투과선량의 수치해석에 의한 전산화단층영상장치 X선의 에너지 분포결정

Empirical Determination of a CT X-ray Spectra by Numerical Analysis using Transmission Data

광자선의 흡수계수교정과 차등 투과력이 관련된 연구에서 X선의 스펙트럼은 중요한 관심사이다. 본 연구에서는 전산화단층영상장치의 80, 120 kVp X선의 실험적 투과선량으로부터 수치해석을 통해 에너지스펙트럼을 구하였다. 투과선량은 직경 30cm, 두께 5mm 내지 92.3 mm의 알루미늄 파이프필터의 중앙에 반도체검출기를 설치하고 10mm 슬릿빔의 투과선량을 측정하였다. 스펙트럼재구성은 텅스텐타켓의 특성 X선을 포함한 반복적 수치 해석을 통해 에너지 구간별 스펙트럼을 구하였으며 에너지구간은 2keV로 하였다. 재구성한 에너지분포를 이용하여 계산된 투과선량과 측정투과선량의 비교는 두 광자에너지에서 모두 좋은 일치를 보였다. 에너지구간별 분할조사선량의 반복적 계산에 근거를 둔 수치해석은 흡수체의 감쇄된 선속으로부터 X선의 에너지스펙트럼을 매우 유용하게 결정할 수 있음을 보여주었다.

The knowledge of x-ray spectra is highly desirable in some investigation involves the differential penetrating power and absorption coefficient correction of various photon beam. The transmission data were obtained from the 80 kVp and 120 kVp of CT x-ray beam with the aluminium filter which is designed in a 30 cm of diameter and pipe-typed filter was prepared from 5.0 mm upto 92.3 mm of thickness. To obtain the reconstructed spectra of CT x-ray, the investigator used the iterative numerical analysis which has been extended to include the tungsten characteristics from experimental transmission data with energy interval of 2 keV. Comparison of the calculated transmission data from the reconstructed spectra with that of measurement shows good agreement in both 80 kVp and 120 kVp x-ray beams. This numerical analysis based on iteratively calculation of fractional exposure per energy interval shows the high potential of usefulness of determination the x-ray spectra from the attenuated beam in diagnostic energy range.