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문제 정의
- 우리나라에서도 이러한 중재적 방사선 시술의 영역이 점차 넓어지고 시술 빈도도 가파르게 증가하고 있지만 중재적 시술 시 환자가 받게 되는 피폭선량에 대해서는 자체적으로 조사되어 있는 자료도 없고, 이에 대한 연구도 부족한 편이다. 따라서 본 연구의 목적은 다양한 중재적 시술을 시행 받는 환자를 대상으로 각 시술에서 환자의 피폭 선량을 측정 및 평가하여, 우리나라 환자들이 중재적 시술 시 피폭되는 위험도를 평가하고, 중재적 시술에서 환자 피폭선량에 대한 기준 선량 권고안을 마련하며, 환자의 피폭 선량을 감소시킬 수 있는 방안을 모색하는데 있다.
- 이 연구에서 측정한 중재적 시술의 DAP, ED, ESD값으로 우리나라에서 행해지고 있는 중재적 시술영역의 환자 피폭선량에 관한 기초 진단참고준위(Diagnostic reference level ; DRL)설정에 기초자료로 제시한다. 대표적인 예로 TACE의 DAP는 370 Gy · ㎝2 , ED는 35 mSv, ESD는 1,000 mGy로 제시하고 TFCA는 DAP는 380 Gy · ㎝2 , ED는 37 mSv, ESD는 580 mGy로 제시하고자 한다.
제안 방법
- TFCA의 Phantom 실험에서는 두부 1번부터 4번 Slice까지, 갑상선 내부위치인 9번 Slice에 TLD를 삽입하였으며, 실제 환자 부착 부위인 눈, 오른쪽 귀, 왼쪽 귀, 갑상선, 후두부, 정수리에 TLD를 부착한 후 Biplane 장비에서 PA와 LAT에서 SID 110 cm, FD(Flat panel detector format size) 22 cm, 투시시간 5분으로 설정하다. PA와 LAT에서 방사선을 동시에 조사한 후 환자에서의 TLD 측정법과 같은 방법으로 측정하여 선량을 평가한다.
- 5 cm의 간격으로 TL물질을 삽 입할 수 있는 공간을 가지고 있다. TACE의 경우 간에 해당하는 부위인 17번부터 23번까지의 Slice, 갑상선부위인 9 번 Slice와 난소부위인 30번 Slice에 TLD를 삽입한 후, 실제 환자에게 TLD를 부착했던 지점인 안구, 갑상선, 흉부, 복부, 생식선에 TLD를 부착하고, SID 110 ㎝, FD 42 ㎝, 투시시간 5분으로 설정하여 방사선을 조사하였다(Fig.1).
- 방사선 조사 후 환자에서 TLD 측정법과 같은 방법으로 TLD를 측정하였고, 병원간의 혈관조영장비의 비교 평가 기준으로 활용하였다. TFCA의 Phantom 실험에서는 두부 1번부터 4번 Slice까지, 갑상선 내부위치인 9번 Slice에 TLD를 삽입하였으며, 실제 환자 부착 부위인 눈, 오른쪽 귀, 왼쪽 귀, 갑상선, 후두부, 정수리에 TLD를 부착한 후 Biplane 장비에서 PA와 LAT에서 SID 110 cm, FD(Flat panel detector format size) 22 cm, 투시시간 5분으로 설정하다. PA와 LAT에서 방사선을 동시에 조사한 후 환자에서의 TLD 측정법과 같은 방법으로 측정하여 선량을 평가한다.
- TLD chip을 환자의 안구(Eye ball), 갑상선(Thyroid), 흉부(Chest), 복부(Abdomen), 생식선(Genital gland) 및 시술 부위(가장 높은 level의 exposure가 예상되는 부위)에 부착하여 ESD 값을 구하였으며, TLD의 측정오류가 발생할 경우를 대비하여 한부위에 TLD를 3개씩 부착하였다. TLD 오차범위는 ±10 %이며 DCC(Dose Conversion Coefficients) 값을 이용하여 DAP로 부터 ED를 구한다(Table 1).
- 각국의 중재적 방사선분야에서의 환자 피폭선량 조사 및 분석을 위하여 문헌고찰 및 자료수집을 통해 해외 각국에서의 중재적 방사선분야의 환자 피폭선량에 관한 data를 수집, 조사 및 분석 한다. 시술 빈도가 높은 중재적 시술을 대상으로 각 시술 당 환자가 받게 되는 피폭선량 측정에서 측정항목은 투시시간, 시술별 환자선량, 시술 당 촬영 횟수, 시술에 사용된 혈관조영장치에 대한 정보 및 조사내용 등이다.
- 대표적인 예로 TACE의 DAP는 370 Gy · ㎝2 , ED는 35 mSv, ESD는 1,000 mGy로 제시하고 TFCA는 DAP는 380 Gy · ㎝2 , ED는 37 mSv, ESD는 580 mGy로 제시하고자 한다.
- 측정대상은 국내 7개 중재적 시술을 시행하는 7개 병원을 대상으로 하였으며, 측정대상 시술은 반복시술이 시행되거나 시술 시간이 상대적으로 길어 환자 피폭선량이 많을 것으로 예상되는 5개 시술 TACE, PTBD, A VF thrombolysis, TFCA, GDC embolization을 선정하여 측정하였다. 또한 장비별 선량을 비교하기 위하여 서울의 3개 병원의 장비를 선정하여 팬텀 내 TLD를 삽입하여 측정 대상 장비의 선량평가를 시행하였다.
- 문헌고찰 및 자료 수집을 통해 해외 각국에서의 중재적 방사선분야의 환자 피폭선량에 관한 자료를 수집, 조사 및분석하였다. TACE시술은 본 연구에서는 Turkey에 비해 서 2.
- 방사선 조사 후 환자에서 TLD 측정법과 같은 방법으로 TLD를 측정하였고, 병원간의 혈관조영장비의 비교 평가 기준으로 활용하였다. TFCA의 Phantom 실험에서는 두부 1번부터 4번 Slice까지, 갑상선 내부위치인 9번 Slice에 TLD를 삽입하였으며, 실제 환자 부착 부위인 눈, 오른쪽 귀, 왼쪽 귀, 갑상선, 후두부, 정수리에 TLD를 부착한 후 Biplane 장비에서 PA와 LAT에서 SID 110 cm, FD(Flat panel detector format size) 22 cm, 투시시간 5분으로 설정하다.
- 빈도가 높은 중재적 시술을 대상으로 각 시술 당 환자가 받게 되는 피폭선량을 측정하였다. 측정대상은 국내 7개 중재적 시술을 시행하는 7개 병원을 대상으로 하였으며, 측정대상 시술은 반복시술이 시행되거나 시술 시간이 상대적으로 길어 환자 피폭선량이 많을 것으로 예상되는 5개 시술 TACE, PTBD, A VF thrombolysis, TFCA, GDC embolization을 선정하여 측정하였다.
- 각국의 중재적 방사선분야에서의 환자 피폭선량 조사 및 분석을 위하여 문헌고찰 및 자료수집을 통해 해외 각국에서의 중재적 방사선분야의 환자 피폭선량에 관한 data를 수집, 조사 및 분석 한다. 시술 빈도가 높은 중재적 시술을 대상으로 각 시술 당 환자가 받게 되는 피폭선량 측정에서 측정항목은 투시시간, 시술별 환자선량, 시술 당 촬영 횟수, 시술에 사용된 혈관조영장치에 대한 정보 및 조사내용 등이다.
- 주요병원 측정대상 장비의 선량평가를 위하여 서울 소재의 3개 병원의 장비를 대상으로 하였다. 측정부위는 TACE와 PTBD를 평가하기 위하여 복부에, TFCA와 GDC를 평가하기 위하여 두 개부에 각각 TLD chip을 Rando phantom 내부에 삽입한 후 방사선을 조사하여 선량평가를 하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 미국 CIRS사에서 제작된 CIRS Adult Male Phantom 701-1을 실험에 사용하였다. 각 25 mm 두께인 39개의 슬라이스로 구성된 모의 피폭체는 각기 다른 밀도를 가지는 6종류의 조직 등가물질을 사용함으로 인체 물질구성에 보다 근접하게 제작되었다. Rando phantom 내부에는 1.
- 인체가 방사선에 노출될 때 다양한 체내 조직의 등가선량을 직접 측정할 수 없기 때문에 대안으로 인체와 유사한 구조를 갖는 모의 피폭체를 사용하거나 몬테칼로 코드를 이용한 계산법이 선량측정 방법으로 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 미국 CIRS사에서 제작된 CIRS Adult Male Phantom 701-1을 실험에 사용하였다. 각 25 mm 두께인 39개의 슬라이스로 구성된 모의 피폭체는 각기 다른 밀도를 가지는 6종류의 조직 등가물질을 사용함으로 인체 물질구성에 보다 근접하게 제작되었다.
- 주요병원 측정대상 장비의 선량평가를 위하여 서울 소재의 3개 병원의 장비를 대상으로 하였다. 측정부위는 TACE와 PTBD를 평가하기 위하여 복부에, TFCA와 GDC를 평가하기 위하여 두 개부에 각각 TLD chip을 Rando phantom 내부에 삽입한 후 방사선을 조사하여 선량평가를 하였다.
- 빈도가 높은 중재적 시술을 대상으로 각 시술 당 환자가 받게 되는 피폭선량을 측정하였다. 측정대상은 국내 7개 중재적 시술을 시행하는 7개 병원을 대상으로 하였으며, 측정대상 시술은 반복시술이 시행되거나 시술 시간이 상대적으로 길어 환자 피폭선량이 많을 것으로 예상되는 5개 시술 TACE, PTBD, A VF thrombolysis, TFCA, GDC embolization을 선정하여 측정하였다. 또한 장비별 선량을 비교하기 위하여 서울의 3개 병원의 장비를 선정하여 팬텀 내 TLD를 삽입하여 측정 대상 장비의 선량평가를 시행하였다.
성능/효과
- 만약 DAP값 표시 지원이 되는 혈관 조영 장비를 사용한다면, 매 시술 시 마다 환자의 피폭선량을 기록해서 환자의 누적 선량(cumulative dose)을 관리해 나가는 것이 바람직하리라 생각된다.10) AVF의 경우, 많은 의사들이 환자 피폭선 량이 높을 것이라고 예상하고 있지만 연구결과 환자 피폭 선량은 상당히 낮은 것으로 나타났다. AVF 의 중재적 시술도 몇 달 간격으로 반복되는 경우가 많기 때문에 환자의 피폭선량이 낮게 나타난 것은 상당히 다행스러운 일이라고 생각된다.
- 검사시간의 차이는 시술자의 숙련도 및 해부학적 구조의 따라 변화하며 난이도가 높은 부분에서 많은 시술시간이 소요된 것으로 평가되었다. DAP값 역시 평균은 209.94 Gyㆍ㎝2이지만 표준편차가 160.47 Gyㆍ㎝2로 높았으며(Table 2), ESD값은 평균 511.75 mGy이고, 표준편차는 577.85 mGy로 높은 값을 보였다. ESD의 최대 값은 4,346.
- S대학병원의 TACE Phantom 결과 Abdomen의 ESD를 100%로 보았을 때 Liver에는 12.7 %의 장기선량이 측정되었다. 이는 간 전체 부분의 평균선량으로 계산한 것이다 (Table 9).
- 문헌고찰 및 자료 수집을 통해 해외 각국에서의 중재적 방사선분야의 환자 피폭선량에 관한 자료를 수집, 조사 및분석하였다. TACE시술은 본 연구에서는 Turkey에 비해 서 2.4배 많은 선량이 검출되었다. 하지만 Turkey TACE 의 평균 투시시간이 평균 7.
- 65)분으로 환자상태에 따라 검사시간의 차이가 많아 높은 표준편차 값을 보였다. 검사시간의 차이는 시술자의 숙련도 및 해부학적 구조의 따라 변화하며 난이도가 높은 부분에서 많은 시술시간이 소요된 것으로 평가되었다. DAP값 역시 평균은 209.
후속연구
- 14) 하지만 ionization chamber는 주기적인 calibration을 해줘야 하는데 혈관 조영 장비에 설치된 ionization chamber는 일단 구입 및 설치 후 calibration을 주기적으로 해주기가 어렵기 때문에 새 장비의 DAP값은 비교적 신뢰할만하다고 생각되나, 장비 구입 후 시간이 지나면서 ionization chamber의 calibration을 하지 않는 한 장비에서 표시되는 DAP값에 대한 신뢰도는 점점 떨어지리라 예상되며, 향후 이에 대한 연구도 필요하리라고 생각된다.
- 중재적 방사선시술 시 환자 피폭선량은 시술의 난이도와 정밀시술 여부에 따른 혈관 조영 촬영 횟수와 투시시간에 크게 좌우 되며 이는 인위적 조절이 어려운 부분이다. 그러나 혈관 조영 장비의 형태, 장비의 설정 조건, 노후와 및 피폭선량 감소방안 적용여부, 시술자의 인식 정도에 따 라 환자의 피폭선량을 줄일 수 있는 여지가 있으므로 이에 대한 지속적인 교육과 관리가 이루어져야 할 것이다.
- 1분의 투시시간과 평균 2,264 mGy의 ESD를 보이고 있어 상당히 높은 ED를 나타낼 것으로 예상된다. 따라서, TFCA 및 GDC embolization등 신경계 중재적 시술에 대해서는 추 가로 많은 수의 case에서 ED를 실측하는 추가연구의 필 요성이 높다고 판단된다11).
- 또는 DAP값을 Month Carlo method를 이용하여 간단 하게 ED를 구할 수 있는 DCC를 사용하여 선량을 미리 알아 볼 수 있을 것이다.14) 하지만 ionization chamber는 주기적인 calibration을 해줘야 하는데 혈관 조영 장비에 설치된 ionization chamber는 일단 구입 및 설치 후 calibration을 주기적으로 해주기가 어렵기 때문에 새 장비의 DAP값은 비교적 신뢰할만하다고 생각되나, 장비 구입 후 시간이 지나면서 ionization chamber의 calibration을 하지 않는 한 장비에서 표시되는 DAP값에 대한 신뢰도는 점점 떨어지리라 예상되며, 향후 이에 대한 연구도 필요하리라고 생각된다.
- 환자의 피폭선량이 많은 시술에서는 DAP값을 활용한다면 다음 수식을 이용한 환자의 피폭선량을 구하여 환자에게 발생할 수 있는 장해를 미리 알고 대처 방안을 생각할 수 있을 것이다13).
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