Image Enhancement and Clinical Evaluation in Digital Chest Radiography

디지털 방사선 흉부영상의 영상개선과 임상평가

The aim of this study is to suggest the method for image enhancement of digital chest radiograph and evaluate clinically the quality of the resultant image. A nonlinear iterative filter was developed in order to reduce quantum noise preserving edge. Dynamic range was adjusted and adaptive image enhancement was performed based on the property of anatomic region and the degree of compatibility with neighboring pixels. The lung fields were enhanced appropriately to visualize effectively vascular tissue, bronchus and lung tissue with the desired mediastinum enhancement. Clinic evaluation was performed by three radiologists with at least 8 years experience. The anatomic regions of 11 in PA and 9 in Lateral were observed carefully in each 100 radiographs according to ITU (International Telecommunication Union) recommendation 500 protocol. The result showed the mean 3.4 between good and adequate. This means that the clinical utility of the image quality is enough. In this study, image enhancement was carried out considering image display device and human perceptual system to prevent the loss of useful anatomic information. In order to increase the diagnostic accuracy in digital radiograph, the continuous study on image enhancement is needed.

본 연구의 목적은 디지털 방사선 흉부영상의 개선을 위한 영상처리방법을 제안하고 임상적 유용성을 평가하는 것이다. 흉부영상의 edge를 보존하면서 산란성 노이즈 제거를 위한 비선형의 반복 필터가 고안되었다. 영상의 다이나믹 레인지 (dynamic_range)의 조절이 이루어 졌으며, 해부학적 영역과 주변픽셀과의 호환성을 바탕으로 적응적 영상증강이 이루어졌다. 종격동 영역에서의 영상증강과 더불어, 폐 영역에서의 혈관조직, 기관지, 폐 조직 등이 적절하게 증강되었다. 3명의 판독의에 의한 임상평가가 이루어 졌으며, PA 영상에서는 11개, 그리고 Lateral 영상에서는 9개의 해부학적 영역이 면밀하게 관찰되었다. 각각 100장의 영상들이 ITU (International Telecommunication Union) recommendation 500에 따라 평가되어졌으며, 그 결과는 good과 adequate중간인 3.4의 평균치를 보였다. 이는 제안한 영상처리의 임상적 유용성이 최소한 양호함 이상의 가치가 있음을 의미한다. 유용한 해부학적 정보의 손실을 방지하기 위해, 영상표시장치와 인간의 인지계를 고려하면서 영상개선이 이루어졌다. 디지털 방사선기기의 등장으로 진단의 정확성을 향상시키기 위한 지속적인 영상 개선연구가 필요하다.