091008_CT엑스선검사에서의환자선량권고량가이드라인_ver8.hwp

서 언 UN방사선영향과학위원회의 UNSCEAR 2000보고서에 따르면 전 세계적으로 엑스선검사 횟수가 1985~1990년에는 16억회, 1990~1995년에는 19억회로 급격히 증가하고 있는 것으로 보고되고 있다. 그러나 각 환자가 받는 방사선량은 엑스선검사 종류, 각 국가 및 각 의료기관에 따라 서로 다르며, 유럽연합이나 OECD 국가에서도 동일한 엑스선 검사를 받더라도 환자가 받는 선량은 의료 기관에 따라 10~20배의 큰 차이를 나타내고 있다. 또한 인류가 받는 총 방사 선 피폭 중 인공방사선에 의한 피폭은 15% 정도이나 이중 의료에서의 방사 선 피폭은 약 80~90%를 차지하고 있어 이를 줄이기 위한 저감화 대책이 세 계보건기구(WHO), 국제방사선방어위원회(ICRP) 등 국제적으로도 진행되고 있다. 또한 진단영상의학검사는 손해보다는 이득이 많다는 정당성이 확보되어 환자가 받는 방사선의 선량한도를 정하고 있지 않으나 환자선량 평가와 아울러 선량감소를 위한 저감화 대책이 시급하다. CT 엑스선 검사는 총 방사선검사 횟수 중 차지하는 비중은 적으나 환자가 받는 방사선량은 진단 방사선분야에서 많은 비중을 차지하고 있어 환자선량 저감을 위한 노력을 하면 유의하게 선량을 줄일 수 있다. 따라서 제조회사의 기술진, 촬영을 의뢰하는 의사, 촬영을 실시하는 방사선사, 진료 영상을 판독 하는 영상의학과 전문의 등이 환자선량을 저감하고 환자방어의 최적화를 하겠다는 의식의 전환이 필요하다. CT 촬영건수도 매년 증가하여 2006년도 270만건이 넘는 것으로 조사되고 있는 실정이다. 또한 1995년 519대 장치는 2008년에는 2,437대로 약 4.7배가 증가한 상태이며, 2000년 이후에는 다중검출기 CT(MDCT)가 도입되어 사용 되고 있으며, CT와 함께 다양한 촬영술이 개발되어 CT의 사용률은 더욱 증가할 전망이다. 따라서 환자에 대한 최상의 정보를 얻기 위한 최적의 영상을 얻으려면 엑스선장치의 물리적 특성인 관전압, 관전류, 촬영시간, 여과에 대하여 성능관리를 철저하게 하여야 하며, 임상영상에 대한 영상화질에 관한 관리도 철저하게 이루어져야만 한다. 환자가 받는 방사선량은 세계보건기구(WHO), 국제원자력기구(IAEA) 등 6개 공동기관이 1996년에 Basic Safety Standards(BSS) No. 115에 권고하고 있으며 1

국제방사선방어위원회는 각 국가가 자국 실정에 맞게 의료피폭 저감을 위하여 환자선량 권고량(Diagnostic Reference Level)를 확립하도록 권고하고 있다. 따라서 국내에서도 CT 엑스선 검사시 환자가 받는 방사선량을 평가하고 이를 저감하기 위한 대책으로 한국의료영상품질관리원(연구책임자:정승은 교수)과 연구를 수행하여 이를 토대로 대한영상의학회, 대한방사선사협회와 함께 CT 촬영시 환자선량 저감을 위한 환자선량 권고량을 설정하고 가이드 라인을 마련하였다. 환자들이 안심하고 엑스선 검사를 받을 수 있도록 환자중심의 방사선방어의 최적화 및 저감화를 위한 방사선안전관리를 지속적으로 수행하는데 본 가이 드라인이 조금이나마 도움이 되기를 기대한다. 2

Ⅰ 의료피폭에서의 방사선방어 의료피폭에서 전리방사선에 의한 생물학적 영향은 결정적영향(deterministic effect)과 확률적영향(stochastic effect)으로 구분할 수 있다. 결정적 영향은 방 사선이 인체에 조사되어 흡수된 선량이 어떤 조직 반응을 나타내는 문턱선량 을 넘는 높은 선량을 받은 후에 관찰되며, 주로 방사선이 세포사를 유발한 경우로서 방사선을 받은 세포가 대다수 방사선에 의해 죽을 때만 발생할 수 있다. 이 영향의 예로서는 급성효과, 백내장, 피부홍반, 탈모, 불임 등이 있다. 진단 방사선 분야에서와 같이 저선량을 사용하는 경우에는 확률적 영향으로 나타내고 있으며 LNT(Linear - Non - Threshold) 모델을 방사선방어에 적용 하고 있다. 따라서 어떤 효과를 나타내는 문턱선량이 없으므로 방사선을 사 용하는데 있어 안전한 선량은 없음으로 환자가 받는 선량을 저감하는 것이 중요하다. 방사선방어의 기본적인 목표는 방사선피폭으로부터 기대되는 이익 을 고려하는 상황에서 피폭된 사람에게서는 결정적 영향이 나타나지 않도록 방지하고 확률적 영향의 가능성을 수용할 만한 수준 있는 활동을 고려하고 있다. 따라서 의료피폭에 의한 암발생 확률을 줄이기 위하여 의료피폭의 저 감대책을 포함한 방사선안전관리의 체계적인 구축이 필요하다. 1. CT에 의한 방사선 피폭의 생물학적인 영향 방사선 피폭의 생물학적 영향은 크게 두 가지로 나뉘며 결정적 영향과 확 률적 영향이다. 결정적 영향은 세포 죽음에 의한 것으로 특정 부위마다 정해 진 문턱선량이 있어서 이를 초과하면 효과가 나타난다. 그런데, CT를 포함하 여 진단목적으로 사용되는 방사선검사는 대부분 이 문턱선량에 미치지 않기 때문에 결정적 영향은 진단방사선 영역에서는 거의 발생하지 않는다. 반면에 확률적 영향은 방사선 검사에 의한 주된 생물학적 영향으로 암 발생 및 유전 적 영향과 관련되어 있으며 발생 확률은 방사선 피폭으로 인해 흡수된 방사 선량에 의존한다. 현재까지는 저선량 방사선 피폭에 대해서는 암발생 및 유 전적 영향에 대한 확실한 인과관계가 밝혀져 있지 않다. 일반적으로 결정적 영향이 나타날 수 있는 문턱선량은 국소적인 방사선의 피폭이 100mSv를 초 3

과할 때로 간주되며 결정적 영향에 의한 방사선 손상은 일어나기 어렵다. 방 사선 피폭의 확률론적인 효과에 대한 과학적인 근거는 대부분 일본의 원폭 생존자들의 장기 추적 역학조사에 기초한 것이다. CT검사가 임상적으로 검사 기술의 발달과 함께 광범위하게 쓰이고 있고 한 명의 환자에서 반복적으로 시행되는 경우도 있는 것을 고려하면 이러한 위험도는 상당한 의미를 지닌다 고 볼 수 있어 CT로 인한 방사선의 피폭을 최대한 줄이고 환자의 방사선방 어 최적화를 위한 노력이 필요하다. 2. 1990 ICRP 권고에 따른 방사선방어의 원리 국제방사선방어위원회(ICRP)에서는 1991년 권고한 ICRP Publication 60에 서 방사선을 의학적으로 이용하는 방사선원은 환자의 이득을 위하여 의도적 으로 사용하며 제어 하에 있으므로, 방사선방어의 주목적은 방사선 피폭을 발생시키는 유익한 행위를 부당하게 제한하는 것이 아니라 사람에 대한 적절 한 방어기준을 정하는 것으로 하고 있다. 의료피폭은 환자에게 손해보다는 직접적인 이익을 가져오는 진료에 한해 허가되는 정당성을 확보한 행위로서 환자방어를 위한 ALARA(As low as reasonably achievable)원리에 근거하여 진단영상의 임상에 문제가 되지 않는 적정범위에서 방사선량을 최소한으로 최적화해야 하며 각각의 진료행위에 대 한 선량한도를 정하지 않는다. 3. 2007 ICRP 신 권고에 따른 방사선방어의 원리 국제방사선방어위원회(ICRP)에서는 2007년 3월 독일의 에센회의에서 종전 의 ICRP Publication 60에서 신권고인 2007 ICRP 권고를 최종 승인하였고, 2008년에 ICRP publication 103을 발간하여 새로운 방사선방어체계를 위한 권고를 마련하였다. 신권고안에 따르면 등가선량과 유효선량에서 방사선하중 계수(radiation weighting factor)와 조직가중계수(tissue weighting factor)를 최신의 것으로 개정하였으며, 방사선방어의 3가지 기본원리인 정당화, 최적화 및 선량한도의 적용을 유지하였다. 또한 피폭상황(exposure situation)의 형태 를 계획피폭상황(planned exposure situations), 비상피폭상황(emergency exposure situations), 기존피폭상황(existing exposure situations)으로 인정하 4

였고 이들 상황에 대하여 정당성의 원리 및 방사선방어의 최적화를 적용하였 다. 또한 계획된 피폭상황에서 규제되어지는 선원 모두에 대하여 유효선량 및 등가선량의 현재의 개인적인 선량한도를 유지하였다. (1) 2007 신 권고에 따른 의료피폭에서의 방사선방어 원리 가. 의학검사의 정당화(Justification for medical procedures) 의료기관에서 방사선을 가지고 의료에서의 사용이 정당화하고, 의료 피폭의 주목적이 환자에게 방사선으로 인한 해보다 이득이 있을 때 시행하도록 하고 있다. 나. 의료피폭에서 방어의 최적화(Optimisation of protection in medical exposure) 의료영상을 목적으로 수행하는 검사에서는 환자의 방사선피폭에 대 한 환자선량 권고량을 적용하도록 권고하고 있다. 다. 선량한도(Dose limits) 의료피폭에서는 환자에 대한 선량한도를 적용하지 않도록 권고하고 있다. 4. 환자선량 권고량(DRL, Diagnostic Reference Level) 환자선량 권고량(DRL)은 진단 엑스선 검사 시 환자가 받는 방사선량을 측정하고 평가하여 진단에 참고할 수 있도록 권고하는 선량준위로서 사용횟 수가 많고 정기적인 검사에 대하여 확립한다. 의료 피폭에 적용하는 것으로 일반화된 방사선방어의 최적화의 결과로서 전문기관에 의해 설정되는 권고이 다. DRL은 임상에서의 문제가 되지 않는 적정범위에서 선량을 필요 최소한 으로 사용하도록 하고 실제적으로 적용하기 위해서는 환자선량을 평가한 결 과 환자 선량 분포 중에서 제3사분위값(3rd Quartile)를 기준하여 설정하도록 하고 있다. 진단 엑스선 검사에서 환자선량 관리를 위한 환자방어 권고는 1984년에 마련된 ICRP Publication 34이다. 이 권고에서는 환자방어를 위하여 진단용엑스선장치의 성능 및 품질관리에 관한 기준과 엑스선 검사시 환자가 받는 기관선량을 평가할 수 있도록 하였다. ICRP에서는 ICRP Publication 60 에서 권고한 의료분야에서 방사선 방어 체계의 적용을 위하여 의료에서의 방 사선방어와 안전에 관한 가이드라인인 ICRP Publication 73을 1996년에 발간 5

하여 의료피폭 저감을 위한 DRL 적용을 각 국에 권고한 바 있다. 또한 세계 보건기구(WHO), 국제원자력기구(IAEA)등 6개 국제기구가 공동으로 전리방사 선의 방어를 위한 국제기본 안전기준(Basic Safety Standards(BSS) No.115) 마 련하여 진단방사선분야에서의 환자방어를 위하여 환자가 받는 선량에 대하여 Guidence Level(표1)을 권고한 바 있다. 그리고 2003년에는 의료영상에서의 DRL에 대하여 각국이 최근 몇 년간 다수의 공인기관이 환자선량을 평가한 결과를 토대로 한 환자선량 권고량 값을 ICRP Supporting Guidance 2에 보 고(표2)한 바 있다. 2008년에는 진단 방사선 분야에서의 의료영상을 목적으로 수행하는 엑스선 검사에 대해서는 환자방어를 위한 최적화를 위해 DRL을 적 용하도록 ICRP publication 103에서 권고하고 있다. 표 1. 진단 방사선 검사에서의 성인 환자의 권고 선량(IAEA BSS No.115) 검사 종류 ESD 1 /radiograph (mgy) 두부 PA 5 LAT 3 흉부 PA 0.4 LAT 1.5 흉추 AP 7 LAT 20 AP 10 요추 LAT 30 LSJ 40 복부 AP 10 골반 AP 10 대퇴부 AP 10 치과 Periapical 7 AP 5 유방촬영 Cranio-caudal 1(without grid) Projection 3(with grid) 전산화단층촬영 2 Lumber spine 35 Head 50 Abdomen 25 투시촬영 Normal 25 mgy/min High level 100 mgy/min(ivr) 1. ESD: Entrance surface dose 2. CTDIw average 6

표 2. CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량(ICRP Supporting Guidance 2) Computed 검사종류 Tomography BSS 1 IAEA 1996 EC 1999b NRPB(U.K) 1999 단위(mGy) AAPM (USA) 1999 CTDIw CTDIw 2 DLP 3 CTDIw DLP CTDI Head 50 60 1050 60 1050 60 L-spine 35 - - Abdomen 25 35 780 35 800 Routine chest Routine pelvis - 30 650 30 650 35 570 35 600 1 BSS: Basic Safety Standards, IAEA Safety series No 115, CTDIw average(multi Scan Average Dose) 2 CTDIw: Weighted Computed Tomography Dose Index 3 DLP: Dose Length Product 40 (all body site) 7

Ⅱ CT 엑스선 검사에서의 환자선량 측정 1. 전산화단층촬영장치(CT) 설치현황 전산화단층촬영장치는 1995년 519대에서 매년 증가하여 2008년 2,437대로 약 4.7배가 증가되어 운영되고 있다. 2008년의 경우 총 2,437대 장치 중 서울 456대, 인천 94대, 경기 430대로서 수도권에서 40.2%인 980대의 장치가 운영 되고 있다(그림 1). 그림 1. 전산화단층촬영장치(CT) 설치현황 2. 전산화단층엑스선검사 현황 (1) CT 엑스선검사 횟수 CT 엑스선검사 횟수는 건강보험심사평가원에서 의료보험 청구 건수를 조사하여 분석하였다. 두부 CT 엑스선검사 횟수는 2007년의 경우 총 633,218 건으로 2003년 291,525건에 비해 2.2배 증가하였다. 흉부와 복부의 경우에는 2003년 각각 54,531건, 31,472건에서 2007년에는 129,421건, 61,147건으로 2.4 배, 1.9배가 각각 증가하였고, 척추의 경우에는 2003년 197,465에서 2007년에 8

는 323,045건으로 1.6배 증가하였다(그림2, 표3). 건강보험심사평가원의 2006년 건강보험통계연보에 따르면 2006년도의 총 CT 엑스선 검사 청구건수는 2,707,925건으로 나타났다. 그림 2. CT 엑스선검사 횟수 현황 표 3. CT 엑스선검사 횟수 현황 종 별 연도 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년 두부 291,525 351,432 408,575 514,087 633,218 흉부 54,531 64,404 79,016 102,469 129,421 복부 31,472 33,691 39,309 48,583 61,147 척추 197,465 219,091 266,170 294,028 323,045 출처: 건강보험심사평가원 자료 9

3. CT 엑스선 검사에서의 환자선량 평가 (1) CT 엑스선 검사에서의 환자선량 측정 CT 엑스선검사에서의 환자선량을 측정하기 위하여 전국적으로 2007년 도 총 1,567대 중 12.8%에 해당하는 200대의 장치를 표본 추출하여 환자선량 의 측정은 CT 선량측정용 팬텀을 이용하여 환자선량을 측정하였고, CT의 유 효선량을 평가하기 위하여 ImPACT Dosimetry Calculator와 CT EXPO 소프 트웨어 프로그램을 이용하여 환자가 받는 유효선량을 평가하였다. 전국 CT의 총 1,567대중 200대의 장치(단일검출기 CT 98대, 다중검출기 CT 102대)에 대 하여 CTDI(Computed Tomography Dose Index) 선량 등을 실제로 현장에서 측정하였으며 의료기관 종별, 지역별, 제조년도별 장비현황은 다음과 같다(그 림3, 표4, 표5, 표6, 표7). 그림 3. CT 환자선량 측정 장치대수 분포도 10

표 4. 지역별 측정 장치대수 지역 2007년 장치대수 실제측정 장치대수 실제측정비율 서울 274 43 15.7% 부산 119 17 14.3% 대구 114 16 14.0% 인천 64 6 9.4% 광주 58 5 8.6% 대전 49 8 16.3% 울산 38 4 10.5% 강원 64 3 4.7% 경기 288 32 11.1% 경남 138 20 14.5% 경북 70 9 12.9% 전남 82 10 12.2% 전북 85 18 21.2% 제주 10 0 0.0% 충남 54 6 11.1% 충북 60 3 5.0% 계 1567 200 12.8% 표 5. 의료기관 종별 장치대수 의료기관 종별 2007년 장치대수 실제측정 장치대수 실제측정 장치대수 비율 종합병원 508 58 11.4% 병원 603 64 10.6% 의원 456 78 17.1% 총계 1,567 200 12.8% 표 6. 제조년도별 장치대수 제조년도 2007년 실제측정 장치대수 실제측정 장치대수 장치대수 비율 2007~2008 145 (2007년제조장치) 55 37.9% 2005~2006 273 34 12.5% 2003~2004 194 55 28.4% 1999~2002 302 28 9.3% ~1998 353 16 4.5% 년도미상 300 12 4.0% 11

표 7. 실측한 장비에서 Channel수의 분포 Channel 수 장치대수 Single 98 2 16 4 14 8 10 16 27 64 34 128 1 (2) CT 엑스선검사에서의 환자선량 측정 CT 엑스선검사에서의 환자선량 측정은 MSAD(Multi Scan Average Dose)와 CTDI(Computed tomography dose index), DLP(Dose Length Product) 등이 있으며, 실제 임상에서 사용되는 프로토콜을 이용하여 환자가 받는 유효선량평가는 ImPACT Dosimetry Calculator와 CT EXPO 소프트웨 어를 이용하여 평가한다. 1) MSAD (Multi Scan Average Dose) 여러 번의 스캔을 하는 CT 검사의 방사선 피폭은 각 슬라이스의 피폭선 량 외에 이웃하는 슬라이스로부터의 산란선 중복현상이 발생되어 환자가 받는 선량은 한 개의 슬라이스 스캔에서의 선량과 차이가 있고 다음 그래 프(그림 4)에서와 같이 선량이 발생한다. 그림 4. MSAD 12

2) CTDI(Computed Tomography Dose Index) 단일 슬라이스 스캔에서 공기 중 또는 CT 선량측정용 팬텀에서 측정된 dose profile의 Z-축 방향의 적분값을 절편두께로 나눈 값으로 다음 식과 같 이 정의한다(그림 5). CTDI (mgy) = (1/nT) + - D1 (z) Dz D1 (z) : z축 방향의 single scan dose profile T: 절편두께 그림 5. CTDI 가. 공기중에서 CTDI (CTDIair) 팬텀을 사용하지 않고 등 선량 중심점에 전리함을 위치시켜 측정하는 것으로 100mm 적분값을 얻어 흡수선량으로 계산하여 표시하는 방법으 로 공기 중에서 CTDI는 팬텀을 이용한 CTDI보다 약 11%정도 높다. 나. 팬텀을 이용한 CTDI 1 CTDI14T 절편두께의 14배에 해당하는 길이의 적분값을 얻어 흡수선량으로 계 산하여 표시한다. 2 CTDI 100 연필모양의 전리함은 7mm 절편두께의 14배에 해당하는 길이인 13

100mm로 100mm 길이의 전리함으로 얻은 CTDI는 다음과 같은 식 으로 정의한다. CTDI100 (mgy) = (1/NT) 5cm -5cm Dsingle (z) Dz NT: 영상을 얻는 동안 전체 빔의 두께로 4채널 CT에서 5mm의 절편두 께로 촬영하였다면 NT=4 x5mm=20mm임 CTDI 100 은 실제 측정에서 다음과 같은 식으로 계산할 수 있다. CTDI100 (mgy) = (f C E L)/(NT) f= 노출에서 공기중에서의 선량으로 변환하는 요소 (0.87 rad/r) C:이온화전리함과 측정기사이의 calibration factor E: 360도 회전의 노출로 측정한 값 L: 이온화 전리함의 길이 (cm) 3 Weighted CTDI(CTDIw) 팬텀의 가운데에서 얻은 CTDI 100 과 팬텀의 가장자리 (표면에서 1 cm) 에서 얻은 CTDI 100 으로 계산한 값 CTDIW = 1/3CTDI100 center +2/3CTDI100 periphery 4 CTDIvolume(CTDIvol) 환자선량의 평가를 더욱 정확하게 하기위해 도입되어 사용되는 스캔 축에서의 CTDI로 z축에서 노출의 변동을 감안한 값으로 다음 식으로 정의한다. CTDIVOL = CTDIW NT/I CTDIVOL = CTDIW/Pitch I = 나선형 CT에서 rotation당 테이블이 움직인 거리 3) Dose-Length Product (DLP) 모든 영상에 대한 총 선량의 측정값으로 CTDIvol에 스캔한 길이를 곱한다. 14

DLP (mgy cm) =CTDIVOL scan length 4) CT 엑스선검사에서의 유효선량 가. 유효선량의 계산 1 조사(Exposure) X-선이 특정 부피의 공기를 이온화(ionization)하는 능력을 말하며 측 정단위는 roentgen(r)이나 coulomb per kilogram(c/kg)이다 (1R=0.000258C/kg). 이 지표는 특정 부피 내에서 얼마만큼의 이온화 가 일어났는지를 표현하지만 X-선을 받은 조직에 의해 흡수된 방사선 에너지를 나타내지 않는다. 2 흡수선량(Absorbed radiation dose) 특정 부피 내에서 흡수된 에너지의 양을 나타내는 지표로, 일반적으로 방사선량이라고 지칭할 때는 이 흡수선량을 의미한다. 하지만 흡수선 량은 방사선이 흡수된 조직의 민감도를 고려하지 않았기 때문에, 방사 선이 조사된 조직에서 발생할 수 있는 위험을 나타낼 수는 없다. 흡수 선량의 단위는 gray(gy) 혹은 rad를 사용하며 100 rad = 1 Gy이다. 3 유효선량 (Effective dose) 우리 몸의 장기와 조직들은 각기 다른 방사선 민감도를 가지고 있다. 방사선에 피폭된 경우 이러한 민감도의 차이를 고려하여 신체의 방사 선 손상 (radiation detriment)을 추정할 수 있는 개념이 필요한데, 흡 수 방사선량은 조직의 민감도를 고려하지 않았기 때문에 곤란하다. 인 체의 방사선 손상은 대부분 원자폭탄 피해자를 대상으로 하여 연구되 어 왔으며, 원자폭탄에 의한 방사선 피폭은 몸 전체에 대한 것인 반면, 대부분 의학적인 목적의 방사선피폭은 진단에 필요한 신체 중 국소적 일부분에만 하는데 차이가 있다. 유효선량은 국소적인 방사선 피폭에 의한 방사선 손상을 평가하기 위해 도입된 개념으로 1990년 ICRP Publication 60의 정의에 의하면 아래와 같은 식으로 표현 할 수 있다. 15

E = å wt wr DT, R 여기서 E는 유효선량이고, w T는 tissue-weighting factor, w R은 radiation-weighting factor (x-선은 1), D T,R은 조직에 대한 평균 흡수선량이다. 각 가중치 (weighting factor)들은 ICRP Publication 60에 표로 제시되어 있다. 최근 에는 ICRP 권고서 103에 따라 w T의 조정이 있어 새로운 프로그램의 연구가 필 요하다. 유효선량의 측정단위는 sievert (Sv) 혹은 rem 이고, 100rem = 1Sv이다. 이 유효선량은 흡수선량을 직접 측정한 후 위 식에 따라 계산하거나, 간접적인 방법들을 이용하여 추정할 수 있다. CT에서는 Dose Length Product (DLP)에 변 환인자(conversion factor)를 곱하거나, 몬테카를로 방법(Monte Carlo simulation) 을 이용하여 추정할 수 있다. 4 유효선량 평가 CT는 일반 단순촬영과 달리 방사선 조사가 360도 회전을 하며 이루어 지고, 비교적 얇은 두께의 방사선이 특정검사 부위의 검사를 위하여 여러 번 조사되는 특징을 가진다. 또한 검사의 부위나 목적에 따라 연 속적인 영상 사이에 간격이 있거나 중첩이 있을 수 있다. 이러한 방사 선량의 지표를 나타내는 데는 CT Dose Index (CTDI)와 Dose Length Product (DLP)이다. 또한 우리몸의 장기와 조직은 각각 다른 방사선 민감도를 가지며 환자의 나이와 성별에 따라서 각각 다른 영향을 미친 다. 따라서 유효선량 평가는 실제 임상에서 사용되는 프로토콜을 사용 하여 수학적 팬텀을 이용한 프로그램인 ImPACT Dosimetry Calculator 와 CT EXPO 프로그램을 이용하여 유효선량을 평가한다. (3) 환자선량 측정방법 가. CT 선량측정용 팬텀을 이용한 선량 측정 CT 선량측정용 팬텀(CT Dose phantom kit for adult head and body, Model 76-414-4150; Fluke Biomedical, Cleveland, OH, USA), 3.2cc, 100mm 전리함(CT Ion chamber, Fluke Biomedical, Cleveland, OH, USA), X-선 검출기(Victoreen Model 4000M+)(그림 6)를 이용 하여 선량을 측정하였다. 피폭선량 측정시 두부용 팬텀(직경 16cm)와 16

복부용 팬텀(직경 32cm)(그림 7)을 이용하였고, 기준 촬영조건은 한국 의료영상품질관리원에서 CT 성능평가를 위한 팬텀영상검사에서 사용 되는 기준조건(표 8)을 사용하여 측정하였고, 각 병원에서 두부와 복 부를 촬영할 때 사용하는 촬영조건과 절편두께를 이용, 측정하여 한 장비에서 CTDI 등 4가지 선량을 측정하였다. 그림 6. 선량실측 장면과 팬텀의 도식화 그림 전리함을 팬텀의 중앙부에 삽입 (흰 화살표) 한 사진으로 검은 화살표는 X-선 검출기이다. 검출기에서 측정된 X-선은 mr으로 표시된다. 그림 7. 선량측정시 CT 장비의 화면과 영상 좌측 두 그림은 16cm 두부 팬텀을 기준조건으로 촬영할 때 영상이며 우측 두 그림은 32cm 복부팬텀으로 촬영할 때 영상이다. 전리함은 팬텀의 중앙에 삽입되어 있다. 표 8. 선량측정에 사용한 기준 촬영조건 항목 kvp tube current ma rotation time (sec) mas collimation (mm) table channels increme nt (mm) (used) chamber length (mm) 두부조건 120 250 1 250 10 10 1 100 복부조건 120 250 1 250 10 10 1 100 17

전리함과 X-선 검출기에 대한 교정(calibration)은 식품의약품안전청에서 실시하였고 교정계수는 각각 12.7449, 13.001를 적용하였다. 측정은 CT의 갠 트리의 중앙부에 팬텀을 위치시키고 수평을 조정한 후 전리함을 팬텀의 중 앙부위 구멍에 삽입 후 3번 측정하고 다시 12시방향의 가장자리 구멍에 삽 입한 후 3번 측정하여 각 부위의 평균값을 계산에 이용하였다. 측정값을 이용하여 기준 촬영조건과 병원 촬영조건의 kvp, mas, 절편두 께, 테이블 이동거리, 측정기와 전리함사이의 보정지수등을 입력하고 팬텀에 서 중앙부위에서 3번, 12시 방향에서 3번 측정한 값으로 CTDIw, CTDIvol, DLP를 다음 스프레드시트(그림 8, 표 9)를 이용하여 계산하였다. 측정결과는 SPSS(Version 13.0, Statistical Package for the Social Sciences, Chicago, IL) 로 분석하였다. 그림 8. 선량계산 스프레드시트 18

표 9. 선량계산 스프레드시트 선량계산지 (노출) 장비고유번호 검사종류 기준 촬영조건 기관 촬영조건 두부팬텀 (16cm) or 복부 팬텀 (32cm) 측정값 계산값 kvp 120 ma 250 rotation당 노출시간 (Exposure time per rotation) 0.8 절편두께 Z-axis collimation T (mm) 5 사용하는 장비의 channel 수( N) 4 Axial:table increment (mm) or Helical:Table speed (mm/rot) (I) 20 전리함 길이 (mm) 100 Chamber correction factor 중앙부위 측정1 (mr) 950 측정2 (mr) 955 측정3 (mr) 955 평균 (mr) 953.3 Head CTDI (중앙부위) (mgy) 41.5* 가장자리 (12시방향) 측정1 (mr) 954 측정2 (mr) 954 측정3 (mr) 952 평균 (mr) 953.3 Head CTDI (가장자리 12시방향) (mgy) 41.5** CTDIw (mgy) 41.5 임상검사의 선량예측 CTDIvol (mgy) =CTDIw N T/I 41.5 DLP (mgy cm) =CTDIvol 17.5 725.7 유효선량 (effective dose) =DLP 0.0023 1.7 *=((0.87 chamber correction factor 전리함길이 중앙평균측정값)/(N T))/100 **=((0.87 chamber correction factor 전리함길이 가장자리평균측정값)/(N T))/100 DLP계산에서 17.5cm은 두부을 촬영할 때 스캔범위, 25cm은 복부를 촬영할 때 스캔범위 로 정하여 계산함. 유효선량측정에서 몬테카를로 시물레이션에 따라 두부는 0.0023, 복부는 0.015를 곱하여 산출한다. 전리함 보정지수는 12.7449 또는 13.001 19

나. 유효선량 평가 유효선량을 평가하기 위해서 CT 모델, 스캔 파라미터, 진단영상정보 등 을 CT 환자선량평가서(표 10)를 활용하여 조사한 후 유효선량을 계산 하는 프로그램인 영국 NRPB가 개발한 ImPACT Dosimetry Calculator (그림 9)와 독일의 GSF가 개발한 CT EXPO 프로그램(그림 10)을 이용 하여 144대 장치에 대하여 ImPACT scan, 181대 장치에 대하여는 CT-EXPO에 입력하여 CTDIw, CTDIvol, DLP, Effective Dose를 구하 였다. 측정결과는 SPSS(Version 13.0, Statistical Package for the Social Sciences, Chicago, IL)으로 분석하였다. 20

표 10. CT 환자선량 평가서 CT 환자선량 평가서 의료기관명 : 제조사 : 제조년도: 모델명(ch수) : 임상에서의 촬영조건 (1) 두부 mas kvp collimation mm scan cm tube current ma range channel rotation time slice width mm cm ~ 94cm pitch total scan time table speed mm algorithm CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgycm) effective dose ImPACT (2) 복부 kvp mas tube current ma collimation mm scan cm channel rotation time slice width mm range cm ~ 44cm pitch total scan time table speed mm algorithm ImPACT CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgy*cm) effective dose 21

그림 9. ImPACT 스캔을 이용한 유효선량의 계산 그림 10. CT-EXPO 프로그램을 이용한 유효선량의 계산 22

Ⅲ CT 엑스선 검사에서의 환자선량 평가 및 환자선량 권고량 확립 1. 의료기관에서의 CT 엑스선검사시 촬영조건 (1) 팬텀을 이용한 실제측정 CT 엑스선검사 시 환자가 받는 선량을 의료기관 종별로 200대 장치에 대하여 두부와 복부엑스선검사에서의 CTDI 등 환자선량을 측정하기 위한 촬 영조건으로 관전압은 120 kvp와 140 kvp를 사용하였고 관전류와 collimation 은 의료기관별로 다양하였다. 표 11. 두부엑스선검사에서의 촬영조건 Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum kvp 121.8 4.0 120.0 120.0 120.0 120.0 140.0 tube current ma rotation time 195.7 95.2 173.3 130.0 240.0 40.0 680.0 1.6 0.8 1.5 1.0 2.0 0.5 4.8 mas 265.1 75.1 260.0 219.0 300.0 50.0 550.0 collimation 11.8 6.8 10.0 7.8 16.0 3.0 40.0 table increment 11.8 6.8 10.0 7.8 16.0 3.0 40.0 표 12. 복부엑스선검사에서의 촬영조건 Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum kvp 121.1 4.8 120.0 120.0 120.0 100.0 140.0 tube current ma rotation time 200.0 110.6 170.0 110.0 250.0 40.0 596.0 1.2 0.9 1.0 0.8 1.0 0.5 4.8 mas 190.5 89.6 180.0 139.0 220.0 50.0 960.0 collimation 12.6 7.9 10.0 8.8 12.0 4.0 40.0 table increment 12.6 7.9 10.0 9.9 12.0 4.0 40.0 23

(2) 수학적 팬텀을 이용한 유효선량 측정 CT 엑스선검사 시 실제 임상에서 환자가 받는 선량을 200대 장치에 대 하여 병원에서 실제로 두부, 복부 촬영시 시행되고 있는 CT 촬영조건을 조사하였으며 이를 바탕으로 각각 108대에 대하여 ImPACT scan으로 실시하고, 126대 장치에 대하여는 CT-EXPO 프로그램을 이용하여 두부, 복부 촬영에 대한 유효선량을 측정하였다. 구형장치나 최근에 개발된 신형장치에 대하여는 아직 프로그램이 개발되어 있지 않아 수행할 수 없었다. 표 13. 두부촬영시 임상촬영조건 두부 Average SD Median 1st 3rd Quarterile Quarterile Minimum Maximum kvp 121.81 4.07 120.00 120.00 120.00 120.00 140.00 tube current ma 206.63 97.12 173.30 131.50 280.00 60.00 525.00 rotation time 1.49 0.71 1.50 1.00 2.00 0.50 4.80 mas 261.09 73.98 260.00 210.00 300.00 50.00 550.00 collimation 11.89 7.41 10.00 5.00 18.00 3.00 38.40 table speed 10.29 5.87 10.00 5.00 12.60 3.00 28.80 slice width 8.27 5.46 7.00 5.00 10.00 0.75 28.80 scan range 15.75 4.39 14.70 12.50 18.00 8.70 25.00 표 14. 복부촬영시 임상촬영조건 복부 Average SD Median 1st Quarterile 3rd Quarterile Minimum Maximum kvp 120.41 4.53 120.00 120.00 120.00 100.00 130.00 tube current ma rotation time 208.99 109.20 177.50 125.50 280.00 50.00 506.00 1.08 0.75 0.80 0.60 1.00 0.50 4.80 mas 176.77 62.34 160.00 138.50 200.00 50.00 380.00 collimation 14.67 9.26 10.00 8.00 20.00 4.00 40.00 table speed slice width scan range 11.11 7.84 10.00 7.00 10.00 1.00 40.00 9.09 6.73 8.00 5.00 10.00 0.75 40.00 34.06 10.65 35.00 25.00 43.00 12.50 57.00 24

2. CT 엑스선검사에서의 환자선량 평가 CT 엑스선검사 시 환자가 받는 선량을 전국적으로 200대의 장비에 대하 여 두부, 복부 팬텀을 이용하여 CTDI 실측을 시행한 결과 두부에서의 CTDIvol은 기준조건에서 평균 46.38mGy, 중간값 46.44mGy, 3사분위 54.93mGy이었고, 의료기관 촬영조건으로 측정한 CTDIvol은 평균 47.74mGy, 중간값은 46.79mGy, 3사분위값은 57.97mGy이었다. 복부에서의 기준조건으로 측정한 CTDIvol은 평균 22.08mGy, 중간값은 21.20mGy, 3사분위값은 25.98mGy이었고, 의료기관 촬영조건으로 측정한 CTDIvol은 평균 16.84mGy, 중간값은 15.01mGy, 3사분위값은 20.64mGy이었다. 임상 영상촬영조건에서 얻어진 CT 엑스선검사시 환자선량은 두부, 복부에서 CTDIvol은 3사분위값 60.23 mgy, 20.00mGy, DLP는 1,009 mgy cm, 688mGy cm, 유효선량은 2.70 msv, 10.10 msv로 외국의 환자선량 권고량과 비슷하였다. 외국의 환자 선량 권고량은 두부, 복부에서 CTDIvol은 60-100 mgy, 13-35 mgy, DLP는 930-1,100 mgy cm, 560-980 mgy cm로 다양하였다. (1) 팬텀을 이용한 환자선량 평가 두부와 복부팬텀으로 기준조건과 병원의 임상에서의 촬영조건으로 실제 측정한 결과는 다음 표 15에서 표 18과 같다. 표 15. 두부팬텀을 기준조건으로 측정하여 계산한 선량 Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum CTDIw (mgy) 46.38 12.11 46.44 37.90 54.93 14.06 95.52 CTDIvol (mgy) DLP (mgy cm) 46.38 12.11 46.44 37.90 54.93 14.06 95.52 811.72 211.89 812.70 663.25 961.23 246.05 1671.60 표 16. 복부팬텀을 기준조건으로 측정하여 계산한 선량 CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgy cm) Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum 22.08 7.16 21.20 16.83 25.98 4.94 56.13 22.08 7.16 21.20 16.83 25.98 4.94 56.13 552.07 179.07 529.88 420.69 649.44 123.50 1,403.25 25

표 17. 두부팬텀을 병원 촬영조건으로 측정하여 계산한 선량 CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgy cm) Effective dose(msv) Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum 47.74 16.76 46.79 37.38 57.97 11.32 97.85 47.74 16.76 46.79 37.38 57.97 11.32 97.85 835.51 293.31 818.83 654.15 1,014.48 198.10 1,712.38 1.92 0.67 1.88 1.50 2.33 0.46 3.94 표 18. 복부팬텀을 병원 촬영조건으로 측정하여 계산한 선량 CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgy cm) Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum 16.99 9.56 15.01 10.78 20.64 3.17 66.67 16.84 9.18 15.01 10.66 20.64 3.17 66.67 421.00 229.50 375.25 266.44 516.00 79.25 1,666.75 (2) 수학적 팬텀을 이용한 환자선량 평가 수학적 팬텀을 이용한 환자선량 평가는 ImPACT scan과 CT-EXPO 프 로그램을 이용하여 두부 및 복부 촬영에 대하여 병원의 임상 촬영조건 으로 실시한 검사의 유효선량에 대하여 측정하였고, 실제 측정한 결과 는 다음 표 19에서 표 22와 같다. 표 19. ImPACT scan을 이용한 두부 촬영에서의 유효선량 계산 CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgy cm) Effective dose(msv) Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum 48.08 15.37 51.15 36.48 59.18 9.40 84.70 47.66 15.17 51.15 36.80 58.88 9.40 84.70 758.08 346.51 674.50 517.50 944.50 165.00 1,822.00 1.90 1.22 1.60 1.18 2.20 0.42 5.40 26

표 20. CT-EXPO scan을 이용한 두부 촬영에서의 유효선량 계산 CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgy cm) Effective dose(msv) Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum 49.82 15.76 50.90 37.15 60.30 10.80 95.00 49.76 15.66 50.70 37.15 60.23 10.80 95.00 844.31 369.77 759.50 584.00 1,009.00 271.00 2,223.00 2.28 1.04 2.00 1.60 2.70 0.70 6.20 표 21. ImPACT scan을 이용한 복부 촬영에서의 유효선량 계산 CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgy cm) Effective dose(msv) Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum 14.31 5.57 14.10 10.00 17.85 5.20 28.80 13.96 5.86 13.00 8.95 17.85 4.30 28.80 551.03 836.06 450.00 282.50 613.50 99.00 1,268.00 7.01 3.41 7.00 4.05 9.00 1.70 17.00 표 22. CT-EXPO scan을 이용한 복부 촬영에서의 유효선량 계산 CTDIw (mgy) CTDIvol (mgy) DLP (mgy cm) Effective dose(msv) Average SD Median 1st Quartile 3rd Quartile Minimum Maximum 15.76 6.36 15.00 10.80 19.80 5.30 49.60 15.63 6.65 15.00 10.80 20.00 5.30 49.60 557.76 302.60 510.00 350.00 688.00 102.00 1,869.00 8.24 4.48 7.50 5.20 10.10 1.40 27.80 3) CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량 우리나라의 CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량은 CTDIvol은 두부 60mGy, 복부 20mGy, DLP는 두부는 1,000 mgy cm, 복부는 700 mgy cm 로 권고한다(표23, 표24, 그림11, 그림12, 그림13, 그림14). 27

표 23. CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량과 외국 환자선량 권고량과의 비교(CTDI) Korea- I,av 2008 Korea- E,av Korea- I,3rd 2008 Korea- E,3rd UK 2003 Germany 2006 EU, 2000 IAEA (CTDIw) average Head 47.66 49.76 58.88 60.23 100 60 60 50 75 abdomen 13.96 15.63 17.85 20.00 13 15 35 25 25 ACR Korea-I, av: ImPACT scan으로 계산한 평균값 Korea-E, av: CT-EXPO로 계산한 평균값 Korea-I, 3rd: ImPACT scan으로 계산한 제3사분위값 Korea-E, 3rd: CT-EXPO로 계산한 제3사분위값 그림 11. 두부 CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량(CTDIvol) 그림 12. 복부 CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량(CTDIvol) 28

표 24. CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량과 외국 환자선량 권고량과의 비교(DLP) Korea- I,av (2008) Korea- E,av Korea- I,3rd (2008) Korea- E,3rd UK 2003 Germany 2006 EU, 2000 IAEA, 2006 ACR Mean 3rd Head 758.08 844.31 944.50 1009.00 930 1100 1050 544 527 - abdomen 551.03 557.76 613.50 688.00 560 980 780 549 696 - Korea-I, av: ImPACT scan으로 계산한 평균값 Korea-E, av: CT-EXPO로 계산한 평균값 Korea-I, 3rd: ImPACT scan으로 계산한 제3사분위값 Korea-E, 3rd: CT-EXPO로 계산한 제3사분위값 그림 13. 두부 CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량(DLP) 그림 14. 복부 CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량(DLP) 29

2. CT 엑스선검사시 환자선량의 국가간 비교분석 세계보건기구(WHO), 국제원자력기구(IAEA) 등 국제기구가 공동으로 진 단방사선분야에서의 환자 방어를 위하여 1996년에 IAEA Basic Safety Standards(BSS No.115)를 마련하여 CT 엑스선 검사 등 검사별로 환자선량 Guidance level을 보고한 바 있다. 2001년에는 국제방사선방어위원회가 최근 몇 년간 각국의 공인 기관이 환자선량을 평가하여 마련한 환자선량 권고량 을 보고한 바 있다. 최근 영국과 독일에서는 성인과 소아를 모두 포함하는 범 국가적인 환자선량 평가가 각각 이루어졌고 이 방사선량의 제3사분위값 (third quartile)을 중심으로 환자선량 권고량이 제시되었다. 이 환자선량 권고 량은 광범위한 환자선량을 평가한 참고치로서 권고량 일뿐 가장 이상적인 수 치는 아니다. (1) 미국에서의 CT 엑스선검사시 환자선량 평가 미국에서는 FDA, CDRH(Center for Devices and Radiological Health) 가 50개주의 방사선관리 프로그램 대표로 구성된 CRCPD(Conference of Radiation Control Program Directors)와 협조하여 진단방사선분야에서 의 환자가 받는 선량을 평가하고 있다. 또한 CDRH가 매년 NEXT (Nationwide Evaluation of X-ray Trends) survey program을 운영하여 방사선검사를 선택하고 미국 내의 대표적인 의료기관을 선정하여 방사 선 선량 데이터를 수집하고 환자 피폭, 일반 및 투시촬영 기술요소, 진 단방사선분야에서의 임상화질 및 필름현상 질 등의 진단영상정보자료를 함께 분석하여 그 결과를 보고하고 있다. 미국에서 CT 엑스선 검사 시 환자선량 평가는 2000년에 실시한 바 있다(표25). 표 25. 미국에서의 CT 엑스선검사시 환자선량 평가 (CDRH, 2000) CT 검사부위 환자선량(mSv) Head 2 Chest 7 Abdomen 7 Pelvis 6 30

(2) 영국에서의 CT 엑스선검사시 환자선량 평가 영국에서는 HPA(Health Protection Agency, 전 NRPB)는 1992년에 영 국 전역에서 측정한 환자선량을 수집하기 위한 NCC(National Collation Centre)를 확립하였고 NPDD(National Patient Dose Database)를 구축하 였다. 1996년부터 2000년 12월까지 수집한 자료를 평가하고 국가 환자 선량 데이터베이스를 분석하여 국가표준선량(National Reference Dose) 을 보고한 바 있다. 영국에서의 일반적인 엑스선검사와 CT 검사에서의 대표적인 유효선량을 비교하여 발표된 바 있다(표26). 또한 2003년에는 전국적으로 CT 촬영에서의 환자선량을 평가하여 발표한 바 있다(표27). 표 26. 영국의 CT 엑스선검사시 환자선량(RCR, 1998) CT 검사부위 환자선량(mSv) Head 2 Chest 8 Abdomen 10 Pelvis 10 표 27. 영국의 CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량(NRPB, 2003) 환자 그룹 검사부위 CTDIvol(mGy) DLP (mgy cm) 어른 Head 100 930 Chest 13 580 Abdomen-pelvis 14 560 소아 1세이하 Head 30 270 Chest 12 200 5세 Head 45 470 Chest 13 230 10세 Head 50 620 Chest 20 370 Note Head 검사와 소아의 모든 검사는 16-cm 팬텀 기준. 어른의 chest 와 abdomen-pelvis검사는 32-cm 팬텀 기준. 31

3) 일본에서의 CT 엑스선검사시 환자선량 평가 일본에서의 환자선량 평가는 일본방사선의학종합연구소(NIRS: National Institute of Radiological Sciences) 가 의료분야에서의 환자에 대한 환자 선량 및 집단선량을 평가하였다. 일본방사선기사회가 진단방사선분야에 서의 저감목표값을 확립하여 의료피폭 저감을 위한 노력을 하고 있으 며, CT 엑스선 검사 시 저감목표값은 두부 40 mgy, 복부 11 mgy로 설 정하여 의료피폭 저감을 위한 연구 및 활동을 수행하고 있다(표 28). 표 28. 일본에서의 CT 엑스선검사시 환자선량 저감 목표값(일본방사선기사회) 검사부위 환자선량 저감목표값(mGy) Head 40 CT Abdomen 11 투시 3.2 (4) 독일에서의 CT 엑스선검사시 환자선량 평가 독일에서의 환자선량 평가 및 방사선검사 시 환자선량 권고량은 연방방 사선방어청에서 2003년에 렌트겐규정 (1987. 1. 8제정)을 개정하여 의 사가 성인 검진 시 환자선량권고량을 기준으로 하도록 규정하고 있다 (표29) 또한 2005년-2006년까지 전국적으로 CT 검사에서의 환자선량을 평가하여 환자선량 권고량을 확립하여 의료기관이 사용하도록 하고 있 다(표30). 표 29. 독일에서의 CT 엑스선검사시 환자선량 평가 검사 CTDIw(mGy) DLP (mgy cm) CT Head 60 1050 Abdomen 24 1500 32

표 30. 독일에서의 환자선량 권고량 환자 그룹 검사 CTDIvol(mGy) DLP (mgy cm) 1세이하 Head 33 390 Chest 3.5 55 Abdomen-pelvis 5 145 1세 5세 Head 40 520 Chest 5.5 110 Abdomen-pelvis 8 255 6세 10세 Head 50 710 Chest 8.5 210 Abdomen-pelvis 13 475 11세 15세 Head 60 920 Chest 6.8 205 Abdomen-pelvis 10 500 16세 이상 Head 60 1100 Chest 10 345 Abdomen-pelvis 15 980 Note Head 검사와 15세이하의 모든 검사는 16-cm 팬텀 기준. 11세 이상의 chest 와 abdomen-pelvis검사는 32-cm 팬텀 기준. 33

Ⅳ 알기 쉬운 CT 환자선량 계산 매뉴얼 1. CT 환자선량 계산 매뉴얼 마련 CT 엑스선검사에서의 환자선량은 실제적으로 측정하거나 실측한 값과 같 은 촬영조건을 넣어 임팩트 스캔으로 계산한 값이 실측한 값과 비슷한 결과 를 보이므로 실제 팬텀을 이용한 실측을 하지 않더라도 촬영에 사용한 조건 을 입력하여 환자가 받는 방사선량을 쉽게 알 수 있다. 개개 병원에서 환자 선량에 대한 모니터링은 환자선량의 중요성을 강조하여 최신 장치에서는 환 자선량이 프로그램화 되어 계산되어 나오는 수치를 이용하거나 수학적 팬텀 을 이용하여 계산을 쉽게하여 환자선량을 저감할 수 있다. 그러나 매뉴얼이 한글화되어 있지 않으며 입력하는 변수들이 많아서 실제로 병원에서 이용하 기가 까다로운 점이 있었다. 따라서 CT 엑스선검사에서의 환자선량을 저감하 기 위하여 의료기관에서 누구나 쉽게 환자선량을 계산하고 환자선량을 관리 할 수 있도록 수학적 팬텀을 이용하는 검사안내서를 마련하였다. ImPACT CT Patient Dosimetry Calculator 프로그램이나 CT-Expo 프로그램은 상용화 되어 있다. 이 안내서는 많은 기종에서 CT 촬영시 기본적으로 기계에 표시되 는 계산된 CTDI 값과 DLP 값과 변환인자를 이용하여 유효선량을 계산하는 법, ImPACT scan 이용법, CT-Expo 파일 이용법 등을 소개하였다. 2. 알기 쉬운 CT 환자선량 계산 매뉴얼 사용방법 CT에 의한 방사선 유효선량을 추정하기 위해서는 변환인자(conversion factor)를 이용하는 방법과 몬테카를로 시뮬레이션 방법을 이용한 수학적 팬 텀을 사용하는 방법이 있다. 검사시 CT에 표시되는 CTDI 값과 DLP 값을 기 록하거나, 수학적 팬텀에 사용 장비 기종과 촬영 조건 등 변수를 대입하면 쉽게 환자선량을 구할 수 있다. 이러한 방법을 이용하여 CT 엑스선검사에서 의 환자선량 추정 시 알아두어야 할 것은 이 값이 절대적인 것이 아니며 통 계를 이용한 추정방법이다. 또한 기기의 성능과 환자 조건에 따라 변화될 수 있으며 계속적으로 수정 보완되고 있으므로 절대적인 값이 아니라는 점에서 주의가 필요하나 환자선량을 저감하는데는 필요한 선량평가 방법 중의 하나이다. 34

알기 쉬운 CT 환자선량 계산 매뉴얼 가. 변환인자 계산법 S-사의 CT 피폭선량 추정치 G-사의 CT 피폭선량 추정치 CT 촬영시 기기에 표시되는 선량 보고서는 위 표와 같이 얻을 수 있다. 35

나. ImPACT CT Patient Dosimetry Calculator ImPACT는 각 CT 장비의 고유의 특성을 고려하여 각각의 Parameter 에 대해 CTDI, DLP, Effective dose로 계산되어 표시된다. 1) ImPACT 프로그램을 실행한다. 36

(2) Scanner model - 실행된 화면의 가장 아래부분에 여러 sheet중 scan calculation sheet를 선택하면 Scanner model 및 각각의 parameter를 기입할 수 있는 sheet 가 나타나게 된다. (가) Manufacturer 선택 1) 계산지가 나타나게 되면 Manufacturer를 선택하면 그에 따 른 Scanner를 선택할 수 있다. 2) Scanner에 맞는 kv를 선택 후 부 위에 맞게 head/body 를 선택한다. 3) 선택이 끝나면 update data를 눌러 장비에맞게 갱신해준다. (누르지 않을 경우 해당장비에 맞 는 값이 적용되지 않는다.) 4)Scan Range를 직접입력하거나 Get From Phantom Diagram"으로 선택한다. 이 경우 NRPB-SR-250가 필요하 다. (http://www.hpa.org.uk/) 37

38 (나) Scanner 선택

(다) 관전압(kV) 설정 39

40 (라) Scan Region 설정

3) Scan Range를 선택한다. 실제 측정한 범위를 넣으면 된다. 41

4) Aquisition parameter를 대입하면 계산된 값이 보인다. - 각 parameter를 대입한다. 계산된 선량이 산출된다. (참고: version 0.99x 20/01/06, http://www.impactscan.org/ctdosimetry.htm) 42

나. CT Expo 선량계산 - ImPACT와 비슷한 과정으로 진행된다. 이 프로그램은 환자의 나이와 성별에 맞게 환차선량을 산출해 낼 수 있다. 1) CT-EXPO 선량계산 프로그램을 실행한다. 처음 프로그램을 실행하면 세개의 Mode로 나뉘어진다. - Calculate, Benchmarking, Standard 셋 중 Standard mode로 실행한다. 43

- 흰색부분은 직접 입력해야 하는 부분이다. - 회색부분은 입력하지 않고 스스로 layout되는 부분이다. - 노란색 부분은 결과값을 나타내준다. 44

2) 가장 먼저 Scan mode를 선택 한다. 45

46 3) Scan mode의 선택이 끝나면 Manufacturer와 Scanner를 선택한다.

4) CTDI 측정시 실제 사용하였던 Parameter를 입력한다. 5) Parameter를 모두 입력하면 노란색 부위에 성별에 따른 결과값이 산출된다. 47

Ⅴ 의료피폭을 줄이기 위한 저감대책 의료피폭 저감화를 위해서는 환자의 방사선방어 최적화를 위한 환자중심 의 방사선안전관리 체제로의 의식의 전환이 필요하다. 또한 환자가 엑스선 검사를 받는데 있어 안심하고 진료를 받을 수 있도록 환자중심의 의료 환경 을 조성하고 의료피폭 저감화 등 선진화된 안전관리 프로그램을 마련하여야 한다. 1. CT 엑스선 검사에서의 환자선량 권고량 확립 및 권고 국제방사선방어위원회(ICRP)에서 진단 방사선 분야에서의 환자가 받는 선 량에 대하여 진단에 따른 이득이 많고 특수성을 인정하여 선량한도를 정하고 있지 않다. 그러나 환자의 방사선방어 최적화를 위하여 환자선량 권고량을 확립하여 의료기관에 권고하도록 권고하고 있다. 따라서 국내 실정에 맞게 CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량을 마련하고 의료기관에 제공하여 환 자선량을 저감할 수 있도록 하여야 한다. 2. 진단용방사선관계종사자에 대한 정기교육 제도 마련 진단용방사선관계종사자에 대한 정기적인 교육프로그램은 현재 마련되어 있지 않다. 반면에 방사선작업종사자는 원자력법에 따라 교육을 이수하고 있 다. 따라서 의료피폭 저감화를 위해서는 의료법에서도 종사자의 교육에 대한 법적인 제도 마련이 시급하다. 환자선량 측정 등 선진화된 저감화 프로그램 을 마련하여 종사자에 대한 주기적인 방사선안전관리 교육 이수를 통하여 환 자선량 관리가 수행될 수 있도록 하여야 한다. 3. 진단용방사선발생장치의 안전관리 철저 의료피폭 저감을 위해서는 진단에 필요한 최적의 영상을 얻기 위해 성능 관리를 철저하게 수행하여야만 한다. 정기적인 성능 및 영상의 품질관리 점 검주기표를 작성하고 주기적으로 점검하여야 한다. 또한 최적의 영상을 얻기 위한 기술적 요소들을 제조업체의 도움을 받아 진단영상정보의 설비가 최적 48

화 되도록 관리하여야 한다. 4. 표준 촬영기법 준수 및 방사선장해방어용기구 사용 임상 영상의학검사에서 의료피폭 저감을 위해서는 표준 촬영기법의 준수 가 필요하다. CT 엑스선검사에서의 표준 프로토콜을 최적화하고 임상적 정당 성 없이 검사하지 말아야 하며 요청 대상 신체부위에만 국한하여 실시하여야 한다. 또한 환자의 성선 등을 가릴 수 있도록 적절한 방사선장해방어용기구 의 사용이 필수적이며 표준 프로토콜 확립 등 의료기관에서도 의료피폭 저감 화를 위한 지속적인 연구와 노력이 필요하다. 49

참고문헌 1. ICRP: Protection of the Patient in Diagnostic Radiology, Publication 34, Annals of the ICRP 9(2/3), Pergamon Press, Oxford(1982) 2. ICRP: 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Publication 60, Annals of the ICRP Vol.21, No.1-3, Pergamon Press, Oxford(1991) 3. ICRP: Radiological Protection and Safety in Medicine, Publication 73, Annals of the ICRP Vol.30, No.4, Pergamon Press, Oxford(1996) 4. ICRP: Managing Patient Dose in Computed Tomography, Publication 87, Annals of the ICRP 9(2/3), Pergamon Press, Oxford(2000) 5. ICRP: Radiation and Your Patient: A Guide for Medical Practioners, Annals of the ICRP Suppoting Guidance 2, Pergamon Press, Oxford(2001) 6. ICRP The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, Publication 103, http://www.icrp.org, http://www.sciencedirect.com/science/journal/01466453 7. ICRP: Managing Patient Dose in Multi-Detector Computed Tomography(MDCT), Publication 102, Annals of the ICRP Vol.37, No.1, Pergamon Press, Oxford(2007) 8. IAEA Safety Series No.115, International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources(1996) 9. UNSCEAR 2000 Report Vol. I Sources and Effects of Ionization Radiation, Annex D Medical radiation exposure, UNSCEAR(2000) 10. Nationwide Evaluation of X-ray Trends(NEXT): http://www.fda.gov/cdrh/radhlth/next.html 11. Doses to Patients from Medical X-ray Examinations in the U.K.2000 Review, NRPB(2002) 11. Doses from Computed Tomography(CT) Examinations in the U.K.2003 Review, NRPB(2003) 50

12. European Guidelines on Quality Criteria for Computed Tomography. Report EUR 16262. Brussels, Belgium: European Commission(1999) 13. 의료피폭의 가이드라인, 사단법인 일본방사선기사회 의료피폭가이드라인 위원회(2000) 14. 방사선검사 및 핵의학검사에 적용되는 진단참고준위 공시-독일연방방사선 방어청(2003) 15. 전산화단층엑스선검사에서의 환자선량 평가연구-식품의약품안전청 연구결 과 보고서(2008) 16. 2007년도 특수의료장비관리자 교육, 서울: 한국의료영상품질관리원(2007) 17. Nagel M, Stamm G. Paediatric CT exposure practice in the federal republic of Germany: results of a nation-wide survey in 2005/2006. Hannover Medical School http://www.mh-hannover.de/uploads/media/report_german_paed-ct- Survey_2005_06.pdf. Accessed October 4, 2007 51

CT 엑스선검사에서의 환자선량 권고량 가이드라인 발 행 년 월 일 :2009년 9월 발 행 인 :김승희 편 집 위 원 장 :김동섭 편 집 위 원 : 보 건 복 지 가 족 부 보건의료정책실 의 료 자 원 과 정윤순 제갈문규,이영지 식품의약품안전평가원 의 료 제 품 연 구 부 방 사 선 안 전 과 김혁주, 이광용, 이현구, 이정은, 임천일, 손혜경, 김병우, 양현규 발 행 처 122-704 #194, 서울시 은평구 통일로 194번지 Tel. (02)380-1767~8 Fax (02)358-2158