[논문]복부-골반 CT검사 시 피폭선량 최적화에 관한 프로토콜 연구

홍동희

doi:10.17946/jrst.2017.40.2.09

복부-골반 CT검사 시 피폭선량 최적화에 관한 프로토콜 연구
Research of Protocols for Optimization of Exposure Dose in Abdominopelvic CT - 원문보기

방사선기술과학 = Journal of radiological science and technology, v.40 no.2, 2017년, pp.245 - 251

초록
AI-Helper

복부-골반 CT검사 시 피폭선량을 측정해 보고, 영상 판독에 영향을 미치지 않는 범위에서 복부와 골반의 피폭선량 최적화를 위한 프로토콜을 제시하고자 하였다. 기존 임상의 스캔 방식인 120 kVp, AEC(auto exposure control) 기법을 이용한 복부-골반을 1 phase로 스캔을 하였고, 새로 제시한 2 phase 스캔 방식은 1 phase 복부검사와 2 phase 골반검사로 각각 나누어 복부검사는 관전압 120 kVp, AEC, 골반검사는 120 kVp, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 mA로 고정 관전류 기법을 이용하여 실시하였다. 스캔 시 측정된 $CTDI_{VOL}$, DLP 값을 이용해 선량값을 비교하였고, 각 스캔 영상에서 CT 감약계수와 노이즈, SNR의 평균값을 구해 영상을 평가하였다. 연구결과는 2 phase 스캔 시 1 phase 스캔 시보다 $CTDI_{VOL}$ 값은 복부에서 26%, 골반 100~250 mA에서 1.8~59.5% 감소, 300~400 mA에서 12.7~30% 증가로 유의한 차이를 보였다. 또한, DLP값은 2 phase 스캔 시 1 phase 스캔 시보다 복부에서 약 53%, 골반에서 약 41~81% 감소를 보였으나 통계적으로 유의하지 않았다. SNR은 심장주변에서 2 phase 스캔 시, 골반주변에서는 1 phase 스캔 시, 상복부와 하복부에서 1 phase 스캔 시보다 2 phase 200~250 mA 스캔 시 높게 나타났다. 또한, CT Number와 노이즈는 전반적으로 비슷한 양상을 보였지만, 골반 주변에서 노이즈가 높게 나타났다. 그러나 2 phase의 골반주변 250 mA 스캔 시 1 phase와 비슷한 노이즈값을 나타냈고 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았기에 통상적인 1 phase 400 mA보다 골반을 분리시켜 250 mA 스캔 시 화질에 차이 없이 피폭선량 감소효과를 볼 수 있을 것으로 본다. 그러므로 잦은 복부-골반 CT를 시행하는 환자 혹은 가임기여성, 소아의 골반은 피폭을 줄이면서 화질차이 없이 검사를 위한 2 phase 검사를 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study measured the exposure dose during abdominal-pelvic CT exam which occupies 70% of CT exam and tried to propose a protocol for optimized exposure dose in abdomen and pelvis without affecting the imagery interpretation. The study scanned abdomen-pelvis using the current clinical scan method, the 120 kVp, auto exposure control(AEC), as 1 phase. As for the newly proposed 2 phase scan method, the study divided into 1 phase abdomen exam and 2 phase pelvis exam and each conducted tube voltage 120 kVp, AEC for abdomen exam, and fixed tube current method in 120 kVp, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 mA for pelvis exam. The exposure dose value was compared using $CTDI_{VOL}$, DLP value measured during scan, and average value of CT attenuation coefficient, noise, SNR from each scan image were obtained to evaluate the image. As for the result, scanning of 2 phase showed significant difference compared to 1 phase. In $CTDI_{VOL}$ value, the 2 phase showed 26% decrease in abdomen, 1.8~59.5% decrease in pelvis for 100~250 mA, 12.7%~30% increase in pelvis for 300~400 mA. Also, DLP value showed 53% decrease in abdomen and 41~81% decrease in pelvis when scanned by 2 phase compared to 1 phase, but it was not statistically significant. As for the SNR, when scanning 2 phase close to heart, scanning 1 phase close to pelvis, scanning and scanning 1 phase at upper and lower abdomen, it was higher when scanning 2 phase for 200~250 mA. Also, the CT number and noise was overall similar, but the noise was high close to pelvis. However, when scanning 2 phase for 250 mA close to pelvis, the noise value came out similar to 1 phase, and did not show statistically significant difference. It seems when separating pelvis to scan in 250 mA rather than 400 mA in 1 phase as before, it is expected to have reduced effect of exposure dose without difference in the quality of image. Thus, for patients who often get abdominal-pelvic CT exam, fertile women or children, this study proposes 2 phase exam for smaller exposure dose with same image quality.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 본 연구에서는 전체 CT검사의 70%인 복부와 골반을 동시에 시행하는 CT검사에 관한 피폭선량을 측정하고,영상 판독 시 영향을 미치지 않는 범위에서 복부와 골반을 나누어 2 phase로 스캔함으로써 피폭선량을 줄이기 위한 프로토콜을 제시하고자 한다.

제안 방법

기존의 스캔방식인 120 kVp, Auto mA기법을 이용하여 복부와 골반을 1 phase 스캔하였고, 2 phase 스캔 시 복부와 골반을 각각 나누어 관전압 120 kVp, 관전류 100, 150,200, 250, 300, 350, 400 mA로 고정 관전류 기법을 이용하여 실시하였다. 이하 다른 조건은 slice thickness 3.
영상평가는 복부 팬텀 및 골반 팬텀을 스캔한 후 Region of Interest(ROI)를 설정한 동일한 부위를 측정하여 CT 감약계수(HU)와 노이즈를 총 5회 측정하여 평균값을 구하였고, 각 영상에 대한 Signal to Noise(SNR)을 구하였다. 측정 지점은 Auto mA 기법 사용 시 선량 차이를 보이는 4부 위의 같은 지점에서 측정하였다(Table 2), (Fig.

데이터처리

기존의 프로토콜과 새로운 프로토콜을 이용하여 측정된CTDI_VOL, DLP 값과 화질 비교를 위한 CT 감약계수와 노이즈 값, SNR에 대해 독립표본 T-검정을 이용하여 유의성을 분석하였다. 통계처리는 SPSS Statistics 23(SPSS Inc.

이론/모형

선량 평가는 장비에서 제공하는 Dose Repot를 이용하여 CT의 모니터에 표시되는 CT dose index volume(CTDI_VOL)과 Dose Length Product(DLP)를 기록하였다. 국소 선량지표인 CTDI_VOL과 전체 스캔 선량지표인 DLP를 이용하여 측정 비교하였다.

성능/효과

1. CTDI_VOL과 DLP는 복부와 골반을 분리 스캔 시 동시 스캔 시보다 복부는 감소, 골반 100∼250 mA는 감소, 300∼400 mA는 증가로 유의한 차이를 보였다.
2. SNR은 심장주변에서 2 phase 스캔 시 골반주변에서는 1 phase 스캔 시 높게 나타났으며 상복부와 하복부에서 2 phase 200∼250 mA 스캔 시 높게 나타났다.
3. 심장, 상복부, 하복부에서 CT 감약계수와 노이즈는 비슷한 양상을 보였지만, 골반에서는 CT 감약계수는 비슷하지만 노이즈는 2 phase에서 높게 나타났다.
복부-골반 CT검사는 주로 복부 장기를 관찰하고자 하기에 골반에서의 화질이 다시 저하되어도 무방할 것으로 여겨지며, 잦은 복부 CT검사를 실시하는 환자와 가임기 여성,특히 소아의 골반 내 생식기의 피폭선량을 줄이는데 기여할 것으로 사료된다. 앞으로 다양한 검사 방법에 대한 추가 연구를 통해 환자의 피폭선량 감소를 위한 노력이 이루어져야 한다고 본다.

후속연구

본 연구의 제한점으로 인체가 아닌 조직등가물질의 팬텀을 이용하였기에 조직에 대한 선량분석이 뼈조직 외에는 정확하게 이루어지지 않았다. 선량은 밀도가 높은 조직 외에 내부 장기에 의한 선량평가와 영상평가는 달라질 수 있기에 추후 연구를 통한 정확한 평가와 제안이 이루어져야 할 것으로 여겨진다.
복부-골반 CT검사는 주로 복부 장기를 관찰하고자 하기에 골반에서의 화질이 다시 저하되어도 무방할 것으로 여겨지며, 잦은 복부 CT검사를 실시하는 환자와 가임기 여성,특히 소아의 골반 내 생식기의 피폭선량을 줄이는데 기여할 것으로 사료된다. 앞으로 다양한 검사 방법에 대한 추가 연구를 통해 환자의 피폭선량 감소를 위한 노력이 이루어져야 한다고 본다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	CT가 방사선 피폭에도 불구하고 많이 수행되는 이유는?	의학 영상분야에 전산화단층촬영(Computed Tomography;CT)은 많은 임상적 적응을 보이면서 발전하여 현재는 필수적인 진단 수단의 하나가 되었다[1]. 건강보험심사평가원의 통계에 따르면 CT검사는 매년 증가 추세를 보이고 있고[2], 방사선 피폭에도 불구하고 진단 및 치료 계획에서 정확도가 높아 CT검사의 많은 증가를 가져왔다[3]. 그러나 CT검사는 방사선 피폭이 많아 환자들이 피폭에 대한 두려움을 갖고있는 실정이다.
	복부-골반 CT검사의 방사선량 특징은?	특히, 복부-골반 CT검사로 인해 받는 선량은 4년간 받는 자연방사선량에 해당되며, 흉부 일반 X선 검사에 비해 100배 이상의 선량을 받는다. 임상에서 화질의 저하 없이 선량의 감소가 이루어지도록 노력하고 있지만 검사 방법 등에 따라 환자가 받는 선량은 증가되고 있다.
	CT검사 자동노출조정장치는 어디에 적합한가?	복부-골반 CT검사는 조영 전 검사, 조영 후 검사로 이루어지며, 일반적으로 관전압 120 kVp, 100∼400 mA까지 자동노출조정장치(Auto Exposure Control; AEC)를 사용하여 검사가 이루어진다. 이는 스캔범위를 횡격막을 포함하여 치골결합 아래까지 검사하므로 CT Number 값이 비슷하고 구조가 복잡한 복부검사에는 적합하나, 골반부는 복부에 비해 구조가 복잡하지 않고, 뼈 조직에 맞추어 두께를 크게 인식하여 검사하기 때문에 고선량으로 검사하게 된다. 기존의 복부-골반 1 phase 검사에서 복부와 골반을 분리한 2phase 검사로 실시하게 되면 복부의 영상은 유지하면서 골반부의 선량은 줄여 피폭선량은 낮아지게 된다.

참고문헌 (17)

Yeongok Kim: Automatic exposure control in MDCT: A phantom study on dose reduction and image quality between different manufactures. Korea University 1-2, 2009
Health Insurance Review & Assessment Service: National Health Insurance Statistical Yearbook, 2005, 2008
Beonggyu Yoo, Daecheol Kweon, Jongseok Lee, Keunjo Jang, Sanghwan Jeon, Yongsoo Kim: Comparison radiation dose of Z-axis automatic tube current modulation technique with fixed tube current multi-detector row CT scanning of lower extremity venography, Journal of radiation protection, 32(3), 123-133, 2007
David J. Brenner, Carl D. Elliston, Eric J. Hall, Walter E. Berdon: Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT, AJR Am J Roentgenol, 176, 289-296, 2001.

상세보기
David J. Brenner, Carl D. Elliston: Estimated radiaton risks potentially associated with full-body CT screening, Radiology, 232, 735-738, 2004.

상세보기
David J. Brenner: Radiaton risks potentially associated with low-dose CT screening of adult smokers for lung cancer, Radiology, 231, 440-445, 2004.

상세보기
Shinji Yoshinaga, Kiyohiko Mabuchi, Alice J. Sigurdson, Michele Morin Doody, Elaine Ron: Cancer risks among radiologists and radiologic technologists: review of epidermiologicstudies, Radiology, 233, 313-321, 2004.

상세보기
National Research Council (US); Committee to Assess Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Ra\-diation. Health risks from exposure to low levels of ioniz\-ing radiation: BEIR VII phase Washington DC: National Academies Press, 2006
Preston DL, Ron E, Tokuoka S, Funamoto S, Nishi N, Soda M, et al.: Solid cancer incidence in atomic bomb survivors: 1958-1998. Radiation research, 168, 1-64, 2007

상세보기
International Agency for Research on Cancer: IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans: Ionizing radiation: part 1. X- and gamma-radiation and neutrons. Lyon: International Agency for Research on Cancer, 2000
Richard T. Griffey, Aaron Sodickson: Cumulative radiation exposure and cancer risk estimates in emergency department pa\-tients undergoing repeat or multiple CT. American Journal of Roentgenology, 192, 887-892, 2009

상세보기
Aaron Sodickson, Pieter F. Baeyens, Katherine P. Andriole, Luciano M. Prevedello, Richard D. Nawfel, Richard Hanson et al.: Recurrent CT, cumulative radi\-ation exposure, and associated radiation- induced cancer risks from CT of adults. Radiology, 251, 175-184, 2009

상세보기
Cardis E, Vrijheid M, Blettner M, Gilbert E, Hakama M, Hill C, et al.: Risk of cancer after low doses of ionising radiation: retrospective cohort study in 15 countries. BMJ, 331, 77, 2005

상세보기
Rebecca Smith-Bindman, Jafi Lipson, Ralph Marcus, Kwang-Pyo Kim, Mahadevappa Mahesh, Robert Gould, et al.: Radiation dose associated with common computed tomography examinations and the associated lifetime attributable risk of cancer. Arch Intern Med, 169, 2078-2086, 2009

상세보기
Korea Food & Drug Administration: Evaluation study of patient radiation dose in CT. Seoul: Korea Food & Drug Administration, 2008
Donghyun Kim, Sungjin Ko, Sesik Kang, Junghoon Kim, Seokyoon Choi, Changsoo Kim: Evaluation of image quality and dose with the change of kVp and BMI in the liver CT, Jouranl of the korea contents association, 13(6), 331-338, 2013
Jongwoong Lee, Doyeon Won, Jaeeun Jung, Hyeongyun Kim: Study on image quality and radiation dose due to the arm position in the abdomen/ pelvis CT, Journal of the korean soc. radiol, 9(6),337-342, 2015

원문보기 상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증