I.서 론

최근 의료기술 분야의 비약적인 발전으로 CT검사는 진단 영역에서 첨단화를 가속하고 있다. 1972년 최초의 두부 전용 전산화 단층 촬영 장치(Computed Tomography, CT)의 개발 을 시작으로 1998년 12개의 검출기 배열(detector array)를 가진 다중 검출기 전산화단층 촬영 장치(Multi detector computed tomography, MDCT)가 개발되어 한 번의 방사선 노출로 최대 16개 영상획득이 가능해졌고, 2000년 이후 64, 128 채널 이상 CT장비(Muliti Detector Computed Tomography) 를 각 병원마다 설치 운영 중에 있으며 그로 인해 한 번의 겐트리(gantry) 회전으로 64, 128 슬라이스 이상 영상을 획득 할 수 있기 때문에 검사 시간을 단축시키고 또한 고해상도의 영상과 진단영역에서의 많은 정보를 제공할 수 있게 되었다. 특히 영상 재구성 기법과 3차원 영상 기법의 유용성으로 인하 여 진단 분야에서 CT 검사는 많은 비중을 차지하고 있으며 CT 장비의 증대와 CT검사 건수는 해마다 증가하는 추세이다1). 식품 의약품 안전처 보고에 의하면 우리나라 국민의 진단용 방사선 검사 건수는 2007년 1억 6천만 건, 2008년 1억8천만 건, 2009년 1억9천만 건, 2010년 2억1천만 건, 2011년 2억2천 만 건으로 5년간 약 35% 증가하고 있다. 또한 국민 일인당 연간 진단용 방사선 피폭량은 2007년 0.93 mSv에서, 2008년 1.06 mSv, 2009년 1.17 mSv, 2010년 1.28 mSv, 2011년 1.4 mSv로 5년간 약 51 % 증가하고 있는 추세이다. 2011년 총 검사건수의 2.8 %(6백만 건)에 불과한 CT 촬영이 국민 일인당 연간 피폭량의 56.4 %(0.79mSv)를 차지하고 있어 방사선 안 전관리가 시급한 것으로 조사되었다^1,2). 또한 최근 국제 방사선 방어위원회 (International Commission on Radiological Protection Recommendations; ICRP) 에서는 ICRP 2007 New Recommendation인 ICRP 103을 통해 두부(Brain), 타 액선(Salivary grand)과 같은 두, 경부 영역의 조직 가중치를 새로이 규정하고 이에 대한 방사선 위해성에 대하여 새로운 재평가가 필요하다고 언급하고 있다³⁾. 두부 혈관 조영 전산화 단층 검사(Brain Computed Tomography Angiography, BCTA)의 경우 스캔(Scan) 시간이 짧고 체적 정보 수집이 (Volumetric Data Acquisition)이 가능하여 혈관만을 선택 적으로 영상화한 것으로 일반 인구의 2 - 8%에서 나타나는 뇌혈관 질환인 두개 내 동맥류(Intracranial Aneurysm)와, 뇌경색(Infarction)의 진단에 많이 이용되고 있는 검사로 기 존 뇌혈류 조영 검사(Cerebral Angiography)에 비해 비 침습 적이며 여러 가지 합병증을 예방할 수 있는 검사이다^4-6). 이에 본 연구에서는 MDCT를 이용하여 뇌졸중(Stroke)이 의심되 는 경우 환자에게 시행하는 BCTA 검사 시 관전압 차이를 두어 조영제 주입 후 뇌 동맥의 CT Number 값을 이용, 영상의 질적 평가와 선량 변화를 평가 연구하고자 하였다.

II.대상 및 방법

1.연구 대상

2014년 5월부터 10월까지 6개월 동안 경상북도 북부지역 A병원에서 BCTA 검사를 위해 신경과, 신경외과, 응급실로 내원한 환자들 중 영상판독 결과 질환이 없는 50명의 환자 들을 대상으로 후향적으로 조사하였다. 남자 22명, 여자 28 명 이었으며 평균 연령은 57세였다. 연구 대상은 두 그룹으 로 구분하였으며 A그룹(25명)은 관전압 80kVp로 검사 하였 고, B그룹(25명)은 관전압 120kVp로 검사하여 영상의 질 및 선량을 비교 평가하였다. 이때 검사대상자 모두 조영제 부작용은 없었다.

2.검사 방법

1)기기

본 연구에 사용한 장비는 128 Channel MDCT(Somatom Definition AS+, Siemens Healthcare, Erlangen, Germany) 이었다. 검사 시 관전압을 제외한 다른 모든 촬영조건은 동 일하게 설정하였다.[Beam Collimation 128 x 0.6 mm, Pitch 0.6, Rotational Time 0.5s, Slice Thickness 5.0 mm, Increment 5.0 mm, Delay Time 3.0s, Care Dose 4D(Dimension, D)].

2)조영제

BCTA검사는 조영제 사전 반응 검사(Skin Test) 후 전완 정맥(Antecubital Vein)에 메디컷(Medicut 18 G)을 삽입하 여 실시하였다. 비이온성 요오드 조영제(Iobrix 350 mg I/mL, Accuzen)를 사용하여 조영제 자동 주입기(Dual Shot Auto Injector, Stellant, Medrad, Inc. USA)를 통해 조영제를 먼저 주입(Flow rate 5.0 ml/s, volume 40 mL) 하고 생리식염수를 추가로 주입(Volume 60 mL)하는 Two- Phasic Protocol를 표준으로 사용하였다.

3.영상평가

1)정량적 평가

MDCT를 이용한 BCTA 검사의 동맥기(Arterial phase)영 상에서 의료 영상 저장 전송 시스템 (Picture Archiving Communication System, PACS, G3, Infinitt, Korea)을 이 용하여 좌측 중대뇌 동맥(Lt. Middle Cerebral Artery, Lt. MCA), 우측 중대뇌 동맥(Rt. Middle Cerebral Artery, Rt. MCA), 후 대뇌 동맥(Posterior Cerebral Artery, PCA) 그리 고 뇌 실질 내 주변지점(Background)에 4.5 ~ 5.5 mm² (평균 5.0 mm²) 크기의 관심영역(Region Of Interest, ROI)을 설정 하여 CT Number, 표준편차(Standard Deviation, SD), 신호 대 잡음비(Signal To Noise Ratio, SNR) 그리고 대조도 대 잡음 비(Contrast To Noise Ratio, CNR)를 평가하였다(Figure1).

2)정성적 평가

본원 두부 CT 영상 판독 경력이 풍부한 영상의학과 전문의 1명과 임상 경력 10년 이상인 방사선사 2명을 대상으로 기존 CT영상과 비교하여 해상력(Resolution), 대조도(Contrast), 영상의 포함범위 그리고 영상의 적정성 등을 종합하여 평가 하였다. 평가는 PACS를 이용하여 Blind Test로 Good(3 점), Moderate(2점), Bad(1점)으로 평가하였다.

3)선량 평가

BCTA 검사 후 재구성된 영상과 검사 프로토콜을 PACS로 전송 후 모니터에 표시된 동맥기 체적 피폭 선량(CT Dose Index, CTDIvol)과 선량 길이 곱(Dose Length Product, DLP) 을 비교하였다(Figure2). DLP를 이용하여 유효선량(Effective Dose, ED)을 계산하였다. 이때 유효선량은 EUR에서 권고하는 유효선량 변환 계수 Table 1.를 적용하여 계산하였다⁷⁾.

III결 과

1.영상평가

1)정량적 평가

2)정성적 평가

Figure 3에서 보는 바와 같이 A 그룹 217, 평균 2.8점 그 리고 B 그룹 206, 평균 2.7점으로 A 그룹의 결과가 조금 높 았다. 또한 모든 영상에서 2점 이상의 점수를 나타내 진단 시 큰 문제가 없는 걸로 나타났다.

2.선량 평가

선량은 모니터에 표시되는 CTDIvol (mGy)값과 DLP 값 을 측정하여 비교하였다. B 그룹에 비해 관전압이 낮은 A 그룹에서 CTDIvol이 9.7 mGy(57%) 감소하였고, 유효선량 은 0.4 mSv(50%) 감소하였다(Table 5).

IV.고 찰

2009년 사망원인 통계 조사결과 우리나라 3대 사망 원인 은 악성 신생물, 뇌혈관 질환, 심장 질환으로 총 사망자의 47.8%를 차지하며 특히 60대 이상에서는 뇌혈관 질환에 의 한 사망률이 높게 나타났다. 뇌혈관 질환은 빠른 시간 내에 원인 분석 및 진단을 할 경우 혈전 용해술로 치료가 가능하 며 향후 환자의 예후에도 큰 영향을 미치기 때문에 빠른 시 간 내에 응급 진단을 위한 검사가 시행 되어야 한다. 또한 두부에 질병이 있는 환자들은 추적검사를 자주 하며 소량의 선량 감소라도 무시할 수 없는 문제이다.^8-11) 방사선량과 관 련이 있는 요소는 관전압, 관전류, pitch, 빔폭 조절(beam collimator), 스캔범위 및 촬영 횟수 등이다. 보통 두부 CT 에서는 120 kVp의 관전압을 사용하는데, 어린이나 마른 환 자의 경우는 80 kVp나 100 kVp의 관전압을 사용하여도 화 질이 떨어지지 않고, CT혈관 조영 검사 등은 조영제가 들어 있는 혈관을 보는 검사이므로 조영제의 대조도를 높게 관찰 할 수 있도록 80 kVp의 관전압 사용을 권고하고 있다^12-14). Malte L Bahner 등¹⁵⁾은 BCTA촬영에서 80 kVp 사용 검사 시 유효선량 0.4 mSV, 120 kVp에서 0.7 mSV로 나타났으 며, HU값의 경우 80 kVp에서 297 ~ 458, 120 kVp에서 152 ~ 229로 보고하였다. CNR 역시 120 kVp에 비해 80 kVp일 때 26 ~ 59% 높다고 보고하였다. Ying Guo 등은¹⁶⁾ 하지 혈 관조영 단층 검사(Lower Extremity CT Angiography)에서 120 kVp에 비해 80 kVp 사용 시 피폭 선량이 13.4 %감소를 한다고 보고 하였다. 그리고 관전류는 최소한으로 사용하고 자동노출장치를 사용하는 경우 인체의 부위에 따라 자동으로 조절되므로 선량조절에 유리하다¹⁷⁾.

이번 연구에서도 결과에서 보는 바와 같이 전반적으로 선행 연구와 비슷한 결과를 보였으며 120 kVp에 비해 80 kVp 사용 시 HU 22%, SNR 18% 그리고 CNR이 19% 이상 높다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 피폭선량의 경우 1999년 European Commission의 EUR에서 발표한 CT검사 시 방사선피폭 기 준에 관한 유럽 가이드라인 DRL은 방사선 검사 중 두경부 CT 검사의 DLP에 유효선량 변환계수를 적용한 유효 선량 (Effective doses)은 2 mSv인데 비해¹⁸⁾ 본 연구에서는 120 kVp 0.8 mSv, 80 kVp 0.4 mSv로 나타났다.

이번 연구의 제한점으로는 연구대상이 한 지역에 한정되 어 진행되었고, 대부분의 검사대상 연령이 고령 인구가 많 다는 점과 관전압의 다양성이 부족한 점이며 향후 표본의 수 와 다양한 연령층을 대상으로 연구를 진행하면 더욱 더 신뢰할 수 있는 자료가 될 것으로 기대된다.

V.결 론

BCTA검사 시 기존에 사용하던 프로토콜과 비교하여 관 전압을 낮게 설정하여 검사를 진행할 경우 SNR, CNR이 약 18 %이상 높게 나타났고, 방사선 피폭의 경우 영상의 질을 유지하고 진단에 영향을 미치지 않으면서 약 50% 정도 감소 됨을 확인할 수 있었다.