• 제목/요약/키워드: FBP1

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ADMIRE가 관상동맥 칼슘(CAC) 점수에 미치는 영향 (Effects of Advanced Modeled Iterative Reconstruction on Coronary Artery Calcium (CAC) Scores)

  • 이상헌;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.603-612
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    • 2021
  • 컴퓨터단층촬영의 관상동맥 칼슘(coronary artery calcium, CAC) 점수에서 Advanced Modeled Iterative Reconstruction (ADMIRE)의 영향을 평가하였다. 89명의 환자를 대상으로 128 slice dual-source CT로 관상동맥 칼슘 영상(348개의 칼슘, 6개 그룹, 총 2088개의 칼슘)을 획득하였다. Filtered back projection(FBP)과 ADMIRE(1-5)로 재구성된 이미지로부터 Volume score, Agatston score를 측정하였다. FBP와 ADMIRE Strength(1-5) 간의 차이는 Kruskal-Wallis 검정을 통해 확인하고, 사후분석은 FBP를 기준으로 Mann-Whitney U 검정을 하였다. Volume score와 Agatston score 모두 FBP와 ADMIRE(1-5)간에 통계적으로 유의한 차이가 있었습니다(P=0.015, P=0.0.38). 추가로 사후분석 한 결과 Volume score는 FBP를 기준으로 ADMIRE 4(Z=-2.359, P=0.018)에서 9.5 %, ADMIRE 5(Z=-3.113, P=0.002)에서 13.2 % 감소하는 것으로 나타났다. Agatston score는 FBP를 기준으로 ADMIRE 4(Z=-2.051, P=0.040)에서 10.4 %, ADMIRE 5(Z=-2.718, P=0.007)에서 14.0 % 감소하는 것으로 나타났다. 높은 ADMIRE strength는 칼슘 면적의 감소로 인하여 Volume score, Agatston score에 영향을 준다. 또한, Maximum HU의 감소로 인한 Density factor 변화는 Agatston score 계산에 영향을 줄 수 있다.

개선된 FBP 토모그라픽 알고리즘에서 분해능의 결정 (The Determination of Resolution on the Improved FBP Tomographic Algorithm)

  • 구길모;황기환;박치승;고덕영
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제42권1호
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    • pp.21-28
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    • 2005
  • 본 논문은 토모그라픽 영상시스템에 적합한 FBP 토모그라픽 영상복원 알고리즘의 분해능에 관하여 연구하였다. 고정좌표계를 이용하는 개선된 FBP 토모그라픽 영상복원 알고리즘으로부터 분해능을 분석할 수 있는 모호함수를 유도하였고, 이를 이용한 모의실험을 통하여 얻은 진폭분포로부터 측방향 및 축방향 분해능을 정량적으로 결정하였다. 개선된 FBP 토모그라픽 영상복원 알고리즘을 통해 기존의 SAM(Scanning Acoustic Microscope)시스템으로부터 얻을 수 있는 3dB와 6dB 축방향 분해능에 대해서도 각각 0.70 파장과 0.96 파장으로 SAM 영상의 3dB 축방향 분해능인 7 파장에 비하여 매우 개선된 분해능을 얻을 수 있음을 확인하였다. 평면 입사파의 회절 토모그라픽 영상복원을 위한 개선된 FBP 토모그라픽 영상복원 알고리즘은 미세하고 복잡한 다층 박막구조를 갖는 시료에 대하여 좋은 분해능을 갖는 토모그라픽 영상시스템을 개발하는데 유용하게 활용할 수 있도록 하였다.

Improvement in Image Quality and Visibility of Coronary Arteries, Stents, and Valve Structures on CT Angiography by Deep Learning Reconstruction

  • Chuluunbaatar Otgonbaatar;Jae-Kyun Ryu;Jaemin Shin;Ji Young Woo;Jung Wook Seo;Hackjoon Shim;Dae Hyun Hwang
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권11호
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    • pp.1044-1054
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    • 2022
  • Objective: This study aimed to investigate whether a deep learning reconstruction (DLR) method improves the image quality, stent evaluation, and visibility of the valve apparatus in coronary computed tomography angiography (CCTA) when compared with filtered back projection (FBP) and hybrid iterative reconstruction (IR) methods. Materials and Methods: CCTA images of 51 patients (mean age ± standard deviation [SD], 63.9 ± 9.8 years, 36 male) who underwent examination at a single institution were reconstructed using DLR, FBP, and hybrid IR methods and reviewed. CT attenuation, image noise, signal-to-noise ratio (SNR), contrast-to-noise ratio (CNR), and stent evaluation, including 10%-90% edge rise slope (ERS) and 10%-90% edge rise distance (ERD), were measured. Quantitative data are summarized as the mean ± SD. The subjective visual scores (1 for worst -5 for best) of the images were obtained for the following: overall image quality, image noise, and appearance of stent, vessel, and aortic and tricuspid valve apparatus (annulus, leaflets, papillary muscles, and chordae tendineae). These parameters were compared between the DLR, FBP, and hybrid IR methods. Results: DLR provided higher Hounsfield unit (HU) values in the aorta and similar attenuation in the fat and muscle compared with FBP and hybrid IR. The image noise in HU was significantly lower in DLR (12.6 ± 2.2) than in hybrid IR (24.2 ± 3.0) and FBP (54.2 ± 9.5) (p < 0.001). The SNR and CNR were significantly higher in the DLR group than in the FBP and hybrid IR groups (p < 0.001). In the coronary stent, the mean value of ERS was significantly higher in DLR (1260.4 ± 242.5 HU/mm) than that of FBP (801.9 ± 170.7 HU/mm) and hybrid IR (641.9 ± 112.0 HU/mm). The mean value of ERD was measured as 0.8 ± 0.1 mm for DLR while it was 1.1 ± 0.2 mm for FBP and 1.1 ± 0.2 mm for hybrid IR. The subjective visual scores were higher in the DLR than in the images reconstructed with FBP and hybrid IR. Conclusion: DLR reconstruction provided better images than FBP and hybrid IR reconstruction.

Tl-201 심근관류 SPECT 검사에서 광대역 재구성(Wide Beam Reconstruction: WBR) 방법과 여과 후 역투영법에 따른 영상의 질 및 정량적 지표 값 비교 (The Comparison of Image Quality and Quantitative Indices by Wide Beam Reconstruction Method and Filtered Back Projection Method in Tl-201 Myocardial Perfusion SPECT)

  • 윤순상;남기표;심동오;김동석
    • 핵의학기술
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    • 제14권2호
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    • pp.122-127
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    • 2010
  • 광대역 재구성 기법(Wide Beam Reconstruction : WBR)은 잡음을 감소시켜 신호 대 잡음 비를 증가시키고, 또 광속 확산 함수 효과(Beam spread function effect)를 저하시킴으로써 기존의 여과 후 역투영법(Filtered Back Projection : FBP)와 비교하였을 때 영상의 질은 동등하고 영상획득 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다고 보고 있다. 본 연구는 UltraSPECT(Haifa,Israel)사 광대역 재구성 기법 인 Xpress3.$cardiac^{TM}$를 이용하여 기존의 FBP기법에 대한 WBR기법의 유용성을 알아보고자 한다. 1. Phantom 실험 : Anthropomorphic torso phantom을 사용하여 심근과 연부조직 그리고 폐 영역에$^{201}Tl$을 각각 74 kBq(2 ${\mu}Ci$)/cc, 11.1 kBq (0.3 ${\mu}Ci$)/cc, 2.59 kBq (0.07 ${\mu}Ci$)/cc의 비율로 투여하여 검사 시 실제 환자의 count와 유사하게 phantom을 제작하였다. 영상획득은 게이트법 적용 없이 Tl-201 심근관류 SPECT를 시행하였다. FBP로 재구성 한 영상은 투사영상 당 50초로 영상을 획득하였고, WBR으로 재구성 한 영상은 시간을 1/4로 단축하여 투사영상 당 13초로 영상을 획득하였다. 두 가지 기법으로 재구성한 영상을 Xeleris ver. 2.0551을 이용하여 반치폭(Full Width at Half Maximum : FWHM)과 평균 영상 대조도를 비교하였다. 2. 환자 정량분석 값 비교 : 2010년 1월 ~ 4월까지 본원에서 Tl-201 심근관류 SPECT 시행한30명의 환자를 대상으로 분석하였다. 먼저 아데노신 부하 후 stress 촬영 시 투사영상당 50초로 약 15분 동안 영상을 획득한 후 곧바로 투사영상당 13초로 약 4분 동안 영상을 다시 획득하였다. 또 rest 촬영시에도 동일하게 획득하였다. 투사영상 당 50초로 획득한 데이터는 FBP기법으로, 투사영상 당 13초로 획득한 데이터는 WBR기법으로 재구성하여 SSS, SDS, SRS, EDV, ESV, EF 값을 산출하여 비교 하였다. Phantom 실험 후 분해능 측정 결과, WBR기법으로 재구성한 경우 FBP기법에 비하여 FWHM은 29.46% 향상되었다(WBR data: 5.47 mm, FBP data: 7.07 mm). 또 평균 영상 대조도 증가하는 것으로 나타났다(WBR data: 0.90, FBP data: 0.56). 반면 환자 데이터를 분석한 결과, SSS, SDS, SRS, EDV, ESV, EF 등 정량분석 값들은 상호간에 유의한 차이를 보였다(p<0.01). 상관계수는 SSS, SDS, SRS에서 각각 0.18, 0.34, 0.08로 통계적으로 유의한 차이를 보였지만 EDV, ESV, EF에서는 각각 0.88, 0.89, 0.71로 좋은 상관관계를 보였다. Phantom 실험 결과 WBR기법은 FBP에 비해 분해능이 향상된 결과를 보였고, 평균 영상 대조도 역시 증가하는 것으로 나타났다. 환자 데이터를 분석하였을 때, WBR기법과 FBP기법 간의 정량분석 값들은 유의한 차이를 보였고, 상관계수 또한 SSS, SRS, SDS에서 유의한 차이가 보였으나, EDV, ESV, EF값에서는 높은 상관관계를 나타났다. 본 연구를 통하여 phantom 실험에서는 영상 획득 시간의 단축 및 영상의 질 향상을 확인할 수 있었다. 단, 환자 데이터에 대한 정량분석에서는 기존의 FBP기법에 비하여 많은 차이가 있어 임상에 적용 시 이에 대한 고려 및 추가적인 연구가 필요할 것이라고 사료된다.

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PET/CT 검사 시 IRIS (Iterative Reconstruction in Image Space) 적용에 따른 CT 피폭선량 감소와 PET SUV 비교 연구 (The Study of Reducing Radiation Exposure Dose and Comparing SUV According to Applied IRIS (Iterative Reconstruction in Image Space) for PET/CT)

  • 도용호;송호준;이형진;이홍재;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제16권2호
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    • pp.29-34
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    • 2012
  • Siemens사의 CT 선량 감소 소프트웨어인 IRIS의 적용을 통하여 CT 선량 감소 시 노이즈 감소 효과와 해상력의 보존 그리고 ACCT에 IRIS 각 kernel의 적용 시 SUV 변화를 확인하는데 목적을 두었다. Biograph mCT 40 slice 스캐너를 이용하여 AAPM CT performance phantom, Anthropomorphic chest phantom을 관전압 120 kVp로 고정하고 100-10 mAs까지 15%감소하여 스캔 후 FBP, IRIS 각 kernel을 적용하여 재구성 하여 영상의 노이즈, 해상력, 영상 평가를 시행하였다. NEMA IEC body phantom을 이용하여 55.5 MBq를 background에 주입하고 열소와 배후 방사의 비를 8:1이 되도록 모형을 제작하였다. 120 kVp, 50 mAs 조건으로 1분, 2분, 3분, 4분 스캔하여 영상을 획득한 후 ACCT에 IRIS 각 kernel을 적용하여 기존 FBP 방식을 적용한 SUV와의 평가를 시행하였다. IRIS의 적용 시 기존 FBP 방식에 비하여 45% 선량을 감소하였음에도 불구하고 해상력 저하 없는 노이즈 감소 효과가 확인 되었으며 SUV 평가 실험에서 IRIS의 I70f kernel을 제외하고는 기존 FBP 방식을 통하여 획득된 SUV와 유의한 차이가 나타나지 않았다. 본 연구를 통하여 IRIS 적용 시 기존 FBP 방식에 비하여 CT 피폭선량 감소와 해상력 저하 없는 노이즈 감소 효과를 입증하였으며 IRIS kernel의 적절한 적용을 통하여 PET/CT 검사 시 환자 피폭선량 감소는 물론 FBP 방식에 비하여 우수한 영상의 획득이 가능할 것이라 사료된다.

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MDCT에서 선량 변화에 따른 딥러닝 재구성 기법의 유용성 연구 (A Study on the Usefulness of Deep Learning Image Reconstruction with Radiation Dose Variation in MDCT)

  • 김가현;김지수;김찬들;이준표;홍주완;한동균
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.37-46
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    • 2023
  • MDCT의 딥러닝 재구성 기법(TrueFidelity, TF)의 유용성을 평가하고자 기존의 필터보정역투영법(Filtered back projection, FBP)과 적응형 통계적 재구성 기법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-Veo, ASIR-V)의 화질을 비교 평가하였다. FBP, ASIR-V 50%, TF-H의 재구성 기법에서 선량을 17.29 mGy로 고정한 것과 10.37 mGy, 12.10 mGy, 13.83 mGy, 15.56 mGy로 변화시킨 영상을 획득하여 노이즈, CNR, SSIM을 측정하였다. 17.29 mGy에서 재구성 기법 변화를 주었을 때 TF-H가 FBP, ASIR-V에 비해 화질이 우수하다. 선량에 변화를 주었을 때 10.37 mGy TF-H와 FBP 비교 시 노이즈, CNR, SSIM은 유의한 차이가 있고(p<0.05), 10.37 mGy TF-H와 ASIR-V 50% 비교 시 유의한 차이가 없다(p>0.05). 선량이 가장 높은 15.56 mGy ASIR-V 50%와 선량이 가장 낮은 10.37 mGy TF-H 화질이 동일하므로 TF-H는 30%의 선량 감소 효과가 있다. 따라서 딥러닝 재구성 기법(TF)은 반복적 재구성 기법(ASIR-V)과 필터보정역투영법(FBP)보다 선량을 감소시킬 수 있었다. 이로 인해 환자의 피폭선량을 감소시킬 것으로 사료된다.

Development of de-noised image reconstruction technique using Convolutional AutoEncoder for fast monitoring of fuel assemblies

  • Choi, Se Hwan;Choi, Hyun Joon;Min, Chul Hee;Chung, Young Hyun;Ahn, Jae Joon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권3호
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    • pp.888-893
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    • 2021
  • The International Atomic Energy Agency has developed a tomographic imaging system for accomplishing the total fuel rod-by-rod verification time of fuel assemblies within the order of 1-2 h, however, there are still limitations for some fuel types. The aim of this study is to develop a deep learning-based denoising process resulting in increasing the tomographic image acquisition speed of fuel assembly compared to the conventional techniques. Convolutional AutoEncoder (CAE) was employed for denoising the low-quality images reconstructed by filtered back-projection (FBP) algorithm. The image data set was constructed by the Monte Carlo method with the FBP and ground truth (GT) images for 511 patterns of missing fuel rods. The de-noising performance of the CAE model was evaluated by comparing the pixel-by-pixel subtracted images between the GT and FBP images and the GT and CAE images; the average differences of the pixel values for the sample image 1, 2, and 3 were 7.7%, 28.0% and 44.7% for the FBP images, and 0.5%, 1.4% and 1.9% for the predicted image, respectively. Even for the FBP images not discriminable the source patterns, the CAE model could successfully estimate the patterns similarly with the GT image.

Characterization and Mapping of the Bovine FBP1 Gene

  • Guo, H.;Liu, W-S.;Takasuga, A.;Eyer, K.;Landrito, E.;Xu, Shang-zhong;Gao, X.;Ren, H-Y.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권9호
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    • pp.1319-1326
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    • 2007
  • Fructose-1,6-bisphosphatase (FBP1) is a key regulatory enzyme of gluconeogenesis that catalyzes the hydrolysis of fructose-1,6-bisphosphate to generate fructose-6-phosphate and inorganic phosphate. Deficiency of fructose-1, 6-bisphosphatase is associated with fasting hypoglycemia and metabolic acidosis. The enzyme has been shown to occur in bacteria, fungi, plants and animals. The bovine FBP1 gene was cloned and characterized in this study. The full length (1,241 bp) FBP1 mRNA contained an open reading frame (ORF) encoding a protein of 338 amino acids, a 63 bp 5' untranslated region (UTR) and a 131 bp 3' UTR. The bovine FBP1 gene was 89%, 85%, 82%, 82% and 74% identical to the orthologs of pig, human, mouse, rat and zebra fish at mRNA level, and 97%, 96%, 94%, 93% and 91% identical at the protein level, respectively. This gene was broadly expressed in cattle with the highest level in testis, and the lowest level in heart. An intronic single nucleotide polymorphism (SNP) (A/G) was identified in the $5^{th}$ intron of the bovine FBP1 gene. Genotyping of 133 animals from four beef breeds revealed that the average frequency for allele A (A-base) was 0.7897 (0.7069-0.9107), while 0.2103 (0.0893-0.2931) for allele B (G-base). Our preliminary association study indicated that this SNP is significantly associated with traits of Average Daily Feed Intake (ADFI) and Carcass Length (CL) (p<0.01). In addition, the FBP1 gene was assigned on BTA8 by a hybrid radiation (RH) mapping method.

Filtered Backprojection에서 정착자를 사용한 고주파 감쇠 (The Use of Regularizers for High-Frequency Apodization in Filtered Backprojection)

  • 이수진;김용호
    • 공학논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.49-56
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    • 1997
  • Emission computed tomography에 있어서 Bayesian방법에 근거한 통계학적 영상 재구성법이 수년간에 걸쳐 중요한 관심사로 대두되어 왔다. 이는 Bayesian 접근 방법을 사용할 경우 영상 재구성 알고리즘에 재구성하고자 하는 영상에 대한 사전정보를 포함시킬 수 있기 때문이었다. 이러한 방법은 경우에 따라 향상된 성능을 보이고 있으나, 막대한 계산시간으로 인해 실제 임상에 적용되기가 매우 어려운 상황이다. 한편, filtered backprojection(FBP)은 알고리즘 자체가 간단하고 계산시간도 매우 단축되므로 대부분의 임상에 널리 적용되고 있다. 본 연구에서는 Bayesian 영상 재구성에서 매우 유용하게 사용되는 spline 모델을 FBP의 고주파 감쇠를 위한 정칙자로 사용함으로써 FBP 영상 재구성에 Bayesian 방법과 유사한 효과를 얻을 수 있음을 보인다.

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Effect of filters and reconstruction method on Cu-64 PET image

  • Lee, Seonhwa;Kim, Jung min;Kim, Jung Young;Kim, Jin Su
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.65-71
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    • 2017
  • To assess the effects of filter and reconstruction of Cu-64 PET data on Siemens scanner, the various reconstruction algorithm with various filters were assessed in terms of spatial resolution, non-uniformity (NU), recovery coefficient (RC), and spillover ratio (SOR). Image reconstruction was performed using filtered backprojection (FBP), 2D ordered subset expectation maximization (OSEM), 3D reprojection algorithm (3DRP), and maximum a posteriori algorithms (MAP). For the FBP reconstruction, ramp, butterworth, hamming, hanning, or parzen filters were used. Attenuation or scatter correction were performed to assess the effect of attenuation and scatter correction. Regarding spatial resolution, highest achievable volumetric resolution was $3.08mm^3$ at the center of FOV when MAP (${\beta}=0.1$) reconstruction method was used. SOR was below 4% for FBP when ramp, Hamming, Hanning, or Shepp-logan filter were used. The lowest NU (highest uniform) after attenuation & scatter correction was 5.39% when FBP (parzen filter) was used. Regarding RC, 0.9 < RC < 1.1 was obtained when OSEM (iteration: 10) was used when attenuation and scatter correction were applied. In this study, image quality of Cu-64 on Siemens Inveon PET was investigated. This data will helpful for the quantification of Cu-64 PET data.