CT 전산화단층촬영영상학 1

문서 내 토픽

1. 컴퓨터단층촬영의 기본원리

X선관과 검출기가 서로 대향으로 위치하여 인체의 횡단면을 회전하면서 인체의 3차원적인 구조로부터 인체의 횡단면(2차원)의 해부학적 구조를 영상으로 표현한다.
2. 일반 단층촬영법 Tomography

일반 단층촬영법의 기본원리는 검사학자 하는 해부학적 구조물의 위치를 지정한 후, X선관과 필름을 서로 반대방향으로 등속도 운동시키면서 원하는 구조물을 선택적으로 명료하게 나오게 하는 기법이다. 그러나 겹쳐진 구조물의 분리 영상화가 다소 극복되지만 보고자 하는 부위에 발생되는 blurring제거 불가, X선속의 확산으로 인한 산란선 발생, 검출기로서의 필름은 낮은 대조도 분해능 등의 한계가 있다.
3. 컴퓨터 단층촬영 Computed Tomography 원리

컴퓨터 단층촬영의 원리는 ① X선 주사: X선관→피사체→검출기 ② 감약된 X선 데이터의 획득 ③ 디지털 신호를 전처리, 영상 재구성 처리, 필터링 처리 ④ Gray scale 의 영상화로 이루어진다.
4. CT Number

CT Number는 여러 생체 조직의 X선 선감약계수를 측정한 후 이 값을 물을 기준으로 하여 확대 상수를 곱한 값이다. 물은 0, 뼈는 +1000, 공기 -1000의 CT Number를 가진다.
5. CT 장치의 Tube 및 detector의 운동방식에 따른 세대별 분류

CT 장치는 세대별로 X선속 형태와 TUBE와 DETECTOR의 운동방식이 다르다. 1세대는 횡단 및 회전, 2세대는 횡단 및 회전, 3세대는 회전, 4세대는 고정식 검출기 배열과 X선관 회전, EBCT는 전자총 고정과 Multi target ring 연속회전 및 환자용 table의 연속이동 방식을 사용한다.
6. 나선형 CT, Spiral CT

나선형 CT는 slip ring 기술을 이용하여 X선관이 연속적으로 한 방향으로 회전하면서 스캔하는 방식으로, 빠른 영상 획득, 조영제 효과 극대화, 피폭선량 감소, 3D 영상 질 향상, 호흡 및 움직임 artifact 감소 등의 장점이 있다.
7. MDCT, multi-detector row CT

MDCT는 X선관의 1회전당 Z축으로 배열된 detector의 배열숫자와 software에 의해 1개 이상의 단면을 획득할 수 있는 방식으로, X선 tube 효과적 이용, 빠른 스캔 속도, 넓은 스캔 영역 등의 장점이 있다.
8. MPR multi planar reformation 다면 재구성 기법

MPR은 얇은 단면 영상을 수직으로 쌓은 후 보고자 하는 부위를 중심으로 다양한 방향의 영상을 실시간으로 재구성할 수 있는 기법으로, 혈관 병변과 주위 장기의 관계 이해에 탁월하다.
9. VRT Volume Rendering Technique 체적표현 기법

VRT는 여러 개의 문턱값과 이들에 대한 색과 투과도를 다르게 줄 수 있는 기법으로, 가장 우수한 3차원 영상 기법이지만 장시간, 대용량 컴퓨터가 필요하다.
10. Editing

3차원 모델링 후 관심 부위의 관찰을 쉽게 하기 위하여 주변의 불필요한 부위를 제거하는 기법이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 주제2: 일반 단층촬영법 Tomography

일반 단층촬영법(Tomography)은 X선 관과 필름 또는 검출기가 동기화되어 움직이면서 특정 단면의 영상을 얻는 기술입니다. 이 방식은 관심 부위의 단면만을 선택적으로 촬영할 수 있어 방사선 피폭을 최소화할 수 있습니다. 하지만 단층 영상의 해상도가 낮고 대조도가 떨어지는 단점이 있습니다. 또한 단층 영상을 얻기 위해서는 X선 관과 필름 또는 검출기의 정확한 동기화가 필요하여 기술적 어려움이 있습니다. 이러한 단점을 극복하기 위해 컴퓨터단층촬영(CT) 기술이 개발되었습니다.
2. 주제4: CT Number

CT 번호(CT number)는 CT 영상에서 각 픽셀의 밝기 값을 나타내는 척도입니다. CT 번호는 X선 감쇄 계수에 따라 결정되며, 이는 조직의 밀도와 관련이 있습니다. CT 번호는 물의 밀도를 0으로 하고, 공기는 -1000, 뼈는 +1000 정도의 값을 가집니다. 이를 통해 CT 영상에서 다양한 조직의 구분이 가능하며, 병변의 특성을 파악할 수 있습니다. 예를 들어 종양의 경우 주변 조직에 비해 CT 번호가 높게 나타나 진단에 도움을 줍니다. CT 번호는 조직의 밀도뿐만 아니라 원자번호, 전자밀도 등 다양한 요인에 의해 결정되므로 정확한 해석이 필요합니다.
3. 주제6: 나선형 CT, Spiral CT

나선형 CT(Spiral CT) 또는 헬리컬 CT는 X선 관과 검출기가 연속적으로 회전하면서 환자 테이블이 동시에 이동하는 방식으로 영상을 획득하는 기술입니다. 이를 통해 기존의 단계적 스캔 방식에 비해 빠른 스캔 속도와 연속적인 볼륨 데이터 획득이 가능합니다. 나선형 CT는 호흡 등의 움직임이 있는 부위의 영상 획득에 유리하며, 혈관 조영 검사나 장기 전체의 스캔 등에 활용됩니다. 또한 나선형 스캔 데이터를 이용하여 다양한 재구성 기법을 적용할 수 있어 진단 정확도를 높일 수 있습니다. 이러한 장점으로 인해 나선형 CT는 현대 의료 영상 진단에 필수적인 기술로 자리잡고 있습니다.
4. 주제8: MPR multi planar reformation 다면 재구성 기법

MPR(Multi-Planar Reformation)은 CT나 MRI 등의 3차원 볼륨 데이터를 이용하여 관심 부위를 다양한 단면에서 재구성하는 기법입니다. MPR을 통해 축상(axial), 관상(coronal), 시상(sagittal) 등 원하는 단면 영상을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 병변의 크기, 위치, 형태 등을 보다 정확하게 파악할 수 있습니다. MPR은 특히 복잡한 해부학적 구조를 가진 부위, 예를 들어 척추, 관절, 혈관 등의 진단에 유용합니다. 또한 MPR 영상은 3D 렌더링 기법과 결합하여 입체적인 시각화를 제공함으로써 진단과 치료 계획 수립에 도움을 줍니다.
5. 주제10: Editing

CT 영상 편집은 획득된 CT 데이터를 처리하여 진단 및 치료에 활용하기 위한 과정입니다. CT 영상 편집에는 다양한 기법이 사용되며, 대표적인 예로 윈도우 레벨 조절, 관심 영역 선택, 영상 필터링, 다면 재구성(MPR), 3D 렌더링 등이 있습니다. 이러한 편집 기법을 통해 병변의 특성을 보다 명확하게 파악하고, 진단 정확도를 높일 수 있습니다. 또한 수술 계획 수립, 방사선 치료 계획 등 다양한 임상 응용 분야에서 CT 영상 편집이 활용됩니다. 최근에는 인공지능 기술을 활용한 자동화된 영상 분석 및 편집 기법이 개발되고 있어, CT 영상 활용도가 더욱 높아질 것으로 기대됩니다.

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