새로 개발된 파노라마방사선영상팬텀을 이용한 상층 및 해상도 평가

Abstract

1. 목 적

파노라마방사선장비의 상층과 해상도를 평가할 수 있는 두 종류의 파노라마방사선영상팬텀을 제시하고, 이를 파노라마방사선장비에 적용하여 얻어진 영상을 통해 장비의 상층 및 해상도를 평가하고자 한다.

2. 방 법

두 종류의 파노라마방사선영상팬텀으로 메탈 볼을 이용한 파노라마팬텀과 가로 납선 쌍을 이용한 가로해상도계단팬텀을 제작하였고, 팬텀 영상을 획득하여 영상 평가를 시행하였다.

메탈 볼을 이용한 파노라마방사선영상팬텀의 아치 모양 외형은 한국 성인 남성의 평균 하악 치열궁 형태를 참고하여 결정된 중심선을 기준으로 제작하였다. 2 mm 직경의 메탈 볼을 중심 간 직선 4 mm의 근원심 간격으로 팬텀의 중심선을 따라 배열하였고, 각 볼의 협설측으로 22개의 볼을 2 mm 간격으로 추가 배열하였다. 한 번의 촬영으로 모든 메탈 볼의 상이 중첩되지 않는 파노라마영상을 획득하기 위하여, 볼은 측면에서 보았을 때 대각선의 형태로 배열하였다. 제작된 팬텀을 파노라마팬텀으로 명명하였다. 영상에서 볼 왜곡률은 볼 상의 수직 및 수평 길이 차이의 비율로 정의하였으며, MATLAB® program의 Ellipse detection method를 사용하여 측정 및 분석하였다. 볼 왜곡률의 다양한 임계치를 설정하여 각 임계치 별 상층의 형태 및 경계를 획득하였다.

각 위치에서 영상의 볼 왜곡률과 가로 납선 쌍을 이용한 해상도 값을 비교하기 위하여 전치, 소구치, 대구치, 하악과두 부위에 고정되어 한 번의 영상 획득으로 폭 48 mm에 해당하는 영역의 가로 납선 쌍의 영상을 얻을 수 있는 계단 형태의 가로해상도계단팬텀과 팬텀 거치대를 제작하였다. 각 1.88, 2.32, 2.58, 3.19 lp/mm의 가로 납선 쌍을 협설측 4 mm 간격으로 위치시켰고, 얻어진 영상은 2명의 영상치의학과 전문의에 의해 판독되었다.

3. 결 과

50%의 볼 왜곡률 임계치를 적용하였을 때 메탈 볼 영상이 나타나는 대부분의 영역이 상층 경계의 내부에 포함되었다. 5%의 볼 왜곡률 임계치를 적용하였을 때에는 상층이 팬텀의 중심선을 따라 좁은 폭으로 형성되었으나, 하악과두 부위에서는 중심선의 설측에 치우친 형태로 관찰되었다.

가로해상도계단팬텀의 경우 1.88, 2.32, 2.58 lp/mm의 가로 납선 쌍은 전치, 소구치, 대구치, 하악과두 부위의 48 mm 폭에서 모두 판독이 가능하였다. 3.19 lp/mm를 이용하여 획득된 영상에서 전치, 소구치, 대구치 부위에서 판독 가능한 가로 납선 쌍이 위치한 협설측 폭은 각 18.8, 9.6, 12.8 mm이었고, 하악과두 부위에서는 모든 협설측 폭에서 판독이 불가능하였다. 3.19 lp/mm의 가로 납선 쌍이 판독 가능한 영역은 악궁의 설측에 치우친 형태로 관찰이 되었고 해당 영역에서 볼 변형률은 최소 15%부터 인식되지 않는 부분까지 다양하게 존재하였다.

4. 결 론

파노라마팬텀을 이용하여 파노라마방사선장비에 의해 촬영되는 모든 근원심 영역에 대하여 상층의 평가가 가능하였다. 이 때 넓은 협설측 폭(46 mm)에 대하여 2 mm 간격으로 정확한 상층 평가가 가능하였다.

가로해상도계단팬텀에서 전치부에 가장 높은 해상도를 보이는 부위는 한국 성인 남성 하악 치열궁을 기준으로 관찰하고자 하는 악골의 중심에서 설측으로 벗어난 부위에 존재하고 있었다. 파노라마방사선장비의 특수성을 고려하였을 때 납선 쌍을 이용한 해상도 평가에는 한계가 존재하여 파노라마팬텀의 볼 경계를 이용한 해상도 평가가 권장된다.

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주요어 : 파노라마방사선장비, 상층, 팬텀