[논문]131I 방사성 동위원소 치료에 따른 피폭 선량 연구

장보석; 유승만

doi:10.7742/jksr.2019.13.4.653

[국내논문] 131I 방사성 동위원소 치료에 따른 피폭 선량 연구
The Study of Radiation Exposed dose According to 131I Radiation Isotope Therapy 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.13 no.4, 2019년, pp.653 - 659

장보석 (김천대학교 방사선학과) , 유승만 (전주대학교 방사선학과)

초록
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본 연구는 고용량 $^{131}I$ 치료 후 방사선원이 된 퇴원 환자로부터 나오는 방사선 피폭에 관해 외부 선량률을 측정하고, 그에 따른 피폭선량을 예측하는 것이 목적이다. 200 mCi 이상 고용량 $^{131}I$ 치료를 받은 30명의 환자에서 구리링 3개를 이용하여 환자로부터 거리 및 방위각에 따른 선량평가를 시행하였다. 정확한 방사선 계측을 위하여 GM 계측기를 이용하여 2명의 측정자가 방위각 8 포인트와 거리 변화를 주며 계측하였다. 측정값을 기반으로 3가지 예측 시뮬레이션을 설정하여 불특정 다수 일반인에 대한 피폭선량을 계산하였다. 1m 높이에서 방위각에 따른 외부 선량률이 가장 높은 부위는 0도이다. 거리에 따른 선량률은 거리별 방위각의 선량률 평균값을 사용하였다. 거리에 따른 외부 선량률의 최고치는 50, 100, 150 cm에서 각각 $214{\pm}16.5$, $59{\pm}9.1{\mu}Sv/h$, $38{\pm}5.8{\mu}Sv/h$ 이다. 고용량 $^{131}I$ 치료 환자가 대중교통을 이용해서 5시간 이동할 때 반경 50 cm 지점의 옆좌석에 안은 불특정 일반인이 받을 수 있는 피폭선량은 1.14 mSv이다. 소변 통(urin bag)을 착용한 퇴원환자로부터 100 cm 거리에서 4일 동안 간병인이 받을 수 있는 최대 피폭선량은 6.5 mSv이다. 퇴원 환자 귀가로 인해 7일 동안 150 cm 거리에서 보호자가 받을 수 있는 최대 피폭선량은 1.08 mSv이다. 개발된 예측 모델링으로 불특정 $^{131}I$ 치료 환자의 주변 일반인에게 적용하였을 때 연간 선량 한도를 단시간에 초과하는 수준이었다. 따라서 본 연구를 통해 현행 고용량 $^{131}I$ 치료 환자의 퇴원 후 주변의 일반인의 방호체계의 합리적인 가이드라인을 제시하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to measure the (air dose rate of radiation dose) the discharged patient who was administrated high dose $^{131}I$ treatment, and to predict exposure radiation dose in public person. The dosimetric evaluation was performed according to the distance and angle using three copper rings in 30 patients who were treated with over 200mCi high dose Iodine therapy. The two observer were measured using a GM surverymeter with 8 point azimuth angle and three difference distance 50, 100, 150cm for precise radion dose measurement. We set up three predictive simulations to calculate the exposure dose based on this data. The most highest radiation dose rate was showed measuring angle $0^{\circ}$ at the height of 1m. The each distance average dose rate was used the azimuth angle average value of radiation dose rate. The maximum values of the external radiation dose rate depending on the distance were $214{\pm}16.5$, $59{\pm}9.1$ and $38{\pm}5.8{\mu}Sv/h$ at 50, 100, 150cm, respectively. If high dose Iodine treatment patient moves 5 hours using public transportation, an unspecified person in a side seat at 50cm is exposed 1.14 mSv radiation dose. A person who cares for 4days at a distance of 1 meter from a patient wearing a urine bag receives a maximum radiation dose of 6.5mSv. The maximum dose of radiation that a guardian can receive is 1.08mSv at a distance of 1.5m for 7days. The annual radiation dose limit is exceeded in a short time when applied the our developed radiation dose predictive modeling on the general public person who was around the patients with Iodine therapy. This study can be helpful in suggesting a reasonable guideline of the general public person protection system after discharge of high dose Iodine administered patients.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. Picture of geometric spatial AL frame
그림 Fig. 2. This image was obtained 48 hours after the administration of ¹³¹I, and The Gamma camera Scan have examined before leaved the hospital.
그림 Fig. 3. Measurement of spatial dose rate at a distance of 50, 100, 150 cm after 48 hours administration of ¹³¹I
표 Table 1. Azimuthal angle distribution of spatial dose rates measured the distence of 100 cm, height of 1 m from by 48hours after ¹³¹I oral administration. (μSv/h)

AI 본문요약
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문제 정의

^[8] 이와 관련하여 국내에서는 해마다 증가하는 갑상선암 환자로 인해 의료 피폭 및 종사자 피폭 또한 증가하고 있으며, ¹³¹I 치료 환자 퇴원 후 이동에 의해 발생하는 불특정 다수가 받을 수 있는 피폭 설량을 최소화하기 위한 구체적인 규정 및 방사선 방호체계가 확립되지 않아, 적지 않은 일반인들이 본인도 인식하지못하는 사이에 방사선 피폭에 노출된다.^[9,10] 따라서 본 연구는 고용량 ¹³¹I 치료 환자 퇴원 후 야기되는 불특정 다수의 피폭 경감을 위한 방안을 제시하고자 한다. 정확한 외부 설량률 측정을 위해 알루미늄 프레임과 거리 측정용 구리링 3개를 제작하여 거리와 방위각에 다른 외부 선량률을 측정하여, 발생 가능한 예측 모델을 제시하고자 한다.
정확한 외부 설량률 측정을 위해 알루미늄 프레임과 거리 측정용 구리링 3개를 제작하여 거리와 방위각에 다른 외부 선량률을 측정하여, 발생 가능한 예측 모델을 제시하고자 한다. 또한 이를 바탕으로 고용량 131I 퇴원 환자의 안전 관리상 문제를 야기해온 현행 원자력 관련 법령 개정의 필요성을 제시하고, 구체적인 가이드라인을 제시하는데 도움을 주고자 한다.

제안 방법

Fig. 2와 같이 100 cm 높이에서 반경 50 cm에서방위각에 따른 측정이 끝나면, 같은 방법으로 반경100 cm, 반경 150 cm 거리에서 퇴원 전 방사선원이 환자로부터 방출되는 외부 선량률을 측정하였다. 경구 투여된 131I 핵종이 인체 내 흡수된 후 갑상선에 집적이 되기도 하지만, 대부분 위, 장관과 방광을 통해 배출된다.
6% 순으로 집계되었다.^[1,2] 갑상선암 치료는 외과적 절제 수술 후 잔류하고 있는 미세 한 갑상선 조직을 방사선 피폭으로 제거하기 위해 고용량 방사성동위원소 ¹³¹I (100~250 mCi)을 경구 투여하여 치료한다. ¹³¹I은 베타붕괴를 통해 베타선과 감마선을 방출하며, 비정이 수 mm의 짧은 베타선을 이용하며 붕괴식은 Eq.
반경 50, 100, 150 cm 구리링 3개를 제작하여, 환자 정면 중앙을 중심으로 반경 50, 100, 150 cm 거리에서 시계방향으로 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270,315도 3곳의 거리 반경에 따른 방위각 8 point를 설정하여 환자 1명당 총 24 point를 측정하였다.
방사선원인 환자를 점 선원으로 보고, 보수적인 관점에서 반감기는 물리적 반감기를 사용하였다.
방위각에 따른 외부 선량률 측정은 GM 계수기 2대를 90도 방향으로 2대 설치하여 환자의 퇴원으로 인한 일정 거리에서의 100 cm 높이를 기준으로 시행하였다. 환자의 정중면 (MSP: Midsagittal plane)을 기준으로 근접 거리인 50, 100, 150 cm 지점에서의 외부로 방출되는 외부 선량률을 100 cm 높이에서 시계방향으로 구리링을 45도씩 돌리면서 8point를 측정하였다.
^[2] 고용량 ¹³¹I 치료를 받은 갑상선암 환자의 퇴원으로 인해 불특정 다수가 본인도 모르는 사이에 피폭에 노출된다. 본 연구는 200 mCi 이상 고용량 ¹³¹I 치료를 받은 환자로부터 반경 50, 100, 150 cm에 따른 외부선량률을 측정하여 간병인 및 보호자, 불특정 일반인이 받을 수 있는 피폭선량을 예측하였다. 고용량 ¹³¹I 치료를 받은 20명의 환자에 대해 ¹³¹I 투여 48시간 뒤 퇴원 선량 측정을 위해 100 cm 높이에서 환자로부터 떨어진 각각의 거리 50, 100, 150 cm에서, 방위각 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315도에 따른 외부 선량률 측정값에 대한 평균과 편차는 Table 1.
환자의 정중면 (MSP: Midsagittal plane)을 기준으로 근접 거리인 50, 100, 150 cm 지점에서의 외부로 방출되는 외부 선량률을 100 cm 높이에서 시계방향으로 구리링을 45도씩 돌리면서 8point를 측정하였다. 실험 대상 200 mCi 이상을 투여한 30명의 환자를 대상으로 거리에 따른 측정점 3 point과 방위각에 따른 8 point , 개인당 24 point씩 총 30명 720 point 지점에서 거리와 방위각에 따라 방사선원이 된 환자로부터 나오는 외부 선량률을 측정하였다. Fig.
^[9,10] 따라서 본 연구는 고용량 ¹³¹I 치료 환자 퇴원 후 야기되는 불특정 다수의 피폭 경감을 위한 방안을 제시하고자 한다. 정확한 외부 설량률 측정을 위해 알루미늄 프레임과 거리 측정용 구리링 3개를 제작하여 거리와 방위각에 다른 외부 선량률을 측정하여, 발생 가능한 예측 모델을 제시하고자 한다. 또한 이를 바탕으로 고용량 131I 퇴원 환자의 안전 관리상 문제를 야기해온 현행 원자력 관련 법령 개정의 필요성을 제시하고, 구체적인 가이드라인을 제시하는데 도움을 주고자 한다.
정확한 위치의 측정을 위해 알루미늄 프레임 틀을 제작해서 100 cm 높이에서 구리링을 고정할 수 있는 틀을 제작하였다. 높이와 반경에 따른 공간선량률 측정이 가능한 구조는 Fig.
측정 기구인 구리링은 180도 마주 보는 방향으로 GM 계측기 2대를 부착을 시키고 정확한 측정을 위해 2명의 관측자가 구리링을 잡고 시계방향으로 45도씩 돌리면서 방위각에 따른 8 point를 측정하였다. Fig.
방위각에 따른 외부 선량률 측정은 GM 계수기 2대를 90도 방향으로 2대 설치하여 환자의 퇴원으로 인한 일정 거리에서의 100 cm 높이를 기준으로 시행하였다. 환자의 정중면 (MSP: Midsagittal plane)을 기준으로 근접 거리인 50, 100, 150 cm 지점에서의 외부로 방출되는 외부 선량률을 100 cm 높이에서 시계방향으로 구리링을 45도씩 돌리면서 8point를 측정하였다. 실험 대상 200 mCi 이상을 투여한 30명의 환자를 대상으로 거리에 따른 측정점 3 point과 방위각에 따른 8 point , 개인당 24 point씩 총 30명 720 point 지점에서 거리와 방위각에 따라 방사선원이 된 환자로부터 나오는 외부 선량률을 측정하였다.

대상 데이터

거리 및 방위각에 따른 외부 선량률을 측정에 사용된 GM 계수기는(SE International, Inc. Inspector,USA) 제품으로 사용 전 검교정을 시행하였고, 검교정 결과 확정 불확도 결과값이 8.2% 이하인 안정화된 GM 계수기 두 대를 사용하였다.
본 연구는 2016년 01월부터 2017년 12월 사이에 ¹³¹I 치료 병실을 운영하는 P 병원 핵의학과에서 고용량 ¹³¹I 치료를 받은 환자 중 7.4 GBq(200 mCi) 이상을 투여한 환자 30명을 대상으로 실험하였다. 평균 몸무게는 65 ± 4.

성능/효과

따라서 위장과 방광이 위치한 정면 부위와 신장 등 후복막 장기가 위치한 100 cm 높이 180도 방위각에서 외부 선량률 57 ± 7.6 µSv/h로 측정되었다.
본 연구의 측정 실험에서 퇴원 환자의 반경 100cm 지점에서 가장 높은 외부 선량률이 68.1 µSv/h이다.
본 연구의 측정 실험에서 퇴원 환자의 반경 150cm 지점에서 가장 높은 외부 선량률이 43.8 µSv/h이다.
본 연구의 측정 실험에서 퇴원 환자의 반경 50 cm 지점에서 가장 높은 외부 선량률이 230.5 µSv/h이다.

후속연구

간병인, 보호자, 불특정 다수의 일반인들이 불필요한 피폭에 노출되고 있으며, 경우에 따라 암을 유발하는 원인을 제공할 수도 있다. 따라서 본 연구를 통해 퇴원 환자의 피폭 저감을 위한 후속 연구 및 방안 대책자료로 활용되기를 바라며, 또한 실질적인 퇴원 환자의 외부 선량률 규제를 위한 원자력 관련 법령 개정의 필요성을 제시하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
I 퇴원환자의 퇴원 후 환자의 이동 및 퇴원 이후의 방사선 방호 체계에 대한 명확한 가이드라인이 없으므로, 병원 관련자들의 판단에 의해 무분별하게 적용되고 있다. 따라서 향후 고용량 ¹³¹I 치료 환자의 퇴원 시기 및 퇴원 후 구체적인 조치사항에 관하여 불특정 다수의 일반인 및 간병인 피폭을 저감화할 수 있는 합리적인 방사선 방호체계에 대한 규제가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	131I이란?	[1,2] 갑상선암 치료는 외과적 절제 수술 후 잔류하고 있는 미세 한 갑상선 조직을 방사선 피폭으로 제거하기 위해 고용량 방사성동위원소 131I (100~250 mCi)을 경구 투여하여 치료한다. 131I은 베타붕괴를 통해 베타선과 감마선을 방출하며, 비정이 수 mm의 짧은 베타선을 이용하며 붕괴식은 Eq. (1)과 같다.
	131I 치료 환자의 퇴원 후, 환자의 이동에 관련된 방사선 방호체계에 대한 기준이 요구되는 이유는 무엇인가?	방사성동위원소 주입으로 환자는 감마선을 방출하는 움직이는 방사선원이 된다, 131I은 기화성을 가지기 때문에 환자가 호흡할 때 내뱉는 공기에도 131I 방사성 동위원소가 가스 상태로 배출된다.[5,6] 뿐만 아니라 환자의 침이나, 땀, 소변 등에서도 131I방사성동위원소가 다량 검출된다. 131I은 반감기가 8일이므로 퇴원 후에도 투과력이 강한 감마선이 방출되므로 보호자뿐만 아니라 불특정 다수 일반인이 환자의 이동 경로에 따라 방사선 피폭에 노출 될 수 있다.
	정확한 외부 설량률 측정을 위해 필요한 것은 무엇인가?	[9,10] 따라서 본 연구는 고용량 131I 치료 환자 퇴원 후 야기되는 불특정 다수의 피폭 경감을 위한 방안을 제시하고자 한다. 정확한 외부 설량률 측정을 위해 알루미늄 프레임과 거리 측정용 구리링 3개를 제작하여 거리와 방위각에 다른 외부 선량률을 측정하여, 발생 가능한 예측 모델을 제시하고자 한다. 또한 이를 바탕으로 고용량 131I 퇴원 환자의 안전 관리상 문제를 야기해온 현행 원자력 관련 법령 개정의 필요성을 제시하고, 구체적인 가이드라인을 제시하는 데 도움을 주고자 한다.

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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