CT AAPM 팬텀의 슬라이스 두께, 공간분해능, 저대조도분해능의 MATLAB을 이용한 정량적 분석 방법에 관한 연구

• 영문명: The studies on the quantitative analysisusing MATLAB of slice thickness, spatial resolution, and low contrast resolution for CT AAPM phantom
• 발행기관: 대한CT영상기술학회
• 저자명: 오현식(Hyun Sik Oh) 이건호(Kun Ho Lee) 정일천(Il Chun Chung)
• 간행물 정보: 『대한CT영상기술학회지』대한전산화단층기술학회지 제17권 제1호, 53~62쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 의약학 > 방사선과학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2015.05.30

국문 초록

목적 : CT장치의 성능평가시 공간분해능, 저대조도분해능, 슬라이스 두께(5 mm 및 10 mm)에 발생할 수 있는 검사자간의 차이를 극복할 수 있도록 MATLAB 프로그램을 이용하여 컴퓨터로 정량화한 평가결과를 구조화한 객관적이 데이터로 제시하고자 한다. 대상 및 방법 : GE, PHILIPS, SIEMENS, TOSHIBA 로 AAPM phantom 스캔을 하여 얻은 적합판정을 받은 50개의 영상으로 슬라이스 두께, 공간분해능, 저대조도 분해능을 MATLAB으로 이용하여 정량적인 분석을 하였다. 슬라이스 두께와 공간분해능은 full width at half maximum(이하 FWHM)을 이용하여 측정하였다. 공간분해능은 1.0 mm 크기 이상에서 FWHM의 interval이 있는지를 확인하고 합격여부를 확인하였다. 저대조도분해능은 6.4 mm 크기까지 Roundness Index(이하 RI)를 이용하여 원형에 얼마나 가까운지를 측정하였다. 부적합 판정을 받은 공간분해능의 9개 영상과 저대조도분해능 10개의 영상도 정량적인 분석을 하였다. 통계분석은 SPSS statistics 19.0 을 통해 T-test(paired t-test) 을 통해 p-value가 0.05 미만일 때 통계적으로 유의차이가 있다고 판정하였다 결과 : 슬라이스 두께가 5 mm 에서는 정성적 평가군 평균이 4.98 mm, 정량적 평가군에서는 5.02 mm 로 나타났으며 10 mm 에서는 정성적 평가군 평균이 9.98 mm, 정량적 평가군에서는 9.86 mm 로 나타났고 5 mm 와 10 mm 모두 유의한 차이(p=0.07, p=0.06)가 없었다. 공간분해능에서는 적합판정 영상에서는 1.75, 1.50, 1.25, 1.00 mm 까지는 모두 FWHM에서 interval이 확인되고 평균거리는 0.102 mm 이고 최소거리는 0.054 mm 였다. 부적합판정 영상에서는 1.00 mm 이하에서는 모두 interval이 나타나지 않았다. 저대조도분해능에서는 적합판정 영상의 RI 값 평균은 0.81 이었고 최소값은 0.77이었다. 부적합판정 영상의 RI 값 평균은 0.70 으로 나타났다. 구멍의 크기에 따라서 통계적으로 유의한 차이(모두 p<0.05)를 나타났다. 결론 : 슬라이스 두께는 정성적인 평가와 정량적인 평가에서도 통계적으로 유의한 차이를 나타나지 않았으므로 MATLAB을 이용한 정량적인 방법이 유용하다고 생각된다. 공간분해능 측정시 interval 거리가 0.05mm 이상이면 적합이라고 판정 할 수 있다. 저대조도분해능에서는 RI 값이 0.77이상이면 정성적인 평가인 원형의 80% 조건을 만족시킬 수 있을 거라고 생각되어진다. 따라서 본 연구에서 제시한 방법이 팬텀 영상의 적합 여부를 판단하는데 있어서 일정한 기준이 될 수 있으며 검사기관에서 보조적인 수단으로 활용할 수 있다고 사료된다.

영문 초록

Purpose : During the performance evaluation for CT device, it presents the objective data structured with the evaluated results quantified by computer using the MATLAB program for over coming the differences among testers that can occur on spatial resolution, low contrast resolution, and slice thickness (5 mm and 10 mm). Methods and Materials : We performed the quantitative analysis using MATLAB for slice thickness, spatial resolution, and low contrast resolution with the 50 received images which have suitable judgement by scanning AAPM phantom using GE, PHILIPS, SIEMENS, and TOSHIBA Slice thickness and spatial resolution were measured by using full width at half maximum(below FWHM). Spatial resolution was confirmed that FWHM interval more than 1.0 mm size. Low contrast resolution was measured that how close by using Roundness Index(below RI) until 6.4 mm size. The spatial resolution 9 images and low contrast resolution 10 images which have disapproved judgement were also had the quantitative analysis. The statistic analysis was judged to have statistically significant differences when p-value is less than 0.05 through SPSS statistics 19.0 and T-test (paired t-test). Results : For slice thickness 5 mm, the average qualitative evaluation group shows 4.98 mm and quantitative evaluation group shows 5.02. For slice thickness 10 mm, the average qualitative evaluation group shows 9.98 mm and quantitative evaluation group shows 9.86. No significant differences(p=0.07, p=0.06) with 5 mm and 10 mm. It confirmed the interval for all FWHM until 1.75, 1.50, 1.25, 1.00 mm as approved images on spatial resolution, and the average distance was 0.102 mm and the minimum distance 0.054 mm. For disapproved images, all interval was not showed under 1.00 mm. For low contrast resolution, spproved image’s RI value shows average 0.81 and minimum 0.77. The disapproved image’s RI average shows 0.70. Statiscally significant differences were presented (all p<0.05) following hole size. Conlusion : When slice thickness did not show statiscally significant differences for qualitative and quantitative tests, quantitative test usning MATLAB could be useful. When measured spartial resolution, it should be approved if interval distance shows over 0.05mm. For low contrast resolution, it is considered to meet circle 80% condition as qualitative test if RI value shows over 0.77. because of that, the method of this study should be standard to judge phantom image apprevemnet and considered to use secondary method for inspection oragization.

목차

Abstract

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 대상 및 방법

Ⅲ. 결과

Ⅳ. 고찰

Ⅴ. 결론

참고문헌

초록

키워드

slice thickness low contrastresolution spatialresolution qualitativeevaluation quantitative evaluation