Original Article pissn 1738-2637 J Korean Soc Radiol 2012;66(3):255-262 Relationship of Image Quality and Radiation Dose for Chest Radiography in the Medical Institutions for Pneumoconiosis: A Comparison to the Korean Diagnostic Reference Level 1 진폐요양기관에서흉부방사선촬영을위해사용되는선량과화질의관계 : 국내진단참고준위와비교 1 Won-Jeong Lee, DrPH 1, Sung Jin Kim, MD 2, Jai-Soung Park, MD 3, Jong-Ryul Seon, PhD 4 1 Clinical Research Team, Occupational Lung Diseases Institute, Ansan, Korea 2 Department of Radiology, Chungbuk National University Hospital, Cheongju, Korea 3 Department of Radiology, Soonchunhyang University Bucheon Hospital, Soonchunhyang University College of Medicine, Bucheon, Korea 4 Department of Radiological Technology, Daejeon Health Science College, Daejeon, Korea Purpose: To evaluate the relationship of image quality to the measurement of radiation dose for chest radiography in the medical institutions for pneumoconiosis (MIPs). Materials and Methods: Film-screen radiography (FSR) (n = 24) and digital radiography (DR) (n = 5) were used as chest radiography modalities. The entrance surface dose (ESD) was measured from the exposure conditions routinely used for chest radiography using an ionization chamber dosimeter. All images were randomly selected for evaluating image quality from each of the MIPs, and independently rated by two experienced radiologists using a 3-point scale. Results: ESD of DR was higher than FSR, excluding flat panel. However, image quality of DR was significantly higher than that of FSR, especially in flat panel and the charge-coupled device. ESD and tube voltage were not significantly correlated with image quality. DR more frequently exceeded the Korean diagnostic reference level for ESD than FSR (41.7% vs. 20.0%), though the difference was not statistically significant. Conclusion: DR used a higher radiation dose than FSR; however, there was a possibility of a radiation dose reduction in relation to image quality. We suggest that the MIPs transfer to a flat panel with automatic exposure control for a more effective radiation dose management. Index terms Radiography Image Quality Radiation Dosage Thoracic Received July 31, 2011; Accepted November 21, 2011 Corresponding author: Won-Jeong Lee, DrPH Clinical Research Team, Occupational Lung Diseases Institute, 87 Guryong-ro, Sangnok-gu, Ansan 426-858, Korea. Tel. 82-31-500-1806 Fax. 82-31-500-1811 E-mail: atomlwj@yahoo.co.kr Copyrights 2012 The Korean Society of Radiology 서론 진폐증환자에서법적으로인정된합병증이동반되면진폐요양환자로분류되어정부에서지정된진폐요양기관 (medical institutions for pneumoconiosis) 에서완쾌될때까지장기입원치료를받을수있다. 환자의치료기간중사용되는흉부방사선촬영은검사비용이저렴할뿐아니라, 간단하게신속한검사가이루어져합병증의치료및경과를추적관찰하기위한표준진단방법으로사용하고있다 (1). 최근들어점점증가하고있는디지털방사선촬영 (digital radiography; 이하 DR) 은필름-스크린촬영 (film-screen radiography; 이하 FSR) 보다낮은선량에서도진단적가치가우수한영상을얻을수있어선량감소가가능하고 (2-7), 작업능률향상과손실없는영상관리등의많은장점으로진폐요양기관도그동안사용해오던 FSR 에서 DR 로빠르게전환되고있다 (1). DR 은선량이증가할수록잡음 (noise) 이감소하여화질이좋아지는양의관련성을보이지만 (7), 검출기 (detector) 의새로운기술로인한높은검출양자효율 (detective quantum efficiency) 과넓은역동범위 (wide dynamic range), 영상후처리 (image post processing) 기능등은 (6, 8) 실제임상에서오히려화질향상에는크게영향을미치지않는과도한선량이사 submit.radiology.or.kr 대한영상의학회지 2012;66(3):255-262 255
진폐요양기관에서흉부방사선촬영을위해사용되는선량과화질의관계 용되어환자피폭선량증가를가져올수있다 (9, 10). 비록흉부방사선촬영이다른검사에비해낮은선량이사용되고있지만 (5), 선량에대한선형적위해성 (linear no-threshold theory) 때문에 (11) 진단이가능한영상을얻을수있는범위에서최소한으로사용되어야하기때문에각나라마다검사부위에따른진단참고준위 (diagnostic reference level) 를설정하여권고하고있다 (6, 9-12). 더구나, 진폐요양환자같이방사선에대해저항력이낮은고령환자가반복적으로오랜기간동안노출시발암의위험성을가져올수있어 (13) 최소화시키는노력과환자선량관리가필요하다. 하지만, 국내유일의흉부방사선촬영정도관리가이드라인 (14) 에서는화질관리에중점을두고있으며선량의허용한계에대해서는규정되어있지않고, 국내에서는최근에서야전국실태조사를통해진단참고준위권고안이보고되었지만화질과의관련성은언급하지않았다 (10). 이에본연구에서는최근진폐요양기관에도 DR 이도입되면서 FSR 과함께여러가지흉부방사선촬영이실시되고있는가운데진폐요양환자의진단을위한흉부표준노출조건에서선량을측정하여비교하고화질과의관련성을분석하였다. 또한, 국내진단참고준위내에서적합하게사용되고있는지와향후 DR 로전환시선량관리에있어가장바람직한방향을제시하고자한다. 대상과방법 연구대상기관 2010 년 8월 10일부터 8월 26일사이에전국 29개진폐요양기관을연구원이직접방문하여진폐요양환자의후전흉부방사선촬영 (posteroanterior chest radiography) 시사용되는표준노출조건 ( 관전압, 노출선량 ) 에서조사선량을측정하였고, 화질평가를위해같은연도 6월 30일이전에마지막으로촬영한모든진폐요양환자의원본흉부방사선영상을각진폐요양기관으로부터확보하였다. 전체 29개진폐요양기관중에서 FSR 은 5개기관, DR 은 24 개기관에서설치되어사용중이었다. DR 에서인형광막 (image plate of storage phosphor screen; 이하 IP 시스템 ) 은 13개기관, 평판형검출기 (flat panel detector; 이하 FP 시스템 ) 는 9 개기관, 그리고 CCD (Charge-coupled device, lens type; 이하 CCD 시스템 ) 는 2개기관에서설치되어있었다. 흉부방사선촬영선량측정각진폐요양기관에서진폐요양환자의흉부방사선촬영을위 해표준으로사용하는노출조건 ( 체중 75 kg) 에서투명아크릴팬텀 (22 22 1 cm) 에부착된이온챔버 (60 cc ion chamber, 20X6-60E, Radcal corporation, USA) 에조사시킨후선량계 (2026C, Radcal corporation, USA) 에나타난측정값을확인하였다. 측정결과의신뢰성보장을위해같은노출조건에서 5회반복측정한값의평균을구하였다. 전리함선량계는측정전에한국원자력연구원 (KOLAS, Korea Laboratory Accreditation Scheme) 에서교정 ( 온도 23.5 ± 0.5, 습도 50 ± 2%) 을받았다. 측정된조사선량은변환계수 (8.76 mgy) 를사용하여 (15) 입사표면선량 (entrance surface dose; 이하선량 ) 을구하여분석을위해사용하였다. 투명아크릴팬텀은검출기에 5개 (5 cm) 를세워서붙이고 10 cm를띄운다음다시 5 개 (5 cm) 를세워서붙인다음중앙에이온챔버를부착하였다. 이때조사면적은검출기의면적과동일하였으며, 튜브와검출기의거리는흉부방사선촬영에서일상적으로사용하는 180 cm였다. 흉부방사선영상화질평가영상의투과상태, 해상도및대조도평가를위해국내흉부방사선영상평가가이드라인 (12) 을연구목적에맞게변형한후각각의진폐요양기관에서무작위추출된 10장의영상을 2 명의흉부영상의학과전문의가개별적인판독환경에서 3점척도 (poor, 1; fair, 2; good, 3) 로평가한후평균을구하여분석을위해사용하였다. 판독환경은진폐판독정도관리기준에맞는환경 (5M 이상판독용모니터사용, 자연채광차단등 ) 에서 (12) 윈도우창폭 (width) 과높이 (level) 를각각 3749 와 1874 로고정한상태에서실시하였다. 평가한해부학적부위는폐실질과종격동이포함될수있도록다음과같이정하였다 : 1) 우측폐야의폐혈관, 2) 좌측폐야의폐혈관, 3) 심장뒤폐혈관및하행대동맥, 4) 횡격막하방혈관, 5) 횡격막상방의외측늑골연, 6) 양측횡격막, 7) 흉추추간판공간, 8) 기관지. 통계분석촬영방법에따른선량과화질은평균과표준편차로나타내었고, 모든통계분석은 SPSS 14.0 (Chicago, IL, USA) 을사용하여실시하였다. 촬영방법에따른선량과, 2명의흉부영상의학과전문의가평가한화질은 FSR 을표준으로촬영방법간에평균값을비교하여유의성을검증하였다 (Dunnett test of ANOVA analysis). 각촬영방법에따라국내진단참고준위를초과한기관의빈도를구한후, FSR 을표준으로교차분석 (Chisquire test) 을실시하여촬영방법간의통계학적인차이를검 256 대한영상의학회지 2012;66(3):255-262 submit.radiology.or.kr
이원정외 증하였다. DR 에서선량과화질의관련성을알아보고자상관분석 (Spearman test) 을실시하였고, 저관전압촬영과고관전압촬영간에선량과화질은비모수통계방법 (Mann-whitney U test) 으로유의성을검증하였다. 결과 흉부방사선촬영노출조건과선량 Table 1에서는전체진폐요양기관의흉부방사선촬영에서사용되는노출조건과, 노출조건에따라측정된선량값을촬영방법에따라비교한결과를나타내고있다. 평균관전압 (kvp) 은 FSR 보다 DR 의모든시스템에서높게사용하고있었고, 평균관전류량 (mas) 은 FSR 에서가장높았다. 선량은 FSR 을기준으로비교했을때, FP 시스템만낮았고 IP 시스템과 CCD 시스템에서는오히려높게나타났지만그룹간에통계학적인유의한차이는없었다 (p > 0.05). FSR 과 DR 두그룹으로나누어비교한결과에서도 DR 에서높았지만유의한차이를보이지않았다 (0.28 ± 0.20 vs. 0.31 ± 0.20, p = 0.814). 하지만 DR 간에선량을비교한결과에서는 FP 시스템이 IP 시스템보다유의하게낮았다 (p = 0.025). 흉부방사선촬영방법간에화질비교 Table 2에서는흉부방사선촬영방법간에해부학적부위에따른화질평가점수를보여주고있다. FSR 을표준으로거의모든해부학적부위에서 FP와 CCD 시스템의평가점수가유의하게높았고, 폐실질보다종격동에서더큰차이를보였다. 하지만, FSR 과 IP 시스템과는모든부위에서유의한차이를보이지않았다. 전체적인화질평가점수 (overall score) 에서 Table 1. Exposure Conditions and Entrance Surface Dose for Chest Radiography Parameter AR (n = 5) DR IP (n = 13) FP (n = 9)* CCD (n = 2) Total Tube-voltage (kvp) Mean (SD) 98.0 (20.2) 121.1 (12.1) 119.3 (9.0) 123.0 (4.2) 116.7 (14.8) Range 80-120 90-147 100-125 120-126 80-147 Exposure-current (mas) Mean (SD) 6.7 (2.9) 6.5 (3.1) 3.5 (1.6) 4.5 (1.8) 5.5 (2.9) Range 2.4-9.0 1.3-12.6 2.0-6.3 3.2-5.8 1.3-12.6 ESD (mgy) Mean (SD) 0.28 (0.20) 0.38 (0.22) 0.19 (0.12) 0.38 (0.08) 0.30 (0.19) Range 0.10-0.60 0.10-0.83 0.09-0.41 0.32-0.43 0.09-0.83 p-value Reference 0.631 0.658 0.868 0.131 ESD was significantly difference between IP and FP (p = 0.025), but not between CCD and FP (p = 0.096) or IP (p = 0.799) by Mann-Whitney U test. Note.-*Use of automatic exposure control in 7 institutions. Calculated with the Dunnett test by Anova analysis. AR = analog radiography, CCD = charge-coupled device, lens type, DR = digital radiography, ESD = entrance surface dose, FP = flat panel, IP = image plate Table 2. Comparison of Image Quality between Examination Methods Anatomic Structures AR (n = 5) DR IP (n = 13) FP (n = 9) CCD (n = 2) Vessels in the right lung 1.83 (0.16) 1.99 (0.47) 2.47 (0.42)* 2.63 (0.25) Vessels in the left lung 1.90 (0.13) 2.00 (0.44) 2.44 (0.40) 2.65 (0.21) Retrocardiac vessels/heart and inferior vena cava 1.74 (0.36) 2.19 (0.32) 2.58 (0.29)** 2.70 (0.42)** Subdiaphragmatic vessels 1.80 (0.32) 2.18 (0.27) 2.51 (0.26)** 2.80 (0.14)** Rib outlines 2.18 (0.06) 2.39 (0.31) 2.68 (0.30)* 2.83 (0.25)* Borders of diaphragm 1.93 (0.26) 2.21 (0.22) 2.52 (0.27)** 2.75 (0.07)** Thoracic spine foramen 1.86 (0.38) 2.25 (0.35) 2.56 (0.28)** 2.73 (0.32)* Bronchus 1.92 (0.54) 2.33 (0.32) 2.51 (0.30)* 2.75 (0.35)* Overall 1.90 (0.20) 2.19 (0.28) 2.54 (0.28) 2.75 (0.21) p-value Reference 0.125 0.001 0.002 Overall scores of image quality were significantly difference between IP and FP (p = 0.010) or CCD (p = 0.049), but not between FP and CCD (p = 0.404) by Mann-Whitney U test. Data are mean ± standard deviation by two chest radiologists (scoring system: 1 = poor, 2 = fair, 3 = good). Note.-*p < 0.05. **p < 0.01 compared with AR by Dunnett test of ANOVA. AR = analog radiography, CCD = charge-coupled device, lens type, DR = digital radiography, FP = flat panel, IP = image plate submit.radiology.or.kr 대한영상의학회지 2012;66(3):255-262 257
진폐요양기관에서흉부방사선촬영을위해사용되는선량과화질의관계 FSR 보다 DR 의 FP와 CCD 시스템에서유의하게높은점수를보였지만 (p < 0.01), IP 시스템과는유의한차이를보이지않았다 (p = 0.125). DR (IP, FP, CCD 포함 ) 이 FSR 보다유의하게높은화질평가점수를보였고 (2.39 ± 0.32 vs. 1.94 ± 0.21, p = 0.005), DR 간에는 IP 시스템보다 FP와 CCD 시스템에서통계학적으로유의하게높은점수를보였지만 (p < 0.05) FP와 CCD 시스템간에는유의한차이를보이지않았다 (p = 0.404). 촬영방법간에선량에대한국내진단참고준위적합 / 부적합빈도비교전체 29개진폐요양기관중 18개기관 (62.1%) 이국내진단참고준위 ( 입사표면선량 0.34 mgy) 내에서선량을사용하고있었고, FSR 이 DR 보다국내진단참고준위내에서사용하는기관의빈도 (80.0% vs. 58.3%, p = 0.622) 가높았다 (Fig. 1). 국내진단참고준위를초과한기관은 FSR 이 20% 로가장낮았고, FP 22.2%, CCD 50%, IP 시스템 53.8% 순으로높 은빈도를보였지만 FSR 과는모든디지털시스템이유의한차이를보이지않았다 (p > 0.05). 디지털방사선촬영에서선량과관전압이화질에미치는영향 FSR 의현상과정이화질에미치는영향을배제하고자 DR 만을대상으로선량과관전압이화질에미치는영향에대해분석하였다. Fig. 2에서보이는그래프에서진폐요양기관에서측정된선량과화질은유의한상관성을보이지않았고 (r = 0.002, p = 0.994), 저관전압촬영이고관전압촬영보다높은관전류량을보였지만, 두그룹간에선량과화질평가점수는통계학적인유의한차이를보이지않았다 (Table 3). 고찰 진폐요양환자의합병증치료및경과관찰을위해흉부방사선촬영은오랜기간동안반복적이면서주기적으로이루어지고, FSR 이표준진단방법으로사용되어왔다. 100 0.34 > 0.34 3.0 r = 0.002, p = 0.994 80 80.0 77.8 2.8 (%) 60 40 20 20.0 53.8 46.2 22.2 50.0 50.0 Score of image quality 2.6 2.4 2.2 2.0 0 1.8 FSR IP FP CCD Fig. 1. Distribution of Korean guideline ( 0.34 mgy) of entrance surface dose according to examination method. Digital radiography is exceed to the Korean guidelines rather than in film-screen radiography (FSR), especially image plate (IP) and charge-coupled device (CCD) system (p > 0.05). Flat panel (FP) system was used to automatic exposure control in 7 institutions. Fig. 2. Relationship of entrance surface dose and image quality of anatomic structure in digital radiography. Entrance surface dose is not significantly correlated with image quality of anatomic structure (r = 0.002, p = 0.994). Table 3. Comparison of Image Quality and Entrance Surface Dose between Low and High Tube Voltage in Digital Radiography Exposure Condition Group kvp mas Entrance Surface Dose (mgy) Overall Score of Image Quality* Mean ± SD Mean ± SD Mean ± SD p-value Mean ± SD p-value Low kvp (< 120, n = 4) 103.5 ± 10.9 8.0 ± 4.2 0.29 ± 0.24 0.756 2.48 ± 0.21 0.508 High kvp ( 120, n = 20) 124.0 ± 6.0 4.6 ± 2.2 0.31 ± 0.19 2.35 ± 0.36 Data are mean ± standard deviation. Note.-*Scoring system: poor = 1, fair = 2, good = 3. Calculated with Mann-Whitney U test 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 Entrance surface dose (mgy) 258 대한영상의학회지 2012;66(3):255-262 submit.radiology.or.kr
이원정외 최근들어진폐요양기관에도그동안사용해오던 FSR 을대신하여 DR 을실시하는기관이증가하고있어 (1), 화질이우수한영상을얻으면서선량감소를기대했지만 (2-4, 7, 16) 본연구의선량측정결과에서보듯이 DR 이 FSR 보다높게나타남으로써이전의임상환자를대상으로한연구결과 (9, 10) 와같은경향을보였다. 피검자를방사선의해로움으로부터보호하고자하는차원에서각나라마다흉부방사선촬영의허용선량인진단참고준위를권고해왔고 (6, 9, 12), 입사표면선량이많이사용되고있으며실태조사결과의상향 3/4(75%) 순위에서설정한다 (10). 전국실태조사결과에따른국내진단참고준위는다른나라에비해비교적높게설정되었고 (10) 진폐요양기관의선량측정결과와비교했을때전체평균선량은 0.30 mgy 로차이가없었지만, 촬영방법간에는차이를보였다 (FSR, 0.18 vs. 0.28; FP 시스템, 0.32 vs. 0.19; IP 시스템, 0.37 vs. 0.38). FSR 에서는노출조건에따른선량이농도에직접적인영향을미치기때문에우수한화질을얻기위해서는적정한노출이이루어져야한다. 선량과화질이유의한양의관련성을보이는 DR 에서는 (7) 낮은선량으로인한잡음증가우려로보다높은선량을선호하게되고, 임상에서진료의사나판독의사는피검자가받는선량보다는진단에영향을미치는화질에더많은관심을갖고있기때문에선량을높여사용하는경향이있다 (7, 10). 이처럼 FSR 과는다르게 DR 에서높은노출이가능한이유는검출기의넓은역동범위와영상후처리기능 ( 윈도우창과폭의조절 ) 및소프트웨어적인처리로진단에적합한영상을만들수있기때문이다 (6). 본연구결과에서도 DR 에서선량과화질은유의한관련성을보이지않아진폐요양환자에 게과도한선량이사용되고있음을알수있었다. 선량과가장밀접한관련이있는검출기의검출양자효율은 FP 시스템 (60%) 이가장높았고 FSR(32%), IP 시스템 (18%) 순이었으며검출양자효율이높을수록화질도우수한것으로나타나 (8) FP 시스템은 50% 의선량감소로도 FSR 이나 IP 시스템보다더좋은영상을얻을수있었다 (3, 4). 또한, 80명의환자를대상으로한폐질환발견율에대한연구 (17) 에서 FP 시스템이폐실질에서는 FSR 과차이를보이지않았지만종격동에서는유의하게높았다. 100 명의환자를대상으로한또다른연구 (3) 에서도모든해부학적평가부위에서 FP 시스템이 IP 시스템이나 FSR 보다유의하게좋은결과를얻었고, 특히 FP 시스템과 FSR 간에는심장후방혈관과종격동에서큰차이를보였다. 본연구결과에서도 DR 의 FP 시스템이가장낮은선량을사용하면서도비교적우수한영상을얻었고, IP 시스템은높은선량을사용하면서도낮은화질평가점수를보였다. CCD 시스템은가장우수한화질을얻었지만선량도높았다 (Fig. 3). 또한, FSR 의화질평가점수를기준으로거의모든해부학적부위에서 FP와 CCD 시스템의점수가유의하게높았고특히폐실질보다종격동에서더큰차이를보임으로써 (Fig. 3A, C) 앞선두연구결과와일치하였다. IP 시스템과 FSR과는모든평가부위에서유의한차이를보이지않아 Bacher 등 (3) 의연구결과와일치하였다. 고관전압사용으로투과력이증가되어환자피폭선량은낮아질지라도 (2, 18) 산란선의증가를가져와화질은저하될수있음에도 (2, 16) 불구하고, FSR 에서는다양한구성물질 ( 공기, 연부조직, 뼈등 ) 에따른방사선의대조도차이를줄여폐실질과종격동, 심장후방과횡격막아래혈관등의관찰범위 A B C D Fig. 3. Relationship of entrance surface dose (ESD) and image quality according to examination method. A. Film-screen radiography shows the lowest, score of image quality 1.60 even with high ESD of 0.60 mgy (85 kvp, 9.0 mas). B. Image plate system shows score of image quality 1.90 with high ESD of 0.38 mgy (125 kvp, 5.12 mas). C. Flat panel system shows relatively acceptable, score of image quality 2.70 with a significant reduction in ESD of 0.09 mgy (125 kvp, 2.19 mas). D. Charge-coupled device system shows high score of image quality 2.90 with acceptable ESD of 0.32 mgy (126 kvp, 3.2 mas). submit.radiology.or.kr 대한영상의학회지 2012;66(3):255-262 259
진폐요양기관에서흉부방사선촬영을위해사용되는선량과화질의관계 를넓히기위해고관전압촬영을권고하고있다. 하지만, Chung 등 (10) 의국내실태조사결과에서 DR 보다오히려 FSR 에서저관전압을사용하는경향이있었고, 우리연구결과에서도마찬가지로 FSR 의평균관전압이 DR 보다낮았다. 그결과 FSR 에서는종격동, 심장후방과횡격막아래혈관이선명하게나타나지않아낮은화질평가점수를보였다 (Fig. 3A). 한편, DR 은 FSR 과는다른검출기의특징으로고관전압보다저관전압에서우수한화질을보였고 (16), 선량감소효과 (7) 도있었다. 우리연구에서저관전압촬영의화질이크게낮지않았던이유는동일한농도를얻기위해노출조건이보상된이유도있었겠지만관전압의감소로검출기의높은검출양자효율로인한화질향상과 (2) 더불어검출기의넓은역동범위에따른관용도가향상되었기때문으로생각된다 (5, 6). 하지만, 현재국내 DR 에대한가이드라인에서는 FSR 과마찬가지로고관전압사용을권장하고있어 (14) 본연구와이전의연구결과를참조하여새로운검토가필요하였다. 국내진단참고준위에적합한기관 (18개 ) 과초과한기관 (11 개 ) 사이에모든검사방법에서화질평가점수는통계학적인유의한차이를보이지않는것으로나타났고 (p > 0.05, 결과나타내지않음 ), DR 에서의선량과화질은유의한관련성을보이지않아선량감소의가능성을보였다. 또한, DR 에서 FP 시스템이비교적우수한화질을얻으면서도가장낮은선량을보이고있었고, 국내진단참고준위에적합한빈도도가장높았다. 선량을감소시킬수있는방법으로자동노출사용을권장하고있는데 (5), 진폐요양기관에서자동노출사용기관은모두 FP 시스템이었고, FP 시스템내에서도자동노출이수동노출보다낮은선량을보였다 (0.16 ± 0.12 vs. 0.29 ± 0.09, p = 0.137). 최근에보급되는 DR 의 FP 시스템으로부터얻은영상은다이콤헤더 (DICOM header) 에서검출기에도달한선량을확인할수있어환자선량관리에유용하게이용할수있다 (5, 12). 본연구는다음과같은일부제한점을갖고있었다. 첫째, DR 에서는영상획득조건및처리과정에서검출기의특성에따라화질이달라질수있는데본연구에서는임상에서환자의진단을위해얻은영상을분석하였기때문에이러한요인들을충분히고려하지못했다. 하지만, 임상에서는우수한영상을얻을수있도록각장비회사에서권고하는최적의영상획득조건이설정되었을것으로생각한다. 둘째, 국내흉부방사선촬영가이드라인에서는 DR 도 FSR 과마찬가지로고관전압촬영을권고하고있어실제임상에서도대부분고관전압촬영이이루어지고있다. 하지만, 최근보고된연구결과에따르면 DR 은 FSR 에서높은효율을보이는고관전압보다낮은범위에서효율이높은것으로나타났다. 따라서, 이미보고된문헌을참고 로추가적인연구를통해 DR 에서가장우수한영상을얻을수있는최적의관전압설정조건을알아보아야할것이다. 셋째, 본연구에서는임상에서환자의진단을위해얻은영상을후향적으로분석하였기때문에화질과선량에영향을주는그리드, 필터등의인자를고려할수없었고, 병변이화질평가결과에영향을미쳤을수도있었다. 따라서, DR 시스템에따른진단참고준위를설정하기위해서는이들요인을표준화시킨후팬텀을이용한전향적인연구가필요할것이다. 넷째, 우리연구의분석자료는일부장비회사의 DR 장치만포함되어있어본연구결과로부터모든 DR 장치를대표할수는없을것으로생각한다. 다섯째, 아크릴팬텀을이용한표준노출조건에서측정된선량과진폐요양환자의영상을이용하여선량과화질의관련성을분석한바, 화질에영향을미칠수있는진폐요양환자의비만지수가교란요인으로작용하였을수도있었다. 앞서언급한바와같이진폐요양기관이 DR 의도입으로화질향상과함께선량감소를기대했지만, 이전의임상환자를대상으로한연구결과와마찬가지로우리연구결과에서도 DR 의새로운기술은오히려진폐요양환자에게선량을남용하는결과를초래하였다. 그러나화질과의관계를고려할때충분히선량감소가능성을보였다. 또한, DR 과 FSR 의일률적인진단참고준위보다는 DR 에서는검출기의특징및효율차이를 (6, 8) 고려한새로운권고안이필요할것으로여겨지고, 진폐요양기관이 DR 로전환시효율적인선량관리를위해서는 FP 시스템의자동노출사용이바람직할것으로사료된다. 참고문헌 1. Lee WJ, Park JS, Kim SJ, Ko KS, Chu SD, Park SY, et al. The first report on evaluating the thoracic radiology of the medical institutions for pneumoconiosis in Korea. J Korean Soc Radiol 2010;63:431-438 2. Launders JH, Cowen AR, Bury RF, Hawkridge P. Towards image quality, beam energy and effective dose optimisation in digital thoracic radiography. Eur Radiol 2001;11: 870-875 3. Bacher K, Smeets P, Bonnarens K, De Hauwere A, Verstraete K, Thierens H. Dose reduction in patients undergoing chest imaging: digital amorphous silicon flat-panel detector radiography versus conventional film-screen radiography and phosphor-based computed radiography. AJR Am J Roentgenol 2003;181:923-929 4. Ganten M, Radeleff B, Kampschulte A, Daniels MD, Kauff- 260 대한영상의학회지 2012;66(3):255-262 submit.radiology.or.kr
이원정외 mann GW, Hansmann J. Comparing image quality of flatpanel chest radiography with storage phosphor radiography and film-screen radiography. AJR Am J Roentgenol 2003;181:171-176 5. International Commission on Radiological Protection. Managing patient dose in digital radiology. ICRP publication 93, 2003 6. Uffmann M, Schaefer-Prokop C. Digital radiography: the balance between image quality and required radiation dose. Eur J Radiol 2009;72:202-208 7. Park B, Sung DW. A comparative study of image quality and radiation dose with changes in tube voltage and current for a digital chest radiography. J Korean Soc Radiol 2010;62:131-137 8. Redlich U, Hoeschen C, Doehring W. Assessment and optimisation of the image quality of chest-radiography systems. Radiat Prot Dosimetry 2005;114:264-268 9. van Soldt RT, Zweers D, van den Berg L, Geleijns J, Jansen JT, Zoetelief J. Survey of posteroanterior chest radiography in The Netherlands: patient dose and image quality. Br J Radiol 2003;76:398-405 10. Chung MJ, Lee KY, Lee BY, Kim HJ, Lim HK. Diagnostic reference level of patient dose during a plain chest radiography examination in Korea. J Korean Soc Radiol 2010;62: 523-528 11.. 고성진, 김광욱, 김현수, 김흥태, 박영선, 박영순, 등. 방사선생물학 : 방사선의전신조사효과. 서울 : 정문각, 2011: 205-251 12. Schuncke A, Neitzel U. Retrospective patient dose analysis of a digital radiography system in routine clinical use. Radiat Prot Dosimetry 2005;114:131-134 13. Norelli LJ, Coates AD, Kovasznay BM. Cancer risk from diagnostic radiology in a deliberate self-harm patient. Acta Psychiatr Scand 2010;122:427-430 14. 2010 Quality Control Program [Internet]. Incheon: Korea Occupational Safety and Health Agency. [cited: Mar 10, 2010]. Available from: http://oshri.kosha.or.kr/board?tc=re trieveboardviewcmd&boardtype=a&contentid=208741& pagenum=1&urlcode=t1 Y 404 371 /board&tabid 15. Guidelines for Radiation Dose Measurement [Internet]. Osong: Korea Food & Drug Administration. [cited: Sep 1, 2010]. Available from: http://md.kfda.go.kr/pds/pds_view. jsp?skey=&intidx=157&intcategory=7 16. Uffmann M, Neitzel U, Prokop M, Kabalan N, Weber M, Herold CJ, et al. Flat-panel-detector chest radiography: effect of tube voltage on image quality. Radiology 2005; 235:642-650 17. Garmer M, Hennigs SP, Jäger HJ, Schrick F, van de Loo T, Jacobs A, et al. Digital radiography versus conventional radiography in chest imaging: diagnostic performance of a large-area silicon flat-panel detector in a clinical CTcontrolled study. AJR Am J Roentgenol 2000;174:75-80 18. Metz S, Damoser P, Hollweck R, Roggel R, Engelke C, Woertler K, et al. Chest radiography with a digital flat-panel detector: experimental receiver operating characteristic analysis. Radiology 2005;234:776-784 submit.radiology.or.kr 대한영상의학회지 2012;66(3):255-262 261
진폐요양기관에서흉부방사선촬영을위해사용되는선량과화질의관계 진폐요양기관에서흉부방사선촬영을위해사용되는선량과화질의관계 : 국내진단참고준위와비교 1 이원정 1 김성진 2 박재성 3 선종률 4 목적 : 진폐요양환자의흉부방사선촬영에서사용되는노출조건으로부터선량을측정하여화질과의관련성을분석하였고, 국내진단참고준위에적합하게사용되는지알아보았다. 대상과방법 : 전국 29개진폐요양기관을대상으로진폐요양환자에게사용되는흉부방사선촬영표준노출조건에서이온챔버를이용하여조사선량을측정한후입사표면선량으로변환하였다. 각기관으로부터 10장씩무작위추출한흉부방사선영상은 2명의흉부영상의학과전문의가화질평가를실시하였다. 결과 : 디지털방사선촬영에서 flat panel 시스템을제외하고 image plate 와 charge-coupled devices 시스템은필름-스크린촬영보다높은선량이측정되었고, 화질은디지털방사선촬영의 flat panel 과 charge-coupled devices 시스템에서필름-스크린촬영보다유의하게높았다. 디지털방사선촬영에서선량과관전압은화질에유의한영향을주지않았고, 디지털방사선촬영이필름-스크린촬영보다국내진단참고준위를초과하는빈도가높았다 (41.7% vs. 20.0%, p = 0.622). 결론 : 디지털방사선촬영이필름-스크린촬영보다높은선량을사용하고있었지만, 화질과의관계를고려할때충분한선량감소가능성을보였고, 향후진폐요양기관이디지털방사선촬영으로전환시 flat panel 시스템의자동노출사용이선량관리에서가장바람직할것으로사료된다. 1 직업성폐질환연구소임상연구팀, 2 충북대학교병원영상의학과, 3 순천향대학교의과대학부천병원영상의학과, 4 대전보건대학방사선과 262 대한영상의학회지 2012;66(3):255-262 submit.radiology.or.kr