Monte Carlo Simulation을 이용한 진단 방사선 영상 검출기 구현 및 영상평가 :Diagnostic Radiation Imaginh Detector Implementation and Image Evaluation using Monte Carlo Simulation.

송용근

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자료유형: 학위논문

저자정보: 송용근 (인제대학교, 인제대학교 대학원)

지도교수: 남상희

발행연도: 2013

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

Monte Carlo Simulation을 이용한 진단 방사선 영상 검출기 구현 및 영상평가

송용근 의용공학과 2013.01 학위논문

2012

Au 전극을 적용한 방사선 영상 검출기의 전기적 특성 평가

송용근 , 오경민 , 김성헌 외 4명 한국진공학회 학술발표회초록집 2012.02 학술대회자료

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본 연구에서는 Monte Carlo Simulation Toolkit인 Geant4(Geometry ANd Tracking)의 GATE(Geant4 Application for Emission Tomography)를 이용하여 방사선 영상을 구현하고 실제 영상과 비교하여 제작한 Tool의 정확성을 검증하고 실제 적용 가능성이 있는지를 확인하였다. 연구를 수행하기 위해 한국과학기술정보연구원의 슈퍼컴퓨터인 Tachyon2를 이용하여 GATE Code를 작성하고 분석하였다.

Simulation 영상을 얻기 위해, 우선적으로 X-ray Source와 Edge Phantom, X-ray 영상검출기의 기하학적 구조의 모델링을 수행하였다. SRS-78을 이용한 X-ray Spectrum을 분석 및 적용, 검출기의의 물질 선정 등 다양한 조건들을 설정하였다. 또한 광전효과, 컴프턴 산란, 레인지 산란, 그리고 제동 복사 등 다양한 방사선 물리적 모델들을 설정하여 실제와 가장 유사한 환경을 구축하였다. 그 후, 실제 획득한 영상과 Simulation 결과로 획득한 영상의 MTF를 비교를 통하여 제작한 Code의 정확성을 검증하였다.

본 연구의 결과를 통해 앞으로 고안 될 다양한 방사선 검출기에 대해서, 실제로 수행하지 않고 예상 결과를 얻을 수 있으며 예상 결과를 바탕으로 실제 적용 가능성을 높이고 오류를 줄일 수 있어 검출기 개발에 상당한 이점이 있을 것으로 예상된다.

#디지털 방사선 검출기 #Monte Carlo Simulation #GATE

국문초록 ⅰ
ABSTRACT ⅲ
Ⅰ. 서론 1
A. Digital Radiography 1
1. Direct Conversion Method 2
2. Indirect Conversion Method 4
B. Evaluation Parameters for Imaging Performance 6
1. Modulation Transfer Function (MTF) 6
a. Slit Method 10
b. Edge Method 15
b.1. Edge Angle 추정 및 Sub Sample Size 15
b.2 합성 ESF 작성 19
b.3 LSF 및 MTF 작성 19
2. Aperture Blurring과 Sinc Function 23
C. Monte Carlo Simulation 27
Ⅱ. 연구목적 31
Ⅲ. 연구 배경 및 방법 32
A. 실제 영상 획득 방법 32
B. Simulation 영상 획득 방법 38
C. Matlab을 이용한 MTF 측정 43
Ⅳ. 연구 결과 45
A. 영상 획득 45
1. 실제 영상 및 Simulation 영상 획득 45
B. 영상평가 48
1. Edge Spread Function 및 Line Spread Function 48
2. Modulation Transfer Function 53
3. Scintillator 종류별 Modulation Transfer Function 57
Ⅴ. 고찰 65
Ⅵ. 결론 67
Ⅶ. 참고문헌 68
부록 72

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