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논문 상세정보

유리선량계를 이용한 요추검사의 장기선량 및 영상의 평가

Evaluation on Organ Dose and Image Quality of Lumbar Spine Radiography Using Glass Dosimeter

초록

본 연구는 디지털 방사선촬영 시스템에서 요추검사 시 조사야 크기에 따른 주변 장기선량과 요추 영상의 화질 변화를 정량화하여 의료피폭 저감화를 위한 자료를 제공하고자 하였다. 요추검사 시 조사야 크기는 $8^{\prime\prime}{\times}17^{\prime\prime}$에서 $14^{\prime\prime}{\times}17^{\prime\prime}$ 크기까지 변화하였으며, RANDO 팬텀을 대상으로 요추 전-후방향, 측방향 검사를 실행하였다. 장기선량은 간, 위, 췌장, 신장, 생식선을 선택하여 유리선량계로 측정하였으며, Image J로 영상 분해능을 비교 분석하였다. 전-후방향 촬영에서 요추의 주변 장기선량은 조사야 크기가 작아짐에 따라 감소하였으나, 생식선에서는 조사야의 가로축 길이가 1" 작아질 때마다 3.83%로 감소율의 변화가 없었다. 측방향 촬영에서 간, 신장과 같이 표면과 가까운 장기에서 장기선량은 높은 선량이 나타났으나, 조사야의 가로축 길이가 1" 작아질 때마다 감소율이 5% 이내로 나타났다. 그러나 생식선에서는 조사야의 가로축 길이가 1" 작아질 때마다 감소율이 24.34%로 나타났다. 조사야 내, 외부에 대한 선량 차이는 간에서 $549.8{\mu}Gy$, 위에서 $264.6{\mu}Gy$로 감소하였으나, 생식선에서는 평균 $1,135.1{\mu}Gy$로 큰 변화가 없었다. 조사야 크기에 따른 영상은 전-후방향 촬영에서 $9^{\prime\prime}{\times}17^{\prime\prime}$, 측방향 촬영에서 $10^{\prime\prime}{\times}17^{\prime\prime}$ 이하의 크기에서 30 dB 이상으로 영상의 질적 차이를 구분할 수 없었다. 따라서 요추검사는 다른 검사 부위보다 주변장기들이 많이 포함하고 있기 때문에 불필요한 환자의 피폭선량을 줄이고 양질의 영상을 얻기 위하여 조사야 크기 설정에 관한 권고기준안이 제시되어야 할 것으로 사료된다.

Abstract

The purpose of this study was to provide resources for medical exposure reduction through evaluation of organ dose and image resolution for lumbar spine around according to the size of the collimator in DR system. The size of the collimator were varied from $8^{\prime\prime}{\times}17^{\prime\prime}$ to $14^{\prime\prime}{\times}17^{\prime\prime}$ by 1" in AP and lateral projection for the lumbar spine radiography with RANDO phantom. The organ dose measured for liver, stomach, pancreas, kidney and gonad by the glass dosimeter. The image resolution was analyzed using the Image J program. The organ dose of around lumbar spine were reduced as the size of the collimator is decreased in AP projection. There were no significant changes decreasing rate whenever the size of the collimator were reduced 1" in the gonad. The organ dose showed higher on liver and kidney near the surface in lateral projection. There were decreasing rate of less than 5% in liver and kidney, but decreasing rate was 24.34% in the gonad whenever the size of the collimator were reduced 1". Organ dose difference for internal and external of collimator measured $549.8{\mu}Gy$ in the liver and $264.6{\mu}Gy$ in the stomach. There were no significant changes organ dose difference that measured $1,135.1{\mu}Gy$ in the gonad. Image Quality made no difference because SNR and PSNR were over than 30 dB when the collimator size is less than $9^{\prime\prime}{\times}17^{\prime\prime}$ on AP projection and $10^{\prime\prime}{\times}17^{\prime\prime}$ on lateral projection. Therefore, we are considered that the recommendations criterion for control of collimator were suggested in order to reduce unnecessary X-ray exposure and to obtain good image quality because lumbar spine radiography contains a lot of peripheral organs rather than other area radiography.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
피폭선량에 영향을 미치는 인자
피폭선량에 영향을 미치는 인자에는 어떠한 것들이 있는가?
환자에 따른 영향, 장치에 따른 영향, 검사 조건에 따른 영향 등

X선을 이용한 영상의학검사는 행위에 대한 정당성을 확보하여 의료분야에 사용하고 있고 ICRP에서 권고하는 ALARA(As Low As Reasonably Achievable)개념에 따라 최적의 영상을 얻으면서 환자가 받는 피폭선량을 최소화 하도록 권고하고 있다3). 피폭선량에 영향을 미치는 인자는 환자에 따른 영향, 장치에 따른 영향, 검사 조건에 따른 영향 등으로 크게 분리할 수 있다. 환자에 따른 영향인자로는 환자의 성별, 키, 몸무게, 촬영부위 등이 있으며, 장치에 따른 영향은 장치 고유의 특성 즉 영상획득장치, 관전압 파형, 선량 저감화 기법, 방사선계측기의 효율, 방사선 스펙트럼 등이 있다.

영상 검사장비
영상 검사장비의 장점은 무엇인가?
영상획득 및 후처리가 용이하고 영상 화질을 오랜 시간 보존할 수 있으며, 저장과 전송이 자유로울 뿐 아니라 방사선량을 줄일 수 있는 장점이 있다.

1993년 의료영상의 디지털 표준(Digital Imaging and Communications in Medicine; DICOM)이 제정됨과 더불어 국내 의료영상 검사장비는 필름 기반의 아날로그에서 디지털화 되어 일반촬영검사 분야에서 획기적인 변화를 가져왔다. 영상획득 및 후처리가 용이하고 영상 화질을 오랜 시간 보존할 수 있으며, 저장과 전송이 자유로울 뿐 아니라 방사선량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 국제방사선 방어위원회(International Commission on Radiological Protection; ICRP)에서 2003년 발간된 ICRP 93에 따르면, 디지털 기술은 영상의학 업무를 발전시켰을 뿐만 아니라 X 선을 남용할 위험 또한 내포하고 있다고 경고하고 있다1).

방사선 검사 건수
우리나라의 방사선 검사 건수는 어떠한 양상을 보이는가?
우리 국민의 연간 진단용 방사선 검사 건수는 2007년 1억 6천만 건에서 2011년 2억 2천만 건으로 연평균 35% 씩 가파르게 증가하고 있으며, 그 중 일반촬영검사는 빠질 수 없는 기초분야로서 가장 많은 비율을 차지하고 있다.

그러나 국제방사선 방어위원회(International Commission on Radiological Protection; ICRP)에서 2003년 발간된 ICRP 93에 따르면, 디지털 기술은 영상의학 업무를 발전시켰을 뿐만 아니라 X 선을 남용할 위험 또한 내포하고 있다고 경고하고 있다1). 현재 의료영상 장비가 비약적으로 발전함에 따라 우리 국민의 연간 진단용 방사선 검사 건수는 2007년 1억 6천만 건에서 2011년 2억 2천만 건으로 연평균 35% 씩 가파르게 증가하고 있으며, 그 중 일반촬영검사는 빠질 수 없는 기초분야로서 가장 많은 비율을 차지하고 있다. 이에 따른 방사선에 의한 의료피폭 환경도 변화하고 있어 환자에 대한 피폭관리 개선은 더욱 절실하다.

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