• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권1호
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• pp.20-27
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• 2010

본 논문에서는 고성능 H.264/AVC 복호기 설계를 위해 디블록킹 필터의 수행시간 단축과 저전력 설계를 위한 필터링 순서 및 효율적인 메모리 구조를 제안하고 5단 파이프라인으로 구성된 필터의 설계에 대해 기술한다. 디블록킹 필터는 블록 경계에서 발생하는 왜곡을 제거하여 영상의 화질을 개선시키지만 하나의 경계에 여러 번 필터링을 수행하여 많은 메모리 접근과 반복되는 연산과정이 수반된다. 따라서 본 논문에서는 메모리 접근과 필터 수행 사이클을 최소화하는 새로운 필터 순서를 제안 하고 반복되는 연산의 효율적 관리를 위해 파이프라인 구조를 적용하였다. 제안하는 디블록킹 필터는 메모리 읽기, 임계값 계산, 전처리 연산, 필터 연산, 메모리 쓰기로 구성된 5단 파이프라인으로 구현되어 순차적인 필터 연산에 병렬적 처리가 가능하며 각 단계에 클록 게이팅을 적용하여 하드웨어 자원에 불필요한 전력을 감소시켰다. 또한, 적은 내부 트랜스포지션 버퍼를 사용하면서 필터링 순서를 효율적으로 개선하여 필터 수행을 위한 메모리 접근과 수행 사이클을 감소시켰다. 제안하는 디블록킹 필터의 하드웨어는 Verilog HDL로 설계 하였으며 기존의 복호기에 통합하여 Modelsim 6.2g 시뮬레이터를 이용해 검증하였다. 입력으로는 표준 참조 소프트웨어 JM9.4 부호기를 통해 압축한 다양한 QCIF영상 샘플을 사용하였다. 기존 필터들과 수행 사이클을 비교한 결과, 제안하는 구조의 설계가 비교적 적은 트랜스포지션 버퍼를 사용했으며 최소 20%의 수행 사이클이 감소함을 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권2호
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• pp.79-85
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• 2011

본 논고의 목적은 듀얼 에너지 시스템의 금속 인공물 감약 (MAR) 기법을 팬텀과 환자를 대상으로 적용하여보고 그 유용성에 대해서 알아보고자 한다. 사용한 장비는 GE사(社)의 750HD CT이고 AW 4.5 볼륨 share 4 워크스테이션에서 영상 분석을 하였다. 팬텀으로는 victoreen사(社)의 사람 모형 흉부팬텀을 사용하였고 사람 대상은 2010년 12월 20일부터 2011년 2월 10일까지 금속물질이 삽입된 환자 25명을 대상으로 목 부위와 복부 부위에 MAR 알고리즘을 적용하였다. 사용한 파라미터는 복부검사의 경우 GSI-4Body-Large 0.9 sec 40 mm이고 목 부위에서는 GSI-3Body-Medium 0.5 sec 40 mm를 선택하여 시행하였다. 영상시험은 국립암센터 CT영상실에서 기본적으로 시행하고 있는 프로토콜에 MAR 옵션을 적용하여 동일하게 시행하였다. 영상분석은 MAR기법을 적용한 영상과 적용하지 않은 영상에서 검은색 인공물과 줄무늬 인공물이 있는 부위에 관심부위 (ROI)를 설정한 후 hounsfield unit(HU)과 노이즈를 이용한 정량적 평가를 하였고 임상 경험이 풍부한 의사와 방사선사가 CT영상에 대한 평가를 하여 MAR 알고리즘에 대한 유용성을 비교하였다. 환자 대상 시험 결과 MAR 알고리즘을 적용함으로서 금속 인공물이 있는 부위에서의 검은색 인공물(금속이 있는 부위) 과 줄무늬 인공물이 있는 영상에서 HU의 p값이 각각 p=0.01과 p=0.04를 보였지만 금속 인공물의 영향에서 벗어난 부위에서의 노이즈는 오히려 증가하는 모습을 보였다(p=0.05). 그리고 그 외의 영상(금속이 있는 부위에서 1 cm 떨어진 단면 영상) 에서 검은색 인공물과 줄무늬 인공물 부위의 HU와 노이즈의 p값에 대해서는 통계적 유의성은 만족하지 못하였지만 대체적으로 MAR알고리즘을 적용함으로서 금속인공물 발생이 감약 되는 결과를 보였다. 결론적으로 금속 물질이 삽입된 환자의 경우에 MAR 알고리즘을 적용함으로서 조직의 선예도가 적용하지 안했을 때보다 증가하였고 검은색 인공물 발생 또한 개선되는 모습을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.273-279
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• 2021

전산화단층촬영 검사 시 인체 내에 삽입되어 있는 금속물질은 금속주위에 있는 인체조직이나 뼈와 큰 밀도차이가 있어 인공물을 발생시킨다. 이 실험을 통해 Single source Dual energy CT에서 Dual energy검사 및 MAR 알고리즘의 특성을 비교분석하여 임상적으로 적용방법에 대한 기초자료를 제시하려 한다. MAR 알고리즘을 적용하거나 Dual Energy를 이용하여 검사하였을 때 금속 인공물이 감소하였는데 MAR알고리즘을 적용한 영상은 세부적인 부분을 왜곡시키는 단점이 있다. Dual Energy로 검사한 영상은 MAR알고리즘을 적용한 영상보다 세부적인 부분까지 구현해 낼 수 있다는 장점이 있으나 재구성에 소요되는 시간이 길며 피폭선량이 MAR알고리즘을 적용한 영상보다 약 4배 가량 높았다. 수술 후 Follow up 및 금속물질의 위치를 파악하기 위해서는 MAR알고리즘을 적용하여 영상을 획득하는 것이 검사적 측면에서 유용하며 미세 병변 확인 및 수술계획을 세우거나 진단적인 측면에서 검사를 시행하였을 때는 Dual Energy로 검사하는 것이 더 유용하다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권2호
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• pp.9-17
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• 2017

목 적: 방사선치료에서 CT number에 의해 나타나는 조직의 묘사 및 전자밀도는 CT(Computed Tomography)기반의 전산화치료계획 정확성을 보장하는데 중요한 역할을 한다. 하지만 체내의 금속 이식물은 CT number의 정확성을 감소시킬 뿐 아니라 조직 묘사에 대한 불확실성을 나타내기 때문에 임상에서는 metal artifact를 감소시킬 수 있는 알고리즘이 개발되었다. 이에 본 연구에서는 본원에서 사용하고 있는 GE사의 SMART MAR의 CT number 정확도를 평가하고 방사선치료에서의 유용성에 대해 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 영상평가를 위해 CIRS ED phantom을 이용하여 6개 조직의 rod를 삽입하여 동일한 체적의 ROI를 형성 후 original 영상을 획득하고 의료용 티타늄 rod를 삽입하여 non-SMART MAR 영상과 SMART MAR영상을 획득하여 CT number와 SD값을 비교하였다. Metal artifact로 인해 CT number 변화에 따른 선량변화 확인을 위해 전산화계획시스템 Epclipse를 사용하여 CIRS ED phantom CT 영상에 PTV를 형성하여 original 영상을 획득하고 편측 티타늄 삽입, 양측 티타늄 삽입 영상을 획득하여 non-SMART MAR와 SMART MAR영상에 동일한 치료계획을 수립하여 PTV가 받는 평균처방선량, HI(Homogeneity Index), CI(Conformity Index)를 비교, 분석하였다. 흡수선량 측정은 원통형 아크릴 팬텀과 0.125 cc ionchamber, electrometer를 이용하여 선량변환상수(cCy/nC)를 계산하고 CIRS phantom을 이용하여 편측, 양측 티타늄 rod를 삽입한 영상으로 non-SMART MAR와 SMART MAR 영상을 획득하여 동일한 지점에서의 흡수선량을 측정하여 전산화치료계획상의 point dose와 비교하였다. 결 과: 영상평가 결과 CT number는 non-SMART MAR영상보다 SMART MAR 영상이 original영상에 더 유사한 값이 나왔고 SD값은 SMART MAR영상에서 더 감소되었다. 선량평가 결과 평균처방선량과 HI 및 CI 값은 SMART MAR 영상보다 non-SMART MAR 영상이 original 영상에 더 근접한 결과가 나왔지만 통계적으로 유의하지 않았다. 흡수선량 측정결과 치료계획상의 point dose와 실제 흡수선량과의 차이가 non-SMART MAR의 영상에서는 각각 2.69, 3.63 %의 차이가 있었지만 SMART MAR영상에서는 0.56, 0.68 %로 감소하였다. 결 론: 금속 이식물을 삽입한 환자의 CT 영상에 SMART MAR를 적용했을 때 CT number 정확성 상승 및 SD 감소로 영상의 질이 향상되므로 종양과 정상조직의 윤곽도 생성 및 선량계산 시 유용할 것으로 사료된다.

• 대한영상의학회지
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• 제83권6호
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• pp.1342-1353
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• 2022

목적 2세대 및 3세대 이중 소스 단일 에너지와 이중 소스 이중 에너지를 이용한 복부 CT의 방사선량과 영상 품질을 비교하였다. 대상과 방법 부분 또는 근치적 신절제술 후 2019년 첫 10개월(2세대 이중 소스 CT)과 2020년 첫 10개월(3세대 이중 소스 CT)에 추적관찰 복부 CT를 시행한 환자들을 대상으로 하였다. 총 320명의 환자를 성별과 체질량지수에 따라 각각 80명씩 4개 그룹으로 나누었다(A, 2세대 이중 소스 단일 에너지 CT; B, 2세대 이중 소스 이중 에너지 CT; C, 3세대 이중 소스 단일 에너지 CT 및 D, 3세대 이중 소스 이중 에너지 CT). 각 그룹 간 방사선량과 영상 품질(객관적, 주관적 품질)을 비교하였다. 결과 3세대 이중 소스 이중 에너지 CT의 평균 신체 크기 특이적 선량 추정값은 2세대 이중 소스 단일 에너지 CT (42.5%, p = 0.013)와 2세대 이중 소스 이중 에너지 CT (46.9%, p = 0.015) 보다 의미 있게 낮았다. 관찰자 간 일치는 전반적인 영상 품질(intraclass correlation coefficient [이하 ICC]: 0.8867) 및 인공물(ICC: 0.9423)에서 높은 일치도를 보였다. 결론 3세대 이중 소스 이중 에너지 CT는 2세대 이중 소스 이중 에너지 CT 및 이중 소스 단일 에너지 CT와 비교하여 높은 영상 품질을 유지하면서 방사선량을 상당히 감소시킨 결과를 보여주었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.81-85
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• 2017

본 연구는 컴퓨터단층촬영을 이용한 요로결석 검사에서 저선량 CT(Low dose Computed Tomography) 프로토콜의 적용에 따른 유용성을 평가하였다. 연구대상은 2016년 6월-12월까지 부산지역 일개 의료기관을 내원한 비뇨기계 환자이며 연구에 이용된 프로토콜은 통계적 반복 재구성법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR)을 50% 적용한 저선량 CT 프로토콜이다. 정량적 분석 결과 횡단면상(Axial image)의 신장의 관심 영역(region of image. ROI) 내 평균 화소 값과 표준편차는 복부촬영 프로토콜 $26.21{\pm}7.08$, 저선량 CT 프로토콜 $20.03{\pm}8.16$이며 관상면(Coronal imalge) 영상에서 신장의 관심영역 내 평균 화소 값과 표준편차는 복부촬영 프로토콜 $22.07{\pm}7.35$, 저선량 CT 프로토콜 $21.67{\pm}6.11$이었다. 정성적 분석결과 인공물에 대한 4명의 관찰자 평균값은 복부촬영 프로토콜 $19.14{\pm}0.36$, 저선량 CT 프로토콜 $19.17{\pm}0.43$이며 해상도 및 대조도의 평균값은 복부촬영 프로토콜 $19.35{\pm}0.70$, 저선량 CT 프로토콜 $19.29{\pm}0.58$이었다. 피폭선량 분석 결과 복부촬영 프로토콜의 CTDIvol 평균값은 18.02 mGy, DLP 평균값은 $887.51mGy{\cdot}cm$이며 저선량 CT 프로토콜 CTDIvol 평균값은 7.412 mGy, DLP 평균값은 $361.22mGy{\cdot}cm$이었다. 이로 인한 선량의 감소율은 각 58.82%, 59.29% 이었다.

• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.49-61
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• 2014

인구의 고령화와 함께 골다공증성 척추압박골절 환자의 발병률은 매년 증가하는 추세이며 경피적 척추성형(percutaneous vertebroplasty, PVP)은 가장 많이 시행되는 표준화된 치료 방법이다. 시술 전 후의 정확한 진단평가에 있어 SPECT/CT 검사의 유용성이 우수하다는 연구 보고가 있으나 시술에 사용되는 골 시멘트(bone cement) 물질은 CT 영상에서 인공물(artifact)을 생성하여 영상품질에 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 골 시멘트가 SPECT/CT 영상에 미치는 영향을 평가하는 데 목적을 두었다. NEMA-1994 팬텀(phantom)에 배후방사능(3.6 kBq/ml), 열소(29.6 kBq/ml), 냉소(물)를 설정한 후 각 원통(cylinder)에 모형 시멘트를 삽입하여 영상 획득하였다. Astonish (Iterative: 4, Subset: 16)으로 재구성하였고, CT 보정 방법은 비감쇠보정(NAC), 감쇠보정(AC+SC-), 감쇠 및 산란보정(AC+SC+) 3가지 방법을 사용하였다. 각각의 보정방법에 따른 평균계수와 시멘트물질의 유 무에 따른 계수 변화율을 비교하고 대조도 회복 계수(contrast recovery coefficient, CRC)를 구했다. 또한, 압박골절 진단을 받은 환자 107명 중 PVP를 시행한 20명을 선별하여 추체를 골절, 정상, 시멘트로 나누고 연조직(척추기립근)을 포함 4곳의 평균 계수를 측정한 후, 뼈/연조직 간 계수 비(bone/soft tissue ratio, B/S ratio)을 구했다. NAC를 기준으로 AC+SC-, AC+SC+의 평균계수는 증가하였고, AC+SC-의 평균계수가 가장 높았으며, AC+SC+는 AC+SC-에 비해 상대적으로 낮았다. 시멘트 물질의 유 무에 따른 평균계수는 시멘트가 존재할 때 NAC, AC+SC-, AC+SC+에 따라 팬텀의 열소에서 12.4%, 6.5%, 1.5%, 냉소 75.2%, 85.4%, 102.9%, 배후방사능 13.6%, 18.2%, 9.1%, 임상영상의 골절부에서 33.1%, 41.4%, 63.5%, 정상부 53.1%, 61.6%, 67.7%, 연조직 10.0%, 4.7%, 3.6%의 증가율을 보였다. 반면 원통 내부의 시멘트 인접부에서 상대적 계수감소를 확인할 수 있었고, 병소에 대한 팬텀영상과 임상영상간의 계수 증가율은 상반된 양상을 보였다. 대조도 비를 나타내는 CRC와 B/S ratio는 NAC, AC+SC-, AC+SC+순으로 향상되었고, 팬텀의 냉소에서는 큰 변화 없이 일정하였다. 정량적 계수는 AC+SC-가, 대조도 비는 AC+SC+가 가장 높게 분석되었다. PVP 시행 환자의 척추 뼈 SPECT/CT 검사에서 AC+SC- 의 사용은 영상계수를 대폭 향상시켜 특히 병소의 농도가 높은 영상을 얻는 반면에 골 시멘트의 영향과 함께, 연부조직 및 산란영역의 영상잡음 계수까지 증가시키므로 대조도비를 향상시키는 AC+SC+의 적용을 병행한다면 임상진단에 유용할 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제17권2호
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• pp.90-94
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• 2013

PET/CT 영상에서 인공물은 정량성을 저하시키는 원인이 된다. 여러 인공물 중 방사성의약품 주사 시 주사오류로 인해 발생할 수 있는 열소는 그 주변부에 인공물을 발생시켜 영상의 질을 저하시킬 뿐 아니라 정량평가의 정확도를 저하시킨다. 본 연구에서는 영상의 재구성시 표시시야(Display Field of View, DFOV)의 중심이동법을 이용하여 주사부위에 발생한 열소부위를 제거하고 정량평가에 미치는 영향을 평가해 보고자 한다. GE Discovery STE 16 (GE Healthcare, Milwaukee, USA) 장비에 1994 NEMA 모형을 이용하였다. 모형에 0.005 MBq/mL의 $^{18}F-FDG$를 채우고 모형주변에 열소대 배후방사능의 농도비가 200:1이 되도록 열소를 만들어 모형외곽에 인위적으로 두었다. 영상획득 후 DFOV의 중심 위치를 이동하여 열소부위가 DFOV로부터 벗어나도록 영상을 재구성한 후 적용 전, 후를 비교하였다. 영상에 대한 평가는 열소의 영향을 받지 않은 부위에서 DFOV 중심이동 전, 후의 배후방사능의 평균 표준섭취계수와 표준편차를 산출하여 재구성에 의한 영향을 비교, 평가하였다. 또한 인공물이 발생한 부위에 관심영역을 설정하고 인공물의 발생 전, 후의 평균 표준섭취계수와 표준편차를 산출하여 백분율 오차를 각각 비교하였다. 모형영상 내 열소로 인한 인공물의 영향을 받지 않은 부위에서 DFOV 중심이동 법을 적용하기 전 평균 표준 섭취계수는 $0.67{\pm}0.06g/mL$이었고, 적용 후에는 $0.65{\pm}0.06g/mL$로 나타났다. 또한 영상에서 열소에 의해 발생한 인공물이 있는 부위의 평균 표준섭취계수와 표준편차는 $0.32{\pm}0.08g/mL$였으며, DFOV 중심이동을 적용한 경우는 $0.56{\pm}0.12g/mL$로 나타났다. 이 때 열소의 영향을 받은 열소 인접부위와 상대적으로 영향을 받지 않은 부위에 대한 백분율 오차는 65.3%와 97.4%로 각각 나타났다. PET/CT 영상에서 열소에 의해 발생 된 인공물은 DFOV의 중심이동법 적용 시 평균 표준섭취계수를 32.1% 향상시킬 수 있으며, 이 때 중심이동 법에 의한 다른 부위의 영향은 유의한 차이가 없음을 알 수 있다. 결과에서와 같이 방사성의약품의 주사오류 시 발생한 종 창 등으로 발생되는 인공물의 영향은 DFOV 중심이동법을 적용할 경우 보다 정확한 정량평가가 가능해지고 그로 인하여 영상의 진단적 가치를 높일 수 있을 것이다.