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중첩 불일치 평가기준으로서의 계수공제영상의 계조도 표준편차 연구
The Study of Standard Deviation of Gray Scale Histogram in Digital Subtraction Radiography as a Test Parameter for Superimposition Error

치과방사선 1999년 29권 2호 p.417 ~ 422

소속 상세정보

조봉혜/Bong Hae Cho

KMID : 0378219990290020417

Abstract

서론
계수공제영상은 해부학적 구조물의 잔상을 제거하여 두 방사선사진의 차이만을 나타내는
방법으로 시간경과에 따른 미세한 골 변화를 판별하는데 우수하여 치조골의 평가에 유용하
다. 계수공제영상의 질은 두 방사선사진의 기하학적 및 대조도의 표준화와 중첩시의 일치
정도에 의하여 결정된다. 계수공제영상의 평가는 영상의 주관적 판독에 의하거나, 객관적인
수학적 기준에 의하여 이루어져왔는데, 계조도의 절대 차나 표준편차 혹은 이 둘 모두, 공제
영상(difference image)의 표준편차, 차이기능의 엣지(Edges of the difference function) 및
공제영상의 히스토그램기능의 엔트로피(entropy of the histogram function of the difference
image)등이 여기에 속한다. 이 중 두 방사선사진의 불일치도를 나타내는 유사성 평가
(similarity measure)에 가장 많이 이용된 것은 계조도의 표준편차로, Ludlow등과 Sander등
은 기하학적 재현성을 위한 고정 방법을, Ruttimann 등은 대조도의 수정 방법을 비교하였
고, Wenzel등은 두 방사선사진의 중첩방법에 따른 차이를, Aagaard등은 인식점 수에 따른
차이를 분석하였다. 또한 Wenzel 등은 계수공제영상에서 발생할 수 있는 다양한 구조잔상
을 표준편차로 평가하였다.
계수공제영상이 초기 골변화를 판독하는데 우수함에도 불구하고 X-선관에서의 광자발생
변동, 촬영위치 변화, 현상조건 변화, 상 획득(image capture)시의 필름위치 변화 등 두 방
사선사진사이의 인위적인 차이로 인한 방법적인 결함을 피할 수 없다. 그러므로 각 과정에
서의 구조적 잔상에 대한 평가 없이는 계수공제영상의 정확한 판독은 불가능하다.
본 연구의 목적은 두 방사선사진의 중첩시 발생하는 불일치도를 계수공제영상의 계조도의
표준편차가 얼마나 정확히 반영하는가를 평가하고, 어떤 중첩 부조화가 상의 질에 가장 많
은 영향을 미치는가 알아보기 위한 것이다.
#초록#
Purpose : The aim of this study was to assess the validity of standard deviation of
gray scale histogram in digital subtraction radiography as a test parameter for
superimposition error.
Materials and Methods : Twenty periapical radiographs were used as baseline images
and they were copied to exclude the influence of exposure geomety and contrast
differences. These subsequent images were linearly displaced by 0.1-0.5 ㎜ in the x-, y-
and xy-directions, rotated by 0.5-3° and distorted by angular contraction of 1-5° in
x- and y-axis before subtraction. The standard deviations of gray levels in the
subtraction images were obtained and paired t-tests were performed. Pearson correlation
coefficients(r) were calculated between the standard deviations and the superimposition
errors.
Results : Linear displacement showed high correlation coefficients of 0.997, 0.997 and
0.995 in x-, y- and xy-axis respectively. Statistically significant different standard
deviation existed among all linearly displaced groups(p<0.05). Distortion showed
relatively low correlation coefficients of 0.982 and 0.959 in x- and y-axis. The standard
deviations between the two distortion groups were statistically significant
different(p<0.05).
Conclusion : Standard deviation of gray level distribution in digital subtraction images
is satisfactory but not perfect similarity measure to assess the superimposition errors.