R Radiology 12 주 : QA & QC 유 세 종 Total Slide: 39 Picture Archiving and Communication System

오늘의 학습목표 영상조회 및 출력장치에 대해 알아본다. 디지털 영상의 특징을 파악한다. Test Pattern 의 종류를 숙지한다. 영상의 Error 발생의 원인을 파악한다. 주제 : QA & QC 01

02 PACS 의 정보 흐름에 따른 Workflow

03 판독용 모니터 공간분해능 (Spatial): 얼마나 세밀하게 구분하는가 ? 계조분해능 (Contrast): 얼마나 세분화한 밀도차를 구분하는가 ?. 시간분해능 (Temporal): Frame 정보를 얼마나 표현하는가 ? 19” 이상 권고 ( 보통 21”) Gray Scale : 2048 * 2580 (5M Pixel), 1536 * 2048(3M Pixel) 8bit 또는 10bit 이상 : 256 계조, 1,024 계조

04 비월주사와 순차주사 비월주사 (Interlaced Scan) : 두 번 나누어서 주사  재생률 (Refresh rate) 을 높이지 않고 세로방향의 해상도를 두 배로 높일 수 있다.  화면떨림, 위아래로 움직이는 라인크롤 (Line crawl) 현상을 유발  화면 깜박임과 떨림이 심해서 눈이 쉽게 피로해질 수 있다. 순차주사 (Progressive Scan) : 연속적으로 모니터에 주사  깜박임이 적고 선명한 영상을 표시할 수 있다.  컴퓨터 모니터에 적용  비월주사의 같은 해상도의 경우 2 배의 데이터량으로 증대.

05 판독용 모니터 QA & QC Gray Level 화상의 위치 초점 농도의 균일성 공간왜곡 저콘트라스트 분해능, 공간 분해능 응답특성 주위 환경

06 판독용 모니터 QA & QC AAPM TG-18 - TG-18 QC Test Pattern : 분해능 (Resolution) - TG-18 LN, MP Test : 휘도반응 (Luminance Response) - TG-18 AFC : Nose - TG-18 GV, GVN, GQ : Veiling Glare ( 빛의 번짐 ) - TG-18 UNL80 or BWH Test Pattern : 칼라균일도 - TG-18 QC Test Pattern : 분해능 (Resolution) - TG-18 LN, MP Test : 휘도반응 (Luminance Response) - TG-18 AFC : Nose - TG-18 GV, GVN, GQ : Veiling Glare ( 빛의 번짐 ) - TG-18 UNL80 or BWH Test Pattern : 칼라균일도 - 미국 의학 물리학회 (AAPM) 기준 - 연 4 회 정기 점검 필수 - 협회에 주기적으로 교육 실시 - 특수의료장비 점검 시 판독용 모니터 점검표 제출 - 최근 이슈가 되고 있다. - 미국 의학 물리학회 (AAPM) 기준 - 연 4 회 정기 점검 필수 - 협회에 주기적으로 교육 실시 - 특수의료장비 점검 시 판독용 모니터 점검표 제출 - 최근 이슈가 되고 있다.

07 휘도 반응 (Luminance Response) 18 단계의 Test pattern 최대 휘도는 최소한 171 cd/m2 이상 휘도비 : LR=Lmax / Lmin > 250 이상

08 휘도 균일도 (Luminance Uniformity) 모서리 4 부분 측정 최대 휘도 편차 : 200 * (Lmax-Lmin) / (Lmax+Lmin) % 불 - 균일도 30% 보다 작아야 한다.

09 분해능 (Resolution) SMPTE Test Pattern

10 분해능 (Resolution)

11 잡음 (Noise) TG18-AFC Test Pattern 30~50cm 거리에서 평가 : 모두 식별이 되어야 한다.

12 베일링 그레어 (Veiling Glare) TG18-GV, GQB, GQN 디스플레이 장치에서 발생한 빛이 표면 층을 투과하면서 산란, 감쇠 등으로 영상의 질을 저하시키는 효과

13 칼라 균일도 (Color Uniformity) TG18-UNL80 Test Pattern, BWH Test Pattern 측정 및 계산된 값이 보다 작은 값이어야 한다.

14 디지털 영상의 생성과정 표본화 (Sampling) : Pixel 의 집합 양자화 (Quantization) : 화소의 값 ( 농담 값 ) 부호화 (Coding) : 2 진법으로 표시하는 조작 (0, 1)

15 표본화 (Sampling) 음성 신호와 같이 시간적으로 연속된 신호를 이산적인 점의 집합으로 변환하는 조작 공간 영역 디지털화는 영상의 공간 해상도를 결정한다.

16 Nyquist Frequency 원래 신호가 가지는 최대 주파수의 2 배 이상의 주파수로 표본화하면 손실 없이 디지털화 할 수 있다. 최대주파수 성분 (fo) 를 가질 때의 표본화 간격을 1/(2fo) 보다 짧게 설정 할 경우 원래 영상신호가 그대로 복원된다. 주기 (T): 1 사이클 변화하는데 걸리는 시간 (s) 주파수 (f): 1 초 동안 반복되는 사이클 수 (Hz) T = 1/f, f=1/T 나이키스트주파수 (2fo) = 영상이 가지는 최대 주파수 * 2 나이키스트주기 (1/2fo) = 1/ 나이키스트 주파수

17 표본화 (Sampling) 수를 바꾼 경우

20 양자화 (Quantization) 연속으로 되어 있는 화소의 값을 이산적인 값으로 변환하는 조작

21 양자화 (Quantization) 수를 바꾼 경우

22 Contrast Resolution

23 영상의 크기 정지영상 : ( 수평 픽셀수 ) * ( 수직 픽셀수 ) * ( 픽셀의 표현 비트수 ) 동영상 : ( 정지영상데이터량 ) * ( 초당 프레임 ) 예 ) 해상력 800 * 600 의 24 비트 칼라로 구성된 영상의 크기  800 * 600 * 24bit = 11,520,000bit

24 디지털 영상 처리의 장점 잡음에 강하다. 고화질의 처리가 가능하다. 고기능의 추구가 가능하다. 소형화, 저가격화가 가능하다. 멀티미디어가 가능하다.

25 Histogram 의 정의 영상이 가지는 전 화소에서 각각의 농도값을 갖는 화소의 개수를 막대 그래프로 표현한 것. X 축 : 명암값, Y 축 : 빈도 수 어두운 영상의 화소값 분포는 왼쪽

26 Histogram 의 정의 화소가 가는 농도값만을 표현, 위치정보는 알 수 없다. 입력 영상의 화소값이 이용 가능한 범위내로 적절하게 스케일되어 있 는가의 여부를 확인

27 Histogram 의 정의

28 압축의 원리 중복성 대칭성 공간적 : 이웃하는 픽셀 사이의 관련성 스펙트럼 : 각 컬러 플레이 사이의 관련성 시간적 : 연속 영상에서 각각의 프레임간의 관련성 시간과 계산 파워를 압축연산과 복원연산에 요구 되는가 하는 척도이다.

29 압축의 종류 무손실 압축 - Run-Length 압축법 : 이웃 픽셀들이 통계적으로 비슷한 밝기 특성 이용 - 예측 압축기법 (Prediction) : 픽셀값의 차이가 크지 않다라는 특성 이용 - 엔트로피 부호화 : 픽셀값의 발생확률를 이용, 순차적 압축 ( 허프만 코드 ) 손실압축 - 가시적 무손실 압축 압축 종류 - JEPG, G3/G4( 흑백문서 ), Run-Length 등.

30 CR Unit Error Linear Artifact Black line 일 경우 - Image reader 부의 불량 - Scan unit 의 불량

31 CR Unit Error Linear Artifact White line 일 경우 - Image reader 부의 PM tube 내에 foreign body - Scan unit 부의 roller 내에 foreign body

32 CR Unit Error Linear Artifact White line 일 경우 - Image reader 부의 PM tube 내에 foreign body - Scan unit 부의 roller 내에 foreign body

33 IP Error IP Scratch Artifact - White line - 형태가 일정치 않다. - 한 곳에 나타날 수 잇지만 대부분 여러 곳에서 동시 발생.

34 CR Error 노출조건의 차이 부적절한 Histogram 형성 Grid Line 에 의한 Artifact 격자비, 밀도, 거리, 수직 등

35 CR Error Under Exposure 부적절한 Parameter 및 검사 모드 EDR 기능 Error 부적절한 Parameter 및 검사 모드

36 CR Error

37 Compression Error

38 Network Error

39 Web PACS (Tele-radiography) 인터넷 브라우저를 이용한 PACS Viewing 시스템으로 멀리 떨어진 곳에서도 영상의 조회를 할 수 있게 되어 타 병원과의 연 결성, 이미지 저장, 환자 조회 등 이 가능한 시스템 응급 판독 등에 활용 사용 빈도수가 적은 경우 유용 초고속정보통신망 구축으로 화 상 진료 등으로 활용 ( 원격 ). CAD (Computer Aided Diagnosis_ 컴퓨터지원진단 )