디지털 방사선 촬영에서 검사 조건과 격자변화에 따른 영상 품질 분석

Evaluation of Image Quality in Digital Radiography according to Examination Conditions and Grid Variations

본 연구는 디지털 방사선 촬영(Digital Radiography, DR) 환경에서 관전압, 입사선량 및 격자비 변화에 따른 영상 품질 변화를 분석하고, 격자 성능이 영상 품질에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 하였다. 디지털 특성곡선은 RQA5 선질 조건에서 작성하였으며, 검출기 표면 입사선량을 0.029–0.290 mGy 범위로 변화시켜 디지털 신호값과 노출지수(Exposure Index, EI)를 도출하였다. 팬텀 촬영은 관전압 80–120 kVp 범위에서 10 kVp 간격으로 설정하고, 조사선량 0.06–0.68 mGy 및 격자비 8:1, 10:1, 12:1 조건에서 수행하였다. 관심영역(Regions of interest, ROI)을 설정하여 평균 신호값과 표준편차를 산출하고 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)와 대조도를 평가하였으며, 통계 분석은 일원분산분석(ANOVA)을 이용하였다. 입사선량 증가에 따라 디지털 신호값은 감소하였고, 높은 상관관계(R²=0.9941)를 보였다. EI는 선량 및 관전압 증가에 따라 상승하였다. SNR은 선량 증가에 따라 감소하였으며, 영상 분석 위치에 따라 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 그러나 격자비에 따른 SNR 차이는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0.05). 대조도는 선량 및 관전압 증가에 따라 완만히 증가하였으나 격자비에 따른 차이는 관찰되지 않았다. 결론적으로 영상 품질은 격자비보다 관전압과 입사선량의 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다.

This study evaluated changes in image quality according to variations in tube voltage, entrance dose, and grid ratio in a Digital Radiography(DR) environment and quantitatively assessed the influence of grid performance on image quality. A digital characteristic curve was obtained under RQA5 beam quality conditions. Entrance surface dose to the detector was varied from 0.029 to 0.290 mGy to derive digital signal values and Exposure Index(EI). Phantom imaging was performed at tube voltages ranging from 80 to 120 kVp in 10 kVp increments, with exposure doses of 0.06–0.68 mGy and grid ratios of 8:1, 10:1, and 12:1. Regions of interest(ROIs) were defined to calculate mean pixel values and standard deviations, from which Signal-to-Noise Ratio(SNR) and contrast were evaluated. One-way ANOVA was used for statistical analysis. Digital signal values decreased with increasing entrance dose, showing a strong correlation(R²=0.9941). EI increased as dose and tube voltage increased. SNR decreased with increasing dose and showed significant differences among anatomical regions(p<0.05), whereas no significant differences were observed according to grid ratio(p>0.05). Contrast gradually increased with dose and tube voltage but was not significantly affected by grid ratio. These findings indicate that image quality in DR is more strongly influenced by tube voltage and entrance dose than by grid ratio.