• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권4호
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• pp.1266-1276
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• 2021

The mask parameters of a coded aperture are critical design features when optimizing the performance of a gamma-ray camera. In this paper, experiments and Monte Carlo simulations were performed to derive the minimum detectable activity (MDA) when one seeks a real-time imaging capability. First, the impact of the thickness of the modified uniformly redundant array (MURA) mask on the image quality is quantified, and the imaging of point, line, and surface radiation sources is demonstrated using both cross-correlation (CC) and maximum likelihood expectation maximization (MLEM) methods. Second, the minimum detectable activity is also derived for real-time imaging by altering the factors used in the image quality assessment, consisting of the peak-to-noise ratio (PSNR), the normalized mean square error (NMSE), the spatial resolution (full width at half maximum; FWHM), and the structural similarity (SSIM), all evaluated as a function of energy and mask thickness. Sufficiently sharp images were reconstructed when the mask thickness was approximately 2 cm for a source energy between 30 keV and 1.5 MeV and the minimum detectable activity for real-time imaging was 23.7 MBq at 1 m distance for a 1 s collection time.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권4호
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• pp.353-360
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• 2012

핵의학 영상 기기 중 SPECT시스템은 촬영목적에 따라 다양한 콜리메이터를 사용하며 영상 재구성을 위해서는 각 콜리메이터의 기하학적 특성을 반영하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이 중 핀홀 콜리메이터를 사용한 핵의학 영상기기의 영상 재구성에 관한 연구를 수행하였으며 특히 핀홀 콜리메이터 영상 재구성시 발생하는 샘플링 문제를 제거하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 순환적 영상 재구성 방법의 투사(projection)와 역투사(back-projection)시 각기 다른 방식으로 구축된 시스템 모델을 반영한 비동일 시스템 모델 방식을 개발하여 최대우도 기댓값최대화(maximum likelihood expectation maximization, ML-EM) 알고리듬에 적용하였다. 설계한 재구성 알고리듬을 성능을 검증하기 위해 geant4 application for tomographic emission(GATE) 시뮬레이션 툴을 이용하여 핀홀 콜리메이터의 디지털 팬텀 시뮬레이션을 수행하고 이를 이용하여 기존방식과 제안한 방식의 재구성 알고리듬에 대한 비교평가 연구를 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 비동일 시스템 모델 사용 영상 재구성 방법은 동일 시스템 모델을 사용한 순환적 재구성 알고리듬에 비해 효과적으로 샘플링 문제를 제거할 수 있는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 영상 재구성 방법은 다양한 콜리메이터에 확대적용 되어 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.