"J. Korean Soc. Radiol., Vol. 11, No. 7, December 2017"
Study on Exposure Dose and Image Quality of Operator Using Shielding Material in Neuro Interventional Radiology
Dae-ho Kim,1,2 Sang-hyun Kim,3 Young-jin Lee,2 Jong-chun Lim,1,2 Dong-kyoon Han2,*
1Department of Radiological Science, Hanyang University Hospital
2Department of Radiological Science, Eulji University
3Department of Radiological Science, Shinhan University
Received: October 25, 2017. Revised: December 01, 2017. Accepted: December 31, 2017
ABSTRACT
Although interventional procedures use very low tube currents, there is a high risk of exposure to radiation as well as the operator due to long-term radiation exposure. The purpose of this study is to investigate the effects of radiation dose on the quality of the operator by measuring the dose received by the operator in the interventional procedure of the cerebral vascular system and finding the shielding material and shielding method which can effectively shield the exposure from the medical radiation. And to find a way to minimize it to the extent that it does not.
As a result, when the newly designed shielding system with Nano Tungsten material was used, it was confirmed that the mean dose was reduced by 7.95% on average by the operator. Also, the PSNR results were measured to be 38.44 dB when using the designed shielding material, and it was confirmed that Nano Tungsten does not affect the image quality.
In conclusion, the Nano Tungsten shielding material proved to be capable of significantly reducing the operator radiation dose, without affecting the image quality. The use of the above materials is expected to solve the problems related to the harmfulness and economical efficiency of the human body and the environment, which have recently become an issue of shielding materials.
Keywords: Interventional Radiology, Shielding material, Image quality, exposure dose
Ⅰ. INTRODUCTION
오늘날 X-선을 이용한 의료기술은 방사선피폭에 의한 영향에도 불구하고 진단의 유익성 때문에 널 리 사용되고 있다.[1] 또한 새로운 장비의 발달과 건 강검진의 증가로 장비의 사용률이 증가하고 있을 뿐만 아니라 인체 피폭량 또한 증가하였다.[2] 이 중 중재적 시술(Interventional Radiology)은 나날이 증 가하여 매년 20%의 증가 추세를 보이고 있으며 이 러한 증가로 환자와 시술자의 X-선에 대한 피폭 우 려 또한 증가하고 있다.[3,4] 특히나 중재적 시술 시
장시간의 노출 시간으로 인해 환자 및 시술자의 피 폭선량은 X-선을 이용한 진단 영역에서 보다 상대 적으로 많을 수밖에 없고 이로 인한 확률적 방사선 장해의 영향도 높아지고 있다.[5] 이에 따라 환자 및 시술자를 방사선으로부터 방어하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 2007년 ICRP 권고안에서 는 의료 피폭 중 방사선 방어에 대해 규정하고 있 으며, 방사선을 이용한 검사의 정당성 확보(justification), 의료피폭에서 방어의 최적화(optimization), 선량 한도 (individual dose limitation)를 정해 두고 있다. 그러 나 의료 방사선은 과도한 피폭을 받으면 여러 가지 장해가 발생 할 수 있지만 환자가 얻는 이익이 더 https://doi.org/10.7742/jksr.2017.11.7.579
크기 때문에 피폭에 대한 선량한도가 적용되지 않 는다.[6,7]
뇌혈관 중재적 시술 시 시술자 및 환자가 받는 선량 정보와 차폐에 관한 연구는 아직 부족한 실정 이지만 선행 연구에서 시술자의 입장에서 방사선 방어용 앞치마와 이동식 차폐체를 적용하면 93%까 지 방사선 피폭을 줄일 수 있다고 보고하는 등 시 술자 및 환자의 차폐에 대한 연구가 점차 증가하고 있다. 이렇듯 차폐로 선량을 줄여주기 위해서는 적 절한 차폐물질을 사용한 차폐체의 제작과 방법에 관하여 연구가 수행되어야만 한다. 앞선 선행 연구 에서 실험에 사용된 주된 차폐물질로는 납과 무연 차폐체였다.
납의 경우에는 높은 원자번호를 가지고 있어 비 교적 차폐율이 우수하고 또한 가격이 저렴하여 경 제성이 좋고 가공이 우수하다는 장점이 있지만 인 체 및 환경에 대한 유해성과 무거운 무게 등의 단 점이 있다. 다음으로 최근 널리 많이 사용되고 있 는 무연차폐체는 가볍고 성능이 우수한 장점이 있 지만 가공이 어렵고 가격이 매우 높다는 단점을 가 지고 있다. 이러한 결과는 결국 환자의 부담으로 돌아가게 된다. 이러한 점을 보완하고자 본 연구에 서 인체 및 환경에 대한 유해성과 경제성 그리고 가공성으로도 우수한 Nano Tungsten(W) 차폐 물질 을 이용하여 연구가 이루어지고 있다. 차폐물질 뿐 만 아니라 뇌혈관 중재적 시술 시 환자가 얻는 이 익에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 의료 방사선 으로부터 노출을 최소화하여 시술자의 방사선으로 부터의 장해를 최소화하기 위하여 많은 노력 또한 기울이고 있다.
이에 본 연구의 목적은 뇌혈관 중재적 시술 시 시술자가 받는 선량을 측정하고 의료 방사선으로 부터의 노출을 효율적으로 차단할 수 있는 차폐체 를 Nano Tungsten(W)을 이용하여 제작하고 적용하 여 시술자가 받는 피폭선량을 화질에 영향을 미치 지 않는 범위 내에서 최소화 할 수 있는 방법을 알 아보고자 하는 것이다.
Ⅱ. MATERIAL AND METHODS
1. 장치 및 재료
1.1 Angiographic system
성능 객관성을 위해 진단용 방사선 발생장치의 안전관리에 관한 규칙에 적합판정을 받은 Philips Allura Xper FD 20 (Philips, Eindhoven, Netherlands) 를 이용하여 실험하였다.
1.2 선량측정장비
본 연구에서 선량을 측정하기 위해 Fig. 1과 같이 유리선량계 Dose ACE FDG -1000(ASAHI THECHNO, shizuoka, japan)로 실험하였으며 선량범 위는 0.01 mGy ~ 10 Gy이며 측정범위는 15 keV~
20 MeV이다.
(a) glass dosimeter
(b) Reader, Anneal electric oven and Preheater Fig. 1. Configurations of glass dosimeter reading system.
1.3 Phantom
본 연구에서 선량측정을 위해 Fig. 2와 같이 Rando phantom RAN-110 (Churchin Associate LTD.
USA)을 이용하였으며 건조시킨 뼈, 폐, 기도, 그리 고 조직 등가 물질로 이루어져있고 유리 선량계의 삽입이 가능하도록 제작되어있다. 또한 AAPM (american association of physicists in medicine)에서 고안된 평가용 phantom (Model 76-414; Victoreen, NY, USA)을 사용하였다.
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(a) Rando phantom
(b) Acryl phantom
Fig. 2. Image of Rando phantom and acryl phantom.
1.4 차폐물질
실험에 사용된 차폐물질은 Nano Tungsten(W)을 사용하였다. Tungsten은 X-ray Target으로 흔히 사용 되며, 고 에너지 방사선을 차폐하는데 사용되기도 한다. 실험에 사용된 Nano Tungsten 차폐물질은 Fig. 3과 같이 표면 처리된 Nano Tungsten metal powder를 고분자 수지에 고밀도로 분산한 Nano 복 합재료를 사용하였다.
Fig. 3. Photo of Nano Tungsten sheet used in the experiment.
2. 연구 방법
본 연구에서 조사조건 (kVp, mAs)은 Fig. 4와 Acryl phantom을 Patient Support 위에 올려둔 후 AEC (Auto Exposure control)모드에서 10회 X-선을 조사하여 평균값인 80 kVp, 20 mAs로 고정시켜 실 험하였다. 동일한 조사조건을 얻기 위해 자동 노출 제어장치를 Off한 상태로 실험하였다.
Fig. 4. Basic experiment geometry for dose
measurement with image-receptor, phantom and X-ray tube.
선량을 측정하기 위해 Rando phantom에 유리선 량계를 삽입하였고 Fig. 5와 같이 환자로부터 발생 하는 산란선을 측정하기 위해 Patient support 중심 에 Acryl phantom을 위치시키고 Rando phantom과의 거리를 시술 시 시술자가 위치하는 거리인 130 cm 에서 측정하였다. 또한 환자가 받는 선량을 측정 하기 위하여 Patient support 위에 Rando phantom을 눕히고 100cm 거리에서 측정하였다. 다음으로 중 재적 시술 시 X-선 Tube의 X축 각도에 따라 시술 자 및 환자가 받는 선량을 평가하였다. 실험은 Fig.
6과 같이 각도는 180°부터 LAO 120°까지 30°씩 변 화시켜가며 선량을 측정하였다. 중재적 시술 시 X- 선 Tube의 Z축 각도에 따라 시술자 및 환자가 받는 선량을 평가하였다. 각도는 Crinial 45°부터 Caudal 45°까지 15°씩 변화시켜가며 선량을 측정하였다.
Fig. 5. Positions with various angles from detector to X-ray source for dose measurement.
Fig. 6. Overall dose measurement process with various angles from detector to X-ray source: (a) LAO and RAO and (b) Cranial and Caudal.
차폐체는 Nano Tungsten 물질을 이용하여 Fig. 8 과 같이 3 ☓ 500 ☓ 1500mm의 크기로 차폐시트를 제작하고 Fig. 7과 같이 새롭게 고안한 차폐 방식을 적용하였다. 이후 앞에서의 실험과 동일한 방식으 로 환자 및 시술자의 선량을 측정하였다.
Fig. 7. Used shielding methods at fixed source to detector distance with phantom.
(A) Photo of manufactured nano tungsten shield
(B) Installed manufactured nano tungsten shield under table
Fig. 8. Manufactured nano tungsten shield
본 연구에서 영상특성평가는 객관적이고 정량적 인 방법으로 측정할 수 있고 신호처리분야에서 공 학적 Tool로 사용되고 있는 최대 신호 대 잡음비 (Peak Signal -to - Noise Ratio, PSNR)를 이용하여 평가하였다. PSNR은 정량적으로 다른 두 영상에
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대한 차이를 숫자로 나타낸 값이다. PSNR은 일반 적으로 11 dB이상이 되면 상당히 유사한 영상으로 보기는 하지만 사실상 30 dB을 기준으로 그 이상 의 수치는 상대적으로 차이가 없는 것을 의미한다.
통계적 수치의 분석은 Statistical Package for Social Science 18.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, U.S.A.) 프로그램을 사용하였으며 실험결과를 실증 분석하 였는데 분석기법은 정규분포를 따르는지를 알아보 기 위하여 모든 변수에 대해 Kolmogorov Smirnov 적합도 검정을 하여 정규분포를 하는 것을 확인한 후에 기술 통계량을 평균과 표준편차(Mean±SD)로 표시하였다. 유의성검정은 One-way ANOVA 검정 법을 이용하였고 Multiple comparison은 Tukey의 B 방법을 이용하였다. 모든 분석에서 p 값이 0.05 미 만인 경우를 유의한 것으로 판단하였다.
Ⅲ. RESULT
X-선 tube의 각도를 X축으로 변화시켜 시술자가 받는 선량을 측정한 결과 Table 1과 같이 0°에서 17.86 μGy로 가장적은 선량을 받는 것으로 나타났 고 LAO 90°에서 24.26 μGy로 가장 많은 선량을 받 는 것으로 나타났다. One way ANOVA분석 결과 P 값은 < 0.001 작게 나타나 통계적으로 유의한 차이 를 보였다. 사후검정 Tukey B 결과 4그룹으로 나누 어져 그룹간 선량에 대하여 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한 X-선 tube 각도를 Z축으로 변화시켜 선량을 측정한 결과 Caudal 45°에서 13.85 μGy로 가장적은 선량을 받는 것으로 나타났고 Cranial 45°에서 21.4 μGy로 가장 많은 선량을 받는 것으로 나타났고 One way Anova분석 결과 P 값은
< 0.001 작게 나타나 통계적으로 유의한 차이를 보 였다. 사후검정 Tukey B 결과 4그룹으로 나누어져 그룹간 선량에 대하여 유의한 차이를 보이는 것으 로 나타났다.
사전 결과를 기반으로 제작한 Nano Tungsten 물 질의 차폐체를 적용하고 X-선 tube 각도를 RAO 180°부터 LAO 120° 까지 30°씩 변화시켜가며 시술 자가 받는 선량을 측정한 결과 Table 2와 같이 RAO 90°에서 22.48 μGy로 가장 많은 선량을 받는 것으로 측정되었고 0°에서 16.21 μGy로 가장 적은
선량을 받는 것으로 실험결과 측정되었다. Nano Tungsten 물질의 차폐체를 방식으로 적용한 후 평 균적으로 9.3% 감소효과를 보였다.
제작한 차폐체를 새롭게 고안한 방식으로 적용 하고 X-선 tube 각도를 Crinial 45°부터 Caudal 45°
까지 15° 씩 변화시켜가며 시술자가 받는 선량을 측정한 결과 Table 3과 같이 Cranial 45°에서 19.68 μGy로 가장 많은 선량을 받는 것으로 측정되었고 Caudal 30° 에서 13.73 μGy로 가장 적은 선량을 받 는 것으로 측정되었다. Nano Tungsten 물질의 차폐 체를 방식으로 적용한 후 평균적으로 6.44% 감소 효과를 보였다.
차폐체가 유무에 따른 영상의 차이를 알아보기 위해 PSNR값을 측정한 결과 38.44±0.93 dB로 측정 되었다. 최대값은 39.39 dB, 최소값은 37.53 dB으로 측정되었다.
Table 1. Result of absorbed dose in operatorwith non-shielding (unit: μGy)
Angle absorbed dose **Multiple
comparison F *p
X
180° 18.66±3.06 a, b
RAO 150° 21.26±1.72 b, c
11.14 <0.001 RAO 120° 23.07±1.13 c, d
RAO 90° 23.44±0.88 c, d RAO 60° 22.85±1.05 c, d RAO 30° 19.60±1.59 a, b
0° 17.86±1.24 a
LAO 30° 19.29±1.86 a, b LAO 60° 22.45±0.99 c, b LAO 90° 24.62±0.99 c, d LAO 120° 23.49±0.96 c, d
Z
Cranial 45° 21.4± 0.96 D
43.15 <0.001 Cranial 30° 19.88± 0.72 C
Cranial 15° 19.08± 1.02 C
0° 18.3± 0.41 C
Caudal 15° 16.55± 0.98 B Caudal 30° 15.45± 1.26 B Caudal 45° 13.85± 0.69 A
* Statistically significant <0.05, by one way analysis of variances among groups.
** by Tukey B of Multiple comparison.
SD: standard deviation
Table 2. Result of absorbed dose in operator with manufactured nano tungsten shielding (unit : μGy)
Angle absorbed dose
**Multiple
comparison F *p
X
180° 16.42±3.2 a, b, e RAO 150° 19.79±0.55 c, d
15.46 <0.001 RAO 120° 21.23±1.33 c, d, e, f
RAO 90° 22.48±1.55 e, f RAO 60° 22.22±1.02 d, e, f RAO 30° 18.05±1.31 a, b, c
0° 16.21±0.89 a,b
LAO 30° 15.30±3.07 a LAO 60° 19.21±0.83 b, c, d LAO 90° 23.81±1.08 f LAO 120° 20.43±0.95 c, d, e
Z
Cranial 45° 19.68±0.92 C
18.262 <0.001 Cranial 30° 19.10±1.08 C
Cranial 15° 17.66±0.45 B, C
0° 16.41±1.27 B
Caudal 15° 15.85±0.99 A, B Caudal 30° 13.86±2.06 A Caudal 45° 13.73±1.25 A
Table 3. Comparison result of absorbed dose with manufactured nano tungsten shielding and none shielding (unit : μGy)
Angle None shield (Mean± SD)
Shield (Mean± SD)
Reduction ratio (%)
X
180° 18.66±3.06 16.42±3.2 12.03 RAO 150° 21.26±1.72 19.79±0.55 6.88 RAO 120° 23.07±1.13 21.23±1.33 7.95 RAO 90° 23.44±0.88 23.48±1.55 4.09 RAO 60° 22.85±1.05 22.22±1.02 2.73 RAO 30° 19.60±1.59 18.05±1.31 7.92 0° 17.86±1.24 16.21±0.89 9.25 LAO 30° 19.29±1.86 15.30±3.07 20.70 LAO 60° 22.45±0.99 19.21±0.83 14.44 LAO 90° 24.62±0.99 23.81±1.08 3.28 LAO 120° 23.49±0.96 20.43±0.95 13.03
Z
Cranial 45° 21.4± 0.96 19.68±0.92 12.03 Cranial 30° 19.88± 0.72 19.10±1.08 6.88 Cranial 15° 19.08± 1.02 17.66±0.45 7.95 0° 18.3± 0.41 16.41±1.27 4.09 Caudal 15° 16.55± 0.98 15.85±0.99 2.73 Caudal 30° 15.45± 1.26 13.86±2.06 7.92 Caudal 45° 13.85± 0.69 13.73±1.25 9.25
Table 4. Results for PSNR between non-shielding image and nano tungsten shielding image
Mean SD MAX MIN
SNR(dB) 32.54 0.93 33.48 31.63
RMSE 3.06 0.33 3.39 2.74
MAE 2.42 0.26 2.68 2.16
PSNR(dB) 38.44 0.93 39.39 37.53
DISCUSSION
뇌혈관 중재적 시술은 뇌혈관 수술보다 부작용 이 적고 수술과 비교하였을 경우 상대적으로 짧은 시간에 치료 할 수 있는 방법으로 시술 수는 매년 증가하며 널리 시행되고 있다. 이러한 뇌혈관 중재 적 시술의 적용되는 질환들은 뇌혈관협착, 동맥류, 해면정맥동루, 동정맥 기형 등이 있다. 뇌혈관 중재 적 시술은 특정부위의 지속적인 장시간의 투시로 인하여 장시간의 피폭을 받는 것이 불가피하다. 이 러한 장시간의 피폭은 방사선장해를 유발할 수 있 으므로 환자 및 시술자의 선량은 반드시 고려되어 야 한다. 하지만 시술자와 환자의 자세나 검사시간, 그리고 AEC(Auto exposure controller)영향 등으로 X-선 tube로부터 발생하는 X-선의 양은 일정하지 않게 발생하고 따라서 시술자와 환자가 피폭되는 선량도 일정하지 않게 된다. 또한 보호 장비의 착 용 등에 따라 달라질 수 있음은 기존 연구에서 보 고되었다.[9] 선행 연구에서 시술 시 시술자의 입장 에서 방사선 방어용 앞치마와 이동식 차폐체를 적 용하면 93%까지 방사선 피폭을 줄일 수 있다고 보 고하는 등 시술자의 차폐에 대한 연구가 많이 이루 어 졌다.[10,11] 이와 비교하여 뇌혈관 중재적 시술 시 환자가 받는 선량과 차폐에 관한 연구는 아직도 미 미한 실정이다. 이렇듯 선량을 줄여주기 위해서는 적절한 차폐물질을 사용한 차폐체의 제작과 방법 에 관하여 연구가 수행되어야만 한다.
앞선 선행 연구에서 실험에 사용된 주된 차폐물 질로는 납과 무연차폐체였다. 납의 경우에는 높은 원자번호를 가지고 있어 비교적 차폐율이 우수하 고 또한 가격이 저렴하여 경제성이 좋고 가공이 우 수하다는 장점이 있지만 인체 및 환경에 대한 유해 성과 무거운 무게 등의 단점이 있다. 다음으로 최
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근 널리 많이 사용되고 있는 무연차폐체는 가볍고 성능이 우수한 장점이 있지만 가공이 어렵고 가격 이 매우 높다는 단점을 가지고 있다. 이러한 점을 보완하고자 본 연구에서는 인체 및 환경에 대한 유 해성과 경제성 그리고 가공성으로도 우수한 Nano Tungsten 차폐 물질을 이용하여 실험 하였다. X-선 의 차폐는 원자번호 뿐만 아니라 밀도와도 연관성 을 가지고 있기 때문에 원자번호가 높다는 이유만 으로 차폐율이 높다고 판단할 수 없다. 본 연구에 서 사용된 Nano Tungsten은 납보다는 원자번호는 낮지만(Lead: 82, W: 74) 높은 밀도를 가지고 있어 (Lead: 11.36, W: 19.54) 차폐율이 가장 우수하게 나 타난 것으로 보인다. 또한 Nano Tungsten은 납의 Metal powder 입자 크기에 비하여 매우 작기 때문 에 납에 비하여 우수한 분산도를 가지고 있어 차폐 체를 제작하는데 우수한 차폐물질로 결과를 나타 내었다.[12]
또한 중재적 시술 시 AEC가 작동하여 이루어지 는 경우가 대부분이다. 시술자의 피폭을 경감하기 위하여 시술 시 덮는 형식의 차폐체나 시술 중 원 자번호가 높은 시술 기구가 노출 영역에 들어가는 경우에는 AEC의 작동으로 물질을 투과 후 동일한 휘도 를 생성하기 위해 많은 일차선이 발생되어 환자가 받는 선량을 더 증가하는 결과를 초래하기에 주의 가 필요하다. 또한 선량평가 시 AEC의 작동으로 인하여 얼마나 차폐가 되는지 객관적으로 평가하 기 어려운 문제점이 있었다. 앞서 진행한 선행 연 구에서는 AEC를 제어하지 않고 투시 시간 당 발생 한 선량으로 측정하여 객관적인 평가를 하지 못하는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 Angiographic System 장비 회사의 엔지니어와 함께 진행하여 AEC를 제어하고 고려한 상황에서의 차폐체에 관 련된 연구를 진행하여 연구의 객관성을 높였다. 또 한 본 연구에서는 중재적 시술시의 차폐물질을 결 정하기 위하여 우선적으로 시뮬레이션 연구를 수 행하였고, 동시에 실제적으로 차폐체가 없는 상황 에서의 각도 별 시술자의 선량을 측정하였다. 선량 의 측정은 X-선 tube의 각도를 0도부터 시작하여 LAO 120까지 30°씩, Cranial45°부터 Caudal45°까지 15°씩 조절해가며 선량을 측정하였고. 최종적으로 최적 화된 차폐체를 동일한 위치에 놓고 적용시켜 선량
및 PSNR을 측정하였다.
결과적으로 X-선관의 각도를 변화시켜 선량을 측정한 결과 본 연구에서 고안한 Nano tungsten 차 폐체 유무에 따라 시술자 측에서 평균 7.95% 선량 이 감소되는 결과를 나타내었다. 또한 각도에 따라 정 측방향에서 가장 많은 선량이 나타났고 수직방 향에서 가장 적은 선량을 받는 것으로 나타났다.
또한 같은 수직이라도 180°보다 0°에서 더 적은 선 량을 받는 것으로 나타났다. 이러한 결과의 이유는 연구결과에서 나타난 바와 같이 X-선 Tube의 방향 보다는 측정되는 거리에 더 많은 영향을 끼친다는 결과를 확인할 수 있었는데 이는 피사체로부터 멀 어 질수록 산란선의 세기는 약해지고 또한 전방산 란 > 후방산란 > 측방산란의 순서로 발생되어 결과 에 영향을 미친 것으로 보인다. 측방산란에서 heel effect에 따라 음극 측에서 증가하는 추세를 보이는 것 또한 실험결과에 영향을 미친 것으로 보인다.[13]
Nano tungsten 차폐체를 사용할 경우 Detector에 도 달하는 산란선을 차폐체가 흡수하여 선량이 감소 하게 된 것으로 보인다. 각도에 따라서 선량 감소 율이 다르게 나타나는 결과를 보였는데 이는 각도 에 따라서 차폐체가 흡수하는 정도가 다르기 때문 에 나타난 결과라고 볼 수 있다.
적극적으로 차폐할 수 있는 차폐방식을 고안함 에 따라서 이를 기반으로 영상을 획득하여 PSNR을 분석 한 결과는 39 dB을 나타내었다. PSNR은 30 dB을 기준 으로 그 이상의 수치는 상대적으로 차이가 없는 것 을 의미 하는데 영상에 영향을 미치지 않았음을 의 미한다.
근본적으로 시술자의 피폭선량을 줄이기 위해서 는 투시시간을 최소화하여 노출시간을 줄이는 것 이 가장 최선의 방법이다. 또한 거리역자승법칙을 이용하여 산란선의 발생 원인인 X-선관과 환자의 거리를 최대화하여 피폭선량을 줄일 수 있지만 시 술자의 위치를 변경하는 것은 어려운 일이다. 본 연구의 결과와 같이 각도 별 시술자가 받는 선량을 인지하여 시술 시 X-선 tube의 각도를 고려한다면 피폭선량을 어느 정도 줄일 수 있을 것으로 본다. 뿐 만 아니라 X-선 방어용 칸막이의 적절한 사용과 방 사선 방어용 앞치마 그리고 환자와 시술자의 피폭
선량을 줄이기 위한 적극적인 차폐체를 이용하여 피폭 절감에 노력해야 한다.
Ⅴ. CONCLUSION
본 연구에서 실험한 Nano Tungsten 차폐물질과 새롭게 고안한 차폐방식은 중재적 시술 시 화질에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 시술자 측에서 평 균 7.95% 선량이 감소되어 시술자의 선량을 상당 히 줄일 수 있는 새로운 방안이 될 수 있음을 확인 하였다. Nano Tungsten 차폐물질을 사용할 경우 최 근 차폐물질의 이슈로 부각되고 있는 인체 및 환경 의 유해성 및 경제성에 관련한 문제점들을 해결할 수 있을 것으로 기대된다. 뿐만 아니라 뇌혈관 중 재적 시술 시 소극적이던 차폐에서 보다 적극적으 로 선량을 줄이는 방안을 마련하여 피폭선량을 획 기적으로 저감화 시키는데 도움이 될 것이라 사료 된다.
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"J. Korean Soc. Radiol., Vol. 11, No. 7, December 2017"
뇌혈관 중재적 시술에서 차폐체를 이용한 시술자의 피폭선량과 화질에 관한 연구
김대호,1,2 김상현,3 이영진,2 임종천,1,2 한동균2,*
1한양대학교병원 영상의학과
2을지대학교 방사선학과
3신한대학교 방사선학과
요 약
중재적 시술은 매우 낮은 관전류를 사용함에도 불구하고 장시간 방사선 피폭으로 인해 시술자뿐만 아니 라 환자의 방사선 노출에 의한 위험도가 크다. 이에 본 연구의 목적은 뇌혈관 중재적 시술 시 시술자가 받는 선량을 측정하고 의료 방사선으로부터의 노출을 효율적으로 차단할 수 있는 차폐물질과 차폐방식을 찾아 시술자가 받는 피폭선량을 화질에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 최소화 할 수 있는 방법을 찾는 것이다.
결과적으로, Nano Tungsten 물질로 새롭게 고안한 차폐방식을 사용하였을 때 시술자 측에서 평균 7.95% 선 량이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구에서 고안한 차폐체를 사용하였을 때 PSNR의 결과는 38.44 dB로 측정되었으며 이는 Nano Tungsten이 영상의 화질에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 확인할 수 있 었다. 결론적으로, Nano Tungsten 차폐물질은 화질에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 시술자뿐만 아니라 환 자의 선량을 상당히 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 위의 물질을 사용할 경우 최근 차폐물질의 이슈로 부각되 고 있는 인체 및 환경의 유해성 및 경제성에 관련한 문제점들을 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
중심단어: 중재적 시술, 피폭선량, 차폐, 화질, 산란선
