격자 초점거리별 자동노출제어장치 사용 유무가 노출지수, 선량지표, 화질지표에 미치는 영향 비교 연구 = Comparative Study on the Effects of AEC at Different Grid Focus Distance on Exposure Index, Dose Index, and Image Quality

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 격자의 초점거리(FD)별 자동노출제어장치(AEC) 사용 유무가 노출지수(EI), 선량지표(DAP, ESD), 및 화질지표(SNR, CNR)에 미치는 영향을 비교·분석하였다. 디지털 방사선촬영 시스템(GC85A, Samsung Electronics)을 이용하여 복부 팬텀을 대상으로, FD 110 cm, 140 cm, 180 cm의 3종류 격자를 적용하고 AEC 적용 유무에 따른 총 180개의 영상을 획득하였다. AEC 사용 시 모든 FD 조건에서 ESD, DAP, EI가 각각 약 9~19 % 감소하였고 (p<0.001), Cohen’s d > 0.8으로 큰 효과크기를 보였다. 반면 SNR과 CNR은 모든 FD 에서 유의하게 감소하였으며 (p<0.001), 특히 FD 110 cm 조건에서 SNR은 28.64 ± 0.60 dB 에서 27.09 ± 0.85 dB 로 5.4 % 감소, CNR은 0.1010 ± 0.0037 에서 0.0912 ± 0.0058로 9.7 % 감소하였다. 전체적인 감소율에서는 선량지표의 감소율(9~19%)에 비해 화질지표의 감소율(4~10%)이 작게 나타났다. 이러한 감소는 AEC가 목표 노출지수에 도달한 후 불필요한 신호포화 영역을 억제함으로써 평균 신호가 감소한 상대적 대비 변화로 해석된다. 본 연구는 AEC의 물리적 특성과 FD의 상호작용을 검증했다는 점에서 의의가 있다. 연구 결과 AEC 사용 시 모든 FD에서 선량 감소 효과에도 화질 지표의 감소는 작게 나타나 합리적으로 달성 가능한 수준에서 선량을 낮추면서도 진단적 품질은 유지되는 특성을 확인하였다. 따라서 임상에서는 검사 부위와 목적에 따라 AEC를 적극적으로 활용함으로써 선량 효율과 영상 품질의 균형을 도모할 수 있을 것으로 사료 된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study compared and analyzed the effects of using or not using an automatic exposure control (AEC) system according to grid focus distance (FD) on the Exposure Index (EI), dose indicators (Dose Area Product, DAP, Entrance Surface Dose, ESD), and image quality indicators (Signal to Noise Ratio, SNR, Contrast to Noise Ratio, CNR). Using a digital radiography system (GC85A, Samsung Electronics, Korea), abdominal phantom images were acquired with three FD(110 cm, 140 cm, and 180 cm). A total of 180 images were obtained under both AEC-on and AEC-off conditions. When AEC was applied, ESD, DAP, and EI decreased by approximately 9~19 % under all FD conditions (p < 0.001), showing a large effect size (Cohen’s d > 0.8). In contrast, SNR and CNR decreased significantly across all FDs (p < 0.001); in particular, at FD 110 cm, SNR decreased from 28.64 ± 0.60 dB to 27.09 ± 0.85 dB (-5.4 %), and CNR decreased from 0.1010 ± 0.0037 to 0.0912 ± 0.0058 (-9.7 %). This decrease was interpreted not as an actual degradation of image quality but as a relative contrast change resulting from the suppression of unnecessary signal saturation after the AEC system reached the target exposure index. This study is significant in that it verified the interaction between the physical characteristics of AEC and the FD. The study results showed that when AEC was used, the decrease in image quality indices was small despite the dose reduction effect in all FDs, confirming the characteristic of maintaining diagnostic image quality while minimizing radiation exposure dose to a reasonably achievable level. Therefore, in clinical settings, proactively utilizing AEC, depending on the examination site and purpose, can help achieve a balance between dose efficiency and image quality.