진단용 X-선 장치에서 실최대전압에 대한 대조도 계산식의 유도 (Derivation of Contrast Calculation Formula for Practical Peak Voltage in a Diagnostic X-ray Equipment)

서지정보

· 발행기관 : 한국방사선학회
· 수록지 정보 : 한국방사선학회논문지 / 19권 / 1호 / 41 ~ 48페이지
· 저자명 : 김종언

초록

최근에, X-선 장치의 관전압 교정 및 품질평가에 사용하는 전압은 실최대전압이다. 실최대전압은 X-선 빔이 피사체 투과 후 형성한 대조도 기반으로 X-선관에 인가되는 전압으로 정의된다. 실최대전압에 대한 대조도의 자료가 없어서 연구의 필요성이 대두되었다. 이 연구는 실최대전압별 대조도를 측정하고, 그리고 대조도 계산식을 유도하였다. 실최대전압을 측정하기 위하여, 조사야는 43 × 43 cm2로 설정하였고, IBA사의 XR다중측정기는 표적으로부터 거리 100 cm 지점에 배치하였다. 실최대전압은 설정관전압 50, 60, 70, 80, 90, 100 kV에서 각각 10번씩 측정한 후 평균 실최대전압을 산출하였다. 대조도를 측정하기 위하여, 대조도 측정 기준팬텀은 제작된 면적 20 × 20 cm2, 두께 10 cm를 갖는 PMMA 팬텀과 면적 2 × 2 cm2, 두께 1 mm를 갖는 알루미늄 판으로 구성하였다. 제작된 대조도 측정 기준팬텀은 표적으로부터 50 cm 지점에 기준팬텀의 밑면을 위치시켰고, XR다중측정기는 기준팬텀의 밑면으로부터 50 cm 지점에 배치하였다. 그리고 조사야는 43 × 43 cm2로 설정하였다. 대조도 측정 기준팬텀 밑면에 알루미늄 판을 탈착한 상태에서 각각의 실최대전압에서 10번씩 공기커마를 측정한 후 평균 공기커마를 산출하였다. 그리고 대조도 측정 기준팬텀 밑면에 알루미늄 판을 부착한 상태에서 각각의 실최대전압에서 10번씩 공기커마를 측정한 후 평균 공기커마를 산출하였다. 각각의 실최대전압에 대한 대조도는 대조도 측정 기준팬텀 밑면에 알루미늄 판을 부착했을 때 측정된 평균 공기커마에 대한 알루미늄 판을 탈착했을 때 측정된 평균 공기커마의 비로 구하였다. 구하여진 실최대전압별 대조도를 ExpDec2 함수로 정합하여, 대조도 계산식은 y=0.21293e-x/236.62364+302297.57785e-x/3.04709+0.96169으로 유도하였다. 유도된 대조도 계산식은 X-선 영상을 촬영하는 관전압 범위에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

영어초록

Recently, the voltage used for tube voltage calibration and quality evaluation of X-ray equipment is the practical peak voltage. The practical peak voltage is defined as the voltage applied to the X-ray tube based on the contrast formed after the X-ray beam passes through the subject. As there was no data on the practical peak voltage, the need for research arose. This study measured contrast at each practical peak voltage and derived a contrast calculation formula. To measure the practical peak voltage, the field size was set to 43 × 43 cm2, and IBA's XR multimeter was placed at a distance of 100 cm from the target. The practical peak voltage was measured 10 times each at set tube voltages of 50, 60, 70, 80, 90, and 100 kV, and then the mean practical peak voltage was calculated. To measure the contrast, the contrast measurement referenced phantom was composed of a PMMA phantom with an area of ​​20 × 20 cm2 and a thickness of 10 cm, and an aluminum plate with an area of ​​2 × 2 cm2 and a thickness of 1 mm. The manufactured contrast measurement reference phantom was placed on the bottom of the reference phantom at 50 cm from the target, and the XR multimeter was placed at 50 cm from the bottom of the reference phantom. And the field size was set to 43 × 43 cm2. With the aluminum plate removed from the bottom of the contrast measurement reference phantom, the air kerma was measured 10 times at each practical peak voltage, and the mean air kerma was calculated. Then, with an aluminum plate attached to the bottom of the contrast measurement reference phantom, the air kerma was measured 10 times at each practical peak voltage and the mean air kerma was calculated. The contrast for each practical peak voltage was obtained as the ratio of the mean air kerma measured when the aluminum plate was removed to the mean air kerma measured when the aluminum plate was attached to the bottom of the contrast measurement reference phantom. By fitting the obtained contrast for each practical peak voltage with the ExpDec2 function, the contrast calculation formula was derived as y=0.21293e-x/236.62364+302297.57785e-x/3.04709+0.96169. It is believed that the derived contrast calculation formula can be usefully used in the tube voltage range for taking X-ray images.

참고자료

· 없음