CT (컴퓨터 단층 촬영)

CT scanner

CT 는 몸을 자르지 않고 어떻게 몸속 단면을 그려 낼까요?

무슨 일이 일어났나

CT 에서는 X선관이 환자 둘레를 돌며 좁은 X선 다발을 몸에 쏘고, X선원 바로 맞은편의 디지털 검출기가 지나온 X선을 받습니다(NIBIB).

검출기가 몸 둘레를 돌며 X선 영상을 여러 장 기록하면(FDA), 컴퓨터가 수학 기법으로 두께 1~10 mm 의 2 차원 단면 영상을 만듭니다(NIBIB).

시뮬레이터는 여러 방향의 그림자를 걸러 되비추는 방법(필터 역투영)으로 단면을 다시 그립니다. 팔 본보기(예로 든 크기)를 4 방향에서 찍으면 어긋남이 119 % 지만, 36 방향이면 20.7 %, 90 방향이면 7.2 % 로 줄어듭니다.

처음 임상에 쓰인 CT 는 1971 년 영국 앳킨슨 몰리 병원에 설치된 EMI 뇌 스캐너이고, 1977 년까지 세계에 1130 대가 설치되었습니다(영국 과학 박물관 그룹).

📸 진짜 모습

산호 기둥 시료를 돌려 가며 X 선으로 속을 찍는 USGS 의 회전 X 선 컴퓨터 단층 촬영 장치입니다. — 산호 기둥 시료를 돌려 가며 X 선으로 속을 찍는 USGS 의 회전 X 선 컴퓨터 단층 촬영 장치입니다.
출처: USGS · 퍼블릭 도메인 · USGS 원본 ↗

💡 생활 속 예시

병원에서 CT 를 찍을 때 둥근 고리 모양 기계 속으로 누운 채 들어가는 것은, 그 안에서 X선관이 몸 둘레를 돌기 때문입니다(NIBIB).
식빵 한 덩이를 썰면 단면마다 속 구멍의 자리가 또렷이 보이듯, CT 는 몸을 썰지 않고 단면을 계산해 보여 줍니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

X선관 — 환자 둘레를 돌며 좁은 X선 다발을 몸에 쏩니다(NIBIB).
디지털 X선 검출기 — X선원 바로 맞은편에서 몸을 지나온 X선을 받습니다(NIBIB).
도는 고리 — X선관과 검출기를 함께 몸 둘레로 돌립니다.
컴퓨터 — 여러 방향의 영상을 수학 기법으로 모아 단면 영상을 만듭니다(NIBIB).

환자가 누운 받침이 고리 안으로 들어갑니다.
X선관이 몸 둘레를 돌며 여러 방향에서 좁은 X선 다발을 쏩니다.
맞은편 검출기가 방향마다 지나온 X선 세기를 기록합니다.
컴퓨터가 방향마다의 기록을 모아 단면 한 장을 계산합니다.
받침을 조금씩 옮기며 되풀이해 여러 단면을 얻습니다.

확인된 값

X선관이 환자 둘레를 돌며 좁은 X선 다발을 몸에 쏜다: rotating x-ray tube 출처
필름 대신 X선원 바로 맞은편의 디지털 X선 검출기가 받는다: digital x-ray detectors 출처
한 장(단면)의 두께 — 보통 1~10 mm: 0.001–0.01 m 출처
컴퓨터가 수학 기법으로 2 차원 단면 영상을 만든다: 2-D image slice 출처
처음 임상에 쓰인 CT — 1971 년 영국 런던 앳킨슨 몰리 병원에 설치된 EMI 뇌 스캐너: 1971 출처
1977 년까지 세계에 설치된 CT 기계 수: 1130 대 출처
CT: 검출기가 몸 둘레를 돌며 X선 영상을 여러 장 기록: many images 출처
팔 본보기 살 — 부드러운 조직 μ/ρ · 30 keV: 0.0379 m²/kg 출처
팔 본보기 뼈 — 치밀뼈 μ/ρ · 30 keV: 0.1331 m²/kg 출처
부드러운 조직 밀도 (NIST 표 2): 1060 kg/m³ 출처
치밀뼈 밀도 (NIST 표 2): 1920 kg/m³ 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 고급 물리학 · 전자기학 [12고물02-04]
잉글랜드 · KS4 Physics: Wave motion

출처

이어서 보기

같은 단원 · 의료와 관측 기계

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