[논문]팔꿈치 지지대를 사용한 보조 차폐 기구의 개발 및 효용성 평가

임현우; 김재석; 강동구

doi:10.7742/jksr.2024.18.1.11

팔꿈치 지지대를 사용한 보조 차폐 기구의 개발 및 효용성 평가
Development and Efficiency Evaluation of Auxiliary Shielding using Elbow Support 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.18 no.1, 2024년, pp.11 - 20

임현우 (아주대학교병원 영상의학과) , 김재석 (대전보건대학교 방사선학과) , 강동구 (아주대학교병원 영상의학과)

초록
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최근 인터벤션의 중요성이 증가한 만큼 시술을 수행하는 의료진의 건강에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존의 방사선 차폐 기구는 시술자의 동선을 제한하고 감염의 위험으로 인해 적절하게 사용되지 못했으며 시술자의 생식선과 나아가 시술실 전체 영역의 적절한 방사선 차폐가 이루어지지 못했다. 시술 시 사용되는 팔꿈치 지지대에 차폐체(bismuth)를 부착하여 보조 차폐 기구를 제작하였고 방사선 차폐 효과를 측정하였다. 측정 결과, 평균 공간 선량률이 약 64.8% 감소하였으며 독립표본 T검정 분석 결과 유의확률 이하(p<0.05)로 통계학적으로 유의미하게 나타났다. 보조 차폐 기구의 사용은 시술자의 생식선 차폐 및 시술실 전체 영역의 방사선 공간 선량률을 감소시킬 수 있는 효과적인 차폐 방법으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

As the importance of intervention has recently increased, interest in the health of medical staff performing the procedure is increasing. Existing radiation shielding devices have limited the operator's movement and have not been properly used due to the risk of infection, and adequate radiation shielding of the operator's gonads and furthermore, the entire area of the procedure room has not been achieved. An auxiliary shielding device was manufactured by attaching a Bismuth to the elbow support used in the procedure, and the radiation shielding effect was measured. As a result of the measurement, the average spatial dose rate decreased by about 64.8%, and the independent sample t-test analysis showed statistically significant below the significance probability (p<0.05). The use of an auxiliary shielding device is considered to be an effective shielding method that can shield the operator's gonads and reduce the radiation spatial dose rate of the entire area of the procedure room.

주제어

표/그림 (17)

그림 Fig. 1. Radiation protection using the upper shielder (white square box) in this study
그림 Fig. 2. Radiation protection not using the upper shielder (white square box) in this study.
그림 Fig. 3. Picture illustrating target measurement area (white square box) in this study.
그림 Fig. 4. Schematic illustrating newly developed shield's appearance and application from different angle.
그림 Fig. 7. Pelvis Phantom Transparent RS-113T (MXR Imaging, U.S.A) used in this study.
그림 Fig. 6. RaySafe 452 Radiation Survey Meter (FLUKE Biomedical, U.S.A) used in this study.
그림 Fig. 5. Actual production photo of the new shielding body used in this study.
표 Table 1. The physical conditions of the experiment
그림 Fig. 9. Schematic diagram classified of measurement points by distance and zone.
그림 Fig. 8. Description of the conditions of the experiment being dose-measured in this study.
표 Table 4. Basic Statistical Analysis Results of experimental value
표 Table 3. Space dose rate when new Auxiliary Shielding is not used
표 Table 2. Space dose rate when Auxiliary Shielding is used
그림 Fig. 10. Visualization data demonstrating difference of shielding rate percentage.
그림 Fig. 11. Contour plot demonstrating difference of shielding rate.
표 Table 5. Multivariate regression analysis result values.
그림 Fig. 12. Table accessory rail clamps used in this study

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구에서는 새로운 보조 차폐 기구를 제작하여 시술자의 생식선과 시술실 전체 영역의 차폐 효과를 알아보고자 하였다.

제안 방법

이에 Fig. 3과 같이 시술 시 시술자의 생식선이 산란선에 노출되게 되는 Target Measurement Area를 파악하였다. 또한 C-arm Tube와 Phantom에서 발생하는 산란선에 대해서 시뮬레이션하고, 이를 차폐할 수 있는 보조 차폐 기구를 Modeling 하였다.
공간선량률 측정은 보조 차폐 기구 사용 유, 무로 나누어 측정하였다. 시술자의 생식선 차폐를 주요한 목적으로 보조 차폐 기구를 제작하여 연구를 시작하였으나, 그 외의 모든 시술 참가자에게 주는 영향 또한 알아보기 위해 총 4개의 구역으로 나누어서 측정 위치를 정하였다.
3과 같이 시술 시 시술자의 생식선이 산란선에 노출되게 되는 Target Measurement Area를 파악하였다. 또한 C-arm Tube와 Phantom에서 발생하는 산란선에 대해서 시뮬레이션하고, 이를 차폐할 수 있는 보조 차폐 기구를 Modeling 하였다. 이는 Fig.
공간선량률 측정은 보조 차폐 기구 사용 유, 무로 나누어 측정하였다. 시술자의 생식선 차폐를 주요한 목적으로 보조 차폐 기구를 제작하여 연구를 시작하였으나, 그 외의 모든 시술 참가자에게 주는 영향 또한 알아보기 위해 총 4개의 구역으로 나누어서 측정 위치를 정하였다. 이는 Fig.
이에 본 연구는 팔꿈치 지지대 2개를 연결하여 50cmX60cm 크기의 차폐체를 커튼처럼 부착하여 중력의 방향으로 늘어뜨렸다. 그 결과, 위 연구에서 차폐할 수 없었던 시술자의 생식선 위치를 차폐할 수 있었고 더욱 커진 차폐체로 인해 시술실 전체 영역의 공간선량률을 감소시킬 수 있었다.

대상 데이터

7과 같다. Neuro, Thorax 팬텀 등 이외에도 여러 팬텀이 있지만, General 인터벤션 시술의 특성상 가장 시술 건수가 많고, 시술 시간이 길어 피폭에 영향을 많이 받는 Part는 Abdomen 부분이기에, 이에 적합한 Pelvis Phantom을 사용하였다.
본 연구에 사용된 C-arm 장비는 Philips Azurion Release 2.2 (Philips medical system, Nederland B.V.)이며 C-arm의 Tube가 하단에 있는 Under tube 형식이다.
보조 차폐 기구는 가볍고 사용하기 편리하며, 감염 위험을 최소화하고 시술자의 동선 및 시야에 방해가 되지 않는 것을 최우선으로 제작하였다. 시술시 환자의 편의를 위해 사용하는 팔꿈치 지지대(elbow support) 두 개를 이어 붙이고 상단에 가로 50 cm, 세로 60 cm, 두께 0.25 mm Pb의 Bismuth (SungKwang Meditech)를 부착하여 제작하였다. 차폐체의 무게는 1.
실험의 사용된 팬텀은 Pelvis Phantom Transparent RS-113T (MXR Imaging, U.S.A)으로 평균 키 5피트, 9 인치(175 cm), 체중 162 파운드(74 kg)인 인체 모형 팬텀을 사용하였다. 이는 Fig.

데이터처리

0 프로그램을 이용하여 통계분석을 하였다. 보조 차폐 기구의 방사선 차폐 효과를 알아보기 위해 독립표본 T-test를 하였고 방사선 차폐에 가장 큰 영향을 미치는 변수를 알기 위해 다변량 회귀 분석을 시행하였다.
보조 차폐 기구의 차폐 효과에 대한 통계적 유의성을 알아보기 위해 독립표본 t 검정을 시행하였다. 그 결과, t=-2.

이론/모형

또한 Frame rate는 3 Fps, Fluorscopy intensity는 medium으로 설정하였다. 제조사에서 제공한 DSA (Digital Subtraction Angiography) mode의 Abdomen Clarity Protocol로 실험을 진행하였다. 이는 Table 1과 같다.

성능/효과

이에 본 연구는 팔꿈치 지지대 2개를 연결하여 50cmX60cm 크기의 차폐체를 커튼처럼 부착하여 중력의 방향으로 늘어뜨렸다. 그 결과, 위 연구에서 차폐할 수 없었던 시술자의 생식선 위치를 차폐할 수 있었고 더욱 커진 차폐체로 인해 시술실 전체 영역의 공간선량률을 감소시킬 수 있었다.
본 연구를 통해 고가의 차폐 기구를 추가로 구매하지 않고도 기존에 환자의 팔 지지를 위해 사용하는 Elbow support와 차폐 원단(bismuth)의 리폼(reform)만으로 시술자의 생식선을 효과적으로 차폐하고 시술실 모든 지점에서의 공간선량 비율을 저감시켰다. 기존의 차폐와 비교 시 시술자의 동선 및 팔의 움직임에 제한을 주지 않아 효율적인 시술을 수행할 수 있었다. 환자의 팔을 효과적으로 지지하고 설치와 제거가 용이하였으며 시술 시 오염에도 영향을 주지 않았다.
05 이하로 통계적으로 유의미하게 나타났다. 따라서 보조 차폐 기구 사용은 효과적인 방사선 차폐의 방법이라고 할 수 있다.
에서의 각각의 측정 포인트에서의 측정된 공간 선량률의 평균을 나타낸 것이다. 보조 차폐 기구가 있는 경우의 평균 차폐율은 보조 차폐 기구가 없는 경우보다 약 64.8 % 높게 나타났다.
보조 차폐 기구는 가볍고 사용하기 편리하며, 감염 위험을 최소화하고 시술자의 동선 및 시야에 방해가 되지 않는 것을 최우선으로 제작하였다. 시술시 환자의 편의를 위해 사용하는 팔꿈치 지지대(elbow support) 두 개를 이어 붙이고 상단에 가로 50 cm, 세로 60 cm, 두께 0.
본 연구를 통해 고가의 차폐 기구를 추가로 구매하지 않고도 기존에 환자의 팔 지지를 위해 사용하는 Elbow support와 차폐 원단(bismuth)의 리폼(reform)만으로 시술자의 생식선을 효과적으로 차폐하고 시술실 모든 지점에서의 공간선량 비율을 저감시켰다. 기존의 차폐와 비교 시 시술자의 동선 및 팔의 움직임에 제한을 주지 않아 효율적인 시술을 수행할 수 있었다.
본 연구의 실험 결과는 특정 위치에서 새로 개발된 보조 차폐 기구가 방사선 노출을 감소시키는 데 유의미한 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 특히 시술이 주로 진행되는 Main Operating Zone에서는 X축 기준 R-1, L-1 부분에서, Operating Zone에서는 C-arm에서 가장 멀리 떨어진 지점인 R-3, L-3를 제외한 모든 지점에서 유의미한 차폐 효과가 있음을 알 수 있다.
실제 시술 환경에서 의료진의 피폭을 줄이는 데 간편하고 효율적인 측면에서도 만족도가 높을 것으로 기대된다. 새로 개발한 보조 차폐 기구는 환자의 팔을 지지하는 Elbow support 역할을 충실히 수행하는 동시에 효과적인 차폐체의 역할도 할 수 있음을 알 수 있었다.
시술자가 가장 많이 위치하는 Main operating zone의 좌, 우 30 cm 지점에 가장 차폐 효과가 높았다. 반대로 보조 차폐 기구에서 멀리 떨어진 60 cm, 90 cm 지점의 차폐율은 저하되는 것으로 나타났다.
실험 결과, 보조 차폐 기구의 사용은 방사선 노출을 통계적으로 유의미하게 감소시켰다. 보조 차폐 기구가 있는 경우와 없는 경우의 평균 공간선량률은 각각 499.
이번 연구를 통해 누구든 시술 시 환자의 팔을 지지하게 위해 사용하는 가볍고 편리한 Elbow support에 차폐 재료를 덧붙임으로써 어렵지 않게 자신을 보호할 수 있는 효과적인 새로운 보조 차폐 기구를 제작할 수 있음을 알 수 있었다. 이 보조 차폐 기구의 장점은 설치가 쉽고 시술 시에 언제든지 부착과 제거를 할 수 있었다.
본 연구의 실험 결과는 특정 위치에서 새로 개발된 보조 차폐 기구가 방사선 노출을 감소시키는 데 유의미한 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 특히 시술이 주로 진행되는 Main Operating Zone에서는 X축 기준 R-1, L-1 부분에서, Operating Zone에서는 C-arm에서 가장 멀리 떨어진 지점인 R-3, L-3를 제외한 모든 지점에서 유의미한 차폐 효과가 있음을 알 수 있다. 이는 시술자의 가장 효과적인 생식선 차폐를 위한 시술 위치를 나타내어 준다.
기존의 차폐와 비교 시 시술자의 동선 및 팔의 움직임에 제한을 주지 않아 효율적인 시술을 수행할 수 있었다. 환자의 팔을 효과적으로 지지하고 설치와 제거가 용이하였으며 시술 시 오염에도 영향을 주지 않았다. 새로운 차폐 방법을 제안함으로써 의료 분야의 방사선 안전 관리에 중요한 이바지를 할 것으로 기대된다.

후속연구

다만 이번 연구는 실제 임상 환경에서의 실험이 아니라는 한계가 있다. 임상 시에는 일차적으로 Lead apron을 착용하는데, 보조 차폐 기구가 있고 없을 때 시술자의 Lead apron 뒤에서는 측정이 이루어지지는 못했다.
임상 시에는 일차적으로 Lead apron을 착용하는데, 보조 차폐 기구가 있고 없을 때 시술자의 Lead apron 뒤에서는 측정이 이루어지지는 못했다. 보조 차폐 기구가 분명 특정 위치와 전체적인 공간 선량률의 저감효과를 불러 오지만, 이러한 수치가 Lead apron 착용 시에도 생식선 보호에 영향을 미칠 수 있는 차폐 효과를 불러일으킬 수치인지는 확인하지 못했기에 추후 연구가 필요한 부분으로 사료되어진다.
환자의 팔을 효과적으로 지지하고 설치와 제거가 용이하였으며 시술 시 오염에도 영향을 주지 않았다. 새로운 차폐 방법을 제안함으로써 의료 분야의 방사선 안전 관리에 중요한 이바지를 할 것으로 기대된다. 실제 시술 환경에서 의료진의 피폭을 줄이는 데 간편하고 효율적인 측면에서도 만족도가 높을 것으로 기대된다.
새로운 차폐 방법을 제안함으로써 의료 분야의 방사선 안전 관리에 중요한 이바지를 할 것으로 기대된다. 실제 시술 환경에서 의료진의 피폭을 줄이는 데 간편하고 효율적인 측면에서도 만족도가 높을 것으로 기대된다. 새로 개발한 보조 차폐 기구는 환자의 팔을 지지하는 Elbow support 역할을 충실히 수행하는 동시에 효과적인 차폐체의 역할도 할 수 있음을 알 수 있었다.
실험에서 관찰된 위치 의존성은 보조 차폐 기구 설계와 배치 전략에 관한 추가적인 연구가 필요함을 알 수 있다. 이는 의료진의 방사선 노출을 더욱 효과적으로 감소시키는 방법을 제시할 수 있으며, 특히 X축 기준 0 cm와 30 cm 부근에서의 시술 상황을 고려한 차폐 전략이 필요하다.
하지만 Elbow support에 부착할 수 있는 차폐체의 크기가 제한적이라 광범위한 부위의 차폐에는 한계점이 있었다. 향후 추가적인 연구를 통해 다양한 기구 및 재료를 이용한 차폐 시스템 연구도 진행해 보면 좋을 것으로 생각된다.

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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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