J Dent Hyg Sci Vol. 15, No. 3, 2015, pp.25-258 http://dx.doi.org/10.17135/jdhs.2015.15.3.25 RESEARCH ARTICLE 이동형치과 X 선발생장치의공간선량분포 한경순ㆍ안성민 1 가천대학교보건과학대학치위생학과, 1 가천대학교보건과학대학방사선학과 Spatial Dose Distribution from Portable Hand-Held Dental X-Ray Equipment Gyeong-Soon Han and Sung-Min Ahn 1 Departments of Dental Hygiene and 1 Radiological Science, College of Health Science, Gachon University, Incheon 06-799, Korea To compare the stationary dental X-ray generator and the portable dental X-ray generator and to understand spatial radiation dose depended on locations by measuring spatial radiation dose of the portable dental X-ray generator. The researchers used an Ionization chamber to measure spatial radiation dose which was generated while applying X-ray radiation to real bone skull phantom with both portable and stationary dental X-ray generator. There were measurement locations which were immediate anterior, right, left and posterior. Distance of measurement was 50 cm in every location and the recorded result is an average of two applications of X-ray radiation to the maxillary molar area under the condition of 70 kvp, 3 ma, 0.1 sec. Average spatial radiation dose of portable X-ray generator was 37.51 Sv, much higher than that of stationary X-ray generator which was 10.77 Sv (p<0.001). The result of the spatial radiation dose of the portable X-ray generator showed a huge difference depending on types of units which varied from 17.77 Sv to 68.90 Sv (p<0.05), also depending on the measurement location, immediate anterior resulted in the highest radiation dose of 5.1 Sv and immediate right was the lowest of 13.60 Sv. Immediate left and posterior, however, resulted in similar radiation dose which were 2.12 Sv, 0.18 Sv (p<0.01). With this result, we claim that usage of portable dental X-ray generator should be restricted to patients who canʼt move and exposure to radiation should be minimized by wearing lead-apron. Key Words: Portable hand-held dental X-ray equipment, Radiation, Radiation defense, Spatial dose 서론 1895년 W.C. Roentgen에의해발견된 X선을이용한방사선사진은의학분야의진단과치료영역에서없어서는안될매우중요한위치를차지하며급속한발전을이루고있다. 치과임상에서주로이용하는구내 X선발생장치는적은양의방사선을사용하므로위해성이없는것은아니지만그정도가미비한수준으로알려져왔다. 이로인해치료과정중요구되는방사선사진을보다편리하고신속하게얻을수있는이동형 X선발생장치는치과임상에서활용도가점차높아지고있다. 손에들고이동하며촬영할수있는이동형치과 X선발생장치는 1993년미국 Kevex X-Ray사 (Scotts Valley, CA, USA) 에의해고안되었으며, Food and Drug Adminstration (FDA) 에서군용으로승인을받았다 1). 우리나라에는 1990 년말에도입되어 2003년 Wizmed사의 Pico (Wizmed Co., Seoul, Korea) 를시작으로여러제품들이출시되고있다 2). 이동형치과 X선발생장치는방사선실로이동하여촬영하는번거로움이없는장점이있으므로거동이불편한장애환자나노인환자, 임플란트수술시에매우유용하게활용할수있다. 따라서 National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) 3) 에서는이동형치과방사 Received: March 26, 2015, Revised: April 1, 2015, Accepted: April 1, 2015 ISSN 1598-78 (Print) / ISSN 2233-7679 (Online) Correspondence to: Sung-Min Ahn Department of Radiological Science, College of Health Science, Gachon University, 191 Hambangmoe-ro, Yeonsu-gu, Incheon 06-799, Korea Tel: +82-32-820-363, Fax: +82-32-820-360, E-mail: sman@gachon.ac.kr Copyright 2015 by the Korean Society of Dental Hygiene Science This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/ by-nc/.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
한경순ㆍ안성민 : 이동형치과 X 선기기의공간선량 선촬영장치의사용을환자가방사선실로이동하여촬영할수없는상태로제한하는규정을두고있다. 하지만오늘날의료서비스는단순히의료를제공하는상태를벗어나환자에게최대한의편의와만족, 나아가감동을추구하는서비스를지향하고있으므로이동형치과 X선발생장치의이용은일반환자에게로도점차확대사용하고있는실정이다. 그런데이동형치과 X선발생장치는술자가카메라처럼직접들고촬영해야하므로촬영시관두부로부터누출되는방사선과피사체로부터산란되는방사선에대한위해로부터술자가안전할수없다는문제점을가지고있다. 따라서이동형치과 X선발생장치를사용할때는이동이가능한납칸막이를이용하여차폐를해야하고, 술자와환자는반드시납방어복을착용해야한다. 그러나치과임상에서사용되는 X선발생장치는방사선사용량이적다는점에서위해성을간과하는경향이있다. 실제로 X선촬영시납방어복착용에대해 Jang 등 ) 은치과병원술자의경우는 77.8% 를나타냈으나대학병원치과는 20.0%, 치과의원은 9.1% 라고하였고, Han 5) 은치과의원에서환자가 9.3%, 술자는 7.0% 수준이라고하여방사선방어수준이매우심각한상태임을알수있다. 치과임상에서방사선관련종사자는업무를수행하는동안소량의방사선에지속적으로반복노출될가능성이많은데, 적은양의방사선노출에대한생물학적효과에대해아직까지정확히밝혀진바가없다는점에주목할필요가있다. 치과병의원에서사용되고있는이동형치과 X선발생장치는 Pico를비롯하여 AnyRay (Vatech Co., Hwaseong, Korea), DX3000 (Dexcowin Co., Seoul, Korea), Easy- Ray (Genoray Co., Seoul, Korea) 등여러종류가있다. 그러나이동형치과 X선발생장치기종에대한공간선량이나술자의방사선노출에관련하여국내외를막론하고거의연구된바가없는실정이다. 다만 Kim 2) 은이동형치과 X선발생장치로마네킹이나허공에대고촬영하였을때선량이나누설선량이고정형 X선발생장치보다유의하게컸다 2) 고하였다. Hatziioannou 등 6) 과 Lee 등 7) 은일정한조건에서 X 선발생장치를사용하였을때측정된선량은기기별로도매우높은차이가있었음을보고한바있다. 이러한이유에서이동형치과 X선발생장치의제조허가가좀더엄격하게이루어져야한다고주장하였다. 이는이동형치과 X선발생장치관두부의납처리가완벽하여누설선량이없다고한국내판매자들의주장과는상반되는결과 2) 로매우중요한의미를가지고있다. 이에본연구는치과병의원에서사용하고있는이동형치과 X선발생장치를이용하여 X-ray anatomical phantoms skull에 X선을조사할때발생하는주변의공간선량을측정하고, 동일한방법으로고정형 X선발생장치에적용하여측정된공간선량을상호비교하여차이를파악하고자한다. 또한각기기별공간선량과위치별공간선량을측정하여비교분석을시행하고자한다. 연구대상및방법 1. 연구대상본연구는 201년 5월 1일부터 29일까지수도권지역치과병의원을직접방문하여임상에서활용하고있는이동형및고정형치과 X선발생장치의공간선량을측정하였다. 공간선량을측정한치과 X선발생장치는이동형 5종류각 2대씩총 10대였으며, 고정형은 3종류각 2대씩총 6대였다. 이동형치과 X선발생장치는 AnyRay, DX3000, DXR 1 (Exaro Co., Seoul, Korea), Easy-Ray, IMS2000 (Inner- Max Co., Seoul, Korea) 이었고, 고정형치과 X선발생장치는 DS-S (Dongseo Inc., Bucheon, Korea), PaX-500 (Vatech Co.), GX-70D (Younghan Co., Incheon, Korea) 였다. 2. 연구재료및연구방법공간선량측정에사용한 skull model은 X선반응효과가사람과동일한 X-ray anatomical phantoms skull로 weight 18 Ib의 Real Bone Phantom 76-618-3000 (Cardinal Health Co., Ohio, USA) (Fig. 1) 이었다. 공간선량측정은저선량과고선량을모두정확하게측정할수있는 ionization chamber로 1,800 cc 대용량인 Radiation Protection Chamber 20X6-1800 (Radial Co., CA, USA) 을사용하였고, radiation monitor는 model 2026C를이용하여한명의 Fig. 1. Real Bone Phantoms 76-618-3000 (Cardinal Health Co., Ohio, USA). 255
J Dent Hyg Sci Vol. 15, No. 3, 2015 방사선전문가가측정하였다. 동일한환경에서기기별공간선량을측정하고자이동형치과 X선발생장치는치과진료용의자를 supine position 으로, head rest를바닥에평행하게위치시킨후 X-ray anatomical phantoms skull model을놓았고, 고정형치과 X 선발생장치는이동이가능한침대위에 skull model을놓았다. 공간선량측정을위한치과 X선발생장치를이용한촬영은모두각치과병의원담당치과위생사가직접시행하였다. 촬영조건은 Kim 2) 의연구와같이디지털센서로성인상악구치부를촬영할때의조건인 70 kvp, 3 ma, 0.1 sec 였다. 측정은조사야방향을기준으로직전, 직좌, 직우, 직후의네위치에서하였고, 측정거리는모두일정하게 50 cm 를유지하였으며, 상악좌측구치부를두번촬영하여평균값을기록하였다. 3. 분석방법자료분석은통계프로그램 IBM SPSS Statistic ver. 21.0 (IBM Co., Armonk, NY, USA) 을이용하였다. 기종별이동형및고정형치과 X선발생장치의공간선량차이와관두부주변의위치별공간선량의차이는 Kruskal-Wallis test를이용하였고, 사후분석은 Bonferroni's 분석을시행하였다. 제 1종오류의유의수준은 0.05 미만으로정하였다. 결과 1. 치과 X 선발생장치의공간선량비교치과 X 선발생장치의공간선량비교는 Table 1 과같다. 이동형 X선발생장치의평균공간선량은 37.51 Sv로고정형 X선발생장치의 10.77 Sv보다매우높았다 (p<0.001). 이동형 X선발생장치는기기별공간선량에차이를나타냈는데, machines A가 68.90 Sv로가장높았고, machines E 가 37.62 Sv, machines D가 35.12 Sv, machines C가 28.12 Sv였으며, machines B가 17.77 Sv로가장낮은공간선량을나타냈다 (p<0.05). 고정형 X선발생장치의기기별공간선량차이는통계적으로유의하지않았다 (p>0.05). 2. 치과 X선발생장치의위치별공간선량비교치과 X선발생장치의위치별공간선량비교 Table 2와같다. 이동형과고정형 X선발생장치모두위치에따라공간선량에유의한차이를나타냈다 (p<0.01). 또한이동형 X선발생장치가고정형 X선발생장치에비해높은공간선량을나타냈는데, 가장높은선량위치는 X선진행방향인직전으로이동형 X선발생장치가 5.1 Sv, 고정형 X선발생장치는 22.58 Sv였다 (p=0.05). 다음으로이동형 X선발생장치는직좌 2.12 Sv, 직후 0.18 Sv였고, 고정형 X선발생장치는직후 10.50 Sv, 직좌 6.20 Sv였다. 가장낮은선량위치는직우위치로이동형 X선발생장치 3.60 Sv, 고정형 X선발생장치 3.81 Sv였다 (p=0.001). 고찰 치과용구내방사선발생장치에서발생되는방사선은매우적은양이므로인체위험성도적다고하지만모든이온화방사선은위험하여생체조직에생물학적인변화를일으 Table 1. Comparative of Spatial Doses by Dental X-Ray Machines Dental X-ray machines Portable dental x-ray machines A (n=2) B (n=2) C (n=2) D (n=2) E (n=2) Subtotal (n=10) Location Spatial doses Mean±SD ( Sv) 2 /p 1 /p 2 68.90±0.95 a 17.77±13.22 b 28.12±22.2 a,b 35.12±6.26 a,b 37.62±22.91 a,b 37.51±3.67 12.80/ 0.012 Fixed dental x-ray machines A (n=2) 17.10±13.98 B (n=2) 5.13±2.69 5.96/ C (n=2) 10.08±7.39 0.051 Subtotal (n=6) 10.77±10.17 SD: standard deviation. p 1 and p 2 values is obtained from the Kruskal-Wallis test due to non-parametric distribution. a,b The same characters was not significant by Bonferroni's multiple comparisons at =0.05. 13.1/ <0.001 256
한경순ㆍ안성민 : 이동형치과 X 선기기의공간선량 Table 2. Comparative of Spatial Doses by Peripheral Location Dental x-ray machines Portable (n=10) Fixed (n=6) 2 p 2 anterior ( Sv) 5.1±36.11 a 22.58±13.58 a 2.16 0.050 right ( Sv) 13.60±18.0 b 3.81±0.88 b 1.360 0.195 posterior ( Sv) 0.18±51.63 a,b 10.50±.71 a,b 1.69 0.16 Values are presented as mean±standard deviation. p 1 and p 2 values is obtained from the Kruskal-Wallis test due to non-parametric distribution. a,b The same characters was not significant by Bonferroni's multiple comparisons at =0.05. left ( Sv) 2.12±21.38 a,b 6.20±.29 a,b.250 0.001 2 p 1 13.55 13.15 0.00 0.00 킨다는점 8) 에주목할필요가있다. 다만현재로서는적은양의방사선노출에대한생물학적변화를정확히측정해내지못할뿐이고, 방사선은인체에누적된다는점에서적은양의방사선이라도최대한방어할필요가있는것이다 5). 이동형및고정형 X선발생장치와디지털센서를이용하여 X-ray anatomical phantoms skull의상악대구치부위에 X선을촬영하였고, phantoms skull의 50 cm 거리에서조사야방향을기준으로직전, 직좌, 직우, 직후의위치에서공간선량을측정하였다. 이동형 X선발생장치의공간선량평균값은 37.51 Sv로고정형 X선발생장치 10.77 Sv보다매우높았다 (p<0.001). 이러한결과는피부표면으로부터 1 cm 거리에서산란선량을측정한결과, 고정형 X선발생장치의 3.03 Gy에비해 6.39 Gy를나타낸이동형 X선발생장치의선량이높았다고한 Kim 2) 의연구와유사하였다. 이는이동형 X선발생장치는납처리가완벽하고, 디지털센서를이용하므로인체에위해수준이낮을것으로알려져있던내용에반하는결과이다. 방사선촬영시납으로만들어진문밖에서촬영을하는고정형 X선발생장치와달리이동형 X선발생장치의경우술자가최대산란방사선이향하는관두부를들고촬영하기때문에공간선량은술자의피폭에직접적인영향을줄수밖에없다는점에서매우중요한의미를가지고있다. 더구나이동용치과 X선발생장치를이용할경우환자가치과진료용의자에누워있는자세에서촬영을하게되는데, 이때이동용치과 X선발생장치의위치는술자의하복부와생식부위근처가된다 5). 방사선생물학적효과는조직과장기, 세포에따라민감한정도가서로다른데, 생식기는림프조직, 골수등과함께방사선민감도가높은장기로분류된다 8). 따라서카메라처럼직접들고진료실에서 X선을촬영하는이동형 X선발생장치를사용할때에는반드시납방어벽을이용하여차폐를함은물론환자와술자모두납앞치마를착용하여진단과관련이없는신체부위를방사선으로부터보호하는데에신중을기할필요가있다. 그러나치과방사선업무를수행하는치과위생사 를대상으로방사선방어시설에대한인식을조사한결과잘되어있다고인식하는경우는 3.9% 9) 에불과하여방어시설에대한보완이시급하다고생각된다. 이동형 X선발생장치의기기별공간선량차이를살펴본결과가장높은 machines A가 68.90 Sv인반면가장낮은 machines B는 17.77 Sv로기기별공간선량의평균값은통계적으로유의한차이를나타냈다 (p<0.05). 일정한조건에서기기별선량차이를측정한 Hatziioannou 등 6) 도 0.30 Sv에서 16.09 Sv까지다양함을보고하였고, Lee 등 7) 은같은규격에서도 3배에서 1배까지차이가있었다고하였다. 이는이동형 X선발생장치의제조회사별납처리규격에차이가있거나기기의사용연한에따른노후, 관리소홀등으로인한누설선량발생에차이가있을것으로예측된다. 따라서이동형치과 X선발생장치의제작에있어서제조허가를엄격하게규격화함은물론사용연한에따른기기관리규정과규격에맞는검사방법등에대해법적인관리와규제가필요할것으로생각된다. 미국의 NCRP 3) 보고서에따르면최대산란방사선은일차방사선이환자에입사될때후방으로향하게되며, 최소노출을위한술자의가장좋은위치에대해각도는환자를통해나가는일차방사선으로부터 5도이며, 거리는관두부로부터적어도 2 m 이상떨어져있는것이라고하였다. 본연구는 phantoms skull을중심으로 50 cm 거리의직전, 직좌, 직우, 직후방향지점에서측정한공간선량은이동형과고정형 X선발생장치모두유의한차이를나타냈다 (p <0.01). 이동형과고정형 X선발생장치의공간선량은모두 X선조사방향인직전위치가각각 5.1 Sv, 22.58 Sv 로가장높았다. 두종류의발생장치모두가장낮은공간선량을나타낸위치는직우로이동형 X선발생장치 13.60 Sv, 고정형 X선발생장치 3.81 Sv였다. 직우위치가가장낮은이유는촬영부위가상악좌측대구치였으므로 X선이실제두개골조직과같이높은밀도로이루어진 phantoms skull의두개골부위를통과하는과정에서많은양이흡수되 257
J Dent Hyg Sci Vol. 15, No. 3, 2015 었기때문일것으로생각된다. 문제는직후위치로이동형 X 선발생장치가 0.18 Sv, 고정형 X 선발생장치가 10.50 Sv로직전위치에이어두번째로많았다는점이다. 직후위치는이동형 X선발생장치를들고촬영하는술자의위치에해당되며, 조사통이짧은이동형치과 X선발생장치의관두부를잡고있는술자의손은환자로부터 1 cm 이내 2) 의거리에위치한다는점에주목해야한다. 더구나환자를촬영할때의 X선노출조건즉관전압과관전류, 노출시간은주로술자의경험과습관에의해정해지는경우가많으므로술자의방사선피폭수준을파악하기는매우어렵다. 따라서이동용치과 X선발생장치허가조건을사용실태에맞게강화하여규격화하는것이우선되어야하며, 방사선실로이동하여촬영할수없는환자의상태만으로제한하는법적인장치가요구된다. 그리고방사선안전관리의지식은안전관리태도와행위에영향을미치므로 10) 이동형치과 X선발생장치를사용할때촬영목적과조사부위, 환자의특성에맞는방사선조사선량을선택하고, 술자와환자의편의를높이기위해무분별하게사용하지않도록현실에맞는교육을제공하여방사선피폭을최소화하는노력을해야할것이다. 본연구는실제치과병의원에서활용되고있는이동형치과 X선발생장치의공간선량을파악하였으나기기별연식과실제사용량및사용기간을통제하지못했으므로연구결과의일반화에신중을기해야한다. 그럼에도불구하고거의연구된바없는이동형치과 X선발생장치를사용할때방사선피폭이발생할수있는술자의다양한위치에서실제발생할수있는공간선량을파악함으로써기기에대한법적인규제와방사선차폐의필요성을인식하였다는점에서의미를찾을수있다. 요약 치과병의원에서사용하고있는이동형치과 X선발생장치를이용하여두경부마네킹에 X선을조사할때주변의공간선량을측정하고, 동일한방법으로고정형 X선발생장치에적용하여측정된공간선량을상호비교하며, 더불어기기및위치별공간선량을비교분석한결과는다음과같다. 이동형 X선발생장치의평균공간선량은 37.51 Sv로고정형 X선발생장치의 10.77 Sv보다매우높았다 (p<0.001). 이동형 X선발생장치의기기별공간선량은 17.77 Sv부터 68.90 Sv까지큰차이를나타냈다 (p<0.05). 위치별로는직전위치가 5.1 Sv로가장높았고, 직우위치가 13.60 Sv로가장낮았으며, 직좌와직후위치는 2.12 Sv, 0.18 Sv로유사하였다 (p<0.01). 이상의결과를통해이동용치과 X선발생장치는이동불가능한환자만을대상으로제한적으로시행하여야하며, 반드시환자와술자모두납방어복을착용하여방사선피폭을최소화해야할것이다. References 1. Van Dis ML, Miles DA, Parks ET, Razmus TF: Information yield from a hand-held dental x-ray unit. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 76: 381-385, 1993. 2. Kim EK: Leakage and scattered radiation from hand-held dental x-ray unit. Korean J Oral Maxillofac Radiol 37: 65-68, 2007. 3. National Council on Radiation Protection and Measurements: Radiation Protection in dentistry. NCRP Report No. 15. National Council on Radiation Protection and Measurements, Bethesda, 2003.. Jang JH, Hwang SL, Jung HR: The relationship between behavior of radiographic safety control and job stress in dental hygienist. Dent Hyg Sci 10: 265-271, 2010. 5. Han GS: Perception of risk and using status of hand-held dental X-Ray Unit. J Dent Hyg Sci 1: 2-7, 201. 6. Hatziioannou K, Psarouli E, Papanastassiou E, et al.: Quality control and diagnostic reference levels in intraoral dental radiographic facilities. Dentomaxillofac Radiol 3: 30-307, 7. Lee JS, Kang BC, Yoon SJ: The survey of the surface doses of the dental x-ray machines. Imaging Sci Dent 35: 87-90, 8. Joen M, Laura J: Dental radiography principle and techniques. 3rd ed. Elsevier Health Sciences, New York, pp.39-7, 9. Kang EJ, Lee KH, Ju OJ: A study on the environmental condition and safety in dental radiographic room. Dent Hyg Sci 5: 83-88, 10. Yoon JA, Yoon YS: A survey about the knowledge, attitudes and behavior for radiation safety management of operating room nurse and dental hygienists. Dent Hyg Sci 1: 230-239, 201. 258