MAR(Metal Artifact Reduction) 기법에 대한 연구

박상현(Sang Hyun Park),이성주(Seang Ju Lee),진형민(Hyeong Min Jin),김종효(Jong Hyo Kim),유상재(Sang Jae Yoo),김동성(Dong Sung Kim) 대한CT영상기술학회 2016 대한CT영상기술학회지 Vol.18 No.2

목적 : 임상에 사용되고 있는 MAR(Material Artifact Reduction)기법 중 Philips의 OMAR, TOSHIBA의 SEMAR, GE의 MARs SIEMENS의 MAR기법에 대한 비교분석을 위해 자체 제작한 팬텀(돼지 지방에 IM nail과 돼지뼈에 나사못을 박음)으로 인위적으로 Metal Artifact를 만들어 GE의 Discovery750HD, SIEMENS의 Definition, TOSHIBA의 Aquilion one, Philips의 ICT256 장비별로 MAR기법에 대해 분석한다. 대상 및 방법 : 자체 제작한 팬텀에 Single Energy Philips(64MSCT), TOSHIBA Aquilion one(320MDCT), Dual Energy Discovery750HD(64MSCT), Siemens Definition(64MSCT)을 이용 Metal Artifact Reduction을 평가하고자 한다. Single energy는 120kvp로 맞추고, 각 장비의 CTDI값을 10, 20, 30mGy 단위로 변화시켜, 첫 번째 Artifact가 가장 심한동일지점에 line을 그려 line profile을 얻고 data를 통해 정밀도 분석을 위해 RMSE값을 얻었다. 두 번째 금속물질 주변에 동일한 반원의 ROI를 그려 내부영역의 표준편차를 측정하였다. 세 번째로 Canny edge detection method를 이용 edge를 검출하여 강한 streak artifact 포함 정도를 정량적으로 분석 후 영상으로 확인하였다. 영상의 정성적 평가를 위해 장비별로 같은 위치에서(3개의 ROI) MAR 사용전과 사용 후의 영상을 근골격계 판독실 전임의 1명, 전공의(R2) 1명, 방사선사 2명(10년차 이상)이 5점 척도를 이용해 평가하였다. 결과 : RMSE를 얻어 낸 결과 Metal artifact reduction을 사용하기 전 GE discovery750HD값은 CTDI10, 20, 30mGy 기준으로 323.616, 349.692, 347.169가 나왔으며, MAR 사용 후에는 119.288, 108.781, 107.712 나왔고, Philips ICT는 MAR 사용 전 376.945, 303.349, 298.175가 나왔으며, MAR 사용 후에는 136.828 54.292, 55.886값이 나왔다 SIEMENS의 Definition에서는 MAR 사용 전 687.85, 668.226, 690.253 MAR 사용 후에는 285.682, 273.802, 281.992값이 나왔고, TOSHIBA의 Aquilion one에서는 MAR 사용 전 515.725, 460.534, 429.132가 나왔고, MAR 사용 후에는 131.164, 108.808, 90.078을 나왔다. Artifact Magnitude는 CTDI 10,20,30mGy 기준으로 MAR 사용 전 discovery750HD값은 210.019, 229.354, 224.406값이 나왔고 MAR사용 후에는 103.501, 98.670, 100.392값이 나왔다 ICT는 MAR 사용 전 240.007, 185.140, 193.309값이 나왔고 MAR사용 후에는 92.856, 47.768, 45.368값이 나왔다 Definition에서는 MAR 사용 전414.085, 405.755, 404.368값이 나왔고, MAR사용 후에는 187.350, 179.050, 179.653값이 나왔다. Aquilion one은 MAR 사용 전 348.896, 319.425, 289.516값이 나왔고, MAR사용 후에는 115.646, 106.261, 81.659값이 나왔다. Streak Artifact Reduction Ratio는 CTDI 10,20,30mGy 기준으로 MAR 사용 후 Discovery750HD는 0.275, 0.427, 0.442값이 나왔고, ICT는 MAR 사용 후 0.764, 0.903, 0.903값이 나왔다. Definition은 MAR 사용 후 0.466, 0.549, 0.570 값이 나왔고, Aquilion one에서는 MAR 사용 후 0.223, 0.263, 0.331 값이 나왔다. 영상의 정성적 평가결과 ROI3군데에 대한 합계는 총점 60점을 기준으로 ICT256이 56점, Aquilion one과 Definition은 49점으로 동점이 나왔으며 Disccovery750HD가 37점이 나왔다. 4가지 장비의 합계에 대한 평균점수는 47.75가 나왔고 표준편차는 7.890이 나왔다. 결론 : 자체 제작한 팬텀을 통해 MAR기법을 사용하기 전과 사용한 후의 RMSE값, Artifact magnitude값, streak artifact reduction ratio 값을 정량적으로 측정할 수 있었으며 모든 장비에서 MAR 사용 후에는 RMSE값과 Artifact magnitude값이 감소하였으며, streak artifact reduction ratio수치로도 reduction 효과를 확인할 수 있었다. Purpose : Metal artifact reduction methods were evaluated using four computed tomography(CT) machines clinically realistic metal implants Materials and Methods: A pig limb was prepared for use as a phantom with an intra-tibial nail in screwed into bone and scanned in turn using the Philips ICT256(64MSCT), TOSHIBA Aquilion one(320MDCT), GE Discovery750HD(64MSCT) and SIEMENS Definition(64MSCT) machines. The phantom was scanned using a single energy setting of 120kv and a dual energy setting at the default and various CTDI(10,20,30mGy) settings. We first drew a line on the region of interest(ROI) severe metal artifact acquired the line profile for use in Root Mean Square Error(RMSE). Second we a standard deviation(SD)analysis was performed by drawing a semicircle on the pig phantom image. Third by using the Canny edge detection method get the strong streak artifact and acquired qualitatively Qualitative CT image analysis-Two radiologists working at a musculoskeletal department and two radiologic technologists with 5 degree scales. Results : The RMSE of the quantitative analysis without and with the artifact reduction algorithm was GE discovery750HD setting at various CTDI(10,20,30mGy) were 323.616, 349.692, 347.169, CT images postprocessed with MAR were 119.288, 108.781, 107.712. Philips ICT without MAR were 376.945, 303.349, 298.1 75. CT images with MAR 136.828 54.292, 55.886. SIEMENS Definition without MAR were 687.85,668.226, 690.253 CT images with MAR were 285.682, 273.802, 281.992. TOSHIBA Aquilion one without MAR algorithm were 515.725, 460.534, 429.132. CT images with MAR were 131.164, 108.808, 90.078. The Artifact Magnitude analysis of discovery750HD setting at various CTDI(10,20,30mGy)were 210.019, 229.354, 224.406. CT images with MAR were 103.501, 98.670, 100.392 ICT256 without MAR were 240.007, 185.140, 193.30 CT images with MAR were 92.856, 47.768, 45.368. Definition ct images without MAR were 414.085, 405.755, 404.368. CT images with MAR were 187.350, 179.050, 179.653 Aquilion one ct images without MAR were 348.896, 319.425, 289.516. CT images with MAR 115.646, 106.261, 81.659. Streak artifact reduction ratio setting at various CTDI(10,20,30mGy) without and with MAR were Discovery 750HD 0.275, 0.427, 0.442, ICT256 were 0.764, 0.903, 0.903 Definition were 0.466, 0.549, 0.570 Aquilion one were 0.223, 0.263, 0.331 Conclusion : Use of the MAR(Metal Artifact Reduction) algorithm on a single and dual energy significantly reduces the value of RMSE, artifact magnitude and obtained streak artifact ratio.

CT의 선량 표시방법 Size Specific Dose Estimate에 대한 리뷰와 업데이트

최우철(Woo-Cheol Choi),김정수(Jung Su Kim) 대한CT영상기술학회 2020 대한CT영상기술학회지 Vol.22 No.1

목적: CT에서 피폭 선량은 CT가 환자를 스캔하는 동안 발생하는 CT의 출력 선량으로 CVDIvol과 같은 값으로 나타낸다. 이것은 환자에게 조사된 X선의 흡수선량이 아니라 CT장치의 출력량이다. 의료기관이 좀 더 환자에 선량에 가까운 값을 표기하기 위해 미국의학물리학회에서는 2011년에 AAPM report No. 204를 발간하였다, 이후 AAPM report No. 220에서는 환자의 크기와 SSDE를 계산하기 위한 물등가지름의 표준화에 대해 소개 하였으며 AAPM report No. 293에서는 두부 CT 검사에서 SSDE에 대한 것을 소개하였다. 대상 및 방법: 본 종설에서는 AAPM report No. 204, 220, 293을 분석하여 간략히 정리 하였다. 결과: 2014년에 발간된 AAPM report No. 220는 정확한 SSDE의 설정을 위한 물 등가 지름에 대한 설명하였고 AAPM report No. 293에서는 두부 단층촬영의 SSDE에 대한 변환 계수를 설명하였다. 결론: 이 두 보고서는 임상 CT 검사에서 환자의 선량을 줄이고 CT의 선량정보 표시를 이해하는데 도움이 될 것이다. Purpose: The CT dose index value reported on a CT scanner during a patient exam (i.e., CTDIvol) does not represent the absorbed dose to the patient on which the scan was performed. To address the desire by the medical community to estimate actual patient dose, AAPM Report 204 published in 2011. Afterward, the AAPM published AAPM report No 293 in 2019. This article purpose was introduce to new AAPM report No. 293 and No. 220 about size specific dose estimate. Material and Method: This article reviewed to the AAPM report No. 204, No. 293 and No. 220. Results: This AAPM report No. 293 introduced to size specific dose estimate of head CT. And in 2014, the AAPM published to AAPM report No. 220. This report introduced to use of water equivalent diameter for calculating patient size and size-specific dose estimates (SSDE) in CT. Conclusions: Both report will be help to reduce patient dose and understanding of CT dose information.

Dual Energy CT를 이용한 통풍 검사의 유용성과 요산결절로 오인될 수 있는 artifact에 대한 고찰

한영길(Young Gil Han),부재철(Jae Cheol Boo),김도윤(Do Yun Kim),임근교(Geun Gyo Im),김순배(Soon Bae Kim) 대한CT영상기술학회 2012 대한CT영상기술학회지 Vol.14 No.1

I. Objective The objective of the study is to examine the usefulness of a dual energy CT which uses two different types of energy to differentiate the soft tissue and bones on the urate crystal of the goat in diagnosing gouts. II. Subjects and Method From April 13th, 2011 to August 16th, 2011, a dual energy foot CT was conducted on 44 of the in-patients who were diagnosed or suspected of the gout. Scan data were reconstructed using 3D-workstation (LEONARDO)’ s gout software and then, two specialists from the diagnostic imaging department assessed whether the artifacts are either the urate crystal or those that may be mistaken for one. The patients included 30 patients whose gout diagnosis were confirmed by other medical opinions her than CT test (male: 27, female 3, average age: 53.3, range: 19~76) and 14 patients who were confirmed negative for gout (male: 11, female: 3, average age: 50.7, range: 28~68) and the diagnostic result on the gout and the presence of urate crystal by a dual energy CT were compared for analysis. III. Results Urate cystal was observed in 27 patients out of 30 whose gout diagnosis were confirmed and it was not observed in three patients. 14 out of 14 patients, who did not have gout, did now show urate crystal in all cases. Based on the confirmed diagnosis, 30 gout patients showed 90% sensitivity to the dual energy CT test and 14 patients who were confirmed negative for gout showed 100% specificity. Furthermore, the false positive rate was found to be 0%, the false negative rate, 10% and the accuracy rate 93%. The evaluation results on the artifact that could be mistaken for urate crystal indicated that the artifacts were observed in the thick skin of 19 patients and toe nail parts of 15 patients among 30 patients with confirmed gout. Among 14 patients who did not have gout, artifacts were observed in the thick skin of seven patients and the toe nail part of four patients. IV. Conclusion The findings from the study indicated that the dual energy CT showed a high accuracy in assessing the urate crystal of the gout. However, because the artifacts which could be mistaken for urate crystal in the thick skin and toil nail area in some patients were found, more thorough observation and consideration on diagnosing the urate cystal would be required. Despite this, a dual energy gout CT has high sensitivity and accuracy and it can even determine the location and the volume of urate crystal which were not accurately determined. Thus, a dual energy gout CT will be helpful in assessing the degree of calcification, location and the progress in the treatment of urate crystal for the gout patients who requires the continuous treatment and follow-ups. 목적 서로 다른 두 게의 에너지를 사용하여 통풍에 대한 요산결절을 연부조직 및 뼈와 구분하여 나타내는 특성을 이용한 dual energy CT의 통풍 검사에 대한 유용성과 진단에 있어서 통풍 결절로 오인될 수 있는 artifact에 대해서 알아보고자 한다. 대상 및 방법 2011년 4월 13일부터 2011년 8월 16일까지 내원 환자 중 통풍을 진단받았거나 통풍이 의심되는 환자 44명을 대상으로 dual energy foot CT검사를 시행하였다. Scan data는 3D-workstation(LEONARDO)의 gout software를 이용하여 재구성한 후 영상의학과 전문의 2명이 요산결절 및 요산결절로 오인될 수 있는 artifact의 여부를 평가하였다. 대상 환자들은 CT검사를 제외한 다른 임상 소견들을 통해 통풍으로 확진된 환자 30명(남자: 27명, 여자 3명, 평균연령: 53.3세, 범위: 19~76세)과 통풍이 아니라고 확진된 환자 14명(남자: 11명, 여자: 3명, 평균연령: 50.7세, 범위: 28~68세)으로 구분하여 통풍에 대한 진단결과와 dual energy CT의 요산결절 여부를 비교 평가하였다. 결과 통풍으로 확진을 받은 환자 30명 중 27명에서 요산결절이 발견되었으며 3명에서는 발견되지 않았고 통풍이 아닌 환자 14명 중 14명 모두에게서 요산결절이 발견되지 않았다. 확진을 근거로 통풍환자 30명에 대한 dual energy CT검사의 민감도는 90%, 통풍이 아닌 환자 14명에 대한 특이도는 100%였다. 그리고 위양성발생률은 0%, 위음성발생률은 10%였고 정확도는 93%로 나타났다. 요산결절로 오인될 수 있는 artifact의 평가 결과는 통풍환자 30명 중 19명 환자의 thick skin과 15명의 toe nail부분에서 artifact가 보였고 통풍이 아닌 환자에서도 14명 중 7명의 thick skin과 4명의 toe nail 부분에서 artifact가 관찰되었다. 결론 본 연구결과 dual energy CT는 통풍에 대한 요산결절의 침착 여부를 평가하는데 높은 정확성을 보였다. 그러나 일부의 환자에게서 발바닥의 굳은살과 발톱부위에 요산결절로 오인될 수 있는 artifact가 발생됨에 따라 요산결절을 진단함에 있어 보다 세심한 관찰과 판단이 요구된다. 그럼에도 불구하고 dual energy gout CT는 높은 민감도와 정확도를 가지며 기존에는 정확하게 알 수 없었던 요산결절의 위치와 부피까지도 파악할 수 있었다. 따라서 지속적인 치료와 follow-up이 요구되는 통풍 환자에게 dual energy gout CT는 요산결절의 침착 정도와 위치, 치료의 경과를 평가하는데 있어서 유용한 도움을 줄 수 있을 것이라 사료된다.

조기 두개골 유합 사두증 환아의 두개강 기저부 삼차원 CT영상 재구성시 기준선 설정의 중요성

최은영(Eun Young Choi),김창수(Chang Su Kim),송창욱(Chang Wook Song),임흥선(Heung Seen Im),최천규(Chun Kyu Choi) 대한CT영상기술학회 2012 대한CT영상기술학회지 Vol.14 No.1

서론 최근 임상에서는 소아 두개골 조기 유합증의 감별진단과 치료계획에 두개강 기저부 삼차원 CT영상을 객관적 진단 기준으로 활용하고 있어, 그 표준적인 기준선을 정하여 기존방법과 비교하고 효용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 단일 기관에서 2010년 4월부터 2011년 7월까지 두개골 유합증으로 진단된 환자를 대상으로 후향적인 분석을 시행하였다. 두개강 기저부 삼차원 CT영상은 Rapidia worklist(2.8 버전, INFINTT)을 사용하여 volume rendering 기법으로 재구성하였다. 기존의 임의 설정방식은 사용자가 임의로 만든 선을 가지고 재구성한 것으로 정의하였으며, 기준선 설정방식은 안와하부와 외이도 윗언저리 윗쪽점을 잇는 선(일명 Frankfurt line)을 측면 기준선으로 안장(Sella turcica) 부분을 기저부 기준면으로 설정한 것으로 정의하였다. 각각의 방식으로 만들어진 두개강 기저부 삼차원 CT영상을 INFINITT Picture archiving communication system(PACS) Viewer에 보내어 정상부위와 병변부위의 면적 및 각도를 측정하였다. 결과 총 19명의 환자가 분석되었다. 전방 두개저의 정상부위 면적 및 중간 두개저의 정상부위 면적은 임의 설정방식과 기준선 설정방식에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(각각 p=0.011 및 p=0.001). 하지만 두개골 조기 유합이 이루어진 병변부위는 기준선 설정방법에 상관없이 유사한 것으로 나타났다(p=0.308, p=0.180). 이외 정상부위와 병변부위의 비율은 임의 설정방식과 기준면 설정방식에서 유의한 차이가 관찰되지 않았으며, 각도에서도 기준선 설정방법에 따른 차이는 없는 것으로 나나났다. 결론 3차원 CT검사는 보편화 되었으며, 그 쓰임도 다각면으로 활용되고 있다. 그러므로 재현성과 객관성을 만족시키는 3D 재구성의 기준은 필요하며 임상에서 유용한 영상을 위해 지속적인 연구가 필요하다고 생각한다. I. Purpose Skull base three-dimensional CT has been widely used to diagnose craniosynostosis and made treatment plan in clinical practice. We conducted this study to evaluate the efficacy baseline method for reconstruction of 3D CT comparing with conventional method II. Materials and methods The patients who were diagnosed as crainosynustosis between April 2010 and July 2011 in single institute were retrospectively analyzed. Skull base 3D CT was reconstructed using Rapidia worklist (2.8 version, INF1NIT company) by volume rendering method. Conventional method was defined as users arbitrarily reconstructed 3D image and baseline method was defined as the line from inferior orbit to portion, so called Frankfurt line, and sella turcica part. Skull base three-dimensional CT image was transferred to INFINTT Picture archiving communication system (PACS) Viewer, and the area and angle of normal part and pathologic part were measured as using that system. III. Results A total of 19 patients were included. There were statistically significant differences in the area of normal part of anterior fossa and middle fossa between conventional method and baseline method (p=0.011 and p=0.001, respectively). However, the area of pathologic part was similar between two methods (p=0.308 and p=0.180, respectively). There were no significant differences between conventional method and baseline method in terms of the ratio of normal part over pathologic part and angle. IV. Conclusion 30 CT was commonly used in various fields of practice. Therefore the standard for reconstruction should be needed to improve reproducibility. Further study is warrant to demonstrate the efficacy of baseline method.

Urography CT에서 Low dose protocol 사용시 선량 감소 효과에 관한 연구

김기범(Ki Bum Kim),이상우(Sang woo Lee) 대한CT영상기술학회 2013 대한CT영상기술학회지 Vol.15 No.1

목적 : CT 검사 중 다소 긴 시간과, 여러 phase를 가진 Urography CT 검사에서의 과거 조건과, low dose를 사용한 현재의 조건에서의 환자의 주요장기의 직접적인 선량을 비교하고, 이에 따른 noise를 측정, 임상의 유용성을 평가해보고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 Urography CT검사로 follow-up 시행하는 총 20명의 환자를 대상으로 진행하였고, 사용된 장비는 64-MDCT Light Speed VCT Xte(USA), Rando phantom(Model ART-200-5 Fluke Biomedical) 그리고 Glass Dosimetry System(Dose Ace FGD-1000, GD-352M, Asahi Techno Glass Corporation Shizuoka, Japan)을 사용하여 실험하였다. Noise 분석은Image J- software(version 1.46r, National Institutes of Health, USA)를 통하여 SD값을 도출하였다. 이전의 기존 protocol과 low dose 조건을 사용한 현재의 protocol 로 각각 CTDIvol, DLP값을 비교 및 통계분석하고, 유리선량계를 Rando phantom의 비뇨기계 중요장기 부위에 직접 삽입하여 선량을 산출하였다. 결과 : 본 연구에서의 방사선 피폭선량에 대한 비교는 환자를 대상으로 한 통계치에서 CTDIvol은 평균 41%, DLP값은 49% 감소하였고, phantom을 사용하여 시행한 실험에서는 CTDIvol은 12%, 그리고 DLP값은 24%의 감소를 확인할 수 있었다. 중요장기부위의 선량계를 직접 삽입하여 산출해낸 부분 흡수선량은 오른 신장은 41%, 왼 신장은 42% 크게 감소하였고, 요관과 방광에서는 각각 0.5%, 4%의 증가를 보였다. 다른 비교대상인 software를 이용한 noise 측정에서는unenhanced phase에서는 33%의 큰 증가를 보였지만, low dose를 적용한 enhanced abdomen pelvis와 excretory phase에서는 증가를 보였다. 결론 : 환자의 피폭선량에는 큰 변화를 주었지만, mAs 감소로 인한 noise가 증가하였다. 하지만 low-dose가 적용된 phase에서는 큰 차이가 없었고, standard algorithm, ASIR가 작용하여 영상의 질에는 크게 작용하지 않았다. 하지만 흡수선량 측정에 있어, 주요장기만을 측정하였기에, 전체 선량은 훨씬 초과 할 것이며, 이에 있어 다른 검사조건을 조절 및 적용하면 선량의 최적화 및 환자의 선량 감소에 더욱 유용할 수 있을 것으로 사료된다. Purpose : The Urography CT has multiphase and scan is long time than others. This former and current low dose adaptive protocol were compared with radiation dose of patient to sensitive organ and noise of image. And than, tried to evaluate the clinical usefulness. Materials and Methods : The Target is total 20 patients performed follow-up Urography CT scan, scanner was performed with a 64-slice MDCT VCT Light Speed Xte (GE Healthcare, USA), Rando phantom(Model ART-200-5 Fluke Biomedical) and Glass Dosimetry System (Dose Ace FGD-1000, GD-352M, Asahi Techno Glass Corporation Shizuoka, Japan). The noise was analyzed in SD by using image J software (version 1.46r, National Institutes of Health, USA). The former protocol and low dose pointed protocol, measured CTDIvol and DLP value. Also the glass dosimeter was inserted in phantom sensitive organ, exposure dose was calculated. Results : When patient statistics were Compared with the before-after study, radiation dose was reduced to average 41% in CTDIvol and 49% in DLP value. Using the phantom, radiation dose was reduced to average 12% in CTDIvol and 24% in DLP value. The absorbed dose of phantom sensitive organ was decreased to average 41% in RT(right kidney) and 42% in LT(left kidney). The ureter and bladder was a little increase to 0.5% and 4%, but there is not much difference. In other comparable noise value was great increase 33% in unenhanced phase, however applying the low dose the enhanced abdomen pelvis and excretory phase was not that different. Conclusion : The patient radiation dose was great variance. If the mAs decreased, noise increased. But it was not much slight contrast in the low dose phase adaptation, owing to standard algorithm, practiced ASIR. Then, direct absorbed dose measured only sensitive organ, all body absorbed dose was predicted to exceed data. Consequentially, If applied the other conditions, can provide reducing absorbed dose to patients and balance radiation dose.

Comparative Analysis and Usefulness by Quantitative Evaluation of Deep Learning Image Reconstruction and Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-V in Aortic Vessels CT

고창수(Chang-Su Ko),조인완(In-Wan Cho),강지원(Ji-Won Kang),정우준(Woo-Jun Jeong),송훈(Hoon Song) 대한CT영상기술학회 2021 대한CT영상기술학회지 Vol.23 No.2

기존의 ASIR-V 기법과 DLIR 기법을 이용하여 영상을 재구성한 후, 정량적 비교평가를 통한 DLIR 기법의 유용성에 대하여 확인해 보고자 한다. Phantom을 이용하여 구조적 유사지수(SSIM), 신호 대 잡음비(SNR)와 대조도 대 잡음비(CNR)을 비교분석하였다. 또한 대동맥 혈관 CT(AVCT) 검사를 진행한 환자들의 영상을 바탕으로 Phantom과 동일한 방법으로 SNR과 CNR을 비교분석 하였다. 측정된 SSIM 값은 두 기법간의 영상을 서로 비교한 평균 값에서 TF와 SSIM 값이 높게 측정 되었다. Phantom을 이용한 SNR 측정값을 토대로 한 두 기법 간의 통계적 유의성 검증 결과 모든 플러그에서 통계적으로 유의한 결과를 보였다.(p<0.05) CNR 측정값을 토대로 한 통계적 유의성 검증 결과에서는 TF-H와 ASIR-90%의 Brain 플러그에서는 통계적으로 유의한 수준을 나타내지 않았으며,(p>0.05) 그 외 다른 플러그에서는 통계적으로 유의한 결과를 보였다.(p<0.05) AVCT를 검사를 진행한 환자들의 조영 전과 조영 후 영상에서의 SNR값은 통계적으로 유의한 결과를 보였다.(p<0.05) CNR값의 통계적 유의성은 조영 전 영상에서는 하행 대동맥 측정영역에서만 통계적으로 유의한 결과를 보이지 않았으며,(p>0.05) 나머지 부위에서는 통계적으로 유의한 수준을 나타냈다.(p<0.05) 조영 후 영상에서는 모든 관심 부위에서 통계적으로 유의한 결과를 보였다.(p<0.05) DLIR 기법은 영상의학과 판독의와 임상의에게 정확한 진단을 결정하는데 많은 도움을 줄 수 있으며 AVCT검사에서 기존의 영상 재구성 기법에 비해 보다 나은 최적의 영상을 획득할 수 있는 재구성 기법으로 충분한 가치가 있다고 사료된다. We studied that how the Deep Learning Image Reconstruction(DLIR) technique was useful through comparative evaluation after reconstructing the images by conventional ASIR-V technique and DLIR technique. We measured SSIM with PBU-60 Phantom and compared SNR and CNR by the each tissue equivalent material, using Tomotherapy Cheese Phantom. Also SNR and CNR were compared in the same way with phantoms, using the patients’ aortic vessels CT images. As a result of comparing average of SSIM from the images reconstructed by ASIR-V technique and True-Fidelity(TF) images which were reconstructed by DLIR, the average of SSIM from TF was higher than the average of SSIM from ASIR-V. In the using Phantom the result that based on SNR between two techniques had statistical significance.(p<0.05) The result that based on CNR was significant statistically in all the plugs except for the case of CNR from TF-H and ASIR 90% at the plug of brain. SNR result, there was statistical significance between the two techniques(p<0.05) in both cases of pre and post enhanced AVCT images from the patients. At the pre-enhanced images, CNR from every part had significant result statistically except for the part of descending aorta from TF-H and ASIR-90%. However, there was statistical significance in the post-enhanced images of every ROI.(p<0.05) DLIR technique help the radiologist and the clinicians diagnose the diseases accurately. Compared to the conventional technique reconstructing the images in AVCT, it would be good enough to get much more high-quality images.

전산화 단층촬영에 사용되는 조영제의 부작용 발생에 대한 분석

임상묵(Sang Muk Lim),조영기(Young Ki Cho),구양수(Yang Soo Gu),이강우(Kang Woo Lee),송환수(Hwan Soo Song),강화원(Hwa Won Kang),김영빈(Young Bin Kim),임성훈(Sung Hoon Lim),온상구(Sang Gu On) 대한CT영상기술학회 2008 대한CT영상기술학회지 Vol.10 No.1

Purpose The objective of this article is to analyze the symptom of patients suffering the adverse reaction of contrast medium in CT test and the risk factor mat can cause adverse reaction in order to provide basic materials which contribute to find the method to reduce adverse reaction in advance. Materials and Methods Among the patients visiting university hospital from January to July, 2007, adults over 16 years old to whom contrast medium was applied into vein for CT test were chosen. Then, among them, 92 male and female patients who suffered the adverse reaction of contrast medium were selected as target. Analyzing backwardly the general property of testee recorded in the written consent for test which was received from patients or custodian before CT test and the former history of the adverse reaction of contrast medium, existence/unexistence of disease and the disease, the test result of patients (hypertension, allergy, asthma, medication adverse reaction, kidney disease, diabetes, digestive organ, respiratory organ, circulatory organ, nerve, hematogenesis, lymph, thyroid gland and other unidentified disease), the authors investigated the relation with adverse reaction and analyzed the risk factor of adverse reaction as per tested part, types of contrast, infusion quantity, infusion velocity in accordance with contrast medium applied to the testee. Further, the symptom of adverse reaction was analyzed in each type. Namely, actual number and percentage was analyzed in the division of dermal sensory system, respiratory organ, digestive organ, nerve system, circulatory organ, ophthalmologic system and so on. To analyze the risk factor of adverse reaction of testee after CT test, Chi-square test and simple/multiple regression analysis was adopted to diverse variables so as to analyze significance by using SPSS 10.0 statistical program. Results 1. In the general property, the division of sex was 36 men(39.1%) and 56 women (60.9%), showing no significant difference in the analysis of sex on the symptom of adverse reaction(p=0.132). In the aspect of age, those in 50~59 years old showed the highest rate of adverse reaction -29 persons (31.5%) and those under 19 years old showed the lowest rate of adverse reaction -1 person (1.1%). Thus, the age analysis in the symptom of adverse reaction also showed no statistically significant difference(p=0.204). The occurrence of adverse reaction in each part of body for test also showed no significant difference from the symptom of adverse reaction of contrast medium (p=0.137). 2. In the case of type of contrast medium (p=0.093), infusion quantity (p=0.279), infusion velocity (p=0.314), there was no statistically significant difference from the symptom of adverse re-action of contrast medium. In the product of A-1,54 persons (58.7%), 61 persons (66.3%) in 121-130cc, 37 persons (40.2%) in 2.6-3.0cc/sec, respectively showing the highest distribution, namely, the symptom of adverse reaction. In the former history of the contrast medium, 10 out of 92 persons(10.9%) were analyzed, thereby showing statistically significant difference(p=0.003). 3. In the analysis of adverse reaction of contrast medium as per history of disease, 9 patients(11%) of hypertension showed urticaria and itching, ex 7), 16 patients (19.5%) of allergic asthma showed urticaria and itching, ex 17) and flush, ex 5), 4 patients of medication adverse reaction (5.2%) showed flush, dermal edema, dizziness, ex 3), 3 patients(3.9%) of kidney disease showed urticaria and itching, ex 5), 32 patients(41.6%) of digestive organ disease, the highest distribution showed itching and urticaria, ex 30), flush, ex 11), 1 patient(1.3%) of nerve system disease showed urticaria and itching, dizziness, ex 2), 6 patients(7.8%) of thyroid gland disease showed urticaria and itching, ex 6), dyspnea, ex 2). Thus, the symptom of adverse reaction of contrast medium as per history of disease showed statistically significant difference(p=

항문의 괄약근이 약하여 CT Colonography Catheter로 검사가 어려운 환자를 대상으로 Rectal tip의 효율성 분석

김영남(Young Nam Kim),손은영(Eun Young Son),배성근(Sung Keun Bae) 대한CT영상기술학회 2015 대한CT영상기술학회지 Vol.17 No.1

Purpose : This study was intended to explore efficiency of computed tomographic colonography (CTC) exam by employing rectal tip that is used for double contrast barium enema (DCBE) by targeting the patient for whom CTC catheter exam is difficult. Materials and methods : From March, 2013 to February, 2014, CTC exam was performed by employing rectal tip that is used for DCBE by targeting 34 patients (18 men, 16 women: mean age respectively, 79 and 77 years) for whom CTC catheter exam is difficult. As exam equipment, 16 MDCT (Somatom Sensation16, Siemens, Germany) and Automatic CO2 Insufflator (E.Z. EM, Inc. USA) were used. As an exam method, whether rectal tip escapes out of anus by injecting CO2 gas under supine and prone position by employing rectal tip for the patients for whom CTC catheter exam is difficult and rectal tip is useful for CTC exam while rectal pressure of automatic CO2 insufflator is maintained and colorectal distention works well was explored. Results : For 31 patients(91%) among 34 persons who underwent CTC exam by rectal tip, observation from rectum to ileocecal valve was possible under balanced rectal pressure and for 3 patients(9%), as rectal tip balloon escaped out from anus, CTC exam could be substituted by using compression bandage to thigh. In an exam using rectal tip contrary to a case of using CTC catheter, efficiency of exam could be confirmed for all 34 patients as thick catheter held weak part of anal sphincter and rectal tip with large balloon complemented the part where gas is discharged out of anus. Conclusion : It could be confirmed that exam efficiency and accuracy of rectal tip was enhanced for the patients for whom CTC exam was difficult as anal sphincter is weak and CO2 gas is discharged out. In this hospital, rectal tip is used for the patients for whom CTC exam is difficult and it is considered that this method could be also usefully applied to other hospitals where CTC catheter is used. 목적 : CT 대장내시경(CT Colongraphy : 이하 CTC) 검사가 실패한 원인 중 한가지는 환자의 항문 괄약근이 약하여 Catheter balloon이 항문 밖으로 빠져 나오거나 가스가 밖으로 유출되어 검사가 어려운 경우가 종종 발생한다. 본 논문은 CTC Catheter로 검사가 어려운 환자를 대상으로 DCBE(Double Contrast Barium Enema : 이하 DCBE)에 사용하는 Rectal tip을 사용하여 CTC 검사의 효율성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 2013년 3월부터 2014년 2월까지 CTC Catheter로 검사가 어려운 34명을 대상으로 DCBE에 사용하는 Rectal tip을 사용하여 CTC검사를 시행하였다. 성별로는 남성이 18명, 여성이 16명이었고, 평균 연령은 남자가 79세 여자가 77세였다. 검사기기는 16 MDCT(Somatom Sensation16, Siemens, Germany)와, Automatic CO2 Insufflator(EㆍZㆍEM, Inc, USA)를 사용하였다. 검사방법은 CTC Catheter로 검사가 어려운 환자를 대상으로 Rectal tip을 사용하여 supine 과 prone position에서 CO2 gas 주입으로 Rectal tip이 항문 밖으로 유출되지 않는지, Automatic CO2 Insufflator의 직장 압력이 유지되고, 대장의 팽창이 잘 되면서 Rectal tip이 CT Colonography 검사에 유용한지 알아보고자 하였다. 결과 : Rectal tip으로 CTC 검사를 시행한 34명 중 31명(91%)이 직장의 압력이 유지되면서 직장에서 회맹판까지 관찰이 가능하였고, 3명(9%)에서는 Rectal tip balloon이 항문 밖으로 빠져 나와 대퇴부에 압박 붕대를 사용하여 CTC검사를 대체할 수 있었다. Rectal tip을 사용한 검사에서는 CTC Catheter를 사용할 때와 달리 항문의 괄약근이 약한 부분을 두꺼운 Catheter가 잡아주고 가스가 항문 밖으로 유출되는 부분은 balloon이 큰 Rectal tip에서 보완이 되어 34명 모두에서 검사의 효율성을 확인할 수 있었다. 결론 : Rectal tip은 항문의 괄약근이 약하고 CO2 gas가 밖으로 유출되어 CT Colonography 검사가 어려운 환자에서 검사의 효율성과 정확성이 향상 되는 것을 알 수 있었다. 이에 본원에서는 CT Colonography 검사가 어려운 환자에 사용하고 있으며 CTC Catheter를 사용하는 타 병원에도 유용하게 적용할 수 있으리라 생각된다.

A Study on Image Quality and Dose Comparison of Abdominal CT with Deep Learning Iterative Reconstruction Method and Model-Based Iterative Reconstruction Method

심현보(Hyeon-Bo Shim)이광현(Kwang-Hyun Lee),김령희(Ryeon-Hee Kim),박순규(Soon-Kyoo Park),심지나(Ji-Na Shim) 대한CT영상기술학회 2021 대한CT영상기술학회지 Vol.23 No.1

기존 반복적 재구성법의 단점을 보안하고 보다 낮은 선량으로 좋은 질의 영상을 얻기 위해 인공 신경망(Artificial Neural Network)으로 학습시킨 딥러닝 반복적 재구성법(Deep Learning Iterative Reconstruction, DLIR)이 개발되었으며 복부 CT에서 GE사의 딥러닝 반복적 재구성법(True Fidelity, TF)과 Siemens사의 모델기반 반복적 재구성법(Advanced Modeled Iterative Reconstruction, ADMIRE)을 적용한 영상의 화질평가와 선량감소 효과를 비교해 보고자 하였다. Phantom study는 CTDIvol(mGy)을 9.5로 동일하게 설정한 TF(TF-L, TF-M, TH-H)와 ADMIRE(1,2,3,4,5)이 적용된 단면영상으로 복부(A), 뼈(B) ROI를 설정하였고, Patient study는 본원에서 검사를 시행한 환자 30명의 복부조영 CT 검사에서 TF(TF-M, TF-H), ADMIRE 2 적용된 단면영상으로 복부대동맥(A), 간실질(B), 근육(C), 백그라운드(D) ROI를 설정하여 HU 및 SD값을 측정하고 SNR, CNR을 비교 평가하였다. Phantom study에서 T F-M은 ADMIRE 1, 3, 5 보다 Noise는 ROI A에서 221%, 139%, 40%, B는 104%, 66%, 19% 낮았고,(p<0.05) SNR은 ROI A에서 70%, 59%, 33%, B는 53%, 42%, 19% 높았다.(p<0.05) Patient study에서 TF-M은 ADMIRE 2 보다 Noise는 ROI A에서 7% 낮았지만 통계적으로 유의하지 않았고,(p=0.28) B는 21%, C는 45% 낮았다.(p<0.05) SNR은 ROI A에서 동일하였지만 통계적으로 유의하지않았고,(p=0.70) B는 20%, C는 28% 높았다.(p<0.05) CNR은 ROI A에서 22%, B는 25%, C는 22% 높았다.(p<0.05) 선량평가에서 TF가 적용된 환자의 평균 CTDIvol(mGy)은 4.73 ± 1.28, DLP(mGy⋅cm)는 281.43 ± 79.22, ADMIRE가 적용된 환자의 평균 CTDIvol(mGy)은 6.06 ± 1.22, DLP(mGy⋅cm)는 343.3 ± 81.34 이였고,(p<0.05) TF가 ADMIRE가 적용된 환자보다 CTDIvol(mGy)은 28%, DLP(mGy⋅cm)는 21% 낮았음을 알 수 있다.(p<0.05) 복부 CT 검사에서 딥러닝 반복적 재구성법이 적용된 TF 영상이모델기반 반복적 재구성법이 적용된 ADMIRE 영상보다 HU값의 변화는 없지만, Noise가 감소하며 SNR과 CNR은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 선량이 같다면 딥러닝 반복적 재구성법이 적용된 TF 영상이 모델기반 반복적 재구성법이 적용된 ADMIRE영상보다 화질이 향상되고 이는 다시 말해 환자의 피폭 선량을 저감하는데 큰 기여를 한다고 할 수 있다 Deep Learning Iterative Reconstruction (DLIR), which was trained with an artificial neural network, was developed to secure the shortcomings of the traditional iterative reconstruction method and obtain a good quality image at a lower dose. The purpose of this study was to compare the effects of dose reduction and image quality evaluation using deep learning iterative reconstruction (True Fidelity; TF) and Siemens Advanced Modeled Iterative Reconstruction (ADMIRE). Phantom study is a axial image with TF (TF-L, TF-M, TH-H) a nd ADMIRE (1,2,3,4,5) with CTDIvol (mGy) set e qual to 9.5. Abdomen (A), Bone (B) ROI w as set, and the patient study was a axial image applied with TF (TF-M, TF-H) and ADMIRE 2 in the abdominal contrast CT scan of 30 patients who performed the examination in our hospital. Abdomen aorta (A), Hepatic parenchyma (B), muscle (C), background (D) ROI w as s et to measure HU, SD values, a nd SNR , CNR were compared. In t he P hantom study, TF-M w as c ompared with ADMIRE 1, 3, 5. Noise was 221%, 139%, 40% lower in ROI A, 104%, 66%, 19% lower in B.(p<0.05) SNR was 70%, 59%, 33% higher in ROI A, 53, 42%, 19% higher in B.(p<0.05) In patient study, TF-M was compared with ADMIRE 2. Noise was 7% lower in ROI A but it was not statistically significant.(p=0.28) B was 21%, C was 45% lower.(p<0.05) SNR was the same in ROI A but not statistically significant.(p=0.70) B was 20%, C was 28% higher.(p<0.05) CNR was ROI A 22%, B 25%, C 22% higher.(p<0.05) In dose assessment, the average CTDIvol (mGy) of patients with TF applied was 4.73 ± 1.28, DLP (mGy cm) was 281.43 ± 79.22, and the average CTDIvol (mGy) of patients with ADMIRE was 6.06 ± 1.22, DLP (mGy cm) was 343.3 ± 81.34.(p<0.05) It can be seen that TF was lower in CTDIvol (mGy) by 28% and DLP (mGy cm) by 21% than in patients with ADMIRE.(p<0.05) In conclusion, TF images on abdominal CT showed no change in HU values than ADMIRE images, but Noise decreased and SNR and CNR increased. If the dose is the same, the TF image is applied has better image quality than the ADMIRE image. It can be said that it contributes significantly to reducing the patient s exposure dose.

소아 CT검사의 선량감소 프로토콜

조한별(Han Byeol Jo),남윤철(Yoon Cheul Nam),김문찬(Moon Chan Kim) 대한CT영상기술학회 2012 대한CT영상기술학회지 Vol.14 No.1

여러 회에 걸쳐 follow-up 검사를 받는 소아환자를 위하여 기존 대비 30% 선량감소 프로토콜을 설정하고 적용하였으며 선량감소 효과 및 영상 평가를 시행하고자 하였다. 대상 및 방법 CT장비는 Light Speed VCT XTe(GE healthcare, Milwaukee, USA)를 사용하였고, 팬텀은 16em acryl head phantom을 사용하였다. Follow-up 검사의 선량감소 프로토콜을 만들기 위해 AEC가 적용되는 chest와 abdomen 검사는 noise index를 증가시키고, fixed mA를 사용하는 brain 검사는 mA를 30% 감소시켜 CTDIvol 값을 30% 감소시켰다. 새로운 프로토콜을 적용하여 follow-up 기간이 6개월 이내인 소아환자를 검사 부위별 20명씩 선정하였다. 이를 대상으로 dose report에 제공되는 CTDIvol, DLP, 유효선량을 통해 선량평가를 시행하였다. 또한 화질 평가를 위해 noise를 측정하고 CNR을 분석하였으며, 각 영상에 4단계의 점수를 부여하여 visual grade 평가를 시행하였다. 결과 선량의 평균 감소율은 chest 검사에서 CTDIvol 20%, DLP 26%, 유효선량 28%, abdomen 검사에서 CTDIvol 30%, DLP 32%, 유효선량 32%, brain 검사에서 CTDIvol 31%, DLP 33%, 유효선량 33%로 나나났다. 화질 평가에서 CNR의 평균 감소율은 chest 검사에서 15.65%, abdomen 검사에서 9.24%, brain 검사에서 33.97%였다. visual grade 평가결과 chest lung setting에서 10.07% 증가하였고, chest mediastinal setting에서 8.41% 감소하였으며 abdomen 검사와 brain 검사에서는 각각 11.82%, 4.27% 감소하였다. 그러나 영상의 진단적 가치가 인정되는 범위에 포함되었다. 결론 Follow-up 검사의 선량감소 프로토콜의 적용한 결과 선량감소 효과가 명확했으며, 화질이 약간 감소했으나 판독을 위한 진단적 가치는 유효하였다. 이 프로토콜을 통해 소아환자의 선량감소에 크게 기여하리라 생각된다. I. Purpose To set up the 30% dose reduction protocol for pediatric patients scanned follow-up CT several times and to evaluate dose reduction and image quality. II. Meterials and Methods Light Speed VCT XTe(GE healthcare, Milwaukee, USA) and 16cm acryl head phantom used far this study. To set up the dose reduction protocol, chest and abdomen protocol using AEC mode was modified by increasing noise index and brain protocol using fixed mA was modified by decreasing mA. The dose reduction protocol was applied and 20 people were selected who underwent follow-up CT within 6 months for each scan region. CTDIvol, DIP, and effective dose were compared to evaluate the dose reduction. And CNR was analyzed for evaluation of image quality by measurement of image noise and visual grade evaluation was performed. III. Results The average decreasing rate(%) of CTDIvol, DLP, and effective dose were as follows : 20/26/28 for chest CT, 30/32/32 for abdomen CT, 31/33/33 for brain CT, respectively. The average decreasing rate(%) of CNR was 15.65 for chest CT, 9.24 for abdomen CT, 33.97 for brain CT, respectively. The average visual grade was increased 10.07% for chest lung setting image, was decreased 8.41% for chest mediatinal setting image, 11.82% for abdomen image, and 4.27 for brain image, respectively. But follow-up images were also diagnostic upon visual grade analysis. IV. Conclusion Significant dose reduction can be achieved for pediatric follow-up CT by our dose reduction protocols while image quality is preserved within the diagnostic range.