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혈관조영장비의 입사선량
및 해상력 분석
강병삼
(삼성서울병원)
연구목적
• DSA장비의 입사선량 및 해상력을 분석하여
임상에서 사용되는 장비의 적정성을 평가한다.
• 임상에서 활용 가능한 DSA장비의 정도관리
프로그램을 제시한다.
연구방법
KVP설정
X-ray tube
EER과 IPER통계분석
EER측정
Ion chamber
Resolution과 대조도
통계분석
Phantom
IPER측정
Ion chamber
Resolution저하
원인분석
Image intensifier
Result
Pick-up tube
Resolution측정
Monitor
Distortion측정
측정대상
• 기 간 : 2003년 6월 – 2003년 9월
• 측정대상 : 전국 29개 병원 47대
• 서울 8(21), 경기 3(4), 부산 4(5),
대구 4(5), 광주 3(4), 대전 3(3),
전북 3(4), 충북 1(1)
측정장비
• KVP측정 : Nero 8000
측정장비
• EER,IPER측정 : 60cc ion-chamber
측정장비
• 해상력측정 : Line pair pattern
측정장비
• 저대조도측정 : Burger-Rose phantom
측정장비
• Image distortion측정
beam alignment test tool
II field sizing gauge
측정방법
입사선량율(Entrance exposure rate ;
EER) : X-선관에서 조사된 X-선이 환자에 피
폭되는 선량
20cm polyethylene
phantom
측정방법
입력형광면 조사선량(Input-phosphor
exposure rate ; IPER) :
측정방법
공간해상력(spatial resolution)
• line pair pattern을 영상증배관 전면에 부착하여
고유해상도를 측정
• Pattern의 방향은 격자(gride)의 영향을 최소화
하기 위하여 격자와 수직의 방향으로 위치
• X-선 노출조건은 EER과 IPER의 상관관계를 분
석하기 위하여 동일한 조건인 60KVP 측정
• 확대율 0, 확대율 1, 확대율 2 측정
측정방법
저대조도 검출감도
(low - contrast detectability)
• 저대조도 검출감도를 평가하기 위하여
Burger-Rose phantom을 측정
• Phantom은 table의 상단 , 조사야의 중심부에
위치
• phantom을 중심으로 collimation을 실시하며
확대율에 따라 관찰되는 hole의 수 평가
측정방법
영상왜곡도(image distortion)
• beam alignment test tool로 X선관과 II의 중심
점을 측정
• 조사야의 상.하, 좌.우를 측정하여 중심점에서
의 왜곡정도를 평가
결 과(EER)
R/min
EER 60KVP
EER 70KVP
EER 80KVP
EER 90KVP
EER 100KVP
최소값
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
최대값
6.07
9.07
12.9
16.94
19
평균
1.47
2.76
5.14
7.21
7.81
표준편차 10R/min이상
1.41
0
2.24
0
3.7
6
5.21
12
6.24
15
결 과(EER)
• 60과 70KVP에서는 안전관리 규정을 초과하는
장비가 없었으나 80KVP에서 6대, 90KVP에서
12대, 100KVP에서 15대가 10R/min을 초과하
였다.
• 1대의 장비는 모두 최소값을 나타냈으며 KVP
의 변화에 선량의 변화가 없었다.
결 과(IPER)
60KVP
mR/min
IPER(0 MAG)
IPER(1 MAG)
IPER(2 MAG)
최소값
3.1
4.5
6.4
최대값
210
225.2
374
평균
37.44
47.86
55.43
표준편차
44.59
52.6
65.45
결 과(IPER)
• IPER이 너무 낮으면 노이즈가 증가 한다
• IPER이 높아지면 저대조도는 향상되지만
환자 및 검사자에 대한 선량은 증가한다
• IPER이 높으나 화질이 저하되는 것은 영상증
배관의 변환효율이 저하되었거나 모니터의 휘
도에 큰 영향을 주는 iris, camera target
voltage, electronic gain이 원인이다.
결 과(공간해상력)
• 60KVP, 10mA
lp/mm
0 MAG
1MAG
2 MAG
최소값
0.6
0.6
1
최대값
1.6
2.2
2.8
평균
0.94
1.2
1.54
표준편차
0.29
0.36
0.42
결 과(공간해상력)
• 이론치와 실측치 비교 분석
이론적 공간해상력(lp/mm)
matrix size
2ⅹ입력형광면의 크기(mm)
결 과(공간해상력)
0Mag
II size
38
23
38
38
38
이론치
1.3
1.1
1.3
1.3
1.3
1 Mag
싳측치
1.8
1
1.8
2
1.6
II size
31
20
32
31
31
이론치
1.7
1.3
1.6
1.7
1.7
싳측치
2.2
1.6
2.2
2
2
1δ(68%) : 0Mag -30.4%, 1Mag –32%
2δ(95%) : 0Mag -55.3%, 1Mag –54.3%
이론치-실측치
0Mag
1Mag
33.59
33.2
-10.16
25
33.59
37.5
48.44
21.09
18.75
21.09
결 과(공간해상력)
•
측정된 해상력의 평균치로 분석한 결과 1개의
확대율이 평균치 에 미달인 장비는 3대, 2개의
확대율이 미달인 장비는 3대, 3개의 확대율 전
부에서 미달인 장비는 13대로 나타났다.
• 이론치와 실측치를 비교 분석한 결과 1δ에서는
6대(0Mag), 5대(1Mag)가 신뢰범위를 초과하였
다
• 2δ에서는 1대(0Mag)에서만 95%신뢰수준을 초
과하였다
결과(저대조도 검출감도)
0 MAG
1MAG
2 MAG
최소값
6
9
10
최대값
16
17
20
평균
10.63
12.96
14.46
표준편차
2.68
2.23
1.92
결 과(감도지수)
0 MAG
1MAG
2 MAG
최소값
2.82
2.55
2.09
최대값
25.43
21.03
19.34
평균
7.64
7.26
6.8
표준편차
4.81
4.09
3.37
(25-low contrast 홀수)*IPER의 제곱근
• 이론적으로 감도지수는 10이하
• 0Mag 7대, 1Mag 7대가 10이상
결 과(영상왜곡도)
(%)
상.하
좌.우
최소값
0
0.6
최대값
40.85
18.4
평균
6.9
6.29
표준편차
7.11
4.93
결론
• EER이 낮으면 X-선관에서 조사되는 선량이
낮아 영상의 질을 저하시키나 EER이 허용선
량을 초과하는 장비는 선량의 재조정이 요구
된다.
• IPER이 평균치에 비해 10배 이상 높으면서 저
대조도에 향상이 없는 장비는 영상증배관의
변환효율 및 image chain의 점검이 필요하다.
결론
• 해상력은 장비사용 기간에 크게 영향을 받지
않았으나 입사선량이 평균치를 초과하였다.
• 영상의 왜곡정도는 장비의 axis가 1o의 오차로
영상에서는 15-20%의 왜곡도로 측정되었다.
고찰
측정의 문제점
• ABC(자동 휘도 조절장치)
• II-tube성능저하 → X선량 증가
• Image chain중 요소별 측정의 어려움
• Monitor의 공통 측정도구 사용 제약
고찰
• 장비의 성능관리는 설치시점 부 터 정기적으
로 시행하는 것이 바람직하다.
• 정기적으로 선량 및 해상력을 측정함으로써
환자 및 시술자의 피폭선량 감소 및 양질의 영
상정보 제공이 가능하다.
• 장비 및 화질의 정도관리는 방사선사가!!