[논문]디지털 유방확대촬영술에서 노출방식에 따른 피폭선량 평가

김미영; 김화선

디지털 유방확대촬영술에서 노출방식에 따른 피폭선량 평가
The Evaluation of Radiation Dose by Exposure Method in Digital Magnification Mammography 원문보기

방사선기술과학 = Journal of radiological science and technology, v.35 no.4, 2012년, pp.293 - 298

초록
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디지털 유방촬영술은 유방의 두께 및 유선조직의 밀도에 따라 노출조건이 자동으로 이루어지는 자동노출제어장치를 사용하고 있는데 이는 피폭선량을 증가시키는 원인이 되기도 한다. 이 연구에서는 디지털 유방확대촬영술에서 영상의 질을 유지하며 불필요한 방사선 피폭을 줄이기 위한 최적의 방사선량 촬영조건을 알아보았다. 자동노출방식을 사용할 경우 가장 좋은 영상화질을 얻을 수 있었으나 평균유선선량 역시 가장 높았다. 수동노출방식의 경우 자동노출방식의 55 % 정도의 mAs 값만으로도 기준 팬텀영상 점수와 신호대잡음비를 얻을 수 있으며 평균유선선량은 55 % 이하로 줄일 수 있었다. 위와 같은 결과를 참고로 하면 디지털 유방확대촬영 시 자동노출방식보다는 수동노출방식을 이용함으로써 불필요한 환자의 피폭선량을 줄일 수 있을 것이라 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In digital mammography, Exposure factor were automatically chosen using by measurement breast thickness and the density of mammary gland. It may cause a increase glandular dose. The purpose of this study was to investigate optimal image quality in digital magnification mammography to decrease radiation exposure of patient dose. Auto mode gives the best image quality however, AGD showed better image quality. Image quality of manual mode passed phantom test and SNR at 55% mAs of auto mode commonly used in the digital magnification mammography. Also it could reduce AGD. According to result, manual mode may reduce the unnecessary radiation exposure in digital magnification mammography.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구에서는 미세병변을 확인하기 위해 추가적으로 시행되고 있는 유방확대촬영 시 유방영상의 질을 유지하면서 불필요한 방사선량을 감소시킬 수 있는 최적의 방사선량을 알아보고자 하였다.
이 연구에서는 팬텀 영상평가의 주관적 평가에 대한 신뢰도를 높이기 위해 팬텀 영상에 대한 SNR을 함께 측정 하였다. SNR은 디지털 영상의 화질을 평가하는 기준으로서 SNR이 높을수록 잡음이 작아져 영상의 질은 향상된다¹¹⁾.
이 연구에서는 표준촬영술의 추가검사로 이용되고 있는 유방확대촬영술의 진단에 필요한 적정 방사선량을 알아보고자 하였다.
표준촬영술의 추가촬영으로 그 빈도가 증가하고 있는 유방확대촬영 시 영상의 질을 유지하며 불필요한 피폭을 줄이기 위한 최적의 방사선량을 알아보기 위해 팬텀을 이용해 실시한 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

제안 방법

주관적 평가는 3명의 영상의학과 의사(유방전문의 1인, 전공의 2인)가 노출조건을 모르는 상태에서 무작위로 섞여 있는 총 33장의 팬텀 영상을 평가 하였다. 각각 보이는 모조병소의 개수를 기록하여 점수화하였으며 ACR(American College of Radiology) 팬텀영상 평가기준에 따라 합격여부를 판정하였다.ACR 평가기준은 섬유소 병소 4개 이상, 미세석회화 병소 3개 이상, 종괴 병소 3개 이상이 보여야 하며 전체 16개 병소 중 10이상이 되어야 합격으로 판정한다.
SNR 계산방법은 다음과 같다. 관심영역이 정해지면 disk 안쪽과 바깥쪽의 평균과 표준편차 숫자가 나타나며 이를 이용해 SNR을 계산한다.
디지털 유방촬영기에 확대촬영용 거상대(1.8배용)를 설치한 후 국소압박대를 이용하여 확대영상을 얻었다. 국소 압박대는 팬텀 전체를 압박하기 위해 10×10㎝ 크기를 사용하여 40 Ibs로 압박하였다.
자동노출방식은 auto filter방식을 이용하였으며 이 방식은 압박물질의 내부구성과 압박정도에 따라 노출조건(필터, 관전압, 관전류, 노출시간)이 자동으로 설정된다. 수동노출방식은 관전압을 27 kVp로 고정시키고 110 mAs에서 시작하여 조건을 5 mAs씩 줄여가며 60 mAs까지 8단계로 촬영하였다.
자동노출방식(auto mode)과 수동노출방식(manual mode)에서 각각 촬영을 실시하였다. 자동노출방식은 auto filter방식을 이용하였으며 이 방식은 압박물질의 내부구성과 압박정도에 따라 노출조건(필터, 관전압, 관전류, 노출시간)이 자동으로 설정된다.
촬영은 재현성 확인을 위하여 동일한 조건에서 각각 세번씩 시행하였다. 모든 촬영에서 target/filter 조합은 W/Rh을 사용하였다.
팬텀영상 평가는 육안적 평가와 SNR을 이용한 객관적 평가를 실시하였다. 주관적 평가는 3명의 영상의학과 의사(유방전문의 1인, 전공의 2인)가 노출조건을 모르는 상태에서 무작위로 섞여 있는 총 33장의 팬텀 영상을 평가 하였다.
평균유선선량은 촬영 시 장비에서 자동으로 측정되며 PACS 시스템에서 영상의 DICOM 정보를 이용하여 측정치를 확인하였다.

대상 데이터

이 연구에서는 유방실질과 지방의 비율이 50 : 50인 4.2㎝ 팬텀을 이용하여 측정을 실시하였다. 그러나 우리나라 여성의 경우 치밀유방이 많으며 유방압박의 두께가 4.
팬텀영상 평가는 육안적 평가와 SNR을 이용한 객관적 평가를 실시하였다. 주관적 평가는 3명의 영상의학과 의사(유방전문의 1인, 전공의 2인)가 노출조건을 모르는 상태에서 무작위로 섞여 있는 총 33장의 팬텀 영상을 평가 하였다. 각각 보이는 모조병소의 개수를 기록하여 점수화하였으며 ACR(American College of Radiology) 팬텀영상 평가기준에 따라 합격여부를 판정하였다.

성능/효과

34 mGy로 측정되었다. 5 mAs씩 조건을 감소시키며 촬영을 시행한 결과 75 mAs에서부터 평균유선 선량이 3 mGy아래로 나타났으며 mAs가 감소함에 따라 평균유선선량도 감소하였다.
SNR은 디지털 영상의 화질을 평가하는 기준으로서 SNR이 높을수록 잡음이 작아져 영상의 질은 향상된다¹¹⁾. 결과를 살펴보면 자동노출방식과 수동노출방식 모두에서 장비회사에서 권고하고 있는 수준(40 이상)을 넘는 것으로 나타났다. 수동노출방식의 경우 mAs를 55 % 정도의 수준으로 낮추어도 최초 SNR의 75 % 수준을 유지하는 것으로 나타났으며, SNR 측정을 통해 팬텀 영상평가의 객관성을 높일 수 있었다.
수동노출방식은 관전압을 27 kVp로 자동노출방식과 동일하게 설정하였다. 관전압은 110 mAs로 자동노출방식과 유사한 수준에서 측정을 시작하였으며 평균유선선량은 4.34 mGy로 측정되었다. 5 mAs씩 조건을 감소시키며 촬영을 시행한 결과 75 mAs에서부터 평균유선 선량이 3 mGy아래로 나타났으며 mAs가 감소함에 따라 평균유선선량도 감소하였다.
팬텀을 이용해 평균유선선량과 모조병소와의 관계를 알아본 결과 모든 촬영조건에서 합격기준을 통과 하는 것으로 나타났다. 수동노출방식으로 mAs를 단계적으로 낮추어 최초 선량의 55 % 수준으로 촬영을 해도 병변의 성상을 관찰하는 데에는 어려움이 없는 것으로 나타났다. Svahn 등¹⁰⁾의 연구결과에서도 유방팬텀을 사용하여 보편적으로 사용되는 평균유선선량을 감소시키면서 얻은 영상을 분석한 결과 선량을 반으로 줄였을 경우에도 통계적으로 눈에 띄는 차이는 없는 것으로 나타났다.
결과를 살펴보면 자동노출방식과 수동노출방식 모두에서 장비회사에서 권고하고 있는 수준(40 이상)을 넘는 것으로 나타났다. 수동노출방식의 경우 mAs를 55 % 정도의 수준으로 낮추어도 최초 SNR의 75 % 수준을 유지하는 것으로 나타났으며, SNR 측정을 통해 팬텀 영상평가의 객관성을 높일 수 있었다.
21 mGy로 나타났다고 보고하였다. 이 연구결과에서는 평균유선선량이 자동노출방식에서 113.03 mAs, 4.50 mGy로 나타나 신귀순 등의 연구와 조은혜 등⁸⁾의 연구결과보다 높은 것으로 나타났는데 이는 검사 장비의 차이와 확대촬영의 특성상 평균유선선량이 표준촬영 술에 비해 높게 나타난 것으로 생각되어진다.
평균유선선량과 SNR의 관계는 table 3과 같다. 자동노출방식에서 SNR은 69.19인 것으로 나타났으며 수동노출 방식에서 평균유선선량이 감소함에 따라 SNR은 감소하는 것으로 나타났다. 이 촬영장비에서는 40이상의 SNR을 권고하고 있다.
자동노출방식에서 압박팬텀을 촬영한 결과 관전압 27 kVp에 113.03 mAs가 측정되었으며 평균유선선량은 4.50 mGy로 나타났다. 수동노출방식은 관전압을 27 kVp로 자동노출방식과 동일하게 설정하였다.
자동노출방식에서 평균점수는 섬유소 5.61점, 미세석회화 4.00점, 종괴 4.50점으로 각각의 합격 기준을 넘는 것으로 나타났다. 수동노출방식에서도 모든 촬영조건에서 품질관리 기준에 합격하는 것으로 나타났다.
최초 촬영수준인 110 mAs의 55 % 수준인 60 mAs에서도 섬유소 5.56점, 미세석회화 4.00점, 종괴 3.33점으로 모두 합격기준을 넘는 것으로 나타났다.
유방 팬텀은 이러한 목적에 의해 만들어 졌다. 팬텀을 이용해 평균유선선량과 모조병소와의 관계를 알아본 결과 모든 촬영조건에서 합격기준을 통과 하는 것으로 나타났다. 수동노출방식으로 mAs를 단계적으로 낮추어 최초 선량의 55 % 수준으로 촬영을 해도 병변의 성상을 관찰하는 데에는 어려움이 없는 것으로 나타났다.

후속연구

디지털 유방확대촬영 시 자동노출방식보다 수동노출방식을 이용한다면 영상의 질을 유지시키면서도 불필요한 피폭선량을 줄일 수 있을 것으로 생각되어진다. 그러나 선량의 기준치를 적용함에 있어 서구여성과 다른 유방의 두께나 밀도 등 구성차이를 우리나라 여성에게 어떻게 반영할 것인지에 대한 논의는 계속되어야 할 것이다.
2㎝ 팬텀을 이용하여 측정을 실시하였다. 그러나 우리나라 여성의 경우 치밀유방이 많으며 유방압박의 두께가 4.2㎝보다 작은 것으로 보고되고 있어 이에 따른 추가연구가 필요할 것으로 생각된다. 김승영 등¹²⁾의 연구에 따르면 우리나라 여성의 경우 유방암 발생률이 가장 높은 40-49세 연령대의 치밀유방의 빈도가 61.
특히 유방확대촬영의 경우 표준촬영 술에 비해 촬영 횟수는 적으나 검사 특성상 선량이 증가하고 표준촬영술에 대한 추가촬영으로 행해지고 있으므로 표준촬영술의 권고선량을 적용하는 것에 무리가 따를 수 있으므로 피폭을 줄이고 저감시키기 위한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각되어진다. 이와 함께 최적의 최저 방사선량을 확인하는 후속연구가 진행된다면 이 또한 매우 의미 있는 연구가 될 것이다.
이처럼 우리나라 여성과 서양 여성과는 유방구성의 차이가 있어서양 여성을 대상으로 산출된 선량 권고량의 재확립이 필요하다고 생각된다. 특히 유방확대촬영의 경우 표준촬영 술에 비해 촬영 횟수는 적으나 검사 특성상 선량이 증가하고 표준촬영술에 대한 추가촬영으로 행해지고 있으므로 표준촬영술의 권고선량을 적용하는 것에 무리가 따를 수 있으므로 피폭을 줄이고 저감시키기 위한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각되어진다. 이와 함께 최적의 최저 방사선량을 확인하는 후속연구가 진행된다면 이 또한 매우 의미 있는 연구가 될 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유방촬영술의 어려운 점은?	유방촬영술은 유방암에 의한 사망률을 감소시킬 수 있고, 만져지지 않는 유방암을 조기 발견할 수 있는 방법으로 알려져 있다2,3). 이런 유방촬영술은 병변과 유선조직이나 지방조직 등 주위조직의 엑스선 흡수차가 작고 미세 석회화를 묘출해야 되는 어려운 점을 가지고 있다. 특히 우리나라 여성의 경우 치밀 유방이 많아 암을 발견하기가더 어렵다4).
	유방촬영술이란 무엇인가?	유방촬영술은 유방암에 의한 사망률을 감소시킬 수 있고, 만져지지 않는 유방암을 조기 발견할 수 있는 방법으로 알려져 있다2,3). 이런 유방촬영술은 병변과 유선조직이나 지방조직 등 주위조직의 엑스선 흡수차가 작고 미세 석회화를 묘출해야 되는 어려운 점을 가지고 있다.
	우리나라에서 유방암의 조기 진단을 위한 정기적인 건강검진시 유방촬영술에 대한 관심도가 날로 증가하고 있는 이유는?	우리나라 여성의 유방암 발생률이 서구국가에 비해서는 낮은 편이지만 최근에 빠른 추세로 증가하여 2001년부터 유방암이 여성암 발생률 제 1위를 차지하고 있다.

참고문헌 (14)

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상세보기
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원문보기 상세보기
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상세보기
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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