• 통합자연과학논문집
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• 제1권2호
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• pp.79-83
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• 2008

As a new standard for performance measurement, NEMA NU2-2001 was presented recently. In this study, I investigated the spatial resolution, sensitivity, scatter fraction, and noise equivalent count ratio (NECR) in order to know the information of physical characteristics and system performance of GE discovery ST using this new standard. Bismuth germinate crystals ($6{\times}6$ array, $6.3mm{\times}6.3mm{\times}30mm$) were used in discovery ST (energy window:375-650 keV, coincidence window:11.7 nsec). To measure the sensitivity, five aluminum sleeves (Data Spectrum Corp., Chapel Hill, NC., USA, thickness:1.25 mm)-NEMA sensitivity phantom- filled with F-18 solution were used. Successive measurements in 2D and 3D acquisition mode were made with a line source at the center of transaxial field of view and 10 cm off from the center until the count was over 500,000. Spatial resolution was estimated using a point source (F-18, 0.1 mCi) at different locations in the FOV. Scatter fraction and NECR was tested using a NEMA scatter phantom. Dynamic data were acquired for 7 half-lives using F-18 solution. And true to background ratio was averaged at last three frames when the random rate was as small as ignorable for the calculation of scatter fraction. We anticipate this overall evaluated results could be used for the quality assurance and optimized image acquisition for clinical research.

• 핵의학기술
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• 제22권1호
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• pp.43-45
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• 2018

NEMA IEC body phantom으로 PET/MR 스캐너를 이용해 MR 영상 기반의 감쇠보정 된 PET 영상을 얻고, 반복재구성 기반의 점 확산 함수(PSF)에 적용 유무에 따라 PET 영상을 Contrast recovery 와 SNR 의 평가 인자를 적용해 평가하였다. 또한, 동일한 재구성 방법에 따라 본원의 내원한 환자의 영상도 평가하였다. 데이터는 임상환자 와 팬텀 실험 모두 PSF를 적용해 재구성한 영상이 모두 영상의 질이 향상됨을 확인하였다. MR 기반으로 얻어진 PET 영상 평가가 추후에도 계속해서 필요하다고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.139-148
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• 2002

The measured attenuation correction with transmission (Tx) scans produced quantitatively accurate images. However, it was not clear for optimal emission (Ex) and Tx scan time in PET imaging. This study was to evaluate acceptable Ex and Tx scan time by simulating clinical situations using various phantoms. Cylindrical and NEMA phantom were used for $^{18}$ F-PET scan using 2D protocol in GE Advance PETTM scanner. Cylindrical phantom was filled with 136 MBq 18F, and five regions of interests (ROI) were drawn on 23 slices. NEMA phantom had three inserts containing water, air and polytetrafluoro-ethylene (PTFE). Outside of these inserts were filled with 309 MBq of $^{18}$ F, and total 12 ROIs were drawn on 23 slices. Scans were carried out according to five Ex scan times: 2, 5, 10, 15, and 30 min, and nine Tx scan times: 2, 3, 4, 5, 7, 10, 15, 20, and 30 min. Images were reconstructed using measured attenuation correction, and ROI analyses were performed for all images, and mean, standard deviation (SD), coefficient of variation and percent errors were calculated. For cylindrical phantom study, ROI mean and SD were decreased as Ex and Tx time increased. Coefficients of variation were kept constant, when Tx was greater than 10 min. The amount of error decreased for the increment of Ex time from 10 min to 15 min was almost the same to that from 15 min to 30 min. In NEMA phantom Tx 15 min showed the lowest er개r level when the percent errors for three inserts were summed for all of the Ex times. This study suggested that Ex 15 min and Tx 15 min were acceptable as optimal scan time for the scanning protocol and the dose of radiopharmaceuticals used in these phantom study.

• 대한안전경영과학회지
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• 제15권4호
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• pp.427-433
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• 2013

Recently, 18F-FDG PET based CT scan was a critical examination that the after, before plan diagnosis and treatment of tumors. But, due to the distortion of SUV that should be proportional to the metabolic rate of glucose in the tumor, the other measurement methods are being on study. In this study, compared the degree of distortion of SUV that according to the volume of the tumor analysis ROI and VOI using the NEMA IEC Phantom. The results, the SUVmax, mean value are rapidly decreased with threshold value 500 mm2 interval of the ROI analysis, 1500 mm3 interval of the VOI analysis. When compared SUVmax value SUVmean, ROI and VOI analysis VOI measurements was 1.077 times higher SUVmax was 0.981 times highe compared to the value of the ROI measurement. Compare MTV, SUV 2.0 as measured by the volume of the VOI to Volume showed a slightly higher results(Volume / MTV = $93.4 %{\pm}14.8 %$). Considering the above results, Tumor evaluation by 18F-FDG PET / CT scan Consider each threshold value should be analyzed due to larger SUV's Distortion depending on the size of the tumor. VOI analysis is recommended. because it showed the VOI analysis is higher than the ROI analysis SUVmax and lower SUVmean due to VOI analysis than once as a measure of the wider area as measured ROI analysis. MTV (R2 = 0.999), a result close to the actual size of the tumor. but, more research is needed in this regard, because SUV according to the standards of value are affected.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.45-52
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• 2024

본 연구에서는 의료기관에서 방사성동위원소를 이용하여 암을 비롯한 여러 질환을 검사하는 PET/CT 검사에서 환자의 움직임으로 인한 영상의 질 저하와 판독 오류를 발생할 수 있는 점을 보완하기 위해 AI 기반의 Algorithm을 이용하여 개발한 Mothion Free 소프트웨어를 이용하여 호흡으로 인한 움직임의 보정 정도를 확인하고 유용성을 평가하여 임상에서의 적용을 위한 연구를 하였다. 실험 방법은 RPM Phantom을 사용하여 방사성동위원소 18F-FDG를 진공 바이알과 서로 다른 크기 NEMA IEC body Phantom의 sphere에 방사성동위원소를 주입하고 이것의 움직임을 호흡 시 움직이는 병소로 연출하여 영상을 획득하였다. 진공 바이알은 서로 다른 위치에서 움직임 정도를 다르게 하였고, 서로 다른 크기 NEMA IEC body Phantom의 sphere는 서로 다른 병소의 크기를 연출 하였다. 획득한 영상을 통하여 병소의 체적, 최대 SUV, 평균 SUV를 각각 측정하여 Mothion Free가 움직임 보정 정도를 정량적 평가를 하였다. 움직임 정도를 크게 설정한 진공바이알 A의 평균 SUV는 23.36 %, 움직임 정도를 작게 설정한 진공 바이알 B는 29.3 % 오차율이 감소하였다. NEMA IEC body Phantom의 sphere 37 mm, 22 mm에서의 평균 SUV는 각각 29.3 %, 26.51 % 오차율이 감소하였다. 오차율을 산출한 네 가지 측정치의 평균 오차율 30.03 % 감소하여 보다 정확한 평균 SUV 값을 나타내었다. 이 연구에서는 2차원적인 움직임 만을 연출할 수 있었기에 보다 정확한 데이터를 얻기 위해서는 실제 인체의 호흡 운동을 구현할 수 있는 Phantom을 이용하고, 움직임의 범위의 다양성을 구성한다면 보다 정확한 유용성 평가를 할 수 있다고 연구된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.236-244
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• 2011

성능이 저하된 IVR 장치의 지속적 사용은 환자 및 시술자의 방사선 피폭을 증가시킬 뿐 아니라, 잘못된 영상정보를 제공함으로써 환자에게 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 이번 연구에서는 IVR장치의 성능평가를 위한 적절한 시험방법 및 검사기준을 마련하고자 하였다. IVR장치의 국내현황 및 규격을 조사하였으며, 표준팬텀을 이용하여 국내 IVR장치의 성능을 현장 측정함으로써, 국내 실정에 맞는 적절한 IVR 장치의 화질 및 성능평가 기준을 설정하였다. 장치의 기본적 성능에 관한 검사를 위해 관전압시험, 관전류 시험, 반가층 시험을 실시하며, NEMA stndard XR-21 Phantom을 표준팬텀으로 사용하여 화질 및 선량 평가를 하도록 하였다. 표준팬텀을 이용한 검사항목은 image-field geometry, spatial resolution, low-contrast iodine detectability, wire resolution, phantom entrance dose이다. 또한 매일, 매주, 1개월, 3개월, 6개월 및 1년 주기의 평가항목을 설정하였다. 장치의 성능기준은 진단용방사선안전관리 규정을 준용하여 kVp시험은 평균오차 ${\pm}10%$, mA시험은 평균오차 ${\pm}15%$, 반가층시험은 80kVp에서 최소 2.3mmAl으로 설정하였다. 표준팬텀의 검사기준은 image-field geometry에서 최소 acceptable이 나와야 하며, spatial resolution은 Image Intensifier 나 detector 크기기준으로 34-40cm은 0.8 lp/mm, 28-33cm은 1.0lp/mm, 22-27cm은 1.2 lp/mm이상이 나와야 한다. low contrast iodine detectability는 최소농도 200mg/cc 이상 보여야 하며, phantom entrance dose는 10R/min을 초과해서는 안 된다. Wire resolution은 정지 상태에서 최소 0.012인치까지 보여야 하며, 움직일 때 최소 0.022인치까지 보여야 한다.

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.30-35
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• 2011

현재 분해능 향상을 위한 프로그램인 Wide beam reconstruction (WBR: UltraSPECT, Israel) 을 사용하고 있다. WBR에 속해있는 Xact-Bone은 Planar영상과 Single photon emission computed tomography (SPECT) 영상의 분해능과 대조도를 향상시켜 상당한 영상의 질 향상에 도움을 준다고 보고 되어있다. 본 연구는 Xact-Bone의 임상적용에 대한 유용성을 알아보고자 한다. Xact-Bone에서의 유용성 평가는 분해능 평가와 Contrast Ratio를 비교분석하였다. Planar영상에서의 분해능 평가는 capillary tube를 이용하여 Full width at half maximum (FWHM)을 구하였고, Contrast Ratio분석은 2010년 1월부터 2010년 10월까지 bone scan 검사를 위해 본원에 내원한 50명의 환자 Xact-Bone의 사용 전 후 영상에서 Bone and Soft tissue (B/S) ratio 값을 비교 평가하였다. SPECT영상에서의 분해능 평가는 Triple Line Source Phantom을 이용하여 FWHM을 구하였고, Contrast Ratio 비교 분석은 NEMA IEC Body Phantom과 Standard Jaszczak Phantom을 이용하여 획득한 영상을 각각 Filtered backprojection (FBP), Orderd subset expectation maximization (OSEM), Xact-Bone으로 재구성하여 비교하였다. Planar영상에서의 유용성 평가는 capillary tube를 이용한 실험결과, FWHM은 기존의 Planar영상보다 WBR의 Xact-Bone 프로그램을 이용한 재구성 영상에서 약 20% 향상되었으며, B/S ratio값도 약 15% 향상되었다. SPECT영상의 유용성 평가는 Triple line Source Phantom을 이용한 실험결과, FWHM은 Xact-Bone이 FBP, OSEM 기법보다 각각 20%, 10% 향상되었다. 또한 NEMA IEC body Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석결과 각각 20%, 10% 향상되었고, Standard Jaszczak Phantom을 이용한 Contrast Ratio 비교분석 결과는 각각 90%, 50% 향상되었다. WBR의 Xact-bone 프로그램을 이용한 Planar 영상에서는 사용하지 않은 경우와 비교하였을 경우 상당한 영상의 분해능과 Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었고, SPECT영상에서 기존의 FBP, OSEM 영상재구성 방법보다 분해능, Contrast Ratio가 향상됨을 알 수 있었다. 이에 WBR의 Xact-Bone을 이용함으로써 영상의 질적 향상이 기대되는 바이다. 하지만, 새로운 소프트웨어 도입시 병원의 특성에 맞는 protocol 과 임상적용이 필요하다고 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제20권1호
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• pp.24-27
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• 2016

방광 주변에 병변이 있는 환자의 경우 소변의 충만으로 방광 주변에 병변 평가의 영향이 있기 때문에 방광 팬텀을 직접 제작하여 방광 충만 여부에 따라 주변 병변이 미치는 영향을 평가하고자 한다. Biograph mCT40 (siemens, germany)을 사용하여 6개의 insert에 각각 14.8 MBq ($400{\mu}Ci$), Background 110 MBq (3 mCi), 방광에 74 MBq (2 mCi)를 주입하였다. NEMA IEC body 팬텀을 이용하여 고무풍선을 방광으로 대체하고 6개의 insert를 방광 주변 병변으로 설정하고, %BV, SUV, peak count rate의 영상평가 인자를 이용하여 비교하였다. % BV는 방광으로부터 거리가 멀수록 감소하는 것을 확인하였다. 방광으로부터 거리에 따른 hot sphere는 방광의 충만여부에 따라 $7.8{\pm}3.8%$의 SUV 차이가 났다. 방광으로부터의 거리가 0.4 cm 이하까지 방광을 비웠을 경우 평균 카운트가 약 14% 높게 측정되었으며, true count는 38% 감소한 반면, single count는 44%, random count는 61% 감소하였다. 그리고 그 이상의 거리에서는 큰 변화를 보이지 않았다. 그러므로 방광에 찬 소변이 주변 병변에 영향을 미치는 것을 확인하였고, 방광으로부터 거리가 가까울수록 영향이 크다는 것을 확인하였다. 방광이나 방광 주변에 병변이 있는 환자뿐만 아니라 PET-CT 검사를 하는 모든 환자에 있어 방광을 비우고 검사를 하는 것이 정확한 검사를 하는데 도움을 제공해 줄 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.31-36
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• 2017

최근 PET/CT 장비의 성능의 발전과 다양한 기법의 개발로 민감도와 해상도등 영상 품질을 개선할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 GE사의 Discovery IQ 장비의 Q.Clear (a fully convergent iterative reconstruction) 기법을 이용하여 영상의 질 향상에 유용성이 있는지 알아보고자 한다. 장비는 Discovery IQ (GE Healthcare, MI, USA)를 사용하였다. NEMA IEC Body Phantom의 배후방사능과 열소 체적(10 mm, 13 mm, 17 mm, 22 mm)의 비를 1:4로 하고 3분간 촬영하여 VPHDs (VUE Point High-Definition SharpIR)와 Q.Clear의 대조도를 비교 분석하였다. PET/SPECT Performance Phantom에 $^{18}F-FDG$를 187 MBq을 주입 후 4분간 촬영하여 해상도와 균일도를 비교 분석하였다. 그리고 100명의 임상 환자에서 질환의 종류와 상관없이 2 cm 미만의 작은 병소의 SUVmax를 측정하여 t-test 통계분석하였다. NEMA IEC Body Phantom에서 VPHDs와 Q.Clear의 대조도가 $63.6{\pm}5.7%$, $75{\pm}4.8%$로 나왔고 PET/SPECT Performance Phantom에서 해상도는 VPHDs가 9.2 mm, Q.Clear가 7.3 mm로 나왔다. 균일도는 Q.Clear가 10.8% 더 우수하였다. 임상 환자의 t-test 통계 결과 p-value가 0.021로 유의한 차이가 있었다. 임상환자에서 SUVmax는 Q.Clear에서 높게 측정 되었으며, 신호대 잡음 비도 우수하였다. 이는 부분체적효과의 영향을 줄였기 때문으로 볼 수 있다. Phantom test와 임상 환자의 결과 모두 Q.Clear를 적용 하였을 때 영상품질이 향상된 것을 확인하였다. 이러한 영상 품질 향상은 병소를 더욱 정확하게 발견할 수 있고 나아가 선량저감과 환자평가 그리고 영상 분석 등 다양한 방면에서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제17권2호
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• pp.67-71
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• 2013

PET/CT검사에서 CT촬영조건의 변화는 영상의 화질 및 환자가 받는 피폭선량에 영향을 미친다. 본 연구는 CT 매개 변수 중 Pitch와 X-선관 회전시간 변화에 따른 선량대비 CT 영상의 질과 이로 인해 PET상에서 SUV에 미치는 영향을 비교 평가하고자 하였다. Discovery STe PET/CT 장비를 이용하여 영상을 획득하였다. QA Phantom과 AAPM Phantom을 이용한 CT 영상 획득 시 Pitch는 0.562, 0.938, 1.375, 1.75:1로 4단계, X-선관 회전시간은 0.5에서 1.0까지 0.1초씩 증가시켜 6단계로 나누어 총 24개 조합을 적용한 영상을 각각 획득하였다. PET 영상은 $^{18}F-FDG$ 5.3 kBq/mL가 채워진 1994 NEMA PET Phantom을 이용하여 프레임당 2분 30초의 방출영상을 획득하였다. 각 조합의 CT 영상에 관심영역을 설정하고 CT number의 표준편차를 측정하였다. 동일한 영상에서 DLP변화에 따른 영상잡음의 예측값을 계산하여 예측값 대비 실측값의 비율을 구해 선량대비 영상잡음 효과를 비교하는 척도로 사용하였다. AAPM Phantom 영상에서 1.0 mm까지 식별이 가능한 지 확인하였다. NEMA PET Phantom의 방출영상에 관심영 역을 설정하고 SUV를 비교 평가하였다. Pitch가 0.562, 0.938, 1.375, 1.75:1로 변화할 때 영상잡음 효과는 QA Phantom에서 1.00, 1.03, 1.01, 0.96, AAPM Phantom에서 1.00, 1.04, 1.02, 0.97로 측정되었다. 회전시간의 증가에 따른 경우 QA Phantom에서 0.99, 1.02, 1.00, 1.00, 0.99, 0.99이었고, AAPM Phantom에서 1.01, 1.01, 0.99, 1.01, 1.01, 1.01로 SPSS Ver. 18을 이용하여 상관관계를 분석한 결과 피어슨 상관계수는 -0.059로 나타났다. 공간분해능에 대한 평가는 24개의 조합 모두에서 1.0 mm까지 육안으로 구별이 가능하였다. SUV의 경우 평균 SUV는 모든 조합에서 1.1로 모두 동일한 값을 나타내었다. Pitch 변화에 따른 CT 영상 평가에서 1.75:1을 적용 시 선량대비 가장 적은 영상잡음 효과를 보이며 공간분해능과 SUV에는 영향을 미치지 않는다. 그러나 회전시간 변화가 영상에 미치는 영향에는 유의한 차이가 없음을 알 수 있다. 결과에서와 같이 각 장비에 따른 선량대비 영상잡음이 적은 Pitch를 사용하고 환자의 체격에 따른 적절한 X-선관 회전시간을 이용한다면 환자의 피폭선량을 줄이면서 최적의 화질을 얻을 수 있는 프로토콜을 구성하는데 도움이 될 것이라 사료된다.