[논문]두부 CT에서 차폐기법과 새로운 관전류변조기법에 따른 눈의 선량과 화질평가

권순무; 김정수

doi:10.7742/jksr.2015.9.5.279

[국내논문] 두부 CT에서 차폐기법과 새로운 관전류변조기법에 따른 눈의 선량과 화질평가
The Evaluation of Eye Dose and Image Quality According to The New Tube Current Modulation and Shielding Techniques in Brain CT 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.9 no.5, 2015년, pp.279 - 285

권순무 (대구보건대학교 방사선과) , 김정수 (원광보건대학교 방사선학과)

초록
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두부 CT 검사에서 눈의 수정체는 높은 방사선 감수성으로 보호되어야 할 장기 중에 하나이다. 두부 CT 검사에서 눈의 피폭선량감소 목적으로 사용되는 비스무스 차폐체는 현저한 선량 감소 효과가 있지만 화질저하의 문제점이 있다. 본 연구는 인체팬텀을 이용한 두부 CT 검사에서 피폭 선량을 줄이기 위해 사용되는 관전류변조기법인 new organ based-tube current modulation, longitudinal-TCM, angular-TCM과 차폐기법인 비스무스, 납 안경을 사용하여 눈의 선량과 화질의 변화 정도를 평가하였다. 연구결과, new OB-TCM에서 눈의 선량은 25.88% 감소되었으며 비스무스를 사용한 검사와 비교하여 CT number, 노이즈, SNR의 변화가 작은 것을 확인하였다. 따라서 new OB-TCM을 임상의 두부 CT 검사에 적용할 경우, 눈의 피폭선량을 감소시키면서 영상의 화질 저하를 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The eye of human is a radiation sensitive organ and this organ should be shielded from radiation exposure during brain CT procedures. In the brain CT procedures, bismuth protector using to reduce the radiation exposure dose for eye. But protecting the bismuth always accompanies problem of the image quality reduction including artifact. This study aim is the eye radiation exposure dose and image quality evaluation of the new tube current modulation such as new organ based-tube current modulation, longitudinal-TCM, angular-TCM between shielding scan technique using bismuth and lead glasses. As a result, radiation dose of eye is reduced 25.88% in new OB TCM technique then reference scan technique and SNR new OB TCM is 6.05 higher than bismuth shielding scan technique and lower than reference scan technique. In clinical brain CT, new OB TCM technique will contribute to reduction of radiation dose for eye without decrease of image quality.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

비스무스 차폐체는 간편하게 선량을 감소시키는 반면 영상의 질을 저하시킬 수 있고 자동노출제어장치와 같이 사용될 경우 환자선량을 증가시킬 수도 있다^[18-23]. 따라서 본 연구에서는 다양한 TCM기법과 차폐기법을 사용한 두부 CT 검사에서 피폭선량과 영상평가를 통해 그 유용성을 확인하고자 한다.

제안 방법

Reimann 등의 연구에서도 OB-TCM은 두부 CT에서 전체적인 선량감소 뿐 아니라 전면에서 46%∼59%의 선량감소 효과를 가지는 영상을 제공한다고 하였다^[25]. 본 연구에서는 동일한 CT scanner에서 제공하는 다양한 TCM기법과 차폐기법을 적용하여 선량의 감소정도, 화질의 변화정도를 비교하여 방사선사들의 기법 적용 시 도움이 되고자 한다. 연구결과, CTDI_vol의 경우, 기준스캔 (57.

대상 데이터

본 연구에서는 64-slice MDCT (Optima660; GE Healthcare)를 이용하여 인체 두부 팬텀 (PBU-60; Kyoto Kagaku)의 경추 고리뼈의 척추 고리판에서 머리뼈 끝까지 스캔하였다. 기준 스캔에서는 자동노출제어장치를 적용하지 않았으며 미국의학물리학회 (american association of physicists in medicine; AAPM)에서 권고하는 성인 두부 CT 검사법을 사용하였다.

데이터처리

영상 평가는 스캔 후 재구성된 영상에서 CT number, 노이즈, 신호 대 잡음비 (SNR)로 정량적인 영상평가를 실시하였다. 눈의 중심부와 z축을 따라 인접한 아래, 위 영상을 선택하여 영상 평가를 시행하였다.

이론/모형

본 연구에서는 64-slice MDCT (Optima660; GE Healthcare)를 이용하여 인체 두부 팬텀 (PBU-60; Kyoto Kagaku)의 경추 고리뼈의 척추 고리판에서 머리뼈 끝까지 스캔하였다. 기준 스캔에서는 자동노출제어장치를 적용하지 않았으며 미국의학물리학회 (american association of physicists in medicine; AAPM)에서 권고하는 성인 두부 CT 검사법을 사용하였다. 스캔 조건은 Table 1과 같다.

성능/효과

31%의 가장 큰 감소가 관찰되었다. 광자극형광선량계를 사용한 눈의 선량 측정결과, new OB-TCM에서 25.88%의 선량 감소가 관찰되었다. 차폐기법은 CT scan을 하는 동안, 장기 표면에 차폐체를 위치시켜 primary X-ray beam이 환자에 도달하기 전에 30∼50% 정도를 감약 시킨다^[24],[26].
인체팬텀을 이용한 두부 CT에서 기준스캔과 비교 하여 다양한 관전류변조기법과 차폐기법을 사용한 눈의 피폭선량과 영상평가를 실시하였다. 연구결과, new OB-TCM은 다른 TCM에 비해 눈의 선량 감소가 크고 차폐기법에 비해 CT number, 노이즈, SNR의 영상평가에서 화질저하가 적은 것을 확인하였다. 따라서 new OB-TCM을 임상의 두부 CT에 적용할 경우, 화질저하를 최소화하고 표재성의 방사선 민감 장기인 수정체에 대한 선량을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

후속연구

본 연구의 제한점은 특정 CT scanner에 한정되었고 CT number, 노이즈, SNR 측정의 경우 ROI의 설정 위치에 따라 차이를 보일 수 있다. 또한 인체가 아닌 인체팬텀을 대상으로 하였으므로 실제 눈의 수정체가 받는 선량과 차이가 있을 수 있어 인체에 적용하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.
본 연구의 제한점은 특정 CT scanner에 한정되었고 CT number, 노이즈, SNR 측정의 경우 ROI의 설정 위치에 따라 차이를 보일 수 있다. 또한 인체가 아닌 인체팬텀을 대상으로 하였으므로 실제 눈의 수정체가 받는 선량과 차이가 있을 수 있어 인체에 적용하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.
연구결과, new OB-TCM은 다른 TCM에 비해 눈의 선량 감소가 크고 차폐기법에 비해 CT number, 노이즈, SNR의 영상평가에서 화질저하가 적은 것을 확인하였다. 따라서 new OB-TCM을 임상의 두부 CT에 적용할 경우, 화질저하를 최소화하고 표재성의 방사선 민감 장기인 수정체에 대한 선량을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	CT검사에서의 영상의 물리적 품질은 무엇과 비례한가?	CT 검사에서 방사선량은 영상의 품질을 결정하는 가장 중요한 인자이며 적절한 방사선량 사용의 결과물로 진단능이 높은 우수한 영상을 제공한다[1]. 일반적으로, 영상의 물리적 품질은 방사선량에 비례하므로 CT 검사에서 고품질 영상은 방사선량의 증가를 수반하게 된다[2],[3]. 최근, CT 방사선이 환자에게 미치는 잠재적인 암 발생 위험에 대한 관심이 증가하고 있다[4],[5].
	CT의 방사선량을 줄이기 위한 다양한 기술로 무엇들이 있는가?	CT 검사의 방사선에 대한 잠재적 위험의 증가와 함께 CT의 방사선량을 줄이기 위한 다양한 기술들이 개발되어 왔고 이러한 기술들을 사용한 최적화된 CT 영상기술은 위험 대비 이익의 비율을 극대화할 수 있다[10],[11]. CT 검사의 피폭선량 감소를 위한 기술은 X-선 빔의 여과와 선속의 제한, 관전류변조 (tube current modulation : TCM), 자동노출제어장치, 최대 관전압의 최적화, 검출기의 효율개선, 노이즈 감소 알고리즘 등이 있다. TCM 기법에는 angular-TCM, longitudinal-TCM, organ-based TCM이 있다[12].
	두부 CT 검사를 하는 동안 눈은 얼만큼의 방사선량을 받게 되는가?	최근, CT 방사선이 환자에게 미치는 잠재적인 암 발생 위험에 대한 관심이 증가하고 있다[4],[5]. 두부 CT 검사를 하는 동안 눈은 대략 50 mGy의 방사선량을 받게 되는 것으로 보고되고 있다[6]. 눈에서 수정체혼탁, 백내장에 대한 한계선량은 한 번의 노출에 대해 0.

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