• Imaging Science in Dentistry
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• 제48권2호
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• pp.111-119
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• 2018

Purpose: This study was conducted to evaluate the accuracy of linear measurements of 3-dimensional (3D) images generated by cone-beam computed tomography (CBCT) and facial scanning systems, and to assess the effect of scanning parameters, such as CBCT exposure settings, on image quality. Materials and Methods: CBCT and facial scanning images of an anthropomorphic phantom showing 13 soft-tissue anatomical landmarks were used in the study. The distances between the anatomical landmarks on the phantom were measured to obtain a reference for evaluating the accuracy of the 3D facial soft-tissue images. The distances between the 3D image landmarks were measured using a 3D distance measurement tool. The effect of scanning parameters on CBCT image quality was evaluated by visually comparing images acquired under different exposure conditions, but at a constant threshold. Results: Comparison of the repeated direct phantom and image-based measurements revealed good reproducibility. There were no significant differences between the direct phantom and image-based measurements of the CBCT surface volume-rendered images. Five of the 15 measurements of the 3D facial scans were found to be significantly different from their corresponding direct phantom measurements(P<.05). The quality of the CBCT surface volume-rendered images acquired at a constant threshold varied across different exposure conditions. Conclusion: These results proved that existing 3D imaging techniques were satisfactorily accurate for clinical applications, and that optimizing the variables that affected image quality, such as the exposure parameters, was critical for image acquisition.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권1호
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• pp.29-36
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• 2023

To have highly reliable diagnostic performance of it, this study comparatively analyzed spatial resolution of SPECT images and interrelationship depending on the changes of system uniformity of ga㎜a camera through phantom analysis. This study chose 6 kinds of results from quality control (uniformity) of triple head SPECT scanner operated in an university hospital in Seoul for six months. Then, study measured spatial resolutions (FWHM) of the images restructured by injecting radiopharmaceuticals to Jaszczak phantom, and doing SPECT scanning under the same conditions as clinical ones using the analytical program (image J). Quality controls performed by the experimental institution showed that differential uniformity of UFOV ranged from 2.76% to 7.61% (4.46±2.07), and integral uniformity of UFOV ranged from 1.98% to 5.42% (3.01±1.43). Meanwhile, Quantitative analysis evaluations of phantom images depending on the changes of uniformity of SPECT scanner detector showed that as the uniformity values of UFOV and CFOV decreased, FWHM values of phantom images decreased from 8.5 ㎜ to 5.8 ㎜. That is, it was quantitatively identified that the higher uniformity of detector is, the better spatial resolution of images gets (P<0.05). It is very important to perform continuous and consistent quality control of the nuclear medicinal system, and users should be clearly conscious of it.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.83-91
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• 2024

본 연구에서는 양방향 흐름 팬텀 모델에서 탄산수의 도플러 유체 효과를 확인하고자 하였다. 양방향 흐름 팬텀 모델은 동맥과 정맥의 흐름을 구현한 것이며 이중 수조 구조를 통해 유체의 순환이 가능하고 팬텀의 크기를 줄일 수 있게 고안되었다. 사용된 유체는 탄산수, 소금물, 설탕물, 증류수를 이용하였고 수조 표면에서 깊이 1.5 cm, 3.0 cm에서 초음파 B-mode와 컬러 도플러 효과를 이용해 초음파 스캔하였다. 컬러 도플러 효과는 탄산수, 소금물, 설탕물, 증류수 모두 도플러 시프트 효과를 나타냈으나 탄산수의 도플러 시프트 효과가 가장 높았고 깊이에 따른 변화에서도 탄산수의 도플러 시프트 효과 편차가 가장 적었다. 결론적으로 탄산수의 도플러 유체 사용 가능성을 확인할 수 있었고 탄산수의 기포가 적혈구의 도플러 반사체 역할을 하고 있음을 확인하였다. 따라서 도플러 초음파 팬텀 제작에서 혈액 모방액과 유사한 물질로 탄산수를 이용한 추가 연구가 필요하며 이에 본 연구가 기초자료를 제공할 것이라 사료 된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.613-621
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• 2019

하지 혈관조영검사에서 움직임을 줄이기 위한 방법으로 재질별 하드보드지, 포맥스, 폴리카보네이트, 아크릴을 사용하여 고정용 보조기구를 제작하였고, 제작된 재질별 Phantom의 정량적 화질평가를 위해 마스크 영상, DSA 영상, Roadmap 영상을 SNR과 CNR로 분석하여 보조기구의 유용성을 알아보고자 하였다. DSA 기법으로 하지 Phantom 만을 사용하여 촬영한 마스크 영상과 보조기구 위에 하지 Phantom을 올려놓고 촬영한 마스크 영상의 SNR과 CNR을 비교한 결과 SNR은 약 0~0.06(0~10%), CNR은 약 0~0.003(0~5.36%)정도의 낮은 차이를 확인 하였다. DSA 기법으로 혈관모형의 Water Phantom 만을 사용하여 촬영한 영상과 보조기구 위에 Water Phantom을 올려놓고 촬영한 영상의 SNR과 CNR을 비교한 결과 SNR은 약 0.11~0.35(0.78~2.47%), CNR은 약 0.016~0.031(0.18~2.85%) 정도의 낮은 차이를 확인 하였다. Roadmap 기법으로 Water Phantom 만을 사용하여 촬영한 영상과 보조기구(하드보드지, 포맥스, 폴리카보네이트, 아크릴) 위에 water Phantom을 올려놓고 촬영한 영상의 SNR과 CNR을 비교한 결과 SNR은 0.02~0.05(0.54~1.38%), CNR은 0.002~0.004(1.96~3.70%) 정도의 낮은 차이를 확인 하였다. 결과적으로 보조기구를 사용하지 않았을 때와 보조기구(하드보드지, 포맥스, 폴리카보네이트, 아크릴)을 사용하였을 때를 비교 했을때 SNR과 CNR의 차이가 낮아 보조기구의 사용이 화질의 미치는 영향이 적다고 판단된다. 환자 고정을 위한 보조기구의 사용은 움직임에 따른 조영제 사용량 감소, 시간적 측면 감소, 방사선 피폭 감소, 위험요소의 제거 등에 유용하게 사용할 수 있으며, 보조기구 제작에 대한 각각재료들의 장점은 많으나 본 연구에서 하드보드지 경우 다른 재료에 비해 가격이 저렴하고, 가공이 쉬운 장점을 가지고 있어 검사 및 시술에서 쉽게 적용이 가능할 것으로 판단된다. 검사자가 보조기구를 제작하여 사용 할 때 각 검사의 목적 및 방법에 맞게 재질의 특성, 경제성을 고려하여 사용하는 것이 유용할 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제28권3호
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• pp.199-206
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• 2003

대표적인 수학적 팬텀인 MIRD팬텀은 개발 당시 컴퓨터 계산시간을 단축하기 위해 단순화된 수학방정식으로 표현되었으며 본래 내부피폭 선량계산에 이용하기 위해 제작되었으므로 실제 인체구조에 근접하는 정도와 외부피폭 선량계산 용도로서의 적합성 여부를 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 인체의 단층촬영영상을 이용하여 제작된 Zubal 체적소팬텀과 MERD팬텀이 가장 일반적인 피폭모드인 AP 및 PA모드 감마선장에 노출될 때 장기선량 계산결과 및 단층영상을 비교하여 선량차이의 주요 원인이 되는 MIRD팬텀의 몸통두께를 수정하였다. AP와 PA방향으로 입사하는 0.05MeV에서 10MeV의 에너지 범위를 가진 넓고 평행한 단일 에너지 감마선장에 대해 MIRD팬텀과 Zubal팬텀의 장기선량을 MCNP4C를 이용하여 계산 및 비교한 결과 저에너지 영역에서 AP와 PA방향 모두 MIRD팬텀이 Zubal팬텀보다 높은 선량을 받았으며 유효선량의 경우 특히 PA방향, 0.05MeV 광자빔에 대해서 50%에 가까운 선량차이를 보였다 몸통부분 단층영상을 비교한 결과 Zubal팬텀에 비해서 MIRD팬텀의 몸통 두께가 얇아서 나타나는 결과임을 확인하게 되었고 MIRD몸통두께의 최적값을 찾아내기 위해 20cm에서 32cm까지 변화시켜가며 원전 작업환경에서 가장 많이 받게되는 0.5MeV 감마선에 대한 유효선량을 계산하여 비교하였다. AP방향에서는 24cm, PA방향에서는 28cm일 때 최소의 선량차이를 보이는 것으로 나타났고 이에 따라 몸통모델을 수정하였다. 수정된 MIRD팬텀을 이용하여 장기선량을 재계산하여 Zubal팬텀의 선량과 비교한 결과 특히 PA방향에서 큰 과대평가를 보였던 장기들의 선량차이가 현저하게 줄었고 유효선량의 경우 0.5 MeV 광자빔에 대해 AP, PA방향 각각 -0.5%와 7.3%의 낮은 선량차이를 보였다. Zubal팬텀에 의해 계산된 선량환산인자는 ICRP74에서 제공하는 값과 큰 차이를 보이고 있으며 수정된 MIRD팬텀은 Zubal팬텀의 값에 준하는 결과를 보였다. 본 연구에서 수정된 MIRD팬텀은 기존에 사용되던 선량환산계수의 수정에 사용될 수 있으며 수학적팬텀의 장점을 살리면서 실제 인체에 근접한 선량계산을 수행할 수 있다.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.120-125
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• 2012

이 연구의 목적은 Brain SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)의 Non-attenuation correction (AC-non) 영상에 대한 attenuation correction(AC) 방법 중 Chang's method와 CT based attenuation correction(AC-CT) 사이의 count를 비교하기 위함이다. phantom study는 증류수로 채워진 hoffman 3D phantom에 $^{99m}Tc$ 37Mbq을 투여하였고, patient study는 normal volunteer에 $^{99m}Tc$-HMPAO 750Mbq를 정맥주입하고 Siemens사의 Symbia T6로 Brain SPECT 영상을 획득하였고 뇌 정량 분석을 하였다. 각각의 방법들을 적용한 transverse image는 같은 위치에서 재구성 되었으며 각각 10, 20, 30번째 slice에서 6개의 region of interest(ROI)를 그려 AC-non 과 AC-CT 그리고 Chang's method의 count를 비교하였다. phantom study에서 AC-non, AC-CT, Chang's method의 각각 평균 count는 $4606.8{\pm}511.3$, $16794.6{\pm}2429.4$, $8752.6{\pm}896.5$이었으며 patient study에서 $5460.8{\pm}519.6$, $15320{\pm}1171.6$, $12795{\pm}1422.1$이었다. phantom study에서 AC-CT와 AC-non 사이의 비는 3.70이고 Chang's method와 AC-non 사이의 비는 1.92였으며 patient study에서는 각각 2.85, 2.38이었다. 우리는 이 연구를 통하여 AC-CT가 Chang's method보다 더 높은 AC을 해준다는 걸 알 수 있었다. 그리고 Chang's method는 patient study에서의 AC 값이 phantom study에서의 AC값보다 더 높다는 것을 알 수 있었다. brain SPECT/CT를 시행하는 경우 scatter correction을 같이 시행하고 bone에 의한 감쇠 정보를 반영할 수 있는 AC-CT가 chang's method보다 정확하다 할 수 있겠다.

• 핵의학기술
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• 제15권2호
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• pp.60-64
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• 2011

Brain의 질병을 평가하는 유용한 검사방법 중의 하나인 brain perfusion SPECT는 환자의 움직임으로 인한 검사의 실패확률이 높아 one day method를 사용하지 못하고 two days method를 사용해야 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 image registration을 사용하여 검사의 실패확률을 줄이고 one day method로 검사를 시행할 수 있는지 image registration을 적용할 경우 검사의 신뢰성을 알아보고자 하였다. Jaszczak phantom에 준비된 방사성동위원소 $^{99m}Tc$을 insert에 111 MBq/mL가 되도록 분배하여 넣고 나머지 background에 3,145 MBq/mL가 되도록 넣어 1:8의 비율로 phantom을 제작하고 Hoffman 2-D brain phantom과 cylindrical uniform phantom에는 111 MBq/mL가 되도록 만든다. 완성된 phantom은 기본 위치에서 frame 당 5 sec씩 총 120 frame을 획득하여 영상을 얻었다. 또 Phantom과 환자의 데이터를 가지고 original 영상과 registration 영상, registration 시행한 후에 original 영상을 subtraction한 영상과 registration하지 않은 영상에서 subtraction한 영상 간의 임의의 같은 위치에 ROI를 설정하고 영상에서 counts 차이를 알아보았다. 실험 결과 약간의 counts 차이를 보였으나 이것은 실험시간이 경과함에 따른 RI의 decay와 phantom의 구조물이 없는 cylindlical phantom에서 조차 약간의 counts의 차이를 보이는 바로 미루어 봤을 때 실험 결과 나온 counts의 차이는 적다고 할 수 있을 것이다. 따라서 registration을 활용하여 brain perfusion SPECT의 단점들을 개선하고 정확한 진단에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2007년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.90-91
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• 2007

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권1호
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• pp.19-26
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• 2007

목 적: Ir-192 고선량율 근접치료(HDR Brachytherapy)선원에 대한 다양한 측정절차의 효율을 서로 비교할 것이며, 측정 장비의 추가 구입 없이 대안으로 새롭게 만든 PMMA (polymethylmethacrylateplastics: $C_5H_8O_2$) plate phantom에 대한임상에서의 적합성과 유용성을 알아 보았다. 대상 및 방법: 세 가지 형태(Well type chamber, Source calibration jig, PMMA plate phantom)의 측정 시스템을 이용하여 측정값을 비교하였다. Source calibration jig와 PMMA plate phantom을 사용 했을 때에는 Farmer type chamber를 이용하여 측정하였으며, 각각 5회씩 측정하여 제조업체의 측정치와 비교하였다. 또한 새로운 선원을 교환 할 때마다 제조업체로부터 선원과 함께 제공되는 제조업체의 측정치를 본 연구의 측정치와 비교하여 방사능의 정확도를 평가 하였다. 결 과: Well type chamber, Source calibration jig, PMMA plate phantom를 사용한 Ir-192 선원의 측정결과 제조업체 측정치와의 상대오차에 대한 RMS (Root Mean Square)값은 Well type chamber에서 0.6%, Source calibration jig에서 1.57%, PMMA plate phantom에서는 2.1%를 나타내었다. 또한 평균 오차에 대한 편차는 Well type chamber에서 $-0.2{\pm}0.5%$, Source calibration jig에서 $0.97{\pm}1.23%$, PMMA plate phantom에서는 $-0.89{\pm}1.87%$를 나타내었다. 결 론: 본 연구를 통해 실험한 세 가지 형태(Well type chamber, Source calibration jig, PMMA plate phantom)의 측정 시스템의 결과에서 나타난 것처럼, Well type chamber를 이용한 측정결과가 가장 우수하게 나타났다. 또한 측정 장비를 구입하지 않고 대안으로 새롭게 만든 PMMA plate phantom의 결과 권고안 ${\pm}5%$를 초과하지 않으므로 임상에서 유용하게 사용 할 수 있을 것이라 생각되어진다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권3호
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• pp.172-180
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• 2003

본 연구에서는 자기공명영상(MRI)에서 수소 원자핵의 공명주파수(PRF) 방법을 기반으로 인체 종아리 근육 외부의 열원에 의해 근육 내부로 열원이 전달되는 과정을 비침습적으로 관찰하는 방법을 제시한다. 열전달과정을 온도 변화로 측정하였는데 온도 영상의 안정성 및 보정 실험은 phantom을 이용하였고 온도의 변화는 phantom과 인체 모두에서 측정하였다. Phantom 실험은 agarose gel을 중탕하여 약 50℃까지 가열시킨 후 1시간의 냉각과정 동안 매 3분마다 데이터를 획득하였다. 인체 실험에서는 지원자의 종아리(the calf)에 hot pack을 이용하여 열을 전달하였다. Hot pack을 발열시키기 전에 기준 데이터를 1번 획득하고, 발열시킨 후부터 매 2분마다 30분 동안 데이터를 획득하였다. 획득된 영상 데이터는 위상차 영상으로 재구성된 다음 각 ROI에서의 평균 위상차를 관측하였다. 온도를 34.2∼50.2℃의 범위에서 변화시켰을 때 phantom의 위상차는 온도 변화에 대해 선형적으로 변하였다. 이 범위에서 측정된 온도의 해상도는 0.0457 radian/℃(0.0038 ppm/℃)였다. 인체 실험에서는 각 영상에서 hot pack과 가까운 위치의 평균 위상차가 hot pack과 먼 위치의 평균 위상차보다 작은 값을 나타냈다 이를 통해 같은 영상 단면에서도 열원(heat source)과의 거리에 따라서 온도 변화가 다르게 나타나는 것을 관찰할 수 있었다. 본 연구를 통해 PRF방법을 이용하여 MRI에서도 비침습적으로 인체 내부의 열전달과정을 관측하였고 이로서 온열치료 시 MRI가 임상적 이용 가능성이 있음을 확인하였다.