[논문]방사성동위원소 투여 시 차폐기구를 이용한 방사선 피폭 저감

임종남; 김형태; 천권수

doi:10.7742/jksr.2019.13.2.291

방사성동위원소 투여 시 차폐기구를 이용한 방사선 피폭 저감
Reduction of Radiation Dose for Injection of Radioisotope using Shielding Device 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.13 no.2, 2019년, pp.291 - 296

임종남 (대구가톨릭대학교 일반대학원 방사선학과) , 김형태 (대구가톨릭대학교 일반대학원 방사선학과) , 천권수 (대구가톨릭대학교 일반대학원 방사선학과)

초록
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현대의학에서 핵의학 검사는 암의 진단에 많이 이용된다. 방사선 작업종사자가 개봉 방사성동위원소를 사용할 때 방사선 피폭에 노출된다. 환자에게 방사성동위원소를 투여할 때 방사선 작업종사자가 받는 피폭선량을 감소시키는 방법을 연구하였다. 납 차폐소재를 이용하여 연당량 0.2 mmPb, $300mm{\times}500mm{\times}150mm$ 크기로 차폐기구를 제작하였다. 차폐기구의 사용 유무, 실린더를 차폐기구와 함께 사용하였을 때 3가지 실험방법으로 갑상선, 가슴, 생식선의 흡수선량을 나노닷으로 측정하였다. 생식선 위치에서 0.908 mGy가 측정되었고, 실린더와 제작한 차폐기구를 함께 사용하였을 때 20.8% 감소한 0.719 mGy로 가장 큰 피폭 저감이 나타났다. 방사선 작업종사자가 받는 1년 예상 유효선량은 1.223 mSv로 가슴부위가 가장 높았으며 실린더와 차폐기구를 함께 사용하였을 때 0.994 mSv로 감소하였다. 방사성동위원소를 환자에게 투여할 때 제작된 차폐기구만을 사용하여도 방사선 작업종사자의 피폭을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Nuclear medicine have often used to diagnose cancers. The main absorbed dose from radiation to a radiation worker resulted from open radioisotopes. Methods for reducing the radiation dose to a radiation worker from radioisotopes injected to patients were studied. The shield device of 0.2 mmPb was manufactured as a size of $300mm{\times}500mm{\times}150mm$. By using dosimeters of Nanodot, the absorbed doses for thyroid, chest and genital organ were measured with and without a shielding device and with syringe shield and shielding device together. The highest absorbed dose of 0.908 mGy reduction of 20.8% as 0.719 mGy was in the genital organ by using the syringe shield and a shielding device together. A effective dose for a radiation worker during 1 year was expected to 1.223 mSv at the chest, which was decrease as 0.994 mSv by shielding device and syringe shield together. When open radioisotope is injected to a patient for examination, the only use of a shielding device results in the reduction of radiation dose to radiation workers.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Torso Manequin and positions of nanodots for measuring radiation dose.
그림 Fig. 2. Shielding device for protection of radiation from arm phantom.
그림 Fig. 3. Instruments for using experiments. (a) no shield, (b) shielding device, (c) syringe shield.
표 Table 1. Absorbed dose for 1 hour: no shield (a), shielding device (b) and shielding device with syringe shield (c).
표 Table 2. Effective dose for 1 year: no shield (a), shielding device (b), shielding device with syringe shield (c).

AI 본문요약
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문제 정의

[9,10] 본 연구는 방사성동위원소를 환자에게 투여할 때 방사선 작업종사자와 환자가 받는 피폭선량을 줄이기 위해 편리한 차폐기구를 제작하여 차폐기구의 사용 유무와 제작된 차폐기구와 함께 주사기 차폐기구인 Syringe Shield를 사용했을 때의 피폭선량을 비교하여 방사선 작업종사자의 피폭선량 감소 효과를 연구하였다.
핵의학 검사 시 ^99mTc 방사성동위원소를 환자에게 투여 할 때 방사선 작업종사자가 받는 방사선피폭을 줄이는 방법에 대해 연구하였다. 차폐기구를 사용하지 않았을 때보다 앞과 뒤를 차폐하도록 제작된 차폐기구와 함께 Syringe Shield를 사용하였을 때 생식선 위치에서 흡수선량이 20.

제안 방법

방사성동위원소 투여 시 한 명 당 30초가 소요되고 하루에 10명의 환자가 검사한다고 설정하였다. 1개월 동안 받은 피폭선량을 1시간으로 설정하여 실험시간을 1시간 동안 받은 흡수선량을 측정하였다.
99mTc 방사성동위원소 925 MBq를 1시간 동안 3가지 방법으로 실험하였다. 첫 번째 실험방법은 Fig.
9개의 Nanodot Dosimeter를 Torso Mannequin의 갑상선, 가슴, 생식선에 부착하여 1시간 동안 누적흡수선량을 측정하였다. Table 1(a)는 제작된 차폐기구를 사용하지 않고 측정한 흡수선량, (b)는 제작한 차폐기구를 사용하여 측정한 흡수선량, (c)는 Syringe Shield로 주사기를 차폐하고 제작된 차폐기구를 함께 사용하여 측정한 흡수선량이다.
1은 방사선 작업종사자를 구현하기 위해 인체 모형인 Torso Mannequin을 사용하고 피폭선량을 측정하기 위해 광자극형광선량계인 Nanodot Dosimeter를 갑상선, 가슴, 생식선에 부착한 것을 나타낸다. Nanodot Dosimeter에서 측정한 값을 리더기(LANDAUER)로 변환하여 흡수선량을 측정하였다.
2. 실험 방법

방사선 작업종사자를 고려하여 한쪽 방향으로만 측정하였다. 방사성동위원소 투여 시 한 명 당 30초가 소요되고 하루에 10명의 환자가 검사한다고 설정하였다.
방사성동위원소 투여 시 앞과 뒤가 차폐가 가능하도록 차폐기구를 제작하였다.
환자에게 방사성동위원소를 투여할 때 방사선 작업종사자의 피폭선량을 줄이기 위해서 Apron을 착용하고 차폐기구를 사용한다. 그러나 상당수의 의료기관에서 방사선 작업종사자가 중량감, 불편함 등의 이유로 차폐기구를 사용하지 않고 업무를 수행하는 경우가 많아 높은 방사선 피폭에 노출되고 있다.

대상 데이터

Tc 방사성동위원소를 환자에게 투여 할 때 방사선 작업종사자가 받는 흡수선량(Table 1)을 1시간으로 설정하고 12개월을 곱하고 방사선 가중치 및 조직 가중인자를 곱하여 1년 동안 받는 예상 유효선량을 Table 2에 나타내었다. 방사선 조직 가중인자는 ICRP 103에서 제시한 갑상선 0.04, 가슴 0.12, 생식기 0.08을 사용하였다.^[12]

이론/모형

Tc 방사성동위원소 925 MBq를 1 cc 주사기에 넣고 팔 인체팬텀(PBU-60) 가운데에 위치시켰다. Fig. 1은 방사선 작업종사자를 구현하기 위해 인체 모형인 Torso Mannequin을 사용하고 피폭선량을 측정하기 위해 광자극형광선량계인 Nanodot Dosimeter를 갑상선, 가슴, 생식선에 부착한 것을 나타낸다. Nanodot Dosimeter에서 측정한 값을 리더기(LANDAUER)로 변환하여 흡수선량을 측정하였다.

성능/효과

가장 높은 유효선량을 보이는 가슴에서 제작된 차폐기구만 사용했을 때 흡수선량이 15.4% 감소하였다. 제작된 차폐기구와 Syringe Shield를 함께 사용하였을 때는 추가적으로 3.
차폐가 없을 때 가장 많은 유효선량을 받는 곳은 가슴이었다. 두 가지 방법으로 차폐를 했을 때도 가슴이 가장 높은 유효선량을 보였다. 가슴이 감상선보다 3배 이상 높았고 생식선은 가슴의 69.
제작된 차폐기구는 가볍고 이동이 가능해 방사성 동위원소 투여 시 방사선 작업종사자가 편리하게 사용할 수 있다. 본 연구를 통해 앞면과 뒷면을 차폐한 차폐기구가 ^99mTc 방사성동위원소 초기 투여 시 차폐효과가 있음을 확인하였다.
908 mGy로 가장 높았고 그다음이 가슴, 갑상선이었다. 제작된 차폐기구를 사용했을 경우 흡수선량은 갑상선위치에서 12.5%, 가슴위치에서 15.4%, 생식선에서 14.3% 감소하였다. 제작된 차폐기구와 함께 Syringe Shield를 사용했을 경우 흡수선량은 갑상선 위치에서 13.
8% 감소하였다. 제작된 차폐기구만 사용했을 때 보다 차폐기구와 Syringe Shield를 함께 사용했을 경우 흡수선량은 갑상선위치에서 1.3%, 가슴위치에서 3.8%, 생식선에서 7.5% 감소되었다.
4% 감소하였다. 제작된 차폐기구와 Syringe Shield를 함께 사용하였을 때는 추가적으로 3.3% 정도 감소하여 제작된 차폐기구만 사용해도 차폐효과가 크다는 것을 확인하였다.
제작된 차폐기구와 함께 Syringe Shield를 사용했을 경우 1시간 동안의 흡수선량은 생식선에서 20.8%로 가장 크게 감소하였다. ^99mTc 방사성동위원소 주입 시 팔 인체팬텀의 위치가 팬텀의 생식선에 가장 가깝기 때문에 차폐기구에 의한 방사선 차폐효과가 크게 나타난 것으로 평가할 수 있다.
3% 감소하였다. 제작된 차폐기구와 함께 Syringe Shield를 사용했을 경우 흡수선량은 갑상선 위치에서 13.7%, 가슴위치에서 18.7%, 생식선에서 20.8% 감소하였다. 제작된 차폐기구만 사용했을 때 보다 차폐기구와 Syringe Shield를 함께 사용했을 경우 흡수선량은 갑상선위치에서 1.
Tc 방사성동위원소를 환자에게 투여 할 때 방사선 작업종사자가 받는 방사선피폭을 줄이는 방법에 대해 연구하였다. 차폐기구를 사용하지 않았을 때보다 앞과 뒤를 차폐하도록 제작된 차폐기구와 함께 Syringe Shield를 사용하였을 때 생식선 위치에서 흡수선량이 20.8%로 가장 크게 감소하였다.

후속연구

2 mmPb보다 높은 것을 사용하면 상대적으로 무게는 증가하지만 차폐효과는 증가할 것이다. 방사성동위 원소 투여 시 제작된 차폐기구와 여러 가지 차폐기구를 함께 사용하면 차폐효과는 더욱 증가될 것이다. 비록 핵의학 검사에서 방사선 작업종사가 받은 1년 예상 유효선량이 가슴에서 1.
본 실험에서는 ^99mTc 방사성동위원소 한 종류만 실험하였으나 다른 방사성동위원소를 사용해도 비슷한 효과가 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	방사선 작업종사자가 차폐기구의 사용을 꺼려하는 이유는?	환자에게 방사성동위원소를 투여할 때 방사선 작업종사자의 피폭선량을 줄이기 위해서 Apron을 착용하고 차폐기구를 사용한다. 그러나 상당수의 의료기관에서 방사선 작업종사자가 중량감, 불편함 등의 이유로 차폐기구를 사용하지 않고 업무를 수행하는 경우가 많아 높은 방사선 피폭에 노출되고 있다.[5,6] 방사성동위원소의 분배 시 L-block Shield로 차폐할 수 있지만, 방사성동위원소의 방사능이 상대적으로 높은 핵종을 투여할 때 방사선 작업종사자와 환자의 피폭선량을 줄이는 차폐기구는 없다.
	핵의학 검사란?	방사선을 이용한 진단 및 치료는 경제성과 편의성 등의 장점으로 임상에서 광범위하게 실시되고 있다. 그중 핵의학 검사는 방사성동위원소를 추적자로 인체의 형태학적, 생물학적, 기능적 정보를 획득하여 질병의 조기 진단 등에 활용하기 때문에 현대의학의 핵심으로 주목받고 있다.[1,2] 그러나 핵의학을 이용한 진단 및 치료에 사용되는 방사선원은 주로 개봉선원 형태의 방사성동위원소이다.
	핵의학 검사에서 방사성동위원소를 이용하는 것이 위험한 이유는?	[1,2] 그러나 핵의학을 이용한 진단 및 치료에 사용되는 방사선원은 주로 개봉선원 형태의 방사성동위원소이다. 이를 취급하는 종사자들은 방사성의약품의 합성, 분배, 주사 등의 업무 특성상 장기간에 걸친 방사선피폭에 노출된다.[3] 이러한 취급자는 방사선 작업종사자로 유효선량(Effective Dose)은 연간 50 mSv를 넘지 않는 범위에서 5년간 100 mSv를 초과하지 않고 손과 발의 등가선량(Equivalent Dose)은 500 mSv를 초과하지 않아야한다.

참고문헌 (12)

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ICRP, "The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection," Publication 103, 2007.

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].

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