자동노출제어장치의 채광창 차폐정도와 농도, 감도의 변화가 관전류량과 영상품질에 미치는 영향 = Effects of Field Configuration Shielding Area and Changing of Density and Sensitivity on TubeCurrent and Image Quality in Automatic Exposure Control System

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to analysis the effects of shielding area of field configuration with changing of sensitivity and density on tube current (milliampere-seconds, mAs) and image quality in automatic exposure control (AEC) system. The equipment used a digital radiography device (Digital Diagnost, Philips, Netherlands), which has a integral type with an X-ray tube and an indirect digital detector. The AEC system conditions were consisted of 9 setting environments, that mode changing of the sensitivity (S200, S400, S800) and the density (+2.5, 0, -2.5). The tube current evaluated automatically exposed mAs under 81 combination conditions crossed by AEC conditions in fixed at 40 kVp. The image quality evaluated the radiographic images that selected valid images by visual assessment the radiographic images of the self-produced conical pyramid phantom and then measured their signal to noise ratio (SNR). As a result, the maximum tube current was 60.0 mAs that automatically exposed conditions were the 100% of shielding area and the sensitivity of S200 and the density of +2.5. The minimum tube current was 0.9 mAs with non-shielding area and the sensitivity of S800 and the density of -2.5. When the shielded area 0% with the sensitivity of S200 and the density of +2.5, the maximum SNR was the highest as 25.2. But when the shielded area 25% with the sensitivity of S800 and the density of –2.5, the minimum SNR was the lowest as 4.7.

국문 초록 (Abstract)

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.

참고문헌 (Reference)

• 1 정지상, "자동노출제어를 사용한 X선 흉부촬영에서 AEC 표지자 사용에 따른 환자 피폭선량 감소 효과" 대한방사선과학회 37 (37): 177-185, 2014
• 2 김기원, "복부 전후 방향 검사의 자동노출제어 사용 시 선량 비교 연구" 대한방사선과학회 38 (38): 205-211, 2015
• 3 이진수, "변형근치유방절제술 환자의 Ion chamber 변화에 따른 디지털 흉부 영상의 화질 평가" 한국콘텐츠학회 13 (13): 204-210, 2013
• 4 김기홍, "방사선 자동 노출제어장치에 의한 피폭선량 변화 및 이미지 개선효과에 관한 연구" 서울산업대학교 산업대학원 2003
• 5 이진수, "디지털 흉부영상에서 자동노출제어 및 감도변화를 이용한 영상품질의 정량적인 평가" 한국콘텐츠학회 13 (13): 275-283, 2013
• 6 이진수, "디지털 흉부엑스선 검사에서 환자선량 감소를 위한 부가필터와 Ion chamber 센서 조합" 한국방사선학회 9 (9): 175-181, 2015
• 7 성열훈, "관전압과 관전류량이 노출 지수에 미치는 영향: 원뿔형 피라미드 팬텀 방사선영상 중심으로" 한국방사선학회 13 (13): 749-755, 2019
• 8 G. Ullman, "The influence of patient thickness and imaging system on patient dose and physical image quality in digital chest imaging" 114 (114): 294-297, 2005
• 9 Albert Rose, "The Sensitivity Performance of the Human Eye on an Absolute Scale*" The Optical Society 38 (38): 196-208, 1948
• 10 D. Sage, "Teaching image-processing programming in Java" Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 20 (20): 43-52, 2003
• 11 B. Y. Choi, "Study on Radiation Dose and Image Density according to the Auto Exposure and Sensitivity settings using the test method in the Chest PA chest Phantom" 13 (13): 73-80, 2016
• 12 Cécile R. L. P. N. Jeukens, "Gonad shielding in pelvic radiography: modern optimised X-ray systems might allow its discontinuation" Springer Science and Business Media LLC 11 (11): 2020
• 13 Marij J. Frantzen, "Gonad shielding in paediatric pelvic radiography: disadvantages prevail over benefit" Springer Science and Business Media LLC 3 (3): 23-32, 2012
• 14 Sung-Chul Kim, "Evaluation of automatic exposure control system chamber for the dose optimization when examining pelvic in digital radiography" IOS Press 23 (23): 321-330, 2015
• 15 N. Hawking, "Effects of AEC Chamber Selection On Patient Dose and Image Quality" 80 (80): 411-420, 2009