Ⅰ.서 론

국민소득의 향상으로 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 정기적인 건강검진과 함께 방사선 검사가 증가하고 있다. 2014년에 발표된 식품의약품안전처 보도자료에 따르면 2011년에 방사선 검사 건수 총 2억 2천만 건 중 X-선 일반 검사가 약 78%를 차지하고 있다[1].

방사선검사는 질병을 진단하는 데에 있어 필수적인 검사 법이지만, 전리 방사선으로 인한 잠재적 위험을 가지고 있 다[2]. 방사선이 생체 조직에 조사되면 생물학적인 영향을 일으키는 것은 분명한 사실이며, 미량의 방사선 피폭이라도 장기적으로 여러 번 노출되면 암 발생이나 유전적 영향과 같은 확률적 효과가 나타날 수 있다. 특히 갑상선 암에 관련 하여, 2011년 3월 동일본 대지진으로 인한 후쿠시마 제1원 자력 발전소 사고 이후 4년 동안 후쿠시마현에서 발생된 소 아 및 청소년 갑상선 암이 일본 전체 갑상선 암의 최대 30배 까지 급격하게 증가한 것으로 보고되었다[3].

우리나라의 갑상선 암은 2000년대부터 증가하여 2004년 에는 여성암 1위를 차지한 이후 남녀 모두에서 빠르게 증가 하였다. 2012년 암 발생률 통계에 따르면, 갑상선 암은 44,007명으로써 전체 암 발생의 19.6%를 차지하였다[4].

해부학적으로 갑상선은 경추 4번과 7번 사이에 위치하고 있어 경추 X선 일반검사 시에 조사야 내에 포함이 되며 특 히 15세 미만인 사람의 갑상선은 성인에 비해 방사선 민감 성이 높으므로 검사 시에 주의가 필요하다[5]. 환자의 피폭 선량을 감소시키기 위한 방법으로 국제방사선방어위원회 (International commission on radiological protection; ICRP)는 As low as reasonably achievable(ALARA) 원칙에 따라 kVp, mAs, SID 등의 인자들을 최적화함으로써, 환자가 받을 수 있는 선량을 최소화할 것을 권고하고 있다[6,7]. 또한 Avi 등은 몬테 카를로(Monte carlo) 모의실험 방법을 사용한 척추 방사선 영상 검사에서 전후(anteroposterior; AP) 방향 대신에 후전(posteroanterior; PA) 방향으로 검사함으로써, 자세의 변화만으로 복부, 골반 및 유방의 피폭선량을 감소시 킬 수 있다고 제안하였다[8]. 더불어서, 김정수 등은 “Whole spine scanography의 검사방향에 따른 환자 선량 평가” 연구 에서 갑상선의 유효선량 측정 결과 후전 자세는 전후 자세에 비해 약 6.3배 감소하는 것으로 나타났다고 보고하였다[9].

경추의 퇴행성 질병이나 척추분리증을 진단하는데 필수 적인 척추사이공간(intervertebral foramen)은 사방향 자 세에서 가장 잘 나타나며, 검사 소요 시간 및 환자 자세 편 의성 등으로 인해 전후 사방향 검사법이 일반적으로 사용되 고 있다[10]. 그러나 경추의 전후면 사방향 검사는 방사선 감수성이 높은 갑상선이 X-선에 가장 먼저 노출되고 있다. 따라서 본 연구에서는 경추 사방향 검사에서 전후면과 후전 면 자세에 따른 갑상선 표면선량을 비교․분석하여 후전면 사 방향 검사의 유용성을 알아보고자 하였다.

Ⅱ.대상 및 방법

1.실험기기

X선 발생장치는 디지털방사선영상장치(XGEO GC80, Samsung, Seoul, Korea)을 사용하였으며 선량 측정은 인 체 조형물(Alderson Rando Phantom, CA, USA)과 선량계 (Unfors RaySafe Xi, Billdal, Sweden)를 사용했으며, 교 정일은 2017년 2월 3일이었다(Fig. 1).

2.실험방법

Rando phantom과 Unfors 선량계를 이용하여 경추 4번과 5번 사이에 위치시켜 좌우 전후면 사방향(left posterior oblique; LPO, right posterior oblique; RPO) 자세와 좌우 후전면 사방향(left anterior oblique; LAO, right anterior oblique; RAO) 자세의 표면선량을 측정하였다(Fig. 2).

촬영조건은 관전류량을 16 mAs로 고정하고 관전압을 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 kVp로 변화시키며 각각의 표면 선량을 측정하였고, 관전압을 65 kVp로 고정하고 관전류량 을 4, 6.4, 8, 10.24, 12.8, 14.4, 16, 17.92, 20.16 mAs로 변화 시키며 각각의 표면선량을 측정하였다. 조사야 크기와 SID(source to image distance)는 각각 8×10 inch, 110 cm로 동일하게 촬영 하였다.

선량 측정은 반복 촬영을 통해 추간공이 가장 뚜렷하게 보이는 자세를 선정한 후 좌우 전후면 사방향(RPO, LPO) 자세에서는 중심 X-선을 머리쪽 15°로 경추 4번을 향해 입 사하였고, 좌우 후전면 사방향(LAO, RAO) 자세에서는 다 리쪽 15°로 경추 4번을 향해 입사하였다. 선량계는 갑상선 의 표면선량을 측정하기 위해 갑상선 위치인 경추 4∼5번 사이에 위치시켜 측정하였다. 선량 측정의 정확도를 높이기 위해 각 실험은 3번씩 반복하여 평균값을 이용하였다.

3.통계적 분석방법

측정된 평균값들은 Kolmogorov-Smirnov 검정을 통해 자료의 정규성 분포(p>0.05)를 확인 후 대응표본 t 검정을 사용하여 평균적 차이를 통계적으로 비교하였으며, 유의수 준은 95%를 기준으로 p값이 0.05 미만일 때 유의한 것으로 판단하였다.

Ⅲ.결 과

kVp 변화에 따른 전후면 사방향과 후전면 사방향 자세의 표면선량을 측정 결과 RPO는 평균 594.71±214.38 μGy였으 며 LAO는 70.44±35.85 μGy로 나타나 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t=7.764, p<0.001), (Table 1). LPO는 평균 595.45±215.78 μGy였으며 RAO는 57.99±31.14 μGy로 나 타나 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t=7.696, p<0.001). 전후 사방향(RPO, LPO)의 전체 평균으로는 595.08±215.01 μGy였으며 후전 사방향(LAO, RAO)는 64.21±33.49 μGy로 나타나 후전면 사방향은 전후면 사방향 검사에 비해 표면선량 이 약 90% 감소되는 것으로 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t=7.733, p<0.001).

mAs 변화에 따른 전후면 사방향과 후전면 사방향 자세의 표면선량을 측정 결과 RPO는 평균 454.70±237.42 μGy였으 며 LAO는 48.88±24.79 μGy로 나타나 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t=5.725, p<0.001), (Table 2). LPO는 평균 435.71±224.42 μGy였으며 RAO는 40.14±20.75 μGy로 나 타나 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t=5.827, p<0.001). 전후 사방향(RPO, LPO)의 전체 평균으로는 445.20±230.90 μGy였으며 후전 사방향(LAO, RAO)는 44.51±22.77 μGy로 나타나 후전면 사방향은 전후면 사방향 검사에 비해 표면선량 이 약 90% 감소되는 것으로 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t=5.775, p<0.001).

Ⅳ.고 찰

방사선의 영향에 있어서 고선량 피폭에 의한 연구는 잘 알 려져 있으나 저선량 피폭의 영향에 관해서는 피폭량을 기준 으로 한 확률적인 정보 외에는 정확한 연구 데이터가 부족한 상태이다. 저선량 방사선이란 자연 방사선과 유사한 선량이 낮은 방사선을 의미하며 일반적으로 100 mSv 이하의 방사 선을 의미한다[13]. 많은 연구에서 최소 선량에서도 위험 증 가를 일으킬 잠재성이 있다는 문턱값 없는 선형비례이론 (linear-no threshold model)을 지지하고 있으며, 저선량 방사선에 의한 암과 유전적 장애는 문턱값이 없다고 간주하 고 있다[14]. 따라서 질병의 진단을 위해 저선량 의료방사선 을 이용하는 방사선사는 ICRP가 권고하는 ALARA 원칙을 준수하여 진단에 필요한 최적의 영상을 획득 하면서 환자의 방사선 피폭선량을 최소화 하고자 노력해야 한다[6].

본 연구에서 경추 사방향 검사 시 갑상선이 받는 피폭선 량을 줄이고자 전후면과 후전면 자세에서 받는 표면선량을 비교 분석하였다. 본 연구의 실험 결과 방사선에 민감한 갑 상선 위치의 비교 수치는 다음과 같다. kVp 변화에 따른 측 정 결과 전후면 사방향의 전체 평균으로는 595.08±2015.01 μGy, 후전면 사방향의 전체 평균은 64.21±33.49 μGy로 나 타나 전후면 사방향 자세에 비해 후전면 사방향 자세가 약 90% 표면선량 감소율을 보이는 것으로 나타났다(p<0.001). mAs 변화에 따른 측정 결과 전후면 사방향의 전체 평균으 로는 445.20±230.90 μGy, 후전면 사방향의 전체 평균은 44.51±22.77 μGy로 나타나 전후면 사방향 자세에 비해 후 전면 사방향 자세가 약 90% 표면선량 감소율을 보이는 것으 로 나타났다(p<0.001). Tsuno 등에 의하면 방사선에 민감 한 장기가 전면에 위치한 경우 근육 및 척추 등의 해부학적 구조물에 의하여 선량 감소가 일어나므로 전후면 자세에 비 해 후전면 자세에서 선량 감소에 의한 이득을 취할 수 있다 고 보고하였다[15].

기존 연구에서는 허리뼈, 복부, 골반 등의 전후면과 후전 면 X-선 피폭선량에 대해 보고 되었으나 본 연구에서는 경 추 검사의 사방향 검사를 통해 자세의 변화만으로 방사선에 민감한 갑상선의 표면선량을 감소시킬 수 있는 방안을 제시 하였다는 점에서 선행연구와 차별성을 갖는다고 볼 수 있다 [16]. 본 논문에서는 선량 측정을 위해 인체와 유사한 Rando phantom를 이용하여 직접 표면선량을 측정함으로 써 기관생명 윤리위원회(institutional review board; IRB) 의 심의 문제로부터 자유로우며, 몬테 카를로 시뮬레이션 프로그램을 통해 발생할 수 있는 오류를 최소화 하였다[17]. 그러나 갑상선에 대한 장기의 심부 흡수선량을 측정하지 못 한 점은 이번 연구의 한계점으로 간주되며, 향후 보완적인 연구가 필요할 것으로 생각된다. 더불어서, 자세 및 중심 X 선의 방향에 따른 영상의 차이는 안병주의 “경추 후전 사방 향 검사 각도에 관한 연구”를 참고하여 전후면 사방향 영상 과 후전면 사방향 영상을 비교했을 때 진단적 정보 차이가 없다고 판단하였다[18].

이번 연구의 한계점을 인식하면서 추후 실험 방법을 개선 한다면 경추 사방향 검사 시 환자의 자세를 변화시키는 것 으로 환자의 갑상선에 대한 피폭선량 감소에 도움이 될 것 으로 사료된다.

Ⅴ.결 론

경추 사방향 검사에서 전후면 방향과 후전면 방향에 따른 갑상선 표면선량을 측정하여 비교 분석하였다. 후전면 사방 향 자세는 전후면 사방향 자세에 비해 갑상선의 표면선량을 약 90% 감소시키는 것으로 나타나 경추 검사에서 조사야 내 에 포함된 방사선 감수성이 민감한 갑상선의 피폭선량을 줄 이는데 전후면 사방향 자세보다 후전면 사방향 자세가 유용 할 것으로 판단된다. 이 자료를 근거로 국민의 피폭선량을 감소하는데 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사 료되며, 국민보건향상에 이바지 할 것으로 기대한다.