X-ray 관련 몇 가지 상식 및 PACS 등 기본 용어 몇 가지

저는 정형외과의사라서 엑스레이에 대해 친숙하지만 일부과 선생님들은

엑스레이에 대한 지식이 많지 않은 경우가 있어 도움되실까하고 엑스레이에 대한 기본적 상식을 올려봅니다

 

 

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X-ray 관련 몇 가지 상식 및 PACS 등 기본 용어 몇 가지  

A. X-ray 관련 간단한 기본 용어

Quantity	Symbol	Unit	Sign
voltage  볼트	V or E	volt	V
current  전류	I	ampere (amp)	A
resistance  저항	R	ohm	Ω
power 출력(전력)	P	watt	W
(X-ray 관련)  기호의 의미    A = (관)전압에 걸리는 전류의 단위(세기) 로 흔히 mA (milli Ampere) 사용    I = Influare(Latin), international ampere로 전류의 기호. 단위(세기)는 암페어(A)    mAs = milli Ampere Second -관전류에 X선 노출 시간을 곱한 값으로, 클 수록 노출된 X 선량이 많다.    P = power 출력, 전력 (단위: 흔히 watt 를 사용). P = IV (전류에 Volt를 곱한 값으로 출력값)    R = resistance  저항. 단위는 옴(Ω)    T or t = time X-선에 노출되는 시간. 단위: 흔히 mS 또는 mSec (milli second) 사용    V = voltage 전압(전압차)의 기호 단위로 volt가 높으면 높은 투과력의 x-선이발생 됨,         단위 KV (kilo volt) 사용    W =watt 출력의 단위 또는 기호.        brightness = 밝기. 화면 밝기               밝기가 높으면 (film에 보여 지는) 영상映像이 투명하게 보이고, 밝기가 낮으면 검게 보인다.    contrast = 대비. bone의 경우 cortex(피질)과 수질(medulla)를 구별해 보여 주는 정도.               예:contrast 가 좋으면 X-투과 되는 정도에 따른 영상映像의 흑백(농도)차이가 잘 난다.  [x-ray 관련 의미]     V 관전압이 높을 수록 X-선 투과력이 세지므로 두꺼운 bone을 투과할 수 있다. 하지만,       spine 처럼 두꺼운 bone을 Volt(관전압)만 올린다 해서 contrast(대비)가 좋은 사진을 얻을 수는 없다.       contrast(대비)가 좋은 사진을 얻으려면 적당한 관전압 전류가 필요하다.             T or t = time X-선에 노출되는 시간이 짧을 수록 사진의 blurring(사진 흐림, 흔들림)이 적다.                   따라서 심장의 움직임, 호흡에 의한 가로막 움직임등 동적 피사체나, 애기들처럼                   정지 모션하기(pause시키기) 힘든 피사체는 노출 시간을 짧게 해 줘야 됨.         mAs= milli Ampere Second (관전류에 X선 노출 시간을 곱한 값)으로                                 X-ray 가 감광판(또는 필름)에 감광 시키는 량.

 

B. X-ray  기본 용어 관련 부연 설명

1.에너지량(출력) P=VA  (전압차 x 흐른 전류량)

    P 값이 클 수록 방출되는 엑스레이 방출은 증가 되므로, film을 감광 시키는 광선의 총량은 증가된다.

    즉, V (관전압)이 높을수록 X-선 투과력이 세어지고 두꺼운 bone을 투과할 수 있으며,

       A (관전류)이 높을 수록 더 많은 량의 엑스레이 선이 방출된다.

    V나 A를 높이면 time(노출 시간)이 줄어 영상(사진)의 blurring이 감소되어 깨끗한 영상을 얻을 수 있다.

    V를  올리거나, 노출 시간 즉 mAs를 올리면 film의 사진 영상映像)이 더 검게 보인다.

    반면에, 기계 성능의 한계로 노출 시간을 늘리면 영상(사진)의 blurring이 증가 되어 해상도가 떨어진다.

    예: 100mm짜리 X선 기계로 노출 시간을 길게 늘려 척추사진을 찍어도 사진이 잘 안 보임

2. 전압이 쎄야 (세게 공을 던지면 벽에서 튀어 나오는 리바운드가 센 것 처럼) 컴턴 효과가 커져서 투과력이    

   높은 x-선이 나오며, X-ray 감광판에 많이 감광 시키려면 많은 일을 해야 하니 mAs 커야 한다.

   (mAs = 관전류 x 노출 시간)

   kV는 빔의 강도인데 모니터 화면의 contrast(콘트라스트) 개념에 가깝다.

   mA는 빔의 양이다. 억지로 비유를 하자면 brightness(밝기)는 mA에 유사 하다.

   엑스레이 기계의 종류를 mA로 나누는 것을 봐도 알 수 있듯이, 낮은 mA 기계는 아무리 kV를 올려도

   뚱뚱한 사람의 척추사진 찍을 수 없다. (mA = miliamphere 전류의 단위)

   brightness를 높인다 해서 contrast(영상의 음영 구분)를 만들어 낼 수 없다면 영상을 볼 수 없다.

   또한 kV를 너무 올리면 contrast(대조도)가 떨어져서 흐리멍텅한 사진이 된다.

   Volt(관전압)만 올린다 해서 contrast(대비)가 좋은 사진을 얻을 수는 없으므로,

   contrast(대비)가 좋은 사진을 얻으려면 적당한 관전압 전류가 필요하다.   

3. mAs = mA miliamphere x second

   kV, A는 한마디로 엑스레이 빔의 강도이다. 이걸 높이고 시간을 줄이면 영상이 깨끗하게 된다.

   반면에 이것을 줄이고 시간을 늘리면 해상도가 떨어진다.

   예: 관전압 100mm로는 아무리 노출 시간을 늘려도 척추가 잘 안보임

      (kV를  올리거나, mAs를 올려도 사진이 더 검게 나오며 척추의 내외부를 구별할 수 없다.

   mSec는 빔에 노출되는 시간이다. 노출시간은 사진기에서 노출시간과 같다.

   척추 사진은 노출시간이 좀 길어야 한다.

   참고로 10KVP 2배 증가 시키면 mAs 는 1/2 로 줄여야 광선 노출량이 비슷하게 맞아 떨어짐.

   (일반 사진 촬영시 ‘조리개를 열면(키우면) 노출시간은 줄여야 한다‘는 노출량 비례 관계랑 비슷한 원리)

4. 촬영 조건 즉 촬영 용량(dose)는 방사선 기계의 특성과 실제 출력 선량, 그리드 유무,

   필름 카셋트의 증감지 부착 여부, 필름 종류(고감도 HR 여부)에 따라 다를 수 있다.

   또한 환자의 체형에 따라 촬영 조건을 조절해야 할 필요가 있다.

C. 영상정보시스템 PACS (Picture Archiving and Communication System)란?

주로 의학 영상정보(X선, CT, MRI, PET, SPECT 등에 의해 촬영된 영상)을 디지털화하여

컴퓨터에 저장, 검색, 판독하는 시스템으로 네트워크를 통해 영상을 모티터로 보며 판독할 수도 있다.

 

CR(computed radiography) 아날로그 변환 디지털 방식

X-ray를 찍은 영상을 Film 대신 Image Plate를 통해 스캐너로 읽어 모니터에 display 하는 것으로

아날로그와 full digital 방식의 중간 형태이다.

환자의 부위를 촬영한 후 Image Plate(IP)라는 고감도 영상판을 통해 CR에 Reading 하여

그 signal을 Digital signal로 변경하여 모니터에 display 한다.

x-ray 조사 후 변환 작업 후 모니터에 표시되기까지 약 5분 이상이 소요된다.

IP의 경우 고감도, 고화질의 장점이 있고 기존의 장치를 변경 없이 그대로 사용할 수 있으며,

촬영 장치와 Reader가 Off-Line으로 동작하고 여러 촬영 장치를 공유할 수 있으므로 비용이 저렴한 장점이 있다.

그러나 직접 “DR”에 비하여 시간이 약간 오래 걸리는 단점이 있다.

DR(Digital radiography)  이하 "DR" System

direct 방식으로 촬영 후 바로 영상(Image)이 monitor 에 바로(15초이내) display 된다.

“DR" system은 Film Scanner, CCD Camera, Optical Fiber, Flat Panel Detector 등

다양한 X-Ray 영상 획득을 위한 Detector 장비를 사용하고 있다.

진단용 Digital영상을 촬영과 동시에 Detector로부터 실시간으로 얻을 수 있으므로,

촬영에서부터 영상획득까지의 시간을 줄일 수 있다.

그러나 촬영장치가 여럿일 경우 각 촬영장치마다 1:1 on-Line으로 설치하여야 하므로 비용이 많이 들며,

아직까지 Detector의 비용이 매우 비싸다.

CR과 DR의 장단점(차이점) - 경제적인 측면과 관리 측면에서 

CR이던 DR 이던 대개 PACS 를 도입할 것이며, PACS를 운용하기 위한 기계 도입 비용과 유지 관리비용도 만만치 않을 것이다.

CR: CR은 초기 도입 비용이 DR보다 낮지만, 보증기간이 끝나면 상당히 고가의 유지 관리비가 들어 간다. 

DR :  OS(정형외과)는 다양한 view가 있어서 일부는 position제한 때문에 못 찍는 view가 있다.

CR & DR 장비가 고가이긴 하지만, 보통의 개인 의원에서의 보험 수가는 0원 이다.

보험 숫가를 받으려면 상주 방사선 전문의와 고가의(수 천만원? 짜리) 전용 모니터를 갖추어야 한다.

즉 영상의 상주 + 고가의 모니터 2대 (필수사항) 있어야 Full PACS 수가를 받을 수 있다.

따라서, 병원이 아닌 일반 의원급에서는 Full PACS 수가를 적용받기란 여간 힘든 게 아니다.