반복적 재구성 CT에서 선량과 대조도에 따른 공간 분해능의 비선형성 평가

Abstract

컴퓨터단층촬영(CT)의 반복적 재구성 기법은 환자에게 낮은 방사선량으로 잡음은 줄이고 높은 질의 영상을 얻을 수 있어서 임상에서 점점 사용이 확대되고 있다. 그러나 반복적 재구성 기법의 비선형적인 주파수 특성에 관하여, 정량적인 분석 연구가 많이 이루어지고 있지 않다. 본 연구에서는 새로 고안한 엣지 팬텀과 슬릿 팬텀을 이용하여 반복적 재구성 기법을 사용한 CT에서 잡음 레벨과 대조도에 따른 modulation transfer function(MTF)의 변화를 조사하였다. 엣지 팬텀은 6단계로 희석시킨 CT 조영제로 구성되며, 슬릿 팬텀은 알루미늄 호일과 아크릴판의 조합으로 9단계의 대조도를 갖게 하였다. CT 장치는 64열의 MDCT(GE Discovery CT750HD)를 사용하였고, 5가지 선량(10, 25, 50, 100, 200mAs)으로 촬영하였으며, 고식적인 FBP과 2종류의 반복적 재구성 기법(ASIR50과 VEO)으로 영상을 재구성하였다. 엣지확산함수(ESF)는 영상의 각도가 기울어진 엣지의 단면선으로 얻었으며, 이를 미분연산을 통해 선확산함수(LSF)를 계산하였다. 퓨리에 변환을 통하여 최종적으로 대조도에 따른 presampled MTF를 측정하였다. 다양한 조건에서의 MTF를 비교한 결과, 모델기반 재구성기법(VEO)은 측정 대상체의 대조도와 노출량에 따라서 비선형적인 해상도 특성을 가지는 것으로 나타났다. 특히 엣지팬텀에서 높은 대조도의 대상체는 높은 노출조건(200mAs)에서 낮은 노출조건(25mAs) 보다 19% 높은 MTF50을 나타내었다. 본 연구의 결과는 병변의 크기를 정확히 측정해야하는 임상적 응용에서 반복적 재구성 기법을 이용할 경우에는 비선형적 특성을 고려해야 함을 시사한다.