X선 영상 형성에 관계되는 인자 ·농도 ·대조도

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1 X선 영상 형성에 관계되는 인자 ·농도 ·대조도
방사선학과 2 I would like to thank you for joining us today. It‘s a pleasure to have this opportunity to meet with you. First, I would like to briefly introduce our company, LG Investment and Securities. LGIS was established in January of The company listed on the Korea Stock Exchange in 1975 and merged with LG Merchant Bank in 1999. Currently, our paid-in capital amounts to 725 billion won, while total shareholders’ equity stands at 1.5 trillion won. We have a total of 2,560 employees. We are one of the largest securities companies in Korea, with 119 domestic branches, 3 overseas subsidiaries, and 2 overseas offices. Our major shareholders include LG Electronics, LG E&C and LG International. LG Group affiliates hold approximately 29 percent of LGIS. And finally, our subsidiaries include LG ITC, LG Futures, and LG Management Development Institute.

2 Contents X-선 영상 형성에 X-선 격자 관계되는 인자 산란선 X-선의 여과 작용 화질론 농도 대조도 감약 계수
Collimator 화질론 I would like to thank you for joining us today. It‘s a pleasure to have this opportunity to meet with you. First, I would like to briefly introduce our company, LG Investment and Securities. LGIS was established in January of The company listed on the Korea Stock Exchange in 1975 and merged with LG Merchant Bank in 1999. Currently, our paid-in capital amounts to 725 billion won, while total shareholders’ equity stands at 1.5 trillion won. We have a total of 2,560 employees. We are one of the largest securities companies in Korea, with 119 domestic branches, 3 overseas subsidiaries, and 2 overseas offices. Our major shareholders include LG Electronics, LG E&C and LG International. LG Group affiliates hold approximately 29 percent of LGIS. And finally, our subsidiaries include LG ITC, LG Futures, and LG Management Development Institute. 농도 대조도 감약 계수

3 1913년 Gustave Bucky가 방사선조사야를 크게 하였을 경우 효과적으로 필름에
X-선 격자 1913년 Gustave Bucky가 방사선조사야를 크게 하였을 경우 효과적으로 필름에 도달하는 산란선을 제거하기 위한 방법으로 X선 격자를 발명

4 인체에서 발생되는 산란선을 제거하여 산란선이 화질에 미치는 악영향을 제거하기 위하여 사용
X-선 격자의 사용목적 인체에서 발생되는 산란선을 제거하여 산란선이 화질에 미치는 악영향을 제거하기 위하여 사용

5 x-ray transparent spacer
X선 격자: X선 투과물질인 간격자와 연속적으로 배열된 연박판으로 구성 간격자 x-ray transparent spacer 연박판 lead foil strip

6 X-선 격자의 종류 직선 격자 (선형 격자) Linear grid 집속 격자 (초점 격자) Focused grid 교차 격자
(십자형 격자) Cross grid 모든 연박판의 방향이 종축으로 평행 이룸 각 연박판을 경사지게 배열한 것 동일 초점거리를 갖는 선형격자를 교차하여 겹쳐놓은 모양

7 X-선 격자의 물리적 특성 격자비 (grid ratio) 격자 밀도 (grid density)
노출 계수(bucky factor) 대조도 개선 계수 납 용량 선택도

8 연박판의 높이와 연박판간 거리(간격자의 두께)의 비율
X-선 격자의 물리적 특성 └ 격자비 (grid ratio) 연박판의 높이와 연박판간 거리(간격자의 두께)의 비율

9 X-선 격자의 물리적 특성

10 X-선 격자의 물리적 특성 └ 격자 밀도 (grid density) 격자의 중심부에서 1cm당 연박의 수

11 격자를 투과한 투과방사선과 격자의 입사방사선 비율
X-선 격자의 물리적 특성 └ 노출 계수(bucky factor) 격자를 투과한 투과방사선과 격자의 입사방사선 비율

12 X-선 투과율 측정방법

13 X-선 격자의 성능평가 주선속 투과율(primary transmission. Tp)
Bucky 계수(Bucky factor. B) 대조도 향상계수(contrast improvement factor. K)

14 1. 측정 주선속 투과율 Tp= Ip/I'p 곱하기 100 Tp= 주선속 투과율 Ip= 격자 사용시 투과한 방사선 강도
X-선 격자의 성능평가 └주선속 투과율(primary transmission. Tp) 격자를 투과하는 일차선의 백분율 1. 측정 주선속 투과율 Tp= Ip/I'p 곱하기 100 Tp= 주선속 투과율 Ip= 격자 사용시 투과한 방사선 강도 I'p= 격자 불사용시 입사방사선강도

15 2.추정 주선속 투과율 Calc.Tp= D/D+d 곱하기 100 Calc.Tp= 추정 주선속 투과율(%) d= 연박판의 두께
X-선 격자의 성능평가 └주선속 투과율(primary transmission. Tp) 2.추정 주선속 투과율 Calc.Tp= D/D+d 곱하기 100 Calc.Tp= 추정 주선속 투과율(%) d= 연박판의 두께 D= 간격자의 두께

16 격자를 사용하지 않다가 이용할 때 노출조건을 얼마만큼 증가할 것인가 또는 격자 이용에 따른 환자 피폭선량이
X-선 격자의 성능평가 └Bucky 계수(Bucky factor, B) 격자를 사용하지 않다가 이용할 때 노출조건을 얼마만큼 증가할 것인가 또는 격자 이용에 따른 환자 피폭선량이 얼마나 증가하는가를 나타내는 계수 B= 입사방사선/투과한 방사선

17 대조도를 향상시키는 격자의 능력을 평가하는 것 K= 격자 사용시 대조도/격자 불사용시 대조도
X-선 격자의 성능평가 └대조도 향상계수 (contrast improvement factor, K) 격자 성능검사중 최종검사에 해당 대조도를 향상시키는 격자의 능력을 평가하는 것 K= 격자 사용시 대조도/격자 불사용시 대조도

18 - X선속의 입사방향과 연박의 배열방향이 일치하지 않을 때 발생하는 현상 - 격자비가 높고 초점거리가
격자의 Cut off 현상 - X선속의 입사방향과 연박의 배열방향이 일치하지 않을 때 발생하는 현상 - 격자비가 높고 초점거리가 짧은 격자일수록 빈번하게 발생

19 격자중심의 측면이동과 초점,격자간 거리의 불일치가
격자의 Cut off 현상 집속격자의 전,후면을 뒤집어 사용하였을 경우 격자중심의 측면이동에 의한 불일치 격자중심의 측면이동과 초점,격자간 거리의 불일치가 복합된 상태 초점, 격자간 거리 선택의 부적당

20 -필름 중앙부: X선이 입사, 검은 농도 -필름 양변: 격자의 cut off, 밝은 농도 격자의 Cut off 현상
└ 집속격자의 전,후면을 뒤집어 사용하였을 경우 -필름 중앙부: X선이 입사, 검은 농도 -필름 양변: 격자의 cut off, 밝은 농도

21 cut off의 정도는 격자비, 집속거리, 측면이동 정도에 따라 손실된 일차선에 의해 결정
└격자중심의 측면이동에 의한 불일치 cut off의 정도는 격자비, 집속거리, 측면이동 정도에 따라 손실된 일차선에 의해 결정

22 격자의 Cut off 현상 └격자중심의 측면이동에 의한 불일치

23 X선관 초점과 격자간의 중심점이 정확히 일치한 상태에서 격자의 수렴선 보다 높게 또는 낮게 X선 초점이 위치할 때를 뜻함
격자의 Cut off 현상 └초점, 격자간 거리 선택의 부적당 X선관 초점과 격자간의 중심점이 정확히 일치한 상태에서 격자의 수렴선 보다 높게 또는 낮게 X선 초점이 위치할 때를 뜻함

24 격자의 Cut off 현상 └ 초점, 격자간 거리 선택의 부적당

25 - 일반적으로 이와 같이 복합된 경우가 많음 한쪽은 희게 한쪽은 검게, 농도를 대조적으로 나타내기 때문에 감지하기 쉬움
격자의 Cut off 현상 └격자중심의 측면이동과 초점, 격자간 거리의 불일치가 복합된 상태 - 일반적으로 이와 같이 복합된 경우가 많음 한쪽은 희게 한쪽은 검게, 농도를 대조적으로 나타내기 때문에 감지하기 쉬움

26 격자비가 높을수록 대조도는 좋아지나, 저관전압에서는 노출배수가 증가되어 피폭 선량이 많아지므로 사용되는 관전압에 따라
X-선 격자의 선택 격자비가 높을수록 대조도는 좋아지나, 저관전압에서는 노출배수가 증가되어 피폭 선량이 많아지므로 사용되는 관전압에 따라 격자를 선택해야 함

27 주로 Compton Scattering에 의해 발생하여 대조도를 저하시키고 상대적으로 사진상 농도 를 더 진하게 만듦
산란선 주로 Compton Scattering에 의해 발생하여 대조도를 저하시키고 상대적으로 사진상 농도 를 더 진하게 만듦

28 피사체 두께가 두꺼워짐에 비례하여 산란선 발생량은 증가
산란선 발생 적게 하는 법 └ 1) 피사체두께를 얇게 한다. 피사체 두께가 두꺼워짐에 비례하여 산란선 발생량은 증가

29 - 조사야를 작게 할수록 좁은 용적의 조직에 제한적으로 노출되어 상대적으로 산란선 발생 감소
산란선 발생 적게 하는 법 └ 2) 조사면적을 좁게 한다. - 조사야를 작게 할수록 좁은 용적의 조직에 제한적으로 노출되어 상대적으로 산란선 발생 감소 - 산란선이 여러 방향으로 방사되어 상대적으로 필름에 도달하는 양이 줄어듦

30 고관전압보다 저관전압측에서 산란계수에 비해서 산란선 흡수계수가 크므로 필름에 도달하는 산란선 적음
산란선 발생 적게 하는 법 └ 3) 관전압을 저하시킨다. 고관전압보다 저관전압측에서 산란계수에 비해서 산란선 흡수계수가 크므로 필름에 도달하는 산란선 적음 산란계수 : 파동이나 입자선이 산란되어 단위의 길이를 나갈 때, 산란으로 세기를 어느정도 감소시키는가를 나타내는 수치 흡수계수: 물질이나 매체의 표면에 입사하는 에너지에 대한 그 표면이 흡수한 에너지의 비

31 산란선에 의한 대조도 변화

32 1) 격자 사용 2) 카세트 후면에 얇은 납판 도포 3) 피사체와 카세트 사이에 적당한 여과판 놓고 산란선 흡수
산란선을 될 수 있는 대로 필름에 도달하지 못하게 하는 방법 1) 격자 사용 2) 카세트 후면에 얇은 납판 도포 3) 피사체와 카세트 사이에 적당한 여과판 놓고 산란선 흡수 4) Air-gap 효과

33 피사체와 필름 사이에 적당한 간격을 두고 산란선을 감소시킴 └ Air-gap 효과
산란선을 될 수 있는 대로 필름에 도달하지 못하게 하는 방법 └ Air-gap 효과 피사체와 필름 사이에 적당한 간격을 두고 산란선을 감소시킴

34 - 환자선량(피폭)을 증가시키고 영상대조도를 저하하는 X선을 제거 장파장(저에너지)제거 : 투과시킬 힘이 없어
X-선의 여과작용 (Filtration ) - 환자선량(피폭)을 증가시키고 영상대조도를 저하하는 X선을 제거 장파장(저에너지)제거 : 투과시킬 힘이 없어 몸에 잘 흡수되기 때문 - 환자의 피폭선량 감소 위해 반드시 필요

35 (저에너지 뿐 아니라 모든 광자에너지를 흡수, 때문에 고에너지 광자의 손실을 동반)
X-선의 여과작용 (Filtration ) └ 여과작용의 단점 - X선 강도 감소 (저에너지 뿐 아니라 모든 광자에너지를 흡수, 때문에 고에너지 광자의 손실을 동반) - 손실량 보상으로 촬영조건(mAs)를 증가 * mAs : 관전압, 관전류, 노출시간

36 - 여과판은 저에너지 광자만을 선택 흡수하는 것이 아니라 모든 에너지의 광자를 흡수하기 때문에 고에너지 광자의 손실을 동반함
X-선의 여과와 촬영조건의 관계 - 여과판은 저에너지 광자만을 선택 흡수하는 것이 아니라 모든 에너지의 광자를 흡수하기 때문에 고에너지 광자의 손실을 동반함 - 손실량 보상 위해 촬영조건(mAs)을 증가시켜야 함

37 - 피폭선량을 감소시켜 주기 위하여 여과물질을 삽입하여 저에너지의 광자를 제거 - 물질 내에서의 X-선의 감약은 고에너지의
X-선의 경화 (hardning) - 피폭선량을 감소시켜 주기 위하여 여과물질을 삽입하여 저에너지의 광자를 제거 - 물질 내에서의 X-선의 감약은 고에너지의 광자보다는 저에너지가 비교적 많이 제거

38 - 저에너지 X선을 흡수하여 환자선량(피폭)을 줄여주는 작용을 한다 여과판 재료는 Al 또는 Cu사용
여과판(Filter) 금속판으로 만듦 - 저에너지 X선을 흡수하여 환자선량(피폭)을 줄여주는 작용을 한다 여과판 재료는 Al 또는 Cu사용 Al : 대부분의 고에너지는 통과시킴 저에너지 광자의 흡수율 높음

39 X-선의 여과의 종류 고유여과 부가여과 총여과 피사체에 의한 여과

40 방사구(tube window)등이 고유여과 작용을 하며 알루미늄 당량으로 측정 표시함
X-선의 여과의 종류 └ 고유여과 X선관에서 발생하여 관용기 밖으로 나올 때까지 X선관과 관용기 자체의 흡수로 인한 여과작용 X선관유리, X선관주위의 절연유, 관용기의 방사구(tube window)등이 고유여과 작용을 하며 알루미늄 당량으로 측정 표시함

41 - X선속내 여과판을 삽입하여 저에너지의 광자 흡수 - 여과판 금속으로 저에너지 광자에 주로 감약현상이 높은 금속선택
└ 부가여과(Added Filtration) - X선속내 여과판을 삽입하여 저에너지의 광자 흡수 - 여과판 금속으로 저에너지 광자에 주로 감약현상이 높은 금속선택 관전압 크기에 따라 여과판 두께 조절

42 여과판 사용:환자선량을 어느 정도 감소시킴 -노출시간을 같은 농도가 나오게끔 조절하면
여과와 환자선량의 관계 여과판 사용:환자선량을 어느 정도 감소시킴 -노출시간을 같은 농도가 나오게끔 조절하면 서 두께를 달리해보면 두께가 두꺼워질 수록 환자선량이 많이 감소

43 선속조절기(Collimator) 선속의 모양과 크기를 규정지을 목적으로 X-선관 용기의 방사구 앞에 부착하여 사용

44 -장점 : 간단하고 원하는 크기나 모양으로 쉽게 변환할 수 있다. -단점 : X선 beam 의 가장자리에 큰 반음영
선속조절기의 종류 └ 격막형 선속조절기(Aperture diaphragm) 납판중심(X선속)에 작은 구명을 뚫어 이 구멍의 크기에 의해 선속의 모양과 크기 규정 -장점 : 간단하고 원하는 크기나 모양으로 쉽게 변환할 수 있다. -단점 : X선 beam 의 가장자리에 큰 반음영 (penumbra)을 형성

45 원통형(Cylinder)은 선속을 원통의 맨 끝부분이어서 반음영이 작아짐
선속조절기의 종류 └ 원추형,원통형 선속조절기 - 원추형(Cone) 원통형(Cylinder)은 선속을 원통의 맨 끝부분이어서 반음영이 작아짐 * 격막형, 원추형, 원통형 선속조절기는 이용 조사야의 크기를 선택하는데 따라 결정되기 때문에 검사부위에 따라 매번 교체해야 함

46 선속조절기(Collimator)

47 - 사각형 X선 조사야의 광범위한 조절이 가능 - 빛을 이용하여 조사야의 크기와 중심을 알 수 있음
선속조절기의 종류 └ 가변형 선속조절기(Collimator) - 사각형 X선 조사야의 광범위한 조절이 가능 - 빛을 이용하여 조사야의 크기와 중심을 알 수 있음 상,하단 조리개를 함께 움직여서 선속의 크기조절, 하단 조리개는 반음영을 없애주는 역할

48 선속조절기(Collimator)

49 가능한 조사야를 작게 하여 환자의 피폭용적을 작게 하여 환자의 피폭선량을 줄이기 위함
선속조절기의 작용 └ 피폭 선량의 감소 가능한 조사야를 작게 하여 환자의 피폭용적을 작게 하여 환자의 피폭선량을 줄이기 위함

50 산란선량은 조사야(field size)가 클수록 증가 collimator를 사용할 때에 조사야를 좁게 하면 산란선도 상대적으로
선속조절기의 작용 └ 산란선의 억제 산란선량은 조사야(field size)가 클수록 증가 collimator를 사용할 때에 조사야를 좁게 하면 산란선도 상대적으로 적어 필름의 총 농도가 낮아지기 때문에 필름농도를 일정하게 유지하려면 노출조건을 그 만큼 증가

51 피사체의 각 정보를 필름상에도 동일 정보로 기록할 수 있는 필름의 능력 (1:1의 개념)
화질 피사체의 각 정보를 필름상에도 동일 정보로 기록할 수 있는 필름의 능력 (1:1의 개념)

52 방사선사진 반점 1. 완전한 균등 농도를 나타내야 마땅한 곳에 나타나는 얼룩 또는 반점
방사선사진 반점(radiographic mottle) 방사선사진 반점 1. 완전한 균등 농도를 나타내야 마땅한 곳에 나타나는 얼룩 또는 반점 2. X선속 내의 X선광자의 통계적 변동을 사진학적으로 기록하여 나타난 것 *방사선사진 반점┍ 필름의 입상성               ┕ 증감지 반점┍ 양자 반점                               ┕ 구조적 반점

53 - 구조적 반점(structure mottle) …주로 증감지 형광체층의 두께 변화 또는 형광체층의 물리적 손상에 원인
방사선사진 반점(radiographic mottle) └ 증감지 반점 증감지 반점(screen mottle) …구조적 반점과 양자 반점으로 구분 - 구조적 반점(structure mottle) …주로 증감지 형광체층의 두께 변화 또는 형광체층의 물리적 손상에 원인

54 - 노이즈(양자 반점) 영상을 형성하는 증감지가 흡수하는 X선 광자수(양)에 통계적 변동을 일으켜 파생되는 것.
방사선사진 반점(radiographic mottle) └ 감도와 노이즈의 관계 - 노이즈(양자 반점) 영상을 형성하는 증감지가 흡수하는 X선 광자수(양)에 통계적 변동을 일으켜 파생되는 것. - 고대조도 영상에서는 선예도의 한계점이 있고 저대조도 영상은 노이즈의 제한이 따름

55 - 저대조도 영상 : 노이즈의 발생은 높지만 진단적으로 중요 정보를 제공 필름･증감지 시스템의 전체적인 감도를
방사선사진 반점(radiographic mottle) - 저대조도 영상 : 노이즈의 발생은 높지만 진단적으로 중요 정보를 제공 필름･증감지 시스템의 전체적인 감도를 증가하기 위해 2가지 방법을 사용 1) 고감도 증감지의 사용 2) 고감도 필름의 사용

56 영상내 구조물의 각 단(image edge)을
선예도 X선필름 또는 필름･증감지 시스템 이용시 영상내 구조물의 각 단(image edge)을 구별할 수 있는 능력

57 5. 시각변위(parallax)에 의한 불선예도 6. 총 불선예도
└ 불선예도를 일으킬 수 있는 요인 1. 기하학적 불선예도 2. 움직임에 의한 불선예도 3. 흡수에 의한 불선예도 4. 증감지에 의한 불선예도 5. 시각변위(parallax)에 의한 불선예도 6. 총 불선예도

58 근접해 있는 작은 물체(피사체)를 얼마나 식별하여 기록할 수 있는가 하는 능력
해상능(resolution)  근접해 있는 작은 물체(피사체)를 얼마나 식별하여 기록할 수 있는가 하는 능력

59 (radiographic contrast) : 시각농도(optical density)의 변화도
대조도 - 우리가 볼 수 없는 X선 정보(강도변화)를 필름에 의해 해독하여 시각 농도로 표현해야만 관찰가능 - 방사선 사진학적 대조도 (radiographic contrast) : 시각농도(optical density)의 변화도

60 피사체의 어느 한 부분과 다른 한 부분을 투과할 때 발생하는 X선 강도의 차로서 형성하는 것
대조도의 종류 └ 피사체 대조도(subject contrast) 피사체의 어느 한 부분과 다른 한 부분을 투과할 때 발생하는 X선 강도의 차로서 형성하는 것

61 └ 피사체 대조도(subject contrast)
대조도의 종류 └ 피사체 대조도(subject contrast)

62 피사체 대조도에 영향을 미치는 인자 두께 밀도 원자번호 피사체를 구성하는 물질이 균등하고 두께가 다를
피사체 대조도(subject contrast) 피사체 대조도에 영향을 미치는 인자 피사체를 구성하는 물질이 균등하고 두께가 다를 경우 피사체 대조도는 다음 식으로 나타낼 수 있다. 두께 밀도 피사체 대조도의 중요한 요소인 조직밀도가 높을수록 X선의 흡수가 크다. 원자번호 X 선의 흡수는 피사체의 두께, 밀도와 함께 인체에 함유되어 있는 구성원소의 원자번호에 따라 달라진다.

63 필름의 특성곡선, 필름 농도, X선 또는 증감지 의 노출(노광)량, 필름 현상처리의 영향 받음
대조도의 종류 └ 필름 대조도(film contrast) 필름의 특성곡선, 필름 농도, X선 또는 증감지 의 노출(노광)량, 필름 현상처리의 영향 받음

64 대조도

65 - 입사 방사선이 물질을 통과 하면서 양이 줄어드는 것 감약의 종류 1) 물질의 흡수에 따른 감약
감약(attenuation) - 입사 방사선이 물질을 통과 하면서 양이 줄어드는 것 감약의 종류 1) 물질의 흡수에 따른 감약 2) 물질의 산란에 따른 감약 3) 거리역자승 법칙에 따른 감약

66 감약 └ 감약에 영향을 미치는 인자 방사선 에너지 밀도 원자번호 1g당 원자량

67 - 질량감약계수 : 선감약계수를 밀도로 나눈 것 - 지수 방정식 - 반가층(HVL) : 투과력을 나타내는 단위
감약 계수 - 선감약계수 : 물질이나 밀도에 따라 다를 수 있음 - 질량감약계수 : 선감약계수를 밀도로 나눈 것 - 지수 방정식 - 반가층(HVL) : 투과력을 나타내는 단위