K-각 영상을 이용한 스펙트럼 전산화단층촬영 기반 3차원 융합진단영상화에 관한 연구 (3D Fusion Imaging based on Spectral Computed Tomography Using K-edge Images)

서지정보

· 발행기관 : 한국방사선학회
· 수록지 정보 : 한국방사선학회논문지 / 13권 / 4호 / 523 ~ 530페이지
· 저자명 : 김번영, 이승완, 임도빈

초록

본 연구의 목적은 광자계수검출기 기반 스펙트럼 전산화단층촬영을 이용하여 K-각 영상을 획득하고, 이를 통해 3차원 융합진단영상을 구현하여 임상적 이용 가능성을 평가하고자 하였다. 실험을 통한 K-각 영상 획득을 위해 스펙트럼 전산화단층촬영 시스템을 이용하였다. 희석된 iodine과 gadolinium 조영제가 주입된 6개의 튜브를 돼지고기에 삽입하여 팬텀을 제작하였다. 100 kVp 관전압과 500 μA 관전류 조건에서 발생된 X-선을 이용하였으며, iodine과 gadolinium의 K-각 흡수에너지를 고려한 35 및 52 keV에 저 에너지 문턱값을 설정하여 K-각 영상을 획득하였다. 융합진단영상은 일반적인 전산화단층촬영 영상과 스펙트럼 전산화단층촬영을 통해 획득한 iodine 및 gadolinium 영상을 정합하여 획득하였다. 두 가지 조영제 기반 융합진단영상의 CNR은 일반적인 CT보다 평균적으로 6.76-14.9배 높았으며, 3차원 융합진단영상은 각 조영제의 물질 지도 정보를 제공할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안하는 방법을 통해 전산화단층영상의 화질을 향상시킬 수 있으며 특정 물질의 추가적인 정보를 제공을 통해 진단의 효율성을 증가시킬 수 있다.

영어초록

The purpose of this study was to obtain the K-edge images using a spectral CT system based on a photon-counting detector and implement the 3D fusion imaging using the conventional and spectral CT images. Also, we evaluated the clinical feasibility of the 3D fusion images though the quantitative analysis of image quality. A spectral CT system based on a CdTe photon-counting detector was used to obtain K-edge images. A pork phantom was manufactured with the six tubes including diluted iodine and gadolinium solutions. The K-edge images were obtained by the low-energy thresholds of 35 and 52 keV for iodine and gadolinium imaging with the X-ray spectrum, which was generated at a tube voltage of 100 kVp with a tube current of 500 μA. We implemented 3D fusion imaging by combining the iodine and gadolinium K-edge images with the conventional CT images. The results showed that the CNRs of the 3D fusion images were 6.76-14.9 times higher than those of the conventional CT images. Also, the 3D fusion images was able to provide the maps of target materials. Therefore, the technique proposed in this study can improve the quality of CT images and the diagnostic efficiency through the additional information of target materials.

참고자료

· 없음