1. 초기 10년전
1973년과 1983년 사이 전 세계에 CT장비를 설치한 병원의 수가 급격하게 증가했다. 최초의 의미 있는 기술적 발전이 등장한 것은 1974년에 조지타운 대학의 영상의학, 생리학, 생물물리학 교수였던 로버트 리들리(Roben Ledley)박사가 처음으로 전신 CT 스캐너를 개발했을 때였을 것이다.(하운스필드의 EMI스캐너는 뇌전용이었다).
선구자적 연구활동에 이어 3세대까지 CT 스캐너가 나타났다. 그리고 1974년에는 제4세대 CT 시스템이 개발됐다.
고속 CT 스캐너(High-Speed CT Scanners) 1975년에 역동적공간재구성(dynamic spatial reconstructor; DSR)장치가 메이요 의료원(Mayo Clinic)의 생체역할실에 설치된 이후, 1980년대 중반에 전자빔 기술을 사용한 또 다른 고속 CT 스캐너가 도입됐는데, 이것은 1970년대 후반에 UCSF(university of california at san francisco)에 근무하던 더글라스 보이드(Douglas Boys)박사와 동료들의 연구결과였다. 그 스캐너는 운동 아티팩트가 없는 심장 혈관계영상을 생성하기 위해 개발됐다. 당시 이 스캐너는 심혈관CT 스캐너(candiovascular CT scan-ner)로 불렸다. 나중에 이 스캐너는 Siemens Mediacl Systems로 넘어가 이볼루션 이라는 이름으로 시장에 출시됐고 나중에 전자빔 CT 스캐너로 불리게 됐다. EBCT 스캐너와 재래식 CT의 가장 두드러진 차이점은 움직이는 부분의 검사 가능 유무이다. 당시에 EBCT 스캐너는 50과 100 ms의 짧은 스캔타임으로 다중절편영상을 획득할 수 있었다.
1973년과 1983년 사이에 거의 20개 업체에서 CT 스캐너를 생산했기 때문에, 특정 제조업체에서만 볼 수 있는 특이한 발전상들이 많이 소개됐다. CT의 발달은 1983년 후에도 지속됐으며 거의 10여곳의 제조업체들이 CT시장을 두고 경쟁했다.
2.디지털영상처리
CT는 디지털영상처리의 훌륭한 본보기이다. X선빔은 환자를 투과해 검출기에 도달한다. 이 검출기들은 X선광자를 전기 신호(아날로그 신호)로 바꾸고, 이 전기 신호는 다시 디지털자료로 바뀌어 컴퓨터에 입력된다. 디지털영상처리는 디지털영상을 처리하고 조작하는 과정에서 컴퓨터를 사용해야 한다. 컴퓨터에 디지털영상이 입력되면 컴퓨터는 자료상에서 특수한 작업을 수행하여 입력된 영상을 다른 유용한 영상으로 변화시킬 수 있다.
의료영상의 디지털영상처리의 역사는 CT가 의료제에 막 도입된 1970년대로 이야기한다. 오늘날 디지털영상처리 기술은 디지털방사선촬영술과 디지털투시검사, 디지털감산혈관조영술, 자기공명영상에 사용된다.
3. 디지털영상의 특징
디지털영상의 구조는 매트릭스, 픽셀, 복셀 그리고 비트 깊이(bit depth)를 포함한 몇 가지 특징 혹은 기본적인 지표와 관련지어 설명할 수 있다. 매트릭스(Matrix)는 수치영상 이외에도 디지털영상처리 과정을 이해하는데 중요한 다른 디지털영상 요소가 있다. 디지털영상은 2차원으로 배열된 수, 즉 매트릭스로 구성되어 있다. 매트릭스는 화소, 즉 픽셀이라고 하는 작은 사각형 구역을 한정하는 행과 열 로 구성된다. 영상의 치수는 M,N으로 표현할 수 있으며, 영상의 크기는 공식으로 구한다.
M * N * k bits
M=N일때, 영상은 정사각형이다. 일반적으로 진단디지털영상은 직사각형 모양이다. 디지털영상장치로 환자의 영상을 만들 때, 작업자는 관심영역(field of view, FOV) 이라고도 불리는 매트릭스의 크기를 선택한다. 영상이 커지면 처리 시간이 길어지고 저장공간이 더 많이 필요해진다는 사실에 주목해야 한다. 게다가 영상이 클수록 거리상 떨어져 있는 곳으로 전송할 때 더 많은 시간이 걸린다. 이런 측면에서 저장과 전송의 필수조건들을 충족시키기 위해 영상압축이 필요하다.
픽셀(Pixels)은 매트릭스를 구성하는 픽셀은 보통 정사각형이다. 각 픽셀에는 밝기의 정도를 나타내는 숫자(이산값)가 들어있다. 이런 숫자들은 영상화되어 있는 조직의 특징을 나타낸다. 예를들어 방사선촬영술과 CT에서 이 숫자는 조직의 원자번호 그리고 질량밀도와 관련 있으며, MRI에서는 양성자밀도와 이완 시간과 같은 조직의 또 다른 특징을 나타낸다.
픽셀의 크기 = FOV / 매트릭스크기
디지털영상장치의 경우, 매트릭스의 크기가 클수록 픽셀의 크기는 작으며 공간분해능은 뛰어나다.
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