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디지털 방사선 시스템(DR)의 자동노출제어장치 이용 시 이온 챔버의 성능 평가를 위한 엔트로피 분석법의 유용성과 최적의 챔버 조합 모델 구현 연구

Study on Usefulness of Entrance Surface Dose (ESD), Entropy Analysis Method to Evaluate Ionization Chamber Performance and Implementation of Optimal Chamber Combination Model when using Automatic Exposure Control (AEC) Device in Digital Radiography (DR)

한국방사선학회논문지 2020년 14권 4호 p.375 ~ 3830
황준호, 최지안, 이경배,
소속 상세정보
황준호 ( Hwang Jun-Ho ) - Kyung Hee University Hospital Department of Radiology
최지안 ( Choi Ji-An ) - Kyung Hee University Hospital Department of Radiology
이경배 ( Lee Kyung-Bae ) - Kyung Hee University Hospital Department of Radiology

Abstract

본 연구는 자동노출제어장치 사용 시 이온 챔버의 성능과 조합에서 비롯된 문제를 정량적으로 분석하는 방법론을 제시하고 디지털 방사선 시스템의 성능을 최적화하고자 하였다. 실험방법은 복부와 골반부 검사에 사용된 파라미터의 X선질을 백분율 평균오차(PAE; Percentage Average Error)와 반가층(HVL; Half Value Layer)으로 평가하였다. 그 후 세 가지 이온 챔버를 조합했을 때의 입사표면선량(ESD; Entrance Surface Dose)과 엔트로피(Entropy)를 산출하여 방사선 출력의 안정성과 영상 품질을 분석하였다. 그 결과 실험에 사용한 디지털 방사선 시스템의 X선질은 모두 정상 범위의 백분율 평균오차와 반가층을 보였다. 입사표면선량은 챔버의 조합에 비례하여 증가하였고, 엔트로피는 세 개의 챔버가 조합됐을 때를 제외하고는 이온 챔버의 조합에 비례하여 증가하였다. 결론적으로 입사표면선량과 엔트로피를 이용한 분석은 이온 챔버의 성능과 조합의 문제를 평가하는데 유용한 방법인 것을 알 수 있었으며, 두 개 이하의 이온 챔버를 조합했을 때 디지털 방사선 시스템의 성능을 최적으로 유지할 수 있음을 알 수 있었다.

This study aimed to propose a methodology for quantitatively analyzing problems resulting from the performance and combination of the ionization chamber when using an automatic exposure control (AEC) and to optimize the performance of the digital radiography (DR). In the experimental method, the X-ray quality of the parameters used for the examination of the abdomen and pelvis was evaluated by percentage average error (PAE) and half value layer (HVL). Then, the stability of the radiation output and the image quality were analyzed by calculating the entrance surface dose (ESD) and entropy when the three ionization chambers were combined. As a result, all of the X-ray quality of the digital radiography used in the experiment showed a percentage average error and a half value layer in the normal range. The entrance surface dose increased in proportion to the combination of chambers, and entropy increased in proportion to the combination of ionization chambers except when three chambers were combined. In conclusion, analysis using entrance surface dose and entropy was found to be a useful method for evaluating the performance and combination problems of the ionization chamber, and the optimal performance of the digital radiography can be maintained when two or less ionization chambers are combined.

키워드

디지털 방사선 시스템 ; 자동노출제어장치 ; 이온 챔버 ; 입사표면선량 ; 엔트로피
Digital radiography (DR) ; Automatic exposure control (AEC) ; Ionization chamber ; Entrance surface dose (ESD) ; Entropy

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