• 제목/요약/키워드: 디지털 방사선

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디지털방사선영상시스템에서 MCNPX 시뮬레이션을 이용한 영상 품질 및 선량평가 (Evaluation of Image Quality & Absorbed Dose using MCNPX Simulation in the Digital Radiography System)

  • 안현;이동연;고성진;김창수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.327-335
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    • 2016
  • 본 연구는 IEC에서 제시하는 영상품질을 평가하는 조건으로는 임상적인 환경에서 디지털 방사선영상시스템(Digital Radiography System)에서의 검출기에 대한 영상품질평가를 시행하기에는 환경적인 제한점이 있기에 IEC에서 제시하는 조건과 임상검사조건을 조합한 각각의 선질에 대하여 영상품질평가를 시행한 연구입니다. 첫째, 네 가지 선질을 사용하여 MTF, NPS 영상품질평가를 하였으며, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들에 대한 스펙트럼을 분석하여 입자 플루언스를 산정한 후 최종적으로 DQE 영상품질평가를 하였다. 둘째, 네 가지 선질들의 MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 방사선속 밀도와 에너지, 물질의 질량에너지 흡수계수를 이용하여 전자 1 개당 공기, 물, 근육, 뼈에 대한 흡수선량률을 평가하였다. 영상품질을 평가한 결과, 네 가지 선질들의 MTF는 1.13 ~ 2.91 lp/mm 공간주파수를 나타내어 일반 X선 촬영의 진단 주파수 영역인 1.0 ~ 3.0 lp/mm를 만족하였다. NPS는 부가필터를 사용하면, 공간 주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 증가하다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 부가필터 미사용하면, 공간주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 감소하다가 이후, 일정한 NPS 결과 값을 나타내었다. DQE는 70 kVp / unuesd added filter(21mm Al) / SID 150 cm에서 공간주파수 1.5 lp/mm 기준으로 일정한 값을 나타내다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 나머지 선질들은 공간주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타내었다. 흡수선량 평가결과는 공기 < 물 < 근육 < 뼈 순서로 흡수선량이 증가함을 나타내었다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 임상환경에서 디지털 방사선영상시스템의 영상품질평가 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

프로토타입 R/F 흉부 디지털 단층영상합성장치 시스템에서 잘림 아티팩트 감소를 위한 가중 정규화 접근법에 대한 연구 (Truncation Artifact Reduction Using Weighted Normalization Method in Prototype R/F Chest Digital Tomosynthesis (CDT) System)

  • 손준영;최성훈;이동훈;김희중
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.111-118
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    • 2019
  • 흉부 디지털 단층영상합성장치는 기존 DR의 낮은 깊이 해상도, CT의 높은 피폭선량 문제를 해결할 수 있는 획기적인 영상장치로 대두되고 있다. 그러나 제한된 스캔 각도로 인해 프로젝션이 X 선 소스 동작 방향으로 흉부를 완전히 포함 할 수 없어 재구성 된 슬라이스의 위, 아래 방향 경계를 따라 강도의 불연속성이 발생하게 되는데 이러한 현상을 잘림 아티팩트 (Truncation artifact)라고 한다. 이 연구의 목적은 가중 정규화 접근법을 사용하여 잘림 아티팩트를 줄이고 리스템에서 개발한 프로토 타입 흉부 디지털 단층영상합성장치 시스템에 대한 이 접근법의 성능을 평가하는 것이다. 이 시스템의 source-to-image distance는 1100 mm 이고 X 선원의 회전 중심은 검출기 표면에서 100mm 위로 설정되었다. LUNGMAN 팬텀을 사용하여 ${\pm}20^{\circ}$의 투영 뷰를 $1^{\circ}$ 간격으로 41장을 얻은 후, filtered back projection 알고리즘으로 재구성했다. 정량적 평가를 위하여 시뮬레이션을 이용하여 기준영상을 재구성 후 peak signal to noise ratio와 structure similarity index 값을 평가하였으며 실제 실험 데이터를 이용하여 mean value of specific direction 값을 평가하였다. 시뮬레이션 결과로 아티팩트 보정 전 일반적인 filtered back projection 알고리즘으로 재구성 한 영상과 비교하여 peak signal to noise ratio값과 structure similarity index값 모두 각각 증가하였으며, 실제 실험 재구성 영상의 mean value of specific direction 결과는 아티팩트의 영향이 감소됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 가중 정규화 방법은 잘림 아티팩트를 줄임으로써 진단의 어려움을 발생시키는 가능성을 개선시킬 수 있는 방법으로 사료된다.

디지털 방사선 영상에서 그리드 왜곡의 포화 특성에 관한 연구와 적응 필터링에 기초한 제거 (Analysis on the Saturation of Grid Artifact and its Reduction in Digital Radiography Images Based on the Adaptive Filtering)

  • 김동식;이상균
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권4호
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    • pp.1-11
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    • 2011
  • 산란선을 흡수하여 보다 선명한 x선 영상을 얻기 위하여 산란방지 그리드를 사용하여 투사영상을 얻는데, 이때 그리드 패턴으로 인한 왜곡이 발생하며, 디지털 필터를 사용하여 제거할 필요가 있다. 그런데 x선에 대하여 과하게 노출되어 영상디텍터에서 포화된 영상이 형성되는 경우에는 그리드 왜곡의 제거가 잘되지 않는다. 본 논문에서는, 보다 효율적으로 그리드 왜곡을 제거하기 위하여 x선 영상 형성에서 노출량에 따른 특성을 포화 현상까지 포함하여 분석하였다. 포화가 되기 시작하면 그리드 왜곡 성분의 최대 크기가 오히려 줄어들고 대역폭은 넓어지는 특성을 관찰할 수 있었다. 또한 왜곡 성분의 중요신호대역폭 (significant-signal bandwidth)을 측정하여 필터의 대역폭을 결정하여 그리드 왜곡을 효율적으로 줄일 수 있는 적응 필터링 알고리듬을 제안하였다. 실제 x선 디지털 영상에 대한 실험을 통하여 제안한 알고리듬이 효율적으로 그리드 왜곡을 제거할 수 있음을 확인하였다.

디지털유방촬영장치에서 타깃-필터 조합에 따른 영상분석 (The Image Quality according to Target-Filter Combination in Digital Mammography)

  • 김도형;최석윤;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.121-124
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    • 2015
  • 디지털유방촬영술은 유방암의 조기진단에 매우 중요하다. 그러나 방사선량을 과다하게 피폭하는 경우에는 환자에게 유방암의 발생확률을 증가 시킬 수 있다. 본 연구에서는 제조사별 관전압과 타깃-필터의 변화에 따른 흡수선량률과 화질을 분석하고 최적의 타깃-필터조합을 찾아 환자의 피폭선량 변화를 확인하고자 하였다. 각 제조사별 흡수선량률에서는 Mo/Mo를 사용할 때 가장 낮게 측정되었다. 대조도는 Mo/Rh를 사용할 때 우수하게 나타났다. SNR은 Mo/Mo(Siemens), Mo/Rh(Hologic), Mo/Rh(GE) 에서 우수하게 나타났다. 본 연구의 결과는 최대의 환자선량감소, 고대조도 영상획득, 높은 SNR 영상획득등 사용목적에 따라 타깃-필터 선택 시 좋은 참고지표가 될 것이다.

고속 고정밀 중성자 측정을 위한 하드웨어 설계에 관한 연구 (A Study On Hardware Design for High Speed High Precision Neutron Measurement)

  • 장경욱;이주현;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.61-67
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    • 2016
  • 본 논문에서는 중성자 방사선 측정을 위한 고속 고정밀 중성자 측정을 위한 하드웨어 설계방법을 제안한다. 제안된 고속 고정밀 중성자 측정 장치의 하드웨어 설계는 고성능 A/D 변환기를 사용하여 고정밀 고속의 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환할 수 있도록 구성된다. 중성자 센서를 사용하여 입사된 중성자 방사선 입자를 검출하고, 극저전류 정밀 측정 모듈을 통해 검출된 중성자 방사선을 보다 정밀하고 빠르게 측정하는 모듈을 설계한다. 고속 고정밀 중성자 측정을 위한 하드웨어 시스템은 중성자 센서부, 가변 고전압 발생부, 극저전류 정밀 측정부, 임베디드 시스템부, 디스플레이부 등으로 구성 된다. 중성자 센서부는 고밀도 폴리에틸렌을 통해 중성자 방사선을 검출하는 기능을 수행한다. 가변 고전압 발생부는 중성자 센서가 정상적으로 운영되기 위하여 발열 및 잡음 특성에 강인한 0 ~ 2KV 가변 고전압 발생장치의 기능을 수행한다. 극저전류 정밀 측정부는 중성자 센서에서 출력되는 고정밀 고속의 극저전류 신호를 고성능 A/D 변환기를 사용하여 정밀하고 빠르게 측정하고 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 임베디드 시스템부는 고속 고정밀 중성자 측정을 위한 중성자 방사선 측정 기능, 가변 고전압 발생장치 제어 기능, 유무선 통신 제어 기능, 저장 기능 등을 수행한다. 제안된 고속 고정밀 중성자 측정을 위한 하드웨어를 실험한 결과, 불확도, 중성자 측정 속도, 정확도, 중성자 측정 범위 등에서 기존의 장치보다 우수한 성능이 나타남을 확인할 수가 있다.

디지털 방사선장비에서 자동노출제어 사용 시 환자피폭선량 감소 방안 (Reducing Methods of Patient's Exposed Dose Using Auto Exposure Control System in Digital Radiography)

  • 신성규
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제36권2호
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    • pp.111-122
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    • 2013
  • 본 연구는 디지털방사선장비에서 자동노출제어장치 사용 시 초점-검출기간의 거리, 관전압, 구리필터의 조합을 이용해 환자의 피폭을 감소하고자 시행 하였다. 경추, 요추측면검사, 두개골 전후검사법을 대상으로 관전 압은 60~100 kV, 초점-검출기간의 거리는 100~200 cm으로 변화시키고 구리필터를 추가하면서 입사선량을 측정하고 영상을 평가하였다. 입사선량은 경추측면검사에서 90 kV, 0.3 mmCu, 200 cm일 경우에 0.06 mGy, 요추측면검사에서는 100 kV, 0.3 mmCu, 200 cm일 경우 0.40 mGy, 두개골전후검사에서는 90 kV, 0.3 mmCu, 140 cm일 경우 0.24 mGy로 가장 낮았다. 입사선량은 0.1 mmCu, 150 cm, 70 kV (경추측면검사), 81 kV (요추측면검사)로 변화 시켰을 경우에 가장 큰 폭으로 감소했다. 초점-검출기간의 거리가 늘어날수록 영상의 확대가 줄었고 180 cm 이상에서는 차이가 적었다. 두개골전후검사에서는 80 kV, 0.1 mmCu, 120 cm으로 변화했을 경우에 입사선량이 가장 많이 감소했다. 따라서 자동노출제어장치를 사용할 시 영상의 품질을 고려한 범위에서 최대한 높은 관전압을 사용하고 초점-검출기간의 거리는 검사실의 구조, 방사선사의 신체조건을 감안하여 선 검사대(Wall)에서는 150~200 cm, 누운 검사대(Table)에서는 120~140 cm으로 늘리고 0.1~0.3 mm Cu의 부가필터를 적절히 조합하여 사용하는 것이 영상의 왜곡 방지와 입사선량을 감소시켜 환자의 피폭을 줄일 수 있을 것이다.

방사선 업무에서 샤프롱제도 적용에 따른 요구도 및 직무 영향 분석 (Analysis of Demand and Job Impact according to Application of Chaperone Practices in Radiation Work)

  • 김정호
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권4호
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    • pp.449-457
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    • 2022
  • 의료기관 내 진료실에서 성희롱 문제 해결을 위해 샤프롱 제도를 적용하고 있다. 이에 방사선 업무 특성을 고려하여 방사선 업무에서의 샤프롱 제도 적용을 고려하여 방사선사들의 샤프롱 제도 적용의 요구도와 직무에서 발생할 수 있는 영향을 분석하고자 한다. 2021년 말부터 2022년 초까지 대구 경북지역 방사선사를 대상으로 설문조사를 하였으며, 약 52.9%의 회수된 설문을 통해 분석하였다. 분석 결과 샤프롱 제도 적용을 요구하는 경우는 남성보다는 여성이, 연령이 낮을수록, 학위 수준이 높을수록, 그리고 연차가 낮을수록 높았다. 그리고 샤프롱 제도의 적용에 따른 직무 영향은 요구도가 높을수록 성희롱 감소 및 신뢰도는 향상되지만 직무의 효율성, 전문성, 편의성, 소속감 및 복지는 부정적으로 변화될 것으로 생각하고 있다. 즉, 낮은 연령 및 학식이 높아질수록 샤프롱 제도의 필요성이 높지만 적용하기 전 직무의 보장 및 고용의 안정성을 정책적으로 보완하여야 할 필요가 있다고 생각하고 있다는 것이다. 따라서 향후 방사선 업무에서 샤프롱 제도의 적용을 고려한다면 해당 직종의 직무 보장을 위한 사전 의견 수렴을 충분히 수행할 필요가 있을 것으로 판단된다.

3D 프린팅 구조물 기반 블라인드박스를 이용한 실습교육이 다차원 방사선영상해독력에 미치는 효과 (Effects of Practical Training Using 3D Printed Structure-Based Blind Boxes on Multi-Dimensional Radiographic Image Interpretation Ability)

  • 성열훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.131-139
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    • 2023
  • 본 연구에서는 3D 프린팅 구조물 기반 블라인드박스를 이용한 실습교육이 다차원 방사선영상해독력에 미치는 교육적 효과를 알아보고자 하였다. 대상은 2020년부터 2022년까지 3년간 진행된 디지털의료영상학 실습에 참여한 방사선학과 2학년의 83명(남자: 49명, 여자: 34명)이었다. 학습방법은 3D 프린팅 기술을 이용하여 자체 설계한 블라인드박스 내 구조물을 출력하였다. 이를 엑스선 촬영한 한 후 소그룹별로 블라인드박스 내 구조물영상을 분석한다. 분석 결과로 3차원구조물을 지점토로 자체 제작하고 엑스선 촬영한 후 블라인드박스 내 구조물영상과 일치하는지 비교한다. 평가방법은 수업성실도(평소 수업태도, 예·복습 정도, 학습목표이해도), 방사선영상해독력(엑스선감쇠개념, 대조도개념, 윈도우닝개념, 3차원해독력), 수업만족도(흥미도, 외부추천도, 수업몰입도)를 5점 리커트 척도로 무기명 자기 기입방식으로 설문조사하였다. 그 결과 모든 평가항목이 남녀 간의 유의한 차이 없이 높은 긍정적인 효과가 있었다. 블라인드박스를 이용한 실습교육은 3D 프린팅 기술을 활용한 방사선교육공학의 의미있는 사례로써 학생들의 문제해결능력 향상과 전공과목의 만족도를 증대시키는 콘텐츠로 활용되기를 기대한다.

AAPM TG18에 의한 진단용 CRT 디스플레이 시스템의 성능 평가 (A Performance Evaluation of Diagnostic Display System by AAPM TG18)

  • 김희중;정해조;민덕기;홍진오;김용년
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.9-18
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    • 2003
  • 디지털 영상 검출기와 디스플레이 기술의 발달과 의료영상전달시스템(PACS)의 출현은 전통적 필름방식에 비하여 디지털 방식으로 방사선과 영상을 획득하고 전송, 저장하는 매우 효과적인 수단을 제공하고 있다. 2002년 8월, 연세의료원 세브란스병원은 진단 영상 판독 목적으로 18 대의 CRT(Braco View, Belgium)와 32대의 평판 LCD(Totoku Electric Co., Ltd., Japan) 디스플레이 장치를 GE full-PACS(GE 메디칼시스템코리아 : GEMSK)와 연계하여 설치 완료하였다. 본 연구에서, 기하학적 왜곡, 반사, 휘도 반응, 휘도 균일도, 분해능, 노이즈,베일링 글레어, 칼라 균일도 항목들을 AAPM TG18 보고서 9.0에 따라서 시각적 그리고 부분적으로는 정량적인 방법으로 인수검사를 실시하여 보고한다. 사용된 장비는 색도계로도 사용되는 간편한 휘도계, TG18 테스트 패던, AAPM Tg18 AT plug-in software(Barco View Ltd., Kortrijk, Belgium)이었다. 칼라 균일도를 제외한 모든 테스트 결과는 AAPM TG18에서 권고하는 기준에 일치하였으며 진단 영상 판독에 사용하기에 전적으로 수락할 수 있는 성능이었다. 결론으로, 사용된 인수검사는 단지 인수 검사 표준을 제공하는 것 뿐만 아니라 품질검사(QC)의 지침, 판독 환경의 최적화 그리고 교체 시기나 업그레이드 시기를 결정하여주는 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

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Exposure Index변화에 따른 Image Quality와 Effective dose에 대한 연구: a Monte Carlo Simulation Study (Research on Image Quality and Effective dose by Exposure Index Variation)

  • 김현수;정재호;이종웅
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.63-69
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    • 2013
  • 평판 검출기(flat-panel detector)는 필름-스크린 시스템과 비교하여 넓은 범위의 노출지수(dynamic range)를 갖게 된다. 평판 검출기를 대상으로 임상에서 일반적으로 사용하고 있는 Abdomen supine 노출 조건인 81kV에 20mAs를 기준으로 전신형 팬텀 whole body human phantom PBU-50 (Kyoto, kagaku, Japan)을 모의 환자로 화질평가와 피폭선량측면에서 비교 연구하였다. PSNR값이 30dB이상으로 판독 가능한 영상의 kV변화에 따른 DAP값은 약 19.6배 차이를 나타냈다. 또한 kV변화에 따른 유효선량을 ICRP 103을 기준으로 비교한 결과 방사선에 의한 확률적 영향이 증가함을 알 수 있었다. 방사선검사자의 지속적인 교육 및 지도를 통한 우리나라에 맞는 디지털 방사선 Technical chart를 마련하여 양질의 영상과 환자피폭선량에 대한 기준 선량을 마련해야 할 것이다.