목 적: 다색방사선원(polychromatic beam)을 이용하는 고관절 부위의 CT 검사 시 인공 고관절(prostheses)에서 발생하는 선속경화현상은 X 선 광자의 감약에 의한 cupping 효과 형태인 어두운 직선음영(dark band artifact)이 강하게 발생하며, 이는 골반 내 위치한 장기의 해부학적 형태와 질환의 감별을 어렵게 한다. 선속경화현상에 의한 artifact 를 감소시키기 위한 방안으로는 고관전압, 얇은 단면두께 사용 등이 있으나, 이러한 방법을 이용 하여도 근본적으로 artifact 를 제거하여 화질을 개선 하는 데는 한계가 있다. 최근 도입된 ...
목 적: 다색방사선원(polychromatic beam)을 이용하는 고관절 부위의 CT 검사 시 인공 고관절(prostheses)에서 발생하는 선속경화현상은 X 선 광자의 감약에 의한 cupping 효과 형태인 어두운 직선음영(dark band artifact)이 강하게 발생하며, 이는 골반 내 위치한 장기의 해부학적 형태와 질환의 감별을 어렵게 한다. 선속경화현상에 의한 artifact 를 감소시키기 위한 방안으로는 고관전압, 얇은 단면두께 사용 등이 있으나, 이러한 방법을 이용 하여도 근본적으로 artifact 를 제거하여 화질을 개선 하는 데는 한계가 있다. 최근 도입된 MDCT 의 Dual energy 를 사용한MAR 알고리즘은 금속물질에 의한 streak artifact 를 감소 시키기 위해 많이 사용되고, 단색방사선(monochromatic beam)의 에너지 준위 별 재구성을 통하여 선속경화 현상이 감소 된 다양한 영상을 획득한다. 기존 연구에 의하면 다색방사선 120 kV 와 동일한 단색방사선은 70 keV 라고 제언하고 있으나, 이는 금속 물질을 투과한 단색방사선을 고려 하지 않은 결과로서 금속 물질을 투과한 단색방사선이 표현하는 물질은 CT number 에 따라 달리 표현 될 것이다 라는 가정하에 MAR 알고리즘 사용 시 물질 별 CT number 에 따라 최적의 단색방사선의 에너지 찾고자 하였다.
재료 및 방법: G 사의 Discovery 750 HD 와 자체 제작한 팬텀을 사용하였다. 팬텀은 인공관절 치환술을 시행하는 복부, 골반 부위의 인체와 비슷한 직경 32cm(외경 35cm) 그리고 인공관절을 충분히 삽입할 수 있는 깊이 18cm 아크릴 원통을 제작하였다. 골반부위의 조건과 동일한 조건으로 Body phantom 의 양측에 실제 사용하는 티타늄 인공관절을 삽입할 수 있도록 하였으며, 선속경화현상에 의한 black hole artifact가 이미지에 미치는 영향을 측정 하기 위하여 양측 인공관절 사이에 서로 다른 선감약계수를 가진 물질 PE(Polyethylene, CH2), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), Nylon (H2N(CH2)nCOOH), Acrylic, PC(polycarbonate) stick 을 삽입 할 수 있도록 하였다. 인공 고관절을 삽입하지 않은 상태의 다색방사선 120 kV 스캔을 기준으로 하고 인공 고관절 삽입 후 단색방사선 이미지를 획득한 영상과 MAR 알고리즘재구성으로 얻은 5개 stick 영상의 CT number를 각각 기준 영상과 비교 하였다. 또한 단색방사선의 에너지 준위 별 신호 대 잡음비(Signal to noise ratio; SNR), 대조도 대 잡음비 (Contrast to noise ratio; CNR), prostheses 직경을 비교 하였다. 변수간의 평균차이 검증은 PASW Statistics 18. Release 18.0.0 의 SPSS 프로그램을 이용한 통계분석을 사용하였으며, 변수간 동질성 검증은 Bland-Altman plot 을 이용하였다.
결과 및 결론: 인공관절을 삽입하지 않은 상태에서 기준 에너지인 다색방사선 120 kV 와 동일한 단색방사선 에너지는 80 keV 이며, 인공관절 삽입 후 기준 에너지와 동일 에너지는 인공관절의 위치에 따라 달랐다. Prostheses head level 의 세라믹 재질에서는 MAR 알고리즘을 사용 하지 않은 것이 더 효과적이었다. 그 외 좌우측 직경 17 mm 인 금속재질로 되어있는 Prostheses neck level 은 CT number 0 이하인 물질의 경우 단색방사선 100 keV , 120 keV, 140 keV 가 기준 에너지와 동일 하였으며, CT number 100 이상의 물질의 경우 40 keV 가 통계적으로 유의하게 동일 하였다. 좌우측 직경 24 mm 의 Prostheses body level 의 경우 CT number 0 이하의 경우 100 keV, 120 keV, 140 keV 에너지에서, CT number 100 이상에서는 40 keV 가 동일한 에너지로서 유의하였다(p>0.05).
목 적: 다색방사선원(polychromatic beam)을 이용하는 고관절 부위의 CT 검사 시 인공 고관절(prostheses)에서 발생하는 선속경화현상은 X 선 광자의 감약에 의한 cupping 효과 형태인 어두운 직선음영(dark band artifact)이 강하게 발생하며, 이는 골반 내 위치한 장기의 해부학적 형태와 질환의 감별을 어렵게 한다. 선속경화현상에 의한 artifact 를 감소시키기 위한 방안으로는 고관전압, 얇은 단면두께 사용 등이 있으나, 이러한 방법을 이용 하여도 근본적으로 artifact 를 제거하여 화질을 개선 하는 데는 한계가 있다. 최근 도입된 MDCT 의 Dual energy 를 사용한MAR 알고리즘은 금속물질에 의한 streak artifact 를 감소 시키기 위해 많이 사용되고, 단색방사선(monochromatic beam)의 에너지 준위 별 재구성을 통하여 선속경화 현상이 감소 된 다양한 영상을 획득한다. 기존 연구에 의하면 다색방사선 120 kV 와 동일한 단색방사선은 70 keV 라고 제언하고 있으나, 이는 금속 물질을 투과한 단색방사선을 고려 하지 않은 결과로서 금속 물질을 투과한 단색방사선이 표현하는 물질은 CT number 에 따라 달리 표현 될 것이다 라는 가정하에 MAR 알고리즘 사용 시 물질 별 CT number 에 따라 최적의 단색방사선의 에너지 찾고자 하였다.
재료 및 방법: G 사의 Discovery 750 HD 와 자체 제작한 팬텀을 사용하였다. 팬텀은 인공관절 치환술을 시행하는 복부, 골반 부위의 인체와 비슷한 직경 32cm(외경 35cm) 그리고 인공관절을 충분히 삽입할 수 있는 깊이 18cm 아크릴 원통을 제작하였다. 골반부위의 조건과 동일한 조건으로 Body phantom 의 양측에 실제 사용하는 티타늄 인공관절을 삽입할 수 있도록 하였으며, 선속경화현상에 의한 black hole artifact가 이미지에 미치는 영향을 측정 하기 위하여 양측 인공관절 사이에 서로 다른 선감약계수를 가진 물질 PE(Polyethylene, CH2), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), Nylon (H2N(CH2)nCOOH), Acrylic, PC(polycarbonate) stick 을 삽입 할 수 있도록 하였다. 인공 고관절을 삽입하지 않은 상태의 다색방사선 120 kV 스캔을 기준으로 하고 인공 고관절 삽입 후 단색방사선 이미지를 획득한 영상과 MAR 알고리즘재구성으로 얻은 5개 stick 영상의 CT number를 각각 기준 영상과 비교 하였다. 또한 단색방사선의 에너지 준위 별 신호 대 잡음비(Signal to noise ratio; SNR), 대조도 대 잡음비 (Contrast to noise ratio; CNR), prostheses 직경을 비교 하였다. 변수간의 평균차이 검증은 PASW Statistics 18. Release 18.0.0 의 SPSS 프로그램을 이용한 통계분석을 사용하였으며, 변수간 동질성 검증은 Bland-Altman plot 을 이용하였다.
결과 및 결론: 인공관절을 삽입하지 않은 상태에서 기준 에너지인 다색방사선 120 kV 와 동일한 단색방사선 에너지는 80 keV 이며, 인공관절 삽입 후 기준 에너지와 동일 에너지는 인공관절의 위치에 따라 달랐다. Prostheses head level 의 세라믹 재질에서는 MAR 알고리즘을 사용 하지 않은 것이 더 효과적이었다. 그 외 좌우측 직경 17 mm 인 금속재질로 되어있는 Prostheses neck level 은 CT number 0 이하인 물질의 경우 단색방사선 100 keV , 120 keV, 140 keV 가 기준 에너지와 동일 하였으며, CT number 100 이상의 물질의 경우 40 keV 가 통계적으로 유의하게 동일 하였다. 좌우측 직경 24 mm 의 Prostheses body level 의 경우 CT number 0 이하의 경우 100 keV, 120 keV, 140 keV 에너지에서, CT number 100 이상에서는 40 keV 가 동일한 에너지로서 유의하였다(p>0.05).
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