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단순흉부촬영과 Duel-Energy, Digital Tomosynthesis의 물리적 특성 비교평가에 관한 연구
신훈열(Hun-yeol Shin),김상현(Sang-hyun Kim),대창민(Chang-min Dae),민관홍(Kwam-hong Min) 대한영상의학기술학회 2015 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2015 No.1
목 적 : 본 연구는 간접방식 디지털 방사선시스템에서 chest phantom을 이용하여 환자 두께 변화에 따른 단순흉부촬영, Duel-Energy(이하 DE), Digital Tomosynthesis(이하 DTS) 영상을 물리적 평가를 하고자 한다. 대상 및 방법 : 연구에 사용되어진 General x-ray DE, DTS 검사는 본원 GE사의 Discovery XR656 장비를 사용하였다. Quality chest phantom(Duke07-646) 뒤에 Polymethylmethacrylate(PMMA) 0cm, 5cm, 10cm, 15cm를 놓고 동일조건으로 Lung section, Heart section을 나누어 조사하였다. DE 는 soft-tissue 영상을 대상으로 시행하였다. 이렇게 얻어진 영상으로 SNR, CNR, RMSE를 구하였으며, 각각의 수치를 비교 분석하였다. 결 과 : Phantom test에 의한 SNR은 두께가 증가함에 따라 대체적으로 비례하여 증가하였지만, 단순흉부촬영(lung section) 10cm일 때, SNR이 증가했다가 15cm일 때는 감소하는 결과가 나타났다. PMMA를 두지 않은 것과 PMMA 15cm와의 DTS는 최대 약 1.9배, DE 에서는 약 4.4배 정도 차이를 보였다. CNR은 Lung section에서 0~5cm구간은 감소하지만 10~15cm 구간은 상승하는 것으로 나타나며 Heart section에서는 DE에서만 10~15cm구간이 상승하는 것으로 관찰되었다. 또 한 PMMA를 두지 않은 것과 PMMA 15cm와의 Lung에서 DTS는 최대 약 5.3배, DE는 약 1.5배, Heart에서 DTS는 최대 약 18배, DE는 약 5배정도 차이가 크게 나타났다. RMSE값은 DTS에서의 Small ROI 값이 단순흉부촬영보다 Lung에서 23.7배, Heart에서 5.1배 더 높게 나타났다. 결 론 : 단순흉부촬영, DE와 DTS는 검사하고자 하는 목적이 다르다. 하지만 물리적인 화질 평가만 보자고 한다면 그 차이가 크다. 이번 연구에서는 SNR, CNR, RMSE와 같은 물리적 방법으로 분석한 결과 Lung, Heart section 포함하여 DTS에서 가장 우수한 화질평가를 받았 다. Purpose : Purpose of this study is to evaluating the Physical Characteristics of General chest radiography, Duel-Energy (hereinafter DE) and Digital Tomosynthesis (hereinafter DTS) according to patient weight changes by using a chest phantom in indirect digital radiography systems. Materials and Methods : General chest radiography, DE and DTS test were used GE s Discovery XR656 equipment in the study Quality chest phantom (Duke07-646) placed in front of Polymethylmethacrylate (PMMA) 0cm, 5cm, 10cm, and 15cm were exposed separately Lung and Heart section under the same conditions. DE was performed to target the soft-tissue imaging. Was thus obtained image to obtain SNR, CNR, RMSE, each of the levels were compared. Result : SNR was increasing in proportion according to increasing thickness generally by phantom test. General chest (lung section), when the SNR increases 10cm, but when 15cm, decreasing the results appeared. Not put PMMA and PMMA 15cm in DTS is up to approximately 1.9 times and DE in about 4.4 times differed. The CNR in Lung section 0 ~ 5cm intervals are reduced, but 10 ~ 15cm interval appears to be rising in the Heart section was observed to rise 10 ~ 15cm interval only DE. In addition, DTS of not put the PMMA and PMMA 15cm is up to about 5.3 times in the Lung, DE showed the difference of about 1.5 times. In Heart, up to about 18 times, DE is a difference of about 5 times increased. RMSE values of Small ROI in DTS were 23.7 times higher than those of General chest shooting in Lung and were 5.1 times higher in Heart. Conclusion : General chest radiography, DE and DTS are different from the purpose of examination. However the difference is greater, if only wanted to observe the physical quality performance. In this study, SNR, CNR, the analysis by physical methods such as RMSE, including Lung and Heart section received the highest quality rating in DTS.
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