Journal of information and communication convergence engineering
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제8권5호
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pp.581-585
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2010
A grid was sandwiched between two cascaded imaging plates. Using a fan-beam X-ray tube and a single exposure scheme, the two imaging plates, respectively, recorded grid-less and grid type information of the object. Referring to the mathematical model of the Grid-less and grid technique, it was explained that the collected components whereas that of imaging plates with grid was of high together with large scattered components whereas that of imaging plate with grid was of low and suppressed scattered components. Based on this assumption and using a Gaussian convolution kernel representing the effect of scattering, the related data of the imaging plates were simulated by computer. These observed data were then employed in the developed post-processing estimation and restoration (kalman-filter) algorithms and accordingly, the quality of the resultant image was effectively improved.
디지털 래디오그라피 시스템에서 발생하는 산란선은 신호의 증가를 가져오는 장점도 있지만 피사체를 투과한 엑스선 영상의 해상도 저하, 노이즈 증가로 궁극적인 검출능이 감소된다. 공간주파수 도메인에서 해상도를 평가하기 위한 변조전달함수(modulation-transfer function, MTF)에서 간접적으로 산란선을 측정하는 방법은 제로-주파수에 해당하는 변조전달함수 값이 강하되는 정도로 간주할 수 있다. 본 연구는 환자 조직 등가물질로 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)를 사용하였으며 다양한 두께에 대한 변조전달함수를 획득하여 산란선이 해상도에 미치는 영향을 정량화하였다. PMMA 두께 증가에 따라 엑스선 영상 신호는 35 ~ 83%까지 감소되는 것이 관찰되었고, 이는 PMMA에 엑스선이 흡수 혹은 산란되는 양상으로 판단되며 이러한 결과는 변조전달함수를 저하시키는 것과 동시에 산란선 비율을 증가시키는 결과로 나타났다. PMMA에 의한 변조전달함수 저하를 보정하기 위한 방법은 간접변환방식 검출기에서 발생되는 빛 퍼짐 경향까지 절단하여 변조전달함수 값의 상승을 가져왔다. 보다 합리적인 방법으로 경계확산함수(edge-spread function, ESF) 혹은 선확산함수(line-spread function, LSF)에서의 피팅, 제로 값으로 채우는 처리 등이 이루어져야 할 것으로 사료된다.
Background: The scattered photons cause reduction of the contrast of radiographic image and it results in the degradation of the quality of the image. In order to acquire better quality image, an anti-scattering x-ray gird should be equipped in radiography system. Materials and Methods: The X-ray anti-scattering grid of the inclined type based on the hybrid concept for that of parallel and focused type was tested by MCNP code. The MCNPX 2.7.0 was used for the simulation based test. The geometry for the test was based on the IEC 60627 which was an international standard for diagnostic X-ray imaging equipment-Characteristics of general purpose and mammographic anti-scatter grids. Results and Discussion: The performance of grids with four inclined shielding material types was compared with that of the parallel type. The grid with completely tapered type the best performance where there were little performance difference according to the degree of inclination. Conclusion: It was shown that the grid of inclined type had better performance than that of parallel one.
의료종사자의 피폭선량을 줄이기 위한 최근 연구에서, 방사선이 산란될 때 발생하는 광전효과를 이용하여 방사선치료실 입구에서의 선량을 줄이는 방법이 제안되었다. 이 방법은 특히 저에너지 광자에 효과적이기 때문에 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 슬릿형태 구조물의 일반촬영실 산란 엑스선에 대한 차폐성능을 평가하였다. 두께 2 mm, 폭 50 mm, 길이 900 mm인 판을 2 mm 간격으로 수평 적재하는 형태의 슬릿형태 구조물은 알루미늄에 비해 철 또는 납으로 만드는 경우 차폐효과가 뛰어났다. 재질을 철로 한정한 경우 선원과 관심구역 사이에서 결정된 구조물의 설치위치는 차폐효과와 무관했으며, 판의 폭은 차폐효과에 비례했다. 폭 50 mm 철판을 사용한 경우 산란선이 직접 발생하는 바닥 및 환자의 높이를 제외하면 약 99.9% 또는 그 이상의 차폐효과가 있었다.
To shield the radiation, we can make use of various materials, but the scattered rays can be caused by the shielding materials. The degree of the scattered rays production is influenced by the nature of the shielding materials and the energy of the radiation, therefore to choose the proper shielding material is the most important matter in radiation protection. Authors made an experimental study on the scattered rays generated from the shielding materials, and obtained the results as follows: 1. In the ranking of the scattered rays production: Cement bricks, black colored fire bricks, and red colored fire bricks were marked the first the second, and the third ranking respectly, and the last order was lead plates. 2. In the relative ranking of the scattered rays production by energy increase: Lead plates were marked the first order, the next and third order were red colored fire bricks and black colored fire bricks respectly, and cement bricks were marked the last order. 3. The scattered ray ratio of lateral-back point per lateral point were generally decreased by energy increment. The diminishing orders were that lead plates were the first order, and the next and the third order were red colored fire bricks and black colored fire bricks respectly, cement bricks were marked the last order.
디지털 래디오그라피 이미징 시스템으로 환자의 병변 진단에 있어 도움을 줄 수도 있으나 인체에 입사되는 엑스선이 물질과의 상호작용으로 인해 산란선이 발생되면 엑스선 영상의 신호 및 노이즈 특성에 영향을 미치게 된다. 인체를 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)로 간주하고 PMMA에서 발생되는 산란선이 엑스선 영상에 미치는 특성을 관찰하기 위해 공간 영역에서 신호 및 노이즈 분석뿐만 아니라 공간주파수 영역에서 노이즈-파워 스펙트럼(noise-power spectrum, NPS) 그리고 제로주파수에서 양자검출효율(detective quantum efficiency, DQE)을 계산하였다. PMMA 두께 증가에 따라 신호는 감소, 노이즈는 증가하였으며 전반적인 공간주파수에서 노이즈-파워 스펙트럼의 저하가 확인되었다. 이러한 특성을 바탕으로 제로주파수 성능 또한 저하되는 결과를 보였다. 간접변환방식 검출기의 산란선에 의한 제로주파수 성능을 보다 정량적으로 분석하기 위해 몬테칼로 시뮬레이션과의 비교분석이 이루어져야 할 것이다.
We proposed the two-dimensional (2D) / three-dimensional (3D) convertible modified integral imaging system using functional polarizing film named $imazer^{TM}$, which transfer or scatter the incident light ray according to the polarizing direction of ray. When the incident light rays transfer to $imazer^{TM}$, the rays generate 3D image through the process of the modified integral imaging system. However, the scattered light rays generate 2D image through the simple backlight scheme when the incident rays are scattered by the film. The proposed method can be implemented the partial 3D display system without any mechanical movements. In this paper, we propose and verify our system using some basic experiments and its results.
기하학적 균일 회절 이론 (Uniform Geometrical Theory of Diffraction)을 이용하여 옵\ulcorner 파라볼릭 안테나의 산란 특성을 분석하였다. 먼저 파추적법(Ray Tracing)에 의하여 음영경계를 나눈후, 각 영역에 존재하는 반사파와 회절파를 기하학적 균일 회절 이론을 이용해 구하였다. 또한, 옵\ulcorner 파라볼릭 안테나의 모서리(edge)의 형태가 전자파의 산란 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 knife 모서리인 경우와 원형 캡을 부착한 경우를 분석하여 비교하였다.
In an experiment using chest radiography, the authors measured the scattered ray content ratio and exposed skin dose giving varieties to the object thickness, tube voltage, additional filters and gird. The result was as follows, In the 80 kV the required mAs for the density 1.8 was $10{\sim}20$ times as much as in the 140 kV, and when 10 : 1 grid was used the required mAs was $3{\sim}5$ times as much as when grid was not used. Under the same tube voltage the scattered ray content ratios were increased as the additional filter thickness became thicker. And when 10 : 1 grid was used the ratio could be decreased $2{\sim}5$ times as much as when grid was not used. Skin doses exposed to the patients were increasing as the thickness of the object became thicker, and were decreasing as filters became thicker while showing slow the decreasing effects above the 1/8 VL. And when the grid was used skin doses were increased $2{\sim}4$ times as much as when not used. In order to improve the image qualities while reducing the exposures in the chest radiography, the authors suggest followings. The additional filters up to the 1/2 VL will be suitable according to the thickness of the objects in the 80kv, while the 10 : 1 grid and additional filter of 1/8 VL will be suitable in the 140 kV.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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