의료영상정보학발표 2장(화질론),3장(의료영상의평가)

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1 의료영상정보학발표 2장(화질론),3장(의료영상의평가)
방사선학과3

2 3.선예도(Sharpness) 3.1 기하학적 불선예도(확대율,왜곡,반음영) 3.2 운동에 의한 불선예도
3.3 흡수에 의한 불선예도 3.4 증감지에 의한 불선예도 3.5 총 불선예도 3.6 선예도를 측정하는 방법 3.7 X선 사진의 선예도에 영향을 미치는 인자

3 3.선예도(Sharpness) 선예도:농도가 다른 두 부분의 경계선을 어느 정도까지 구별 할수 있으나 하는 능력 선예도와 대조도를 결정하는 인자 선예도:기하학적 인자(촬영거리,초점크기,움직임,증감지 등)에 따라 달라진다. 대조도:피사체의 두께,밀도,원자번호,관전압에따른 투과력에 차이에따라 달라짐

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6 3.1 기하학적불선예도 기하학적 불선예도 발생의 주 요인 ->가음영
가음영 발생을 감소하기 위하여 가능한 x선 초점 작게하여 확대방지 이때발생하는 가음영 -> edge관용도라고 부르기도함 기하학적 불선예도에 의해 생기는 현상 확대(Magnification) 왜곡(distortion) 반음영(penumbra)

7 초점,피사체,필름의 기하학적 관계에 따른 영상

8 3.1.1 확대율(Magnification radio)
X-선촬영시 X-선관 초점과 필름과의 거리는 보통 40인치 이상 72인치가 대부분 40인치 이하로 하면 피사체과 왜곡되어 확대율이 크게되므로 영상의 관찰에 정확성을 기할수없다. 필름에서의상의크기/피사체의크기 =IM/OB = FFD/FOD 확대율=FFD/FOD = FFD/FFD-OFD

9 Ex)FFD=60인치 FOD=30인치 일때 확대율은 얼마인가?

10 3.1.2 왜곡(distortion) 기하학적인 불선예도,중요한인자,같은 피사체에서 확대율이 차이가 나는 현상
-> 왜곡을 최소화 시키는 방법=피사체와 필름을 평행하게 하고,중심축상에 위치시키는것.

11 왜곡 현상

12 왜곡현상2

13 3.1.3 반음영(Penumbra) X선관의 초점은 점선원이 아니기때문에 피사체끝부분의 영상이 흐려지게된다 이렇게 흐려진 영역을 반음영이라고 한다 흐려진 영역, 반음영의 크기(P) = 초점크기*OFD/FOD ->초점크기*피사체-필름간거리/초점-피사체간거리 *기하학적 반음영 적게하는 방법: 초점크기↓ 피사체-필름간거리↓ 초점-피사체간 거리↓

14 OFD 증가에 따른 영향

15 초점크기 변화에 따른 영향

16 OFD증가에 따른 영향 ⅰ.선예도↓ ⅱ.영상확대 ⅲ.농도↓ ⅳ.대조도↑ ⅴ.확대↑ ⅵ.영상의왜곡x 초점크기 변화에 따른 영향 ⅰ.선예도의 기본적 제어인자 ⅱ.초점크기↑ 반음영↑ 선예도↓(초점크기는 반음영에 비례한다) ⅲ.화질요소인 농도,대조도,입상성에 영향x

17 양극 경사각에 대한 영향 1.양극 경사각이 작을수록(급할수록) 실효 초점의 크기는 더욱 작아진다. 선예도는 좋아지거나 조사야가 좁아지기때문에 해부학적 상이 작게 기록될 것이다. 2. anode heel-effect는 양극 경사각이 급경사일수록, 필터를 사용하지 않을때, 조사야가 넓을수록, 촬영거리가 짧을수록 더욱 두드러진다.

18 3. anode heel-effect는 양극측에서 여과가 일어나 X-선의 강도가 음극측과 차이가 생기는 현상을 말한다.
<- 양극 측의 사진농도가 떨어지기 때문에 촬영 시 두께가 얇은 부분은 양극측, 두꺼운 부분은 음극측에 오도록 해야 한다.

19 4. Line-focus principle 양극 경사각이 45도보다 작은 것을 사용하면 실초점보다 실효초점이 더 작아진다는 것을 의미한다.

20 5. 실효초점의 크기는 음극측으로 갈수록 커지고, 양극측으로 갈수록 작아진다.

21 3.2 운동에 의한 불선예도 피사체의 운동은 선예도를 저하시키는 가장 큰 파괴인자이다. 피사체의 운동은 촬영시간에 크게 의존한다. 촬영시간은 불선예도와 비례한다

22 3.3 흡수에의한 불선예도 피사체의 형태에 따라서도 경계선의 불선예도가 나타나고, 같은 형태라도 물질의 흡수정도에 따라 선예도는 달라진다.

23 3.4 증감지에 의한 불선예도 빛의 확산에 의한 경계선의 흐림이 생기는 것
필름 감광유제에서 전면 및 후면의 위치적인 관계도 불선예도가 되는 원인이 된다.

24 3.5 총 불선예도(총 반음영) 피사체의 두께 변화에 따른 흡수차이로 선예도가 저하된다.
총 불선예도 = 흡수에 의한 불선예도+기하학적 불선예도

25 3.6 X-선 사진의 선예도에 영향을 미치는 인자 1. 해상력 측정 : 해상력 차트를 촬영해서 가는 선이 어디까지 분리 되어 있는가를 측정 2. 레스폰스 함수 : 해상력 차트를 촬영해서 공간주파수마다의 진폭의 감쇠율을 측정 3. 혼탁도 측정 : 점 또는 슬릿상을 노광해서, 노광량과 유제 내의 빛의 번짐을 측정 4. 할레이션 : 미세한 노출을 노광해서 빛의 번짐을 제외한 할레이션만을 측정 5. Acudance : 경계가 분명한 H상을 필름에 밀착시키고 노광하여 경계선의 농도분포를 측정

26 3.7 X-선 사진에 영향을 미치는 인자

27 필름이 노광되어 영상의 선예도가 나빠지는 현상
1. Irradiation : 유제층에서 형광이 퍼져 상이 흐리게 되는 현상 2. halation : 유제층을 투과한 형광이 베이스 뒷면에 반사되어 다시 유제층을 감광시켜 흐림을 생기게 하는 현상 3. cross over 현상

28 Cross over effect

29 4 해상력이란? 해상력:근접한 작은 물체의 영상을 얼마나 식별할수있는가 하는 능력
공간주파수로 표현, 보통 mm당 선쌍의 수로 나타낸다(1p/mm) 가장 작은 공간주파수를 P LP/mm 해상력 R=1/2P로 나타냄 (단위:mm)

30 5.입상성 - 사진상에 불필요한 농도의 변동.격차가 공간적으로 있는것

31 5.1.1 X-선양자의 입상성에 영향을 주는 인자(Quantum mottle)
형광 증감지의 입상성 필름의 입상성

32 X-선 양자의 입상성 X-선속 내에 조사되는 양자의 수가 불규칙함에 따라 일어나는 입상성을 말한다 여러가지 인자 중 가장 많은 영향(약 60~70%)을 미치고있다. 필름에 의한 입상성 - 할로겐 화은 입자의 크기나, 유제층의 성질, 사진농도에 의해 입상성이 달라진다.

33 증감지의 의한 입상성 -형광체 입자의 크기 증감지와 필름의 밀착성 형광 증감지의 OTF에 의하여 입상성은 달라진다 특히 중요한 것은 형광 증감지의 OTF에 의한 것이다. 관찰 조건에 의한 입상성 -피사체의 강도 분포, 관찰대의 휘도, 주위 밫의 밝기 , 육안의 OTF

34 5.2 입상성의 종류 5.2.1 심리적 입상성 5.2.2 물리적 입상성

35 심리적 입상성(grainness) 심리적입상성:영상에 보이는 조밀한 입상구조에 관해서 시각적인 감각으로 느낄경우
- 입상 소실 확대율법 - 입상 소실 거리법 - 확대법

36 1.물리적 평가방법 1.1특성 곡선(H-D Curve)
1.2MTF(Modulation Transfer Function:정보 전달함수)(MTF의 개념,유효노광량의 개념,MTF 측정방법,전체적인 MTF,MTF의 평가)

37 1.1 특성곡선(H-D Curve) 감광재료가 노광량(X-선량)의 변화에 따라 사진 농도가 어떻게 변하는 지를 나타내는 곡선으로, 종축에 농도 D,횡축에 노광량의 대수 logE를 취함 특성곡선의 형태로부터 최종적인 사진의 상태를 추정할 수 있는데 우리가 일반적으로 알 수 있는 정보는 여섯가지가 있음.

38 특성곡선(Caracteristic curve)

39 포그(fog) 감도(sensitivity) 대조도(contrast) 평균계조(AG=average gradient) 관용도 최고농도

40 1.포그(Fog) 필름에 노광을 하지 않아도 농도가 생겨서 흑화되는 현상
포그의 원인은 산란선이며, 선예도,대조도,가시도가 저하됨

41 2.감도(sensitivity) 기본적인 필름지지체농도와 포그 농도의 합을 포함하여 농도1.0을 발생하기위한 x선량의 역을 말한다 특성 곡선의 모양은 필름 대조도에 의해 조절되며 필름 감도는 log exposure scale에서 곡선의 위치를 결정함.

42 감도(sensitivity)

43 3.대조도(contrast) 노광량의 변화에 대해 명암의 차이, 주위와의 농도차이를 말함 대조도의 요인
->Film contrast-특성곡선 기울기,필름의 농도차,조영제사용,필름의 현상과정

44 4.평균계조도(AG=average gradient)
Density0.25~2.0사이의 두점에서의 직선기울기 값,특성곡선에서 진단 유효농도 범위가 포함되는 기울기값, 각 부분의 기울기로 직선부 기울기(경사도:감마)가 낮을수록 주어진 농도범위를 포함하는 노출범위가 커지고 기울기가 놓아지면 노플범위가 적어짐 -> 곡선의 기울기는 필름의 대조도에 특성을 가짐

45 평균계조도(AG=average gradient)

46 5.관용도 필름이 피사체 명암의 scale을 사진영상의 흑화도로서 정확하게 나타낼수있는 노광역 (광량비의 범위)을 말함

47 관용도

48 6.최고농도 직선부 기울기(경사도:감마)가 낮을수록 주어진 농도범위를 포함하는 노출범위가 커지고 기울기가 높아지면 노출범위가 적어짐