발목 CT 검사 시 최적 검사 조건 설정에 관한 팬텀 연구: 노이즈와 선예도 중심으로 (A Phantom Study of Optimal Examination Conditions for Ankle CT: Focusing on Noise and Sharpness)

서지정보

· 발행기관 : 대한CT영상기술학회
· 수록지 정보 : 대한CT영상기술학회지 / 26권 / 2호 / 53 ~ 61페이지
· 저자명 : 이기백, 윤종태, 강성일, 강륜경, 정완호

초록

CT 검사는 일반 X선 검사에 비해 상대적으로 많은 방사선을 사용하므로, 방사선량을 줄이면서 최적의 이미지를 얻기 위한 다양한 기술이 개발되었습니다. 그 중 가장 대표적인 기술은 자동 노출 조절(Automatic Exposure Control; AEC)입니다. AEC는 흉부나 복부와 같이 두께 변동이 큰 부위에서 최적의 효율을 보이지만, 상지⋅하지와 같은 비교적 작은 구조에서는 방사선량이 낮아져 이미지 품질이 저하될 수도 있습니다. 따라서 본 연구는 발목 CT에서 AEC를 사용하지 않고 고정 관전류 조건을 적용하여 대조도 분해능과 공간 분해능을 정량적으로 평가하고 최적의 조건을 규명하고자 하였습니다. 연구 방법으로는 팬텀을 이용하여 50 mAs부터 시작하여 50 mAs씩 증가시키며 최대 250 mAs까지 스캔을 수행하고, 영상을 획득하였습니다. 노이즈와 대조도-노이즈 비율(Contrast-to-Noise Ratio; CNR)을 이용하여 대조도 분해능을 비교하였으며, 발목뼈 부위의 경계에서 선 프로파일(Line profile)을 추출하여 밀도 값(y축)의 25%와 75% 지점에서 각도와 거리를 측정함으로써 공간 분해능을 비교하였습니다. 연구 결과, 대조도 분해능 측면에서는 50 mAs와 250 mAs 사이에 유의미한 차이가 있었으며, 100 mAs와 150 mAs, 그리고 200 mAs와 250 mAs 사이의 차이는 상대적으로 낮았습니다. 공간 분해능 측면에서는 50 mAs와 100 mAs 사이의 차이가 가장 컸으며, 150 mAs 이상에서는 차이가 감소하는 경향을 보였습니다. 결론적으로, 50 mAs에서 200 mAs까지 50 mAs씩 증가할 때 영상의 질이 향상되었으며, 150 mAs와 200 mAs로 획득한 영상 사이에는 거의 차이가 없음을 확인하였습니다. 이는 최소한의 방사선 선량으로 좋은 영상의 화질을 얻기 위해서는 150 mAs의 조건이 적절할 것임을 시사합니다.

영어초록

Because computed tomography (CT) examinations utilize more radiation than conventional X-ray examinations, various techniques have been developed to optimize image quality while minimizing radiation exposure. One of the most significant techniques is automatic exposure control (AEC). AEC is particularly effective in regions with substantial variations in thickness, such as the chest and abdomen; however, it may result in lower radiation doses to smaller structures, such as the upper and lower extremities, which can lead to inappropriate image quality. Consequently, the objective of this study was to quantitatively assess contrast resolution and spatial resolution in ankle CT scans conducted without AEC, utilizing fixed tube current settings, and to identify the optimal conditions for imaging. The methodology involved performing scans and acquiring images using a phantom, beginning at 50 mAs and increasing in increments of 50 mAs up to 250 mAs. Contrast resolution was evaluated by analyzing noise levels and the contrast to-noise ratio (CNR), while spatial resolution was assessed by extracting line profiles from the boundaries of the ankle bone region and measuring angles and distances at 25% and 75% of the density value on the y-axis. The results indicated a significant difference in contrast resolution between 50 mAs and 250 mAs, with relatively minor differences observed between 100 mAs and 150 mAs, as well as between 200 mAs and 250 mAs. In terms of spatial resolution, the most substantial difference was noted between 50 mAs and 100 mAs, with a diminishing trend observed at settings above 150 mAs. In conclusion, the findings suggest that image quality improved with each 50 mAs increment from 50 mAs to 200 mAs, with minimal differences between images acquired at 150 mAs and 200 mAs. This indicates that 150 mAs may represent the optimal condition for achieving high-quality images while minimizing radiation exposure.

참고자료

· 없음