Mammography 적용을 위한 CR(Computed Radiography) 영상의 화질 평가

Abstract

[한글]본 연구에서는 CR(computed radiography) 영상시스템의 mammography 임상 적용에 앞서, 영상시스템의 화질을 객관적으로 평가하기 위한 총체적 지표 중의 하나인 양자화 검출효율(detective quantum efficiency; DQE)을 측정함으로써 그 유용성을 알아보았다. 양자화 검출효율인 DQE는 영상시스템의 영상재현 특성이 복합적으로 함축되어 있는 총괄적인 평가인자로써, 일반적으로 광자 플루언스(photon fluence), 변조전달함수(modulation transfer function; MTF), 잡음력 스펙트럼(noise power spectrum; NPS)을 측정함으로써 계산된다. 본 연구에 사용된 CR 영상시스템의 구조는 X-선 촬영장치의 검출기 역할을 하는 영상판, 영상판으로부터 얻어지는 광신호를 전기적 신호로 변환시켜 디지털화하는 image digitizer, MUSICA프로그램, lookup table, sensitometry 등 auto-processing 장치, 데이터 저장장치, 그리고 레이저 imager로 대표되는 영상출력장치와 image모니터 등으로 이루어져 있다. 이 때 사용된 형광체의 성분은 BaSrFBr:Eu2+로써 동적범위(dynamic range)가 633～690 nm로 넓어 광범위한 방사선 노출을 수용할 수 있다.본 연구를 통하여 X-선원으로부터 영상이 형성되는 일련의 과정을 단계별로 이해하여 영상시스템을 최적화로 설계함으로써 환자의 피폭선량을 줄이는 방안을 제시 할 것으로 기대된다. 획득된 영상데이터는 post-processing 이전의 raw data를 이용하여 변조전달함수(MTF), 잡음력스펙트럼(NPS), 양자화검출효율(DQE) 등을 각각 계산하였다.

[영문]In this study, we have tested the effectiveness of a CR (computed radiography) imaging system in mammographic applications, measuring the detective quantum efficiency (DQE) as an objective and overall evaluation parameter. The DQE is computed by using the photon fluence used in forming the image, the modulation transfer function (MTF), and the noise power spectrum (NPS). The CR imaging system we tested consists of a conventional X-ray generator (35 kVp) of a molybdenum (Mo) target, a image plate (IP) of a 20 pixels/mm size and the BaSrFBr:Eu scintillator, an image digitizer, the MUSICA program, etc. The acquired digital X-ray image data were postprocessed with a dark and bright correction process, and both the raw and the corrected image data were used to calculate corresponding MTF curves. The resulting MTF curves, as expected, decreased gradually with spatial frequency, and the spatial frequencies at the 10% MTF value were about 3.3 LP/mm. In addition, the MTF curves were almost identical for the raw and corrected data. The photon fluence we calculated for a given test condition was 1.27x105 photon/mm2. The DQE calculated by using the photon fluence, MTF, and NPS was in the range of 30～40% at the spatial frequency of 3.28 LP/mm. We hope this study will be helpful for the use of the CR imaging system in mammographic imaging system in the future.