흉부 CT 검사의 스캔 기법의 하나인 VOLUME AXIAL MODE를 이용하여 관전압의 변화에 따라 진단적 으로 가치가 높은 영상을 얻기 위하여 화질을 평가하고 적절한 관전압을 제시하고자 한다. CT 장비는 GE 사의 Revolution(GE Healthcare, Wisconsin USA)모델을 이용하였으며, Phantom은 Pediatric Whole Body Phant om PBU-70을 사용하였다. Heart의 SNR 평균차이분석에서는 70 kvp에서 -4.53 ± 0.26 이었고 80 kvp는 -3.34 ± 0.18 이었으며 100 kvp는 -1.87 ± 0.15이었고 70 kvp가 100kvp 보다 약 -2.66정도 SNR이 높았으며 통계적 으로 유의하였다.(p<0.05) Lung의 SNR 평균차이분석에서는 70 kvp에서 -78.20 ± 4.16이었고 80 kvp는 -79.10 ± 4.39이었으며 100 kvp는 -77.43 ± 4.72이었고 70 kvp가 100 kvp 보다 약 -0.77정도 SNR이 높았으며 통계적 으로 유의하였다.(p<0.05). Lung의 CNR 평균차이분석에서는 70 kvp에서 73.67 ± 3.95이었고 80 kvp는 75.76 ± 4.25이었으며 100 kvp는 75.57 ± 4.62이었고 80 kvp가 70 kvp 보다 약 20.9정도 CNR이 높았으며 통계적으 로 유의하였다.(p<0.05) 관전압 100 kvp에서는 70 kvp와 80k vp를 비교 했을 때 심장 영상의 질을 유지하면 서 SNR이 1에 가까웠다. 하지만 70 kvp와 80kvp에서 는 SNR 차이가 없어 70 kvp 로 소아 흉부 CT 검사를 하여 방사선량을 줄일 수 있을 것이다. 반면에 CNR은 70 kvp에서 가장 1에 근사치를 나타냈었으며 80kvp 와 100kvp에서는 차이가 없어 80 kvp로 소아 흉부 CT 검사를 하여 방사선량을 줄일 수 있을 것이다. 또한 Volume Axial mode 검사 시 0.3초의 짧은 scan time으로 검사 할 수 있어서 움직이거나 진정이 필요한 소아 환자에게 유용할 것으로 사료된다.

흉부 디지털 단층합성(chest digital tomosynthesis, CDT) 검사 시 관전압 및 감도(sensitivity) 변화에 의한 선량감소 효과와 정량적 평가로 선량 최적화 조건을 평가하고자 한다. 관전압 125 kV, 135 kV 설정에 따른 sensitivity 200, 320, 400 변화하여 팬텀의 CDT 영상을 획득하였다. 감도와 관전압 변화 따른 선량과 면적선량(DAP)을 평가하였다. 화질평가는 최대신호 대 잡음비(PSNR), 대조도 대 잡음비(CNR), 신호 대 잡음비(S NR)를 image J를 이용하여 분석하였다. 선량은 14~23%, 면적선량은 13~26% 정도 sensitivity 200, 125 kV에 비해 측정치가 낮아졌고, sensitivity 가 높아짐에 따라 감소율 커짐을 알 수 있었다. PSNR은 27dB 이상으로 모두 의미 있는 수치였고, CNR, SNR은 sensitivity가 낮을수록 우수했으나, 항목마다 통계의 유의성은 달랐다. CNR과 SNR 모두 sensitivity 320, 135 kV가 sensitivity 200, 125 kV와 통계적으로 유의하지 않았다(p>0.0 5). CDT는 감도, 관전압과 디지털 촬영의 장비의 장점인 보정능력을 이용하여 더 작은 선량으로 화질을 유지 시킬 수 있다.

흉부 단층 합성검사(Chest Digital Tomosynthesis, DTS)시 환자 체형에 따른 0.3 mm 구리 필터의 적용 및 AEC의 감도 변화에 의한 유효선량감소 효과와 폐 결절 검출능력을 평가하여 선량 최적화 조건을 평가하고자 한다. 8개의 인공 결절을 인체 팬텀 폐 영역내에 삽입하고 0.3 mm 구리 필터 적용 유무, 감도 변화에 따라 팬텀의 DTS 영상을 각각 획득하였다. 환자 체형에 따른 비교를 위해 팬텀 사이즈를 세 그룹으로 분류하여 small size에서는 결절이 삽입된 인체 팬텀을 단독으로 사용하였고 Average size에서는 한 개의 PMMA를, Large size에서는 두 개의 PMMA를 인체팬텀 후방에 밀착하여 위치시켰다. 유효선량은 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 계산 되었고 영상의 화질평가를 위해서 CNR과 SNR 측정을 통한 정량 평가와 인공결절 검출 수를 통한 검출민감도로 정성평가를 시행하였다. 모든 데이터는 통계학적으로 분석하였다. 유효선량은 Small size일 때 26 µSv, Average size 70µSv, Large size 133µSv 감소하였다. 유효선량은 0.3mm 구리 필터의 적용 여부에 따라 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 정량적 화질 평가에서는 0.3mmCu필터 사용 시 CNR과 SNR 모두 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 또한 정성적 화질평가에서도 결절 검출 민감도는 팬텀 사이즈별 전체 그룹에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). DTS에서 0.3 mmCu필터의 사용은 폐 결절 검출에서 진단적 가치를 유지하면서 환자 피폭선량 감소효과를 얻을 수 있다. 또한 실험에서 Large size 그룹의 경우 유효선량 감소 정도가 두드러진 점으로 보아 실제 체형이 큰 환자의 경우 0.3 mm Cu필터 사용은 더 높은 유효선량 감소 효과를 기대 할 수 있을 것이라 사료된다

Chest PA 검사 시 디지털 촬영에 대한 검사 조건 권고안은 마련되어 있지 않다. 각 기기 회사들도 이전의 아날로그 촬영에 적용되었던 고관전압 촬영 조건을 권고하고 있다. 디지털 흉부 X-선 촬영시 관전압, 관전류, 부가여과 필터 변화에 따른 피폭선량을 비교하기 위해 Philips 사에서 권고하는 적정 노출지수( Expos ure Index ) 값인 200 ~ 800사이 값을 만족하는 검사조건을 선별하였다. 유효선량을 평가하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 시행하였으며 SNR과 CNR을 측정하여 영상평가를 시행하였다. 관전압과 관전류, 부가여과 필터를 조절하여 유효 선량을 최대 77% 까지 감소시킬 수 있었다. 검사조건별로 다소간의 차이는 있으나 영상평가 결과 비슷한 품질의 영상을 얻을 수 있었다.

흉부 CT와 같이 조직 대조도 차이가 큰 부위의 CT 검사도 환자의 팔의 위치에 따른 아티팩트 발생과 화질저하, 과다피폭 등을 방지하기 위하여 환자의 손을 머리 위로 올리고 검사를 시행하고 있다. 흉부 CT와 같이 조직 대조도 차이가 큰 부위의 검사에서 환자 팔의 위치에 따라 화질저하, 과다피폭 등이 발생한다. 2012년 서울의 K 대학병원 흉부 CT 검사는 1,642건이었다. 이중 118건이 팔을 올리지 않고 흉부 CT검사를 시행하였다. 정상적으로 팔을 올리고 검사한 그룹은 총 DLP 값의 평균이 275 mGy․cm로 나타났으며 팔을 올리지 않고 검사한 그룹의 총 DLP값 평균은 312.46 mGy․cm로 나타났다. 동일 환자의 경우 후향적 조사에서 적극적으로 팔을 올리고 검사한 경우 총 DLP 값이 267.5 mGy․cm로 조사되었고 팔을 올리지 않고 검사한 경우 총 DLP 값이 307.5 mGy․cm로 나타났다. 흉부 CT 검사에서 검사자가 적극적으로 팔을 올리지 않고 검사하면 인체의 가장 두꺼운 부위인 어깨부위를 통과한 X-ray 광자의 부족으로 인해 선형 아티팩트가 발생하였다. 흉부 CT 검사시 적극적으로 팔을 올려서 검사하는 노력으로 적은 피폭선량과 양질의 의료영상을 환자에게 제공할 수 있는 선량 최적화의 방법이 될 것이다.

이 연구의 목적은 흉부, 복부 X선 검사 시 호흡, 위치 잡이, 촬영 중 움직임 등이 있을 때 영상에 어느 정도의 영향이 있는지를 알아보고 가능한 많은 양의 정보를 포함하고 있는 영상을 만들기 위함이다. 연구방법은 병원에서 가장 많이 촬영되어지고 있는 검사 중 선 자세 흉부 후전방향 X선 검사 와 누운 자세 복부 전후방향 X선 검사에서 호흡을 들이 마신상태, 내 쉰 상태, 움직임이 있는 상태에서 각 각 X선 촬영을 한 후 각 부위 별 영상평가기준을 적용하여 평가하였다. 연구 결과 선 자세 흉부 후전방향 X선 검사는 숨을 내 쉰 상태, 조사 중 미세한 움직임이 있는 경우 보다 숨을들이 마신상태에서 촬영한 영상에서 가장 많은 정보가 포함되어있는 것을 확인 할 수 있었다. 누운 자세 복부 전후방향 X선 검사는 숨을 들이 마신상태, 움직임이 있는 경우 보다 숨을 내 쉰 상태 에서 촬영한 영상에서 가장 많은 정보가포함되어있는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 연구결과에서와 같이 일반 X선 검사의 경우 검사부위, 검사목적에 따라서호흡 또는 검사 중 움직임 등에 따라 영상에서 발견할 수 있는 정보에 많은 차이가 있음을 알 수 있었다.

본 연구는 CR영상에서 선량이 화질에 미치는 영향을 평가하기위해 수행되었다. 본 연구의 궁극적인 목적은 임상 흉 부진단에 필요한 영상화질을 얻을 수 있는 최적 선량을 찾는 것이다. 영상화질 평가를 위해서 다양한 선량에서의 MTF, NNPS, 그리고 NEQ를 측정하였으며, MTF 측정과 실험장치 구성은 International Electrotechnical Commission (IEC)에서 제시한 절차에 따라 수행하였다. 실험 결과를 통해 흉부진단의 경우 자동노출조절 (Automatic Exposure Control, AEC) 제어반에서 자동으로 설정해주는 선량의 절반 선량으로도 필요한 영상화질이 얻어짐을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 AEC에서 제시하는 선량이 최적 선량이 아니며 화질평가를 통해서 얻어진 최적 선량을 사용하면 환자 의 피폭을 상당량 줄일 수 있음을 보였다.