• Korean Journal of Radiology
• /
• 제22권11호
• /
• pp.1850-1857
• /
• 2021

Objective: The purpose of this study was to assess whether a deep learning (DL) algorithm could enable simultaneous noise reduction and edge sharpening in low-dose lumbar spine CT. Materials and Methods: This retrospective study included 52 patients (26 male and 26 female; median age, 60.5 years) who had undergone CT-guided lumbar bone biopsy between October 2015 and April 2020. Initial 100-mAs survey images and 50-mAs intraprocedural images were reconstructed by filtered back projection. Denoising was performed using a vendor-agnostic DL model (ClariCT.AI^TM, ClariPI) for the 50-mAS images, and the 50-mAs, denoised 50-mAs, and 100-mAs CT images were compared. Noise, signal-to-noise ratio (SNR), and edge rise distance (ERD) for image sharpness were measured. The data were summarized as the mean ± standard deviation for these parameters. Two musculoskeletal radiologists assessed the visibility of the normal anatomical structures. Results: Noise was lower in the denoised 50-mAs images (36.38 ± 7.03 Hounsfield unit [HU]) than the 50-mAs (93.33 ± 25.36 HU) and 100-mAs (63.33 ± 16.09 HU) images (p < 0.001). The SNRs for the images in descending order were as follows: denoised 50-mAs (1.46 ± 0.54), 100-mAs (0.99 ± 0.34), and 50-mAs (0.58 ± 0.18) images (p < 0.001). The denoised 50-mAs images had better edge sharpness than the 100-mAs images at the vertebral body (ERD; 0.94 ± 0.2 mm vs. 1.05 ± 0.24 mm, p = 0.036) and the psoas (ERD; 0.42 ± 0.09 mm vs. 0.50 ± 0.12 mm, p = 0.002). The denoised 50-mAs images significantly improved the visualization of the normal anatomical structures (p < 0.001). Conclusion: DL-based reconstruction may enable simultaneous noise reduction and improvement in image quality with the preservation of edge sharpness on low-dose lumbar spine CT. Investigations on further radiation dose reduction and the clinical applicability of this technique are warranted.

• 방사선산업학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.19-32
• /
• 2023

The amount of radioactive waste is expected to dramatically increase with decommissioning of nuclear power plants such as Kori-1, the first nuclear power plant in South Korea. Accurate nuclide analysis is necessary to manage the radioactive wastes safely, but research on verification of radionuclide analysis has yet to be well established. This study aimed to develop the technology that can verify the results of radionuclide analysis based on artificial intelligence. In this study, we propose an anomaly detection algorithm for inspecting the analysis error of radionuclide. We used the data from 'Updated Scaling Factors in Low-Level Radwaste' (NP-5077) published by EPRI (Electric Power Research Institute), and resampling was performed using SMOTE (Synthetic Minority Oversampling Technique) algorithm to augment data. 149,676 augmented data with SMOTE algorithm was used to train the artificial neural networks (classification and anomaly detection networks). 324 NP-5077 report data verified the performance of networks. The anomaly detection algorithm of radionuclide analysis was divided into two modules that detect a case where radioactive waste was incorrectly classified or discriminate an abnormal data such as loss of data or incorrectly written data. The classification network was constructed using the fully connected layer, and the anomaly detection network was composed of the encoder and decoder. The latter was operated by loading the latent vector from the end layer of the classification network. This study conducted exploratory data analysis (i.e., statistics, histogram, correlation, covariance, PCA, k-mean clustering, DBSCAN). As a result of analyzing the data, it is complicated to distinguish the type of radioactive waste because data distribution overlapped each other. In spite of these complexities, our algorithm based on deep learning can distinguish abnormal data from normal data. Radionuclide analysis was verified using our anomaly detection algorithm, and meaningful results were obtained.

• 방사선산업학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.397-403
• /
• 2023

The purpose of this study is to obtain brain MRI images through Heavenly T₂ FLAIR and DWI techniques to find out strengths and weaknesses of each image. Data were analyzed on 13 normal people and 17 brain tumor patients. Philips Ingenia 3.0TCX was used as the equipment used for the inspection, and 32 Channel Head Coil was used to acquire data. Using Image J and Infinity PACS Data, 3mm² of gray matter, white matter, cerebellum, basal ganglia, and tumor areas were set and measured. Quantitative analysis measured SNR and CNR as an analysis method, and qualitative analysis evaluated overall image quality, lesion conspicuity, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact on a 5-point scale. The statistical significance of data analysis was that Wilcox-on Signed Rank Test and Paired t-test were executed, and the statistical program used was SPSS ver.22.0 and the p value was less than 0.05. In quantitative analysis, the SNR of gray matter, white matter, cerebellum, basal ganglia, and tumor of Heavily T₂ FLAIR is 41.45±0.13, 40.52±0.45, 41.44±0.51, 40.96±0.09, 35.28±0.46 and the CNR is 15.24±0.13, 16.75±0.23, 16.28±0.41, 15.83±0.17, 16.63±0.51. In DWI, SNR is 32.58±0.22, 36.75±0.17, 30.21±0.19, 35.83±0.11, 43.29±0.08, and CNR is 13.14±0.63, 14.21±0.31, 12.95±0.32, 11.73±0.09, 17.56±0.52. In normal tissues, Heavenly T₂ FLAIR obtained high results, but in disease evaluation, high results were obtained at DWI, b=1000 (p<0.05). In addition, in the qualitative analysis, overall image quality, lesion conspicuity, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact aspects of the Heavily T₂ FLAIR were evaluated, and 3.75±0.28, 2.29±0.24, 3.86±0.23, 4.08±0.21, 3.79±0.22 values were found, respectively, and 2.53±0.39, 4.13±0.29, 1.90±0.20, 1.81±0.21, 1.52±0.45 in DWI. As a result of qualitative analysis, overall image quality, image distortion, susceptibility artifact and ghost artifact were rated higher than DWI. However, DWI was evaluated higher in lesion conspicuity (p<0.05). In normal tissues, the level of Heavenly T₂ FLAIR was higher, but the DWI technique was higher in the evaluation of the disease (tumor). The two results were necessary techniques depending on the normal site and the location of the disease. In conclusion, statistically significant results were obtained from the two techniques. In quantitative and qualitative analysis, the two techniques had advantages and disadvantages, and in normal and disease evaluation, the two techniques produced useful results. These results are believed to be educational data for clinical basic evaluation and MRI in the future.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제19권3호
• /
• pp.216-223
• /
• 2001

목적 : 수술적 절제가 불가능한 편평상피성 폐암환자들의 방사선치료 결과를 분석하고 생존율에 관계되는 예후 인자를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1988년 11월부터 1997년 12월까지 본원에서 편평상피성 폐암으로 진단 받은 석1명의 환자를 대상으로 후향적 분석을 시행하였다. 방사선 치료 선량은 $30\~70.2\;Gy$ 였고, 항암제는 72명의 환자$(17.5\%)$에서 병행하였으며 병용 항암약제의 종류나 투여 횟수는 다양하였다. 환자들의 추적기간은 $1\~l13$개월이었으며(중앙값:8개월), 381명의 환자$(90.7\%)$에서 생존확인이 가능하였다. 생존율은 Kaplan-Meier방법을 사용하였다. 결과 : 전체 411명 환자의 평균생존기간은 8개월로, 1년, 2년, 5년 생존율은 각각 $35.6\%,\;12.6\%,\;3.7\%$ 였다. 병기별로는 IA환자의 평균생존기간 및 5년 생존율은 각각 29개월과 $33.3\%$이었고, IIIA와 IIIB환자는 각각 13개월, $6.3\%$와 9개월 $3.4\%$였다(p=0.00). 치료방법에 따른 생존율을 비교해보면 근치적 방법으로 치료한 환자의 평균생존기간은 11개월이었고 고식적 방법으로 치료한 환자는 5개월이었다(p=0.00). 근치적 방사선치료를 완료한 환자 247명의 평균생존기간은 12개월인 반면, 중도에 치료를 포기한 환자 97명은 5개월이었다(p=0.00). 근치적 방사선치료를 완료한 247명을 대상으로 생존에 영향을 줄 수 있는 여러 예후 인자에 대한 분석을 시행하였다. 원발종양의 위치, 쇄골상부림프절전이, 상대정맥증후군, 늑막액, 무기폐, 애성의 유무가 단변량 및 다변량분석에서 통계적으로 유의한 예후인자였으며 항암제의 병용은 다변량분석에서만 유의한 결과를 보였다. 치료 중 급성 방사선식도염 증상으로 진통제를 처방하였던 환자는 49명$(11.9\%)$ 이었고 입원치료를 시행한 환자는 2명$(0.5\%)$이었다. 방사선폐렴 소견으로 투약하였던 환자는 62명$(15.1\%)$ 이었고, 입원을 시행한 환자는 2명$(0.5\%)$이었다. 방사선치료 후 1개월에서 87개월사이 (중앙값: 10개월) 114명$(27.7\%)$의 환자에서 국소진행 소견이 관찰되었고, 원격전이는 $1\~52$개월사이 (중앙값 : 7개월) 49명$(11.9\%)$에서 확인되었다. 이차암은 11명의 환자에서 확인되었다. 결론 : 국소적으로 진행된 편평상피성 폐암의 일반적 방사선치료 후 생존율은 매우 불량하였다. 따라서 병기 및 환자의 신체적 상황에 따라 방사선치료의 목적을 정하고 예후가 불량한 환자 군은 치료에 의한 삶의 질이 저하되지 않는 치료방법을 취하고, 반면 생존기간이 비교적 길다고 예견되는 환자는 보다 적극적인 치료방법을 선택하도록 해야 하겠다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제30권1_2호
• /
• pp.49-63
• /
• 2018

목 적 : 왼쪽 유방암 세기변조방사선 치료 시 Skin flash를 적용함에 있어 치료계획의 변화를 알아보고, 적용하지 않았을 경우와 적용 했을 시 피부선량의 변화를 비교해 보고자 하였다. 또한 Skin flash를 다양한 두께별로 적용하여 두께별 피부선량의 변화를 비교, 분석해 보고, 적절한 Skin flash의 적용에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 실험대상은 Anthropomorphic phantom을 이용하였고, 치료계획을 위한 영상획득은 전산화 단층촬영(CT)으로 하였다. 전산화치료계획은 Eclipse(ver 13.7.16, Varian, USA)의 RTP 시스템을 이용하여 2 field hybrid IMRT와 6 field static IMRT의 두 가지 치료계획을 하였다. 위의 치료계획을 바탕으로 각 치료계획마다 Skin flash 두께를 0.5 cm, 1.0 cm, 1.5 cm, 2.0 cm, 2.5 cm으로 변경하여 추가치료계획을 수립하였고, 추가치료계획에 대해 총 MU값과 최대선량의 변화를 알아보았다. 치료 장비는 $VitalBeam^{TM}$(Varian Medical System, USA)의 6 MV를 이용하였다. 측정 장비는 MOSFET(metal oxide semiconductor field-effect transistor)을 이용하였고, 측정지점은 phantom의 왼쪽 유방의 센터를 기준으로 위(1번), 중간(2번), 아래(3번) 세 부위에 위치시켜 피부선량을 측정하였다. 그리고 인위적으로 좌표를 0.5cm 내측(medial), 외측(lateral)으로 이동시켜 피부선량의 변화를 비교 분석하였다. 결 과 : Skin flash를 적용하지 않은 치료계획 2F-hIMRT, 6F-sIMRT의 측정값을 기준선량으로 하였다. 2F-hIMRT의 1번 측정점 206.7 cGy, 2번 186.7 cGy, 3번 222 cGy였고, 6F-sIMRT의 기준값은 1번 192 cGy, 2번 213 cGy, 3번 215 cGy로 측정되었다. 이 기준값들과 비교하여 2F-hIMRT에서 1번 측정점은 Skin flash 2.0 cm, 2.5 cm 적용시 평균 261.3 cGy로 26.1 %diff로 가장 많은 선량차를 보였고, 2번 측정점은 Skin flash 2.0 cm일 때 평균 197.3 cGy, 5.6 %diff의 선량차가 났고, 3번 측정점은 Skin flash 2.5 cm일 때 최대 245.3 cGy, 10.5 %diff였다. 6F-sIMRT에서는 1번 측정지점이 Skin flash 2.0 cm 적용시에 216.3 cGy, 12.7 %diff로 가장 큰 선량차이를 보였고 측정지점별로 Skin flash 2.5 cm 적용시가 아닌 2.0 cm 적용시 선량차가 가장 크게 나타났다. 2F-hIMRT, 6F-sIMRT에서 각각 내측 0.5 cm 이동 후 Skin flash를 사용하지 않았을 때 측정치는 2F는 기준값과 비교시 1번, 3번 측정지점에서 -75.2 %diff, -70.1 %diff 차이였고, 6F는 1번, 2번, 3번 측정 지점에서 -14.8, -12.5, -21.0 %diff로 처방선량에 미치지 못하는 저선량이 측정되었다. 두 치료계획 모두 Skin flash 두께가 커질수록 총 MU와 최대선량이 증가하는 것으로 나타났고, 몇몇 결과를 제외하면 전체적으로 %diff도 증가했다. 모든 조건에서 0.5 cm의 Skin flash 두께 사용이 기준값의 피부선량과 약 20 % 이하의 차이로 가장 적은 것으로 나타났다. 결 론 : 결과에 따라 Skin flash의 두께를 0.5 cm으로 최소화 하는 것이 최대선량이나 MU의 증가를 최소화할 수 있었고, 기준이 되는 치료계획과도 가장 적은 피부선량차이를 보였기에 0.5 cm으로 최소화 하여 적용하는 것이 가장 이상적이라 할 수 있을 것이다. 또한 Skin flash 두께를 무한정 크게 한다고 해서 MU나 최대선량, 피부선량차가 증가하지 않고 수렴한다는 것을 알 수 있었다. 그러므로 유방암 환자의 호흡에 의한 PTV의 변화와 여러 오차의 인자들을 고려한다면 0.5~1.0 cm Skin flash 범위에서 Skin flash를 사용한다면 적용하지 않는 것보다는 더 많은 이점이 있을 것으로 사료된다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.48-57
• /
• 2015

제 4세대 원자로로 개발되고 있는 소듐냉각고속로는 냉각재로 사용되는 소듐의 물과 공기에 의한 반응을 방지하기 위하여 원자로 헤드의 개방 없이 회전 구동만을 이용하여 핵연료 교환을 수행한다. 따라서 핵연료 교환을 위해서는 노심과 상부내부구조물 사이의 공간에 원자로 헤드의 회전 구동을 방해하는 장애물의 존재 여부를 확인하는 검사가 반드시 선행되어야 하는데, 소듐의 불투명성으로 인해 통상적인 광학 장비를 사용한 검사방법으로는 장애물의 확인이 어렵고, 초음파를 이용한 검사방법이 적용되어야 한다. 이 연구에서는 불투명한 소듐 중에서 노심과 상부내부구조물 사이의 장애물 존재 여부를 확인하기 위하여 판형 웨이브가이드 초음파 센서를 적용한 원격주사 검사기법을 개발하였다. 웨이브가이드 센서는 원자로헤드 상부의 저온 구간에 초음파 트랜스듀서를 설치하고 길이가 긴 웨이브가이드를 사용하여 노심 상부의 고온 고방사능 소듐 내부로 초음파를 전파시키기 때문에, 고온 고방사능에 의한 손상 없이 장시간 적용이 가능한 장점을 가지고 있다. 먼저, 수평 방향으로 초음파를 방사시킬 수 있는 10 m 길이의 수평 빔 웨이브가이드 센서를 설계 제작하였고, 제작된 센서의 특성 분석을 위한 빔 프로파일 측정 및 기초 실험을 수행하여 방사되는 초음파의 빔 폭과 전파 거리를 평가하였다. 또한, 실제 장애물로 작용할 수 있는 부품들의 형상인 원형 목표물에 대한 원격탐지 성능시험을 수행하여 개발된 원격주사 기술의 유용성을 평가하였다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.413-421
• /
• 2017

증가하는 유방암을 발견하고 치료하기 위한 기본검사인 유방 촬영은, 대부분 여성에게 암이나, 방사선 피폭으로 인한 불안을 주게 된다. 게다가 두려운 압박 통증을 주게 되므로, 불안과 통증의 정도를 파악하고, 통증을 완화할 방법을 실험 연구하였다. 임상 경험을 바탕으로 변형된 촬영 방법과 기본 방식의 촬영방법을 각각 비교 분석하여, 그 효과를 평가하는데 목적이 있다. 연구대상은 2017년 2월부터 3월까지 서울대병원운영 서울특별시보라매병원에 유방촬영을 목적으로 내원한, 30대부터 60대 이상까지의 여성 160명이었다. 변형된 유방촬영 방법 80명과, 기존의 유방촬영 방법 80명의 두 그룹으로 나누어 검사하고, 순차적으로 연구대상자 모르게 각각에게 설명하고 설문지를 작성하게 하였다. 연구방법은 첫 번째는 자동페달을 4회 이상 나누어 압박하고, 수동압박을 동시에 이용하며, 자세히 설명하는 태도로 시행하는 변형 방법이다. 두 번째는 기본 방법인 자동 페달 압박 방식만 사용하며, 압박 횟수를 1-3회 이내로 제한하고, 단순히 설명하는 태도로 촬영하였다. 통증 분포의 평균을 살펴보면 실험군(변형촬영방법)은 2.49이고, 대조군(기본촬영방법)은 평균 4.86으로 48.8%로 통증이 감소하는 효과를 나타냈다. 이처럼 변형된 방법으로 촬영한 경우, 실험군이 대조군보다 통증 지수가 낮게 나타났으며, 그 정도는 통계적으로 유의한 결과를 보여주었다 (p<0.001).

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
• /
• 제30권1호
• /
• pp.83-91
• /
• 2008

The goal of reconstruction following ablative therapy for intraoral cancer is the restoration of form and function to permit a return to activities of daily life. Traditional reconstruction includes split thickness skin grafts, myocutaneous flaps and, more recently, various free flaps. Free flaps provide higher level of functional recovery relative to that seen with other techniques but require the complexity of the technique and microvascular anastomosis and thus, extended surgical time and occasionally a second team for harvesting. The platysma myocutaneous cervical flap is a possible alternative for intraoral reconstruction. It is thin and pliable like the tissue provided by the radial forearm free flap. It can be harvested with enough tissue to close most head and neck ablative defects. There is virtually no donor site morbidity involved. This study evaluated 7 patients affected by intraoral squamous cell carcinoma (SCC). All patients underwent the resection of intraoral SCC with neck dissection and subsequent intraoral reconstruction with the superiorly based platysma myocutaneous cervical flap. Flap-related complications occurred in 3 patients. Adjuvant radiation therapy was performed in 3 patients. Average follow-up was 24.1 months after surgery, with a range of 8 to 42 months. All patients presented self assessment of discomfort associated with intraoral recipient sites and cervical donor sites. However, the neck function measured by two-inclinometer technique was within the normal range during relatively long term follow-up period. Our study concluded that superiorly based platysma myocutaneous cervical flap is good alternative to free flaps, especially for relatively smaller defects and for the defects appropriate for the rotation arc of the flap.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.372-378
• /
• 2014

방사선 의료영상의 잡음은 화질을 떨어트리며, 진단의 정확성을 낮추는 원인이 된다. 특별히 환자보호를 목적으로 방사선 피폭량을 줄인 저선량 의료영상은 잡음 수준이 높아 잡음 제거 기술이 더욱 중요하다. 본 논문에서는 다양한 해상도에서 경계선 특징을 보존하며 잡음을 효과적으로 제거하는 잡음제거 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 영상을 여러 개의 해상도의 피라미드 영상으로 분해하고, 각각의 분해된 영상으로 부터 퍼지 규칙기반 경계선 검출기를 통하여 안정된 경계 신뢰도 맵을 얻는다. 이들 다해상도 영상의 경계 신뢰도 맵은 유도 필터의 파라메터를 적응적으로 결정하며, 이를 이용하여 해당 영상의 경계를 보전하며 잡음을 제거한다. 이렇게 잡음이 제거된 다해상도 영상은 보간법을 통하여 확장되고 합성되어 결과영상을 얻는다. 제안된 방법은 미디언 필터, 양방향 필터, 유도 필터 등과 비교하여 경계선을 잘 보존하며, 잡음제거 능력이 우수함을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
• /
• pp.1112-1116
• /
• 2009

설마천 유역에서 에디 공분산 방법을 사용하여 2007년 9월부터 2008년 12월까지 증발산을 조사하였다. 연구 결과를 요약하면 아래와 같다. ${\bullet}$ 설마천 유역의 일 증발산은 0.1 - 5.7 mm $d-^1$의 변동폭을 가지며 연평균 1.2${\pm}$ 1.2 mm $d^{-1}$였다. ${\bullet}$ 설마천 유역의 연 증발산은 총 581 mm $yr^{-1}$로 연 강수량 (1997 mm $yr^{-1}$)의 약 1/3을 차지한다. 그러나 설마천 내에서 관측된 강수량의 공간 분포가 약 20%의 차이를 보이며, 주변 강수 자료를 사용할 경우 증발산은 연 강수량의 35%를 차지하였다. ${\bullet}$ 설마천 유역의 증발산의 경우, 지표와 대기간의 접합정도를 나타내는 오메가인자(${\Omega}$)오메가는 여름에 0.5로 평형증발산과 부과증발산이 전체 증발산에 기여하는 정도가 거의 같음을 보였다.