[논문]X-선장치에서 출력선량 측정에 관한 연구

김종언; 이상훈

doi:10.7742/jksr.2020.14.3.289

[국내논문] X-선장치에서 출력선량 측정에 관한 연구
A Study on Measurement of Output Dose in X-ray Unit 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.14 no.3, 2020년, pp.289 - 294

초록
AI-Helper

X-선영상의 품질과 환자의 피폭 관리를 위하여 X-선장치에서 출력되는 선량(공기 흡수선량(mGy)은 측정으로부터 자료화 하는 것이 필요하다. 이 연구의 목적은 X-선장치의 출력선량과 출력인자(Of)의 측정으로부터 출력선량을 계산할 수 있는 식을 구하는데 있다. X-선장치로부터 조사되는 X-빔의 출력선량과 출력인자는 XR멀티검출기를 사용하여 측정하였다. 결과로서, 관전류-조사시간 곱(mAs)으로 나누어진 측정된 출력선량과 설정관전압을 Allometric1 fit하여 출력선량 계산식을 얻었다. 이 식에 출력인자를 곱하여 최종 출력선량 계산식을 구하였다. 구하여진 최종 출력선량 계산식은 모든 관전압, 관전류, 조사시간, 조사야 그리고 거리에 적용하는데 유용할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to control the quality of X-ray images and patient exposure, it is necessary to document the output dose(air absorption dose(mGy)) output from the X-ray unit from the measurement. The purpose of this study is to find an equation that can calculate the output dose from the measurement of the output dose and output factor(Of) of the X-ray Unit. The output dose and output factors of the X-beam irradiated from the X-ray unit were measured using an XR multi-detector. The output dose calculation formula was obtained by fitting the measured output dose divided by the tube current-exposure time product(mAs) and the set tube voltage with Allometric1. The final output dose calculation formula was obtained by multiplying this formula with the output factor. It is considered that the obtained final output dose calculation formula will be useful for all tube voltages, tube currents, exposure times, field sizes, and distances.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. The experimental setup for measurement of output dose in X-ray Unit.
그림 Fig. 2. Measured output dose divided by 20 mAs versus tube voltage.
표 Table 1. Measured output dose divided by 20 mAs(mGy/mAs) as a function of tube voltage at fixed value 20 mAs for a fixed field size 13×13 ㎠.
표 Table 2. Measured output factors for field sizes as a function of tube voltage.

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

X-선장치의 출력선량은 사용자가 직접 측정하여 얻은 자료 기반으로 선량측정 검출기가 부착된 X-선장치에서는 출력선량을 검증하고, 선량측정용 검출기가 부착되어 있지 않는 X-선장치에서는 수식화하여 임상에 사용되어야 한다. 따라서 이 연구의 목적은 X-선장치의 출력선량(Output dose)인 공기흡수선량과 출력인자(Output factor, Of)를 측정한 후 출력선량을 계산할 수 있는 식을 얻는데 있다.
본 연구는 X-선장치의 출력선량과 출력인자를 측정하였다. 관전류량로 나누어진 측정된 출력선량(mGy/mAs)와 설정관전압(kVp)을 Allometric1 fit하여 출력선량 계산식을 구하고자 하였다.

제안 방법

X-선장치로부터 조사되는 X-빔의 출력선량과 출력인자는 XR멀티검출기를 사용하여 측정하였다. 20 mAs로 나누어진 측정된 출력선량과 설정관전압을 Allometric1 fit하여 출력선량 계산식을 얻었다. 이 식에 출력인자를 곱하여 최종 출력선량 계산식은 아래와 같이 얻었다.
X-선장치로부터 조사되는 X-빔의 출력선량과 출력인자는 XR멀티검출기를 사용하여 측정하였다. 20 mAs로 나누어진 측정된 출력선량과 설정관전압을 Allometric1 fit하여 출력선량 계산식을 얻었다.
X-선장치의 출력선량, 직사각형과 등가 정사각형 조사야의 출력선량과 출력인자의 측정은 Fig. 1에서 보여주는 바와 같이 XR멀티검출기를 표적으로부터 100 ㎝지점에 배치하여 측정을 수행하였다.
본 연구는 X-선장치의 출력선량과 출력인자를 측정하였다. 관전류량로 나누어진 측정된 출력선량(mGy/mAs)와 설정관전압(kVp)을 Allometric1 fit하여 출력선량 계산식을 구하고자 하였다.
관전압별 조사야의 함수로서 출력선량을 측정하기 위하여, 관전류량은 20 mAs를 설정하여 고정을 하였다. 조사야에 대한 출력선량 측정은 각각의 설정관전압 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 kVp에서 각각의 조사야 13×13 ㎠, 20×20 ㎠, 28×28 ㎠, 36×36 ㎠, 43×43 ㎠에 대하여 3번 수행하였다.
관전압별 출력인자는 기준조사야 13×13 ㎠에 대한 다른 조사야의 출력선량의 비로서 산출하였다.
관전압의 함수로서 출력선량을 측정하기 위하여, 우선 조사야는 13×13 ㎠, 관전류량은 20 mAs를 설정하여 고정을 하였다.
조사야에 대한 출력선량 측정은 각각의 설정관전압 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 kVp에서 각각의 조사야 13×13 ㎠, 20×20 ㎠, 28×28 ㎠, 36×36 ㎠, 43×43 ㎠에 대하여 3번 수행하였다.
조사야에 대한 출력선량 측정은 각각의 설정관전압 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 kVp에서 각각의 조사야에 대하여 3번 출력 측정값으로부터 평균값으로 얻었다. 관전압별 출력인자는 기준조사야 13×13 ㎠에 대한 다른 조사야의 출력선량의 비로서 산출하였다.
조사야의 중심축 상 측정점에 기여하는 산란선의 영향이 같아서 같은 출력선량이 측정되는 직사각형 조사야와 등가 정사각형 조사야에 대하여 출력선량을 측정하였다. 측정은 관전압 80 kVp, 관전류량 20 mAs를 설정한 후, 직사각형 조사야 20×10 ㎠와 등가 정사각형 조사야 13×13 ㎠에 대하여 출력선량 측정을 3번 수행하였다.
관전압의 함수로서 출력선량을 측정하기 위하여, 우선 조사야는 13×13 ㎠, 관전류량은 20 mAs를 설정하여 고정을 하였다. 출력선량 측정은 각각의 설정관전압 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 kVp에서 5번 출력선량을 측정하였다.
측정은 관전압 80 kVp, 관전류량 20 mAs를 설정한 후, 직사각형 조사야 20×10 ㎠와 등가 정사각형 조사야 13×13 ㎠에 대하여 출력선량 측정을 3번 수행하였다.

대상 데이터

실험에 사용된 X-선장치는 DigiRad Radiographic System(DigiRad-FP, Dual type, Sitec Medical Co., Ltd, South korea)으로서 발생기의 정류방식은 3상 6피크이다. 이 X-선장치는 관전압은 2%, 관전류와 조사시간은 각각 1% 이내의 오차로 설정치에 대하여 교정이 되어 있다.

데이터처리

측정된 출력선량은 각각의 설정관전압에서 5번 출력선량 측정값으로부터 평균값으로 얻었다. 20 mAs로 나누어진 측정된 출력선량(mGy/mAs)을 산출한 결과를 Table 1에서 보여준다.

이론/모형

이 X-선장치는 관전압은 2%, 관전류와 조사시간은 각각 1% 이내의 오차로 설정치에 대하여 교정이 되어 있다. X-선장치의 출력선량을 측정하기 위해 IBA사의 일반 방사선 시스템의 멀티성능 측정 XR멀티검출기(XR Multi detector)와 MagicMax Universal 프로그램(IBA Dosimetry GmbH, Germany)을 사용하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	DAP meter가 무엇인가?	X-선장치로부터 발생되는 출력선량은 X-선 빔의 강도로서 조사선량(mR) 또는 공기 흡수선량(mGy)으로 나타낸다.[1,2] 최근 X-선장치들은 선량측정 검출기인 DAP meter[3]가 부착되어 있어 출력선량을 공기 흡수선량에 조사된 면적의 곱(mGy·㎠)으로 표시한다. 그러나 이전 X-선장치들은 선량측정 검출기가 부착되어 있지 않아 출력선량을 표시하지 못하고 있는 것이 현실이다.
	사용자가 출력선량을 수식화 해야하는 이유는 무엇인가?	그러나 이전 X-선장치들은 선량측정 검출기가 부착되어 있지 않아 출력선량을 표시하지 못하고 있는 것이 현실이다. X-선 빔을 조사할 때 환자 및 물질에 얼마의 선량이 전달되는지 아는 것은 X-선영상 품질관리[4,5] 및 환자피폭[6,7] 저감에 있어 아주 중요하다. 그러므로 사용자는 X-선장치의 표적으로부터 지정된 기준거리에서 X-선 빔의 조사조건 하에서 측정되는 출력선량을 수식화하여야 필요성이 대두된다.
	이전 X-선장치에서 출력선량을 표시하고 있지 못하는 이유는 무엇인가?	[1,2] 최근 X-선장치들은 선량측정 검출기인 DAP meter[3]가 부착되어 있어 출력선량을 공기 흡수선량에 조사된 면적의 곱(mGy·㎠)으로 표시한다. 그러나 이전 X-선장치들은 선량측정 검출기가 부착되어 있지 않아 출력선량을 표시하지 못하고 있는 것이 현실이다. X-선 빔을 조사할 때 환자 및 물질에 얼마의 선량이 전달되는지 아는 것은 X-선영상 품질관리[4,5] 및 환자피폭[6,7] 저감에 있어 아주 중요하다.

참고문헌 (10)

R. Sharma, S. D. Sharma, S. Pawar, A. Chaubey, S. Kantharia, D. A. R. Babu, "Radiation dose to patients from X-ray radiographic examinations using computed radiography imaging system," Journal of Medical Physics, Vol. 40, No. 1, pp. 29-37, 2015. http://dx.doi.org/10.4103/0971-6203.152244

상세보기
E. L. Mitchell, P. Furey, "Prevention of radiation injury from medical imaging," Journal of Vascular Surgery, Vol. 53, No. 1, pp. 225-275, 2011. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvs.2010.05.139
K. Kisielewicz, A. Truszkiewicz, S. Wach, M. R. Wasilewska, "Evaluation of dose area product vs. patient dose in diagnostic X-ray units," Physica Medica, Vol. 27, No. 2, pp. 117-120, 2011. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejmp.2010.07.001

상세보기
J. E. Aldrich, E. Duran, P. Dunlop, J. R. Mayo, "Optimization of dose and image quality for computed radiography and digital radiography," Journal of Digital Imaging, Vol. 19, No. 2, pp. 126-131, 2006. http://dx.doi.org/10.1007/s10278-006-9944-9

상세보기
C. J. Martin, P. F. Sharp, D. G. Sutton, "Measurement of image quality in diagnostic radiology," Journal of Applied Radiation and Isotopes, Vol. 50, No. 1, pp. 21-38, 1999. http://dx.doi.org/10.1016/S0969-8043(98)00022-0

상세보기
A. U. Sonawane, V. K. Shirva, A. S. Pradhan, "Estimation of skin entrance doses (SEDs) for common medical X-ray diagnostic examinations in India and proposed diagnostic reference levels (DRLs)," Radiation Protection Dosimetry, Vol. 138, pp. 129-136, 2009. http://dx.doi.org/10.1093/rpd/ncp235
D. A. Johnston, P. C. Brennan, "Reference dose levels for patients undergoing common diagnostic X-ray examinations in Irish hospitals," The British Journal of Radiology, Vol. 73, No. 868, pp. 396-402, 2000. http://dx.doi.org/10.1259/bjr.73.868.10844865

상세보기
F. M. Khan, The Physics of Radiation Therapy, 3rd Ed., Wolters Kluwer Co., Philadelphia, pp. 164-165, 2003.
C. M. Ma, C. W. Coffey, L. A. DeWerd, C. Liu, R. Nath, S. M. Seltzer, J. P. Seuntjens, "AAPM protocol for 40-300 kV X-ray beam dosimetry in radiotherapy and radiobiology," Journal of Medical Physics, Vol. 28, No. 6, pp. 868-893, 2001. https://doi.org/10.1118/1.1374247

상세보기
J. E. Kim, I. C. Im, C. W. Park, "An assessment of entrance surface dose using the nano Dot dosimeter," Journal of The Korean Society of Radiology, Vol. 5, No. 6, pp. 377-381, 2011. http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2011.5.6.377

원문보기 상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증