CT(컴퓨터단층 영상촬영장치)는 어떤 원리 및 엑스레이와 차이(2차원)

일반적으로 우리가 알고 있는 CT와 X-ray의 공통점은 X선을 사용하여 인체의 구조를 파악하는 것입니다. 기존의 빌헬름 뢴트겐에 의해 발견된 X선을 통해 X-ray가 탄생했지만 이 사진을 통해 정확한 진단을 하기가 어려웠으며 사이노그램을 통해 X선 흡수량을 계산하여 2차원 자료입니다.

 

 

 

■ CT(컴퓨터단층 영상촬영장치)의 원리

병원의 방사선과에서 일하던 앨럭 코맥의 고민 "몸을 입체적으로 보는 방법이 없을까?" 하는 것이였고, 오랜 고민 끝에 생각해 낸 방법은 몸 각 부분을 여러 각도에서 일정량의 X선을 투과시킨 후 어느 부위에서 얼마만큼 흡수되었는지를 종합하여 CT는 1차원 영상으로 부터 2차원 영상을 재구성하는 방법

 

CT 촬영 계산(사이노그램) 원리

 

 

1. 각 부분에 투과한 일정한 X선의 양을 10이라고 가정
2. 투과 후 나온 X선의 양을 측정
3. P, S, Q, R각 지점의 흡수한 양 계산
4. P+S는 7, Q+R는 7, P+Q는 5, S+R는 9
5. 연립방정식으로 풀면 P=2, Q=3, S=5, R=4
6. 이 값을 합성해 입체 영상 구현

 

 

 

■ CT(컴퓨터단층 영상촬영장치)의 개발

이후 이 아이디어를 바탕으로 전기 공학자 고드프리 하운스필드에 의해 개발된 컴퓨터단층 영상촬영장치(CT)가 개발 됨

→ 1979년 노벨 의학 및 생리학상을 하운스 필드, 코맥이 수여받음

 

 

 

■ CT(컴퓨터단층 영상촬영장치)의 적응증

뇌, 췌장, 신장 등 X선으로 보기 어려운 내부 질환까지 정확하게 진단. 즉, X-ray는 단순한 구조만 볼 때 촬영하지만 장기의 경우는 CT를 촬영함.

 

CT 촬영의 원리

 

 

 

■ 사이노그램의 원리(심화)

1. 넓이를 재는 적분 : 안 보이는 것을 보이게 하는 학문
2. 사이노그램 : 여러 각도에서 X선 사진을 찍은 것을 사각화
3. 사이노그램의 복원 : 사이노그램으로부터 입체화 된 영상으로 복원하는 방법
   • 적분의 활용 : CT로 찍은 원 데이터인 사이노그램과 이를 수학적으로 변환하여 인체의 단면 사진에 이용
   • 함수의 적분 : 일변수 함수의 적분은 넓이와 부피를 계산하는데 사용.

 

 

사이노그램의 원리

1. X선으로 촬영한 사진으로는 다각적인 면이 보이지 않음
2. X선 사진을 여러 장 찍어 보이지 않는 곳까지 위치, 모양을 추출
3. 바깥에서 내부를 향해 일정 방향으로 X선을 통과해야 함.
4. 일정한 비율에서 흡수가 일어나고 나머지 부분은 온전히 통과
5. 이 차이를 이용