Ⅰ.서 론

현대 의료 분야에서 X선을 이용한 의료영상검사는 환자 의 정확한 진단과 치료를 위해 필수 불가결한 중요한 검사 이다. 검사된 X선 영상의 체계적인 의료영상 품질관리는 영 상검사를 통한 질병의 정확한 진단을 위하여 필수적이며, 의료영상검사의 적합한 수행과 품질관리가 매우 중요하다. X선 영상검사의 질 향상을 통해 우리나라의 의료 수준을 향 상시키고 방사선 피폭을 감소시켜 결과적으로 국민 건강의 영향에 기여하게 될 것이다. 방사선 영상검사 중 흉부 (Chest) 검사는 다양한 임상 진료 시 진단, 치료의 후속 절 차 수립 시 추가단계 결정을 위한 검사이다^[1]. 짧은 검사시 간, 간단한 검사과정, 적은 피폭선량으로 흉부의 질환을 한 장의 평면영상에 나타낼 수 있다^[2]. 그래서 외래 및 병동 환 자를 아울러 가장 많은 빈도를 차지하고 있고, 건강검진 시 기본적으로 시행하는 검사이다^[3]. 진단분야에서 사용되는 전체 X선 검사의 30~40%가 흉부 방사선 검사로 보고되고 있다^[4-6].

흉부 검사방법은 뢴트겐이 X선을 발견한 1900년대 초에 는 형광판을 통해 직접 영상을 확인하는 방식이었다. 2차 세계대전 이후 필름과 증감지의 개발로 1980년대 후반까 지 필름-증감지 방식을 사용하였고, 1990년대 초 영상판 (Image plate, IP)을 이용하는 컴퓨터 영상방식(Computed radiography system, CR system)으로 발전하였고, 현재 는 디지털 영상방식(Digital radiography system, DR system)으로 점차 교체되고 있다^[7].

현재 대부분의 디지털 영상 촬영 장치는 이온 전리조(Ion chamber)를 이용하여 영상의 농도에 필요한 적정한 방사선 량이 자동으로 조사될 수 있도록 해주는 자동노출 제어장치 를 사용하고 있다. 특히 자동노출제어 기능은 X선 검사 중 흉부검사에 가장 많이 적용하는 기능이며, 1회 검사 시 노출 되는 방사선 피폭량은 0.1~0.2 mSv로 연간 피폭 허용량인 1 mSv보다 매우 적다. Berrington 등의 연구 결과 흉부 방 사선 검사에 의한 암의 발생 빈도는 100만례의 검사 중 1례 로 복부나 골반검사의 30례, 요추검사의 40례 등 다른 X선 검사에 비하여 그 빈도가 월등히 낮다고 보고된다^[8].

최근에는 진단검사의 증가 및 평균수명의 증가로 방사선 누적 피폭선량도 증가하게 되었다. 따라서 이로 인한 위해 의 가능성이 증가할 것으로 보이며 방사선 피폭선량을 줄이 려는 노력이 필요하다. 그러나 단순히 방사선의 피폭선량만 줄인다면 잡음(noise)의 증가로 영상의 질이 저하되므로 영 상의 질이 저하되지 않는 범위 내에서의 피폭선량의 조절이 필요하다^[7].

흉부는 해부학적으로 방사선 투과성이 매우 높은 폐와 낮 은 종격동 및 골성 흉곽조직이 함께 있어 적절한 단순흉부 사진을 얻는 것이 어렵고 또한 발생하는 병이 다양하여 세 심한 노력이 필요하다. 전체 의료영상시스템 중 가장 먼저 흉부방사선 영상의 품질관리가 시행되어 선진국에서 흉부 방사선 사진에 대해서 결핵검진과 폐암검진에서 정도관리 의 필요성이 제기되고, 사용되는 X선 장치의 성능관리와, 영상에 대한 품질관리와 선량평가에 대하여 많이 보고되었 다. 미국 방사선 안전국 규정(Bureau of Radiological Health, BRH), ILO(International Labour Organization), 일본결핵예방회, 일본산업의학종합연구소, 교토대학 흉부 질환연구소의 평가표에서 제시한 Guide line과 지침을 토대 로 영상품질관리와 평가가 시행되어 왔다. 이 중 BRH 평가 표는 생체의 흉부 방사선 영상 평가를 목적으로 미국의 George Washington 대학병원의 영상의학전문의, 의학물 리학자, 방사선사 등으로 구성된 영상품질관리위원회에서 작성된 것이다. 임상에서 환자의 영상은 환자 고유의 복잡 한 피사체 조건이나 생리적 움직임 등 환자요소가 포함되고 있어 이 방법은 진단을 내리는데 가장 중요한 것을 “시각”에 두고 있는데 큰 의의가 있다. X선 영상에 대한 정도관리에 는 여러 가지 조사 평가표가 있으나 각 평가법에는 장·단점 이 있어 영상에 맞는 적합한 평가 방법이 필요하며, 흉부 방 사선영상의 평가에는 독영과 똑같이 시각에 의한 사진평가 가 가장 실용적이고 효과적인 방법으로 알려져 있다^[9].

이에 본 연구에서는 건강검진 시 흉부방사선 검사 중 여 성만을 대상으로 하여, 시각적 검사를 통한 BRH 평가법을 이용해 해부학적 방법과 물리적 방법으로 평가하여^[10-11] 체 질량지수(BMI), 관전류량(mAs)과의 비교를 통해 영상의 품 질평가를 시행하고자 한다.

Ⅱ.연구대상 및 방법

1.연구대상 및 장비

본 연구는 부산소재 종합병원에서 2015년 건강검진 대상 자 중 1개월간 여성 361명의 디지털 흉부 방사선 영상에서 임신 등의 이유로 검사를 시행하지 않았거나, 질환 유소견 을 보인 대상자 10명을 제외한 351명의 디지털 흉부 방사선 영상을 후향적으로 분석하여, BMI 지수와 mAs에 의한 영 상품질과의 관계를 연구하였다. 영상검사에 사용된 장비는 흉부전용 디지털 X선 장비(Innovison, Dong Kang, Korea) 를 사용하였으며, 검사조건은 125 kVp, 320 mA, 검사거리 180 cm로 고정하였다. mAs는 흉부 양측 상단 2개 이온 전 리조에 의하여 자동노출제어 되어 환자 체형에 따라 변화된 조사시간(Exposure time)에 관전류 320 mA의 곱으로 계 산하였다.

2.영상품질 평가

검사된 영상의 품질평가는 BRH 평가법을 사용하였다^[12]. BRH 평가는 Fig. 1의 흉부의 해부학적 도식을 기준으로 Table 1과 식 1을 이용하여 해부학적 방법과 물리적인 방법 으로 평가하여 산출하였으며, 흉부방사선 검사 경력 15년 이상인 방사선사 2명에 의해 평가된 값의 평균으로 산출하식(1)

였으며 각 평가자의 품질평가 값은 급내상관계수를 도출하 여 일치도를 확인하였다.

3.연구방법

연구대상자의 일반적 특성과 허리둘레, 키, 몸무게 값 을 수집하였고 키, 몸무게에 따른 BMI값을 계산하였다. BMI 지수는 대한비만학회 기준에 따라 18.5 미만(저체중), 18.5~22.9(정상), 23~24.9(과체중), 25~29.9(경도비만), 30~34.9(중등도비만), 35이상(고도비만)으로 구분하였으 며^[12], 본 연구에서는 중등도비만 및 고도비만인 대상자가 없어 저체중~경도비만 대상자를 BMI 1~4 그룹으로 구분하 여 전체 대상의 BMI, 허리둘레, mAs, BRH 값의 변화를 비 교·분석하였다.

연구대상 자료는 통계 처리 프로그램 Medcalc (Ver 16.4.3) 프로그램을 사용하여 ANOVA test (Analysis of Variance) 및 상관관계분석을 시행하고 통계적 유의성을 검증하였다.

Ⅲ.결 과

1.연구대상자의 일반적 특성

본 연구대상자의 평균 연령은 30.17±4.73세(23~47세) 이고 허리둘레의 평균은 66.91±4.67 cm(56~99 cm)이었 다. BMI값의 전체 평균은 20.21±2.23(15.20~28.10)으로 나타났으며, BMI 그룹 1(저체중) 71명, 그룹 2(정상) 241명, 그룹 3(과체중) 25명, 그룹 4(경도비만) 14명으로 나타났 다. 전체 대상자의 mAs 평균값은 3.04±0.78(1.28~8.64) 이고, BRH 평가를 위한 해부학적 점수는 84.07±8.83 (56.5~100), 물리적 점수는 76.03±11.80(46~100)으로 나 타났으며, 평가자의 BRH 평균값은 79.83±8.45(58.75~100) 이었다(Table 2). 대상자의 BRH값은 2명의 평가자에 의하 여 측정되었으며 평가자간의 신뢰성 검증을 위한 급내상관 계수는 0.859로 나타나 각 평가자의 영상평가값은 일치하 였다(p<0.001).

2.체질량지수, 허리둘레에 따른 관전류량과 미국 방사선 안전국 규정에 의한 평가표 분포도

Fig. 2는 자동노출제어 흉부 검사조건에 의한 mAs값의 분포를 허리둘레와 BMI 변화에 따라 나타낸 것이다. a에서 허리둘레가 커질수록 mAs값이 선형으로 증가함으로 나타 났으며, b에서 BMI가 커질수록 mAs값도 증가하였다.

Fig. 3은 BMI 변화에 따른 BRH 값의 분포를 나타낸 것 이다. BRH 값은 전체적으로 균등하게 60~100점 사이에 분 포하는 것으로 나타났으며, BMI 증가에 따라 약간 선형으 로 감소함을 확인하였다.

BMI 그룹에　따른 허리둘레, mAs, BRH 평균값과 통계 처리 결과를 Table 3에 나타내었다. BMI 값이 커지면 허리 둘레와 mAs 평균값이 증가하며, BMI 1~4 그룹 서로 간에 통계적으로 유의함을 나타내었다. BRH 평균값은 BMI 그룹 1에 비하여 BMI 그룹 2가 증가한 값을 나타내었고, BMI 그 룹 3, 4는 BMI 그룹 1, 2에 비하여 대상의 수가 상대적으로 적고 평균값은 다소 적게 나타났다. BMI 그룹 4는 BMI 그 룹 1, 2에 비해 mAs값이 높고 BRH 값은 상대적으로 낮게 나타났으며, 통계적으로 유의하였다(p<0.05).

Fig. 4의 a에서 BMI 그룹 1, 2, 3은 각각 mAs값이 BMI 증가에 따라 평균값이 증가하며, 평균값에 대한 변화 폭이 적고 비교적 균등한 BRH 값을 나타내었다. 그룹 4는 그룹 1, 2, 3에 비해 상대적으로 mAs 평균값이 높고 최저치와 최 대치의 차이가 크게 나타났다. Fig. 4의 b에서 BMI 증가에 따라 BRH 평균값이 낮아짐을 나타내고 1, 2 그룹에 비하여 4그룹의 BRH 평균값이 낮게 나타났다.

mAs값의 허리둘레, BMI와의 상관관계는 허리둘레에 비 하여 BMI가 높은 상관계수(0.7347)을 나타내었으며 허리둘 레와 BMI와의 상관계수(0.7338) 또한 높게 나타났고 통계 적으로 유의하였다(p<0.01),(Table 4).

Ⅳ.고찰 및 결론

본 연구는 일개 종합병원 내 검진센터에서 검사 되어진 여성 건강검진 시행자를 대상으로 하였다. 수검자의 BMI에 따른 허리둘레와 mAs와의 비교를 통해 영상품질 평가의 시 각적 평가방법인 BRH 평가법을 사용하여, 흉부 방사선 영 상의 품질에 대하여 해부학적 방법과 물리적인 방법으로 평 가하여 영상품질평가를 하고자 하였다. 이전의 연구에서는 디지털 방사선 영상 검사 시 팬텀을 이용하여 체중과 신장 을 고려해 인체 두께에 대한 X선량의 변화에 대한 연구와^[13], 환자 피폭선량과 영상품질과의 관계에 대하여 연구되었 다^[14]. 하지만 본 연구와 같은 BMI와 허리둘레, mAs와의 비 교를 통한 BRH 평가표를 이용한 영상품질 평가는 이루어지 지 않았다.

본 연구에서 BMI값의 전체 평균은 20.21±2.23으로 나타 났으며, 전체 대상자의 mAs 평균값은 3.04±0.78이고, BRH 평균값은 79.83±8.45이었다. 허리둘레와 BMI가 커질 수록 mAs값이 증가함으로 나타났고, Tung 등^[15]의 연구결 과와 일치한다. 이것은 흉부 검사 시 피검자의 신체두께나 BMI에 따라 자동노출제어 장치의 노출제어가 적절히 잘 이 루어진 것으로 생각된다. BMI 변화에 따른 BRH 값의 분포 는 전체적으로 균등하게 분포하고, BMI 지수의 증가에 따 라 약간 감소함을 나타내었다. 허리둘레와 mAs 평균값은 BMI 값이 커지면 증가하였고, BRH 평균값은 BMI 값 증가 에 따라 낮게 나타났다. 이는 일반적으로 BMI가 증가할수 록 신체두께가 커지고 또한 여성의 유방 두께도 증가할 것 으로 생각되어지며, 이에 따라 자동노출제어 장치에 의한 노출량이 변화되어 영상품질에 영향을 미치는 것으로 생각 되어진다. 이러한 자동노출제어장치에 의한 매개변수인 관 전압(kVp)과 관전류(mA), 조사시간(sec)에 의한 mAs는 오 차범위 내에서 조사 된다고 하지만 최적의 영상을 얻기 위 해서 BMI 지수가 높은 즉, 과체중, 경등도 비만 이상의 대 상자를 검사할 때는 자동노출 보다는 수동으로 매개변수를 조절하여 정확한 진단을 위해 영상의 품질관리에 만전을 기 하여야 한다고 생각된다. 본 연구의 제한점으로 전체 조사 대상의 수가 BMI 그룹 별로 균등하지 않고 정상체중 대상자 에 비하여 과체중, 경도 비만의 수가 적고, 중등도 비만 이 상인 대상자가 없으므로 추후 좀 더 많은 비만 대상자에 대 한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.