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디지털방사선시스템에서 IEC표준을 이용한 방사선 영상 품질의 평가
Evaluation of Image Quality for Radiographic Positioning using IEC Radiation Quality in the Digital Radiography System 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.15 no.7, 2015년, pp.289 - 299  

안현 (부산가톨릭대학교 대학원 방사선학과) ,  김창수 (부산가톨릭대학교 보건과학대학 방사선학과) ,  김정훈 (부산가톨릭대학교 보건과학대학 방사선학과)

초록
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본 연구의 목적은 디지털방사선시스템의 영상 품질을 비교하고 평가함에 있다. 영상의 정량적인 분해능을 나타내는 변조전달함수, 노이즈 특성을 나타내는 잡음력 스펙트럼을 이용하여 영상 품질평가를 하였다. IEC61267 선질을 사용하여 IEC62220-1에서 제시하는 기하학적인 조건과 실제 임상에서 사용되어지는 기하학적인 조건을 사용하여 부가필터 및 그리드, 임상선량을 이용하여 edge 팬텀을 사용하여 MTF값을 측정하였다. Grid, Filter, SID, kVp, mAs에 따른 MTF 결과는 임상조건 100, 180cm 와 IEC62220-1 기하학적인 조건 150cm에서 MTF 공간주파수 측정값은 비슷하게 나타났으며, 오히려 임상조건 100, 180cm에서 공간주파수가 높은 경우도 있었다. NPS 결과는 선량이 증가함에 따라 감소함을 나타내었다. IEC61267 선질을 이용한 영상품질평가에서는 IEC62220-1기하학적인 조건을 이용한 품질평가보다 임상조건 기하학적인 조건을 사용한 영상의 품질이 좋았다. IEC 와 임상조건에서의 MTF와 NPS는 크게 차이가 나지 않았음을 알 수 있었다. 그러므로 향후 IEC 표준에서 제시하는 영상품질 평가보다는 임상 조건을 적용한 영상품질 평가방법을 적용하기 위해서 부가필터사용 유 무, 그리드사용 유 무, SID변화, 선질, 선량 등의 파라메터를 적절히 이용하여 가장 적은 선량으로 공간분해능이 좋고, NPS가 감소하는 방법들을 찾는다면 향후 실제 임상에서 사용되고 있는 디지털방사선시스템을 최적의 품질로 유지할 수 있는 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to evaluate and compare the quality of digital X-ray imaging system. The image quality evaluation was conducted By using Modulation transfer function indicating the quantitative resolution of the image and the noise power spectrum showing the noise characteristics. Using...

주제어

#IEC 선질   #변조전달함수   #잡음력스펙트럼  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 디지털방사선영상시스템의 특성평가를 위해 국제표준 IEC선질 및 기하학적인 조건과 임상에서 사용하는 기하하적인 조건, 임상의 촬영조건을 이용하여 영상을 획득하였으며 정량적인 영상평가를 위하여 Matlab R2007a(The MathWorks, Natick, MA, USA)를 이용하여 MTF, NPS측정값을 분석하여 표준과 임상기준의 차이점을 알아보고 임상적인 유용성과 응용가치를 고찰하고자 한다.
  • 본 논문의 영상품질 평가결과는 IEC 문서에서 제시하는 영상특성평가방법이 아닌 임상조건을 적용한 방법을 이용하여 영상평가방법을 제시하는데 목적이 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
디지털방사선시스템이란 무엇인가? 디지털방사선시스템 (Digital Radiography System)은 투과된 X선을 방사선 영상 검출기들이 흡수하여 물리적 반응의 결과로 전기적 신호를 발생시켜 그것들의 위치정보와 함께 읽어 들여 디지털 과정을 통해 최종적으로 영상처리 알고리즘을 이용하여 하나의 방사선 영상을 구성하는 역할을 수행하는 것을 말한다. 영상 검출기는 X선을 검출하여 영상화하는 방법에 따라 크게 두 가지 방식으로 구분된다.
필름- 스크린 시스템을 대체하기 위해 개발한 것은 무엇인가? X선이 발견된 이후 100년이 지나는 동안 X선 촬영방법은 필름-스크린이라는 아날로그 형태로 존재해 왔다. 이러한 필름- 스크린 시스템을 대체하기 위해 개발된것이 디지털방사선시스템(Digital Radiography system)이다. 30년 전에 X선 촬영기술은 CR(Computed Radiography)이라고 하는 Storage phosphor를 사용하는 시스템에 의해 디지털 세상에 첫걸음을 내딛게 되었다.
SNR을 평가하는것의 의미는 무엇인가? DQE는 일반적으로 입력 양자수에 대한 검출 양자수의 상대적 비율을 나타내지만 X선 영상에서는 SNR, NPS, MTF 세 가지 요소를 모두 고려하여 비교함으로써 총체적인 영상의 질을 평가하는 척도이다. DQE는 최종 영상 중에서 실제의 X선 데이터가 얼마나 포함되어 있는가, 또는 신호와 노이즈 양쪽의 변환율은 얼마인가를 측정하는 것이다[9]. 즉, 검출기의 X선 광자 포획 능력과 영상을 구성하는 SNR을 평가하는 것이다[10].
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참고문헌 (15)

  1. M. Strotzer, J. Gmeinwieser, M. Spahn, M. Volk, R. Frund, J. Seitz, V. Spies, J. Alexander, and S. Feuerbach, "Amorphous silicon flat-panel X-ray Detector versus screen-film Radiography Effect of dose reduction on the Detectability of cortical bone defects and Fractures," Invest in Radiology's Future, Vol.33, No.1, pp.33-38, 1998. 

  2. 김창수, 고성진, 강세식, "디지털 방사선시스템에서 영상증강 파라미터의 영상특성 평가", 한국콘텐츠학회논문지, 제10권, 제6호, pp.329-335, 2010. 

    원문보기 상세보기

  3. 이대형, DR Detector 의 Raw Data 분석을 통한 NPS, MTF, DQE 측정과 성능평가연구, 고려대학교 의용과학대학원, 석사논문, pp.15-29, 2008. 

  4. IEC62220-1: Medical Electrical Equipment Characteristics of Digital X-Ray Imaging Devices - Part 1, Determination of the Detective Quantum Efficiency, 2003. 

  5. J. Rowlands and S. Kasap, "Amorphous semiconductors Usher in digital x-ray imaging," Physics Today, Vol.50, No.11, pp.24-30, 1997. 

    상세보기

  6. R. A. Street, S. Nelson, L. Antonuk, and V. Perez Mendez, "Amorphous silicon sensor arrays for radiation imaging," Proceeding Materials Reserch Socitey, Vol.192, pp.441-452, 1990. 

  7. E. Samei, N. T. Ranger, J. T. Dobbins III, and Y. Chen, "Intercomparison of methods for image quality characterization: I. modulation transfer function," Medical Physics, Vol.33, No.5, pp.1454-1465, 2006. 

    상세보기 crossref

  8. J. T. Dobbins III, E. Samei, N. T. Ranger, and Y. Chen, "Intercomparison of methods for image quality characterization. II. noise power spectrum," Medical Physics, Vol.33, No.5, pp.1466-1475, 2006. 

    상세보기 crossref

  9. J. T. Dobbins III, D. L. Ergun, L. Rutz, D. A. Hinshaw, H. Blume, and D. C. Clark, "DQE (f) of four generations of computed radiography acquisition devices," Medical Physics, Vol.22, No.10, pp.1581-1593, 1995. 

    상세보기 crossref

  10. 양한준, CMOS 영상센서를 이용한 디지털 엑스선 영상의 특성평가에 관한 연구, 명지대학교 대학원, 박사학위논문, 2008. 

  11. IEC 61267 "Medical diagnostic X-ray Equipment Radiation Conditions for use in the Determination of Characteristics," 2005. 

  12. Jerold T. Bushberg, The Essential physics of Medical imaging 3rd Ed., pp.70-95, LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, 2012. 

  13. 김창복, "CR을 이용한 일반촬영장치의 MTF 측정", 한국방사선기술연구회지, 제28권, 제1호, pp.111-115, 2005 

  14. 신동규, 평판 X선 영상 시스템 개발에 관한 연구, 연세대학교 대학원, 박사학위논문, 2005. 

  15. 정회원, 민정환, 김정민, 박민석, 이광용, "CsI(TI) Indirect Flat Panel Detector의 선질에 따른 물리적 영상 평가", 방사선 기술과학, Vol.35, No.2, pp.108-116, 2012. 

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