Image Quality Improvement through Energy Spectrum Change for X-ray

• 영문명: 엑스선 에너지스펙트럼 변경을 통한 영상 화질 향상에 관한 연구
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 김구(Gu Kim) 김능균(Neung Gyun Kim) 이승재(Seung-Jae Lee)
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』 제15권 제1호, 70~78쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.02.28

국문 초록

엑스선 영상을 획득하는 경우에 연속 엑스선을 사용할 경우, 다양한 엑스선 에너지로 인해 같은 물질이라도 두께에 따라 영상에서 정확하게 표현되지 않을 수 있다. 이를 해결하기 위해 엑스선 에너지스펙트럼을 변경하여 영상의 질을 향상 시킬 수 있도록 하였다. SPEKTR v3.0을 사용하여 부가 필터를 추가한 엑스선 에너지스펙트럼과 고유 필터만을 사용한 일반 엑스선 에너지스펙트럼을 획득하였다. 획득한 엑스선 에너지스펙트럼을 Geant4 Application for Tomographic Emission(GATE)의 방사선원으로 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. GATE 데이터를 사용하여 부가 필터가 사용된 엑스선 영상과 부가 필터를 사용하지 않은 엑스선 영상을 재구성한 영상을 74 keV의 단일 에너지 영상을 통해서 비교 분석하였다. 부가 필터를 사용하지 않은 엑스선 에너지스펙트럼을 사용한 경우 같은 물질이라도 두께에 따라 투과한 엑스선의 양이 물질 두께에 따라 감소되는 양과는 상이한 양상을 보인 반면, 부가 필터를 사용한 경우 두께에 따라 투과된 엑스선의 양이 물질 두께에 따라 감소되는 양과 유사한 결과가 나왔다. 즉, 감소되는 선량이 단일 에너지를 사용했을 때와 비슷한 결과가 나왔다. 부가 필터를 사용하여 엑스선 에너지스펙트럼을 변경하여 엑스선 영상을 획득할 경우 엑스선의 투과에 대한 보다 정확한 결과의 값을 획득할 수 있다. 영상의학검사에서 부가 필터의 적절한 사용이 영상의 질을 높이는데 크게 작용한다는 것을 확인하였다.

영문 초록

When continuous X-ray are used when acquiring and X-ray image, even the same material may not be accurately represented in the image according to the thickness due to various X-ray energies. To solve this problem, the X-ray energy spectrum was changed to improve the image quality. Using SPEKTR v3.0, an X-ray energy spectrum with an additional filter added and a general X-ray energy spectrum using only a unique filter were obtained. Simulation was performed using the obtained X-ray energy spectrum as a radiation source for Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE). Using GATE data, an X-ray image with an additional filter and an image reconstructed from and X-ray image without an additional filter were compared and analyzed through a mono energy image of 74 keV. In the case of using the X-ray energy spectrum without using an additional filter, the amount of X-rays transmitted according to the thickness of the same material is different from the amount that decreases according to the thickness of the material. Similar results were obtained as the amount decreased with the material thickness. In other words, a similar result was obtained when the reduced dose was used with a mono energy. When an X-ray image is obtained by changing an X-ray energy spectrum using an additional filter, a more accurate result of transmission of X-rays may be obtained. In radiological examination, it was confirmed that the appropriate use of the additional filter has a great effect on improving the image quality.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

Ⅲ. RESULT

Ⅳ. DISCUSSION

Ⅴ. CONCLUSION

키워드

에너지스펙트럼 GATE SPEKTR v3.0 Energy spectrum GATE SPEKTR v3.0