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연구논문 Journal of the Korean Magnetics Society 26(5), 168-172 (2016) ISSN (Print) 1598-5385 ISSN (Online) 2233-6648 http://dx.doi.org/10.4283/jkms.2016.26.5.168 Measurement of MRI Monitor Luminance and MRI Room Illuminance with a Light Probe Ji Min Kim, Ah Yung Han, Ha Young Lee, So Ra Lee, and Dae Cheol Kweon* Department of Radiological Science, College of Health Science, Shinhan University, Uijeongbu 11644, Korea (Received 23 September 2016, Received in final form 13 October 2016, Accepted 13 October 2016) The purpose of the optimal environment of the MRI room to measured luminance and illuminance of the MRI room and the monitor. University Hospital (n = 6) of the MRI (n = 10) in the luminance and illuminance Light Probe Xi Unfors (Unfors Instruments AB, Billdal, Sweden) was measured by using the. Black luminance level and white level of illuminance is repeated three times in the middle of the side of the monitor to obtain the mean and standard deviation using a t-test statistical processing was of significance test. Monitor luminance and black level in the average 1.78 cd/m 2, the standard deviation was 0.85 cd/m 2, white level average of 43.58 cd/ m 2, the standard deviation of 13.19 cd/m 2. Illuminance of MRI room was the lowest value measured in accordance with the 30.5 lux, the maximum value is 601.3 lux, mean was measured by a variety of 177.86 lux. Luminance and illuminance of the MRI room and monitor is found to have statistically significant difference (p <.05). In conclusion, refer to the recommended standard of MRI and room monitor luminance and illuminance and to create an optimal environment. Keywords : environment, illuminance, luminance, monitor, MRI room Light Probe 를이용한 MRI 검사실및모니터의조도와휘도측정 김지민 한아영 이하영 이소라 권대철 * 신한대학교보건과학대학방사선학과, 경기의정부시호암로 95, 11644 (2016 년 9 월 23 일받음, 2016 년 10 월 13 일최종수정본받음, 2016 년 10 월 13 일게재확정 ) MRI 검사실의최적환경을목적으로검사실및모니터의휘도와조도를측정하였다. 대학병원 (n = 6) 의 MRI(n = 10) 에서휘도와조도를 Unfors Xi Light Probe(Unfors Instruments AB, Billdal, Sweden) 를이용하여측정하였다. 휘도는 black level과 white level을조도는모니터의측면의중앙에서 3회반복하여평균과표준편차를구하여 t-test를이용하여유의성검정의통계적처리를하였다. 모니터휘도는 black level에서평균 1.78 cd/m 2, 표준편차 0.85 cd/m 2 이었고, white level에서는평균 43.58 cd/m 2, 표준편차 13.19 cd/m 2 로측정되었다. MRI 검사실조도는최저값 30.5 lux, 최대값 601.3 lux, 평균 177.86 lux로측정되었고, 휘도와조도는통계학적으로유의한차이가있다 (p <.05). MRI 모니터및검사실휘도와조도의권고기준을참고하여최적인환경을조성하도록한다. 주제어 : 휘도, 조도, 자기공영영상검사실, 모니터 I. 서론 영상의학의분야인 MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 초음파등은의료분야에서의인류의질병진단과예방및치료에큰역할을해왔으며의료기술이발전하면서의료장비의기술이고도로발달되어인류 The Korean Magnetics Society. All rights reserved. *Corresponding author: Tel: +82-31-870-3416, Fax: +82-31-870-3419, e-mail: dckweon@shinhan.ac.kr 의질병진단의신속성및정확성을위하여대부분의병원에서영상표시단말장치 (visual display terminal, 이하 VDT) 의사용이일반화되어있다. 현재의기술은업무와관련하여적절한장비, 인체공학, 전문적인상담을필요하고영상의학과에서사용되어야한다 [1]. 인체공학적기반의워크스테이션은작업공간을개선하고환자관리및사업운영에서고객의디자인환경을도움을주어최적화하여인체공학을기반으로효율적인기술로인체공학적으로잘설계된워크스테이션은최적화생산성을향상시킨다. 정보매체의급속한발달로인해 168

연구논문 Journal of the Korean Magnetics Society Vol. 26, No. 5, October 2016 169 휴대폰과컴퓨터기기및영상단말기의사용은근거리작업량을증가시켜불편한눈증상을일으키는큰원인이되고있다. 다양한증상으로나타나는시각피로는불편함, 피로감, 건조감등의증상과시야흐림이나초점흐림과같은시각증상그리고두통, 피로등의육체증상으로분류된다 [1]. 오랜시간근거리작업에서지속적인조절작용과폭주운동으로인해눈은피로감, 충혈, 복시등의자각증상이나타나며, 조절및폭주의불균형, 조절이상, 근거리사위및사시등의같은양안시 (binocular vision) 기능이상이나타난다 [2]. VDT는모니터장치를이용하는대표적인검사방법으로는엑스선검사, CT, MRI 등이있다. MRI는엑스선및 CT와는달리자기장과 RF를이용해연부조직의대조도가뛰어나며수소원자핵을함유한조직의생화학적특성을수학적인 Fourier 변환으로영상을획득하며많은국가에서현재이용되고있다 [3]. 이러한 MRI 검사는환경에많은영향을주며적절한기구를사용하여환자에게적용하여부작용이없도록검사해야한다 [4, 5]. MRI 검사를할때에는어두운환경에서작업을실행하기때문에방사선사및작업자들은 MRI 모니터를해석할때많은시각적인신체적불편함을겪고있으며검사에서발생하는시끄러운소음으로인한소음으로인해환자들은불안감을겪는다. MRI 검사실의환경에서휘도 (luminance) 는광원의단위면적당밝기의정도를말하며조도 (illuminance) 는어떤면에투사되는광속을면의면적으로 Fig. 2. Optimal environmental for MRI scanning room of research flow model. 나눈것을말한다. 또한조도는시력변화를줄수있는요소중하나로작용하는데낮은조도는입체에도영향을주어일상생활에불편함을초래할수있으며근거리시력에영향을준다. 기존연구에서는판독용모니터에대한연구에서품질관리용패턴 (TG18-QC pattern, AAPM 또는 SMPTE pattern) 을이용한모니터의목측정기점검과휘도측정기를이용하여모니터의정기점검은 3개월에한번시행하여보고되어있다. 그러나이러한중요한환경을제공하는 MRI 검사실의스캔용모니터와실내의환경에대한보고는전무하다. 병원의 MRI 검사실환경에서환자및방사선사가가장많이접하는모니터의휘도와검사실의조도를측정하고환경에관련된연구를비교하여최적의검사실의조성을목적으로한다. II. 재료및방법 1. 휘도 (luminance) 및조도휘도는광원등의빛나는정도로눈에도달하는광자의에너지로정의하며측정단위는칸델라 (cd) 이다. 측정기본단위는발광광도 (cd/m 2 or nits) 로정의한다. 휘도는광원면으로부터어느방향으로의광도를그방향으로의광원의겉보기면적으로나눈값으로나타낸다. 의료용디스플레이시스템은병변의진단의정확성과효율성을달성하기위한필수적인특정독특한특징이있다. 의료용모니터는휘도가 250~300 cd/m 2 에서높은휘도로미세한병변을검출하기쉽게할수있다 [6]. 휘도는특정방향에대한광밀도로일정면적을통과하여일정입체각으로들어오는빛의양으로나타내며휘도에대한수식적정의는다음과같다 [7]. d 2 Φ v L v = ------------------------------- dσdω Σ cosθ Σ (1) Fig. 1. (Color online) Environmental of MRI scanning room. L v 휘도 는면적의제곱미터에대한칸델라의양으로표시되고,

170 Light Probe 를이용한 MRI 검사실및모니터의조도와휘도측정 김지민 한아영 이하영 이소라 권대철 d 2 Φ v 입체각 (dω Σ ) 안에직접적방향에서면적 (dσ) 을떠난광속 (lm), dσ 명시된포인트를포함한광원의무한한면적 (m 2 ), dω Σ 규정된방향을포함한무한한입체각 (sr), θ Σ 규정된방향의표면 (dσ) 과정상적인각 (n Σ ) 공간은컴퓨터를사용하는정보화사회로컴퓨터와디지털화된계기들로구성되는인간과기계의상호인터페이스적인공간이다. 인간과기계가통합체계로운영되는인터페이스공간은모니터링을통해조작통제하는 VDT 사무공간이다. 공간에서조도휘도분석을통해검증된인간공학적인조명환경은주목성을강조하여사용자의효과적이며정확한정보파악을가능케하고시각적피로도를감소시켜신뢰도향상에기 여함과동시에쾌적한검사실환경을제공하는데의의가있다 [8]. 조도는특정공간에입사되는단위면적당입사하는광속으로정의하며, 빛이비춰지는단위면적의밝기에대한척도로나타낸다. 1 lux는 1m 2 의단위면적에 1 루멘 (lm) 의광속이평균적으로조사되고있을때의조도로정의하고있다. MRI 스캔모니터옆면의중앙에서모니터의조도를측정하였다. 조도는광원의밝기에비례하고광원으로부터의거리의제곱에반비례하며아래의식으로정의한다. Illuminance = ------ cd ( lux) m 2 2. 측정방법 MRI 모니터는 6개대학병원의 Siemens(Siemens Healthcare, Erlangen, Germany) 의 1.5 5대와 3T의 7대에서측정하였고, Philips Ingenia MR-scanner(Philips Health Care, Best, the Netherlands) 는 1.5 4대와 3.0T 6대총 10대기기의스캔모니터에서휘도및조도를측정하였다. 휘도는 brightness (black level) 과 contrast(white level) 을지점으로하여측정하였고, 조도는모니터의측면의중앙에조도계측기를위치하여측정하였다. 휘도와조도의측정기기는 Unfors Xi Light Probe(Unfors Instruments AB, Billdal, Sweden) 를이용하였다. 통계분석은조도와휘도를비교하여 t-test를모든실험은 3 회반복실험을실시하여결과를평균과표준편차로나타내었고각군간의평균치에대한유의성검정을하였으며, SPSS (Version 18, IBM, NY, USA) 을이용하여 paired t-test를이용하여분석하였고, 통계적유의성검정은신뢰구간 p <.05 수준에서분석하였다. (2) III. 결 과 MRI 검사실에서모니터의휘도는 brightness를결정하는 black level에서기기에따라최저값 0.1과 0.15 cd/m 2, 최대값은 9와 8.3 cd/m 2 으로측정되었고, 평균은 1.78 cd/m 2, 표준편차는 0.85 cd/m 2 로측정되었다. 또한대조도를대표하는 white level에서는기기에따라최저값 17과 35 cd/m 2 이었고, Fig. 3. (Color online) MRI environmental measured by luminance and illuminance in the MRI monitor and room. (a) Luminance measured of luminance of the MRI monitor. (b) Illuminance measured of MRI monitor with in MRI scanning room. Table I. Luminance of MRI monitor. Manufacturer Lmin Black level Lmax Lmin White level Lmax Siemens 0.10 9.0 17 35 Philips 0.15 8.3 20 59 Mean ± SD 1.78 ± 0.85 43.58 ± 13.19

연구논문 Journal of the Korean Magnetics Society Vol. 26, No. 5, October 2016 171 Table II. Illuminance in the MRI scanning room. Minimum Maximum Mean ± SD Illuminance (lux) 30.5 601.3 177.86 ± 141.34 Table IV. Rules on industrial health standards of illuminance criteria. Work scope Criteria (lux) Ultra-precision work 750 more than Precision work 300 more than Usually work 150 more than Other work 075 more than Fig. 4. Scattergram illustrating of illuminance and luminance. Table III. Luminance and illuminance of paired t-test of MRI room and monitor. Parameter T p-value Luminance Illuminance 7.28 <.05 최대값은 20 및 42 cd/m 2 이었고, 평균 43.58 cd/m 2, 표준편차 13.19 cd/m 2 로측정되었다 (Table I). MRI 검사실의조도는측정병원에따라최저값이 30.5 lux이었고, 최대값은 601.3 lux이었고, 평균은 177.86 lux로다양하게측정되었다 (Table II). 조도와휘도는 black level과 white level의산점도에서이중적인층을이루고있어, 측정부위에따라차이가있었다 (Fig. 4). MRI 모니터의휘도와 MRI 검사실의조도는 Table III과같이통계학적으로유의한차이가있는것으로나타났다 (p <.05). IV. 고 조명은인간에게많은영향을미치는환경인자로쾌적한생활과유지하는데지대한영향을미치므로적절한조도를유지하는것이쾌적한생활을위해필요하다. 이러한조도는병원의 MRI 검사실의환경에도영향을주어피로및불편을해소하는데조도환경을강조하여야한다. 이러한검사실및영상판독에서는적절한조도를유지하여야한다. 모니터디스플레이는컴퓨터사용자에게정보를표시하며 찰 디지털영상으로, 초음파, CT, MRI의콘솔및워크스테이션과 PACS에서사용되고있다. 의료용디스플레이의다양한성능매개변수에대해잘알고있어야하며, 검사실의모니터의올바른선택은영상의학과관련부서에큰정확성, 효율성에미치는영향및속도를가질수있기때문에선택이중요하다. MRI, 초음파, CT에서진단및검사에중요한정보의제공으로사용되는모니터의선택은매우중요한작업환경을제공하며이러한디스플레이모니터는디지털영상의영향, 영상연결 (image chain), 분석모델의이동 (shift in analysis model), 데이터의이질성 (heterogeneity of data), RIS와 PACS의성장, 원본데이터셋 (original dataset) 의작업지식및인간의인터페이스를제공하지만어두운 MRI 검사실의환경에서최적의환경조건으로작업환경의개선이필요성이있다 [9, 10]. 산업안전보건기준규칙제8조의조도에따르면컴퓨터작업을많이하는사무실은 300~700 lux 수준을유지하는것이바람직하다 (Table IV). MRI 검사실의조명은모든병원에서형광등을사용하고있었고, MRI 검사실에환경도모를위하여몇개의병원의검사실환경의휘도와조도를 Unfors Xi 기기를이용하여측정하였다. MRI 검사실의환경이어두울경우굴절교정값에편차를주어안정피로와시력에영향을줄수있으므로, 특별한경우를제외하고보통작업에서는 500~1,000 lux로설정되어야한다 [11]. 국가에따라, 심리적, 생리적환경여건에따라조도기준을정하고있으며, 한국에서는실생활에필요한조도를 300~600 lux로설정해놓고, 조도기준은한국산업규격조도 (KS A 3011) 를기반으로하고있으며실생활조도환경을 3lux에서 15,000 lux로다양하게분류해놓고있다 [12]. 사무실주변조명을통한시각적피로문제는 0 lux 및 1,200 lux는쉽게시각적피로를일으키고 300 lux에서는시각적피로를덜느낀다. 시력검사실조도환경이어두울경우굴절교정값에편차를주어안정피로와시력에영향을줄수있으므로, 시력검사실조도환경은특별한경우를제외하고보통작업에권장하는 500~1,000 lux로설정되어야한다고보고하였다 [11]. 따라서 MRI 모니터의휘도및조도가영향을미치는방사선사들의시각기능변화에연구가지속적으로필요하고환경에대한지속적인품질관리과일관되게관리되는점이중요하다.

172 Light Probe 를이용한 MRI 검사실및모니터의조도와휘도측정 김지민 한아영 이하영 이소라 권대철 우리나라의기준조도표에의하면보통작업의조도범위를 500-750-1,000 lux로규정하고있으며, 빛은인간이삶을영위하고창조활동을하기위해필요한환경요소로서현대에는빛을통해사물을인지하고, 심리적 생리적변화를경험하도록한다. 또한정보를전달하는시각적요소와건축공간을구성하는미적요소로활용되며최적의환경을제공해야한다 [13]. 검사실의기준조도표보다낮은 MRI 검사실의병원은이에따른작업환경의개선을하여환자에게스캔시간단축하여방법뿐만아니라이러한검사실의환경개선을통해안정적인검사를진행할수있고, 방사선사의업무능력의향상을줄수있다 [14, 15]. 조도와휘도와의관계에서조도를 0lux에서 50 lux로증가하면휘도는약 20% 증가하는결과를보고하였으나, 본연구에서는다양한조도가분포하는결과를보였다. 조도와휘도와통계적검정에서는유의한차이로분석되었다 [16]. 연구의제한점은첫번째, 모니터디스플레이품질을유지하기위한지침을제공하는모니터정도관리의하나인 AAPM TG18 QC(American Association of Physicists in Medicine Task Group 18 Quality Control) 기준을적용하지않았고 [17], 국내에서의의료영상의판독용모니터정도관리를위한 AAPM TG-18을이용한정량적인측정을적용을하지않은제한점으로추가연구가필요하다 [18, 19]. 두번째, 연구에서는 MRI 검사실및 LCD 모니터의확대하여다양한모니터의정량적인분석이요구된다. 세번째, 이번연구는조도 (0.05-50,000 lux), 휘도 0.05-50,000 cd/m 2 의측정이가능한 light probe로측정하였으나, 다양한측정기를이용하여조도와휘도와의상관계수분석및비교연구와함께 MRI 검사실에상주하는방사선사및작업종사자에게설문조사를통한정성적인추가연구가요구된다. 네번째, 모니터의지속적인 QA(quality assurance) 의프로그램을제공하는시스템을제안하여 MRI 검사실의환경을개선할필요가있다. V. 결론 하여휘도와조도가기준보다도낮은결과를보였다. MRI 검사실의환경개선을위해 MRI 모니터의적정조도와휘도를참고하여최적의환경을조성하도록해야한다. References [1] L. Ruess, S. C. O Connor, K. H. Cho, F. H. Hussain, W. J. 3rd Howard, R. C. Slaughter, and A. Hedge, Am. J. Roentgenol. 181, 37 (2003). [2] S. H. Bae and H. W. Kwak, J. Korean Oph. Opt. Soc. 17, 75 (2012). [3] Y. S. Han, S. C. Lee, D. Y. Lee, J. W. Choi, J. W. Lee, and D. C. Kweon, J. Magn. 21, 115 (2016). [4] M. Periysamy and R. Dhanasekaran, J. Magn. 20, 295 (2015). [5] F. G. Shellock, T. O. Woods, and J. V. Crues, Radiology 253, 26 (2009). [6] I. K. Indrajit and B. S. Berma, Indian J. Radiol. Imaging 19, 94 (2009). [7] J. Chaves, Introduction to nonimaging optics. Optical Science and Engineering, CRC Press, New York (2008) p. 449. [8] S. K. Back and S. H. Lee, J. Ergon. Soc. Korea 27, 73 (2008). [9] I. K. Indrajit and B. S. Verma, Indian J. Radiol. Imaging 19, 24 (2009). [10] W. F. Bennett, K. K. Vaswani, J. A. Mendiola, and D. G. Spigos, J. Digit. Imaging 15, 171 (2002). [11] Y. S. Noh, S. Y. Kim, B. Y. Moon, and H. G. Cho, J. Korean Ophthalmic Opt. Soc. 19, 383 (2014). [12] J. W. Kim, J. Korean Soc. Hazard Mitig. 13, 25 (2013). [13] J. E. Lee and A. S. Choi, J. Korean Inst. Illum. Electr. Install. Eng. 19, 1 (2005). [14] Y. J. Choi and D. C. Kweon, J. Korean Magn. Soc. 26, 92 (2016). [15] M. L. Wood and V. M. Runge, Radiology 169, 326, (1988). [16] K. Chakrabarti, R. V. Kaczmarek, J. A. Thomas, and A. Romanyukha, J. Digit. Imaging 16, 350 (2003). [17] E. Sameia, Am. Assoc. Phys. Med. 32, 1204 (2005). [18] G. G. Son, D. W. Dong, J. H. Jeong, H. D. Kang, J. R. Lee, and H. K. Jung, J. Korean Radiol. Soc. 58, 631 (2008). [19] A. Cresp, F. Bonsignore, N. Paruccini, E. De Ponti, and I. Macchi, Phys. Med. 22, 17 (2006). 결론적으로 MRI 검사실의환경요소인조도와휘도를측정