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다이오드 검출기를 이용한 초소형 X선관(Miniature X-ray Tube)의 반가층 측정
김주혜,안소현,오윤진,지윤서,허장용,강창무,서현숙,이레나,Kim, Ju-Hye,An, So-Hyeon,Oh, Yoon-Jin,Ji, Yoon-Seo,Huh, Jang-Yong,Kang, Chang-Mu,Suh, Hyunsuk,Lee, Rena 한국의학물리학회 2012 의학물리 Vol.23 No.4
X선은 방사선 진단과 치료 분야에 있어서 다양하고 광범위하게 이용되고 있으며, 최근에는 방사선 치료용 초소형 X선관이 개발되었다. 초소형 X선관은 조사 목적 부위에 직접 삽입하여 사용되므로 제작 시준기에 따라 다양한 각도로 X선 조사가 가능하고, 검사 목적 외의 환자 피폭선량을 최소화한다. 이러한 초소형 X선관의 장점을 이용해서 X선 영상을 획득하는데 적용한다면 X선 진단 분야의 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 하지만 초소형 X선관은 본래 치료용으로 설계되었기 때문에 진단용 장비에 적합한 시준기, 필터(added filter) 등이 필요하다. 따라서 자체 제작한 시준기와 필터를 적용하여 초소형 X선관의 빔 특성이 진단용에 적합한지 평가 하였고, 이를 위해서 다이오드 검출기를 이용하여 반가층을 측정하고 측정의 가능성을 평가하였다. 본 연구에서는 Si PIN Photodiode type인 Piranha 검출기(Piranha, RTI, Sweden)를 사용하여 필터 적용 유무에 따른 초소형 X선관의 반가층을 측정하고, 알루미늄 필터를 사용한 측정을 통하여 Piranha 검출기의 반가층 측정의 정확성을 평가하였다. 측정 결과에 따르면 초소형 X선관의 반가층은 필터의 장착에 따라 약 1.9배 증가하여 진단용 방사선 발생 장치의 적합성을 확인하였다. Piranha 검출기의 반가층 자동 측정값은 필터를 미장착한 경우에 실제 반가층 측정값에 비해 50% 높게 측정되어 적용이 불가능하나, 필터를 장착한 경우에는 실제 반가층 측정값과 약 15%의 차이로 감소되었다. 따라서 진단용 필터를 적용했을 경우는 Piranha 검출기의 반가층 자동측정이 가능하여 kV-X선 특성평가를 수월하게 수행할 것으로 기대된다. The X ray has been widely used in both diagnosis and treatment. Recently, a miniature X ray tube has been developed for radiotherapy. The miniature X ray tube is directly inserted into the body irradiated, so that X rays can be guided to a target at various incident angles according to collimator geometry and, thus, minimize patient dose. If such features of the miniature X ray tube can be applied to development of X ray imaging as well as radiation treatment, it is expected to open a new chapter in the field of diagnostic X ray. However, the miniature X ray tube requires an added filter and a collimator for diagnostic purpose because it was designed for radiotherapy. Therefore, a collimator and an added filter were manufactured for the miniature X ray tube, and mounted on. In this study, we evaluated beam characteristics of the miniature X ray tube for diagnostic X ray system and accuracy of measuring the HVL. We used the Si PIN Photodiode type Piranha detector (Piranha, RTI, Sweden) and estimated the HVL of the miniature X ray tube with added filter and without added filter. Through an another measurement using Al filter, we evaluated the accuracy of the HVL obtained from a direct measurement using the automatic HVL calculation function provided by the Piranha detector. As a result, the HVL of the miniature X ray tube was increased around 1.9 times with the added filter mounted on. So we demonstrated that the HVL was suitable for diagnostic X ray system. In the case that the added filter was not mounted on, the HVL obtained from use of the automatic HVL calculation function provided by Piranha detector was 50% higher than the HVL estimated using Al filter. Therefore, the HVL automatic measurement from the Piranha detector cannot be used for the HVL calculation. However, when the added filter was mounted on, the HVL automatic measurement value using the Piranha detector was approximately 15% lower than the estimated value using Al filter. It implies that the HVL automatic measurement can be used to estimate the HVL of the miniature X ray tube with the added filter mounted on without a more complicated measurement method using Al filter. It is expected that the automatic HVL measurement provided by the Piranha detector enables to make kV-X ray characterization easier.
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