P. 37 4.1.4 고 관전압의 특성 (1) 저관전압에서 뼈와 중복되는 연부조직의 기록능력은 저하되나 고관전압 촬영술은 뼈를 완전히 투과하여 저관전압에서 볼수없는 연부조직의 미세부를 나타냄. 투과력의 증가 => 미세부의 기록능력이 좋아짐. (2) 영상의 선예도를.

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1 P. 37 4.1.4 고 관전압의 특성 (1) 저관전압에서 뼈와 중복되는 연부조직의 기록능력은 저하되나 고관전압 촬영술은 뼈를 완전히 투과하여 저관전압에서 볼수없는 연부조직의 미세부를 나타냄. 투과력의 증가 => 미세부의 기록능력이 좋아짐. (2) 영상의 선예도를 높이기 위해서는 소초점에 의한 단시간에 조사가 가능 (3) 환자의 피폭선량 감소 => 저관전압보다 흡수가 적고 더 많은 투과선량이 필름에 도달되므로 조사선량을 줄일 수 있다. (4) 관전압 증가 => 노광 관용도가 증가. 완전한 투과에 의해 피사체 조직의 흡수가 작아지기 때문. (5) 경제적으로 유리 => X-선관의 수명을 연장시킴.

2 산란선과 포그(fog) P. 37 - 산란선 : 광전 현상이 적게 이루어지는 고에너지 X-선은 콤프턴 효과의 특성으로 산란선이 발생하게 된다. X-선 필름에 도달하는 산란선의 99% 이상이 콤프턴 효과에 의한 것이다. 피사체에서 발생되는 산란선은 2차선이 된다. X-선 필름에 도달하는 산란선의 총량은 관전압이 높아질수록 점점 증가하게 된다. => 산란선이 필름에 도달하면 fog의 원인이 되어 대조도를 감소시킨다.

3 P. 39 최소의 관전압 X-선은 낮은 전압에는 파장이 길고, 투과력이 약한 X-선(연선)이 발생하고 높은 전압을 가하면 파장이 짧고 투과력이 강한 X-선(경선)이 발생한다. 바꿔 말하면 전압을 바꾸면 발생하는 X-선의 질(파장=투과의 세기)이 변하는 것이다. 최소의 관전압 이란 관심 있는 모든 조직이 투과할 수 있는 최소의 관전압 범위를 의미한다.

4 관전압의 15% 법칙 P. 40 15% 법칙은 방사선사가 필름 농도에 대한 관전압의 영향을 예측할 때 가장 적절히 사용할 수 있는 법칙. 15% 법칙의 원리란 관전압의 증가는 X-선 출력 선량과 X-선 에너지 증가의 결과로 작용. < 관접압을 15% 변화시키면 농도의 변화가 두 가지 형태로 된다는 것> 관전압을 15% 증가하면: 사진 농도는 약 두 배가 된다. 관전압을 15% 감소하면: 사진 농도는 약 반으로 감소한다. *15% 적용 예(완성된 사진에 같은 농도를 나타낼 2개의 동등한 조건) A B C 60 mAs, 40kV mAs, 92kV mAs, 110kV 30 mAs, 46kV mAs, 80kV mAs, 126kV 6 (15%) (15%) (15%)

5 P. 41 가시농도변화(Visible Density Change)와 화질 농도의 변화를 30% 이하로 증가시키면 인간의 눈은 그 차이를 감지하기 어렵다. 15%의 법칙에서 관전압의 15% 증가로 농도가 100% 증가(2배)했다면, 15%의 1/3인 5%의 관전압의 증가는 30%의 농도를 증가시킨다. 5% 관전압의 변화가 사진 농도를 가시적으로 변화시키는 데 필요한 최소의 값이라는 걸 알아야 한다. 따라서 장치에서 허용하는 저에너지 범위 ( 50 ~ 80kV ) 에서는 적어도 4kV를 변화시켜야 농도의 변화를 줄 수 있고, 80kV 이상에서는 6kV의 변화 가 요구된다.

6 농도를 제어하는 방법으로 관전압을 조절하는 것은 바람직하지 않으나 약간의 농도 변화를 위해 관전압을 사용할 수도 있다.
P. 41 관전류량(mAs)은 농도에 직접적으로 영향을 주며 양이 많으면 필름에 노출 과다(over exposure)현상이 일어난다. 그러나 대조도와 같은 영상의 질과는 관계가 없다. 농도를 제어하는 방법으로 관전압을 조절하는 것은 바람직하지 않으나 약간의 농도 변화를 위해 관전압을 사용할 수도 있다. “최적의 관전압은 대조도와 투과도를 적절하게 조절해 준다. 관전압 선택에 따른 적정한 대조도가 이루어졌을 때, 관전류량(mAs)으로 피사체 두께차에 따른 농도 조절을 해야 한다”.

7 관전압은 영상의 가시적 기능 전체에 영향을 준다. 관전압이 증가하면 농도와 반점(noise)이 증가하고, 대조도가 감소한다.
P. 41 관전압은 영상의 가시적 기능 전체에 영향을 준다. 관전압이 증가하면 농도와 반점(noise)이 증가하고, 대조도가 감소한다. 기하학적 인자인 선예도, 확대, 왜곡에 따른 화질과는 관계가 없다.

8 30kV 35kV 40kV 45kV

9 P. 41 Summary 1) 관전압은 피사체를 투과시키는 직접적 인자. 관전압 증가 -> 피사체의 투과선량 증가 -> 영상형성에 필수적인 역할 2) 관전류량(mAs)는 피사체를 투과시키는 직접적 인자가 아님 -> 농도조절의 직접적 인자 3) 관전압은 영상의 gray scale을 제어하는 1차적 인자. 관전압이 높으면 필름에 해부학적인 구조를 더 많이 투과 -> gray scale 은 더 넓어짐 4) 관전압은 영상의 대조도를 제어하는 1차적 인자. 5) 산란선은 필름에 유효하지 않은 농도 -> 영상의 포그를 만듬 따라서, 관전압 증가 -> 산란선 증가에 의한 영상의 노이즈(noise)발생

10 6) 농도의 변화는 관전압에 의해 일어날 수 있지만 농도조절 적절하지 않음. => 관전류량의 조절에 의해 보상
7) 관전압의 15%법칙은 처음 영상이 가진 농도를 ½로 줄이거나, 2배로 증가 시킬 수 있다. 8) 관전압의 5% 변화는 가시적 농도의 변화 9) 최적의 관전압 : 뼈, 공기, 연부조직을 충분히 투과 10) 관전압은 확대, 왜곡 같은 기하학적 인자와 관계없다 => 선예도와 상관없음.

11 4.2 관전류 - 조사시간 관전류(mA)는 X-선관의 양단에 흐르는 전류의 양을 가리키며, 초당 흐르는 전자의 수를 제어한다.
4.2 관전류 - 조사시간 P. 42 관전류(mA)는 X-선관의 양단에 흐르는 전류의 양을 가리키며, 초당 흐르는 전자의 수를 제어한다. X-선관 필라멘트 가열전압을 높게 하면 필라멘트에서 열이 많이 발생하여 열 전자수가 증가하고, 관전류(mA)가 커지게 된다. 조사시간(sec)은 관전류가 흐르는 시간으로, 단위는 초(seconds)를 쓴다. mAs(milliampere-seconds)는 X-선량을 표시 하는 것이다. 전체 X-선량의 강도는 관전류량(mAs)에 의해 좌우된다. 따라서 X-선 사진의 농도는 사용하는 mAs에 직접적으로 비례한다.

12 전체 X-선량의 강도는 관전류량(mAs)에 의해 좌우된다. 따라서 X-선 사진의 농도는 사용하는 mAs에 직접적으로 비례 한다.

13 엑스선 스펙트럼 영향 X-선 스펙트럼의 영향 P.46 관전류량이 두 배이면 평균 에너지에서의 X-선량도 2배가 될 것이다. 이것은 X-선빔 에너지의 최대, 최소, 평균 에너지가 변하지 않음을 의미하고 있다. 원래의 X-선 빔의 평균 에너지는 30kV이며, 새로운 빔의 강도가 2배로 됐을 때의 평균 에너지 또한 30kV이다. 결국 X-선량은 증가되나 선질, 투과력은 변하지 않는다는 것을 의미.

14 양만 변함 질과 양이 변함

15 4.2.2 상반 법칙(reciprocity law)
- 관전류(mA)-조사시간(sec)은 mAs로 표시, 사진농도에 직접 영향을 미침. - 1875년 Bunsen과 Roscoe발표 : “빛에 의한 사진유제의 작용은 빛의 강도 와 조사시간으로 결정된다” => 상반 법칙 (즉, 관전압과 mAs를 고정, mA와 sec를 변화시켜 조사하면 선량이 같아야 한다는 것) - 적은양의 X-선과 증감지의 형광으로 영상을 형성할 때, 매우 짧은 조사시간과 고관전류, 또는 매우 긴 조사시간과 저관전류를 사용했을 때는 비록 필름에 조사되는 X-선량이 같다 하더라도 이 법칙은 성립되지 않는다. 따라서 이러한 상반법칙 불궤현상으로 인해 일상적인 촬영 업무에서 극히 짧은 노출이나 긴 노출은 피한다.

16 4.2.3 관전류-조사시간과 농도 관전류(mA)-조사시간(sec)은 영상의 농도에 직접적인 영향을 미친다.
P. 43 관전류-조사시간과 농도 관전류(mA)-조사시간(sec)은 영상의 농도에 직접적인 영향을 미친다. 관전류를 두배로 하거나, 조사시간을 두 배로 하면 필름에 주어지는 농도도 두 배가 될 것이다. X-선 사진의 농도는 관전류량(mAs)의 총량에 비례하므로 관전류를 두 배로 늘리면 조사시간은 1/2로 줄여야 같은 농도를 유지할 수 있다. 우리 눈이 시각적인 사진 농도차를 감지하기 위해서는 mAs의 변화량을 30% 이상 증감해야 한다. 확실한 감지는 50%이상 증감해야 한다.

17 4.2.4 노출부족과 양자반점(quantum mottle)
P. 44 4.2.4 노출부족과 양자반점(quantum mottle) 내리다 만 빗자욱처럼 주위의 빗자욱을 셀수 있다는 것은 빗자욱의 불균등한 분포라고 볼 수 있다. 즉 X-선 역시 불균등한 분포로 조사가 이루어지므로 적정한 양의 X-선량이 주어지지 않으면 X-선 영상 역시 불균등한 분포로 얼룩같은 반점이 만들어 진다. 이것을 노출부족에 의한 양자 반점이라 한다. X-선 사진은 낟알 모양의 입자가 모여 형성된다. (입상성) 이것은 선속 내의 광자(phonton)나 양자(quantum)가 반점의 형태로 필름상에 보여 진 것이다. 이 반점을 양자 반점이라고 한다. mAs를 적게 사용할 수록 필름에 닿는 광자의 수는 적게 되며, 사진 농도는 불균등한 분포로 된다. 불충분한 관전류량(mAs)을 사용한다는 것은 반점을 나타나도록 하는 원인이 된다. 따라서 mAs를 증가하여 X-선 빔의 강도를 증가하면 양자반점을 줄 일 수 있다.

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19 1) 관전류의 변화 -> 초점크기의 변화 -> 반음영크기의 변화 -> 선예도에 영향
P. 45 4.256 관전류-조사시간과 화질관계 1) 관전류의 변화 -> 초점크기의 변화 -> 반음영크기의 변화 -> 선예도에 영향 2) mAs의 변화 -> 발생되는 광자의 총수 달라짐-> 농도에 직접적 영향. 관전류량(mAs)이 두 배로 증가하면 광자의 수도 두 배, mAs는 피사체내에서 발생되는 상호작용의 수와 직접적인 관계가 있으나 상호작용의 비율과 무관.. 상호작용의 비율에 따라 제어되는 대조도는 mAs 변화에 의해 영향을 받지 않는다  (대조도는 관전압과 관계!!)

20 P. 45 3 ) 장시간 조사(long exposure times)가 움직임의 직접적 원인이 될 수 는 없다. 그러나 가슴사진 촬영시 심장의 움직임은 수의적으로 제어할 수 없기 때문에, 매우 짧은 조사시간을 사용함으로서 그에 따른 불선예도를 줄일 수 있다. 따라서 조사시간은 움직임에 의한 불선예도의 원인이 된다. 짧은 조사시간은 좋은 선예도를 만들어 준다.

21 관전류(mA)는 X-선관의 조사선량을 제어하는 전기적 인자이다. 관전류-조사시간은 X-선 사진농도를 제어하는 일차적 인자이다.
P. 45 관전류(mA)는 X-선관의 조사선량을 제어하는 전기적 인자이다. 관전류-조사시간은 X-선 사진농도를 제어하는 일차적 인자이다. 사진농도는 관전류량(mAs)에 비례하며, 관전류량은 영상의 질에 직접 영향을 주지 않는다. 우리 눈이 감지할 수 있는 농도의 변화는 최초 mAs의 1/3 또는 30%의 변화 가 있어야 한다. 농도의 변화를 확실하게 하기 위해서는 50%이상 의 변화가 있어야 한다. 불충분한 mAs는 영상의 양자반점(quantum mottle)을 일으키는 요인이 된다.

22 4.3 초점 – 필름간 거리 - 초점-필름간 거리(FFD) : X-선 사진의 농도를 변화 시킨다.
P. 45 4.3 초점 – 필름간 거리 - 초점-필름간 거리(FFD) : X-선 사진의 농도를 변화 시킨다. - 초점-피사체간(FOD)거리 : 피사체-필름간 거리와 상호관계가 있어 영상의 반영에 의한 선예도 혹은 영상의 왜곡(distorsion)에 영향을 준다. - 피사체-필름간 거리(OFD) : 산란선에 의한 영향으로 대조도에 영향을 줌 - 두꺼운 부위 : 원거리 촬영(180~200cm) - 거리에 의한 엑스선의 강도 : 초점에 가까울수록 강도는 크나 멀어지면 강도는 약해진다. 그러나 평행엑스선이 되면 확산에 의한 강도의 감약 은 일어나지 않는다. ( 단, 엑스선은 ?? )

23 P. 46 거리 역자승의 법칙 촬영거리 : 초첨에서 필름까지의 거리(FFD) 촬영거리가 멀어지면 X-선의 강도는 면적에 반비례하여 감약 된다는 것으로 엑스선의 감약에 있어 중요한 법칙이다. 초점에서 출발한 엑스선의 강도는 초점에서 거리가 멀어질수록 감약 된다 즉, 거리가 2배, 3배로 증가됨에 따라 강도는 1/4, 1/9 로 감약 된다 거리 역자승의 법칙은 도중에 물질과 엑스선의 상호작용을 생각하지 않은 기하학적인 감약 방식 이다. (피사체가 없다는 가정하에..)

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25 원래의 농도 새로운 농도 (원래의 FFD) (새로운 FFD)
2 (새로운 FFD) (원래의 FFD) 2 예제2) 원래의 거리 : 12”, 원래의 농도 : 새로운 거리 : 24”, 새로운 농도 : ? / 새로운 농도 = (24)2 / (12) / X = 576 / X = 144 X = 0.25 즉, 거리를 두배로 변화시키면 새로운 농도는 원래 농도의 25% 또는 ¼ 이 된다

26 P. 47 자승 법칙(square law) 거리 역자승 법칙은 거리를 변화 시켰을 경우 새로운 농도를 구하기 위해 사용한다면, 거리자승 법칙은 거리를 변화 했을 때 같은 농도를 유지하기 위한 촬영조건(mAs)을 구하기 위해 사용한다. 원래의 관전류량 (원래의 FFD) 새로운 관전류량 (새로운 FFD) 2 = 2 예제 3) 원래의 거리 : 12”, 원래의 mAs : 새로운 거리 : 24”, 새로운 mAs : ? mAs / X = (12)2 / (24) mAs / X = 144 / 576 144X = 11520 X = 80

27 P. 48 정 류 방 식 엑스선 장치에서 X-선을 발생시키고 있는데 최적의 화질을 갖춘 영상을 만들기 위해 수광체와 촬영부위에 따라 X-선질과 양을 선택하여 조사할 필요가 있다. 엑스선질은 관전압(KV)에 의해 좌우되고, 엑스선량은 관전류(mA)와 조사시간(sec) 즉, 관전류량(mAs)에 의해 좌우되므로 관전압, 관전류, 조사시간을 조절하여 엑스선을 발생시키면 된다. 이 때 초점의 선택과 엑스선속의 여과(beam filtration)가 이루어진 상태. 관전압, 관전류, 조사시간이 같다고 하더라도 정류방식이 다르면 발생되는 X-선의 질과 양은 판이하게 달라지고 있다. .

28 P. 50

29 P. 50 3상6피크정류

30 P. 51

31 P. 53

32 < 3상 장치가 단상장치보다 사진 효과가 높은 이유 > mAs 당 X-선 출력이 크고
P. 50 < 3상 장치가 단상장치보다 사진 효과가 높은 이유 > mAs 당 X-선 출력이 크고 X-선 빔의 평균에너지가 증가하므로 투과력이 높아지기 때문이다. ** - 정류방식에 따른 선예도의 변화에는 직접적인 관계가 없으나 소아나 의식이 없는 환자의 경우 움직임에 의한 불선예도는 3상 장치를 사용하므로 감소시킬수 있다 = 짧은 조사시간의 사용 가능 - 3상장치를 사용하면 사진의 대조도가 조금 감소 = 평균에너지가 높음 = 투과력이 높아짐 = 관전압이 높아짐 = 회색음영이 진해짐