[논문]CT performance phantom을 이용한 cone beam형 전산화단층영상의 특성

한충완; 김규태; 최용석; 황의환

CT performance phantom을 이용한 cone beam형 전산화단층영상의 특성
Image characteristics of cone beam computed tomography using a CT performance phantom 원문보기

Purpose: To evaluate the characteristics of (widely used) cone beam computed tomography (CBCT) images. Materials and Methods: Images were obtained with CT performance phantoms (The American Association of Physicists in Medicine; AAPM). CT phantom as the destination by using PSR $9000N^{TM}$ dental CT system (Asahi Roentgen Ind. Co., Ltd., Japan) and i-CAT CBCT (Imaging Science International Inc., USA) that have different kinds of detectors and field of view, and compared these images with the CT number for linear attenuation, contrast resolution, and spatial resolution. Results: CT number of both PSR $9000N^{TM}$ dental CT system and i-CAT CBCT did not conform to the base value of CT performance phantom. The contrast of i-CAT CBCT is higher than that of PSR $9000N^{TM}$ dental CT system. Both contrasts were increased according to thickness of cross section. Spatial resolution and shapes of reappearance was possible up to 0.6 mm in PSR $9000N^{TM}$ dental CT system and up to 1.0 mm in i-CAT CBCT. Low contrast resolution in region of low contrast sensitivity revealed low level at PSR $9000N^{TM}$ dental CT system and i-CAT CBCT. Conclusion: CBCT images revealed higher spatial resolution, however, contrast resolution in region of low contrast sensitivity was the inferiority of image characteristics.

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문제 정의

이러한 영상의 학적장점들로 인해 임상에서의 적용이 크게 증가할 것으로 여겨지는 cone beam형 전산화단층촬영장치는 각각의 장치마다 다양한 검출기의 사용으로 인한 특성뿐만 아니라, 노출 조건과 조사야 범위의 다양성으로 인한 영상의학적 특징과 차이를 보인다고 할 수 있는데, 이에 대한 질보장의 기준과 화질관리에 대한 지침이 마련되어있지 않은 실정이다. 이에 미국 의학물리학자협의 회 (AAPM)에서 전산화단 층촬영장치의 질보장용으로 고안된 CT performance phantom을 이용하여 2종류의 cone beam형 전산화단층촬영 장치에 대한 영상특성을 평가하였다.

제안 방법

평가하였다. CT number calibration 블록을 이용하여 직 선성 (linearity) 과 대 조도 (contrast)에 의한 CT number 측정 을 시 행 하였고, 고대조도 공간분해능 측정용 블록을 이용하여 4.3 mm 간격으로 정렬된 직경 1.75 mm, 1.5 mm, 1.25 mm, 1.00 mm, 0.75 mm, 0.60 mm, 0.5 mm, 0.4 mm의 8단계로 구성된 공기구멍의 구분이 가능한 지를 측정하였으며, 저대조도 분해능 측정용 블록에서 dextrose 액과 증류수에 대한 대조 도의 차이를 평가하였다.
V-works 5.0 software를 이용하여 판독용 모니터에 전시된 다면재구성영상을 2명의 관찰자에 의해 동일한 판독조건에서 평가가 이루어졌으며, 영상의 계측과 평가는 관찰 자간의 동의에 의해 행하여졌다.
각각의 cone beam형 전산화단층촬영장치를 사용하여 얻은 CT performance phantom의 영상에서 측정 가능한 다양한 영싱의 질을 평가하였으며, 또한 얻은 CT performance phantom 에 대한 영상의 재현에 있어서 촬영장치간의 차이가 발생하는지를 객관화된 수치로 재현한 다으 이를 비교, 평가하였다. CT number calibration 블록을 이용하여 직 선성 (linearity) 과 대 조도 (contrast)에 의한 CT number 측정 을 시 행 하였고, 고대조도 공간분해능 측정용 블록을 이용하여 4.
, Korea) software를 사용하여 평가하였다. 각각의 영상에 대하여 동일한 색조준위와 색조폭으로 조절하여 고해상도의 판독용 모니터 상에서 관찰하였다.
이에 본 연구에서는 FOV의 크기가 상이한 2종류의 cone beam형 전산화단층촬영장치로부터 얻어진 영상의 특성을 CT performance phantom을 이용하여 각각의 CT number. 재 현성 여부, 고대조도 공간분해능 및 저대조도 분해능을 비교, 평가하였다.
재 현성 여부, 고대조도 공간분해능 및 저대조도 분해능을 비교, 평가하였다.

대상 데이터

1). CT performance phantom에 대한 cone beam형 전산화단층촬영장치로는 PSR-9000N™ Dental CT system (Asahi Roentgen Ind. Co., Ltd, Japan)과 i-CAT cone beam CT Unit (Imaging Sciences International, Inc, USA)를이용하였다.
본 연구에서는 미국 의학물리학자협의회 (AAPND에서제시 한 기준에 적합한 CT performance phantom (Fluke Biomedical Radiation Management Services, Fluke corporation, USA)을 사용하였다. CT performance phantome 직경 8.
3초이었다. 촬영 후 얻어진 영상은 0.1 mm 체 적소의 크기로 구성되는 DICOM 3.0 format을 가지는 400매의 죽상 단면상으로 41 mm의 직경과 40mm의 높이의 volume data을 얻었다. i-CAT cone beam CT unit에서는 체 적소의 크기를 0.

데이터처리

2). 각각의 촬영 후 얻은 cone beam형 전산화단층영상은 V-works 5.0 (CyberMed Inc., Korea) software를 사용하여 평가하였다. 각각의 영상에 대하여 동일한 색조준위와 색조폭으로 조절하여 고해상도의 판독용 모니터 상에서 관찰하였다.

성능/효과

Nickoloff EL, Dutta AK, Lu ZF. Influence of phantom diameter, kVp CAT cone beam CT unit가 높았으며, PSR-9000™ Dental CT system과 i-CAT cone beam CT unit 모두 다면 영 상재 구성 시단 면의 두께가 증가될수록 대조도가 증가되었다. 이는 두 종류의 cone beam형 전산화단층촬영 장치의 검 출기 특성 과조 사야 차이에 의해서 나타나는 것으로 사료되며, 단면의 두께를 증가시킴으로써 신호 대 잡음비가 개선되어 대조 도가 향상되게 나타나는 것으로 여겨진다.
대조도는 PSR-9000™ Dental CT system보다 i-CAT cone beam CT unit 장치가 우수하였으며, 대조도의 차이는 단면의 두께가 증가할수록 향상되었다(Figs. 3, 4).
19g/cn? 이다. 본 연구에서 2종류의 cone beam 형 전산화단층촬영장치의 CT번호는 PSR-9000™ Dental CT system과 i-CAT cone beam CT unit 모두 CT performance phantom의 기준값과 일치하지 않았다. 또한 각 핀에 대한 대조도는 PSR-9000TM Dental CT system에 비해 i- 7.
이상의 결과로부터 cone beam형 전산화단층영상은 연조직 대조도가 낮은 영상학적 특징은 보이나, 작은 체적소에 의한 공간분해능은 우수한 것으로 나타났다. 현재 상업적으로 시판되어 실제 임상에서 사용되고 있는 cone beam 형 전산화단층촬영장치에 대한 인력과 질보장, 그리고 화질관리에 대한 규약이 환립되어야 할 것으로 사료되며, 가각의 장치에 대한 정확하고 합리적인 기준이 제시되어야 하고.

후속연구

현재 상업적으로 시판되어 실제 임상에서 사용되고 있는 cone beam 형 전산화단층촬영장치에 대한 인력과 질보장, 그리고 화질관리에 대한 규약이 환립되어야 할 것으로 사료되며, 가각의 장치에 대한 정확하고 합리적인 기준이 제시되어야 하고. 이를 위한 추가적인 연구가 지속적으로 이루어저야 할 것으로 생각된다.

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