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디지털 영상에서 화질관리에 관한 노출지수(EI)의 유용성 연구

The Review of Exposure Index in Digital Radiography and Image Quality

방사선방어학회지 2013년 38권 1호 p.29 ~ 36
양숙 ( Yang Sook ) - 동신대학교 방사선학과

한재복 ( Han Jae-Bok ) - 동신대학교 방사선학과
최남길 ( Choi Nam-Gil ) - 동신대학교 방사선학과
이성길 ( Lee Seong-Kil ) - 광주보건대학교 방사선과

Abstract

CR과 DR 장비에서 팬텀을 이용하여 선량과 노출지수(exposure index, EI)의 변화를 관찰하고 처리된 영상에서 NSR (noise to signal ratio)과 CNR (contrast to noise ratio)을 측정하여 디지털 시스템에서 방사선량을 최적화하기 위한 인자들 간의 상관관계를 알아보고자 하였다. EI와 입사표면선량(entrance surface dose, ESD)는 CR과 DR 장비에서 모두 주어진 선량의 증가에 따라 비례하여 증가하였다. 적정범위 내 EI 산출시 CR의 경우 DR 보다 더 많은 선량이 요구되었으나 두 시스템에서 모두 EI 지표는 노출인자인 kVp, mAs의 증가에 대해 선형으로 비례하여 증가하였다. 특히, 검출기 효율이 우수한 DR 시스템에서는 선량 변화에 대해 더 안정된 감도를 나타내었고, 최소의 선량증가에도 영상의 유용한 대조도를 형성하여 화질의 향상에 쉽게 도달할 수 있었다. 이는 검출기 흡수선량과 밀접한 관련이 있는 EI 지표의 정확성을 예측 가능하게 하였다. EI의 물리적 특징과 영상평가를 위한 NSR 측정은 DR 시스템에서 CR 보다 더 낮은 NSR이 나타났으며 CR에서는 6 mAs이상의 관전류에서는 관전압의 값에 따른 영향이 상대적으로 적었다. 본 연구 결론은 디지털 시스템 검출기의 흡수선량 측정의 지표인 EI는 노출인자와 선형비례관계에 있었고 EI가 제조사에서 제공한 범위 내에 존재할 때 그 EI 지표가 우수할수록 최적의 영상화질을 얻을 수 있었다. 또한 디지털 방사선 영상 기술에서 EI의 물리적 특징의 활용은 실제 임상에서 영상의 화질향상에 도움을 주고 검출기의 품질관리를 통하여 환자의 불필요한 피폭선량을 줄이는 데 많은 기여를 할 수 있을 것이다.

The aim of this study was to determine the correlation between exposure index (EI) and dose factors related to radiation dose optimization in digital radiography (DR) system. Two phantoms with built-in regional test object for quantitative assessment of images were used to produce image signals that acquired in chest radiography background. EI and entrane surface dose (ESD) increased proportionally with rise of radiation dose (kVp, mAs) in both DR and CR systems. Especially, DR detector was effective to form good contrast and hence, reached easily to improvement of image quality with minimal dose changes. It made operators possible to expect the accuracy of EI values deeply related to absorbed dose of the detector. The evaluation of images was obtained specially employed calculation of noise to signal ratio (NSR) and contrast to noise ratio (CNR). These measurements were performed for how exposure factors affect image quality. NSR was inversely proportional to kVp and mAs and low NSR represented high signal detection efficiency. Consequently, EI values was the measure of the amount of exposure received by the image receptor and it was proportional to exposure factors. Therefore the EI in a recommended range from manufacturer can offer optimal image quality. Also, continuous monitoring of EI values in the digital radiography can reduce the unnecessary patient dose and help the quality control of the system.

키워드

노출지수; 잡음 대 신호비; 입사표면선량
Exposure index; Noise signal ratio; Entrance surface dose
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KCI