뜸 들이는 문화

조병두 한국마케팅연구원 2007 마케팅 Vol.41 No.1

석탑 산업훈장 수상

조병두 한국마케팅연구원 2007 마케팅 Vol.41 No.6

New Year's Resolution?

조병두 한국마케팅연구원 2010 마케팅 Vol.44 No.1

고객을 사랑하라!!!

조병두 한국마케팅연구원 2008 마케팅 Vol.42 No.1

양성자치료계획을 위한 이중에너지 전산화단층촬영 잡음 제거 영상 기반 저지능비 추정 방법

조병두 한국방사선학회 2023 한국방사선학회 논문지 Vol.17 No.2

Computed tomography (CT) images are used as the basis for proton Bragg peak position estimation and treatment plan simulation. During the Hounsfield Unit (HU) based proton stopping power ratio (SPR) estimation, small differences in the patient's density and elemental composition lead to uncertainty in the Bragg peak positions along the path of the proton beam. In this study, we investigated the potential of dual-energy computed tomography image-based proton SPRs prediction accuracy to reduce the uncertainty of Bragg peak position prediction. Single- and dual-energy images of an electron density phantom (CIRS Model 062M electron density phantom, CIRS Inc., Norfolk, VA, USA) were acquired using a computed tomography system (Somatom Definition AS, Siemens Health Care, Forchheim, Germany) to estimate the SPRs of the proton beam. To validate the method, it was compared to the SPRs estimated from standard data provided by the National Institute of Standards and Technology (NIST). The results show that the dual-energy image-based method has the potential to improve accuracy in predicting the SPRs of proton beams, and it is expected that further improvements in predicting the position of the proton's Bragg peak will be possible if a wider variety of substitutes with different densities and elemental compositions of the human body are used to predict the SPRs. 전산화단층촬영(computed tomography, CT) 영상은 양성자 브레그 피크 위치 추정 및 치료 계획 시뮬레이션의 기초로 사용된다. Hounsfield Unit(HU) 기반의 양성자 저지능비(stopping pwer ratio, SPR) 예측 과정에서 환자의 밀도와 원소 구성의 작은 차이로 양성자 빔의 경로를 따라 브레그 피크 위치의 불확실성이 발생한다. 본 연구에서는 브레그 피크 위치 예측 불확실성 감소를 위하여 이중에너지 전산화단층촬영 영상 기반의 양성자 저지능비 예측 정확도의 잠재력을 연구를 하였다. 양성자 빔의 저지능비를 추정하기 위해 전산화단층촬영 시스템(Somatom Definition AS, Siemens Health Care, Forchheim, Germany)을 이용하여 전자밀도팬텀(CIRS Model 062M electron density phantom, CIRS Inc., Norfolk, VA, USA)의 단일에너지 및 이중에너지 영상을 획득하였다. 이를 검증하기 위해 미국 국립 표준기술 연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)에서 제공하는 표준 데이터를 통하여 추정한 실제 저지능비와 비교하였다. 그 결과 잡음이 제거된 이중에너지 영상 기반 방법을 통한 양성자 빔의 저지능비 예측에서 정확도 개선 가능성을 확인할 수 있었으며, 인체의 다양한 밀도와 원소 구성을 가진 대체물을 더욱 다양하게 제작하여 저지능비를 예측할 경우 더욱 향상된 양성자의 브레그 피크 위치 예측이 가능할 것으로 사료된다.

21C 마케팅은 문화와 디자인으로 옮겨가고 있다

조병두 한국마케팅연구원 2005 마케팅 Vol.39 No.12

취임인사

조병두 한국마케팅연구원 2003 마케팅 Vol.37 No.6

Scatter Correction Using a Primary Modulator for Dual Energy Digital Radiography: A Monte Carlo Simulation Study

조병두,이영진,Dae-Hong Kim,김희중 한국물리학회 2014 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.65 No.4

In conventional digital radiography (DR) using a dual energy subtraction technique, a significantfraction of the detected photons are scattered within the body, making up the scatter component. Scattered radiation can significantly deteriorate image quality in diagnostic X-ray imaging systems. Various methods of scatter correction, including both measurement- and non-measurement-basedmethods, have been proposed in the past. Both methods can reduce scatter artifacts in images. However, non-measurement-based methods require a homogeneous object and have insufficient scattercomponent correction. Therefore, we employed a measurement-based method to correct forthe scatter component of inhomogeneous objects from dual energy DR (DEDR) images. We performeda simulation study using a Monte Carlo simulation with a primary modulator, which is ameasurement-based method for the DEDR system. The primary modulator, which has a checkerboardpattern, was used to modulate the primary radiation. Cylindrical phantoms of variable sizewere used to quantify the imaging performance. For scatter estimates, we used discrete Fouriertransform filtering, e.g., a Gaussian low-high pass filter with a cut-off frequency. The primarymodulation method was evaluated using a cylindrical phantom in the DEDR system. The scattercomponents were accurately removed using a primary modulator. When the results acquired withscatter correction and without scatter correction were compared, the average contrast-to-noise ratio(CNR) with the correction was 1.35 times higher than that obtained without the correction, and theaverage root mean square error (RMSE) with the correction was 38.00% better than that withoutthe correction. In the subtraction study, the average CNR with the correction was 2.04 (aluminumsubtraction) and 1.38 (polymethyl methacrylate (PMMA) subtraction) times higher than that obtainedwithout the correction. The analysis demonstrated the accuracy of the scatter correctionand the improvement of image quality that could be obtained by using a primary modulator andshowed the feasibility of introducing the primary modulation technique into dual energy subtraction. Therefore, we suggest that the scatter correction method with a primary modulator will beuseful for use with the DEDR system.

그래도 지구는 돈다

조병두 한국마케팅연구원 2009 마케팅 Vol.43 No.1

Micro-CT 시스템에서 제한된 조건의 Total Variation (TV) Minimization을 이용한 영상화질 평가

조병두,최종화,김윤환,이경호,김대홍,김희중,Jo, Byung-Du,Choi, Jong-Hwa,Kim, Yun-Hwan,Lee, Kyung-Ho,Kim, Dae-Hong,Kim, Hee-Joung 한국의학물리학회 2012 의학물리 Vol.23 No.4

최근 Computed tomography (CT) 조사선량의 인체에 대한 부정적 영향이 부각됨에 따라 선량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있고, 이로 인하여 소 동물에 관한 연구는 점점 임상전의 연구로서 필수적으로 여겨지고 있다. 최근에는 피폭 선량을 줄일 수 있는 방법으로서 이론적으로 투영 데이터가 충분하지 않을 때 정확하게 영상을 재구성 하는 것이 가능한 Total Variation (TV) minimization 알고리즘이 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는 micro-CT (DRGem, Harmony80H series, Korea) 시스템에서 획득한 적은 수의 투영 데이터를 가지고 TV minimization에 기초한 반복적 영상 재구성 알고리즘과 기존의 Feldkamp-Davis-Kress (FDK) 알고리즘을 사용하여 영상을 재구성하고 두 알고리즘의 영상 화질을 비교 및 평가하였다. TV minimization 알고리즘의 효과를 평가하기 위해서, 먼저 서로 다른 농도의 조영제, 물, 공기가 들어있는 원통형 팬톰을 제작하였고, micro-CT를 사용하여 영상을 획득하였다. Tube와 검출기 일회전 당 최대 400개의 투영 데이터를 획득할 수 있으며, TV minimization 알고리즘의 영상 복원의 정도를 평가하기 위해서 20, 50, 90, 180장의 적은 투영 데이터를 추출하였다. 영상 비교평가를 위한 참고 영상(FDK-reference 영상)은 마찬가지로 400개의 투영데이터를 이용하여 FDK 알고리즘으로 재구성하였고, 20, 50, 90, 180장의 투영데이터를 가지고 TV minimization 알고리즘, FDK 알고리즘을 이용하여 재구성한 영상과 FDK-reference 영상의 프로파일, Contrast-to-noise ratio (CNR), Universal quality index(UQI)를 각각 비교평가 하였다. 또한, 소 동물에 관한 연구를 위하여 mouse 영상에 관하여 프로파일과 UQI를 분석하여 비교평가 하였다. 결과적으로 90개의 투영데이터를 사용하여 재구성한 원통형 팬톰 영상을 분석하였을 때, TV minimization 영상(TV-90) 및 FDK 영상(FDK-90)의 CNR과 UQI를 비교하였을 때 FDK-90보다 TV-90에서 CNR이 0.21, UQI가 0.18 증가하였다. 원통형 팬톰 영상과 같은 조건에서 mouse 영상을 사용하였을 때, UQI는 FDK-90보다 TV-90에서 0.08 증가하였다. 결론적으로 본 연구결과는 기존의 micro-CT의 투영 데이터의 사분의 일이 되는 투영데이터를 사용하여 영상을 재구성하여 비교평가 한 결과 투영영상 데이터의 수가 제한되는 경우에 FDK 알고리즘보다 TV minimization 알고리즘이 X-ray 조사시간을 줄임으로서 피폭선량을 줄이는데 효과적으로 기여할 것으로 기대된다. 특히, 조사시간의 단축은 물체의 움직임으로 인한 영상 화질의 저하를 감소시키는데 기여할 것으로 사려된다. The reduction of radiation dose from x-ray is a main concern in computed tomography (CT) imaging due to the side-effect of the dose on human body. Recently, the various methods for dose reduction have been studied in CT and one of the method is a iterative reconstruction based on total variation (TV) minimization at few-views data. In this paper, we evaluated the image quality between total variation (TV) minimization algorithm and Feldkam-Davis-kress (FDK) algorithm in micro computed tomography (CT). To evaluate the effect of TV minimization algorithm, we produced a cylindrical phantom including contrast media, water, air inserts. We can acquire maximum 400 projection views per rotation of the x-ray tube and detector. 20, 50, 90, 180 projection data were chosen for evaluating the level of image restoration by TV minimization. The phantom and mouse image reconstructed with FDK algorithm at 400 projection data used as a reference image for comparing with TV minimization and FDK algorithm at few-views. Contrast-to-noise ratio (CNR), Universal quality index (UQI) were used as a image evaluation metric. When projection data are not insufficient, our results show that the image quality of reconstructed with TV minimization is similar to reconstructed image with FDK at 400 view. In the cylindrical phantom study, the CNR of TV image was 5.86, FDK image was 5.65 and FDK-reference was 5.98 at 90-views. The CNR of TV image 0.21 higher than FDK image CNR at 90-views. UQI of TV image was 0.99 and FDK image was 0.81 at 90-views. where, the number of projection is 90, the UQI of TV image 0.18 higher than FDK image at 90-views. In the mouse study UQI of TV image was 0.91, FDK was 0.83 at 90-views. the UQI of TV image 0.08 higher than FDK image at 90-views. In cylindrical phantom image and mouse image study, TV minimization algorithm shows the best performance in artifact reduction and preserving edges at few view data. Therefore, TV minimization can potentially be expected to reduce patient dose in clinics.