The aim of this study was to set up the optimal exposure condition according to detector type considering image quality (IQ) with radiation dose in chest digital radiography. We used three detector type such as flat-panel detector (FP) and computed radiography (CR), and charge-coupled device (CCD). Entrance surface dose (ESD) was measured at each exposure condition combined tube voltage with tube current using dosimeter, after attaching on human phantom, it was repeated 3 times. Phantom images were evaluated independently by three chest radiologists after blinding image informations. Standard exposure condition using each institution was 117 kVp-AEC at FP and 117 kVp-8 mAs at CR, and 117 kVp-8 mAs at CCD. Statistical analysis was performed by One way ANOVA (Dunnett T3 test) using SPSS ver. 19.0. In FP, IQ scores were not significant difference between 102 kVp-4 mAs and 117 kVp-AEC (28.4 vs. 31.1, p=1.000), even though ESD was decreased up to 50% (62.3 μGy vs. 125.1 μGy). In CR, ESD was greatly decreased from 117 kVp-8 mAs to 90 kVp-8 mAs without significant difference of IQ score (p=1.000, 24.6 vs. 19.5). In CCD, IQ score of 117 kVp-8 mAs was similar with 109 kVp-8 mAs (29.6 vs. 29.0), with decreasing from 320.8 μGy to 284.7 μGy (about 11%). We conclude that optimal x-ray exposure condition for chest digital radiography is 102 kVp-4 mAs in FP and 90 kVp-8 mAs in CR, and 109 kVp-8 mAs in CCD.

Skull X-ray 영상에서 노이즈의 발생은 불가피하며, 이는 영상 화질과 진단 정확도를 저하시키고 디지털 영상 장치의 특성상 오류를 증가시킨다. 이러한 노이즈는 선량을 증가시키면 쉽게 감쇠되긴 하지만 환자가 받는 피폭선량이 더 큰 문제를 야기할 수 있다. 그래서 선량문제를 해결하고 동시에 노이즈를 줄이기 위해 저선량에서 노이즈 감소 알고리즘이 활발히 연구되고 있는데, 초기에 개발되고 널리 사용되어진 median filter와 Wiener filter는 노이즈 감소 효율이 떨어지고 영상경계에 대한 정보가 많이 손실된다는 단점이 있다. 본 연구의 목적은 이전 노이즈 감소효율의 문제점을 보완할 수 있는 total variation (TV) 알고리즘을 sku ll X-ray 영상에 적용하여 정량적으로 평가하고 비교를 하는 것이다. 이를 위해 Siemens사의 X-ray 장치를 사용하여 성인 skull을 모사할 수 있는 팬텀을 통해 다양한 관전압과 관전류량을 사용하여 실제 skull X-ray 팬텀 영상을 획득하였다. 또한, 각각의 팬텀 영상에 noisy image, median filter, Wiener filter, TV 알고리즘을 적용하였을 때의 대조도 대 잡음비 (CNR)와 변동계수 (COV)를 비교 측정했다. 실험 결과 TV 알고리즘을 적용하였을 때, 모든 조건에서 CNR와 COV 특성이 우수함을 확인할 수 있었다. 결론적으로 이번 연구를 통해 TV 알고리즘을 사용하여 영상의 질을 높일 수 있는지에 대해 확인해 보았고, 이론적으로 CNR 값은 관전류량이 증가할수록 노이즈가 감소함으로 인해 증가하는 것을 알아볼 수 있었다. 반면에, COV는 관전 류량이 증가할수록 감소하였으며 관전압이 증가하였을 때 noise는 감소하고 투과량이 증가하여 COV가 감소하는 것을 알아볼 수 있었다.

다양한 촬영 조건의 CT 감쇠 지도가 PET 영상에 영향을 미치는지 알아보기 위하여 다양한 kVp와 mA 조건에서 Uniformity phantom 영상의 신호 강도 (SI; Signal Intensity)와 표준 섭취율 계수 (SUV; Standardized Uptake Value)를 측정하고, CTDI(Computed Tomography Dose Index)를 통해 각 조건에 따른 피폭선량을 측정하였다. 또한 동일한 조건에서 Resolution phantom의 반치폭 (FWHM; Full Width at Half Maximum)을 측정하여 CT의 kVp와 mA에 따른 PET 영상의 화질 변화에 대하여 정량적으로 알아보고자 하였다. 연구 결과, CT의 촬영 조건은 PET 영상에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, CT의 촬영 조건이 감소하게 되면 방사선 피폭이 감소하게 되지만 영상에 영향을 미치게 되므로 향후 진단이 가능한 CT 화질을 유지하면서 방사선 피폭을 최소화할 수 있는 양전자 방출 단층 촬영 (PET/CT; Positron Emission Tomograph y / Computed Tomography)의 촬영 조건에 대한 연구가 지속적으로 되어야 할 것이다.

방사선학 영역에서의 디지털 영상 장치의 사용이 급격히 증가되고 있음에도 불구하고, 사용 장치에서의 최적 조사 조건 설정이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 디지털 방사선 장치의 촬영조건에 따른 피폭선량 과 화질을 비교 평가하고자 하였다. 이에 CR, DR의 디지털 방사선 촬영장치를 이용하여 현재 사용하고 있 는 촬영조건을 기준으로 각 5단계씩 조건을 변경시키면서 피폭선량을 측정하였으며, 획득한 영상은 의료 영상전문가 20명에게 일본 결핵예방학회의 평가법을 준용하여 평가하였다. 그 결과, CR 시스템의 경우 기 준 조건인 110 kVp, 3.2 mAs에서의 화질평가 86점 보다 120 kVp, 1.5~2.4 mAs에서 화질평가 91, 95.5 점으로 보다 우수하게 나타났으며, 이 때 피폭선량 또한 기준 조건에서의 105.11 μGy 보다 낮은 61.3~98.4 μGy로 평가되었다. DR 시스템 경우는 오히려 기준 조건인 125 kVp, 3.2 mAs에서의 화질평가 91점보다 관전압이 낮은 영역인 112 kVp, 2.4~3.2 mAs에서 97점, 98.6점 사이의 높은 화질평가 점수를 나타내었으며, 피폭선량 또한 기준 조건에서의 93 μGy 보다 낮은 61.5 μGy, 77.2 μGy로 평가되었다. 이 러한 결과는 디지털 장치의 적절한 조사조건을 설정함으로써 동일한 화질의 영상에 대해 환자 피폭선량을 저감시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

본 연구는 구강 내 방사선 촬영 시 동일조건 하에서 촬영장비의 기종을 다르게 한 경우와 동일 기종에서 노출조건을 일정하게 하였을 경우 획득되는 방사선의 선량변화를 알아보고자 하였다.장비의 기종에 따른 변화를 알아보기 위해 3대의 각기 다른 촬영 장치를 이용하여 상악 전치부, 소구치부, 대구치부의 3가지의 촬영조건을 이용하여 선량을 측정하였고 장치의 재현성 검사를 위해서 각 장치에 동일한 조건으로 3회 조사하여 선량변화를 알아보았다. 선량의 측정은 반도체 측정기를 사용하였으며, 필름의 농도값을 획득하여 진단에 유효적인 범위에 만족하는지 분석해 보았다. 같은 촬영기를 사용하여 실험한 결과 각 부위별로 선량의 차이는 최대값과 최소값이 적게는 3배 많게는 10배의 선량 차이를 보였다. 흑화도의 범위 또한 적절한 범위인 0.25∼2.0를 초과한 2.10∼2.95의 허용범위를 보였다.동일한 촬영기로 특정 부위를 같은 조건에서 촬영하더라도 측정된 선량값은 큰 차이를 보였으며 필름의 농도 분석의 결과 적합한 농도 분포를 보이지 않았던 것으로 나타났다. 이는 환자의 재촬영을 발생시킬 수 있으며 진단시 오류를일으킬 수 있어 환자의 피폭에 직·간접적인 피해를 일으킬 수 있다. 따라서 치과 방사선 촬영장치 또한 정기점검이 필요할 것으로 생각되며 표준화된 촬영조건과 현상조건이 제공되어야 한다고 사료된다.