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문제 정의
- 이에 본 저자들은 간접평판형검출기(Indirect flat panel detector; FPD)시스템 장비의 영상 품질 내용을 비교[12-16] 분석하여 국제전자기술위원회에서 제시한 IEC 62220-1의 평가 방법을 이용하여 장비별로의 검사가 이루어질 수 있도록 하는 것이 본 실험을 실시한 목적이며, 영상의학과 내에서의 의료영상들을 국제전자기술위원회 기준을 통한 MTF 측정에 대한 엣지 방법을 이용해서 엣지 테스트 장치 설정에 대한 각도 최적화에 대해서 제시하고자 한다 [3,4,7,17].
제안 방법
- 2° ∼3° 보다 작은 1.0° , 1.2° , 1.4° , 1.6° 각도와 2° ∼ 3° 내에 있는 2.0°, 2.2°, 2.4°, 2.8° 각도 그리고 2° ∼3° 보다높은 3.0° , 3.6°, 3.8°, 4.0° 각도들의 엣지 영상 데이터를 바탕으로 간선확장함수(Edge spread function; ESF)를 확인하고 인접차분(Different)에 대해서도 정량평가를 하였다.
- A는 IEC규격에 촬영된 엣지 영상의 각도가 2° ∼3° 보다작은 1.0°, 1.2°, 1.4°, 1.6° 각도들 중 1.2° 의 엣지 영상을 얻고 데이터를 산출하였으며, ESF의 모양이 일정하지 않으며, 완만한 경사도를 보이고 있으며, 인접차분(Different) 의 데이터양이 상대적으로 많아 보이며, 다른 각도의 ESF 및 인접차분 스펙트럼을 비교하였다[Fig. 2].
- B는 IEC규격에 촬영된 엣지 영상의 각도가 2° ∼3° 내에 있는 2.0°, 2.2°, 2.4°, 2.8° 각도들 중 2.4°의 엣지 영상을 얻고 데이터를 산출하였으며, ESF의 모양이 일정하며, 급한 경사도를 보이고 있으며, 인접차분의 데이터양이 상대적으로 적절해 보이며, 다른 각도의 ESF 및 인접차분 스펙트럼을 비교하였다[Fig. 2].
- IEC 기준으로 MTF를 측정하였고, MTF 값이 0.1일 때 공간주파수 1.0° 에서 1.38 cycles/mm, 1.2° 에서 2.09 cycles/mm, 1.4° 에서 1.62 cycles/mm, 1.6° 에서 2.25 cycles/mm이었다.
- IEC 기준으로 MTF를 측정하였고, MTF 값이 0.1일 때 공간주파수 2.0° 에서 2.55 cycles/mm, 2.2° 에서 2.33 cycles/mm, 2.4° 에서 2.56 cycles/mm, 2.8° 에서 2.36 cycles/mm이었다.
- IEC 기준으로 MTF를 측정하였고, MTF 값이 0.1일 때 공간주파수 3.0° 에서 2.00 cycles/mm, 3.6° 에서 1.30 cycles/mm, 3.8° 에서 1.49 cycles/mm, 4.0° 에서 1.31 cycles/mm이었다.
- 국제전자기술위원회 62220-1기준을 적용하였으며, 초점 으로부터 FPD 표면까지 거리는 150 cm 이상이며, 부가필터를 적용하였다. 그리고 HVL이 측정되는 IEC 기준이 되도록 하였다. 영상분석을 위해서 의료방사선 영상 Raw file을 이용한 ImageJ (Wayne Rasband National Institutes of Health, USA)프로그램을 사용하였고, MATLAB R2019a (MathWorks, USA)프로그램을 사용하였다.
- 0° 각도들의 엣지 영상 데이터를 바탕으로 간선확장함수(Edge spread function; ESF)를 확인하고 인접차분(Different)에 대해서도 정량평가를 하였다. 그리고 선확산함수(Line spread function; LSF)를 확인 후에 Fourier transform(FT)해서 해상력특성을 확인하 였다.
- 디지털 의료환경의 변화는 디지털 의료영상 평가라는 중요한 과제를 만들어 가며, 의료영상장치별 평가에 양식을 만들어 가고 있는 현실이다. 이에 본 연구에서는 Min 등의 연구에 대해서 좀 더 자세하면서도 독자들에게 한발 다가설수 있는 디테일을 추구하였다[3]. 또한 각도의 다양성을 확 보하였으며, LSF에 대한 내용을 더해서 ESF에 대한 디테일과 인접차분에 대한 설명도 추가 부연하였다[3].
- 6° 의 엣지 영상을 얻고 데이터를 산출하였으며, ESF의 모양이 일정하지만, 급한 경사도를 보여주고 있으며, 데이터의 ESF의 꼬리 부분이 모양이 일정하지 않음을 볼 수 있다. 인접차분의 데이터양이 상대적으로 데이터가 부족해 보이며, 다른 각도의 ESF 및 인접차분 스펙트럼을 비교하였다[Fig. 2].
대상 데이터
- 본 실험 연구에 사용된 영상 발생 장치는 (AccuRay-650, DK Medical System, Korea)를 사용했으며, 영상 수용체 (Image receptor, IR)는 의료영상장치 Indirect FPD인 (Aero, Konica, Japan)을 사용하였으며, 가로 × 세로 14 × 17 inch이며, Matrix는 1,994 × 2,430이다.
이론/모형
- 국제전자기술위원회 62220-1기준을 적용하였으며, 초점 으로부터 FPD 표면까지 거리는 150 cm 이상이며, 부가필터를 적용하였다. 그리고 HVL이 측정되는 IEC 기준이 되도록 하였다.
- 그리고 HVL이 측정되는 IEC 기준이 되도록 하였다. 영상분석을 위해서 의료방사선 영상 Raw file을 이용한 ImageJ (Wayne Rasband National Institutes of Health, USA)프로그램을 사용하였고, MATLAB R2019a (MathWorks, USA)프로그램을 사용하였다.
성능/효과
- MTF 측정 시 국제전자기술위원회의 기준을 적용하였으며, 엣지 각도의 기준이 2.0° ∼2.8° 를 유지해서 정량적인 평가하는 방법이 가장 효율적이며, 장비마다 각각의 정량적 평가를 위해서는 최적의 엣지 각도라고 할 수 있다는 것을 제시하였다는 점에서 학술적 의의를 둘 수 있다.
- 결론적으로 샘플링을 잘해야 한다는 것은 후지타 방법에 의해서 적정의 데이터를 샘플링 해야 한다는 결론에 도달했으며, 국제전자기술위원회의 기준 및 일반적인 각도를 유지해서 정량적인 평가를 해야 한다는 것이다[7]. 그러므로 본논문에서의 결론은 엣지 각도를 설정할 때 본 논문의 내용을 참고해서 실험한다면 좀 더 자세한 각도에 의해서 실험해야 한다는 결론을 내렸으며, 이에 따라 2.
- 그러므로 본논문에서의 결론은 엣지 각도를 설정할 때 본 논문의 내용을 참고해서 실험한다면 좀 더 자세한 각도에 의해서 실험해야 한다는 결론을 내렸으며, 이에 따라 2.0° ∼2.8° 의 엣지 각도가 유효할 것으로 사료 된다.
- 그리고 2° ∼3° 를 유지하는 MTF에서는 모양이 잘 나타나며, 2.0° ∼2.8° 부분에서 가장 이상적인 그래프로 표현이 되며, 차별화가 될 수 있음을 확인하였다.
- 이는 FT하기 전에 하는 과정으로서 꼭 필요성을 확보해야 한다는 결과를 얻었다. 그리고 각도의 다양성에 따라서 ESF의 기울기가 급함과 완만한 정도에 따라서 평가할 수 있다는 것을 확인하였으며, 인접 차분에 따르는 LSF의 생성 과정속에서 잡음의 형태로 나타나며 표준편차에 대한 Error값을 반영하고 있음을 확인하였다. 여기에서 주목할만한 대목은 저주파 및 고주파수 영역대에서의 각도별 차이점은 각도에 따라서 틀려질 수 있다는 것이다.
후속연구
- 그리고, Min 등은 엣지 방법에 대해서 각도별로 후지타 방법과 비교하여 해상력에 대한 엣지 각도에 대한 중요성을 이야기하고 있었다[3]. 위 논문들의 내용을 종합해 보면 엣지 방법에 대한 자세한 평가가 이루어져야 한다는 결론을 얻게 되었으며, 간선확장함수(Edge spread function; ESF)에서의 기울기와 인접차분에 대한 평가, 그리고 선확산함수(Line spread function; LSF)에 대한 좀더 자세하게 각도별로 알아볼 필요가 있다고 생각하였다.
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