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문제 정의
- 본 연구는 언급된 유효선량의 측정방법 중 팬텀내에서 실측이 불가능한 장기/조직에 관련된 부분에 대해서 주변장기의 선량을 통해 간접적으로 산출하는 방식으로 계산하여 유효선량을 산출하는 제한점을 두고 있다. 그러나 많은 선행된 연구법을 비교 분석하여 객관성에 근거를 두어 측정을 수행하였고 또 그 결과들이 참고된 선행 연구들과 추이를 같이 함을 보여 본 연구의 결과물을 제시함에 있어 무리가 없다고 사료된다.
- 5 이미 파노라마 또는 CBCT촬영 시 여러 가지 기관이나 조직에 노출되는 선량에 대한 선행 연구5~10는 많이 보고되었고 또 진행되고 있다. 이에 본 연구에서도 본원에서 사용하고 있는 치과 파노라마 장치와 CBCT장치의 흡수선량과 유효선량을 측정하여 본원의 선량 수준을 다른 선행 연구들과 비교해 확인해보고 방사선 방어용구(Pb apron, thyroid protector, Pb goggle)착용에 따른 선량 감소효과를 측정하여 그 유용성 여부를 알아보고자 하였다.
제안 방법
- )을 계산할 때 파노라마 촬영이나 CBCT 촬영 시 방사선에 조사되는 조직의 percentage는 Thyroid, Salivary gland, Brain이 100%, Esophagus는 10%, Skin은 5%가 조사된다고 간주하였다. Bone marrow는 Mandible(1.3%), Calvaria(11.8%), Cervical (3.4%)의 조직흡수선량 합으로 계산하였다. 인체모형 팬텀에서 소자를 통한 직접 측정이 불가능한 Bone surface와 Remainder조직에 대한 평균 흡수선량은 Ludlow등의 방법8으로 구하였는데 다음과 같다.
- 계산된 각 장기/조직의 등가선량(HT)에 해당 조직의 가중계수(tissue weighting factors)를 곱해주고 그 총합으로 유효선량을 계산하였다(Eq. 3). 조직가중계수는 전체적인 방사선 위험도에 대한 조직 및 기관의 상대적인 기여도를 나타내며, 2007년에 개정 공지된 15개 조직과 14개의 기타조직의 계수를 이용하였다12(Table 3).
- 납 앞치마를 착용하여 두경부 외 영역을 차폐한 상태의 유효선량은 파노라마에서 착용전과 동일하였고 CBCT 는 0.095mSv로 착용전과 비교해 5%의 선량감소효과를 보았다. 갑상선 보호구, 납 안경을 사용하여 두경부 영역을 차폐한 상태의 유효선량은 파노라마에서 0.
- 노출이 완료되면 소자를 수거하여 섭씨 70°C에서 30분간 전처리 가열을 시키고 실온에서 식힌 후 reader기에서 10회 측정하여 그 평균값을 구하고 소자에 남아있던 background does를 감산하여 장기/조직에 대한 공기 중에서의 흡수선량(Dair)을 구하였다.
- 33배 보정하였다. 마지막으로 Muscle은 R/L Orbit, Cervical, Sublingual, Esophagus의 각 각의 흡수선량합으로 간주하였다(Table 2).
- 방사선 노출의 정도는 조직 및 기관의 흡수선량과 유효선량으로 나타낼 수 있는데 본 연구에서는 CBCT와 파노라마 방사선 촬영장치를 이용한 검사를 수행하여 인체 내의 주요 조직/장기에서의 평균 흡수선량을 측정하였고 ICRP 103권고에 준하여 각 장치에 대한 유효선량을 계산하였다. 먼저 측정된 장기/조직에서의 흡수선량은 파노라마, CBCT 모두 침샘에서 높은 선량이 측정되었고 다음으로 방사선 감수성이 비교적 높은 장기인 수정체와 갑상선의 순서였다.
- 방사선 방어용구의 유용성 평가는 갑상선 보호구와 납 안경을 사용하여 두경부 영역을 차폐한 경우와 납 앞치마를 착용하여 두경부 외 영역을 차폐한 경우로 나누어 방사선보호구 착용 유무에 따른 유효선량을 측정 하여 비교 평가하였다.
- 소자가 삽입된 RANDO 팬텀을 파노라마 장비와 CBCT장비의 측정위치에 놓고 실제 본원에서 시행하고 있는 촬영 protocol에 따라 노출을 시행하였다. 파노라마 장치의 protocol은 68kVp, 8mA, 14.
- 위와 같이 환산된 조직의 흡수선량(DT)을 각 부위 별로 평균을 내어 촬영 시 방사선에 조사되는 조직의 percentage를 보정하고 방사선 종류에 따른 가중인자(WR)를 곱하여 방사선 등가선량(HT)을 계산하였다(Eq. 2).
- 유리선량계 소자 GD352M(이하; 소자)를 방사선에 노출시키기 전 잔존하는 에너지를 방출시키기 위해 annealing oven에 넣어 섭씨 400°C에서 1시간 소성시켜 실온에서 식힌 후 reader기를 통해 소자에 남아있는 에너지(background dose)를 측정하였다.
- 파노라마 장치의 protocol은 68kVp, 8mA, 14.1s, P1C 프로그램 모드였고, CBCT장치는 85kVp, 42mAs(5-7mA, pulsed mode 10ms – 30ms), Volume 2 standard 프로그램 모드로 설정하였다.
대상 데이터
- 유리선량계 소자 GD352M(이하; 소자)를 방사선에 노출시키기 전 잔존하는 에너지를 방출시키기 위해 annealing oven에 넣어 섭씨 400°C에서 1시간 소성시켜 실온에서 식힌 후 reader기를 통해 소자에 남아있는 에너지(background dose)를 측정하였다. 측정된 소자는 ICRP 103에서 제시하는 장기/조직 가중인자11를 토대로 해부학적으로 장기의 중심부분에 해당되는 phantom의 slice 에 삽입하였다(Table 1).
이론/모형
- 4%)의 조직흡수선량 합으로 계산하였다. 인체모형 팬텀에서 소자를 통한 직접 측정이 불가능한 Bone surface와 Remainder조직에 대한 평균 흡수선량은 Ludlow등의 방법8으로 구하였는데 다음과 같다. Bone surface는 Bone marrow의 평균흡수선량에 X 4.
성능/효과
- 하지만 측정된 선량이 결정론적 영향과 관련한 문턱선량과 비교해 매우 낮은 선량수준임을 확인할 수 있었고 두경부 영역에서 장기/조직선량이 체부와 하복부영역에서의 선량과 비교해 90%이상이 높아 선량분포가 두경부 영역에 집중된 것을 알 수 있었다(Table 4).
- 인체모형 팬텀에서 소자를 통한 직접 측정이 불가능한 Bone surface와 Remainder조직에 대한 평균 흡수선량은 Ludlow등의 방법8으로 구하였는데 다음과 같다. Bone surface는 Bone marrow의 평균흡수선량에 X 4.64배 해주었고 Remainder조직에서 Extrathoracic airways는 침샘의 평균흡수선량과 동일하게 간주하였으며, Lymphatic nodes와 Oral mucosa는 침샘의 평균흡수선량에 각 각 0.05배 0.33배 보정하였다. 마지막으로 Muscle은 R/L Orbit, Cervical, Sublingual, Esophagus의 각 각의 흡수선량합으로 간주하였다(Table 2).
- ICRP 103에서 제시하는 조직가중계수를 기준으로 계산한 유효선량은 CBCT는 0.100mSv, 파노라마는 0.011mSv로 CBCT가 파노라마에 비해 10배정도 유효선량이 높게 나타났다. 치과 방사서 검사 시 유효선량에 대한 기존의 연구 결과와 비교해 볼 때 본원 촬영 장치에서 측정된 유효선량의 값 역시 기존의 연구 결과에 준하는 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다.
- 095mSv로 착용전과 비교해 5%의 선량감소효과를 보았다. 갑상선 보호구, 납 안경을 사용하여 두경부 영역을 차폐한 상태의 유효선량은 파노라마에서 0.004mSv 로 63%의 유효선량 감소를 보였고 CBCT는 0.039mSv로 60%의 유효선량 감소를 보여 치과 방사선 검사에 대해두경부 영역에 대한 방사선 방어용구의 유용성이 납 앞치마에 비해 높다는 것을 확인할 수 있었다.
- 치과 방사서 검사 시 유효선량에 대한 기존의 연구 결과와 비교해 볼 때 본원 촬영 장치에서 측정된 유효선량의 값 역시 기존의 연구 결과에 준하는 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 대표적 방사선촬영에 대한 유효선량과 자연방사선의 비교를 보면 파노라마 검사는 자연방사선의 1.5일정도로 미미하였고 CBCT검사는 10일 정도를 보였지만 흉부나 복부 CT검사와 비교해 낮은 수준임을 알 수 있었다(Table 5).
- 등가선량(HT)을 계산할 때 파노라마 촬영이나 CBCT 촬영 시 방사선에 조사되는 조직의 percentage는 Thyroid, Salivary gland, Brain이 100%, Esophagus는 10%, Skin은 5%가 조사된다고 간주하였다. Bone marrow는 Mandible(1.
- 마지막으로 방사선 방어용구에 따른 유효선량의 변화는 갑상선 보호구와 납 안경을 착용하는 경우 약 60%의 선량감소효과를 볼 수 있었으며 납 앞치마를 통한 방사선 방어의 효과는 미미한 것을 확인할 수 있었다. 앞서 언급한 대로 치과 방사선 검사가 두경부 영역으로그 노출이 제한되어 있기 때문이라 생각되며 이러한 이유로 치과방사선 검사는 하복부 영역에서 생식선에 미치는 영향이 미비하여 방사선에 의한 유전적인 영향은 신체적 효과에 비해 크게 우려될 부분은 아니라 사료되었다.
- 방사선 노출의 정도는 조직 및 기관의 흡수선량과 유효선량으로 나타낼 수 있는데 본 연구에서는 CBCT와 파노라마 방사선 촬영장치를 이용한 검사를 수행하여 인체 내의 주요 조직/장기에서의 평균 흡수선량을 측정하였고 ICRP 103권고에 준하여 각 장치에 대한 유효선량을 계산하였다. 먼저 측정된 장기/조직에서의 흡수선량은 파노라마, CBCT 모두 침샘에서 높은 선량이 측정되었고 다음으로 방사선 감수성이 비교적 높은 장기인 수정체와 갑상선의 순서였다. 이는 침샘의 위치가 일차선의 범주 내에 주로 포함되며 장치의 회전축이 측면부에서는 이하선과 악하선에 전방부에서는 설하선에 집중되어 있기 때문이라 생각되었다.
- 장기/조직의 흡수선량을 토대로 도출된 파노라마 방사선 촬영장치와 CBCT의 유효선량은 0.011mSv, 0.100mSv를 나타냈다. 본 연구의 유효선량은 노출을 위한 조건, 촬영 장치, 진단 목적을 위한 프로그램 mode등 이 다양하게 제시된 선행 연구의 결과의 범주 내에 포함되었다.
- 011mSv로 CBCT가 파노라마에 비해 10배정도 유효선량이 높게 나타났다. 치과 방사서 검사 시 유효선량에 대한 기존의 연구 결과와 비교해 볼 때 본원 촬영 장치에서 측정된 유효선량의 값 역시 기존의 연구 결과에 준하는 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 대표적 방사선촬영에 대한 유효선량과 자연방사선의 비교를 보면 파노라마 검사는 자연방사선의 1.
- 이는 침샘의 위치가 일차선의 범주 내에 주로 포함되며 장치의 회전축이 측면부에서는 이하선과 악하선에 전방부에서는 설하선에 집중되어 있기 때문이라 생각되었다. 침샘과 주변부와의 선량 분포가 크게 나타나는 것으로 보아 치과방사선 검사는 두경부 영역 이내로 노출이 국한되는 것으로 보였다.
- 파노라마 장치와 CBCT 장치를 이용해 방사선 노출에 따른 장기/조직의 흡수선량을 측정한 결과 파노라마와 CBCT 모두 침샘에서 0.307mGy, 2.420mGy로 흡수선량이 높게 측정되었고 수정체에서 파노라마 0.005mGy, CBCT에서 0.566mGy를 갑상선에서 파노라마 0.020mGy, CBCT 0.336mGy로 간접측정선량 값 bone surface와 remainder조직을 제외하고 다음으로 높게 측정되었다. 하지만 측정된 선량이 결정론적 영향과 관련한 문턱선량과 비교해 매우 낮은 선량수준임을 확인할 수 있었고 두경부 영역에서 장기/조직선량이 체부와 하복부영역에서의 선량과 비교해 90%이상이 높아 선량분포가 두경부 영역에 집중된 것을 알 수 있었다(Table 4).
후속연구
- 특히 방사선 방어용구의 유용성을 높이기 위해 영상의 질을 고려한 방어용구의 개발은 시급해 보였다. 더불어 방사선 선량관리를 1회성으로 국한하지 말고 환자에게 정확한 검사에 대한 정보를 제공할 수 있는 지속적인 선량관리를 통한 자구노력이 필요하다 하겠다.
- 치과 방사선검사 시 방사선 노출에 의한 인체의 영향은 미비한 것으로 판단된다. 하지만 저선량의 방사선에 의해서도 확률적 영향에 의한 발암의 위험은 존재하기 때문에 방사선에 의한 생물학적 효과 및 방호에 주위를 기울어야 할 것이다. 특히 방사선 방어용구의 유용성을 높이기 위해 영상의 질을 고려한 방어용구의 개발은 시급해 보였다.
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