본 연구는 파노라마 표준 촬영에서 환자의 피폭 선량을 측정하여 방사선 생물학적 위험인자를 평가하고 환자의 피폭 선량 저감화 방안을 제시하고자 하였다. 피폭 선량의 측정 오차를 최소화하기 위하여 각 OSL 선량계의 교정상수를 구하였으며 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌 우측 수정체와 갑상선, 직접적으로 포함되는 상 하 입술, 하악골 첨부, 촬영 중심점을 대상으로 ICRP에서 권고하는 인체 모형 표준 팬텀을 이용하여 측정하였다. 측정 결과, 촬영 중심점의 선량이 $413.67{\pm}6.53{\mu}Gy$로 최대였으며 상 하 입술의 경우 각각 $217.80{\pm}2.98{\mu}Gy$, $215.33{\pm}2.61{\mu}Gy$이었다. 또한 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌 우측 수정체의 등가선량은 각각 $30.73{\pm}2.34{\mu}Gy$, $31.87{\pm}2.50{\mu}Gy$이었으며 하악골 첨부 및 갑상선의 등가선량은 $276.73{\pm}14.43{\mu}Gy$, $162.07{\pm}4.13{\mu}Gy$이었다. 결론적으로 측정된 피폭 선량은 방사선 생물학적 효과를 유발할 수 있었으며 치과 의료기관의 파노라마 표준 촬영에서 환자의 피폭 선량에 대한 저감화 방안으로 국제기구에서 권고하고 있는 방사선 방어 원칙에 대한 정당한 해석과 제도적 뒷받침(regulation)이 필요하다. 이에 파노라마 검사에 의한 피폭 선량은 기술적 경제적 측면뿐 만 아니라 사회적 인자를 고려하여 합리적으로 용인 가능한 수준까지 최소화하기 위한 체계화된 프로토콜의 제정과 주변 결정 장기를 방어하기 위한 방사선 보호 기구에 대한 추가적 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
본 연구는 파노라마 표준 촬영에서 환자의 피폭 선량을 측정하여 방사선 생물학적 위험인자를 평가하고 환자의 피폭 선량 저감화 방안을 제시하고자 하였다. 피폭 선량의 측정 오차를 최소화하기 위하여 각 OSL 선량계의 교정상수를 구하였으며 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌 우측 수정체와 갑상선, 직접적으로 포함되는 상 하 입술, 하악골 첨부, 촬영 중심점을 대상으로 ICRP에서 권고하는 인체 모형 표준 팬텀을 이용하여 측정하였다. 측정 결과, 촬영 중심점의 선량이 $413.67{\pm}6.53{\mu}Gy$로 최대였으며 상 하 입술의 경우 각각 $217.80{\pm}2.98{\mu}Gy$, $215.33{\pm}2.61{\mu}Gy$이었다. 또한 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌 우측 수정체의 등가선량은 각각 $30.73{\pm}2.34{\mu}Gy$, $31.87{\pm}2.50{\mu}Gy$이었으며 하악골 첨부 및 갑상선의 등가선량은 $276.73{\pm}14.43{\mu}Gy$, $162.07{\pm}4.13{\mu}Gy$이었다. 결론적으로 측정된 피폭 선량은 방사선 생물학적 효과를 유발할 수 있었으며 치과 의료기관의 파노라마 표준 촬영에서 환자의 피폭 선량에 대한 저감화 방안으로 국제기구에서 권고하고 있는 방사선 방어 원칙에 대한 정당한 해석과 제도적 뒷받침(regulation)이 필요하다. 이에 파노라마 검사에 의한 피폭 선량은 기술적 경제적 측면뿐 만 아니라 사회적 인자를 고려하여 합리적으로 용인 가능한 수준까지 최소화하기 위한 체계화된 프로토콜의 제정과 주변 결정 장기를 방어하기 위한 방사선 보호 기구에 대한 추가적 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
This study estimate radiation biological danger factor by measuring patient's exposed dose and propose the low way of patient's exposed dose in panoramic radiography. We seek correcting constant of OSL dosimeter for minimize the error of exposed dose's measurement and measure the Left, Right crystal...
This study estimate radiation biological danger factor by measuring patient's exposed dose and propose the low way of patient's exposed dose in panoramic radiography. We seek correcting constant of OSL dosimeter for minimize the error of exposed dose's measurement and measure the Left, Right crystalline lens, thyroid, directly included upper, lower lips, the maxillary bone and the center of photographing that indirect included in panoramic radiography by using the human body model standard phantom advised in ICRP. In result, the center of photographing's level of radiation maximum value is $413.67{\pm}6.53{\mu}Gy$ and each upper, lower lips is $217.80{\pm}2.98{\mu}Gy$, $215.33{\pm}2.61{\mu}Gy$. Also in panoramic radiography, indirect included Left, Right crystalline lens's level of radiation are $30.73{\pm}2.34{\mu}Gy$, $31.87{\pm}2.50{\mu}Gy$, and thyroid's level of measured exposed dose can cause effect of radiation biological and we need justifiable analysis about radiation defense rule and substantiation advised international organization for the low way of patient's exposed dose in panoramic radiography of dental clinic and we judge need the additional study about radiation defense organization for protect the systematize protocol's finance and around internal organs for minimize until accepted by many people that is technological, economical and social fact by using panoramic measurement.
This study estimate radiation biological danger factor by measuring patient's exposed dose and propose the low way of patient's exposed dose in panoramic radiography. We seek correcting constant of OSL dosimeter for minimize the error of exposed dose's measurement and measure the Left, Right crystalline lens, thyroid, directly included upper, lower lips, the maxillary bone and the center of photographing that indirect included in panoramic radiography by using the human body model standard phantom advised in ICRP. In result, the center of photographing's level of radiation maximum value is $413.67{\pm}6.53{\mu}Gy$ and each upper, lower lips is $217.80{\pm}2.98{\mu}Gy$, $215.33{\pm}2.61{\mu}Gy$. Also in panoramic radiography, indirect included Left, Right crystalline lens's level of radiation are $30.73{\pm}2.34{\mu}Gy$, $31.87{\pm}2.50{\mu}Gy$, and thyroid's level of measured exposed dose can cause effect of radiation biological and we need justifiable analysis about radiation defense rule and substantiation advised international organization for the low way of patient's exposed dose in panoramic radiography of dental clinic and we judge need the additional study about radiation defense organization for protect the systematize protocol's finance and around internal organs for minimize until accepted by many people that is technological, economical and social fact by using panoramic measurement.
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문제 정의
따라서 본 연구는 ICRP에서 권고한 표준인을 대상으로 만들어진 인체 모형 표준 팬텀(RANDO®-woman phantom, Victoreen, USA)에 교정상수를 부여받은 OSL 선량계를 측정하고자 하는 위치에 부착하여 파노라마 표준 노출 조건(관전압 71kVp, 관전류 10.5mA, 노출 시간 16.6sec)으로 환자의 피폭 선량을 모사하였다[13].
따라서 본 연구는 치과 의료기관에서 일반적으로 시행되고 있는 파노라마 촬영에서 환자의 피폭선량 및 주변 결정 장기의 피폭 선량을 측정하고 다국적 국제기구에서 제안하는 DRL을 기준으로 측정된 피폭선량에 의한 방사선 생물학적 위험인자를 평가하고 환자의 피폭 선량 저감화 방안을 제시하고자 하였다.
따라서 본 연구는 파노라마 표준 촬영에서 직접 또는 간접적으로 포함되는 조직에 대한 피폭 선량을 OSL 선량계를 이용하여 측정하고 기존 연구들에서 제안하는 환자의 선량 권고량과 비교함으로써 환자의 피폭 선량에 대한 저감화 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 OSL 선량계의 측정 오차를 최소화하기 위하여 각각의 교정상수를 구하였고 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌·우측 수정체와 갑상선, 직접적으로 포함되는 상·하 입술, 하악골 첨부, 촬영 중심점을 대상으로 ICRP에서 권고하는 인체 모형 표준 팬텀을 이용하여 측정하였다.
제안 방법
Table 1. Calibration factors of the optically stimulated luminescence dosimeters (OSLDs) used in this study.
Figure 2는 OSL 선량계의 교정을 위한 기하학적 구조를 보여준다. OSL 선량계는 측정 횟수가 증가함에 따라 누적된 값에 의한 측정 오차가 증가할 수 있기 때문에 본 연구에서는 사용되지 않은 OSL 선량계를 이용하였다. 최초 개봉된 OSLD 플라스틱 패킷의 고유번호를 바코드 시스템으로 인식시킨 후 판독기에 삽입하여 각 소자에 따른 배경 선량(background dose.
각 OSL 선량계의 고유번호에 따른 교정상수를 입력하였으며 동일한 방법으로 총 21개의 OSLD 플라스틱 패킷을 측정하였다. 여기서 연필형 이온함(DCT10 RS, RTI Electronics Inc.
각 측정 부위는 직접 또는 간접적으로 피폭 가능성이 있는 좌·우측 수정체(left and right lens. LEL, REL), 상·하 입술(upper and lower lip. UL, LL), 촬영 중심점(central point. C), 하악골 첨부(mandible tip. MT), 갑상선(thyroid. TH)으로 결정하였다.
각 측정부위별 OSL 선량계가 부착된 인체 모형 표준 팬텀의 교합 평면이 수평면에 대하여 20° 정도 기울여 위치시키고 정중시상면을 중앙에 위치시킨 후 파노라마 검사를 시행하였다.
교정된 OSL 선량계를 이용하여 파노라마 표준 촬영 범위 내에 직접 또는 간접적으로 피폭되는 좌·우측 수정체(REL, LEL), 상·하 입술(UL, LL), 촬영 중심점(C), 하악골 첨부(MT), 갑상선(TH)의 등가선량을 측정하였다.
TLD)나 OSL 선량계 등 2차 선량계의 측정 정확성을 향상시키기 위하여 국제 교정 기구에서 교정 받은 기준 선량계(원통형 이온함)를 기준으로 교차교정(cross-calibration)하여 사용할 것을 권고하고 있다[9]. 따라서 OSL 선량계의 교정을 위하여 치과 전용 파노라마 장치(Digital Pan/Ceph X-ray, ADVANSTAR, Finland)의 촬영 중심점에 연필형 이온함(pencil ion chamber)과 OSLD 플라스틱 패킷을 각각 번갈아 삽입하면서 각각 측정하였다. 측정에 사용된 노출 조건은 식품의약품안전청에서 제시한 파노라마 촬영의 평균 노출 조건인 관전압 71 kVp, 관전류 10.
따라서 균일한 전자 밀도를 갖는 조직등가물질(Bolus-CS-BT, Chunsung, Korea)을 사용하여 촬영 중심점과 하악골 첨부는 입사표면 선량(entrance surface dose. ESD)을 측정하였고 좌·우측 수정체는 0.07 mm 표층 선량(shallow dose, H0.07mm)으로, 갑상선은 3 mm 깊이 선량(depth dose, H3mm)으로, 상·하 입술은 5 mm 깊이 선량을 측정하였다 (Fig. 3).
이를 위하여 OSL 선량계의 측정 오차를 최소화하기 위하여 각각의 교정상수를 구하였고 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌·우측 수정체와 갑상선, 직접적으로 포함되는 상·하 입술, 하악골 첨부, 촬영 중심점을 대상으로 ICRP에서 권고하는 인체 모형 표준 팬텀을 이용하여 측정하였다.
조직등가물질(bolus)을 이용하여 촬영 중심점과 하악골 첨부는 입사표면선량(ESD), 좌·우측 수정체는 표층 선량(H0.07mm), 갑상선은 3 mm 깊이 선량(H3mm), 상·하 입술은 5 mm 깊이 선량(H5mm)을 측정하였다.
각 측정부위별 OSL 선량계가 부착된 인체 모형 표준 팬텀의 교합 평면이 수평면에 대하여 20° 정도 기울여 위치시키고 정중시상면을 중앙에 위치시킨 후 파노라마 검사를 시행하였다. 측정의 정확성을 위하여 각 OSL 선량계는 1회당 5번의 누적 조사를 시행하였고 동일한 방법으로 3회를 추가 측정하였다. 이 때 ICRP는 체적을 가진 인체 또는 모형이 방사선장에 놓이게 되면 방사선장의 교란이 발생하기 때문에 방사선 방호의 일관성을 유지하기 위해서 파노라마 선속과 같은 확장된 방사선장은 각 조직 및 장기에 따른 깊이 선량을 측정하도록 권고하고 있다[14].
대상 데이터
본 연구에 사용된 방사선은 최대에너지가 71 kV인 X선으로 선에너지전달계수(linear energy transfer LET)가 3.5 keV/μm 미만이었고 ICRP는 LET 값을 알지 못하는 경우 X선의 방사선가 중인자(WR)는 1과 같다고 권고하고 있기 때문에 식(3)에 의한 조직의 등가선량은 그 조직의 흡수선량과 같았다[14].
데이터처리
여기서 영상의학에 사용되는 X선의 경우 방사선 가중 인자는 1과 같기 때문에 등가선량은 흡수선량과 동일한 평가 기준이 될 수 있었다. 또한 통계 분석 프로그램 SPSS Win 14.0을 이용하여 각 OSL 선량계 당 15회 반복 측정한 결과가 서로 상관관계가 있는지를 분석하기 위하여 반복 측정 분산 분석(repeated measures ANOVA) 방법을 이용하였으며 이 때 p 값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의한 것으로 판단하였다.
이론/모형
파노라마 검사에서 환자의 피폭 선량 평가는 조직 등가선량(equivalent dose, HT)을 사용하였다. 등가선량은 동일한 흡수선량이라 할지라도 방사선의 종류에 따라 방사선 생물학적 효과가 다르게 나타날 수 있기 때문에 무차원의 방사선 가중 인자(weighted factor.
성능/효과
본 연구에서 환자의 피폭 선량을 측정하는 것은 무엇보다 측정 오차를 최소화하는 것이 매우 중요하며 국제 교정 기구에서 정기적으로 교정을 받은 연필형 이온함과 OSL 선량계를 교차 교정함으로써 측정 오차를 최소화할 수 있었다. 각 21개의 OSL 선량계의 선량 변동률은 1.06%로 연필형 이온함의 선량 변동률 1.36%에 비하여 비교적 균일한 선량 분포를 지시하였으며 OSL 선량계의 평균 교정상수는 1.0119이었다. 교정된 OSL 선량계를 이용하여 파노라마 표준 촬영 범위 내에 직접 또는 간접적으로 피폭되는 좌·우측 수정체(REL, LEL), 상·하 입술(UL, LL), 촬영 중심점(C), 하악골 첨부(MT), 갑상선(TH)의 등가선량을 측정하였다.
각 OSLD 소자마다 교정상수는 최대 1.027 μGy에서 최소 0.986 μGy까지 비교적 균일한 분포를 이루었으며 평균 교정상수는 1.0119±0.01이었다.
13 μGy이었다. 갑상선의 경우 검사 부위에 포함되지 않지만 파노라마 촬영 단면적에 비교적 가깝기 때문에 간접 피폭의 위험성이 높은 것으로 확인되었다. 또한 반복 측정에 대한 각 선량계의 지시값이 서로 상관관계가 있는지를 분석하기 위하여 반복 측정 분산 분석을 시행한 결과도 하악골 첨부에서 p 값이 비교적 높게 분석되었으나 모든 p 값이 0.
결과적으로 파노라마 표준 촬영 범위 내에 직접 포함되는 상·하 입술, 촬영 중심점, 하악골 첨부의 경우 각 측정 위치에 따라 촬영 중심점(C)의 등가선량이 413.67±6.53 μGy로 최대였으며 촬영 중심점을 제외한 부분의 등가선량은 211 μGy에서 304 μGy로 다양한 선량 분포를 보였다.
10%의 피폭 선량 감소 효과가 있다고 보고하고 있다. 따라서 파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌·우측 수정체와 갑상선의 경우 촬영 범위와 근접할수록 간접적인 피폭 선량이 급격하게 증가됨을 알 수 있었으며 갑상선 보호대의 착용 및 방사선 방호 체계에 근거한 검사 프로토콜을 체계화함으로써 주변 결정장기에 대한 간접적인 피폭 선량을 최소화 할 것으로 판단되었다.
갑상선의 경우 검사 부위에 포함되지 않지만 파노라마 촬영 단면적에 비교적 가깝기 때문에 간접 피폭의 위험성이 높은 것으로 확인되었다. 또한 반복 측정에 대한 각 선량계의 지시값이 서로 상관관계가 있는지를 분석하기 위하여 반복 측정 분산 분석을 시행한 결과도 하악골 첨부에서 p 값이 비교적 높게 분석되었으나 모든 p 값이 0.05 미만으로 이 값들은 통계적으로 유의한 값으로 신뢰할 수 있었다.
본 연구에서 환자의 피폭 선량을 측정하는 것은 무엇보다 측정 오차를 최소화하는 것이 매우 중요하며 국제 교정 기구에서 정기적으로 교정을 받은 연필형 이온함과 OSL 선량계를 교차 교정함으로써 측정 오차를 최소화할 수 있었다. 각 21개의 OSL 선량계의 선량 변동률은 1.
이 영역에서 측정할 수 있는 에너지 범위는 5 keV에서 20 MeV까지로 비교적 넓은 선량 영역의 측정이 가능하였고 ±2% 미만의 감도변화를 가지고 있었으며 1.6% 이내의 에너지 특성을 가지고 있어 본 연구에서 사용하기에 적합하였다.
파노라마 장치의 촬영 중심점에서 OSL 선량계의 판독 선량은 평균 488.57±5.18 μGy이었으며 연필형 이온함으로 측정한 값과 비교할 때 1.18% 증가된 선량을 지시하였다.
파노라마 표준 촬영에서 간접적으로 포함되는 좌·우측 수정체의 등가선량은 각각 30.73±2.34 μGy, 31.87±2.50 μGy 이었고 갑상선의 등가선량은 162.07±4.13 μGy 이었다.
후속연구
따라서 파노라마 검사를 시행하기 전 환자에게 반드시 필요한 행위 인지를 재고하고 행위에 대한 위험보다 이익이 수반되는지 등의 정당성을 충족하여야 한다. 또한 파노라마 검사에 대한 기술적 변수들을 합리적으로 운영할 수 있는 반복적인 훈련 및 기술적 변수들이 환자의 피폭 선량에 미치는 영향들을 체계화하고 검사 전 안경 등의 추가적 피폭 선량을 증가시키는 요인을 충분하게 배제시키면서 주변 결정장기에 방사선 피폭으로부터 보호할 수 있는 기구를 고안하고 제작함으로써 검사 목적 이외의 불필요한 조직의 피폭을 최소화하여야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
최초의 파노라마 영상 촬영기는 무엇인가?
1960년대 최초의 파노라마 영상 촬영기 Panorex가 임상에 보급되면서 구강 악안면 영역(oral and maxillofacial region)의 넓은 해부학적 구조물을 하나의 영상으로 관찰할 수 있는 임상적 이점 때문에 치과 진료에 기본적인 영상 장비로 이용되고 있으며 기술적으로 개선된 파노라마 장비가 보급되고 있다. 식품의약품안전청(Korea Food and Drug Administration.
Panorex가 임상에 보급되면서 무엇이 가능해졌는가?
1960년대 최초의 파노라마 영상 촬영기 Panorex가 임상에 보급되면서 구강 악안면 영역(oral and maxillofacial region)의 넓은 해부학적 구조물을 하나의 영상으로 관찰할 수 있는 임상적 이점 때문에 치과 진료에 기본적인 영상 장비로 이용되고 있으며 기술적으로 개선된 파노라마 장비가 보급되고 있다. 식품의약품안전청(Korea Food and Drug Administration.
환자 선량 권고량이란 무엇인가?
DRL은 의료 피폭에 적용하는 방사선 방어의 최적화 결과로서 영상의학 검사에서 환자가 받는 방사선량을 측정하고 평가하여 진단에 참고할 수 있도록 권고하는 선량 준위이다[5-6]. 다국적으로 치과 방사선 검사에 의한 피폭 선량 관리에 대한 관심이 높아지면서 각 나라별 DRL을 정하여 환자의 피폭 선량 관리에 도움을 주고 있다.
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