• 제목/요약/키워드: 디지털 방사선

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산란선 제거를 위한 신개념 간접 평판형 검출기의 임상적용을 위한 최적 구조 : 입사 X선 각도에 따른 성능평가 (An Optimal Structure of a Novel Flat Panel Detector to Reduce Scatter Radiation for Clinical Usage: Performance Evaluation with Various Angle of Incident X-ray)

  • 윤용수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권4호
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    • pp.533-542
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    • 2017
  • 진단용 X선 영상에서 산란선은 화질을 열화시키는 주요한 원인이다. X선 장치는 필름/스크린을 사용한 아날로그 시스템부터 Imaging plate (IP) 및 평판 검출기(Flat panel detector; FPD)를 사용한 디지털 시스템으로 바뀌어 가고 있다. 그러나 산란 X선 제거를 위한 Grid는 아날로그 시대에 사용됐던 구조부터 큰 변화가 없다. 본 논문에서는 선행연구에서 고안된 산란선 제거율을 향상시키기 위한 간접변환형 평판검출기의 새로운 구조를 다양한 입사 X선을 사용하는 임상현장에서의 활용 가능성을 검토했다. 일반적으로 FPD는 3개의 층으로 구성되어 있다. 신호를 검출하는 화소와 화소 사이에는 전압을 거는 voltage line이나 데이터를 전달하는 data line과 같은 X선 불감영역이 존재한다. 선행연구에서는 이 불감영역에 정확히 맞추어 방사선 불 투과성의 납을 그물 모양으로 substrate layer에 삽입함으로서 검출기 자체가 산란선 제거 효과가 있도록 설계하였다. 새로운 구조의 임상 유용성을 평가하기 위해, 삽입된 그물 모양의 납을 입사 X선에 대해 가로, 세로성분으로 나누어 각각의 성능을 확인하였으며, 동시에 납의 높이를 변화시켜 납 높이가 성능에 미치는 영향을 영상 대조도와 grid 노출 인자를 통해 검토했다. 검출기면에 대해 대각선으로 입사한 X선($0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$)에 대해서, 입사 X선에 대해 평행한 가로성분이 세로 성분에 비해 높은 영상 대조도와 낮은 그리드 노출 인자를 나타냈으며, 세로성분의 납 높이가 높을수록 본 연구에서 고안한 검출기에 악영향을 미치는 것을 확인했다. 그러므로 본 연구에서 고안한 새로운 FPD 시스템은 FPD의 구조를 방사선검사 조건과 목적에 맞추어 최적화함으로써 임상 의료현장에서의 사용 가능성이 확인되었다.

디지털방사선시스템에서 IEC표준을 이용한 방사선 영상 품질의 평가 (Evaluation of Image Quality for Radiographic Positioning using IEC Radiation Quality in the Digital Radiography System)

  • 안현;김창수;김정훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.289-299
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 디지털방사선시스템의 영상 품질을 비교하고 평가함에 있다. 영상의 정량적인 분해능을 나타내는 변조전달함수, 노이즈 특성을 나타내는 잡음력 스펙트럼을 이용하여 영상 품질평가를 하였다. IEC61267 선질을 사용하여 IEC62220-1에서 제시하는 기하학적인 조건과 실제 임상에서 사용되어지는 기하학적인 조건을 사용하여 부가필터 및 그리드, 임상선량을 이용하여 edge 팬텀을 사용하여 MTF값을 측정하였다. Grid, Filter, SID, kVp, mAs에 따른 MTF 결과는 임상조건 100, 180cm 와 IEC62220-1 기하학적인 조건 150cm에서 MTF 공간주파수 측정값은 비슷하게 나타났으며, 오히려 임상조건 100, 180cm에서 공간주파수가 높은 경우도 있었다. NPS 결과는 선량이 증가함에 따라 감소함을 나타내었다. IEC61267 선질을 이용한 영상품질평가에서는 IEC62220-1기하학적인 조건을 이용한 품질평가보다 임상조건 기하학적인 조건을 사용한 영상의 품질이 좋았다. IEC 와 임상조건에서의 MTF와 NPS는 크게 차이가 나지 않았음을 알 수 있었다. 그러므로 향후 IEC 표준에서 제시하는 영상품질 평가보다는 임상 조건을 적용한 영상품질 평가방법을 적용하기 위해서 부가필터사용 유 무, 그리드사용 유 무, SID변화, 선질, 선량 등의 파라메터를 적절히 이용하여 가장 적은 선량으로 공간분해능이 좋고, NPS가 감소하는 방법들을 찾는다면 향후 실제 임상에서 사용되고 있는 디지털방사선시스템을 최적의 품질로 유지할 수 있는 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

MLO View의 유방촬영에서 QC 프로그램을 이용한 선량 및 영상 평가 (Evaluation of Radiation Dose and Imaging of the QC Program in Mammography MLO View)

  • 이선화;김정민;권대철
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권3호
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    • pp.221-228
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    • 2015
  • 목적: 디지털 유방촬영에서 QC 프로그램을 이용하여 방사선 피폭 선량의 감소와 고화질의 영상을 목적으로 하였다. 재료 및 방법: 디지털 유방촬영술에서 QC phantom을 사용하여 노출 방식에 따른 평균유선선량을 MLO view에서 $0^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, $55^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $90^{\circ}C$ 구간에서 측정하였고, Hologic사의 QC 프로그램으로 영상에서 SNR과 CNR을 측정하여 평가하였다. 결과: 평균유선선량은 $90^{\circ}C$ 일 때 1.75 mGy로 최대치였고, $45^{\circ}C$에서 약 6 % 감소한 1.65 mGy 측정되었다. 또한 auto filter에서 1.67 mGy, manual에서는 1.52 mGy의 평균유선선량을 기록하여 노출 방식에 따라 선량이 차이가 있었다. 화질평가의 모든 각도 구간에서 SNR 50~52, CNR 11~12로 근소한 차이를 나타내고, 제조사의 권고치 내에 포함되었다. 결론: MLO view $45^{\circ}C$에서 가장 적은 선량이었고, SNR 및 CNR의 차이는 미미하였다. 이때의 노출방식은 환자의 체형이나 특성을 고려한 설정으로 차이를 두어 불필요한 환자의 피폭 선량을 줄이기 위한 방법이 필요하다.

CR 시스템을 이용한 방사선 종양학과의 Filmless 환경 구축 (Setting Up a CR Based Filmless Environment for the Radiation Oncology)

  • 김동영;이지혜;김명수;하보람;이천희;김소영;안소현;이레나
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권3호
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    • pp.155-162
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    • 2011
  • 방사선치료를 위한 아날로그영상기반의 시뮬레이터와 의료용 선형가속기로 이루어진 시스템을 X-ray 필름을 Computed Radiography (CR)로 교체하여 디지털영상기반의 시스템으로 개선하였다. 장비교체를 최소화하였고 기존의 치료과정과 유사하도록 하여 사용자들이 짧은 시간에 적응할 수 있도록 하였다. 필름카세트와 필름현상기는 CR카세트와 CR리더기로 대신하였고, ViewBox는 소형PC와 모니터로 대체되었다. 디지털영상의 장점을 충분히 활용하기 위해 방사선종양학과에 적합한 Viewer 소프트웨어를 개발하여 업무의 편리성과 효율성을 도모하였다. Viewer 소프트웨어는 2개의 이미지를 동시에 볼 수 있으며, 이들 영상의 비교도 가능하다. 다양한 검색기능과 Contouring 기능, 윈도우폭/레벨 조절기능을 갖추었다. 업무의 중단이 없도록 하기 위해 1주일간 기존 필름과 CR을 공동으로 운용하며 문제점을 수정한 후 필름시스템을 제거하고 CR시스템을 운용하였다. CR시스템은 안정적으로 운용되고 있으며, 본격적으로 CR시스템이 이용되면서 사용자로부터 제기되는 여러 요구사항을 반영하여 기능을 개선하였다.

새로운 후처리 기술을 이용한 복부 디지털 방사선 촬영: 팬텀과 환자 연구 (Abdominal Digital Radiography with a Novel Post-Processing Technique: Phantom and Patient Studies)

  • 강혜인;이은선;박현정;박병관;박재용;서석원
    • 대한영상의학회지
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    • 제81권4호
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    • pp.920-932
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    • 2020
  • 목적 새로운 후처리 기술로 처리된 저선량 복부 디지털 방사선 영상의 진단능을 평가하기 위해 이 연구를 진행하게 되었다. 대상과 방법 팬텀과 파일럿 스터디에서 촬영된 복부 방사선 영상을 본 의료기관의 기존 및 새롭게 제시된 후처리 기술을 이용해 처리한 뒤 영상의 질을 비교하였다. 이후 시행된 45명의 환자 연구에 이용된 선량은 앞선 두 연구로부터 도출되었다. 한 환자당 두 장의 복부 방사선영상이 기존 및 도출된 선량으로 촬영되었고 제시된 후처리 기술로 처리되었다. 영상의 세부사항과 질을 두 명의 영상의학과 의사가 평가하였다. 결과 환자 연구에 이용된 선량은 기존 선량의 절반이었다. 제시된 후처리 기술을 이용해 처리된 절반의 선량으로 촬영된 영상들의 전체 영상 질은 기존 선량으로 촬영된 영상들에 비해 유의미하게 높았고(p < 0.05) 중등도의 평가자 간 일치도를 보였다(κ = 0.60, 0.47). 결론 새로운 후처리 기술을 적용함으로써, 절반의 선량으로 촬영된 복부 디지털 방사선 영상은 기존의 전체 선량을 이용한 영상과 비교했을 때 비견될 만한 영상의 질을 보였다.

DR (Digital Radiography) 적용을 위한 Biology 초음파 특수용매를 이용한 $PbI_2$ 합성법

  • 김성헌;윤민석;오경민;김영빈;이상훈;조규석;박혜진;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.146-146
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    • 2009
  • 최근에 광도전체와 형광체를 기반으로 평판형 디지털 방사선 검출기의 상업적 발전가능성에 많은 관심을 가지고 있다. 본 연구는 기존의 직접변환방식에 널리 사용되었던 비정질 셀레늄 (amorphous selenium) 기반의 디지털 방사선 검출기보다 높은 전기적신호 및 동작특성을 가지는 물질층을 제작하기 위해 High Purity (99.99%)의 상용화된 $PbI_2$를 특수용매에 담가두었다가 약 1시간동안 Biology 초음파 처리한 후 농축기를 사용하여 건조된 $PbI_2$를 3Roll-milling을 사용하여 미세크기의 Powder를 얻어내었다. 합성된 $PbI_2$ Powder를 PIB(Particle-in-Binder)법을 이용하여 전도성을 가진 ITO(Indium-tin-oxide)코팅된 유리판에 제작된 필름의 상부에 Magnetron sputtering system 을 사용하여 전극을 $1cm{\times}1cm$의 크기로 증착하였다. I-V 테스트를 통하여 X선 조사시 $PbI_2$필름의 Sensitivity, Dark current, SNR(signal-to-noise ratio)을 측정하여 필름의 전기적 검출 특성을 정량적으로 평가하였고 SEM(scanning electron microscope)을 통하여 입자의 크기를 관찰하였다.

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IEC 선질과 임상조건을 이용한 방사선영상의 품질평가 (Evaluation of image Quality for Radiographic positioning using IEC Radiation Quality & Clinical condition)

  • 안현;김창수;김정훈
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2015년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.177-178
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    • 2015
  • 디지털방사선영상시스템의 영상 품질을 비교하기 위해 영상의 정량적인 분해능을 나타내는 변조전달함수(MTF), 노이즈 특성을 나타내는 잡음력 스펙트럼(NPS)을 이용하여 영상 품질평가를 하였다. IEC61267 선질을 사용하여 IEC62220-1에서 제시하는 기하학적인 조건과 실제 임상에서 사용되어지는 기하학적인 조건을 사용하여 그리드 및 부가필터, 임상선량을 이용하여 edge 팬텀을 사용하여 MTF, NPS값을 측정하였다. 그리드사용 유 무, 부가필터사용 유 무, kV, 임상선량(mAs), 영상검출기까지의 거리에 따른 MTF 결과는 임상조건 100cm, 180cm과 IEC62220-1 기하학적인 조건 150cm에서 MTF 공간주파수 측정값은 비슷하게 나타났으며, 오히려 임상조건 100cm에서 공간주파수가 높게 나타나는 경우도 있었다. NPS 결과는 선량(mAs)이 증가함에 따라 감소함을 나타내었다. IEC61267 선질을 이용한 영상품질평가에서는 IEC62220-1기하학적인 조건을 이용한 품질평가보다 임상조건 기하학적인 조건을 사용한 영상의 품질이 좋았다. 본 논문의 영상특성 평가 연구 결과들을 바탕으로 향후 IEC 표준의 영상평가에서 제시하는 평가방법보다는 임상 조건을 적용한 영상특성 평가방법을 적용한다면 실제 임상의 디지털방사선영상시스템의 영상품질을 적절하게 유지할 수 있을 것으로 사료된다.

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우주방사능 환경에서 정지궤도 위성시스템 설계에 관한 고찰 (Study on the design of GEO Satellite System in Space Radiation Environment)

  • 홍상표;허종완
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.123-128
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    • 2010
  • 본 논문에서는 우주방사능 환경에서 우주방사능/총 누적 방사선량(TID) 및 이에 대한 시스템 영향과 정지궤도 위성 시스템 설계를 Spenvis 를 사용하여 분석하였다. 우주환경에서 정지궤도 위성 시스템이 겪게 될 우주방사선 환경을 포획된 입자, 태양 양성자 그리고 우주선으로 구분하여 각각 NASA AP8, JPL91 그리고 NRL CREME 모델을 사용하여 전산모사하였다. 임무수명기간 동안 전자부품에 계속적으로 피폭되는 전체 방사량을 알루미늄 차단두께의 함수로 나타내었으며, 이 값들은 디지털채널 처리부의 전자부품의 선택기준 및 위성체 또는 구성품의 구조물 두께를 설정할 수 있는 기준으로 제시한다.

디지털 진단방사선촬영에서 부가여과판 사용에 따른 피폭선량 감소와 화질 개선 (Reduction of Patient Dose Exposure and Improvement of Image Quality by Use of Additional Filtration in Digital Radiology)

  • 문수정;김영근;이성길
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.19-25
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    • 2010
  • This study is mainly for the reduction of exposure dose by using a heavy elements filter(Gd) in the digital radiology. They contained heavy elements filter of Gd and X-ray beam hardening filters such as Al and Cu. According to the results of experimental evaluation, X-ray property was not changed with variety of kVp in the case of the Gd filter. The surface dose and absorption dose were increased in order of Cu and Al. The contrast of image showed the higher value in order of Cu, Al and Gd. While the use of Gd has increased the numerical value of the CR image, and grayscale has decreased noise value of the DR image.

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퍼지적분을 이용한 영상품질의 객관적이고 정량적 평가: 팬톰 연구 (Objective and Quantitative Evaluation of Image Quality Using Fuzzy Integral: Phantom Study)

  • 김성현;서태석;최보영;이형구
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권4호
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    • pp.201-208
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    • 2008
  • 물리적 평가(physical evaluation)가 영상품질의 객관화와 정량화를 위한 토대를 제공함에도 불구하고, 부정확하고 가변적인 특성을 지닌 주관적 평가(subjective evaluation)가 영상평가에 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 디지털 방사선 영상의 물리적 평가와 주간적 평가의 단점을 상호 보완하고 객관적 정량화를 위한 새로운 방법을 제안하고자 한다. 임상에 사용되고 있는 4대의 디지털 방사선 영상 촬영장치로부터 동일한 임상조건에서 흉부 팬톰 영상을 획득하였다. 물리적 영상평가를 위하여 디지털 흉부 팬톰 내에서 3개의 영역(폐, 심장, 그리고 복부)에 존재하는 CNR (contrast-to-noise ratio)를 측정하였고 분할(segmentation)과 정합(registration)등 다양한 영상처리기술이 적용되었다. 주관적 평가는 5명의 관찰자에 의한 저 대조도 물체의 식별 정도를 점수화 하였다. 두 평가의 특성을 보완 및 결합하고자 퍼지적분 이론이 도입되었다. 4대의 시스템으로부터의 평가결과가 비교되었으며, 물리적 평가와 주관적 평가가 항상 비례하지 않음을 보였다. 물리적 평가에서는 높은 점수를 보였던 시스템이 주관적 평가에서는 상대적으로 낮은 평가를 보였다. 본 연구에서 제안한 퍼지적분에 의한 영상평가의 정량화는 물리적 평가와 주관적 평가를 모두 포함하는 총체적인 평가 방법이며, 다양한 영상품질 평가에 유용할 것이라 사료된다.

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