X선 영상촬영 장치에서 금속판을 이용한 산란선 제거 및 피폭선량 경감 (Scattering Ray and Exposure Dose Reduction by Using Metal Sheet in X-ray Imaging System)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 58권 / 6호 / 89 ~ 96페이지
· 저자명 : 이호일, 배석환, 류연철, 박영준, 김용권

초록

X선 영상촬영 장치에 이용되는 격자는 피사체와 카세트 사이에 위치하며, 피사체에서 발생되는 산란선을 제거하여 영상의 화질을 개선하기 위해 사용된다. 격자를 사용함으로서 피사체의 대조도는 대폭 개선되지만, 격자에서 발생하는 Cut-off 현상으로 인해 1차 X선의 일부가 격자에 흡수되는 현상도 발생한다. 이에 따라 검출기에 도달하는 X-선량을 보상하기 위해서는 촬영조건의 증가가 불가피하기 때문에 임상적 가치가 있는 X선 영상 획득을 위해서 조사선량을 대폭 증가시켜야 한다. 촬영조건의 증가는 환자의 피폭선량 증가를 수반하게 되어 환자의 안전에 영향을 미치게 된다. 따라서 촬영조건의 증가 및 환자의 피폭선량을 최소화 하면서 영상의 질을 개선시키는 노력이 필요하다. 본 연구에서는 산란선 제거 및 Cut-off 현상 감소를 위해 Metal Sheet를 피사체와 X선 영상 검출장치 사이에 삽입하였으며, Metal Sheet는 구리와 알루미늄 판을 이용하였으며, 격자를 이용하여 얻은 영상과 비교하여 평가하였다. 비교 평가를 위해 Step Wedge와 두경부 팬텀을 이용하여 실험을 진행하였으며, 0.1mm Cu Filter를 삽입한 결과에서는 격자에 비해 Step Wedge에서는 61%, 두경부 팬텀에서는 20%의 선량감소를 확인할 수 있었고, 0.1mm Al Filter를 삽입한 결과에서는 격자에 비해 Step Wedge에서는 68%, 두경부 팬텀에서는 37%의 선량감소를 확인할 수 있었다.

영어초록

The conventional x-ray imaging system produces a 2-dimensional image of a patient’s anatomy because the tissues and bones have different x-ray attenuation coefficients. When the primary x-ray photon is traveling through the patient, the x-ray photon interacts with organs, tissue, and bone in the body; it also produces scattered x-rays which have lower energy than the incident x-ray. The scattered photons and the primary x-ray without interaction reach the image detector, and it forms the image noise and latter as the image signal. To achieve the maximum image contrast, a grid is used to block out the scattered x-ray but it also reduces the primary x-ray that reaches the image detector. In this study, we use the aluminium and copper sheets instead of the grid to reduce the scattered x-ray and improve the transmitted primary x-ray that reaches the x-ray detector. The experimental results using head phantom show that the metal sheets of aluminium and copper are effectively reduce the scattered radiation and produce same image quality with 20% lower exposure for the 0.1mm copper sheet and 37% lower x-ray exposure for the 0.1mm aluminium sheet.

참고자료

· 없음