Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 12, No. 6 pp. 2624-2628, 2011 DOI : 10.5762/KAIS.2011.12.6.2624 유리선량계를 이용한 파노라마 검사의 피폭선량 측정 김창규 1* 1 김천대학교 방사선학과 Measurement dose of Dental Panoramagraphy using a Radiophotoluminescent Glass Rod Detector Chang-Gyu Kim 1* 1 Dept of Radiological Science, Gimcheon University 요 약 치과 진료시 파로라마 장치를 이용한 검사에서 유리선량계를 사용하여 피검자의 피폭선량을 측정하였다. 수 정체의 피폭선량 영향을 평가하기 위하여 안경의 재질에 따라 수정체의 피폭선량을 측정하였다. 치아위치별 피폭선량 측정결과 82.4-2,340 μsv 선량분포로 나타나 최대 300% 이상의 피폭선량 차이를 보였다. 따라서 효과적이고 정확한 진단과 피폭선량 관리를 위해서는 장치제조 시 예열시간 단축 과 차폐 등의 조치가 필요할 것으로 생각된다. 안경을 착용하였을 때 착용하지 않았을 때 비하여 수정체의 피폭선량이 안경의 재질에 따라서 1회 검사 시 20-75 μsv 증가 되는 것으로 측정되었다. 그러므로 피폭선량을 최소화하고 효율적인 검사를 위해 치과 파노라마 검사 시 안경을 벗고 검사할 것을 권고 한다. Abstract Exposed dose of a patient was measured by Radiophotoluminescent Glass Rod Detector with a use of a panorama graphic device in dental examination. The effect of exposed dose in optic lens was measured by comparing the different materials of the glasses. Depending on the dental location, the exposed dose distribution was 82.4~2,340uSv. It showed that the maximum difference in dose distribution was over 300%. Thus, when manufacturing the devices, it seemed to require shortening the pre-heat time and additional shielding in order to control the diagnosis and exposed dose. The measurement data of the exposed dose in optic lens was increased 20~75uSv per each test when compared putting on glasses with not wearing. As a result, taking off the glasses is recommended to improve efficiency of the test and minimize the exposed dose during dental panorama graphic examinations. Key Words : Exposed dose, Panorama graphy, Glass rod detecter 1. 서론 치과 진료 시 파노라마 검사는 질병의 치료뿐만 아니 라 사회적인 요구와 개인적인 욕구에 따라 성형 분야에 서도 점차로 이용하는 빈도가 높아지고 있다. 치과 파노 라마 검사를 이용하는 연령층도 방사선 감수성이 민감한 청소년층이 점차로 증가하는 추세이므로 치과 진료분야 이용 방사선에 대한 주의가 요구되고 있다[1,2]. 최근 우리나라에서의 치과용 파노라마 장치 보유현황 이 2002년 5,533대 이었던 것이 2008년12월 현재, 치과 병,의원의 치과용 파노라마 장치가 12,753대로 2.5배 증 가하였다. 이러한 통계 현황은 전체 치과 병의원의 90% 가 장치를 보유한 것으로 치과검사용 파노라마 촬영 빈 도수가 2002년 460,343건에서 2006년 1,712,510건으로 급격히 증가하고 있다[3]. 이러한 치과 방사선을 이용한 파노라마 검사는 수정체 에 영향을 줄 수 있는데 수정체는 방사선에 매우 민감하 여 0.5 Gy -2 Gy 선량에서 수정체의 불투명을 유발할 수 있고 4 Gy를 초과하여 선량을 초과하면 백내장의 원인이 될 수 있다고 보고하고 있다[4,5]. * 교신저자 : 김창규 (radkcg@hanmail.net) 접수일 11년 04월 15일 수정일 11년 05월 05일 게재확정일 11년 06월 09일 2624
유리선량계를 이용한 파노라마 검사의 피폭선량 측정 현대문명을 살아가는 우리는 인공 및 자연 방사선 피 폭에 노출되어 있다. 평균적으로 피폭받는 선량 중 80% 이상이 자연방사선이며, 최대의 인공 방사선 피폭원은 의 료방사선이다[6]. 특히 산업 기술의 발달로 삶이 풍요해 지고 경제적으로 여유가 생기고 평균수명이 연장됨에 따 라 의료 방사선의 기기 이용 빈도와 피폭선량의 증가 횟 수가 증가하고, 의료기관별 장비와 방사선 절차에 의해 환자나 피검자가 받는 선량이 편차를 보인다고 보고한 사실에 관심을 갖을 필요가 있다[7,8]. 의료분야에 종사하는 방사선 종자자들의 피폭선량관 리에 관한 연구[9]와 CT(Computed Tomography)의 검사 프로토콜 변화에 따른 선량감소[10]와 차폐체를 이용한 피폭선량 감소[11]등의 검사 장치에 따른 의료 피폭에 대 한 연구는 국내에서 수행되어 왔으나 치과 영역의 검사 부위에 따른 피폭선량 연구는 거의 전무한 실정이다. 유리선량계는 방사선 피폭선량을 반복측정과 판독이 가능하고 측정 가능한 선량범위가 10 μgy -500 Gy로 측 정범위가 넓으며 감쇄현상(fading effects)이 적고 방향과 에너지 의존성이 우수하다[12,13]. 이에 본 연구는 유리선량계를 이용하여 파노라마 검 사 시 위치별 피폭선량을 측정하고, 안경 착용 유무, 재질 에 따른 방사선에 민감한 수정체 피폭선량을 측정하여 치과 검사 시 방사선 피폭저감 관리 방법을 제시하고자 한다. [그림 1] 유리형광소자 피폭선량 측정 위치 [Fig. 1] Measurement position of dose by Glass Rod Dosimeter 안경 착용 여부에 따른 피폭선량을 측정하고자 유리재 질로 제작된 HR HOSTAR ( DONG YANG OPTICAL CO.) 와 플라스틱 재질로 제작된 TN SLIM-LITE U.V( DONG YANG OPTICAL CO.)안경 렌즈를 사용하여 피 폭선량을 측정하였다[그림 2]. 2. 연구대상 및 방법 2.1 재료 및 장비 치과 파노라마 검사 시 피폭선량 분포 측정 장치는 임 상에서 일반적으로 사용하는 GENORAY GDP-1을 이용 하여 72 kvp 8 ma 17 sec스캔 조건을 사용하였다. 피검 자의 피폭선량을 측정하기위하여 인체등가물질로 구성된 전신용 인체팬텀(Model PBU-31, Kyoto Kagaku, Japan) 과 유리선량계인 Dose Ace(Model GD-352M and FGD-1000, Asahi Techno Glass Cooperation, Shizuoka, Japan)를 사용 하였다. 피폭선량 분포의 측정은 치아의 중심을 기준으로 하여 오른쪽방향과 왼쪽 방향으로 각각 4개의 소자를 배치하 여 부위별 피폭선량 분포를 측정하였으며, 파노라마 검사 시 영향를 미칠 수 있는 수정체의 피폭선량 측정은 안와 내의 수정체 위치에 유리형광 소자를 오른쪽, 왼쪽 각각 3개씩 설치하여 선량을 측정하였다[그림 1]. [그림 2] 안경 착용 여부에 따른 수정체 피폭 선량 측정 방법 [Fig. 2] Measurement of Eye Lens dose by optic lens 피폭선량의 측정은 5회 반복하여 조사하고 측정하여 평균값과 표준편차를 산출하였다. 2.2 유리선량계 선량 측정 유리선량계의 calibration은 일본 방사선 표준원에서 137 Cs 표준선원을 이용하여 6 mgy 가 조사된 유리소자로 calibration을 시행하여 측정하였다. 소자의 특성을 감안하여 선량 조사 전에 Aannealing 과정을 400 o C에서 1시간 가열 후 냉각을 거친 후 background값을 측정하여 10-20 μgy를 측정하였으며 파 노라마 스캔을 시행 한 후 예열과정(pre-heating)을 70 o C 에서 1시간 가열 후 냉각을 거친 후 소자에 조사된 선량 값을 리더기를 통하여 선량 적산 값을 10회 반복하여 판 독하여 평균값과 표준편차를 산출하였다. 산출된 값에서 background값을 감산하여 피폭선량 값을 도출하였다. 2625
한국산학기술학회논문지 제12권 제6호, 2011 3. 결과 및 고찰 3.1 파노라마 검사 시 피폭선량 분포 현대를 살아가는 인류에게 영향을 주는 방사선원은 문 화적, 지리적인 특성에 따라 약간의 차이는 있지만 의료 방사선이라는 것은 주지의 사실이다. 의료상 피폭은 환자 또는 피검자가 의료기관에서 질병의 진료를 위해 방사선 을 피폭하는 것을 말하며 이는 의료기관 작업 종사자의 직업상 피폭과 구분되는 것을 말한다[14]. 환자나 피검자로서 국민이 의료기관에서 받는 피폭은 건강에 많은 관심을 가지고 비용을 부담하는 능력을 갖 춘 선진국가일수록 높아지며, 동일한 검사를 시행하더 라도 의료기관의 검사방법과 절차, 장비에 의해서도 피폭 선량은 편차를 보인다. 라고 보고되고 있다[15]. 의료 방사선 피폭 중에서 치과방사선과 관련된 검사 건수는 2001년 통계기준 17,411,221 건을 넘어서고 점차 검사 건수가 증대되고 있는 실정이다. 치과 방사선 검사 중 파노라마 검사도 2001년 기준 813,482 건을 보고하고 있으며, 미모를 취업과 사회 생활의 경쟁력이라고 생각하 는 사회풍조와 건강한 삶의 질적 요구에 따라 파노라마 검사 건수가 증가되고 있는 추세이고 파노라마 1회 검사 시 유효선량은 0.01 msv로 보고하고 있다[15]. 본 실험에서 치과 파노라마 검사시 피폭선량을 치아 부위별로 9개 부위로 구분하여 측정한 결과 절치부위, 입 의 중심부분에서 피폭선량이 82.4±1.70 μgy로 측정되어 가장 낮게 측정되었으며 중심부분에서 오른쪽 혹은 왼쪽 의 대구치가 있는 부분으로 향할수록 피폭선량은 증가되 는 경향을 보였다[표 1]. 여기에서 제일 오른쪽 하악체(R1)가 있는 부위에서는 2,340±6.31 μgy가 측정되어 검사 부분에서 제일 높은 피 폭선량 수치를 보였다. 제일 왼쪽 하악체(L4)가 있는 부 분에서는 213.6±1.25 μgy가 측정되어 두번째 피폭선량 순위를 보였다. 이러한 현상은 치과 검사용 파노라마 검 사장치의 특성상 오른쪽에서 준비를 하여 충분히 X선관 이 예열을 마친 후에 왼쪽 방향으로 회전하면서 X선을 발생하게 되는 특징 때문에 피폭선량이 치아 부위별로 다르게 측정된 것으로 생각된다. 이러한 측정결과는 치과 검사용 파노라마 장치에서 X 선관으로 부터 X선을 받아들이는 디텍터에 이르는 경로 에서 장치 제조 시 X선관 예열 시간의 단축과 누설선의 차폐 구조가 되게 보완 설계하여 불필요한 피폭선량을 받지 않도록 하여야 할 것으로 판단된다. 또한 이러한 선량의 부위별 피폭선량 불균등 현상은 인체조직등가팬텀의 구조적형태 때문에 산란선량 등이 작용한 결과라 생각된다. 보통의 치과방사선 1회 검사 시 받게 되는 피폭선량은 T. Wrzosk 등[2]의 연구에 의하면 0.01 mrad(0.1 μgy)정 도이며 5 rad(50 mgy)를 넘어서지 않는 것으로 알려져 있으며, 권정안 등[15]의 연구에서는 0.01 msv정도로 보 고하고 있는데 최근 디지털 의료영상과 PACS(Picture Archaving Communication System)의 출현과 더불어 진 료에 적절한 영상을 획득하기 위한 평균 조사선량이 증 가하여 본 실험처럼 피폭선량이 증가된 것으로 생각된다. [표 1] 파노라마 검사 시 피폭선량 분포 [Table 1] Distribution of dose in Panoramagraphy. 구분 피폭선량(μGy) 표준편차(SD) R1 2,340 6.31 R2 116 1.70 R3 92 1.37 R4 87 1.62 CENTER 82.4 1.70 L1 88 1.85 L2 93 1.16 L3 120 1.48 L4 213.6 1.25 3.2 파노라마 검사 시 안경 착용과 재질에 따 른 피폭선량 비교 치과 방사선 검사인 파노라마 검사를 시행 할 때 방사 선에 민감한 눈의 수정체에 검사과정에 노출되는 방사선 에 피폭을 받게 된다. 눈의 수정체는 방사선에 민감하므 로 이유여하를 막론하고 불필요한 방사선의 피폭을 억제 하는 것이 바람직할 것이다. 그래서 본 실험에서는 안경을 착용하고 검사하는 경우 와 그렇지 않은 경우로 구분하여 수정체의 피폭선량을 측정하여 향후 파노라마 검사시 안경의 착용 유무에 따 른 피폭선량을 제시하고 렌즈 등의 착용이 수정체의 피 폭선량에 미치는 영향을 파악하여 치과용 파노라마 검사 시 최적의 검사방법을 확인하려고 시도하였다. 안경렌즈를 착용하기 전의 피폭선량은 70.2±1.29 μgy 로 측정되었고 Plastic재질의 안경 렌즈를 착용한 경우 90±1.25 μgy로 나타났으며, Glass 재질의 안경렌즈를 착 용한 경우 145±1.26 μgy의 피폭선량이 측정되어 안경렌 즈를 착용하는 것이 착용하지 않는 것에 비교하여 피폭 선량이 증가되는 경향을 보였다[표 2]. 2626
유리선량계를 이용한 파노라마 검사의 피폭선량 측정 [표 2] 안경 착용과 재질에 따른 수정체 피폭선량 비교 [Table 2] Comparison of Eye Lens dose from optic lens materials. 구분 피폭선량(μGy) 표준편차(SD) 착용 전 70.2 1.29 Plastic 재질 착용 후 90 1.25 Glass 재질 착용 후 145 1.26 이러한 측정결과는 치과 검사용 파노라마 장치에서X 선관이 머리의 후두부를 회전하며 X선을 발생하고 안면 부에서 X선을 검출하는 원리로 되어 있기 때문에 안경과 같은 부착물을 착용하면 두개부를 투과한 X선과 작용 산 란선 등을 발생하여 피폭선량이 증가되는 것으로 생각된 다. 안경의 재질에 따라서도 피폭선량이 달라지는 결과를 보였는데 유리 재질로 구성된 렌즈가 플라스틱 재질로 구성된 렌즈보다 피폭선량이 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 유리 재질로 구성된 렌즈가 밀도와 원자 번호가 높아서 산란선의 발생이 플라스틱 재질로 구성된 렌즈에 비교하여 증가하였기 때문에 수정체에 보다 더 영향을 주어 피폭선량이 증가한 것으로 사료된다. 이러한 실험 결과를 통하여 치과용 방사선 파노라마 검사 시 반드시 방사선에 민감한 수정체의 피폭선량을 증가시킬 수 있는 안경이나 렌즈를 분리하고 검사를 하 는 것이 바람직 할 것으로 판단된다. 피폭선량 측정에 사용된 유리선량계는 유리 소자의 은 활성 인산염에 전리방사선이 조사되면 전자와 정공PO 4 가 생성되고 생성된 전자는 유리소자 내의 Ag + 에 포획되 어 Ag o 가되며 정공은 PO + 4 에 포획되거나 시간이 경과함 에 따라서 Ag + 로 이행되어 Ag ++ 를 형성한다. 이들 Ago와 Ag ++ 는 보다 안정한 상태인 RPL(Radio Photo Luminescence) 중심을 형성한다. RPL 중심에 자외선을 조사하면 에너지를 받아 여기상태가 되었다가 안정상태 로 돌아오면서 주황색의 형광을 방출하게 된다. 이 때 형 광을 방출하는 RPL중심의 수는 일정하며 주위환경과 판 독과정에서 소멸되지 않으므로 반복 재생 판독이 가능하 다. 이러한 특징은 한번의 판독만을 할 수 있는 열형광 선량계(TLD: Thermo Luminescence Dosimeter) 피폭선량 측정기와 비교하였을 때 가장 큰 차이점이라고 할 수 있 다. 또한 유리선량계에서 방출되는 형광량의 정도는 조사 된 방사선량과 비례하며 400 o C에서 1시간 간단한 열처리 과정을 통해 축적된 선량이 리셋(RESET)되어 재사용이 가능한 특징을 가지고 있다[16]. 이러한 반복 판독과 재사용의 장점을 가지고 있으면서 피폭선량의 측정 범위가 넓고 방향의존성과 정밀도가 좋 아서 본 논문과 같은 의료방사선 피폭을 연구하는 분야 에서 많은 활용이 이루어질 것으로 생각된다. 4. 결 론 치과 진료 시 파로라마 장치를 이용한 검사에서 유리 선량계를 사용하여 피검자의 피폭선량을 측정하였다. 수 정체의 피폭선량 영향을 평가하기 위하여 안경의 재질에 따라 수정체의 피폭선량을 측정하였다. 치아위치별 피폭 선량 측정결과 82.4--2,340 μsv 선량분포로 나타나 최대 300% 이상의 피폭선량 차이를 보였다. 따라서 효과적이 고 정확한 진단과 피폭선량 관리를 위해서는 장치 제조 시 예열시간 단축 과 차폐 등의 조치가 필요할 것으로 생 각된다. 안경을 착용하였을 때 착용하지 않았을 때 비하 여 수정체의 피폭선량이 안경의 재질에 따라서 1회 검사 시 20-75 μsv 증가되는 것으로 측정되었다. 그러므로 피 폭선량을 최소화하고 효율적인 검사를 위해 치과 파노라 마 검사 시 안경을 벗고 검사할 것을 권고 한다. References [1] M. P. Walker, "Post-radiation Dental Index: Develepment and Reliaability", NIH Public Acess, 16(5) pp. 525-530, May, 2008. [2] T. Wrzosk, A. Einarson, "Dental care during pregnancy", Canadian Family Physian, 55 pp598-599, June, 2009. [3] Min-hong Gang, Dental panoramagraphy!, Dental news paper, 15th. April, 2009 [4] G. Dalrymple, M. Goulden, G. Kollmorgen, H. Vogel, "Medical Radiation Biology", WB Saunders, PP235, 1973. [5] K. Nishizawa, T. Maruyama, M. Takayama, M. Okada, J. Hachiya, Y. Furuya, "Determinations of organ doses and effective dose equivalents from computed tomographic examination, Br J Radiol, 64, pp20-28, 1991. [6] NCRP, "Ionizing Radiation Exposures of the Population of the Unite States, National Council on Radiation Protection and Measurement, NCRP Publication 93, 1987. [7] R. wooton, ed., "Radiation Protection of Patients", Cambridge University Press, 1993. 2627
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