• 제목/요약/키워드: Image characteristics and dose evaluation

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IEC 규정 노출지수를 활용한 디지털 방사선 영상시스템에서의 영상 수용체간 특성평가 (I) (Evaluation of Image Receptor Characteristics in Computed Radiography System Using Exposure Index in International Electrotechnical Commission (I))

  • 박혜민;윤용수;노영훈;김성준;나찬영;한태호;김정수;정회원;김정민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제42권4호
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    • pp.291-299
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    • 2019
  • The International Electrotechnical Commission (IEC) has regulated the definition and requirements of the exposure index (EI). In this study, we calculated the EI of several image receptors in digital radiography system of two different manufacturers according to the method as per IEC, and evaluated the relationship with incident air kerma. To calculate the EI, w e obtained the characteristics curve of each image receptor by increasing the incident air kerma at RQA 3, 5, 7 and 9, respectively. As a result, there was no significant difference in the EI values between different image receptors of the same manufacturer, but EI values of different manufacturer was different despite the same air kerma was incident. Therefore, understanding the characteristics of the digital radiography systems is important in order to use EI as a tool for measuring and managing the radiation dose.

Dual Energy CT를 이용한 금속물질 인공물 감소방법 : Dual Energy와 MAR알고리즘의 임상적 응용 (A Study of the Metal Artifact Reduction using Dual Energy CT : Clinical Applications of Dual Energy and MAR Algorithm)

  • 박기석;최우전;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.273-279
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    • 2021
  • 전산화단층촬영 검사 시 인체 내에 삽입되어 있는 금속물질은 금속주위에 있는 인체조직이나 뼈와 큰 밀도차이가 있어 인공물을 발생시킨다. 이 실험을 통해 Single source Dual energy CT에서 Dual energy검사 및 MAR 알고리즘의 특성을 비교분석하여 임상적으로 적용방법에 대한 기초자료를 제시하려 한다. MAR 알고리즘을 적용하거나 Dual Energy를 이용하여 검사하였을 때 금속 인공물이 감소하였는데 MAR알고리즘을 적용한 영상은 세부적인 부분을 왜곡시키는 단점이 있다. Dual Energy로 검사한 영상은 MAR알고리즘을 적용한 영상보다 세부적인 부분까지 구현해 낼 수 있다는 장점이 있으나 재구성에 소요되는 시간이 길며 피폭선량이 MAR알고리즘을 적용한 영상보다 약 4배 가량 높았다. 수술 후 Follow up 및 금속물질의 위치를 파악하기 위해서는 MAR알고리즘을 적용하여 영상을 획득하는 것이 검사적 측면에서 유용하며 미세 병변 확인 및 수술계획을 세우거나 진단적인 측면에서 검사를 시행하였을 때는 Dual Energy로 검사하는 것이 더 유용하다.

Characteristics of radiographic images acquired with CdTe, CCD and CMOS detectors in skull radiography

  • Queiroz, Polyane Mazucatto;Santaella, Gustavo Machado;Lopes, Sergio Lucio Pereira de Castro;Haiter-Neto, Francisco;Freitas, Deborah Queiroz
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제50권4호
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    • pp.339-346
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    • 2020
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate the image quality, diagnostic efficacy, and radiation dose associated with the use of a cadmium telluride (CdTe) detector, compared to charge-coupled device (CCD) and complementary metal oxide semiconductor(CMOS) detectors. Materials and Methods: Lateral cephalographs of a phantom (type 1) composed of synthetic polymer filled with water and another phantom (type 2) composed of human skull macerated with polymer coating were obtained with CdTe, CCD, and CMOS detectors. Dosimeters placed on the type 2 phantom were used to measure radiation. Noise levels from each image were also measured. McNamara cephalometric analysis was conducted, the dentoskeletal configurations were assessed, and a subjective evaluation of image quality was conducted. Parametric data were compared via 1-way analysis of variance with the Tukey post-hoc test, with a significance level of 5%. Subjective image quality and dentoskeletal configuration were described qualitatively. Results: A statistically significant difference was found among the images obtained with the 3 detectors(P<0.05), with the lowest noise level observed among the images obtained with the CdTe detector and a higher subjective preference demonstrated for those images. For the cephalometric analyses, no significant difference (P>0.05) was observed, and perfect agreement was seen with regard to the classifications obtained from the images acquired using the 3 detectors. The radiation dose associated with the CMOS detector was higher than the doses associated with the CCD (P<0.05) and CdTe detectors(P<0.05). Conclusion: Considering the evaluated parameters, the CdTe detector is recommended for use in clinical practice.

다양한 X-ray 촬영조건을 이용하여 획득한 skull 영상에서의 Total Variation 알고리즘의 가능성 연구 (A Study on Feasibility of Total Variation Algorithm in Skull Image using Various X-ray Exposure Parameters)

  • 박성우;이종인;이영진
    • 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.

관상동맥 전산화단층촬영 조영검사에서 생리식염수 투여를 통한 임상 유용성 평가 (The Clinical Usefulness Evaluation of Normal Saline Injection in Coronary Artery Computed Tomography Angiography(Coronary CTA))

  • 정강교;이미화;조평곤
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제37권4호
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    • pp.307-313
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    • 2014
  • 본 연구는 bolus tracking method을 이용한 관상동맥전산화단층조영검사(coronary artery CT angiography, 이하 coronary CTA)에서 조영제 주입 전 생리식염수(normal saline) 투여를 통해 변화되는 심박동수(heart rate) 특성을 고려한 촬영방법 변환으로 영상의 질과 선량에 미치는 관계를 보고자 하였다. 연구대상자는 건강검진을 목적으로 건강검진센터에 내원하여 coronary CTA을 시행한 200명의 사람을 대상으로 평가하였다. 그 결과 선량평가에서는 전향적 동조화가 후향적 동조화보다 유효선량이 $6.0{\pm}1.0mSv$(54.1%) 감소되었다. 평균 심박동수는 심장혈관확장제 니트로글리세린(nitroglycerin, 이하 NTG) 섭취 후 변화된 평균 심박동수와 생리식염수 투여 후 변화된 평균 심박동수 비교에서 $4.8{\pm}0.3bpm$의 유의한 차이의 감소를 보였고 심박동수 변화의 폭(heart rate area)에서는 평균 $4.7{\pm}2.0bpm$의 감소를 보였다. 영상평가에서는 SNR과 CNR, 그리고 blurring 정도의 평가에서 모두 심박동수가 감소됨에 따라 유의한 차이를 보였다. 임상에서 coronary CTA에서 피폭선량 감소와 영상의 질 향상을 위해 조영제 주입 전에 생리식염수 투여를 통한 심박동수 특성관찰이 요구된다.

영상 데이터 압축을 위한 Temporal Filter의 구성 (Temporal Filter for Image Data Compression)

  • 김종훈;김성대
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1645-1654
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    • 1993
  • 본 논문에서는 기존의 잡음 제거용 순환 filter와 달리 시간축 대역제한을 통해 시각특성의 개선과 영상데이타 압축 효과를 개선시키는데 그 목적을 두고 있다. 일반적으로 시간축 대역제한을 수행하려면 시간방향으로의 aliasing을 고려해야 한다. 신호 처리 관점에서 보면 신호에 aliasing이 생긴다면 이의 영향을 받지않고 (de-aliasing) filtering하는 것은 불가능하다고 알려져있다. 그러나 영상신호에서는 baseband spectrum 구조를 예측할 수 있고, 이를 토대로 aliasing의 영향을 받지않는 대역제한 방안을 생각할 수 있다. 이는 이동벡터의 궤적을 따라 공간 영역에서 대역제한(Motion Adaptive Spatial Filter)을 하는 것으로서 이들의 특성 및 구성방안으 제안한다. 이렇게 구성된 filter는 aliasing의 제기 뿐만아니라 시간축 잡음의 제거에도 기여를 하게 된다. 실험에서는 제안방법의 de-aliasing 특성과 영상부호화기로의 적용결과를 알아본다.

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Konica Hi-Ortho X-ray Film MGH에 대한 임상평가(臨床評價) (A Clinical Evaluation of Konica Hi-Ortho X-ray Film MGH)

  • 김영환;이창엽;신동식;강홍석;박준철;이인자;신화수;허준
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제10권1호
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    • pp.43-47
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    • 1987
  • Authors have tested on the characteristics, image qualities and clinical applications of Konica Hi-ortho X-ray film MGH. The results are as followed; 1. The speeds of KM/MG, MGH were as about 2.7 times, and those of KR/MG, MGH were as about 4.5 times as compared with LT-II/A and the tube voltage influenced upon KM/MG, MGH over 80 kVp, upon KR/MG, MGH over 90kVp. 2. Good image definition by the detection of Burger Phanton KM/MGH, KM/MG, and LT-II/A, and good I.Q. values by the detection of Hawlet Chart LT-II/A, KM/MGH, and KM/MG in that order. Therefore, MGH film could reduce the patient dose steeply, and furthermore, provide high image quality by the high contrast and then, it will be very useful to abdominal angiography and cerebral angiography.

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흉부촬영(胸部撮影)에서 증감지(增感紙)-필름계의 선질변화(線質變化)에 따른 감도(感度)와 화질에 관(關)한 연구(硏究) (Image and Exposure Dose in Accordance with Radiation Quality on Plain Chest Radiography)

  • 김정민;김동현;임태랑;석전유치;전전미향;앵정달야
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제15권1호
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    • pp.65-78
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    • 1992
  • Routine chest radiography is generally imaged by high voltage technique but some radiological technologists use low voltage for imaging. High voltage is usually said between $120\;kV{\sim}140\;kV$. Some RTs like using heavy filtration but others seldom like using it. However which is better for use calcium tungustate film screen system or ortho system and high contrast film or wide latitude c-type film for the exculusive use of chest radiography. We could not make a decision which is ideal method for use. In my opinion any method is not always exellent for chest radiography. In my experiments that I had at Kaken hospital in Japan last year I expect to keep the balance between image quality and diagnostic range and to reduce radiation dose for patients. My experiments are as follows. 1. We have looked into system characteristics(speed and contrast) in accordance with kVp($80{\sim}140$) and added filter($no{\sim}1/16\;VL$) in three screen film systems(BX3+CRONEX4, SRO750+MGH, SRO750+MGL). 2. We have looked into skin dose and film dose with same D=1.8 lung field density in accordance with kVp($80{\sim}140$) and added filter($no{\sim}1/16\;VL$) in three screen film systems. 3. We have compared with the evaluation between correlation of physical image quality(MTF) and optical diagnostic capability. Result are follows. 1. Speed of BX3+CRONEX4 became higher in accodance with kVp and thickness of filter but speed of ortho system was not as like regular system. Thicker filter diminished the speed over 100 kV range in SRO750+MGL. In case of SRO750+MGH speed of 1/16VL filter was looked into lower than speed of 1/4VL filter. Sensitivity of ortho system depends on tube voltage and added filter. 2. Skin dose has been detected $225\;{\mu}Gy{\sim}66\;{\mu}Gy$ in BX3+CRONEX4 from 80 kV, no filter to 140 kV, 1/16VL filter. SRO750+MGH could reduce the patient dose $1/2{\sim}1/3$ level in comparison to that of BX3+CRONEX4. 3. The higher kV was the worse MTF became the thicker filter was the worse MTF became too. MTF of BX3+CRONEX4 was detected better than MTF of SRO750+MGH but SRO750+MGH's optical detectability of small lesion in lung field came out better than that of BX3+CRONEX4. Conclusion Recently routine chest radiography is generally imaged by high voltage but it seems to be there are some questions in using of film screen combination. In high voltage chest radiography the subject contrast will come down that means latitude become wider. In this case if we select the low contrast film screen system(C or L type) the film contrast will fall down extremly and detectability of small lesion will be deteriorated. Wide latitude C, L type film has a merit of high detectability on mediastinum. Furthermore high contrast film screen system has the advantage to keep the high contrast in low density region as like mediastinum and heart shadow. Therefore in low subject contrast high voltage chest radiography we would rather choose the high contrast film screen system(H type) I think. From a view point of patient dose detectability of mediastinum and lung field. The optimum technical facter was found out 120 kV, 1/16VL filter : BX3+CRONEX4, 140 kV, 1/4VL filter : SRO750+MGH, 100 kV, 1/4VL filter : SRO750+MGL.

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치료방사선량평가를 위한 CCD 기반 광학컴퓨터단층촬영 스캐너의 특성 (Characteristics of CCD Based Optical CT Scanner for Therapeutic Radiation Dosimetry)

  • 이재춘;김애란;지영훈;권수일
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제27권2호
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    • pp.72-78
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    • 2016
  • 중합체 겔 선량계의 치료방사선 선량 평가를 위해 CCD 카메라와 LED 광원을 결합하여 소형 광학컴퓨터단층촬영 스캐너를 제작하였다. LED에서 나온 평행 빔은 아쿠아리움, 겔 팬텀, 텔레센트릭 렌즈를 통과한 후 CCD 카메라로 영상이 수집되었으며, MATLAB을 이용하여 영상을 재구성하였다. 겔 선량계는 구동 모타와 LabVIEW를 이용하여 $0.72^{\circ}$씩 회전시키었으며, 1회전 당 500장의 슬라이스 영상을 얻는데 걸린 시간은 20분 이내였다. 제작한 광학컴퓨터단층촬영 스캐너의 공간주파수 4.5 lp/mm에서 MTF값은 72%이었다. 중합체 겔 선량계의 광학컴퓨터단층촬영 스캐너의 선형상관계수 $r^2$ 값은 0.987이었다.

호흡으로 인한 움직임이 큰 종양의 방사선치료 시 Abdomen and Chest Motion Control Device (ABCHES)의 유용성 평가 (Evaluation on Usefulness of Abdomen and Chest Motion Control Device (ABCHES) for the Tumor with a Large Respiratory Motion in Radiotherapy)

  • 조윤진;전미진;신동봉;김종대;김세준;하진숙;임정호;이익재
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.85-93
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    • 2012
  • 목 적: 호흡에 의한 장기의 움직임이 큰 흉부와 상복부에 위치한 종양의 토모테라피 치료 시 움직임을 최소화하기 위해 노력으로 호흡 조절 시스템을 적용하지만 여러 제약이 따라 이용이 제한적이었다. 이에 본 연구에서는 토모테라피 치료 시 효율적인 호흡 조절을 위한 ABCHES system의 적용 가능성 및 유용성을 평가해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 흉부와 상복부에 위치한 폐와 간, 쓸개, 췌장에 토모테라피 치료를 받은 5명의 환자를 대상으로 하였다. 모든 환자에게 ABCHES를 사용하여 자유 호흡법과 얕은 호흡법을 각각 교육한 후 치료 계획용 4D-CT를 실시하여 총 10개의 4차원 단층촬영영상을 획득 하였다. 한명의 전공의는 각 영상의 최대 흡기, 최대 호기, 호흡의 중간 위상, Average CT이미지에서 육안적으로 보이는 종양과 주변 정상장기를 그렸으며 MIM에서 선량체적 히스토그램과 종양의 움직임에 대한 정량적 분석을 실시하였다. 자유 호흡과 얕은 호흡 상태에서 장기의 움직임은 총 여섯 방향에서 평가하였고 주변 장기에 조사된 방사선량을 비교하였다. 결 과: 5명의 환자 중 호흡 조절 장치인 ABCHES를 이용하여 자유 호흡과 얕은 호흡 상태에서 장기의 움직임이 5 mm 이상 움직인 호흡은 자유 호흡이 12번인 반면 얕은 호흡에서는 2번으로 감소되었다. 선량 체적 히스토그램을 통한 비교 분석 결과 두 호흡간 치료 체적과 종양조직 주변 정상 장기 2개의 평균 선량 값과 정상조직에 방사선이 조사되는 용적에서 ABCHES를 이용한 얕은 호흡이 자유 호흡에 비해 모두 낮은 치료 결과 값을 확인 할 수 있었다. 결 론: ABCHES를 사용하여 규칙적이고 정확한 얕은 호흡을 함으로써 토모테리피 치료 시 유용성과 호흡에 따른 종양의 움직임을 최소화 할 수 있음을 확인 하였고, 주변 정상조직에 불필요하게 조사되는 방사선을 감소시킬 수 있었다.

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