Well-being and Life, Radiation

이번에는 FFD에 대해서 다루어 보겠습니다.

앞서 x선 발생의 직접인자 포스팅에서 FFD에 대하여 간단히 다룬 적이 있습니다.

그림으로만 표현하였기에, 그 세부적인 내용은 없었지만 말이죠.

우선 그때의 그림을 그대로 따 와서 설명을 드리도록하겠습니다.

FFD란 Focus Film Distance의 약자로, F가 각각 초점과 필름을 나타내며, FFD의 의미는 초점과 필름 사이의 거리를 나타냅니다.

하지만 X선 촬영 시, 초점과 필름만 있는 것이 아니라 중간에 피사체(Object)도 존재하기 때문에, FOD와 OFD의 개념이 더 있으며, 이들은 각각 이름에 내포되어 있는 것들 사이의 거리를 뜻합니다.

이러한 FFD, FOD, OFD가 중요한 이유는 X선이 평행이 아닌 방사 원추형^[각주:1]으로 발생하기 때문입니다. 이에 대해 자세하게 알아보기 위하여 아래의 그림을 준비했습니다.

우선, (a)와 같이 x선이 평행하게 발생한다면, 실제 피사체와 형성된 영상의 형태, 모양, 크기 등이 동일할 것입니다만, 사실 x선은 방사원추형으로 발생합니다. 따라서, (b)나 (c)처럼 영상이 형성되게 되며, 이때 원하지 않는 음영인 반음영, 왜곡, 확대가 나타납니다.(이러한 불선예도에 대해서는 다음에 설명하도록 하겠습니다)

결국(X선이 방사원추형이기 때문에), FFD, FOD, OFD은 영상의 형성에 영향을 주며 그 영향은 다음과 같습니다.

(b)에서 피사체가 필름에 밀착해 있는 경우(빨간색) 즉, FOD가 크고 OFD가 거의 0에 가까운 경우는 가장 이상적인 경우로, 피사체와 영상의 크기가 가장 비슷하게 형성됩니다. 그러나, 피사체가 필름에서 멀고 초점에 가까운 경우(파란색) 즉, FOD가 작고 OFD가 큰 경우, 영상은 실제의 크기보다 크게 형성됩니다.

(c)에서는 동일한 피사체에서 초점 위치에 따른 영상의 변화를 나타낸 것인데, 위에 있는 초점의 경우가, 아래에 있는 초점의 경우보다 상대적으로 영상이 피사체의 크기에 더 가깝게 형성됩니다.

이처럼, FFD, FOD, OFD, 초점의 위치는 영상 형성에 영향을 주며, 결과적으로 영상의 질을 결정하는 요소로 작용한다고 할 수 있습니다.

추가적으로 FFD에서 알아야 할 것은, 거리역자승법칙과 거리자승법칙입니다.

X선은 거리가 증가함에 따라 그 강도가 감소하게 되는데, 이 또한 X선이 방사원추형이기 때문입니다. 이를 법칙으로 표현한 것이 바로 '거리역자승법칙'입니다. 또한 , 거리 변화에 따라 감소되는 농도를 일정하게 유지하기 위해 만든 것이 '거리자승법칙'이죠.

거리 역자승 법칙은 아래의 그림을 보면 조금 더 잘 이해가 될 겁니다.

거리 D가 2D, 3D로 각각 2배, 3배 증가함에 따라 X선의 강도가 1/4배, 1/9배가 되고 있는 것을 확인할 수 있습니다.

단순하게 같은 양의 방사선을 더 넓은 면적에 뿌린다고 생각하시면 될겁니다. 거리는 1차원이고 면적은 2차원이기에, 강도가 거리의 제곱에 비례하여 감소하는 것입니다.

이상 X선의 직접인자인 FFD에 대한 포스팅이었습니다. 다음번에는 농도를 2번의 포스팅에 나누어서 설명해 드리도록 하겠습니다.

☞ 농도

이 포스트를 읽기 전에

☞ X선의 직접인자

오늘은 x선 발생의 직접인자에 대해 소개하려 합니다.

x선 발생의 직접인자라 하면, x선이 발생되기까지 직접적으로 영향을 주는 녀석들을 말하는데 그 종류로는 4가지가 있습니다.

우선 관전압부터 차례로 보도록 하겠습니다.

관전압은 X선관의 양극에 걸린 전압입니다.

X선관 속에 있는 전류를 흐르게 하므로 관전압을 인가하는 것을, Slope를 준다고 하기도 합니다.

또한 이는 X선의 선질^[각주:1]과 투과력^[각주:2]에 직접적인 관계가 있습니다.

다음은 관전류입니다.

관전류란, X선 양단에 흐르는 전류를 뜻하며, X선의 선량에 직접적으로 관여합니다.

관전류와 X선량과의 관계는 다음과 같습니다.

▲관전류와 X선량의 관계

위의 그래프와 같이 관전류가 증가함에 따라 X선량도 함께 증가됨을 알 수 있습니다.

다음은 조사시간입니다.

조사시간은 이름 그대로 X선을 조사하는(X선에 노출되는) 시간을 뜻합니다.

조사시간은 그 자체로 쓰이지 않고, 관전류와 곱을 하여 관전류의 총량을 나타내는 데에 쓰입니다.

▶관전류량[mAs]

끝으로 FFD 즉, 초점 필름 간 거리를 보겠습니다.

정의는 위와 같고, FFD는 선예도^[각주:3]나 농도^[각주:4]에 영향을 줍니다.

(선예도와 농도는 추후에 포스팅하도록 하겠습니다.)

FFD에 대해 쉽게 이해하기 위해서는 그림으로 이를 볼 필요가 있습니다.

▲X선 영상의 기하학적 관계

이번 포스트에서는 X선 발생의 직접인자에 대해 다루어 보았습니다.

간단하게 다룬 만큼, 추후에 추가적인 포스팅이 필요할 것으로 보입니다. 그러나 이번 포스팅의 보충에 앞서 다음 포스팅에서는 '연속 스펙트럼과 선 스펙트럼'에 대하여 다루어 보도록 하겠습니다.

☞ 연속 스펙트럼과 선 스펙트럼

이 포스팅을 보기 전에..

☞ X선의 발생

관전압에 대해 더 알아보기

☞ X선 발생의 직접인자 (관전압)

안녕하세요? 오늘은 실초점과 실효초점에 대해 포스팅해보려 합니다.

실초점과 실효초점에 대해서 알아보기 전에 초점의 정의부터 보도록 하겠습니다.

▲초점의 정의

그렇다면 X선 진단에서 우리가 사용하는 초점의 종류는 무엇이 있을까요.

▲초점의 종류 

개중에 실초점에 대한 소개를 먼저 드리도록 하겠습니다.

▲실초점

실초점이란 음극에서 발생된 전자가 타겟에 부딪히는 면적을 말하는데요,

실초점은 필라멘트 전면으로 방출되는 정초점과

측면 방출의 부초점이 있습니다.

p.s.방출된 전자들은 같은 음전하(-)를 띄기 때문에 반발력을 지녀 퍼지는데 이를 집속통이 모아주며,

이때 생기는 초점이 바로 부초점입니다.

▲실초점 크기 영향 인자

실초점의 크기가 커질수록 내열력이 증가하므로, 실초점 크기 영향인자 또한 중요합니다.

그렇다면 실효초점에 대해 알아보겠습니다.

▲실초점과 실효초점 

실효초점은 X선 영상 형성에 직접적인 영향을 줍니다.

실효초점의 크기에 따라 영상의 질이 달라지기 때문이죠.

따라서 실효초점의 크기를 잘 조절해 줄 필요가 있습니다.

 그 내용에 대해서는 다음 포스트인 '양극 힐 효과'에서 소개하도록 하겠습니다.

이 포스팅을 읽기 전에..

☞ x선관(X-ray Tube)

이 포스팅과 더불어..

☞ 양극 힐 효과(Anode Heel Effect)