[논문]뇌혈관 중재적 시술 시 Bismuth 차폐체 설치의 유용성에 대한 연구

김재석; 손진현; 김영길

뇌혈관 중재적 시술 시 Bismuth 차폐체 설치의 유용성에 대한 연구
Usefulness of Bismuth Shielding in Cerebral Vascular Intervention 원문보기

김재석 (아주대학교) , 손진현 (신구대학교) , 김영길 (아주대학교)

뇌신경계 인터벤션시술은 장시간의 시술로 인해 피부의 수포 탈모 홍반등의 방사선 피폭으로 인한 위해가 빈번히 보고되어 지고 있다. 이에 CT(computed tomography) scan 시 피부 및 방사선 감수성이 예민한 인체의 전방부에 위치한 표적장기의 방사선 피폭을 감소시킬 목적으로 제작된 bismuth 차폐체를 인체공학적인 설계에 의하여 뇌혈관계 인터벤션 시술에 적용함으로써 방사선 감수성이 비교적 예민한 두피의 방사선 피폭 저감화를 위하여 연구를 제안 하고자 한다.

Cerebral nervous system intervention procedures have been reported frequently due to radiation exposure such as skin baldness, hair loss, and redness due to prolonged procedures. Therefore, the bismuth shield designed to reduce the radiation exposure of the target organ located in the anterior part of the human body sensitive to skin and radiation sensitivity during CT (computed tomography) scan is applied to the cerebral vascular system intervention by ergonomic design, To reduce the radiation dose of sensitive scalp, we propose a study.

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문제 정의

본 연구는 CT scan 시 피부 및 방사선 감수성이 예민한 인체의 전방부에 위치한 표적 장기의 방사선 피폭을 감소시킬 목적으로 제작된 bismuth 차폐체를 인체공학적인 설계에 의하여 뇌혈관계 인터벤션 시 양방향 촬영장치에 적용함으로써 방사선 감수성이 비교적 예민한 장기인 수정체 및 두피의 방사선 피폭 저감화를 위하여 연구를 제안 하고자 한다.

제안 방법

75 시간을 기준으로 투시시간(30분)을 실험시간으로 설정 하였으며 비스무스 차폐체 설치 전 후를 비교하였다. Digital subtraction angiography 4회,navigate road map 30 min, 3 Dimension rotation angiography 3회로 측정하였으며,각각 10회 측정하여 평균값을 얻었다. 각각의 측정값은 장비내의 자동노출 시스템(auto exposure system)에 의하여 시행되었다.
그림3과 4는 두부고정장치위에 두개골 조직 등가팬텀을 실제 endovascular coil embolization을 할 때와 동일한 조건으로 nasion이 영상의 중심선으로 오게 장착한 후 머리의 피부를 9개 부분(오른쪽 귀 위 4cm, 오른쪽 귀 아래 4cm, 왼쪽 귀 위 4cm,왼쪽 귀 아래 4cm, 후두 중앙 위 4cm, 후두 중앙 아래 4cm, 후두 중앙 오른쪽 측면 4cm, 후두 중앙 왼쪽 측면 4cm,이마)에 측정기를 부착 후 비스무스차폐 기구를 사용전과 후를 측정한 후 선량을 비교 분석 하였다. 또한 엑스레이 장치의 조건은 투시타임으로 설정하였으며,‘중재적 시술에서 환자선량 저감을 위한 방사선 방어 가이드라인’에 소개된 한국의 주요 의료기관의 뇌혈관 코일 색전술 평균 투시시간 38.
또한 엑스레이 장치의 조건은 투시타임으로 설정하였으며,‘중재적 시술에서 환자선량 저감을 위한 방사선 방어 가이드라인’에 소개된 한국의 주요 의료기관의 뇌혈관 코일 색전술 평균 투시시간 38.75 시간을 기준으로 투시시간(30분)을 실험시간으로 설정 하였으며 비스무스 차폐체 설치 전 후를 비교하였다.

대상 데이터

정면촬영은 장비의 height: 85 cm, SID(Source to Image Receptor Distance): 110 cm로 투시 조사야는 확대하지 않고 FD:48cm이며 , 측면 촬영은 SID 100cm, FD는 25cm이며 장치 내외부의 실험 이외의 여과필터는 정면측면 모두 0-12mm Al filter사용 하였다. 그림2는 두개골 조직등가팬텀(인체 모형 팬텀 HeadRS-109T)을 사용하였으며, 실제 시술을 할 때와 동일한 두개골 고정장치(Manufactured by MTD.Inc.24 slabtown creek Rd.Blairstown,NJ07825. 908-362-6807)를 환자테이블에 고정 후 두부조직등가팬텀을 두부고정기에 장착하여 사용하였다.
실험에 사용된 x-ray c-arm 장비는 Philips allura X-per FD20(Eindhoven, Netherlands)을 사용하였다. 측정 장치는 유리선량계PRL-glass dosimetry vendor asahi glass co.
18cm이며 Colimation하지 않은 상태이다. 정면촬영은 장비의 height: 85 cm, SID(Source to Image Receptor Distance): 110 cm로 투시 조사야는 확대하지 않고 FD:48cm이며 , 측면 촬영은 SID 100cm, FD는 25cm이며 장치 내외부의 실험 이외의 여과필터는 정면측면 모두 0-12mm Al filter사용 하였다. 그림2는 두개골 조직등가팬텀(인체 모형 팬텀 HeadRS-109T)을 사용하였으며, 실제 시술을 할 때와 동일한 두개골 고정장치(Manufactured by MTD.

데이터처리

비스무스 사용 전 후에 따른 차이를 통계적으로 검증하기 위해서 통계프로그램(SPSS. statistic ver 22.0)을 통하여 대응표본 t검정(Paired t-test)를 실시하였다. 그 결과, 오른쪽 귀 위 4cm, 왼쪽 귀 위 4cm, 왼쪽 귀 아래 4cm, 이마, 오른쪽 눈, 왼쪽 눈에서는unshield 조건에 비해서 Bi used 조건이 μGy가 높은 것으로 나타났으며, 모두 통계적으로 유의했다(p<.

성능/효과

(p<.001) 또한 비스무스를 사용 시 후두 전체의 방사선량 감소율은 37.6%로 나타났으며, 전체 측정부위에서의 비스무스 사용유무에 대한 값의 차이는 비스무스 차폐체 사용 시에서 22.1%로 감소된 측정값을 나타냈다.
(p<.001) 중요 부위를 합친 후두 전체와 모든 부위를 합친 전체에서도 unshield 조건에 비해서 Bi used 조건이 μGy가 낮은 것으로 나타났으며, 모두 통계적으로 유의했다.
그 결과, 오른쪽 귀 위 4cm, 왼쪽 귀 위 4cm, 왼쪽 귀 아래 4cm, 이마, 오른쪽 눈, 왼쪽 눈에서는unshield 조건에 비해서 Bi used 조건이 μGy가 높은 것으로 나타났으며, 모두 통계적으로 유의했다(p<.001).
이를 세부적으로 살펴본 결과, 오른쪽 귀 아래 4cm, 후두 중앙 위 4cm, 후두 중앙 아래 4cm, 후두 중앙오른쪽 측면 4cm, 후두 중앙 왼쪽 측면 4cm에서는 Bi를 사용하는 조건이 사용하지 않는 조건에 비해서 μGy를 감소시키는 것으로 나타났다.
평균적으로 비스무스를 사용하는 조건이사용하지 않는 조건에 비해서 μGy를 감소시키는 것으로 나타났으며, 후두 전체 부위와 전체 부위에서 비스무스를 사용하는 조건이 사용하지 않는 조건에 비해서 μGy를 감소시키는 것으로 나타났다.
표 1에서와 같이 후두 전체에서 비스무스사용 유무 간의 차이는 통계적으로 유의한 것으로 나타났으며, unshield(416316.4μGy)에비해서 Bi used(259467.7μGy)에서 μGy가낮은 것으로 검증되었다.
하지만 오른쪽 귀 위 4cm, 왼쪽 귀 위 4cm, 왼쪽 귀 아래 4cm, 이마, 오른쪽눈, 왼쪽 눈에서는 Bi를 사용하는 조건이 사용하지 않는 조건에 비해서 μGy를 증가시키는 것으로 나타났으며 특히, 이러한 경우의 대안은 수정체 부위의 방사선량 증가는 수정체 전용 비스무스 차폐체를 사용함으로써 방사선량을 감소시킬 수 있으며 endovascular coil embolization 시술 시 후두부에 탈모가 가장 빈번히 보고되어 지고 있으므로 본 연구에서 사용되어진 bismuth shield는 탈모방지와 특정부위(후두부)의 방사선량 저감화의 효과를 얻을 수 있다.

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