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Digital Radiography(DR)에서 검출기의 X선 조건에 따른 흡수선량 및 영상화질 변화에 관한 연구
Study on the Change of Absorbed Dose and Image Quality according to X-ray Condition of Detector in Digital Radiography(DR) 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.17 no.9, 2017년, pp.99 - 106  

황준호 (경희대학교병원 영상의학과) ,  정재호 (경희대학교병원 PACS팀) ,  김현수 (신구대학교 방사선과) ,  이경배 (경희대학교병원 영상의학과)

초록
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본 연구는 진단용 검출기가 결함이 발생하는 경우 환자의 방사선 피폭과 영상의 화질에 영향을 줄 수 있다는 점에 착안하여 실험을 진행하였고 선량분석을 통해 검출기 성능을 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비로 평가하였다. 선량계, 조직등가팬텀을 이용해 흡수선량과 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비를 측정하였다. 실험방법은 팬텀 후면에 부착하여 나온 선량 값과 검출기 뒤에 부착한 선량 값이 일치하는지를 비교하였고 두개부 흉부 복부의 조건을 각각 75 kVp 25 mAs, 110 kVp에 8 mAs, 80 kVp에 20mAs로 설정하고 검사하였다. 그 결과 검출기의 뒤쪽에 부착한 선량값은 0.004 mGy, 0.006 mGy, 0.003 mGy로 나타났고, 팬텀 후면은 0.006 mGy, 0.016 mGy, 0.017 mGy로 차이가 있었다. 두 값을 일치시키기 위해서 조건이 증가하였고 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비는 88.32, 88.10, 4.09, 1.63, 87.94, 79.97에서 93.87, 93.75, 4.91, 4.03, 92.02, 84.92로 증가하였다. 본 연구를 통해 검출기가 노후화 되는 경우 기기의 수명단축과 환자의 선량증가의 원인이 되었으며 또한 영상화질의 개선효과도 미비하다는 것을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study focused on the issue that when a diagnostic detector is found to have a defect, a patient would be exposed to radiation and image quality would be degraded. Though dose analysis, an experiment was conducted to evaluate detector performance as Signal to Noise Ratio (SNR) and Contrast to No...

주제어

표/그림 (11)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 방사선 검사의 정당화 확보는 환자의 피폭에도 불구하고, 검사의 필요성을 기반으로 정당성을 인정받는다. 그렇기 때문에 의료영상을 획득 시 최소한의 피폭으로 최대한의 진단적 가치를 얻어내는 것을 목적으로 하여 검사를 진행하게 된다. 디지털 방사선 시스템이 정착된 이후로 다이나믹 레인지가 기존의 검사보다 넓게 확대되었으며 이는 엑스선, CT, 중재적 방사선 시술 등 다양한 영상의학검사에 적용되어 인체의 영상정보를 획득하는데 이용되고 있다.
  • 특히 엑스선을 받아 영상을 검출하는 검출기의 경우도 장비와 마찬가지로 결함이 발생하는 경우 환자의 방사선 피폭과 영상의 화질에 악영향을 줄 수 있다[10]. 따라서 본 연구에서는 노후화된 엑스선 장비의 검출기 성능을 실험하여, 선량반응 중 실제 흡수선량과 검출기에서 나타내는 흡수선량을 비교평가하고 그에 따른 영상 화질에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
  • 그렇기 때문에 임상에서 검사를 담당하는 술자는 촬영 조건을 최적화하여 검사를 진행해야함은 물론이고 영상의 화질 또한 함께 고려해야하는 과제에 항상 직면하게 된다. 본 연구에 사용된 엑스선 장비는 정기적으로 정도관리를 시행하고 있기 때문에 기기 쪽으로는 문제가 없지만 영상의 화질에 직접적으로 영향을 미치는 검출기의 반응을 평가하기 위해 연구를 진행하였다 [10-12][19][20].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
노출지수란? 또한 앞선 인자들은 미국의학물리협회(American Association of Physicists in Medicine, AAPM)의 연구 결과에 의하면 검출기의 노출지수(Exposure Index) 지표에 직접적인 영향을 주는 요인이라고 보고한 바 있다[19]. 노출지수는 실제로 방사선 영상을 형성하는 검출기가 흡수선량을 얼마나 정확하게 표현할 수 있는가를 나타내는 일종의 성능지표로서[20], 각 장비별로 그리고 회사별로 다르게 설정되어있다. 보통 노출지수는 kVp와 mAs의 증가에 선형적인 반응을 보이며 증가하는데, 이에 비례하여 영상의 화질을 평가하는 지표인 신호 대 잡음비와 대조도 대 잡음비도 조건에 비례하여 증가한다.
디지털 방사선 시스템이 정착된 이후로 다이나믹 레인지는 어떻게 이용되고 있는가? 그렇기 때문에 의료영상을 획득 시 최소한의 피폭으로 최대한의 진단적 가치를 얻어내는 것을 목적으로 하여 검사를 진행하게 된다. 디지털 방사선 시스템이 정착된 이후로 다이나믹 레인지가 기존의 검사보다 넓게 확대되었으며 이는 엑스선, CT, 중재적 방사선 시술 등 다양한 영상의학검사에 적용되어 인체의 영상정보를 획득하는데 이용되고 있다. 이로 인해 환자의 의료피폭이 증가하고 있고, 그 중 일반 엑스선 검사는 다른 영상의 학적 검사에 비해 비교적 낮은 선량으로 영상을 얻는다는 관점 때문에 환자의 피폭에 대한 중요성이 경시되는 경향이 있다[1].
방사선 검사는 무엇을 목적으로 하여 검사를 진행하게 되는가? 방사선 검사의 정당화 확보는 환자의 피폭에도 불구하고, 검사의 필요성을 기반으로 정당성을 인정받는다. 그렇기 때문에 의료영상을 획득 시 최소한의 피폭으로 최대한의 진단적 가치를 얻어내는 것을 목적으로 하여 검사를 진행하게 된다. 디지털 방사선 시스템이 정착된 이후로 다이나믹 레인지가 기존의 검사보다 넓게 확대되었으며 이는 엑스선, CT, 중재적 방사선 시술 등 다양한 영상의학검사에 적용되어 인체의 영상정보를 획득하는데 이용되고 있다.
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참고문헌 (20)

  1. 김계선, 김성철, "Digital Chest Tomosynthesis에서 부가필터에 따른 화질 및 유효선량," 방사선기술과학, 제38권, 제4호, pp.347-353, 2015. 

  2. 식품의약품안전처, 영상의학 검사(일반촬영)에서의 표준 촬영기법, 2014. 

  3. 식품의약품안전처, 복부, 골반, 요추 영상의학 검사에서의 환자선량 권고, 2011. 

  4. 박정규, "경북 지역 의원급의 X선 발생장치 정도관리 실태," 한국콘텐츠학회논문지, 제10권, 제9호, pp.267-275, 2010. 

  5. 강병삼, 손진현, 김승철, "IVR장치의 성능 평가 기준 개발," 한국콘텐츠학회논문지, 제11권, 제1호, pp.236-244, 2011. 

  6. 보건복지부령 제349호, 진단용 방사선발생장치의 안전관리에 관한 규칙, 2007. 

  7. 강병삼, 이강민, 심우용, 박순철, 최학동, 조영권, "수도권 지역 일반촬영 장비의 정도관리 분석," 방사선기술과학, 제35권, 제2호, pp.93-102, 2012. 

  8. 서재룡, "진단용 방사선 발생장치의 안전관리 문제점과 개선방안," 대한방사선협회지, 제27권, 제2호, pp.260-268, 2001. 

  9. 박주훈, 임인철, 동경래, 강세식, "병원 규모별 진단용 X선 발생장치의 성능평가," 방사선방어학회지, 제34권, 제1호, pp.31-36, 2009. 

  10. 김기원, 권용락, 서승원, 권경태, 오주영, 손순룡, 손진현, 민정환, "복부 전후 방향 검사의 자동노출제어 사용 시 선량 비교 연구," 방사선기술과학, 제38권, 제3호, pp.205-211, 2015. 

  11. 손진현, 민정환, 김현수, 유광열, 임현수, 김정민, 정회원, "Piranha 657의 Internal Detector를 이용한 저에너지에서 유리선량계의 선량 특성에 관한 연구," 방사선기술과학, 제35권, 제2호, pp.119-124, 2012. 

  12. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi10.1.1.206.4464&reprep1&typepdf 

  13. 최관우, 손순룡, "고관절 자기공명영상 검사 시multitransmit 기법의 적용에 따른 검사시간 단축의 유용성," 한국산학기술학회논문지, 제17권, 제3호, pp.103-108, 2016. 

  14. 이두용, 김광진, 박희찬, "방사선 및 방사성동위 원소 근로자 피폭실태 연구," 한국콘텐츠학회논문지, 제9권, 제6호, pp.247-255, 2009. 

  15. 최재호, 강구준, 장서구, "DAP(Dose Area Product)를 이용한 TLD와 PLD의 선량 측정 비교," 한국콘텐츠학회논문지, 제12권, 제3호, pp.244-250, 2012. 

  16. 강인석, 안성민, "방사선 개인피폭선량계를 이용한 피폭선량 측정 및 유용성 평가," 한국콘텐츠학회논문지, 제14권, 제11호, pp.864-870, 2014. 

  17. 한재복, 최남길, 성호진, "입사 표면 선량 계산에 따른 진단용 X-선 촬영시 피폭선량 비교 연구," 한국콘텐츠학회논문지, 제11권, 제12호, pp.357-363, 2011. 

  18. 황준호, 이경호, 최윤봉, 강병삼, "부가필터를 이용한 kVp 측정의 실효성 평가," 방사선기술과학, 제38권, 제4호, pp.355-363, 2015. 

  19. S. Jeff Shepard and Jihong Wang, An Exposure Indicator for Digital Radiography, 2009. 

  20. J. Anthony Seibert and Richard L. Morin, "The standardized exposure index for digital radiography: an opportunity for optimization of radiation dose to the pediatric population," J. of Pediatric Radiology, Vol.41, No.5, pp.573-581, 2011. 

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