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.

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.

심실 기능 지표(EF, EDV, ESV)에 따른 관상동맥 CT혈관조영술(Cadiac CTA) 영상의 질과의 비교 분석

임상묵(Sang Muk Im),이광원(Kwang Won Lee),조영기(Young Gi Cho) 대한CT영상기술학회 2011 대한CT영상기술학회지 Vol.13 No.2

목적 관상동맥 CT 혈관조영술 검사를 시행하여 관상동맥 정량분석(coronary functional analysis)을 실시 좌심실의 용적과 기능을 나타내는 심발출량 계수(ejection fraction, 이하 EF), 이완기말 용적지수(end diastolic volume, 이하 EDV), 수축기말 용적지수(end systolic volume, 이하 ESV)에 대한 측정결과와 관상동맥 CT 혈관조영술의 영상의 질 평가와의 상관관계 및 유의성에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 2009년 7월부터 2009년 12월까지 일개 지역 대학병원에 내원하여 64 slice dual-source MDCT를 이용 관상동맥 CT 혈관조영술을 실시한 환자 627명 중 관상동맥 정량분석 실행하여 후향적인 분석 방법을 통해 EF 값이 높은 그룹 30명(정상군), EF값이 낮은 그룹(대조군) 30명을 임의 추출 선정 총 60명을 대상으로 하였다. 정상군과 대조도군에서 관상동맥 CT 혈관조영술의 영상의 질 평가인 정성적 평가와 관상동맥 정량적분석의 EF, EDV, ESV값과의 상관관계 및 유의성을 평가하였다. 결과 1. EF값에 따른 정상군 및 대조군의 EDV, ESV 정량적 분석과 CT혈관 조영술 영상의 질 평가 점수의 정성적 비교분석: 정상군과 대조군에서의 CT혈관 조영술 영상의 질 평가 점수의 정성적 비교 분석 경우 EF값이 정상군 4.28±0.67, 대조군 2.77土0.95로 분석되어 두 그룹에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p < 0.38). 2. EF의 정상군과 대조군 측정 결과에 따른 심박동수(HR)의 분석: EF이 정상인 그룹과 비정상인 대조군의 그룹에서의 심박동수의 비교 분석의 경우 정상인 그룹은 평균 75.96土13.65, 대조군 76.73±15.20으로 분석되어 두 그룹에서의 통계적인 유의한 차이는 나타나지 않았다(p < 0.27). 결론 심장기능 평가에서 EF와 ESV 및 EDV 지수의 수가가 밀접한 상관관계가 있으며 향후 MDCT의 기술적인 개발로 인해 심장질환의 진단과 좌심실 기능의 측정이 활발히 이루어져 좌심실 기능 향상으로 인한 EF이 높아질 경우 관상동맥 CT조영술의 영상 질이 더 좋아지리라 사료된다. I. Purpose This study is co inquire into the correlation between ventricular function indexes, i.e., ejection fraction (EF), end diastolic volume (EDV) and end systolic volume (ESV), and the image quality of coronary computed tomography (CT) angiograms, for which coronary computed tomographic angiographies (CTA) were performed to analyze the coronary function of the left ventricles. II. Meterial and Methods Coronary function analyses were conducted on 627 patients who visited a university hospital between July and December of 2009 and underwent coronary CTA whereto 64 slice dual-source MDCT was applied, 60 of whom were randomly selected on the basis of EF; 30 who had high EFs (a normal group) and 30 who had low EFs (a control group). The results were retrospectively analyzed in connection with the correlation between qualitative analysis (the image quality of coronary CT angiograms) and quantitative analysis (ventricular function indexes such as EF, EDV and ESV) and its significance. III. Result 1. EF-Based Inter-Group Comparison: In relation to the mean of EF, the normal group and the control group showed 4.28±0.67 and 2.77±0.95 each. Thus, the two groups showed a statistically significant difference (p < 0.38). 2. Heart Rate-Based Inter-Group Comparison: In relation to the mean of heart rate, the normal group and the control group showed 75.96±13.65 and 76.73±15.20 each. Thus, the two groups did not show a statistically significant difference (p < 0.27). IV. Conclusions EF, ESV and EDV were closely correlated with cardiac function tests. With the technical advancement of MDCT, it may be easier to diagnose heart diseases and to measure left ventricular function. Then, EF may be heightened, and moreover, the image quality of coronary CT angiograms is expected to be improved.

이중 선원을 이용한 복부대동맥 CT에서 조영제의 적정 양

안주용(Ju Yong Ahn),김근우(Geun Woo Kim),이창미(Chang Mi Lee),이태만(Tae Man Lee),조민연(Min Yeon Jo) 대한CT영상기술학회 2010 대한CT영상기술학회지 Vol.12 No.2

Purpose The abdomen aorta computed tomography(CT) is uncomfortable to examinee, because of quickly injection of contrast media. So purpose is to adjust a present day’s dye amount, result from to decreased scan time for introducing the dual source CT. Materials and methods In the patients were prescribed abdomen aorta CT at this hospital from September 17th 2009 to February 22th 2010, we collected group A of 50 persons were used to dye of 12o±10ml, group B of 50 persons of the fresh amount to calculate and gained a distribution of each range, also the time of range with group A. In succession, we counted average moving time of dye from injection point to starting point of abdomen aorta+breath-hold time and the time required from enhance point to end of scan, so computed the optimum amount of dye & saline for scan and applied the figures targeting group B. Results We compared the group B and the group A, they are little difference in CT numbers. Ultimately, the exam is impossible to decrease dye of 33~45% than former amounts. Conclusion Through the research, we can decrease dye amounts for quickening scan time. It can make a positive influence to radiologist and patients, and anticipate the effect to cost reduction of dye.

소아 흉ㆍ복부 CT 검사 시 소아 체적을 고려한 합리적 선량 권고기준 확립을 위한 연구

남진현(Jin Hyeon Nam),최기권(Gee Gwon Choi),편도현(Do Hyeon Pyoen),홍수연(Su Yeon Hong),이성현(Sung Hyun Lee),이현우(Hyeon Woo Lee) 대한CT영상기술학회 2013 대한CT영상기술학회지 Vol.15 No.1

목적 : 10세 이하 소아 흉ㆍ복부 CT검사 시 팬텀 직경 변화에 따른 선량 평가를 통해 각 나이별 흉ㆍ복부 직경에 따른 가중치를 체계적으로 세분화하여 합리적인 권고기준을 확립하는데 있어 도움이 되고자 한다. 대상 및 방법 : CT장치는 Siemens사의 somatom Definition 128MSCT, Philips사의 Brilliance 64MDCT, Toshiba사의 Aquilion ONE 640MSCT를 사용하였다. 선량측정은 16, 21, 24, 27, 32cm 아크릴 팬텀과 형광유리선량계를 이용하여 CTDIvol값을 측정하였으며, 각 팬텀 직경별 증감률을 구해 소아 피폭선량 측정 시 나이별 가중계수를 계산하였다. 결과 : 소아검사의 프로토콜 환경에 따른 CTDIvol값의 결과 Siemens사의 경우 16 cm 아크릴 팬텀 환경에서 측정한 CTDIvol값이 32cm 아크릴 팬텀 환경에서 측정한 CTDIvol값보다 97.6%, Philips사의 경우 108.7%, Toshiba사의 경우 102% 증가하였다. 각 장비에서 팬텀 직경에 따른 CTDIvol 증가율의 평균값은 32 cm과 27 cm에서 22.8% (p=0.18), 32cm과 24cm에서 42.4% (p=0.082), 32cm과 21cm에서 60.9% (p=0.102), 32cm과 16cm에서 102.4% (p=0.162)로 나왔다. 결론 : 본 연구에서 제안한 소아 나이별 흉ㆍ복부 직경에 따른 세분화된 가중계수는 소아 체적을 고려한 합리적인 소아 선량 권고기준 확립에 도움이 될 것으로 사료된다. Purpose : This study tries to give help in establishing reasonable recommended standards by systematically subdividing the weight depending on the chest and abdominal diameter by each age through dose assessment according to the variation of phantom diameter in chest and abdominal CT of pediatric under the age of 10. Materials and Methods : For CT device, Siemens’ somatom Definition 128MDCT, Philips’ Brilliance 64MDCT and Toshiba’s Aquilion one 640MDCT were used. For dosimetry, CTDIvol value was measured by using 16, 21, 24, 27, 32 cm acryl phantom and PLD and weighting factor by age was calculated when measuring pediatric exposure dose by finding variation rate by each phantom diameter. Results : The result of CTDIvol value according to the protocol environment of pediatric examination showed that in case of Siemens, CTDIvol value measured in 16 cm acryl phantom environment increased 97.6% more than CTDIvol value measured in 32 cm acryl phantom environment and in case of Philips, 108.7% more and in case of Toshiba, 102% more. The average value of CTDIvol increase rate depending on the phantom diameter of each device turned out to be 22.8% at 32 cm and 27 cm (p=0.18), 42.4% at 32 cm and 24 cm (p=0.082), 60.9% at 32 cm and 21 cm (p=0.102) and 102.4% at 32 cm and 16 cm (p=0.162). Conclusion : Subdivided weighting parameter depending on the chest and abdominal diameter by pediatric age proposed in this study is considered to be helpful in establishing reasonable international recommended standards considering pediatric volume.

Computed Tomography를 이용한 Fat Amount Ratio 측정 시 호흡 표준화에 대한 연구

김서현(Seo Hyeon Kim),유지은(Ji Eun You),권순안(Sun Ahn Kwon),민관홍(Kwan Hong Min) 대한CT영상기술학회 2016 대한CT영상기술학회지 Vol.18 No.1

Purpose : To suggests the standardization of respiratory function and how Abdomen Fat CT examination influences on the diagnosis of obesity variation depending on respiration. Materials and methods : The target was 40 adults of Abdomen Fat CT examination was performed among the adults visited the above hospital for March 2015 ~ May 2015. Experimental group was divided into 4 subgroups according to Body Mass Index (BMI) to scan the inspiration image and expiration image for 2 times of Fat CT with CT such as Brilliance iCT(256 slice MDCT, Philips healthcare, Cleveland, OH, USA) and to let the subgroups breath from the abdomen. For the examination, the author lets scan covered L4~6 on the basis of Umbilicus and estimated BMI with Aquarius iNtuition Version 4.4(A workstation) and IntelliSpace Portal(ISP) Version 4.0(B workstation) to calculated VFA, VFA, VSR (Visceral vs. Subcutaneous Fat Rate). Also, the author compared and analyzed the images with a statistic program such as SPSS/WIN 21.0 and T-test, and determined that the result related to the images were significant statistically in case the result was p<0.5. Results 1. A workstation : In underweight group, VFA reduced 21.9±17.8㎠ (21.9±13.9%)(p<0.05). SFA increased -3.2±8.3㎠ (3.8±9.3%), the difference was not significant, VSR decreased 0.28 ±0.26㎠ (23.9±16.9%)(p<0.05). In normal weight group, VFA decreased 21.7±7.1㎠ (19.4± 8.4%)(p<0.05), SFA increased -1.5±6.4㎠ (1.3±8.9%), the difference was not significant, VSR decreased 0.21±0.1㎠ (21.4±9.2%) (p<0.05).In overweight group, VFA decreased 21.2±21.9 ㎠(15.2±16.2%)(p<0.05), SFA increased -0.4±3.5㎠(0.1±3.1%), VSR decreased 0.16±0.22㎠ (14.9±18.3%), the difference was not significant. In obesity and extreme obesity group, VFA decreased 25.7±21.3㎠ (14.8±11.9%)(p<0.001), SFA increased -0.7±7.7㎠ (0.6±3.3%), the difference was not significant, VSR decreased 0.17±0.15㎠ (15.1±13.2%)(p<0.001). 2. B workstation : In underweight group, VFA decreased 43.9±40.5cc (24.4±13.3%)(p<0.05), SFA increased -9.5±8.7cc (4.2±3.1%), the difference was not significant, VSR decreased 0.28 ±0.27cc (27.2±14.7%)(p<0.05). In normal weight group, VFA decreased 47.0±12.9cc(22.9 ±6.7%)(p<0.05), SFA increased -12.2±3.3cc (3.9±0.9%), the difference was significant, VSR decreased 0.23±0.14cc (23.5±7.5%)(p<0.05).In overweight group, VFA decreased 49.4±36.8cc (19.0±12.8%)(p<0.001), SFA increased -15.5±6.9cc (5.4±4.3%) (p<0.01), VSR decreased 0.20 ±0.15cc (23.0±12.8%)(p<0.01).In obesity and extreme obesity group, VFA decreased 58.0 ±49.9cc (16.4±10.9%)(p<0.05), SFA increased -10.7±16.2cc (2.6±2.9%) (p<0.001), VSR decreased 0.18±0.15cc (18.4±12.1%)(p<0.001). Conclusion : In estimating BMI of profile images for 4 groups in accordance with BMI, VFA showed a significant percentage as 18.4% (p<0.05), and SFA showed an insignificant percentage as 1.45% during inspiration period and expiration period. In estimating BMI of volume image, VFA showed a significant percentage as 20.7% (p<0.05), and SFA showed 2 insignificant percentages as 4.2% and 3.9%, respectively, in underweight group and normal weight group during inspiration period and expiration period. Also, in overweight group and extreme obesity group, VFA and SFA showed 2 insignificant percentages as 5.4% and 2.6%, respectively, during inspiration period and expiration period (p<0.01). In estimating BMI with Abdomen Fat CT, VFA was more decreased during expiration period than during inspiration period. Therefore, the standardization of respiratory function is required by all means for exact BMI estimation. 목적 : Abdomen Fat CT 검사시 호흡에 따른 비만도 변화가 진단에 미치는 영향을 알아보고, 호흡 조절의 표준화를 제시하고자 한다. 대상및방법 : 2015년 3월부터 5월까지 본원을 내원한 환자 중 Abdomen Fat CT를 시행한 성인 40명을 대상으로 하였다. CT장비는 Brilliance iCT(256 slice MDCT, Philips healthcare, Cleveland, OH, USA)를 이용하여,실험 대상군을체질량 지수(Body mass Index, 이하 BMI)에 따라 4개의 군으로 나누고 호흡 유형은 복식호흡으로 흡기와 호기 두번의 Fat CT를 시행하였다. scan 범위는 Umbilicus를 중심으로 L4~5로 하고, 각각의 scan한 영상은 Aquarius iNtuition Version 4.4(이하 A workstation)와 IntelliSpace Portal(ISP) Version 4.0(이하 B workstation)을 사용하여 비만도를 측정하였다. 측정 방법은A workstation 을 이용하여 1장의 단면 영상으로, B workstation 을 이용하여 8장의 volume영상으로 만들어Hounsfield number -250 ~ -50에 속하는 총 복부 지방면적(total abdominal fat area)을 복부와 배부의 복막을 경계로 안쪽을 내장 지방 조직(visceral fat tissue), 바깥쪽을 피하 지방 조직(subcutaneous fat tissue)으로 나누어 내장지방면적(Visceral Fat Area : VFA), 피하지방면적(Subcutaneous Fat Area : SFA)을 측정하였고, 측정한 값들을 이용하여 내장지방/피하지방 면적 비(Visceral-Subcutaneous Fat Ratio, 이하VSR)를 계산하였다. 그리고 통계 프로그램 SPSSWIN 21.0와 T-test를 이용하여 비교 분석 하였으며, p<0.5인 경우에 통계적으로 유의 하다고 판정하였다. 결과 : 1. A workstation : 저체중 군에서 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 21.9±17.8㎠, 21.9±13.9% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). SFA는평균면적 -3.2±8.3㎠, 3.8±9.3% 증가로 유의한 차이가 없었고, VSR은 0.28±0.26, 23.9±16.9% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 정상 체중 군에서는 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 21.7±7.1㎠, 19.4±8.4% 감소로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), SFA는 -1.5±6.4㎠, 1.3±8.9% 증가로 유의한 차이가 없었고, VSR 은 0.21±0.1,21.4±9.2% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).과 체중 군에서 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 21.2±21.9㎠, 15.2±16.2% 감소로 유의한 차이가 있었고(p<0.05),SFA는 평균면적 -0.4±3.5㎠, 0.1±3.1% 증가, VSR은 0.16±0.22, 14.9±18.3% 감소로 유의한 차이가 없었다. 비만 및 고도비만 군에서는 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 25.7±21.3㎠, 14.8±11.9% 감소로 유의한 차이가 있었고(p<0.001), SFA는 -0.7±7.7㎠, 0.6±3.3% 증가로 유의한 차이가 없었으며 VSR 은 0.17±0.15, 15.1±13.2% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.001). 2. B workstation : 저 체중 군에서 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 43.9±40.5cc, 24.4±13.3% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). SFA는 평균면적 -9.5±8.7cc, 4.2±3.1% 증가로 유의한 차이가 없었고, VSR은 0.28±0.27, 27.2±14.7% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 정상 체중 군에서는 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 47.0±12.9cc, 22.9±6.7% 감소로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), SFA는 -12.2±3.3cc, 3.9±0.9% 증가로 유의한 차이를 보이지 않았다. VSR 은 0.23±0.14,23.5±7.5% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).과 체중 군에서 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 49.4±36.8cc, 19.0±12.8% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.001). SFA는 -15.5±6.9cc, 5.4±4.3% 증가(p<0.01), VSR은 0.20±0.15, 23.0±12.8% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 비만 및 고도비만 군에서는 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 58.0±49.9cc,16.4±10.9% 감소로 유의한차이가 있었고(p<0.05), SFA는 -10.7±16.2cc, 2.6±2.9% 증가(p<0.001), VSR 은 0.18±0.15, 18.4±12.1% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.001). 결론 : BMI에 따른 4개의 군에서 단면 영상의 비만도 측정은 흡기와 호기의 VFA가 18.4%로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), SFA는 1.45%로 유의한 차이가 없었다. 볼륨 영상의 비만도 측정은 VFA가20.7%로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), SFA는 저 체중 군과 정상 체중 군에서는 4.2%와 3.9%로 유의한 차이가 없었으나 과 체중과 비만 및 고도비만 군에서는 5.4%와 2.6%로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). Abdomen Fat CT를 이용한 비만도 측정에서 흡기시호기보다 내장지방면적이 증가함을 알 수 있었다. 그러므로 정확한 비만도 측정을 위해서는 호흡의 표준화가 반드시 필요할 것으로 사료된다.

복부 CT에서 Adaptive Statistical Iterative Reconstruction과 Model-Based Iterative Reconstruction의 사용에 따른 선량 감소 및 화질 평가

손은영(Eun young Son),홍선숙(Sun suk Hong) 대한CT영상기술학회 2013 대한CT영상기술학회지 Vol.15 No.1

목적 본 연구는 복부 CT 검사에서 adaptive statistical iterative reconstruction 기법과 model based iterative reconstruction 기법으로 획득한 이미지를 토대로 복부 장기의 effective dose 변화 및 화질의 정량적인 분석을 통하여 최적의 영상 정보를 제공할 수 있는 iterative reconstruction을 알아보고자 한다. 대상 및 방법 본 연구를 위해 CT 장비는 GE사의 64-slice multidetector-row CT Discovery 750 HD를 사용하였고, 인체 모형 Rando phantom을 사용하였으며, 복부 장기 effective dose 측정을 위하여 유리 선량계를 사용하였다. 장비의 성능 평가를 하기 위하여 ACR phantom을 사용하였고, Image J와 Matlab program을 사용하여 noise, SNR, distortion 및 resolution 측정을 통해 화질을 정량적으로 평가, 분석하였다. 결과 DLP 및 effective dose는 인위적으로 선량을 감소하여 ASIR와 MBIR로 재구성함에 따라 그 비율대로 유사하게 선량이 감소하였다. Noise는 120 mAs-ASIR(ASIR 40%)에서 최소, 100 mAs-ASIR(ASIR 50%)부터 증가하는 것으로 나타났으며, MBIR은 dose를 감소하지 않고 reconstruction하였을 경우 최소로 측정되어 dose가 감소함에 따라 noise는 증가하는 것으로 나타났다. SNR의 경우 180 mAs-ASIR(ASIR 10%)와 140 mAs-MBIR에서 가장 높게 나타났다. 현재 복부 CT에 사용되는 조건의 영상을 기준으로 image의 distortion을 평가했을 때 80 mAs-ASIR(ASIR 70%)까지 PSNR이 30 dB을 넘게 측정되었으며, MBIR은 모두 30 dB 이하로 측정되었다. 해상력과 선예도 측정 결과에서는 100 mAs-MBIR이 100 mAs-ASIR(ASIR 50%)에 비해 sharpness는 20.58%, resolution은 33.19% 높게 측정되었다. ACR phantom을 통한 장비의 성능 평가는 모두 적합한 것으로 나타났다. 결론 본 연구는 복부 CT 검사에서 200 mAs부터 60 mAs까지 10%씩 선량을 감소하여 ASIR와 MBIR로 재구성한 이미지를 토대로 복부 장기의 effective dose 변화 및 화질을 평가하기 위하여 진행하였다. 결과 모두 환자의 선량을 감소시켜 ASIR와 MBIR로 재구성하여도 진단 가치가 있는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 기법을 복부 CT protocol에 적용한 결과 180 mAs-ASIR(ASIR 10%)에서 최적화된 정보를 얻을 수 있었다. MBIR의 경우 ASIR에 비하여 같은 선량에서 약 67%의 많은 noise를 감소하며, 해상력이 높은 것으로 나타났으나 현재 실용화하기 위해서는 고성능의 컴퓨터와 많은 재구성 시간을 요구하는 단점을 가지고 있다. Ⅰ. Purpose The purpose of this study was to assess iterative reconstruction methods that provide optimal image information in abdominal CT exams. It was based on the acquired images by adaptive statistical iterative reconstruction (ASIR) and model- based iterative reconstruction (MBIR). We analyzed the change of effective dose in abdominal organs and image quality quantitatively. Ⅱ. Meterial and Methods CT scans were performed with a 64-slice multidetector-row CT Discovery 750HD and Rando phantom. Glass dosimeters were used to measure effective dose of organs. ACR phantom was used for performance evaluation of the equipment. We quantitatively evaluated and analyzed image quality by measurement of noise, SNR, distortion, and resolution by using Image J and Matlab program. Ⅲ. Result As we gradually lowered radiation dose and reconstructed with ASIR and MBIR, the value of DLP and effective dose also decreased similarly. Noise value was the lowest at 120 mAs-ASIR (ASIR 40%), and got increased from 100 mAs-ASIR (ASIR 50%). SNR value was the highest at 180 mAs-ASIR (ASIR 10%) and 140 mAs-MBIR. In evaluation of distortion of image quality based on abdominal CT protocol, PSNR showed over 30 dB up to 80 mAs-ASIR (ASIR 60%), and below 30 dB at all MBIRs. In measurement of resolution, sharpness and resolving power at 100 mAs-MBIR were respectively 20.58% and 33.19% higher than those at 180 mAs-ASIR (ASIR 10%). All performance evaluation of the equipment through ACR phantom was found to be acceptable. Ⅳ. Conclusions There’s diagnostic value with both iterative reconstruction methods, ASIR and MBIR, while reducing patient dose. In abdominal CT protocol, we can get optimal information at 180 mAs-ASIR (ASIR 10%). MBIR can provide 67% less noise and higher resolution compared to ASIR in the same dose, however, it requires high performance computer and considerable time to reconstruct.

저 선량 흉부 CT검사에서 Isocenter 불일치 시 CAD의 유용성 연구

강선영(Seon-Young Kang),이준협(Jun-Hyub Lee),김형철(Hyeong-Cheol Kim),이윤상(Yun-Sang Lee) 대한CT영상기술학회 2017 대한CT영상기술학회지 Vol.19 No.2

목적 : 컴퓨터 보조진단 활용의 폐 영역에서 저 선량일 때 Gantry aperture의 isocenter와 피사체 중심이 불일치하는 상황에서의 결절 검출을 통해 CAD의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : LungMan phantom내에 직경 3, 5, 8, 10, 12 mm의 고형결절 5개는 좌 폐에, 5, 8, 8, 10, 12 mm의 간유리 결절 5개는 우폐에 위치시킨다. LungMan을 Gantry aperture의 isocenter와 일치시킨 실험과, X-축 또는 Y-축 방향으로 30, 60, 90 mm, 이동시켜 실험하고 isocenter 불일치에 따른 Lung의 CT Number와 noise를 측정하여, 신호대잡음비(signal to noise ratio 이하, SNR)의 변화를 비교, 평가하였다. LungMan을 이동시켰을 때의 영상을 CAD를 이용하여 nodule 감별평가를 하였다. LungMan phantom내에 직경 8 mm의 일정한 크기와 재질의 고형 결절 20개를 정해진 배열 없이 위치시킨 후 LungMan을 Gantry aperture의 isocenter와 일치시켜 실험한 영상과, X-축 또는 Y-축 방향으로 30, 60, 90 mm 이동시킨 영상을 CAD로 분석하여 다수 결절에 대한 재현성을 평가하였다. 결과 : 1. LungMan이 Gantry aperture의 isocenter에서 X-축 또는 Y-축으로 멀어짐에 따라 CT Number와 noise는 증가하였고, SNR은 감소하였다. 2. 고형결절은 직경 5, 8, 10, 12 mm, 간유리결절은 직경 10, 12 mm의 결절이 LungMan의 중심을 X-축 또는 Y-축으로 이동시킴에 관계없이 모두 동일한 개수로 감별되었다. 3. 직경 8 mm의 일정한 재질의 고형 결절 20개는 세 번의 실험군에서 LungMan의 중심을 X-축 또는 Y-축 으로 이동시킴에 관계없이 모두 검출하였다. 결론 : CAD 프로그램은 저 선량과 isocenter 불일치 시 화질 저하의 조건에서 8 mm 고형결절의 검출 재현성이 우수하였으므로 유용한 보조진단의 도구가 될 수 있다. Purpose : The purpose of this study is to evaluate the usefulness of CAD in detection of nodules in the case of gantry aperture isocenter and object center discrepancy at low dose in the lung area of Computer-Aided Diagnosis. Materials and Methods : Five solid nodules with diameters of 3, 5, 8, 10, and 12 mm were placed in the left lung and Five GGO nodules with diameters of 5, 8, 8, 10, and 12 mm were placed in the right lung without alignment. Lungman was inspected in agreement with the isocenter of the gantry aperture and the Lungman was moved 30, 60 and 90 mm in the X or Y direction. After that, estimated CT number, noise and SNR of the lung according to the position change. 20 solid nodules of uniform size and material 8 mm in diameter were placed in the Lungman phantom without alignment. Lungman was inspected in agreement with the isocenter of the gantry aperture and the Lungman was moved 30, 60 and 90 mm in the X or Y direction. After that, the reproducibility of multiple nodules was evaluated. Results : 1. As Lungman moved away from the isocenter of the Gantry aperture away from the X-axis or Y-axis, CT Number and noise increased, and SNR decreased 2. The solid nodules were identified as 5, 8, 10, and 12 mm in diameter, and the GGO nodules were all of the same number irrespective of whether the 10 and 12 mm diameter nodules moved the center of the LungMan to the X-axis or Y-axis. 3. 20 solid nodules of uniform size and material, 8 mm in diameter, were detected in all three experimental changes without a defined arrangement, regardless of whether the LungMan was moved to the X-axis or the Y-axis. Conclusions : The CAD program can be a helpful diagnostic tool because of its excellent reproducibility of detection of 8 mm solid nodule under pool image quality conditions of low dose and isocenter inconsistency.

Intracranial CT Angiography에서 3D 영상의 재현성 평가

윤동민(Dong Min Yoon),신상보(Sang Bo Shin),신철경(Sul Kyung Shin),남윤철(Yoon Chul Nam),김문찬(Moon Chan Kim) 대한CT영상기술학회 2012 대한CT영상기술학회지 Vol.14 No.1

목적 두개 내 동맥의 CT검사 후 3D processing을 하는 경우 사용되는 각 장비들을 비교하여 특징을 알아보고 3D processing시 유용한 방법에 대하여 고찰해 보고자 한다. 대상 및 방법 3D processing을 하기 위한 영상을 얻기 위해 Toshiba사의 64 channel MDCT(Aquilion TSX-101A, Toshiba, Japan)를 사용하여 Intracranial artery를 검사한 30명의 영상을 이용하였으며, 동일한 검사 부위의 조영제 주입 전 영상인 non-contrast image(이하 pre image)와 조영제 주입 후 영상인 post contrast image(이하 post image)를 이용하였다. Pre image와 post image를 3D Processing 장비 ADW(GE, version 4.4), Tera-Recon(Aquarius, version 3.7.0.13), Rapidia(Infinitt, version 2.8), Aquilion workstation(Toshiba, version TSX-101A), Intuition(Aquarius, version 4,4)에 각각 전송하고 자체 기능을 이용하여 bone을 제거하여 혈관부위만 남긴 영상을 만들어 ICA(internal carotid artery), BA(basilar artery), ACA(anterior cerebral artery), MCA(middle cerebral artery), PCA(posterior cerebral artery) 부위를 비교하였다. 결과 Rapidia와 Aquilion workstation에서는 CT number값을 이용하여 pre image와 post image를 적용하는 subtraction을 이용하고 있다. Rapidia와 Aquilion workstation에서 bone의 제거가 용이했고 혈관소실이 거의 없었다. Intuition은 display된 pre image와 post image의 pixel을 이용하여 A-B의 형식으로 계산하여 나타내고 이후 auto bone remove기능을 이용하여 혈관과 bone을 구분한다. Intuition은 bone의 제거가 특정부위에서 어려웠고 혈관소실도 있었다. ADW도 display된 pre image와 post image의 pixel을 이용하여 A-B의 형식으로 계산하여 나타내고 이후 auto bone remove기능을 이용하여 혈관과 bone을 구분한다. ADW는 bone의 제거는 용이했지만 특정부위의 혈관소실이 있었다. Tera-recon은 auto bone remove 기능을 이용하여 혈관에서 bone을 제거한다. Tera-recon에서는 bone의 제거가 특정부위에서 어려웠고 혈관소실도 있었다. 결론 CT검사 후 데이터를 이용하여 3D processing을 함에 있어 CT number값을 이용하여 pre image와 post image를 적용하는 subtraction의 기능을 이용하는 Rapidia와 Aquilion workstation의 사용이 보다 유용한 영상을 표현해내며 이는 원본 데이터의 왜곡을 최소화 하고 보다 실제에 가까운 3D 영상을 만든다. I. Purpose When using the 3D processing after the CT scan of intracranial arteries, study of best way to 3D processing and knowing the characteristics of each workstation. II. Material and methods For gain to the 3D image, 30 patients images that underwent CT Angiography, Intracranial Arteries by Toshiba 64 channel MDCT(Aquilion TSX-101A, Toshiba, Japan), images transferred to each 3D processing equipments. Pre and pat image was using the same location, and this images transfer to ADW(GE, version 4.4), Tera-Recon(Aquarius, version 3.7.0.13), Rapidia(Infinitt, version 2.8), Aquilion workstation(Toshiba, version TSX-101A), Intuition(Aquarius, version 4.4). Each workstation makes a 3D artery image without foreign object such as bone, vein, peripheral vessel, it using the self function at that time. Then, conμire the ICA(internal carotid artery), BA(basilar artery), ACA(anterior cerebral artery), MCA(middle cerebral artery), PCA (posterior cerebral artery). III. Result Rapidia and Aquilion workstation was using the CT number, then it takes a subtraction by pre and past image. Rapidia and Aquilion workstation was so useful equipments fee remove the bone and there was little or no loss of vessel. Intuition is using the display pixel of pre and past image, then appear to image such as A-B and compare vessel with bone by auto bone remove function. Intuition is hard to remove the bone and loss of vessel. ADW is also using the display pixel of pre and past image, then appear to image such as A-B and compare vessel with bone by auto bone remove function. ADW is useful equipments for remove the bone but it has loss of vessel. Tera-Recon takes a auto bone remove function and remove the bone from the vessel. Tera-Recon is hard hard to remove the bone and loss of vessel. IV. conclusion When using the 3D processing workstation for 3D image, Rapidia and Aquilion workstation subtraction function that apply to CT number of pre and post image is minimize distortion and so useful to mike a realistic 3D image.