Evaluation of Distortion Ratio in the X-ray Image using a CCD Detector

왜곡이란 “동일한 피사체에서 확대율의 차이가 발생하는 현상”으로 입체적 위치와 방향에 따라 영상에 차이가 발생한다. X선 발생장치의 원리는 X선관 내 가열된 필라멘트로부터 나오는 열전자가 타겟에 충돌, 감속할 때 생기는 에너지의 변환에 의해 X선이 방사 형태로 발생하게되며, 이러한 “방사 형태의 X선 발생은 영상에 왜곡”을 일으킨다. 본 연구는 “피사체의 높이”와 “피사체와 중심선속과의 거리”에 따라 발생하는 왜곡의 정도를 도표화 하는데 있다. 본 실험에서 사용한 “X선 발생 장치는 TOSHIBA-E7252X와 CCD 디지털검출기(CAMC016M)”를 사용하였으며, 팬텀으로는 “가로, 세로 1cm크기의 자체 제작 한 알루미늄 철제”를 규격화 하여 실험 하였다. 실험 방법으로는 Section paper를 부착한 Acrylic Board의 중심을 기준으로 가로, 세로 4cm, 9cm 대각선 5.6cm, 12.6cm 간격으로 17개의 10*10mm 알루미늄 철제를 배열시켜 한 개씩 쌓아 높이를 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm 으로 총 5번 촬영을 하고, 촬영 조건은 관전압 60kVp, 관전류량 5mAs, SID(Source Image Distance) 100 cm로 설정”하여 영상분석프로그램 image J를 이용하여 왜곡률을 측정하였다. 본 연구 결과 X선 중심선속(Central ray)에서부터 거리 변화와 팬텀의 높이 변화에 따라 5.6cm 거리에서 10mm 높이가 증가 할수록 평균 왜곡률이 약 9%, 12.6cm 거리에서 10mm 높이가 증가 할수록 평균 왜곡률이 약 20% 증가하는 추세를 보였으며, 또한 5.6cm 와 12.6cm 거리에 따른 왜곡률 차이는 높이가 증가함에 따라 약 11% 씩 증가하였다. 왜곡의 정의와 같이 X선 중심선속으로 부터의 거리가 멀어질수록 왜곡률 증가하였으며, 팬텀의 높이, 즉 OID가 증가할수록 왜곡률이 증가하는 양상을 보였습니다. 자체 제작한 Cube Phantom을 이용하여 피사체의 두께가 두꺼워 졌을 때, 피사체가 X선 중심선속으로부터 거리가 멀어 졌을 때 왜곡률 차이를 도표화 하였다. 도표화된 수치를 참고하여 왜곡을 줄이기 위한 올바른 촬영법의 제안과 왜곡 정도를 고려한 영상판독 시 보다 정확한 판독이 가능할 것으로 기대된다.