선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이러한 DTS는 비교적 최신 기술로 이와 관련된 선량 최적화 및 감소에 관한 연구가 아직 많지 않은 실정이다.[9] 이에 본 논문에서는 CDT 촬영 시감도와 관전압의 변화에 따른 선량, 면적선량(DAP)의 차이를 측정하고, 정량적평가 방법인 최대신호 대 잡음비(peak signal to noise ratio,PSNR), 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio,CNR), 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 측정하여 최소 피폭선량으로 최적의 화질을 구현할 수 있는 촬영조건을 알아보는데 그 목적이 있다.
- 또한 검사 조건 설정 시 선량과 영상의 정량적결과를 같이 평가해야 최적에 검사 조건을 찾을 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문은 기존 CDT의 선량최적화 및 감소에 관한 연구가 아직 많지 않은 실정에서 최적화 검사 조건을 제시하여, 선량과 화질관리에 더 객관적인 자료로 이용될 수 있는 임상에 유용한 연구이다.
제안 방법
- 0, STUK, Helsinki, Fin1and)를 이용하여 계산하였다. CDT 시 각각의 투사 각도에 따른 선량 합산값은 PCXMC에서 팬텀 후방 수직입사조건의 선량값으로 입력하여 계산하였다. sensitivity200에 125 kV를 기준으로 하여 총선량과 면적선량의 증가를 백분율로 환산하여 선량의 감소폭을 알아보았다.
- CDT 시 각각의 투사 각도에 따른 선량 합산값은 PCXMC에서 팬텀 후방 수직입사조건의 선량값으로 입력하여 계산하였다. sensitivity200에 125 kV를 기준으로 하여 총선량과 면적선량의 증가를 백분율로 환산하여 선량의 감소폭을 알아보았다.
- 검사 장비로는 CsI/a-Si 평판형 검출기가 장착된GE사의 Volume RAD(GE healthcare, Chalfont StGiles, UK)장비를 사용하였으며, 본 장비는 X선관이-17.5°에서 17.5°까지 수직 방향으로 회전하여 고정된 검출기를 향해 약 11초 간 60회 연속 촬영하게 된다.
- 1과 같이 촬영하였다. 관전압은125 kV, 135 kV 각 설정에 따라 sensitivity 200, 320,400으로 변화하여 각각 3회씩 반복 촬영하였다
- 영상을 DICOM(digital imaging and communication in medicine) 형식의 파일로 획득한 후 현재 사용되는 조건인 제조사에 권장 조사조건 sensitivity 200,관전압 125 kV을 기준으로 Image J(National Institutes of Health)를 이용하여 최대신호 대 잡음비(peaksignal to noise ratio, PSNR)를 측정하고, 획득영상의 중간에 해당하는 21번째 영상을 기준으로 Fig. 2에서와 같이 왼쪽, 오른쪽, 중간 관심영역을 설정하여10회 반복 측정 후 다음과 같은 식(1)과 식(2)을 사용하여, 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio, CNR), 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 계산하였다.
대상 데이터
- 사용된 흉부팬텀은 RS-111(The Phantom Laboratory,S alem, NY, USA)로 175 cm, 74 kg 남성 규격이다. 검사 장비로는 CsI/a-Si 평판형 검출기가 장착된GE사의 Volume RAD(GE healthcare, Chalfont StGiles, UK)장비를 사용하였으며, 본 장비는 X선관이-17.
- 5°까지 수직 방향으로 회전하여 고정된 검출기를 향해 약 11초 간 60회 연속 촬영하게 된다. 획득된 데이터는 재구성처리 되어 5 mm 간격으로 약 40장의 흉부 관상면 영상을 획득한다. 노출조건은 dose ratio 1:10, 0.
데이터처리
- 통계 프로그램은 SPSS(ver 18.0 for IBM)를 사용하여 정규성분포 검사를 실시하였으며, 기술통계량을 구하였고 유의성검정은 PSNR은 일원배치분석(ANOVA)이용하였으며, SNR과 CNR은 sensitivity 200에 125kV를 기준으로 하여 비모수검정인 Wilcoxon signedrank test를 수행하였다. 모든 통계의 유의 수준은 95%로 하였다.
이론/모형
- 총선량 측정을 위해 선량계는 Unfors Xi(UnforsInstrument AB, Billda, Sweden) 모델을 이용하였으며, 면적선량을 측정하기 위해 Monte Carlo software(PCXMC version 2.0, STUK, Helsinki, Fin1and)를 이용하여 계산하였다. CDT 시 각각의 투사 각도에 따른 선량 합산값은 PCXMC에서 팬텀 후방 수직입사조건의 선량값으로 입력하여 계산하였다.
성능/효과
- CDT 촬영 시 감도와 관전압의 변화에 따른 선량, 면적선량의 차이를 확인하였으며, 정량적 평가방법인 PSNR, CNR, SNR이 달라지는 것을 확인하였다. 또한 검사 조건 설정 시 선량과 영상의 정량적결과를 같이 평가해야 최적에 검사 조건을 찾을 수 있음을 알 수 있었다.
- CNR 값은 Table 2와 같이 sensitivity가 증가하면서 감소하였으며, 같은 sensitivity에서 kV가 클수록CNR 값이 증가하는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 측정부위 3부분에서 동일하게 나타났다.
- CNR, SNR은 sensitivity가 증가하면서 감소하였으며, 같은 sensitivity에서 kV가 클수록 값이 증가하는 규칙성이 있음을 알 수 있었다. 또한 기준 값sensitivity 200, 125 kV와 각 조건의 비교한 통계적 유의성은 오른쪽(RT)에서는 sensitivity 320, 135 kV이 왼쪽(LT)에서는 sensitivity 320, 135 kV이 중앙(medium)에서는 sensitivity 320, 135 kV 만이 공통적으로 통계적으로 유의하지 않았다.
- 21 mGy로 23% 가장 큰 감소 비율을 보였다. DAP는 sensitivity 200, 125 kV의 18.03 dGycm2 기준으로 sensitivity 200, 135 kV가 20.31 mGy로13%의 선량이 증가했으며, sensitivity 400 125 kV가 13.49 dGycm2로 26% 가장 큰 감소 비율을 보였다.
- PSNR 값은 기준값 sensitivity 200, 125 kV에 대하여 Table 1과 같이 모두 27 dB 이상으로 측정되었으며, 그중에서도 sensitivity 200, 135 kV가 30.10±2.65로 가장 높게 나왔으며 각 조건별 PSNR은 서로 통계적으로 유의한 차이가 있었다.
-
Table 2. Measured CNR results mean and SD
SNR 값은 Table 3과 같이 sensitivity가 증가하면서 감소하였으며, 같은 sensitivity에서 kV가 클수록 SNR 값이 증가하는 것을 알 수 있었다
. 이와 같은 결과는 측정부위 3부분에서 동일하게 나타났다. - 11 dB 이상이 되면 유산한 영상을 보기는 하지만 30 dB을 기준으로 그 이하의 수치는 상대적으로 화질이 떨어지며, PSNR이 높다고 좋은 영상이라고 말하기는 어렵고 손실이 적어 원본의 영상과 정보량이 줄어들지 않는 것을 의미한다.[10] PSNR 값은 기준 값 sensitivity 200, 125 kV에 모두 27 dB 이상으로 측정되었으며, 그중에서도sensitivity 200, 135 kV가 가장 높게 나왔으며 각 조건별 PSNR은 서로 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 이는 AEC의 사용으로 영상화질을 일정하게 유지하고 노출조건을 적정하게 유지하고, 디지털 방사선 촬영장비에서 넓은 동적범위에 대해 적정한 노출이 이루어지는 장점은 sensitivity 설정을 통하여 검출기가 인식하는 방사선량이 변화하므로 적정한 화질을 나타낼 수 있었다.
- [1] 폐암은 우리나라에서도 사망률이 가장 높은 암종으로서 2014년 우리나라에서만 17,000여명이 폐암으로 사망하여 전체 암으로 인한 사망 중28%에 달했다. 미국과 우리나라의 폐암의 5년 생존율은 20% 수준으로 췌장암 다음으로 가장 낮으며, 30년 동안 폐암의 5년 생존율은 불과 6% 증가하여 다른 암종에 비해 현저히 낮은 수준이다.
- 평균 성인 남성 기준CDT시 유효 선량은 120 μSv ~ 200 μSv, CXR 후전, 측방향 검사 시 17 μSv, 39 μSv이다.[8] CDT 유효선량은 CXR 후전, 측방향 검사를 함께 시행 시 보다약 3~4배, CXR 후전 방향 촬영 단독 시행 시 보다는10배 높은 선량임을 알 수 있다. 이러한 DTS는 비교적 최신 기술로 이와 관련된 선량 최적화 및 감소에 관한 연구가 아직 많지 않은 실정이다.
- 선량 값은 Table 6과 같이 sensitivity가 증가함에 따라 감소하였고 같은 sensitivity에서 kV가 증가하면 선량 값은 증가하였다. sensitivity 200, 125 kV의1.57 mGy 기준으로 sensitivity 200, 135 kV 가 1.79mGy로 14%의 선량이 증가했으며, sensitivity 400125 kV가 1.21 mGy로 23% 가장 큰 감소 비율을 보였다. DAP는 sensitivity 200, 125 kV의 18.
- 위에 결과에 알 수 있듯이 화질의 저하 없이 피폭선량 감소 조건을 찾을 수 있었다. 기존 장비 설치 시 제조사에서 제공하는 촬영 조건을 육안적 화질평가로 인하여 사용하고 있었으나, 연구를 통하여 PSNR, SNR, CNR 등 정량적 평가의 저하 없이 선량은 13%, DAP는 14% 감소된 sensitivity 320, 135kV의 조사조건을 찾을 수 있었다.
- CDT 촬영 시 감도와 관전압의 변화에 따른 선량, 면적선량의 차이를 확인하였으며, 정량적 평가방법인 PSNR, CNR, SNR이 달라지는 것을 확인하였다. 또한 검사 조건 설정 시 선량과 영상의 정량적결과를 같이 평가해야 최적에 검사 조건을 찾을 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문은 기존 CDT의 선량최적화 및 감소에 관한 연구가 아직 많지 않은 실정에서 최적화 검사 조건을 제시하여, 선량과 화질관리에 더 객관적인 자료로 이용될 수 있는 임상에 유용한 연구이다.
- [10] PSNR 값은 기준 값 sensitivity 200, 125 kV에 모두 27 dB 이상으로 측정되었으며, 그중에서도sensitivity 200, 135 kV가 가장 높게 나왔으며 각 조건별 PSNR은 서로 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 이는 AEC의 사용으로 영상화질을 일정하게 유지하고 노출조건을 적정하게 유지하고, 디지털 방사선 촬영장비에서 넓은 동적범위에 대해 적정한 노출이 이루어지는 장점은 sensitivity 설정을 통하여 검출기가 인식하는 방사선량이 변화하므로 적정한 화질을 나타낼 수 있었다.[11]
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.