Standing L-spine AP 검사에서 Single Grid와 Multi Grid의 선량 변화 및 영상의 화질 평가

채경식(Kyung-Sik Chae),박남이(Nam-Yee Park),진덕은(Duk-Eun Jin),임재식(Jae-Sik Lim),강성호(Sung-Ho Kang) 대한영상의학기술학회 2012 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2012 No.-

목적: Single grid와 multi grid를 각각 사용한 L-spine standing AP 검사에서 표면선량과 유효선량 및 영상의 화질을 비교 평가하여 single grid에 비교한 multi grid의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: X-선 발생장치는 GE사의 DEFINIUM 8000을 사용하였다. 복부 phantom을 이용하여 MITAYA사의 MS X-RAY GRID 100cm single grid와 130cm mid range grid(multi grid)를 각각 Source to Image Distance (SID) 100cm에서 부터 10cm 간격으로 180cm까지 80 kV, 500 mA, 100msec, 50 mAs, 조사야 크기 16X16 조건으로 10회씩 exposure 하였다. Unfors Patient Skin Dosimeter (PSD) 선량계를 이용하여 표면선량을 측정하고 그 유효선량 값을 구하였다. 영상의 진단적 가치 평가로는 영상의 물리적 특성의 변화를 감지하는 Peak Signal to Noise Ratio(PSNR)측정의 방법을 통해 객관적 평가를 실시하였다. 결과: 실험 결과 SID가 증가하면서 두 종류의 grid 모두 표면선량과 유효선량이 감소하였 다. 특히 single grid보다 multi grid를 사용하여 실험 측정 하였을 때 각 구간에서의 표면 선량 값이 평균 2.7% 더 낮게 측정되었다. 표면선량을 바탕으로 계산하여 얻은 유효선량 또한 SID가 증가할수록 감소 한다는 사실을 알 수 있었다. 객관적 평가를 실시 하고자 얻은 PSNR 값은 single grid를 사용하였을 때, SID 110cm 부터 150cm 까지 30 dB 이상이었 으나, SID 160cm 이상부터는 30 dB 이하로 측정 되었다. 이에 반해 multi grid를 이용하여 얻은 영상은 SID 110cm부터 180cm까지 모두 30dB 이상으로 측정되었다. 결론: 검사 종류와 빈도가 많은 일반촬영 검사에서 각 검사마다 실시하는 grid 교체 문제는 검사의 빠른 진행에 있어서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 single grid에 비해 촬영 거리가 100cm에서부터 180cm까지 비교적 제한이 적은 multi grid를 사용하여 진단적 가치는 동일한 영상을 획득하면서 환자 피폭을 감소 시킬 수 있는 사실을 확인할 수 있었으며, 검사 시간 단축을 통해 대기시간을 상당 부분 감소시킬 수 있게 되어 standing L-spine AP 검사시 유용한 방법이라 생각된다. rface dose, effective dose and image quality of L-spine AP examination used single and multi grid each. Materials and Methods: X-ray unit was used for GE s DEFINIUM 8000. We using the phantom s abdomen MITAYA MS X-RAY GRID 100cm single grid and 130cm mid range grid (multi grid), respectively, source to image distance (SID) 100cm to 180cm from the 10cm intervals 80 kV, 500 mA, 100msec, 50 mAs, field size, the size (16X16) conditions, exposure times were 10. Unfors Patient Skin Dosimeter (PSD) dosimeter to measure the surface dose and effective dose values that were obtained. We used single and multi grid each. We evaluated value of image diagnosis with Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) measurement which detects a variation of image physical specific. Results: According to increase of SID, both surface dose and effective dose decreased with single grid and multi grid both. Especially surface dose using multi grid at each section is measured average 2.7% lower than single grid. It is same to effective dose which is calculated from surface dose. The PSNR value with single grid is measured 30 dB over at SID from 110cm to 150cm, but 30 dB under at SID 160cm over. Generally the image of 30 dB under PSNR value is not proper to diagnosis. Because 30 dB under PSNR value indicate image quality lowering. Comparatively the PSNR value with multi grid is measured 30 dB over at SID from 110cm to 180cm. Conclusion: It is an important factor grid replacement problem in flat examination. Because flat examination has a large number of examination variety and frequency. This study can confirm the fact that multi grid examination lower limited SID from 100cm to 180cm can reduce patient s dose with acquiring same image about diagnostic value. Besides it can reduce waiting time through reducing examination ime, so multi grid examination is regarded to useful method in L-spine standing AP examination compared with single grid examination.

흉부 X-ray 검사 시 DEI 값에 따른 적정 관전압에 관한 고찰

채정현(Jeong-hyun, Chae),심지나(Ji-na, Sim),정지상(Ji-sang, Jung),한영수(Yung-soo, Han),진덕은(Duk-eun, Jin),강성호(Sung-ho, Kang),임재식(Jae-sik, Lim) 대한영상의학기술학회 2014 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2014 No.1

목 적 : 흉부 X-ray 검사 시, DR 시스템에 적절한 유효 Detector Exposure Index (DEI) 범위 내의 영상의 Dose Area Product (DAP)값과 유효선량을 비교함으로써, high kVp 사용의 적합성을 영상의 퀄리티나 환자선량 측면에서 평가하기 위함에 있다. 대상 및 방법 : GE definium 8000을 사용하여 흉부팬텀을 이용한 Chest PA 검사를 재현하였다. kVp range는 60~130 kVp로 정하였다. mAs range는 앞의 정한 kVp에 따라 Auto Exposure Control (AEC) 시스템에 의거하여 60kVp에서는 40mAs, 130kVp에서는 2.5mAs로 정하였고 mAs range는 2.5mAs에서, 3.2mAs, 4.0mAs, 5.0mAs, 6.3mAs, 8.0mAs, 10mAs, 12.5mAs, 16mAs, 20mAs, 25mAs, 32mAs, 40mAs로 설정하였다. 위의 kVp 조건에 따라, 각각의 mAs로 총 104번 을 exposure한 뒤, 세브란스 선량관리 시스템으로 전송된 영상의 DEI와 DAP를 획득할 수 있었다. 획득한 영상을 유효한 DEI 범위의 영상들(0.2-0.6 : 정상군)과 DEI 0.2 이하, DEI 0,6 이상인 영상들 을 각각 분류하고 DAP을 이용하여 a PC-Based Monte Carlo Program 2.0 (PCXMC)을 통해 유효 선량을 계산하였다. 각각의 측정한 데이터를 DEI기준, DAP기준, 유효선량의 기준으로 분류한 후, DR 시스템에서 Chest PA 검사 시 적절한 kVp 범위를 분석하였다. 각 그룹의 유의성은 SPSS(version 12.0, SPSS Inc Chicago, IL, USA) 통계 패키지 프로그램을 사용하여 kruskal-wallis test와 사후검정으로 mann -whitney test를 시행하여 검증 하였으며 검증에 사용된 신뢰구 간은 95 %이다.    결 과 : 위의 실험을 통해 얻은 유효한 DEI 범위(0.2-0.6)에 포함된 영상의 평균 kVp는 75.29 kVp 이고 평균  mAs는 8.58 mAs, 평균 DAP는 1.73 mGy·cm², 유효선량은 0.018 mSv 이었다. 유효선 량별로 수집한 군에서 최저의 유효선량인 0.011449 mSv가 측정된 조건은 70kV, 5mAs, DAP 1.06mGy·cm²,이었다. 실측값 DAP에 따른 군에서는 최저 DAP 인 0.885 mGy·cm²에서 조건은 90kV, 2.5mAs, 0.013mSv이 측정되었다. 유의성 검증 결과, 유효 DEI 범위 내의 유효선량에서 유의한 차 이(p<0.05)가 있었고, 전체 DEI 그룹에서 대해서는 0.2 이하 범위와 0.2이상 0.6 이하의 범위, 0.6이상의 범위의 유효선량과 DAP에서 모두 유의한 차이가 있었다.(p<0.05)  결 론 : 각각의 DEI, DAP, 유효선량 기준으로 분류된 데이터를 통해 현재 사용되고 있는 흉부 검사 시 high kVP기법은 환자 피폭적인 측면과 영상의 퀄리티적인 측면에서 재고할 필요성이 있다고 사료된다. Purp os e : This study is to evaluate the suitability of the use of high kVp technique for Chest PA examination in DR system by comparing with Dose Area Product and effective dose of chest images in efficient Detector Exposure Index(DEI) range.    Materials and Methods :  We set up situation of Chest PA examination with GE definium 8000. kVp range is 60~130 kVp. Range of mAs is 40 mAs at 60kVp, 2.5mAs at 130kVp  through Auto Exposure Control system(AEC) in accordance with kVp range we set, then we set up mAs range from 2.5mAs, 3.2mAs, 4.0mAs, 5.0mAs, 6.3mAs, 8.0mAs, 10mAs, 12.5mAs, 16mAs, 20mAs, 25mAs, 32mAs to 40mAs. We exposured 104 times as the kVp condition we set, then all images are sent to the Severance Dose management system which we can acquire DEI and DAP data. We classified acquired images into several DEI groups–under 0.2, between 0.2 and 0.6, over 0.6, then calculated Effective Dose with DAP by using a PC-Based Monte Carlo Program 2.0(PCXMC). After classifying acquired data into 3 groups according to DEI, DAP and effective dose, we analyzed suitable kVp range for Chest PA examination in DR system. SPSS(version 12.0, SPSS Inc Chicago, IL, USA) is used for statistical significance, which is Kruskal-Wallis test and Mann-Whitney test to each group. Confidence interval is 95%.  Res ult : Average kVp of image in efficient DEI range from the experiment is 75.29 kVp, mAs is 8.58 mAs, DAP is 1.73 mGy·cm² and effective dose is 0.018 mSv. The condition which 0.011449 mSv is acquired as the lowest effective dose is 70 kVp, 5mAs, DAP 1.06mGy·cm² in groups classified with effective dose. Another condition which 0.885mGy·cm² is acquired as the lowest DAP is 90kV, 2.5mAs, and Its effective dose is 0.013mSv. As a result of statistic significance test, there is significance difference in effective dose of the efficient DEI range group(p<0.05) and significance difference is found in whole DEI groups of under 0.2, between 0.2 and 0.6, over 0.6(p<0.05)  Conc lus ion : According to each classified data with DEI, DAP, Effective dose, high kVp technique for Chest PA examination which is currently used is need to be reconsidered in patient exposure and image quality.

자동노출제어를 사용한 X선 흉부촬영에서 AEC 표지자 사용에 따른 환자 피폭선량 감소 효과

정지상(Ji-Sang Jung),최병욱(Byoung-Wook Choi),김성호(Sung-Ho Kim),김영모(Young-Mo Kim),심지나(Ji-Na Shim),안호식(Ho-Sik Ahn),진덕은(Duk-Eun Jin),임재식(Jae-Sik Lim),강성호(Sung-Ho Kang) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2014 방사선기술과학 Vol.37 No.3

자동노출제어를 이용한 X선 흉부촬영에서 AEC 위치를 알 수 있도록 고안 된 AEC 표지자 사용에 따른 환자 피폭선량 감소 효과에 대하여 알아보고자 하였다. 흉부전용 디지털 X선 장비(DRS, LISTEM, Korea)를 이용하여 흉부촬영 검사를 하여야 하는 성인 남녀 880 명을 대상으로 하였다. 대상환자 모두에서 자동노출제어(이온 전리조 양측 상단 2개 사용) 사용하여 촬영하였다. 조사야 크기는 17×17inch, 관전압은 120kVp, 촬영거리는 180cm로 설정 하였다. 대조군 440명은 Detector 내에 양측 폐가 위치하도록 하여 촬영하였고, 실험군 440명은 이온 전리조 위치를 방사선사가 알 수 있도록 표지자를 만든 후 이온 전리조 위치에 양측 폐를 위치 할 수 있도록하여 촬영하였다. 모든 환자의 나이, 몸무게, 키와 DAP 값을 측정 하였으며, PCXMC2.0을 이용하여 환자의 유효선량 값을 계산 하였다. 대조군 440명(M:F=245:195)의 평균 나이는 53.9세였으며, 평균 BMI는 23.4였다. BMI 분포는 저체중 35 명, 정상 279명, 과체중 106명, 비만 20명이었고, 평균 DAP는 223.56mGycm 2 , 평균유효선량은 0.045mSv 였 다. 실험군 440명(M:F=197:243)의 평균 나이는 53.7세 였고, 평균BMI는 22.7이었다. BMI 분포는 저체중 34 명, 정상 316명, 과체중 85명, 비만 5명이었고, 평균 DAP는 207.36mGycm 2 , 평균유효선량은 0.041mSv 였다. 평균유효선량은 실험군이 대조군에 비해 0.004mSv(9.7%) 감소하였다. 실험군 유효선량 표준편차의 2배인 0.056mSv 이상의 과다피폭을 받은 환자는 실험군에 비하여 대조군에서 많았다 (65명(14.7%) 대 19명(4.3%), p=0.006, t-test). 자동노출제어를 이용한 X선 흉부촬영에서 환자에 맞는 정확한 선량을 위해서는 이온 전리조 위치와 검사 부위를 일치 시켜야 하며 따라서 이온 전리조 위치를 알 수 있도록 고안한 표시 방법은 환자가 받을 수 있는 불필요한 방사선 피폭을 줄일 수 있는 방법이다. This study focused on effects of patient exposure dose reduction with AEC (Auto Exposure Control) marker that is designed for showing location of AEC in X-ray Chest radiography. It included 880 adults who have to use Chest X-ray Digital Radiography system (DRS, LISTEM, Korea). AEC (Ion chambers are posited in top of both sides) are used to every adult and set X-ray system as Field size 17x17inch, 120kVp, FFD 180cm. 440 people of control group are posited on detector to include both sides of lung field and the other 440 people of experimental group are set to contact their lung di-rectly to Ion chamber (making marker to shows location). Then, measured every DAP and, estimated pa-tient effective dose by using PCXMC 2.0. The average age of control group (M:F=245:195) is 53.9 and the average BMI is 23.4. BMI ranges from under weight: 35, normal range: 279, over weight: 106 to obese: 20 and average DAP is 223.56mGycm2, Mean effective dose is 0.045mSv. The average age of experimental group (M:F=197:243) is 53.7 and the average BMI is 22.7. BMI ranges from under weight: 34, normal range: 315, over weight: 85 to obese: 6 and average DAP is 207.36mGycm2, Mean effective dose is 0.041mSv. Experimental group shows less Mean effective dose as 0.004mSv (9.7%) than control group. Also, patient numbers who got over ex-posure more than 0.056mSv (limit point to know efficiency of AEC marker) is 65 in control group (14.7%), 19 in experimental group (4.3%) and take statistics with t-Test. The statistical difference between two groups is 0.006. In order to use proper amount of X-ray in auto exposure controlled chest X-ray system, matching loca-tion between ion chamber and body part is needed, and using AEC marker (designed for showing loca-tion of ion chamber) is a way to reduce unnecessary patient exposure dose.