흉부 X-Ray 검사시 Low Dose Image Protocol 사용의 유용성에 관한 고찰

채정현(Jeong-hyun Chae),안치복(Chi-bok An),손영목(Yung-mok Son),김윤국(Yoon-kook Kim),박순규(Soon-kyu Park) 대한영상의학기술학회 2018 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2018 No.1

목 적:흉부 X-Ray 검사시, Normal Chest protocol 과 Low Dose Image protocol 영상의 SNR, DAP, 유효선량을 비교함으로써, Low Dose Image protocol의 유용성을 영상의 퀄리티나 환자선량 측면에서 평가하기 위함에 있다. 대상 및 방법: Samsung GC85A를 사용하여 흉부팬 텀을 이용한 Chest PA 검사를 재현하였다. kVp는 110으로 설정하고 mAs는 Auto Exposure Control(AEC) 시스템에 의거하여 총 60장의 영상을 획득한 뒤, 각각 Normal Chest protocol과 Low Dose Image(LDI) protocol을 통하여 Processing을 시행하였다. Image J 프로그램을 통해 각 영상의 SNR을 구하고, GC85A에서 제공하는 DAP를 이용하여 PCXMC 2.0으로 이용하여 유효선량을 계산하였다. 획득한 데이터를 normal protocol과 LDI protocol에 따라 분류한 뒤, 비교 분석하였고, 해당이미지에 대하여 정성적 평가를 시행하였다. 각 그룹의 유의성은 각 그룹의 유의성은 SPSS (version 12.0, SPSS Inc Chicago, IL, USA) 통계 패키지 프로그램을 사용하여 T-test를 시행하여 검증하였으며, 신뢰구간은 95%이다. 결 과:각각의 protocol의 SNR과 DAP, 그리고 유효선 량을 비교 분석한 결과, Normal Chest protocol의 영상들의 SNR이 LDI Chest protocol에서의 영상들 보다 Lung field에서는 10.3%, Rib에서는 11.4%, Heart에 서는 10.9%, Soft skin 에서는 10.9%로 더 높게 측정되었다. 유효선량의 경우, Normal Chest protocol에서의 유효선량 평균은 0.0380mSv, LDI Chest protocol에서의 유효선량 평균은 0.0147로, Normal Chest protocol에서의 유효선량이 LDI Chest protocol의 영상의 유효선량보다 61% 더 높게 측정 되었다. 비록 SNR값이 다소 감소하는 경향이 있었으나, LDI protocol 영상의 정성적 평가 결과가 평균 4.7점인 것으로 볼 때, 진단적 가치가 충분히 있음을 알 수 있었다. 유의성 검증결과 각각의 프로토콜의 부위별 SNR, DAP, mSv 모두 유의한 차이가 있었다(p=0.05). 결 론:Normal protocol과 LDI protocol 영상들의 SNR과 DAP와 유효선량의 비교 분석을 통해, 흉부 X-Ray 검사시 LDI protocol의 사용이 Normal Chest protocol을 사용하는 것보다 영상의 퀄리티적인 측면이나 환자 선량 측면에서 더 유용하다고 사료된다. Purpose:this study has a purpose to evaluate usefulness of Low Dose Image protocol by comparing SNR, DAP and efficient dose of Normal Chest pro-tocol and Low Dose Image protocol in image quality and patient dose. Materials and Methods:We made up Chest PA X-ray exam condition with GC85A of SAMSUNG. kVp is 100, mAs was under the Auto Exposure Control(AEC) system. After acquiring 60 images, we implemented post-processing to each image using Normal protocol and Low Dose image protocol. We measured SNR from Image Jprogram, and DAP from GC86A of SAMSUNG to calculate efficient dose with PCXMC2.0. Acquired data is classified as protocols to compare and analyzed, then we conducted qualitative enaluation. T-test is implemented for significance test with SPSS(version 12.0, SPSS Inc Chicago, IL, USA). Confidence interval is 95%. Result:From result of compare and analysis of SNR, DAP and efficient dose from each protocol, SNR of Normal Chest protocol is higher, 10.3% in lung field, 11.4% in ribs, 10.9% in heart, 10.9% in soft skin, than Low Dose Image protocol. Average efficient dose of Low Dose protocol was 0.0147 mSv, and 0.0380 mSv for Normal. Efficient dose of Normal protocol measured higher than Low Dose protocol as 61%. Although SNR value decreased, images of Low Dose protocol are qualified for diagnosis, cause the result of qualitative evaluation was 4.7 in average. SNR, DAP and mSv of each protocol has significance difference(p=0.05). Conclusion:With comparison and analysis of SNR, DAP and efficient dose of Normal protocol and Low Dose protocol, it is considered that using Low Dose Image protocol is more pertinent in image quality and patient dose than using Normal image protocol.

소아 흉부 X-ray 검사 시 Exposure field 조정에 따른 유효선량의 평가

안준오(June-Oh Ahn):정지상(Ji-Sang Jung):김성식(Sung-Sik Kim):안치복(Chi-Bok An),박순규(Sun-Kyu Park),임재식(Jae-Sik Lim) 대한영상의학기술학회 2016 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2016 No.1

목 적 : 소아 흉부 X-ray 검사 시, DR system에서의 적절한 Exposure field 조정을 통해 유효 Exposure Index범위 내의 영상의 유효선량과 각 장기에서의 유효선량 및 cancer risk 확률을 비교함으로써, field size 조정에 따른 유효선량 및 장기 유효선량을 평가하기 위함에 있다. 대상 및 방법 : 본원의 디지털 진단용 엑스선 촬영장치인 Discovery XR656(GE Healthcare, Korea)을 사용하여, 소아 흉부팬텀을 이용한 Chest AP검사를 수행하였다. IEC 61257-1에서 권고하는 General Digital Radiography의 선질 RQA3 조건에 맞춰 SID는 110cm, 노출조건은 관전압 50kVp로 고정하고, mAs range는 위의 장비에서 적용할 수 있는 범위 안에서 0.5,0.63,0.8,1.0,1.25,1.6,2.0,2.5,3.2mAs으로 변화를 주며 exposure하였다. 위의 조건에 따라, Exposure field size를 20cmx20cm, 30cmx30cm, 40x40cm, 총 3그룹으로 분류하였다. 각 조건에서 총 243번의 exposure를 한 뒤, 이의 평균값을 구하였다. 또한 획득 된 영상들을 Exposure Index를 기준으로 세 그룹으로 분류하고, 이 중에서 유효 Exposure Index범위 내의 영상들만을 분류하여 DAP를 계산하고 a PC-Based Monte Carlo Program 2.0(PCXMC)를 사용, 유효선량을 도출하였다. 위에서 얻은 유효선량을 기준으로 DR system에서 소아 Chest AP(PED)검사 시, Exposure field size에 따른 유효선량 경향을 분석하였다. 또한 각 조건에서 선량계로 측정한 실측 선량 값을 측정하여 Phantom에서 흡수한 실제 선량 값을 비교하였다. 더불어, PCXMC2.0을 사용하여 각 장기에서의 유효선량과 cancer risk 확률도 계산하였다. 결 과 : 적정 노출 군(DI: -3.0이상, 2.0이하)에 포함된 영상 중에서 동일한 mAs를 기준으로 Field size가 증가할 때의 유효선량은 field size가 늘어남에 따라 유효선량도 증가하는 경향을 보였다. 반면 선량계를 통해 측정한 phantom에서의 실측 선량 값에서는 큰 변화가 없었다. 또한 PCXMC2.0을 이용한 각 장기에서의 유효선량 및 cancer risk 확률은 증가하는 경항을 보였다. 결 론 : 각 조건으로부터 획득된 영상의 Exposure Index 값을 기준으로 분류한 영상들의 결과 값을 통해 소아 Chest AP(PED)검사 시, 의료 방사선 종사자의 적절한 Field size 조정을 통해 소아 환자의 피폭 저감화 및 방사선 방어에 일조할 수 있다고 사료된다. Purpose : Pediatric chest radiography, DR system at the effective dose of the proper image within the range Exposure Index Exposure field through the appropriate adjustments by comparing the effective dose and cancer risk probability in each organ, It is in order to assess the effective dose and organ dose of the active field size adjustment. Materials and Methods : Using the present system of digital diagnostic X-rays taken of Discovery XR656 (GE Healthcare, Korea), Chest AP tests were performed using a pediatric chest phantom. SID is 110cm, exposure conditions and secure it with the tube voltage 50kVp, mAs range gives exposure to changes in 0.5,0.63,0.8,1.0,1.25,1.6,2.0,2.5,3.2mAs was within the range that can be applied to the above equipment. Depending on the conditions above, Exposure field size of 20cmx20cm, 30cmx30cm, 40x40cm, were divided into three groups. After a total of 243 times in each exposure condition, its average value was determined. Classified into three groups of the acquired image relative to the Exposure Index, and classifies the image only in the effective Exposure Index range from this calculate the DAP to use a PC-Based Monte Carlo Program 2.0 (PCXMC), derived the effective dose. Based on the effective dose obtained above test, were analyzed according to the effective dose trend Exposure field size. In addition, by measuring dose actually measured value measured by a dosimeter in each condition the actual dose value was measured by absorption at Phantom. In addition, by using the calculated PCXMC2.0 the effective dose and the probability of cancer risk from each organ. Result : Among the images included in the appropriate exposure group relative to the same mAs effective dose to increase the Field size tended to increase the effective dose is increased. On the other hand, the actually measured value of the dose measured by the dosimeter in phantom unchanged. Effective dose and cancer risk probability in each organ using PCXMC2.0 also showed a tendency to increase. Conclusion : Through the results of the classification based on the DI value of the images obtained from each condition, through the appropriate Field size adjustment of medical radiation workers, it is thought that exposure can contribute to the reduction of Radiation Protection and pediatric patients.

소아 투시검사 시 필터 사용에 따른 피폭선량 감소

전선우(Sun-Woo Jeon),정지상(Ji-Sang Jung),안치복(Chi-Bok An),김성식(Sung-Sik Kim),박순규(Soon-Kyu Park),임재식(Jae-Sik Im) 대한영상의학기술학회 2016 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2016 No.1

목 적 : 본 연구는 소아의 투시검사 시 filter를 사용하여 영상의 질 변화없이 피폭선량 감소 변화에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 실험에 사용된 장비는 TOSHIBA사의 BLF-15B와 0세 소아 Phantom 704-G에 15cm x 20cm 조사야, SID 110cm, 80kv에 AEC mode로 1분동안 X-ray를 조사하였다. Filter는 DAP meter위에 고정시켰고, 0.1mmCu filter와 0.2mmAl filter를 사용하였다. <실험1> 15f/s에서 filter를 사용하지 않고 80kv AEC mode로 1분 동안 X-ray를 조사하였다. <실험2> 7.5f/s에서 filter를 사용하지 않고 <실험1>과 동일한 방법으로 실험하였다. <실험3> 15f/s에서 0.1mmCu filter를 사용하여 <실험 1>과 동일한 방법으로 실험하였다. <실험4> 15f/s에서 0.1mmCu filter+0.2mmAl filter를 사용하여 <실험1>과 동일한 방법으로 실험하였다. DAP meter를 이용해 면적선량을 구했고, unfors사의 Patiant skin dosimeter를 이용해 입사선량을 구하고 NRBP 검사별 변환계수를 사용하여 유효선량을 구했다. 움직임에 의한 영상화질 평가는 NEMA XR21의 moving wire targets을 이용해 pulse rate에 따른 wire 관측 여부를 평가하였고, SNR은 ROI 영역과 Background 영역의 평균과 표준편차 값으로 구했다. 결 과 : 면적선량은 각각 417.25mGycm2, 204. 24mGycm2, 148mGycm2, 146.75mGycm2로 나왔고, 15f/s에 filter를 사용하지 않았을 때보다 15f/s에 0.1mmCu+0.2mmAl filter를 사용하였을 때가 약 65% 감소하였다. SNR은 각각 24.11, 14.34, 30.87, 30.51로 나왔고 15f/s에 filter를 사용하지 않았을 때보다 15f/s에 0.1mmCu+0.2mmAl filter를 사용하였을 때가 약 21% 증가하였다. 유효선량은 각각 0.1085mSv, 0.0531mSv, 0.0385mSv, 0.0382mSv로 나왔고 15f/s에 filter를 사용하지 않았을 때보다 15f/s에 0.1mmCu+0.2mmAl filter를 사용하였을 때가 약 65% 감소하였다. 결 론 : 소아투시 검사 시 15f/s으로 filter를 적절히 사용한다면 영상의 질을 저해하지 않으면서 소아의 피폭선량을 줄일 수 있다고 사료된다. Purpose : The purpose of this examine was investigate the dose reduction without changing the quality of the image according to using filter in pediatrics fluoroscopy studies. Materials and Methods : The experiment exposed the X-ray for 1 minute with 80kv AEC mode, SID 110cm, collimation 15cm x 20cm with TOSHIBA Corporation BLF-15B and 704-G 0 aged pediatric phantom. filter is fixed on the DAP meter, it was used 0.1mmCu filter and 0.2mmAl filter. <experiment 1> With 15f/s and no filter, X-ray is exposed for 1 minute with 80kv AEC mode. <experiment 2> With 7.5f/s and no filter ,take same method as <experiment 1> <experiment 3> With 15f/s and 0.1mmCufilter ,take same method as <experiment 1> <experiment 4> With 15f/s and 0.1mmCu+0.2mmAl filter ,take same method as <experiment 1> Dose area was measured using DAP meter and absorbed dose was measured using unfor’s Patiant skin dosimeter, it was used to obtain the effective dose. Depending on the pulse rate change, Image quality evaluation by the movement was evaluated by using a moving wire targets of the NEMA XR 21 according to visible wire. SNR was determined by average of ROI area and standard deviation of background area. Result : Area dose was measured to 417.25mGycm2, 204.24mGycm2, 148mGycm2, 146.75mGycm2 and Area dose used to 15f/s was reduced by appro ximately 65% when using the 0.1mmCu +0.2mmAl filter compared with no filter. SNR was measured to 24.11, 14.34, 30.87, 30.51 and SNR used to 15f/s increased by approximately 21% when using the 0.1mmCu +0.2mmAl filter compared with no filter. effective dose was measured to 0.1085mSv, 0.0531mSv, 0.0385mSv, 0.0382mSv and effective dose used to 15f/s was reduced by approximately 65% when using the 0.1mmCu +0.2mmAl filter compared with no filter. Conclusion : By using of filter in pediatrics fluoroscopy studies, it is considered to reduce the radiation of children without changing the quality of the image.

Dual Source Dual Energy CT의 kV 변조에 따른 VNCa와 VMI+ 화질 비교 및 최적화된 검사 방법에 관한 연구: 돼지 발목 인대 모델

정윤영(Yun-Young Jeong),심지나(Ji-Na Shim),김령희(Ryung-Hee Kim),안치복(Chi-Bok An),김세영(Sei-Young Kim) 대한CT영상기술학회 2023 대한CT영상기술학회 학술대회자료집 Vol.2023 No.1

A Study on the Comparison of VNCa and VMI+ Image Quality and Optimized Method according to kV Modulation of DECT: A Porcine Ankle Ligament Model

정윤영(Yoon-Yeong Jung),심지나(Ji-Na Shim),김령희(Ryeong-Hee Kim),안치복(Chi-Bok An),김세영(Se-Yeong Kim) 대한CT영상기술학회 2023 대한CT영상기술학회지 Vol.25 No.2

본 연구는 돼지 뒷다리 발목 인대 모델을 이용하여 관전압 변조에 따른 단일 에너지와 이중 에너지 VNCa, VMI+ 55, 65, 75 keV 영상의 인대 진단에 대한 유용성을 정량, 정성적으로 평가하였다. 인대 모델의 가장 넓은 두 부위를 관심 영역(Region of interest; ROI)으로 설정하였고 Hounsfield Unit(HU), 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR), 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio; CNR)를 구하여 그 평균값을 바탕으로 정량적 평가를 시행하였다. 또한, 재구성된 이미지를 이용하여 근골격계 판독 전문의 5명과 CT 검사실 경력 5년 이상의 방사선사 5명이 인대 진단에 대한 정성적 평가를 시행하였다. 정량 및 정성 평가 결과, 70/Sn150 kVp에서 획득한 DECT VNCa 영상과 VMI+ 65 keV 영상이 단일 에너지 영상보다 더 우수한 영상을 나타내었으며 모두 통계학적으로 유의미한 차이를 나타내었다.(p<0.05) 또한, VMI+ 에너지 영역 중 65 keV에서 가장 질 좋은 영상을 확인하였으며, DECT VNCa 영상이 VMI+ 65 keV 영상보다 인대를 영상화하는 데 보다 우수함을 나타내었다.(p<0.05) 그리고 모든 영상은 관전압이 낮을수록 더 우수한 영상을 나타내었다. 따라서 MRI로 검사가 어려운 환자 및 응급 환자의 경우, 인대질환 진단에 있어 70/Sn150 kVp DECT VNCa 영상이 SECT와 DECT VMI+ 65keV 영상보다 최적화된 검사 방법임을 확인하였다. 또한 VNCa C.C 영상을 활용함으로써 인대의 두께나 길이를 정밀하게 묘사하여 영상의 진단적 가치를 높일 수 있을 것이라 사료된다. This study conducted a quantitative and qualitative assessment of the effectiveness of Single-Energy and Dual-Energy Virtual non-calcium imaging, as well as Virtual Monoenergetic Imaging at 55, 65, and 75 keV, for diagnosing ligament conditions with regard to tube voltage modulation. A porcine hindlimb ankle ligament model was utilized for this evaluation. The two widest regions within the ligament model were designated as regions of interest, and measurements of Hounsfield Units, Signal-to-Noise Ratios, and Contrast-to-Noise Ratios were obtained. Quantitative evaluation was then conducted based on the average values. Furthermore, qualitative assessments of ligament diagnosis were carried out by five musculoskeletal radiologists and five radiological technologists, each with over five years of experience in Computed Tomography laboratory work. Following both quantitative and qualitative evaluations, it was observed that the Dual-Energy Virtual non-calcium image obtained at 70/Sn150 kVp and the Virtual Monoenergetic Imaging Plus 65 keV image exhibited superior image quality compared to the Single-Energy CT image. These differences were statistically significant (p<0.05). Moreover, the highest image quality was noted at 65 keV within the Virtual Monoenergetic Imaging Plus energy range. The Dual-Energy Virtual non-calcium image was found to be more suitable for imaging ligaments than the Virtual Monoenergetic Imaging Plus 65 keV image.(p<0.05) Notably, lower tube voltages were associated with improved image quality across all images. Consequently, it was determined that 70/Sn150 kVp Dual-Energy Virtual non-calcium images are more optimized than Single-Energy CT and Virtual Monoenergetic Imaging Plus 65 keV images for diagnosing ligament diseases in patients who present challenges for Magnetic Resonance Imaging and in emergency cases. Additionally, employing Virtual non-calcium Color Coding images for accurately describing ligament thickness or length may enhance the diagnostic value of the images.