임산부의 흉부 전후 방향 이동 X선 촬영 시 적절한 콜리메이션 조절과 중심 X선 변경에 따른 태아의 피폭선량 감소에 관한 연구
The Study on the Reduction of Radiation Dose to the Fetus According to Collimation and Central X-ray Adjustment during Portable Chest AP X-ray Examination of Pregnant Women
초록/요약
1) 목적 임산부는 분만 시 수반될 수 있는 응급 상황 대비 및 건강 상태 확인을 위해 또는 자궁수축억제제 등의 약물 부작용 관찰을 위해 빈번히 흉부 전후 방향 이동 X선 촬영을 시행하고 있다. 이러한 상황에 태아는 무시할 수 없을 정도의 방사선 피폭을 받고 있으며, 방사선 감수성이 높은 태아의 생물학적 효과를 줄이기 위한 적극적 노력이 필요하다. 이에 임산부의 흉부 전후 방향 이동 X선 촬영 시 적절한 콜리메이션 조절과 중심 X선의 변경으로 태아의 피폭선량 감소와 영상의 화질변화를 정량적으로 평가하고 최적의 검사 방법을 알아보고자 한다. 2) 대상 및 방법 본 실험은 두 개의 GROUP으로 나누어 실험하였다. 기존의 임산부 흉부 촬영 방법 GROUP A(14 x 17inch 콜리메이션, 흉추 8번 중심 X선)와 태아의 피폭선량 감소를 위한 방법 GROUP B(14 x 14inch 콜리메이션, 흉추 8번 상방 4cm 중심 X선)로 나누어 실험하였다. GROUP B의 콜리메이션 upper margin은 GROUP A와 동일하게 설정하였으며, lower margin은 늑골횡격막각(costophrenic angle)에 맞추어 설정하였다. 또한 중심 X선의 위치는 흉추 8번 상방 4cm로 변경하여 복부 내 태아에 1차 선속이 조사되지 않도록 설정하였다. 태아의 피폭선량 측정은 Rando phantom을 이용하였다. 복부 내 태아의 위치에 해당하는 L1, L2, L3 level에 nanoDots를 삽입하여 16회 촬영하였으며, 3번 반복 측정하여 평균값으로 설정하였다. 영상의 정량적 평가는 Lungman phantom의 4곳(Rt. Lung, Lt. Lung, Heart, Spine)을 설정하여 30회 촬영 하였으며, 각각의 SNR 값을 측정하였다. 또한 사이즈가 다른 인공 폐 결절을 3곳(Rt. Upper lung, Rt. Lower lung, Lt. Lung)에 삽입하여 각각 30회의 CNR 값을 측정하였다. 두 GROUP의 결과 비교는 IBM SPSS Statistics(Ver. 23) 프로그램을 활용하여 독립표본 t-검정을 통해 통계학적 유의성을 살펴보았다. 3) 결과 두 GROUP의 평균선량 비교결과 L1 level의 평균선량 값은 70.189μ㏜에서 48.738μ㏜로 감소하였으며, L2 level의 평균선량 값은 23.677μ㏜에서 11.104μ㏜로 감소하였다. 또한 L3 level의 평균선량 값은 10.213μ㏜에서 4.144μ㏜로 감소하여 세 지점의 평균선량 값은 각각 30%, 53%, 59%의 감소함을 나타내었다. SNR의 평균값은 Rt. Lung, Lt. Lung, Heart에서 각각 34.280에서 35.169로, 42.144에서 43.851로, 36.456에서 37.458로 증가하였고, Spine에서는 85.561에서 85.245로 감소하였으며 통계학적 유의성은 없었다. (p>0.05) CNR의 비교결과 Rt. Upper lung에서 폐 결절 값은 0.981에서 1.192로, Rt. Lower lung은 1.421에서 1.624로, Lt. Lung은 1.012에서 1.064로 각각 CNR의 평균값이 증가하였으며 통계학적으로 유의하였다. (p<0.05) 4) 결론 임산부의 흉부 전후 방향 이동 X선 촬영 시 태아의 피폭선량 감소를 위해 차폐체를 이용한 방법 뿐 아니라 1차 선속 및 산란선으로 발생할 수 있는 불필요한 태아의 피폭을 최소화 할 수 있도록 콜리메이션 lower margin은 늑골횡격막각으로 설정하며, 중심 X선은 상향 위치 변경하여 최적의 촬영 환경을 조성하고자 한다. 핵심용어 : 임산부, 태아, 피폭선량, 콜리메이션, 중심 X선
more초록/요약
1) Purpose Portable chest AP X-rays are performed on pregnant women to prepare for emergencies during labor and delivery, check health condition before surgeries, and observe side effects of uterine contraction inhibitors and drug use. In these cases, fetuses are exposed to radiation to an extent that cannot be ignored. Active effort is needed to reduce the biological effects of radiation exposure of fetuses sensitive to radiation. The purpose of this study is to evaluate the reduction of radiation dose to the fetus, quantitively evaluate the change in image quality, and find the optimal examination method according to appropriate collimation adjustment and central X-ray position change during portable chest AP X-ray examination of pregnant women. 2) Materials and Methods This experiment was conducted by dividing into two groups: standard imaging method of a pregnant woman Group A (14 x 17inch collimation, central X-ray centered at T8 vertebra), and method which reduces the radiation dose of the fetus Group B (14 x 14inch collimation, central X-ray centered at 4cm. above T8 vertebra). The upper margin of the collimation of Group B was set the same as that of Group A, and the lower margin was set according to the costophrenic angle. The location of the central X-ray was changed to 4cm. above the standard position to prevent primary beam irradiation of the fetus. The radiation dose of the fetus was measured by inserting nanoDots into L1, L2, and L3, corresponding to the location of the fetus in the abdomen using Rando Phantom, each was measured sixteen times. Quantitative evaluation was conducted by setting 4 points on the Lungman Phantom (Rt. Lung, Lt. Lung, Heart, Spine) and measuring the SNR thirty times at each point. In addition, 3 artificial lung nodules of different sizes (Rt. Upper Lung, Rt. Lower Lung, Lt. Lung) were inserted and the CNR was measured thirty times. The results of the two groups were compared by determining the statistical significance through the independent t-test using IBM SPSS Statistics (Ver. 23) program. 3) Results The result of average dose value of the 2 groups are like the following: 70.189μ㏜ to 48.738 μ㏜ for L1, 23.677 μ㏜ to 11.104 μ㏜ for L2, and 10.213 μ㏜ to 4.144 for L3 μ㏜. The dose decreased 30%, 53%, and 59% at each point, respectively. The average SNR value increased from 34.280 to 35.169, 42.144 to 43.851, and 36.456 to 37.458 at the Rt. Lung, Lt. Lung, and Heart, respectively. There was no statistically significant difference at any points on the Spine (p>0.05). The average CNR value increased from 0.981 to 1.192 at the Rt. Upper Lung nodule, 1.421 to 1.624 at the Rt. Lower Lung, and 1.012 to 1.064 at the Lt. Lung. There was a statistically significant difference (p<0.05). 4) Conclusion In addition to the use of radiation shielding of pregnant women during chest AP X-ray examination, unnecessary radiation exposure of the fetus from primary beam irradiation and scatter radiation should be reduced by limiting the lower margin of the collimation to the lung field. An effort to create an optimal examination environment should be practiced by moving the central X-ray position above the standard location. Keywords : pregnant women, fetus, radiation dose, collimation, central X-ray
more목차
Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 배경 1
2. 연구의 목적 2
Ⅱ. 이론적 배경 3
1. X선의 발견 3
2. 의료 X선 발생장치의 원리 4
1) 특성 X선 (Characteristics X-ray) 5
2) 제동 방사선 (Bremsstrahlung) 6
3. 방사선과 암 발생의 관계 6
1) 고 선량 방사선과 암 발생의 관계 6
2) 저 선량 방사선과 암 발생의 관계 7
4. 방사선량의 개념과 단위 9
1) 조사선량 (Exposure dose) 9
2) 흡수선량 (Absorbed dose) 9
3) 등가선량 (Equivalent dose) 10
4) 유효선량 (Effective dose) 10
5. 광 자극 발광 선량계 (OSLD) 11
6. 영상의 정량적 평가 12
1) SNR (Signal to Noise Ratio) 12
2) CNR (Contrast to Noise Ratio) 12
Ⅲ. 대상 및 방법 13
1. 태아의 피폭선량 측정 13
1) 검사 장비 13
2) 실험 방법 14
3) 선량 측정 16
2. 영상의 정량적 평가 17
1) 평가 설정 17
2) 평가 방법 19
3. 통계적 분석 19
Ⅳ. 결과 20
1. 태아의 피폭선량 측정 결과 20
2. 영상의 정량적 평가 22
1) SNR (Signal to Noise Ratio) 22
2) CNR (Contrast to Noise Ratio) 25
Ⅴ. 고찰 27
참고문헌 29
감사의 글 32
