• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제17권9호
• /
• pp.99-106
• /
• 2017

본 연구는 진단용 검출기가 결함이 발생하는 경우 환자의 방사선 피폭과 영상의 화질에 영향을 줄 수 있다는 점에 착안하여 실험을 진행하였고 선량분석을 통해 검출기 성능을 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비로 평가하였다. 선량계, 조직등가팬텀을 이용해 흡수선량과 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비를 측정하였다. 실험방법은 팬텀 후면에 부착하여 나온 선량 값과 검출기 뒤에 부착한 선량 값이 일치하는지를 비교하였고 두개부 흉부 복부의 조건을 각각 75 kVp 25 mAs, 110 kVp에 8 mAs, 80 kVp에 20mAs로 설정하고 검사하였다. 그 결과 검출기의 뒤쪽에 부착한 선량값은 0.004 mGy, 0.006 mGy, 0.003 mGy로 나타났고, 팬텀 후면은 0.006 mGy, 0.016 mGy, 0.017 mGy로 차이가 있었다. 두 값을 일치시키기 위해서 조건이 증가하였고 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비는 88.32, 88.10, 4.09, 1.63, 87.94, 79.97에서 93.87, 93.75, 4.91, 4.03, 92.02, 84.92로 증가하였다. 본 연구를 통해 검출기가 노후화 되는 경우 기기의 수명단축과 환자의 선량증가의 원인이 되었으며 또한 영상화질의 개선효과도 미비하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.903-909
• /
• 2023

본 연구는 자동노출제어장치를 이용한 흉부 측방향 검사 시에 환자의 중심위치 변화가 주변 장기의 피폭선량과 화질에 미치는 영향을 탐구하는데 목적이 있다. 실험은 인체모형팬텀을 대상으로 하였다. 바늘침을 팬텀의 관상선 중심 하단부에 부착하였고, 납 자를 검출기 하단부에 부착하여, 50 cm 지점이 AEC 이온챔버의 중앙 하단부에 위치하도록 하였다. 조사조건은 125 kVp, 320 mA, 초점-영상검출기간 거리는 180 cm, 조사야 크기는 14×17 inch를 사용하였다. AEC 이온 챔버는 중앙-하단 1개만 사용했고, Sensitivity 'Middle', Density '0' 으로 설정하여, 중심 X선은 6번째 흉추를 향해 수직입사 하였다. AEC mode를 적용한 상태에서 바늘침과 납 자의 50 cm 지점이 일치되게 위치시킨 후 팬텀을 배 쪽으로 5 cm (F5), 등 쪽으로 5 cm (B5) 씩 이동시킨 후 ESD를 측정하여 선량 인자를 분석하였다. 환자 중심위치 변화에 따른 갑상선의 ESD는 Center의 경우 232.60±2.20 μGy, F5는 231.22±1.53 μGy, B5는 184.37±1.19 μGy로 나타났으며, 유방의 ESD는 Center의 경우 288.54±3.03 μGy, F5는 260.97±1.93 μGy, B5는 229.80±1.62 μGy, 폐 중심부의 ESD는 Center의 경우 337.02±3.25 μGy, F5는 336.09±2.29 μGy, B5는 261.76±1.68 μGy 로 나타났다. 선량 인자의 각 그룹 간 평균값의 차이를 비교한 결과 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며(p<0.01), 각각 독립적인 그룹으로 나타났다. 연구의 결과, 환자 중심위치 변화에 따른 갑상선, 유방, 폐 중심부의 선량의 차이는 환자가 전방 5 cm 정도의 움직임에서는 유방(10%)를 제외한 장기에서는 큰 차이가 없었으나, 후방 5 cm 정도의 움직임에서는 각 부위에서 평균 23.7%의 선량 감소를 나타냈다. 또한, 환자 중심위치가 후방으로 이동 시 화질의 저하가 나타났다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제11권7호
• /
• pp.671-677
• /
• 2017

본 연구에서는 피사체 두께 증가에 따른 산란선 발생이 의료 영상화질에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위한 연구를 수행하였다. 기존 병원에서 검사빈도가 높은 흉부를 조직등가물질로 제작한 미국표준협회(ANSI; American National Standards Institute) 팬텀을 이용하여 피사체 두께가 증가함에 따라 발생하는 산란선 비율을 MCNPX 전산모사 하였으며, 실제 측정값과의 비교 분석을 수행하였다. 또한 피사체 두께 증가에 따라 획득된 X선 영상을 이용하여 RMS 입상성 평가, RSD 및 NPS 분석을 통해 산란선 발생 증가에 따른 화질 영향을 평가하였다. 흉부 팬텀위에 두께 1 인치의 아크릴 팬텀을 추가적으로 증가시키면서 분석한 결과, 표준 두께인 6.1 inch에서 산란선 비율은 48.9 %를 기준으로 1 인치 증가시마다 57.2 %, 62.4 %, 66.8 %로 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 MCNPX 모의실험과 실제 측정한 산란선량은 유사한 결과를 보였다. 획득한 영상의 RMS 측정 결과, 피사체 두께가 증가함에 따라 표준편차가 낮아지는 값으로 도출되었다. 하지만 이를 평균 입사선량을 고려한 RDS 분석에서는 6.1 inch에서 0.028, 7.1 inch의 경우 0.039, 8.1 inch 경우 0.051 및 9.1 inch에서 0.062으로 증가하는 결과를 나타났다. 이는 피사체 두께 증가에 따른 산란선 발생 증가가 신호대 잡음비를 감소시킨다는 것을 알 수 있었다. 또한 검출기에 입사한 산란선 분포만 이용하여 측정한 NPS 결과에서도 피사체 두께가 증가할수록 노이즈가 증가하는 결과로 도출되었다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제6권6호
• /
• pp.455-464
• /
• 2012

본 연구는 일반 X선 검사에서 CR 시스템을 이용한 환자의 근사적 피폭 선량을 평가할 수 있는 실험적 모델을 제시하고 저선량 영역에서 의료 피폭에 대한 방어의 최적화 조건으로 환자의 선량 권고량(diagnostic reference level. DRL)을 비교하고자 하였다. 이를 위하여 기준선량계와 광자극발광선량계(optically stimulated luminescence dosimeters. OSLDs)를 이용하여 관전압(kVp) 및 관전류 노출시간의 곱(mAs)에 따른 입사표면선량(entrance surface dose. ESD)을 교차 측정하였으며 CR 시스템에서 각 노출 조건에 대한 Hounsfield unit (HU) scale을 측정하여 ESD와 HU 스케일에 대한 특성 관계를 이용하여 근사적 피폭 선량을 구하였다. 또한 임상적으로 적용 가능한지를 알기 위하여 두부, 경부, 흉부, 복부, 골반부 노출 조건으로 물 팬텀에 모사하여 피폭 선량을 구하였다. 결과적으로 두 선량계의 평균 ESD는 각각 2.10, 2.01, 1.13, 2.97, 1.95 mGy 이었으며 CR 영상에서 측정한 HU 스케일은 각각 $3,276{\pm}3.72$, $3,217{\pm}2.93$, $2,768{\pm}3.13$, $3,782{\pm}5.19$, $2,318{\pm}4.64$ 이었다. 이 때 ESD와 HU 스케일에 대한 특성 관계를 이용하여 근사적으로 구한 ESD는 각각 2.16, 2.06, 1.19, 3.05, 2.07 mGy이었으며 평균 측정값과 근사적으로 구한 ESD의 오차는 3% 미만으로 영상의학 분야의 측정 오차 5%를 감안한다면 신뢰할 수 있는 오차 범위라 할 수 있었다. 결론적으로 CR 시스템을 이용한 일반 X선 검사에서 환자의 피폭 선량을 근사적으로 평가할 수 있는 새로운 실험적 모델을 제시하였으며 CR 검사뿐 만 아니라 디지털 방사선촬영(digital radiography. DR) 시스템 및 필름-증감지 시스템에 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제37권4호
• /
• pp.239-246
• /
• 2014

필터는 저에너지 X선을 흡수함으로써 평균에너지를 증가시키고, 환자의 피폭선량을 감소시키는 작용을 한다. 본 연구는 Mo과 W 등의 재질이 디지털 방사선영상장치인 CR에서도 사용이 가능한지 SNR, FOM, histogram 등의 영상평가와 선량 측정을 통해 확인하였다. 또한 필터의 재질에 따른 선질측정과 함께 관전압의 변화에 따른 적합한 필터 조합을 찾아보았다. 피부입사선량은 Mo필터가 Cu필터에 비해 42~56%까지 선량 경감효과가 있었고, 투과선량도 Mo필터가 Cu필터보다 1.5배 정도 높게 나타났다. 영상 평가에서 W은 필터로 사용함에 부적절하였으나, Mo은 80 kVp 이상의 관전압에서 영상의 질을 저하시키지 않으면서 선량을 감소시킬 수 있는 필터로 충분히 사용할 수 있음을 확인하였다. 2.0 mmAl+0.1 mmMo은 관전압이 높아질수록 2.0 mmAl + 0.2 mmCu와 histogram width가 거의 같아서, 비교적 높은 관전압인 80, 100, 120 kVp에서는 Mo필터의 사용이 가능하다. 2.0 mmAl + 0.1 mmMo의 SNR은 2.0 mmAl + 0.2 mmCu와 2.0 mmAl+0.1 mmCu의 SNR과도 큰 차이가 나지 않았다. 따라서 디지털 방사선 영상 중 80 kVp 이상을 이용하는 일반촬영에서 Cu를 대신하여 Mo을 필터로 사용하면 Cu에 비해 영상의 질을 저하시키지 않으면서 환자의 피폭선량을 크게 감소시킬 수 있으므로, 실제 임상의 흉부 촬영 및 고관전압 촬영 등에 충분히 적용할 수 있다고 본다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.403-407
• /
• 2018

현재 우리나라의 암 사망률 중 가장 높은 암은 폐암이며 조기발견이 어려운 대표적인 암이다. 조기 발견을 위하여 저선량 흉부 CT를 활용하고 있으며 이는 일반 흉부 X선 사진에 비해 약 3배 정도 폐암 진단율이 높다. 그러나 저선량 흉부 CT는 영상 해상도가 크게 저하될 뿐 아니라 신호가 약해 잡음에 민감한 단점이 있다. 또한 공기로 채워져 있는 폐는 밀도가 낮은 장기로 잡음의 유무가 암의 조기 진단에 영향을 크게 줄 수 있다. 본 연구는 Visual C++을 이용하여 2.0밀도를 가진 큰 원 내부에 물의 밀도인 1.0을 값을 갖는 원을 설정하고 그 안에 각각 밀도가 다른 작은 5개의 원을 수학적 팬텀화하고 가우시안 노이즈를 1%, 2%, 3%, 4% 각각 발생시켜 밀도차에 의한 노이즈의 영향을 평균 값과 표준편차 값, 신호대잡음비(SNR)로 확인하였다. 1% 노이즈 발생 시 큰 원과 작은 원의 밀도차가 가장 큰 영역의 SNR은 4.669로 노이즈의 영향이 작게 나타났으며 밀도차가 가장 낮은 영역의 SNR은 1.183으로 노이즈의 영향이 크게 나타났다. 또한 음의 밀도차에서도 같은 결과 값을 얻었으며 양의 밀도와 음의 밀도 모두 큰 원과 작은 원의 밀도차이가 높은 경우에 SNR 값이 높은 것을 확인 할 수 있다. 화질 또한 밀도차가 크게 나타났을 때 확연하게 육안으로 확인할 수 있었으며 노이즈레벨이 증가하는 경우에는 SNR이 감소하여 잡음의 영향이 크게 나타났다. 이는 밀도차가 적은 장기 또는 암과의 밀도가 비슷한 영역의 장기는 노이즈 영향이 크게 나타날 것이며 노이즈의 발생 확률에 따른 밀도차이의 영향이 진단에 영향을 끼칠 것으로 사료된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제55차 동계학술대회논문집 25권1호
• /
• pp.235-238
• /
• 2017

This study was to develop a portable digital radiography (PDR) system with a function measuring the X-ray source-with-detector angle (SDA) and to evaluate the imaging performance for the diagnosis of chest imaging. The SDA device consisted of an Arduino, an accelerometer and gyro sensor, and a Bluetooth module. According to different angle degrees, five anatomical landmarks on chest images were assessed using a 5-point scale. Mean signal-to-noise ratio and contrast-to-noise ratio were 182.47 and 141.43. Spatial resolution (10% MTF) and entrance surface dose were 3.17 lp/mm ($157{\mu}m$) and 0.266mGy. The angle values of SDA device were not significant difference as compared to those of the digital angle meter. In chest imaging, SNR and CNR values were not significantly different according to different angle degrees (repeated-measures ANOVA, p>0.05). The visibility scores of the border of heart, 5th rib and scapula showed significant differences according to different angles (rmANOVA, p<0.05), whereas the scores of the clavicle and 1st rib were not significant. It is noticeable that the increase in SDA degree was consistent with the increase of visibility score. Our PDR with SDA device would be useful to be applicable to clinical radiography setting according to the standard radiography guideline at various fields.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제39권2호
• /
• pp.135-142
• /
• 2016

본 연구는 DR system에서 Chest PA 검사 시 일반적으로 적용되는 SID(180 cm)가 실제 심장크기 및 심흉비를 묘사하는데 적합한 거리인지 고찰해보고, 장비가 지닌 기하학적 원인이 영상에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 자체 제작한 Chest phantom과 XGEO-GC80, INNOVISION-SH, UD150B-40 장비에 CXDI-40EG detector를 조합한 X선 발생장치를 이용하였다. 실험방법은 SID를 180 cm로 고정 후 OID를 0, 75, 83 mm로 변화시키며 영상을 획득하였다. 영상은 Centricity Radiography RA1000 PACS system에서 측정하였다. 통계프로그램은 SPSS(Version 22.0, SPSS, Chicago, IL, USA)를 사용하였고, p-value는 0.05 이하를 통계적으로 유의한 것으로 평가하였다. OID 0 mm에서 세 장비 모두 팬텀의 실제 CS, BS 보다 약 2.7~3.5 mm 정도 확대되었고, 계산된 확대율과 비교해 보았을 때 1.6~2.8% 확대되었다. OID 75 mm와 OID 83 mm에서는 6~8 mm 범위에서 CS와 BS가 확대되었다. 계산된 값과 비교했을 때 측정된 값은 6.1~7.9% 확대되었다. OID 변화에 따른 CS와 BS는 각 그룹간에 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)를 보였으며, 사후분석에서는 OID 0 mm 그룹만 독립적인 그룹으로 나타났고, 75 mm와 83 mm는 동일한 그룹으로 분리되었다. 하지만 OID 변화에 따라서 통계적으로 유의한 차이가 없었으며(p >0.05), 사후 분석에서도 모두 같은 그룹으로 나타났다. DR system에서 Chest PA 검사 시 일반적으로 이용되고 있는 SID에서 검사하는 경우 심장의 크기는 실제 크기보다 6~8 mm크게 나타나며 이는 실제 이론적인 값보다 6.1~7.9% 확대되어 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제23권1호
• /
• pp.26-32
• /
• 2012

확대촬영은 일반촬영뿐 아니라 미세골촬영, 유방촬영 및 다른 진단 영역에서 널리 사용되고 있다. 유한한 X선 초점의 크기로 인해 확대촬영은 분해능, 노이즈, 대조도 등 영상 시스템 전체에 영향을 미친다. 본 연구의 목적은 유효검출양자효율(effective detective quantum efficiency, eDQE)을 이용하여 영상시스템에 있어서 확대도와 초점크기의 영향을 알아보고자 함이다. 전체적인 영상 시스템 특성을 반영하는 eDQE는 초점에 의한 흐림 현상, 확대, 산란 그리고 격자 반응 등의 영향을 고려한다. 본 실험에서는 Food and Drug Administration (FDA)에서 고안된 흉부 팬텀을 사용하여 실제 가슴 촬영조건에서 측정된 유효변조전달함수(effective modulation transfer function, eMTF), 유효잡음력스펙트럼(effective noise power spectrum, eNPS), 산란율(scatter fraction, SF) 및 투과율(transmission fraction, TF)을 통해 eDQE 값을 도출하였다. 연구 결과를 통해 살펴보면 소초점을 사용했을 경우, eMTF의 값이 10%일 때의 공간주파수는 확대도가 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0일때 각각 2.76, 2.21, 1.78, 1.49 그리고 1.26 lp/mm이었다. 대초점을 사용했을 경우, MTF의 값이 10%일 때의 공간주파수는 확대도가 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0일 때 각각 2.21, 1.66, 1.25, 0.93 그리고 0.73 lp/mm이었다. 확대도가 증가할수록 eMTF 값이 떨어지고, 소초점을 사용했을 때가 대초점을 사용했을 때보다 eMTF가 전체적으로 높다는 것을 확인할 수 있었다. 초점의 크기에 따른 zero frequency에서의 eDQE 값의 변화는 크게 보이지 않았다. 그러나 대초점을 사용했을 경우, 소초점을 사용했을 때보다 저 주파수에서 고 주파수로 갈수록 eDQE가 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 일반적으로 확대촬영은 작은 병변을 확대시키고 낮은 유효잡음과 air-gap에 의한 산란선의 감소로 인해 대조도를 증가시킨다. 이로 인해 크기가 작은 병변을 고대조도로 확대시킴으로써 진단율을 높일 수 있다. 그러나 초점 크기로 인한 흐림 현상이 확대도에 따라 공간 분해능에 더 큰 영향을 미친다. 이러한 결과를 바탕으로, 디지털 일반촬영 시스템에서의 확대촬영을 시행하기 위한 적절한 초점크기와 확대도가 확립되어야 한다.