전산화단층검사는 많은 방사선을 받을 수 있으며, 한 명의 환자에서 반복적으로 시행되는 경우가 위험도 는 매우 높다. 어린이의 경우에 방사선에 의한 암 발생률이 더 높다고 보고하고 있다. 3D 프린트는 여러 분야에 적용하기 위해서 연구되고 있으며, 여러 응용 분야중 방사선 차폐체 제작 및 재료에 대한 연구가 최근 진행되고 있다. 3D 프린터의 목적은 기존의 판넬 형태의 차폐체를 대체하고 인체의 형태를 따라 맞춤형 제작을 하는 것이 최종 목적이기 때문에 3D 프린터에 입력할 3차원정보처리에 대한 연구도 매우 중요하다. 본 연구에서는 스테레오 비전의 깊이지도(depth map) 생성 기술을 이용하여 환자 맞춤형 안구차폐체 제작의 전단계인 인체표면의 3차원 데이터를 계산하고 활용 가능성을 연구하고자 하였다. 알려진 3차원 정보처리의 방법들에 비해서 비교적 간단한 방법으로 제안된 결과 안면부 3차원 정보추출을 위한 최소한의 정보가 추출되었다. 본 연구의 결과는 자연광을 적용한 스테레오영상의 장점과 한계점을 제공하였고 향후 안구 차폐체 제작을 위한 기초자료가 될 것으로 판단한다.

환자의 진단 및 치료를 결정할 때 전산화단층촬영 (computed tomography; CT)은 우수한 해부학 정보를 제공하기 때문에 진단에 큰 도움이 되어 있다. 그에 따른 사용빈도가 증가하고 있으며, 활용 및 응용범위도 확대되어가는 추세이다. 저관전압을 사용해서 CT 검사를 하면 노이즈가 증가한다. 기존의 여러 연구에서는 영상재구성법에 대한 노출조건을 조절하는 방법 등을 시도해서 최적의 화질을 찾는 방법을 찾고 있으나 근본적 문제해결은 되지 못한다. 입력 영상의 신호를 유지하고 노이즈만을 최대한 제거하기 위해서 이중 트리웨이블릿 알고리즘을 적용하였다. 실험결과 100kVp, 회전시간 0.5sec의 영상에서 complex oriented 2d 방을 사용할 경우 노이즈는 8.53에서 4.51로 줄어들었다. 본 연구를 통해서 저관전압 두부 CT에서 발생하는 높은 수준의 노이즈를 최적의 노이즈제거 알고리즘으로 노이즈를 제거하고 환자선량을 낮출 수 있었다. 본 연구결과를 임상에서 사용 시 저선량의 CT 사용이 가능하고 환자 피폭을 줄일 것으로 판단한다.

산업의 발달로 인한 생활습관과 신체활동 부족 등으로 한국인의 비만인구가 급증하고 있다. 전산화단층 영상을 이용한 기존의 지방량 계산 프로그램에서 반자동방식의 프로그램이 사용되고 있다. 관련 문제를 해결하기 위한 방법들이 제시되고 있으나 본 연구에서는 모폴로지 연산을 이용한 알고리즘을 제시하고 절차가 간단하고 비교적 계산량이 적은 새로운 방법으로 문제를 해결하고자 한다. 모폴로지 연산을 통해 침식과 팽창을 반복한 결과 영상으로부터 문제점이 해결된 것을 알 수 있어 결과로부터 각 조직 간의 경계를 더욱 정교하게 얻을 수 있었다. LoG (Laplace of Gaussian) 함수를 이용해서 각 조직간 경계 부분을 분할하였다. 각 경계는 명확하게 구분이 되었으며, 피하지방을 계산하기 위해 충분한 정보를 제공하였다. 개발된 분할결과를 사용하여 향후 자동 지방량 계산을 할 수 있다. 정확한 분할 도구를 제공함으로써 의사에게 편리함을 주고 재검사로 인한 피폭과 검사비용을 줄이는데 도움이 될 것으로 판단한다.

대규모 데이터에 기반한 실제 사용 조건의 장기유효선량 분석 연구는 부족하다. 본 연구에서는 국내 324개 의료기관에서 사용하는 흉부 X건 검사의 노출조건에 대해 전산모사를 이용한 장기선량을 계산하고 평가하였다. 실험결과, 저에너지 파라미터 대역에서 유효선량은 0.024 mSv이고 비장, 부신, 폐 순으로 높았다. 고에너지 노출파라미터 대역에서 유효선량은 0.123 mSv이고 신장, 비장, 부신 순으로 높게 나왔다. Park의 연구에서 제안한 화질과 피폭을 고려한 최적의 조건을 사용했을 때 유효선량은 0.017 mSv 로 나타났다. 사용 에너지가 높아질수록 장기 전체의 유효선량이 높아지고 그 중 신장이 가장 크게 증가하였다. 연구결과는 흉부X선 검사 시 참고자료가 되고 환자 피폭저감에 도움을 줄 것이다.

CT의 검사 건수는 크게 증가하고 있으며, 이에 따른 방사선 피폭도 늘어나고 있는 실정이다. 반복된 두부 CT검사는 수정체 및 갑상선에 영향을 줄 수 있다. 대부분의 병원에서는 두부 CT검사로 영상 정보 증가와 영상 질 향상에 대한 관심에 비해 주요장기 방사선 피폭에 대한 관심은 부족한 경향이 있다. 사용 프로토콜은 병원마다 다른 경향이 있고 업무과중으로 피폭선량을 고려할만한 여건은 부족한 편이다. 피폭감소를 고려한 저관전압 CT를 사용할 경우 임펄스 잡음이 발생한다. 본 연구에서는 잡음이 발생한 CT 영상에 대해 제안한 방법을 적용하여 화질 개선 정도를 분석하였다. 제안하는 영상개선 방법은 임펄스잡음후보 화소에 대해서만 총변량 최적화 방법을 적용하였다. 실험결과 에지 정보가 잘 보존되는 특징이 있었고 임펄스 잡음을 효과적으로 제거 할 수 있었다. 관전압과 회전시간에 따라 획득된 영상들에 대해서 매우 잘 작동하였다. 본 연구에서 제안하는 방법을 적용한다면 화질 걱정 없이 검사 프로토콜을 피폭 최저조건으로 설정하여 사용할 수 있고 CT에 적용시 도움이 될 것으로 판단한다.

CR시스템을 이용한 흉부검사 및 집단 흉부검사는 임상에서 자주 이용되고 있다. 흉부영상 획득과정에서 영상의 품질을 저하시키는 요인은 노후된 IP의 사용과 장시간 방치된 IP를 사용할 때이고 보관 시간에 노이즈가 대량 발생한다. 연구에서는 화질의 복원을 위해서 본 연구에서는 직접적인 계산방법인 위너필터와 개선된 위너필터를 적용하고 평가하였다. 실험결과 잡음의 변동이 작은 곳에서는 wiener의 방법이 우수하였고 잡음의 변동이 큰 곳에서는 개선된 방법이 우수하였다. 3일간 CR판독기로 잠상처리 않은 IP를 사용시 흉부CR 영상에 대해서 알고리즘 적용한 결과 잡음은 효과적으로 제거되었다 개선된 방법보다 고전적인 위너필터의 결과가 좋았다. CR영상 프로세스 과정에서 잠상처리를 하지 않고 다수의 환자를 검사했을 경우 제안한 알고리즘은 좋은 화질의 영상으로 복원가능하고 영상판독에 도움을 줄 것으로 판단한다.

컴퓨터방사선촬영 시스템이 도입되면서 영상판은 분명 우리에게 많은 정보, 정밀한 디지털이미지 제공, 재촬영률 감소 등 상당한 이점으로 다가왔다. 컴퓨터방사선촬영 시스템의 영상판을 이용한 의료 영상 획득시 좋은 영상을 얻기 위해서는 영상판의 보관 장소 및 발광시간의 응답 특성과 잠상퇴행 현상을 인지함과 동시에 효과적인 정도관리와 화질 향상을 위해 체계적인 관리와 노력을 해야 할 것으로 판단한다. 본 연구에서는 컴퓨터방사선촬영 시스템의 영상판을 이용한 영상획득 과정에서 발생할 수 있는 자연 환경에 의한 잡음에 대하여 알아보았다. 실험 결과 시간이 지남에 따라 영상판에 잡음이 생성되며 영상의 신뢰성이 떨어지게 됨을 확인하였다. 영상판을 사용할 경우에는 4시간 이상 보관된 영상판에 대해서는 잠상소거를 반드시 실시해서 사용하고, 2회 이상 잠상소거 하는 것이 가장 좋은 방법일 것이라고 판단한다. 본 연구는 임상에서 영상판 관리 및 사용 시 정량적인 참고자료가 될 것이다.

두부 CT에서 피폭선량을 줄이기 위해서 저관전압 사용이 요구된다. 그러나 노이즈가 증가하는 현상이 발생해서 2차 데이터 가공 시 오류를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 저관전압을 사용하고 노이즈를 줄일 수 있는 방법을 제시하였다. 실험 결과 100kVp 에서 노이즈 값이 높게 나타났고, 140kVp에서 가장 낮게 나타났다. 100kVp에서 선량이 낮게 나타났고, 140kVp에서 선량이 높게 기록되었다. 역치값에 따른 웨이블릿의 적용 결과 웨이블릿 Th30에서 노이즈값은 4.51로 감소하였다.(50% 감소) 100kVp, 회전시간 0.5 sec (선량: 40.64 mGy)파라미터 조건과 웨이블릿 Th 30을 사용하면 65.3%의 피폭선량 감소가 가능하였다. 연구에서 제시한 방법을 두부CT영상에 적용한다면 환자의 안전과 정확한 정보를 해석하는데 도움을 줄 것이라고 판단한다.

디지털유방촬영기에서 자동모드를 설정해서 검사를 할 경우 환자가 받는 평균유선선량(average grandular dose)를 줄일 수 있는 방법을 제시하고자 최적의 노출 파라미터를 찾고 노이즈 감소 알고리즘을 적용하여 화질을 개선하고자한다. 실험을 위하여 Nuclear Associates Model 18-222 의 팬텀을 사용 하였으며, 입사선량(enterance dose)과 평균유선선량을 측정하였다. 다음 노이즈(noise) 제거 알고리즘을 적용하였고, 적용 전∙후에 대해서 Signal, Noise, SNR,FOM을 측정하고 비교 평가 하였다. 실험결과 첫째, 노이즈 제거 전 Mo/Mo 23kvp에서 SNR이 가장 높았고, 평균유선선량은 W/Rh 35kvp 에서 가장 낮았다. FOM 결과 W/Rh의 28kVp를 사용하는 것이 가장 좋은 것으로 나타났다. 노이즈 제거 알고리즘 적용 후 SNR은 Mo/Mo 23kvp에서 SNR 가장 높았고, FOM의 결과 W/Rh의 28kVp를 사용 하는것이가장 좋은 것으로 나타났다. 이때 동일한 평균유선선량을 갖는 조건에서 노이즈 값은 4.36에서 1.74로 감소되었으며,SNR 값은 4.6에서 11.6으로 향상되었다. 제안하는 노이즈 제거 처리를 적용하면 영상에서 중요한 정보를 유지하면서 노이즈를 감소시킬 수 있고, 최적의 노이즈 처리와 최적의 검사조건을 선택함으로써 유방 검사 시 발생하는 방사선 피폭을 줄일 수 있을 것이다.