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문제 정의
- 디지털 검출기의 넓은 역동범위와 후처리 능력은 검사자 또는 판독자가 선량과다 또는 부족 영상들을 시각적으로 인지하는데 어렵게 만들었다.2~3 본 연구는 디지털방사선 검출기에서 관전압, 관전류, 조사시간을 변화시켰을때 원본영상과 처리영상 데이터에서 영상의 평균 픽셀 값의 변화를 비교분석하여 환자 선량을 감소시킬 수 있는 방법을 제시하는데 있다. 디지털 방사선 시스템에서 근무 중인 방사선사의 조사조건 설정과 환자피폭선량 인지 실태를 파악해 본 결과 환자의 체형이나 상태, 촬영부위에 따라 최적의 조사선량을 적용하기 보다는 영상의 농도와 업무의 편의성에 따라 조사조건이 설정되고 있었다.
제안 방법
- X-선 감약이 적은 투과가 많은 검은색 부분의 픽셀 값이 크게 나타나야 하지만 본 실험에 사용된 장비는 픽셀 값과 반응선량과의 관계를 역으로 나타내는 특성이 있었다. 두 번째 실험은 관전류와 조사시간을 10 mAs로 고정하고 관전압을 40~100 kVp로 10씩 변화하여 측정된 평균 픽셀 값의 원본영상과 처리영상을 비교 분석 하였다. 앞에서 실험하여 얻은 전처리영상과 후처리 영상을 Image J(영상처리 프로그램)를 이용하여 전체 범위에서의 픽셀 값을 구했다.
- 05 sec로 각각 적용하여 측정된 평균 픽셀 값의 원본영상과 처리 영상을 비교 분석하였다. 실험에서 얻어진 영상은 피사체 없이 촬영하였는데 피사체가 있을 때와 비교하기 위해 10 mAs에서 step wedge를 놓고 촬영하였다. X-선 감약이 적은 투과가 많은 검은색 부분의 픽셀 값이 크게 나타나야 하지만 본 실험에 사용된 장비는 픽셀 값과 반응선량과의 관계를 역으로 나타내는 특성이 있었다.
- 실험에 사용된 조사야는 20 cm × 20 cm이다. 실험은 두 가지 방법을 이용하여 비교하였다. 첫 번째 실험은 관전압을 60 kVp로 고정하고 관전류를 50 mA, 100 mA, 150 mA, 200 mA로 차례로 증가시키고 조사시간은 0.
- 실험은 두 가지 방법을 이용하여 비교하였다. 첫 번째 실험은 관전압을 60 kVp로 고정하고 관전류를 50 mA, 100 mA, 150 mA, 200 mA로 차례로 증가시키고 조사시간은 0.2 sec, 0.1 sec, 0.66 sec, 0.05 sec로 각각 적용하여 측정된 평균 픽셀 값의 원본영상과 처리 영상을 비교 분석하였다. 실험에서 얻어진 영상은 피사체 없이 촬영하였는데 피사체가 있을 때와 비교하기 위해 10 mAs에서 step wedge를 놓고 촬영하였다.
대상 데이터
- 본 실험에서 사용된 디지털 검사장비는 X-선 발생장치는 TOSHIBA E7252X 이고, 디지털 검출기는 CCD TYPE COMED TITAM 2000이다. 해당 디지털 방사선 장치(DR : digitlal radiography)는 필름 없이 X-선 촬영영상을 디지털로 확인할 수 있도록 한다.
데이터처리
- 두 번째 실험은 관전류와 조사시간을 10 mAs로 고정하고 관전압을 40~100 kVp로 10씩 변화하여 측정된 평균 픽셀 값의 원본영상과 처리영상을 비교 분석 하였다. 앞에서 실험하여 얻은 전처리영상과 후처리 영상을 Image J(영상처리 프로그램)를 이용하여 전체 범위에서의 픽셀 값을 구했다.
성능/효과
- 실험에서 얻어진 영상은 피사체 없이 촬영하였는데 피사체가 있을 때와 비교하기 위해 10 mAs에서 step wedge를 놓고 촬영하였다. X-선 감약이 적은 투과가 많은 검은색 부분의 픽셀 값이 크게 나타나야 하지만 본 실험에 사용된 장비는 픽셀 값과 반응선량과의 관계를 역으로 나타내는 특성이 있었다. 두 번째 실험은 관전류와 조사시간을 10 mAs로 고정하고 관전압을 40~100 kVp로 10씩 변화하여 측정된 평균 픽셀 값의 원본영상과 처리영상을 비교 분석 하였다.
- 첫 번째 실험 결과 조사시간이 짧고 관전류가 증가할수록 평균 픽셀 값이 증가하고 픽셀 값에 반응하는 선량은 줄어드는 것을 확인하였다. 두 번째 실험 결과에서는 관전류(mA)와 조사선량(sec)은 고정하고 40~100 kVp로 변화 주었을 때 평균 픽셀 값이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 이는 반응선량이 동일한 관전류량(mAs)에서 관전압(kVp)가 증가하면 선량이 증가한다는 것을 확인할 수 있었다(Table 4)(Fig.
- 첫 번째 실험에서는 원본영상보다 처리영상의 픽셀범위가 적다는 사실을 알 수 있었는데 이는 영상 저장 시계조수 변화에 따라 압축하여 저장되기 때문으로 원본영상과 처리영상 모두 mA가 높고, 조사시간이 짧아질수록 평균 픽셀 값은 증가하여 검출기에 반응하는 선량이 적어지는 것으로 이해할 수 있었다. 두 번째 실험에서는 평균 픽셀 값이 점차 적어져 검출기에 반응한 선량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 이번 실험에서는 관전압(kVp)을 고정하고, 동일한 관전류량(mAs)에서 관전류(mA)와 조사시간(sec) 변화에 따른 일반적인 이론적인 상반법칙이 적용되지 않았음을 알 수 있었다.
- 이번 실험에서는 관전압(kVp)을 고정하고, 동일한 관전류량(mAs)에서 관전류(mA)와 조사시간(sec) 변화에 따른 일반적인 이론적인 상반법칙이 적용되지 않았음을 알 수 있었다. 따라서 관전류가 높고 조사시간이 짧을수록 관전류가 낮고 조사시간이 긴 조사방법 보다 검출기에 반응하는 선량이 적어짐을 알 수 있었다. 또한 관전류량(mAs)을 고정하고, 관전압(kVp) 증가시킬 경우 검출기에 반응하는 선량이 증가한다는 것을 알 수 있었다.
- 따라서 관전류가 높고 조사시간이 짧을수록 관전류가 낮고 조사시간이 긴 조사방법 보다 검출기에 반응하는 선량이 적어짐을 알 수 있었다. 또한 관전류량(mAs)을 고정하고, 관전압(kVp) 증가시킬 경우 검출기에 반응하는 선량이 증가한다는 것을 알 수 있었다.
- 상반법칙에 의하면 다른 관전류와 조사시간을 가지더라도 관전류량이 같으면 평균 픽셀 값이 동일하게 나와야 하지만 그래프처럼 10 mAs, 20 mAs, 40 mAs 모두 평균 픽셀값이 증가하여 반응선량이 감소하는 것을 알 수 있었다(Fig. 1, 2, 3).
- 실험 시 피사체 없이 촬영하였는데 피사체가 있을 때와 비교하기 위해 10 mAs에서 step wedge를 놓고 촬영하고 image J의 plot profile을 이용하여 픽셀값을 확인한 결과 step wedge의 2에서 10으로 갈수록 픽셀값이 높게 나타났다. 투과가 많은 검은색 부분의 픽셀값이 크게 나타나야 하지만 본교에 있는 장비는 역으로 나타내는 것을 확인 할 수 있었다(Fig.
- 두 번째 실험에서는 평균 픽셀 값이 점차 적어져 검출기에 반응한 선량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 이번 실험에서는 관전압(kVp)을 고정하고, 동일한 관전류량(mAs)에서 관전류(mA)와 조사시간(sec) 변화에 따른 일반적인 이론적인 상반법칙이 적용되지 않았음을 알 수 있었다. 따라서 관전류가 높고 조사시간이 짧을수록 관전류가 낮고 조사시간이 긴 조사방법 보다 검출기에 반응하는 선량이 적어짐을 알 수 있었다.
- 첫 번째 실험 결과 조사시간이 짧고 관전류가 증가할수록 평균 픽셀 값이 증가하고 픽셀 값에 반응하는 선량은 줄어드는 것을 확인하였다. 두 번째 실험 결과에서는 관전류(mA)와 조사선량(sec)은 고정하고 40~100 kVp로 변화 주었을 때 평균 픽셀 값이 줄어드는 것을 알 수 있었다.
- 첫 번째 실험에서는 원본영상보다 처리영상의 픽셀범위가 적다는 사실을 알 수 있었는데 이는 영상 저장 시계조수 변화에 따라 압축하여 저장되기 때문으로 원본영상과 처리영상 모두 mA가 높고, 조사시간이 짧아질수록 평균 픽셀 값은 증가하여 검출기에 반응하는 선량이 적어지는 것으로 이해할 수 있었다. 두 번째 실험에서는 평균 픽셀 값이 점차 적어져 검출기에 반응한 선량이 증가하는 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 디지털 시스템이 도입되며 검출기의 반응 범위가 필름/스크린 시스템보다 넓어짐에 따라 조사조건 설정에 대해 관심이 소홀한 경향이 있었다.4 따라서 디지털 방사선 시스템에서 환자 피폭선량의 감소를 위해 최적의 조사조건으로 영상을 얻어야 할 것이다.5~6 또한 조사선량을 최소로 하고 환자 피폭선량을 줄이기 위해 업무 습관과 인식을 새롭게 할 필요성이 있고, 지속적인 관심과 주기적인 교육 및 점검, 다양한 교육 기회제공 등이 필요하다고 본다.
- 4 따라서 디지털 방사선 시스템에서 환자 피폭선량의 감소를 위해 최적의 조사조건으로 영상을 얻어야 할 것이다.5~6 또한 조사선량을 최소로 하고 환자 피폭선량을 줄이기 위해 업무 습관과 인식을 새롭게 할 필요성이 있고, 지속적인 관심과 주기적인 교육 및 점검, 다양한 교육 기회제공 등이 필요하다고 본다.7~9
- 4 따라서 디지털 방사선 시스템에서 환자 피폭선량의 감소를 위해 최적의 조사조건으로 영상을 얻어야 할 것이다.5~6 또한 조사선량을 최소로 하고 환자 피폭선량을 줄이기 위해 업무 습관과 인식을 새롭게 할 필요성이 있고, 지속적인 관심과 주기적인 교육 및 점검, 다양한 교육 기회제공 등이 필요하다고 본다.7~9
- 연구 결과를 토대로 관전압, 관전류, 조사시간 변화에 따른 픽셀값 특성을 제시하고, 이해한다면 디지털 검출기를 이용한 X-선 촬영분야에서 환자선량을 상당량 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한 조사선량을 최소로 하고 환자 피폭선량을 줄이기 위해 업무 습관과 인식을 새롭게 할 필요성이 있고, 지속적인 관심과 주기적인 교육 및 점검, 다양한 교육 기회제공 등이 필요하다고 본다.
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