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Optimization Study of Digital X-ray Imaging with Dual Energy Subtraction Method

듀얼 에너지 감산기법을 이용한 디지털 X-ray 영상 최적화에 관한 연구

  • Kim, Dae Ho (Dept. of Radiological Science, Eulji University) ;
  • Lee, Yong-Gu (Dept. of Radiological Science, Hallym Polytechnic University) ;
  • Lee, Youngjin (Dept. of Radiological Science, Eulji University)
  • 김대호 (을지대학교 방사선학과) ;
  • 이용구 (한림성심대학교 방사선과) ;
  • 이영진 (을지대학교 방사선학과)
  • Received : 2016.07.11
  • Accepted : 2016.09.22
  • Published : 2016.10.25

Abstract

Dual-energy digital radiography (DEDR) has been used for detecting lesions within the body using energy subtraction methods. The purpose of this study was to acquire optimal bone and tissue image by changing physical factors such as Tube voltage (kVp) and add filters, and then we compared with the predicted values using SRS-78 program and experimental results. For that purpose, we acquired images according to changes in physical parameters of various materials since we had to acquire the optimal bone and tissue image using energy subtraction. Used phantom consists of aluminum and polymethyl methacrylate (PMMA) and a comparison of image optimization was measured by contrast-to-noise ratio (CNR). In results, first of all, we confirmed that a subtraction image from 50 kVp image and 120 kVp image is optimal bone and tissue image. Also when we added a 10 mm Aluminum add filter, we expected it is a result of the optimal bone and tissue image. Besides, we confirmed these results are consistent with the predicted optimized condition by SRS-78 program.. In conclusion, we indicated that we can acquire optimal bone and tissue image by controling physical factors such as kVp, add filters through this study. Also we expected that DEDR will contribute to the field of medical imaging technology.

듀얼 에너지 디지털 촬영법 (dual-energy digital radiography, DEDR)은 에너지 감산법을 이용하여 신체 내 병변을 감지하는 데 사용 되어 왔다. 본 연구에서는 DEDR을 이용하여 관전압과 부가필터와 같은 물리적 인자를 변화시킴으로써 최적의 뼈와 조직 영상을 획득하고, SRS-78 프로그램으로 예측한 값과 비교하고자 한다. 에너지 감산법을 이용하여 뼈와 조직의 분리된 영상을 획득하기 위하여 다양한 물질의 물리적 인자의 변화에 따른 영상을 구하였다. 연구에 사용된 팬텀은 알루미늄과 polymethyl methacrylate (PMMA)로 구성되었으며, 영상의 최적화는 대조도 대 잡음비 (contrast-to-noise ratio, CNR)로 측정하였다. 실험 결과 50 kVp와 120 kVp 두 영상의 감산 영상이 최적의 뼈와 조직의 분리 영상임을 확인 할 수 있었다. 또한 고 에너지에 10 mm 알루미늄 부가필터를 추가하였을 때, 최적의 뼈와 조직의 분리 효과를 기대 할 수 있었다. 이러한 결과는 실험 전에 SRS-78 프로그램으로 예측한 최적화 조건과 일치함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 관전압이나 부가필터 두께와 같은 물리적 인자를 적절하게 조절한다면 최적의 영상을 얻을 수 있음을 확인하였고, DEDR을 이용하여 원하는 부분만을 표현함으로써 의료영상분야에 기여하고 응용분야를 확장 할 수 있을 것으로 기대한다.

Keywords

References

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