Engineered Barrier Systems (EBS) are a key element of deep geological repositories (DGR) and play an important role in safely isolating radioactive materials from the ecosystem. In the environment of a DGR, gases can be generated due to several factors, including canister corrosion. If the gas production rate exceeds the diffusion rate, pore pressures may increase, potentially inducing structural deterioration that impairs the function of the buffer material. Therefore, understanding the hydraulic-mechanical behavior of EBS due to gas generation is essential for evaluating the longterm stability of DGR. This study employed X-ray computed tomography (CT) technology to observe cracks created inside the buffer material after laboratory-scale gas injection experiments. After CT scanning, we identified cracks more clearly using an image analysis method based on machine learning techniques, enabling us to examine internal crack patterns caused by gas injection. In the samples observed in this study, no cracks were observed penetrating the entire buffer block, and it was confirmed that most cracks were created through the radial surface of the block. This is similar to the results observed in the LASGIT field experiment in which the paths of the gas migration were observed through the interface between the container and the buffer material. This study confirmed the applicability of high-resolution X-ray CT imaging and image analysis techniques for qualitative analysis of internal crack patterns and cracks generated by gas breakthrough phenomena. This is expected to be used as basic data and crack analysis techniques in future research to understand gas migration in the buffer material.

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 % ±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.

방사선 피폭감소를 위해 사용하는 비스무스 차폐체를 적용하여 CT스캔 시 차폐체에 의한 선속경화현상으로 화질이 감소되는 경우가 있다. 이에 G사의 듀얼 에너지 CT의 GSI모드 적용을 통해 화질저하 현상을 줄일 수 있는 에너지 영역대를 찾아보고, 가능성을 실험을 통해 알아보고자 하였다. 그 결과 비스무스 차폐 후 듀얼 에너지 CT 스캔 시 50 keV에서 118±10.6 HU, 50.1±14.6 HU로 화질저하 전 CT value와 가장 유사 하였고(p>0.05), Image J의 Multi-point기능을 적용한 Pixel value에서도 50 keV에서 176.6±7.1, 138.3±1.1로 측정 되었다(p>0.05). CT검사 시 차폐체의 사용은 불가항력적으로 화질저하를 유발하지만 듀얼 에너지 CT 의 GSI기능 적용으로 차폐체를 사용하고도 화질을 유지할 수 있다는 것을 실험을 통해 알 수 있었다. 향후 다양한 차폐체를 듀얼 에너지 CT를 이용, 평가 후 보안 한다면 CT검사의 최대 단점인 피폭 감소를 위한 방사선 차폐체 사용으로 발생한 화질저하라 단점을 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 CT를 이용한 뇌혈관 추출 검사에서 이중에너지 기법을 활용하여 각 에너지 준위별 뇌혈관 조 영술의 유용성을 평가하였다. 방법은 CT 뇌혈관 조영술을 시행한 환자 15명의 DE 영상과 SE 영상을 대상으로 하였다. 영상의 분석은 MCA, 뇌실직 조직, Background에 ROI를 설정하여 평균값, 표준편차 및 SNR, CNR 값을 구하고, SE영상과 비슷하게 구현되는 에너지 영역을 알아보았다. Likert 5점 척도 육안평가를 병행한 결과 DE 40 keV와 SE 120 kVp에서 가장 선명한 MCA 영상을 확인 하였다(p>0.05). SE영상의 SNR 값은 DE영상의 40 keV에너지 준위값과 비슷하게 측정되었고, 40 keV와 50 keV의 저에너지 준위의 영상이 SNR이 높게 측정되어 고에너지 준위의 영상에 비해 대조도가 높아 뇌혈관질환을 유용하게 관찰할 수 있을 것으로 사료된다.

현재 최신 장비의 두부 CT검사에서 파라메타의 변화와 선량변화에 대한 연구가 부족하고 특히 노이즈, 균일도 해석 및 선량변화에 대한 연구가 부족하다고 생각된다. 따라서 높은 사양 두부 CT 사용 시 노출 파라메타 중 관전압, 슬라이스 두께, 피치변화에 대해 분석하여 이때 발생하는 현상에 대해서 연구하고자 하였다. 실험을 통해서 균일도는 고관전압과 두꺼운 슬라이스 선택 및 최저 피치를 사용할 때 균일도가 좋음을 알 수 있었다. 모두 조합한 결과 균일도가 가장 조건은 140 kVp, 10 mm, pitch 0.5로 나타났다. 노이즈는 관전압과 슬라이스 두께를 높이면 피치에 관계없이 개선되는 것을 알 수 있었고, 선량은 관전압과 피치의 증가에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과는 고 사양의 두부 CT 사용에서 참고자료가 될 것이다.

본 연구는 특히 두부질환 환자에게 일반적으로 적용되는 두부 전산화단층촬영검사에서 기준선(안와상이 공선, 안와이공선, 안와하이공선)에 따른 수정체의 피폭선량과 선속경화를 비교하였다. 수정체의 피폭선량은 OSLDs로 검출하였으며, 기준선에 따른 각 영상의 선속경화는 Image J 프로그램을 이용하여 정량적인 평가로 신호대잡음비, 대조도대잡음비 값을 측정한 뒤, SPSS 프로그램을 이용하여 이를 검증하고자 하였다. 그 결과 안와상이공선을 기준선으로 사용한 경우 수정체의 선량은 안와하이공선을 기준선으로 사용하였을 때보다 120 kV 에서는 85.08%, 80 kV의 경우 79.7% 감소하였다. 두부 전산화단층촬영검사 시에 갠트리 각도를 안와상이공선에 평행하게 검사하였을 때 수정체의 피폭을 최소화시킬 수 있는 것으로 조사되었으며, 안와이공선이나 안와하이공선에 평행하게 검사한 영상과 비교하였을 때 신호대잡음비과 대조도대잡 음비 모두 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 두부 전산화단층촬영검사 시 안와상 이공선에 평행하게 검사하는 것이 더 효율적이라는 것을 본 연구를 통하여 확인할 수 있었다.

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.

다양한 촬영 조건의 CT 감쇠 지도가 PET 영상에 영향을 미치는지 알아보기 위하여 다양한 kVp와 mA 조건에서 Uniformity phantom 영상의 신호 강도 (SI; Signal Intensity)와 표준 섭취율 계수 (SUV; Standardized Uptake Value)를 측정하고, CTDI(Computed Tomography Dose Index)를 통해 각 조건에 따른 피폭선량을 측정하였다. 또한 동일한 조건에서 Resolution phantom의 반치폭 (FWHM; Full Width at Half Maximum)을 측정하여 CT의 kVp와 mA에 따른 PET 영상의 화질 변화에 대하여 정량적으로 알아보고자 하였다. 연구 결과, CT의 촬영 조건은 PET 영상에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, CT의 촬영 조건이 감소하게 되면 방사선 피폭이 감소하게 되지만 영상에 영향을 미치게 되므로 향후 진단이 가능한 CT 화질을 유지하면서 방사선 피폭을 최소화할 수 있는 양전자 방출 단층 촬영 (PET/CT; Positron Emission Tomograph y / Computed Tomography)의 촬영 조건에 대한 연구가 지속적으로 되어야 할 것이다.

99mTc을 이용하는 검사를 받고 CT 검사를 진행했을 때 CT 영상에 99mTc이 미치는 변화에 대하여 정량적으로 알아보고자 하였다. Resolution phantom과 Water phantom에 99mTc 740 MBq를 주입 전· 후 80 kVp와 120 kVp로 관전압을 변화시켜 CT Scan하였다. 연구결과 99mTc 주입 전·후 신호강도는 각각 0.173, 0.241의 감소 하였으며, 공간분해능은 각각 0.090, 0.109로 증가하였다. CT 촬영을 99mTc의 유효 반감기를 고려하여 99mTc 의 감마선이 CT에 영향을 미치지 않도록 일정한 시간 후 진행함으로 영상의 변화를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 경기도 소재 대학병원에 2018년 1월1일부터 2018년 6월30일까지 복부 CT검사를 위해 내원한 모든 환자의 영상 중 무작위로 선정하여 복부 면적의 크기 별로 20명 씩 60명을 총 3군으로 분류하여 복부 CT영상의 면적에 따른 유효선량과 화질의 변화정도를 알아보았다. 그 결과 평균면적 군 에서 유효선량이 7.34 mSv로, 평균면적이상 군은 8.39 mSv, 평균면적이하 군은 5.89 mSv로 측정 되었다. 화질분석을 위해 복부면적에 따라 동일한 3영역에 ROI를 그려 비교해본 결과 3군으로 분류한 복부면적에서 모두 CT value가 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다(p<0.05). 향후 실제 임상에서 적용할 수 있는 프로토콜을 개발 시 본 연구결과를 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료되며 현재 임상에서 CT검사 시 적용하고 있는 다양한 선량감소 프로그램을 적용 및 복부 면적 외 다양한 환자의 변환 조건 등을 고려하여 연구와 고찰을 도출한다면 화질과 피폭선량 감소에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

안면부 CT검사 시 치아교정용 충전물과 주변 해부학적 구조와의 밀도차이에 의해 발생한 화질 저하 정 도와 화질개선 방향을 실험을 통해 정량 및 정성적 분석방법을 통해 알아보고자 하였다. 실험은 64-MDCT (Discovery 750 HD, GE HEALTH CARE, Milwaukee, USA)를 사용하여 치아 충전물로 교정한 치아를 스캔 하였으며 관전압 변화, 실리콘 적용, MAR 알고리즘 적용 유무에 따라 비교하였다. 그 결과 관전압 변화 시 140 kVp에서 10.36 % CT value가 감소하였으며, Silicon 물질 적용 시 약 5.81 %가 감소하여 감소율이 가장 적었다. 정성적 평가결과 MAR 알고리즘 적용 시 관찰자 10명 중 Equivalent가 7명, Acceptable로 3명이 평가하여 MAR 알고리즘 적용 시 상대적으로 가장 화질 개선 효과가 있다고 평가되었다. 따라서 현재 임상 에서 사용하고 있는 검사 파라미터와 더불어 고밀도 인공물을 감소시킬 수 있는 다양한 알고리즘을 적용 하여 스캔 한다면 방사선 피폭선량에 대한 불필요한 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 고밀도 인공물을 감 소시켜 영상 데이터의 소실을 줄여 보다 많은 영상정보를 제공 할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 두부 인체모형 팬텀을 컴퓨터 단층촬영 장치를 이용하여 스캔 후 영상에서 발생한 선속경화현상을 고 관전압 적용 방법과 본 연구에서 적용한 금속인공물감소 알고리즘 적용 영상을 비교하여 금속인공물감소 알고리즘 적용의 유용성을 알아보고자 하였다. 그 결과 관전압을 140 kVp로 높여 스캔 시 CT value가 0.02～0.05 % 감소하여 선속경화현상 감소 효과가 상대적으로 낮았으며(P>0.05), 금속인공물감소 알고리즘 적용 시 CT value가 12.4～26.9 % 감소하여 선속경화현상 감소 효과에 상대적으로 의미가 있는 것으로 분석되었다(p<0.05). 또한 임상영상평가표에 의한 정성적 평가에서도 인공물의 경우 MAR알고리즘 적용 후 1.8점으로 평가 되었고, 해상도 및 대조도 평가에서 MAR알고리즘 후 7.2점으로 평가되어 선속경화현상 감소에 있어 금속인공물감소 알고리즘 적용이 의미가 있는 것으로 평가되었다. 따라서 불가항력적으로 발생하는 선속경화 현상에 의한 인공물의 경우 기존연구에서 도출한 다양한 방법과 더불어 본 실험을 통해 제시한 금속인공물 감소 알고리즘을 적용하여 스캔한다면 선속경화현상에 의해 발생한 인공물 감소에 유용할 것으로 사료된다.

The goals of this study were to investigate image quality of coronary CT angiography (CCTA) and change of radiation dose by using Adaptive Statistical Iterative Reconstruction (ASIR) technique. 40 subjects with BMI≥25 (A, C groups), 40 subjects with BMI<25 (B, D groups), Groups without ASIR (A, B groups), and with ASIR (C, D groups) were included. There were no statistical differences in image qualities (p>0.05). Radiation doses with application of ASIR were significantly lower than those of ASIR (51-53%, p<0.05). In CCTA scan-nings, ASIR technique helps to reduce radiation dose with preserved image quality.

68Ga 방사성 핵종은 68Ge/68Ga 제너레이터에서 생산되는 양전자 방출핵종으로서 PET 검사에 이용되는 방사성 핵종이다. 68Ga은 67.8분의 반감기를 가지고 88.9 %의 β+ 붕괴와 11.1 %의 전자포획으로 68Zn으로 붕괴된다. β+ 붕괴 과정에서 87.7 %는 기저상태의 68Zn로 붕괴되며, 1.2 %는 여기상태의 68Zn로 붕괴된다. 여기상태의 68Zn은 1.077 Mev의 γ선을 방출하며 기저상태의 68Zn가 된다. 이때 방출되는 1.077 Mev의 γ선을 Prompt Gamma라 하며, Prompt Gamma-ray가 환자와 상호작용하게 되면 저에너지 γ선의 산란선이 발생되게 되는데 이 산란선이 PET의 동시계수 회로에 검출되어 질 수 있다. 이 연구의 목적은 68Ga을 이용하는 PET검사 중 신경내분비 종양진단에 사용되는 68Ga-DOTATOC PET/CT영상에 Prompt Gamma-ray 보정 전 후의 표준섭취계수(SUV)를 평가해 보고자 하였다. 68Ga-DOTATOC PET/CT를 시행한 15명의 환자에 대해서 병변부위(Pancreas, Liver, Thoracic Spine, Brain)와 정상으로 섭취되는 조직(Pituitary, Lung, Liver, Spleen, Kidney, Intestine)의 SUVmax와 SUVmean을 비교하였으며, 임상영상의 정량적 평가를 위해 Target to Background Ratio(TBR)을 산출하여 비교하였다. Prompt Gamma-ray 보정 후 Thoracic Spine을 제외한 병변부위와 Pituitary를 제외한 정상조직에서 SUVmax, SUVmean은 높은 값을 나타내었으며, TBR은 Prompt Gamma-ray 보정 전 후 각각 51.51±49.28, 55.50±53.12로 보정 후 높은 값을 나타냈다. (p<0.0001)

방사선 치료 전 환자 위치 확인을 위해 수행하는 콘빔 CT 촬영에서 환자 선량 감소를 위해 Sparse view CT가 사용되고 있다. 본 연구는 시뮬레이션과 실험을 통해 선형보간법과 inpainting 방법을 이용하여 사이 노그램의 sparse 데이터 복원하고 평가하는 것이다. 사이노그램 복원은 여러 간격의 각도로 획득된 영상에 적용되었다. 복원된 사이노그램은 역투영재구성법으로 재구성되었고, 그 결과를 평균제곱근오차와 영상의 프로파일로 나타내었다. 결과에 따르면, 평균제곱근오차와 영상 프로파일은 투영 각도와 복원법에 의존하 였다. 시뮬레이션과 실험 결과에서 inpainting 복원법은 선형보간법에 비해 사이노그램의 복원 측면에서 개 선된 결과를 보여주었다. 따라서, inpainting 방법은 환자 선량을 감소시키면서 영상화질을 유지시키는데 기 여할 수 있을 것이다.

방사선치료에 사용하는 CT 스캐너에 의해 획득된 CT 및 CBCT 전자밀도팬텀의 CT영상부터 CT수 대 물 리적 밀도 변환에 관한 CT 스캐닝 매개변수의 의존성은 실험으로 분석하였다. CT수는 관전류량, 슬라이스 두께, 영상재구성 필터, 시야 그리고 팬텀 용적의 크기에 대해 의존하지 않았다. 그러나 CT수는 관전압과 팬텀 횡단면적 크기에 의존하였다. 결과로서, 물리적 밀도 1이상의 범위에 대하여, 90과 120 kVp 사이의 관 전압에서 관측된 최대 CT수 차이는 27%이었고, 그리고 CT 몸통과 머리 전자밀도팬텀 사이에서 관측된 최대 CT수 차이는 15%이었다.

컴퓨터단층촬영 (CT:Computed Tomography)은 환자의 정확한 진단을 위해 진단참고준위인 전산화 단층촬 영 선량지표 (CTDI: Computed Tomography Dose Index)와 (DLP:Dose Length Product)의 정보를 제공한다. 그 러나 CT 장비가 제공하는 진단참고준위는 테이블 높이에 따른 선량의 변화를 제공하지 않는다. 이번 연구 는 컴퓨터단층촬영 검사 시 최적화된 이미지와 최소선량을 찾기 위하여 컴퓨터단층촬영 테이블 높이 변화 에 따른 이미지와 선량을 팬텀(PMMA: Polymethyl Methacrylate)을 사용하여 비교 평가하였다. 성인의 복부 와 같은 두께인 32 cm PMMA 팬텀을 촬영할 경우 테이블 높이에 따른 선량 변화는 거의 없었다. 그러나 이미지의 노이즈(Noise) 평가에서는 테이블 높이에 따라 노이즈 변동 폭이 크게 발생되었다. 그리고 16 cm PMMA 팬텀인 경우는 노이즈의 변화는 작지만 선량변화는 약 30 % 발생하였다. 결론적으로 컴퓨터단층촬 영 (CT:Computed Tomography)의 검사 시에는 환자의 두께에 중심에 정확하게 일치시켜야 한다. 또한 최적 화된 이미지와 최소선량으로 검사하기 위해서는 테이블 높이 설정이 중요할 것으로 사료된다.

본 연구는 통계적 속성에 기반한 질감특징값 분석을 바탕으로 뇌 전산화단층촬영 영상에서 정상과 뇌경색의 컴퓨터보조진단의 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 실험은 질감특징값을 나타내는 6개의 파라미터를 이용한 질환인식률 평가와 ROC curve를 분석하였다. 그 결과 평균밝기 88%, 대조도 92%, 평탄도 94%, 균일도 88%, 엔트로피 84%의 높은 질환인식률을 나타내었다. 하지만 왜곡도의 경우 58%로 다소 낮은 질환 인식률을 나타내었다. ROC curve를 이용한 분석에서 각 파라미터의 곡선아래면적이 0.886(p=0.0001)이상을 나타내어 질환인식에 의미가 있는 결과로 나타났다. 또한 각 파라미터의 cut-off값 결정으로 컴퓨터보조진단을 통한 질환예측이 가능할 것으로 판단된다.

두부 CT 검사에서 눈의 수정체는 높은 방사선 감수성으로 보호되어야 할 장기 중에 하나이다. 두부 CT 검사에서 눈의 피폭선량감소 목적으로 사용되는 비스무스 차폐체는 현저한 선량 감소 효과가 있지만 화질저하의 문제점이 있다. 본 연구는 인체팬텀을 이용한 두부 CT 검사에서 피폭 선량을 줄이기 위해 사용되는 관전류변조기법인 new organ based-tube current modulation, longitudinal-TCM, angular-TCM과 차폐기법인 비스무스, 납 안경을 사용하여 눈의 선량과 화질의 변화 정도를 평가하였다. 연구결과, new OB-TCM에서 눈의 선량은 25.88% 감소되었으며 비스무스를 사용한 검사와 비교하여 CT number, 노이즈, SNR의 변화가 작은 것을 확인하였다. 따라서 new OB-TCM을 임상의 두부 CT 검사에 적용할 경우, 눈의 피폭선량을 감소시키면서 영상의 화질 저하를 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

흉부 CT와 같이 조직 대조도 차이가 큰 부위의 CT 검사도 환자의 팔의 위치에 따른 아티팩트 발생과 화질저하, 과다피폭 등을 방지하기 위하여 환자의 손을 머리 위로 올리고 검사를 시행하고 있다. 흉부 CT와 같이 조직 대조도 차이가 큰 부위의 검사에서 환자 팔의 위치에 따라 화질저하, 과다피폭 등이 발생한다. 2012년 서울의 K 대학병원 흉부 CT 검사는 1,642건이었다. 이중 118건이 팔을 올리지 않고 흉부 CT검사를 시행하였다. 정상적으로 팔을 올리고 검사한 그룹은 총 DLP 값의 평균이 275 mGy․cm로 나타났으며 팔을 올리지 않고 검사한 그룹의 총 DLP값 평균은 312.46 mGy․cm로 나타났다. 동일 환자의 경우 후향적 조사에서 적극적으로 팔을 올리고 검사한 경우 총 DLP 값이 267.5 mGy․cm로 조사되었고 팔을 올리지 않고 검사한 경우 총 DLP 값이 307.5 mGy․cm로 나타났다. 흉부 CT 검사에서 검사자가 적극적으로 팔을 올리지 않고 검사하면 인체의 가장 두꺼운 부위인 어깨부위를 통과한 X-ray 광자의 부족으로 인해 선형 아티팩트가 발생하였다. 흉부 CT 검사시 적극적으로 팔을 올려서 검사하는 노력으로 적은 피폭선량과 양질의 의료영상을 환자에게 제공할 수 있는 선량 최적화의 방법이 될 것이다.