• 한국방사선학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.749-755
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• 2019

본 연구에서는 관전압과 관전류량이 디지털 방사선영상에서 적용되고 있는 노출 지수에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방사선발생장치는 인버터방식의 디지털 X선 발생장치를 사용했으며 영상검출체는 포터블 형태의 무선 디텍터를 그리드 없이 사용하였다. 방사선영상은 3D 프린터를 이용하여 제작한 원뿔형 피라미드 팬텀을 이용하여 획득하였다. X선의 관전압 조사조건은 40 kVp부터 120 kVp까지 10 kVp 씩 증가시켰고 각 관전압에서 관전류량은 1 mAs에서부터 128 mAs까지 배수적으로 증가시켰다. 그 결과 관전압이 EI와 높은 $R^2$ 값으로 로그 함수적 관계가 있었으며 관전류량이 매우 높은 선형적인 관계가 있었다. 또한 영상 검출체의 면적선량과 EI도 $R^2$ 값이 0.76 이상으로 높은 상관관계가 있었다. 결론적으로 관전류량이 EI에 선형적으로 영향을 주었으며, 적절한 영상품질 유지를 위해서는 예측이 용이한 관전류량을 주로 조절하는 것이 유리하다고 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.635-642
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• 2020

본 연구에서는 자동노출제어장치(automatic exposure control, AEC)의 채광창 차폐정도와 농도, 감도가 관전류량과 영상품질에 미치는 영향을 분석하였다. 실험에 사용된 장비는 X선관과 간접방식의 디지털검출기가 일체형인 디지털방사선발생장치(Digital Diagnost, Philips, Netherlands)를 사용하였다. 채광창 차폐정도는 3 mm 두께의 납을 이용하여 0%부터 100%까지 12.5%씩 순차적으로 누적 차폐하여 9단계로 구분하였다. 농도는 제조사에서 제시한 3단계(+2.5, 0, -2.5)와 감도 3단계(S200, S400, S800)를 대상으로 하였다. 관전류량 평가는 관전압을 40 kVp로 고정하고 AEC 조절인자들이 교차한 81가지의 조합조건에서 자동 노출된 관전류량을 측정하였다. 영상품질평가는 자체 제작한 원뿔형 피라미드 팬텀의 방사선영상을 육안 평가하여 유효한 영상을 선발하였고 이들의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)을 측정하였다. 그 결과 관전류량은 채광창 차폐정도가 100%, 감도 S200, 농도 2.5일 때 60.0 mAs로 가장 많이 조사되었으며, 채광창 차폐정도가 0%, 감도 S800, 농도 -2.5일 때 0.9 mAs로 가장 적게 조사되었다. SNR은 채광창 차폐정도가 0%, 감도 S200, 농도 2.5일 때 25.2로 가장 우수하였고, 채광창 차폐정도가 25%, 감도 S800, 농도 -2.5일 때 SNR이 4.7로 가장 낮았다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권1호
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• pp.1-6
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• 2017

흉부방사선 영상의 평가는 시각에 의한 사진평가가 가장 실용적이고 효과적인 방법으로 알려져 있다. 미국 방사선 안전국 규정 평가표(Bureau of Radiological Health, BRH)는 흉부방사선 영상의 해부학적 평가와 물리적 평가를 합하여 평가하는 효율적인 영상 평가방법이다. 본 연구는 여성 351명의 흉부방사선 영상을 체질량지수(Body Mass Index, BMI)와 허리둘레, 관전류량(mAs)과의 관계를 비교하고, 미국 방사선 안전국 규정 평가표를 사용하여 흉부 방사선 영상품질평가를 시행하였다. 대상자의 평균 연령은 $30.17{\pm}4.73$세이고, 허리둘레는 평균 $66.91{\pm}4.67cm$이었다. 체질량지수 값의 평균은 $20.21{\pm}2.23$으로 나타났으며, 전체 대상자의 관전류량 평균값은 $3.04{\pm}0.78$이고, 미국 방사선 안전국 규정 평균값은 $79.83{\pm}8.45$이었다. 허리둘레가 커질수록 관전류량 값이 증가함으로 나타났으며, 체질량지수가 커질수록 mAs값도 증가하였다. 연구대상자의 허리둘레, 관전류량, 미국 방사선 안전국 규정 값은 체질량지수 값이 커지면 허리둘레와 관전류량 평균값이 증가하였고, 미국 방사선 안전국 규정 값은 체질량지수가 높은 그룹이 낮은 그룹에 비하여 상대적으로 낮게 나타났으며, 통계적으로 유의하였다. 흉부검사 시 피검자의 신체두께나 체질량지수에 따라 자동노출제어 장치의 노출제어가 적절히 잘 이루어진 것으로 생각되며, 체질량지수가 증가할수록 신체두께가 커지고 또한 여성의 유방 두께도 증가하여 자동노출제어 장치에 의한 노출량이 변화되어 영상품질에 영향을 미치는 것으로 생각되어진다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권1호
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• pp.1-6
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• 2014

유방촬영용 방사선발생장치의 성능 관리 및 품질관리에 적용되는 관전압과 관전류량을 IEC(International Electrotechnical Commission; 국제 전기 기술위원회) 60601-2-45에서 제시한 표준을 근거로 시험하고 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 관전압에 따른 제조년도별 표준편차 값은 2001~2010 사이에서 3.15로 가장 크게 나타났고, 관전류량에 따른 제조년도별 표준편차 값은 2000년 이전에서 6.38로 가장 크게 나타났으며, 2011년 이후에 제조된 장치에서는 PAE(Percent Average Error; 백분률표준오차)의 표준편차가 비교적 적게 나타났다. 이는 최근에 제조된 유방촬영용 방사선발생장치의 관전압과 관전류량이 정확한 성능을 유지하고 있음을 알 수 있다. 본 연구결과를 기초자료로 활용하여 유방촬영용 방사선발생장치의 성능 및 품질 관리를 유지하므로 현재 식품의약품안전청의 "진단용 방사선발생장치의 안전관리에 관한 규칙"에서 규정하고 있는 3년 검사주기 동안에 자가 점검으로 방사선발생장치의 방사선에 대한 안전성 확보와 사용하는 X선 장치의 성능을 일관성(constancy) 있게 유지하도록 함으로서 궁극적으로 방사선에 대한 국민피폭선량을 줄일 수 있는 기대효과가 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권3호
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• pp.393-400
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• 2017

본 연구는 NEMA Phantom을 사용하여 관전류량 변화에 따른 면적선량과 영상화질의 분석을 통해 선량을 감소할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 인터벤션의 특성상 중요한 화질평가 항목인 공간 분해능, 저 대조도 분해능과 함께 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR), 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio; CNR)를 평가기준으로 하였고, 관전압은 80 kVp로 고정하고, 관전류량을 20, 30, 40, 50 mAs로 변화시켜 면적선량과 영상화질을 비교분석하였다. 그 결과 관전압을 고정한 상태에서 면적선량은 조건이 증가함에 따라 $1,066mGycm^2$에서 $6,160mGycm^2$으로 약 6배까지 증가하였고, 공간분해능과 저 대조도 분해능은 20 mAs, 30 mAs에서 평가기준보다 높게 관찰되었으나 40 mAs는 공간 분해능, 50 mAs에서는 공간 분해능과 저 대조도 분해능이 평가기준 이하로 관찰되었다. 또한 SNR과 CNR은 30 mAs까지는 증가하다 40 mAs에서 다소 증가하기는 하였으나 이전과 큰 차이가 없었고, 50 mAs에서는 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로 관전류의 과잉노출로 피폭선량이 증가하고, 공간 분해능, 저 대조도 분해능, SNR, CNR 모든 영역에서 영상화질이 저하된다는 것을 알 수 있었고, 적절한 관전류량의 설정으로 인터벤션에서 피폭선량을 줄이고 영상화질을 충분히 개선할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.765-771
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• 2019

Skull X-ray 영상에서 노이즈의 발생은 불가피하며, 이는 영상 화질과 진단 정확도를 저하시키고 디지털 영상 장치의 특성상 오류를 증가시킨다. 이러한 노이즈는 선량을 증가시키면 쉽게 감쇠되긴 하지만 환자가 받는 피폭선량이 더 큰 문제를 야기할 수 있다. 그래서 선량문제를 해결하고 동시에 노이즈를 줄이기 위해저 선량에서 노이즈 감소 알고리즘이 활발히 연구되고 있는데, 초기에 개발되고 널리 사용되어진 median filter와 Wiener filter는 노이즈 감소 효율이 떨어지고 영상경계에 대한 정보가 많이 손실된다는 단점이 있다. 본 연구의 목적은 이전 노이즈 감소효율의 문제점을 보완할 수 있는 total variation (TV) 알고리즘을 skull X-ray 영상에 적용하여 정량적으로 평가하고 비교를 하는 것이다. 이를 위해 Siemens사의 X-ray 장치를 사용하여 성인 skull을 모사할 수 있는 팬텀을 통해 다양한 관전압과 관전류량을 사용하여 실제 skull X-ray 팬텀 영상을 획득하였다. 또한, 각각의 팬텀 영상에 noisy image, median filter, Wiener filter, TV 알고리즘을 적용하였을 때의 대조도 대 잡음비 (CNR)와 변동계수 (COV)를 비교 측정했다. 실험 결과 TV 알고리즘을 적용하였을 때, 모든 조건에서 CNR와 COV 특성이 우수함을 확인할 수 있었다. 결론적으로 이번 연구를 통해 TV 알고리즘을 사용하여 영상의 질을 높일 수 있는지에 대해 확인해 보았고, 이론적으로 CNR 값은 관전류량이 증가할수록 노이즈가 감소함으로 인해 증가하는 것을 알아볼 수 있었다. 반면에, COV는 관전류량이 증가할수록 감소하였으며 관전압이 증가하였을 때 noise는 감소하고 투과량이 증가하여 COV가 감소하는 것을 알아볼 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.517-526
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• 2019

본 연구는 자동노출제어장치 사용 시 파라미터 조합에 따른 영상 화질과 방사선 출력을 분석하여 임상에 적용할 수 있는 최적의 방법을 모색하고자 하였다. 실험방법은 관전압 70, 81 kVp와 자동노출제어장치(Automatic Exposure Control, AEC)의 감도 S200, S400, S800, S1000을 조합해서 복부와 골반부의 입사표면선량, 관전류량, 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR), 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio, CNR), 시간-방사선량 곡선을 구하였다. 그 후 영상 화질과 출력의 안정성을 평가하였다. 그 결과 입사표면선량, 관전류량, 신호 대 잡음비, 대조도 대 잡음비는 관전압과 감도가 높게 설정될수록 감소하였다. 또한 관전압과 감도가 높게 설정될수록 시간-방사선량 곡선은 출력의 안정성이 줄어드는 양상을 보였다. 결론적으로 복부와 골반부 검사 시 관전압과 감도를 높게 조합할수록 검출기는 영상 화질과 방사선 출력을 정상적으로 재현해내지 못하였다. 따라서 비교적 낮은 관전압과 감도를 조합하여 검출기가 파라미터의 조합을 인식할 때 발생하는 오차 범위를 최소화해야 영상 화질과 방사선 출력의 안정성을 최적화할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.368-380
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• 2019

본 연구는 자동노출제어장치 사용 시 관전압과 감도 변화에 따른 dynamic step wedge와 히스토그램의 동적 범위 분석을 통해 검출기의 성능을 평가하는 방법을 제안하고자 하였다. 실험방법은 관전압 60, 70, 81, 90 kVp 별로 검출기 감도 S200, S400, S800, S1000에 해당하는 선질, 입사표면선량, 관전류량, 동적범위를 측정하여 검출기의 성능을 평가하고자 하였다. 그 결과 선질은 모두 합격 기준에 부합하였고, 입사표면선량과 관전류량은 감도가 높게 설정될수록 단계적으로 감소하였다. Dynamic step wedge는 관전압이 높아질수록 관찰 가능한 동적 범위도 함께 증가하였고, 또한 히스토그램은 관전압과 감도가 높게 설정될수록 양자화 이격 현상과 히스토그램 양단의 정보량이 상실되는 언더플로우와 오버플로우가 나타났다. 결론적으로 검출기가 성능 저하로 인하여 자동노출제어장치 사용 시 관전압과 감도 변화에 따른 동적 범위를 제대로 구현해내지 못한다는 것을 알 수 있었고, 검출기 성능평가 시 dynamic step wedge와 히스토그램을 통한 평가가 유용하다는 점을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권3호
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• pp.145-151
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• 2009

본 연구는 관전압(kVp), 관전류량(mAs)과 같은 물리적 인자의 변화에 따른 다양한 구성 물질의 하운스필드 단위(HU, Hounsfield Unit) 평가를 통해 전산화단층촬영(Computed Tomography) 장치에 대한 성능을 평가하고 이들의 응용가능성을 연구하고자 하였다. MDCT (Siemens SOMATOM Sensation 4, Germany)를 이용하여 밀도가 다른 다양한 물질의 물리적 인자의 변화에 따른 HU 값을 측정하였다. 실험결과 관전압이 증가함에 따라 물질의 HU 값은 대체적으로 감소하고, 특히 뼈와 조영제의 구성물질인 요오드(iodine)의 경우 관전압이 80 kVp에서 140 kVp로 증가했을 때 HU 값은 각각 32%, 42% 감소하였다. 반면, 50 mAs에서 400 mAs로 관전류량이 증가함에 따라 HU 값에는 큰 변화가 없었다. 그리고 물질의 밀도가 0.00 $g/cm^3$에서 1.82 $g/cm^3$로 증가함에 따라 HU 값은 선형적으로 증가하였다. 조영제의 구성물질인 요오드의 경우에는 농도가 증가함에 따라 HU 값은 선형적으로 증가하였고 관전압이 증가함에 따라 HU 값이 감소하였다. 관전압 증가에 따른 감소정도는 요오드의 농도에 따라 차이가 있으며 3%의 농도에서 가장 큰 차이를 보였다. 이러한 결과를 이용하여 single source CT 장치에서 혼합물의 물질분리 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 다양한 물질에 대한 물리적 인자와 HU의 상관관계를 확인하였고, single source CT 장치를 이용하여 물질분리 효과를 구현함으로써 CT 장치의 효율성을 증가시키고, 응용분야를 확장할 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권4호
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• pp.421-427
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• 2015

본 연구에서는 3차원(dimension, D) 프린터로 자체 제작한 팬톰을 이용하여 관전압과 관전류량 변화 중심으로 균일한 조직의 물리적 영역 크기 변화에 의한 관심영역(region of interest, ROI)와 설정치 영역 크기 변화에 의한 ROI 내에서의 하운스필드(hounsfield units, HU)의 변화를 알아보고자 하였다. 본 실험에서는 단면영상과 HU를 획득하기 위해 4-다중 검출기 전산화단층영상장비를 이용하였다. 팬톰 제작은 용융적층조형술(fused deposition modeling, FDM) 프린팅 방식의 3D 프린터 기기를 사용하였다. 팬톰의 구조는 $160{\times}160{\times}50mm$의 원통형으로 33 mm, 24 mm, 19 mm, 16 mm, 9 mm 크기의 원형 구멍을 대칭되도록 두 쌍으로 설계하였다. 구멍에는 증류수를 혼합한 조영제를 충전하였다. X선의 관전압과 관전류량는 각각 90 kVp, 120 kVp, 140 kVp 그리고 50 mAs, 100 mAs, 150 mAs로 변화시켜 단면영상을 획득하였다. 획득된 영상의 ROI 내 HU 측정은 image J 프로그램를 이용하였다. 그 결과, 관전류량보다는 관전압이 HU에 영향을 주고 있음을 확인하였다. 그리고 균일한 밀도를 갖는 물질이라도 물리적 영역 크기가 작아질수록 HU는 감소하였으며 ROI 설정 영역 크기가 작아질수록 HU는 증가하여 HU가 변화한다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 5 HU 이내의 노이즈 수준에서 ROI를 최대한 크게 설정하는 것이 물리적 영역 크기와 ROI 설정 영역 크기에 의한 변이를 최소화시킬 수 있는 방법이라고 판단된다.