Ⅰ. 서 론

현대의학에서 환자 질병의 정확한 조기진단을 위해 영 상의학과 검사는 필수적이다. 그 중 흉부방사선검사(chest radiography; CXR)는 호흡기질환 뿐만 아니라 수술 전, 후 혹은 인공심장판막 같은 인공물의 추적관찰에 이용되고 있 다[1].

우리나라에서 연간 시행되는 진단용 방사선검사 건수는 2007년에 1억 6천만 건에서 2011년에는 2억 2천만 건으로 증가하였고[2], 그 중 CXR은 전체 방사선 검사의 30∼60% 를 차지한다[3]. 또한 국민건강보험공단이 발표한 건강검진 통계에 따르면 2015년에 국가건강검진을 통해 약 1천 4백명 이 CXR 검사를 받았다[4].

1895년 뢴트겐이 방사선을 발견한 이후, CXR을 포함한 방사선 영상 획득 기술은 할로겐화은(AgX)을 감광시켜 현상 과정을 거치는 필름-증감지 시스템(film/screen system; F/S system)에서 광자극형광판(imaging photostimulated plate)을 이용하는 컴퓨터 방사선 영상 시스템(computed radiography system; CR system)을 지나 디지털 검출기 (digital detector)로 영상을 획득하는 디지털 방사선 영상 시스템(digital radiography system; DR system)으로 변 화하고 있다[5,6].

식품의약품안전처 자료에 따르면 2008년 흉부방사선검 사 시 F/S system을 사용하는 의료기관은 23.2%, CR system은 34.7%, DR system은 42.1%이었으며[3], 현재는 더 격차가 벌어졌을 것으로 예상된다. DR system에서는 영 상의 후처리 작업이 가능하기 때문에 조사선량과 재촬영율 이 감소되었다는 긍정적인 점이 있다. 하지만 이는 오히려 방사선사의 검사조건 설정과 조사야 크기(collimation size) 조절에 대한 민감도를 저하시키는 요인이 되었다. 또한, 대 부분의 선행연구들은 조사선량과 collimation size 감소에 초점이 맞추어져 있지만 정작 적절한 collimation size를 조 절을 위한 한국인 성인의 폐 크기에 대한 연구는 매우 미비 한 실정이다.

이에, 본 연구에서는 DR system 환경에서 획득한 디지털 cheat PA 영상을 이용하여 한국인의 폐 크기를 측정하고 환자의 변수 별로 분석하여 조사야 크기 조절을 위한 참고 치를 제시하고자 한다.

Ⅱ. 대상 및 방법

1. 연구대상

본 연구는 2015년 1월 1일부터 2016년 12월 31일까지 S병 원 영상의학과 흉부검사실에서 chest PA(Posteroanterior) 검사를 시행한 6822명 중 본 연구에 적합한 496명을 대상으 로 하였다. 대상자 선별은 영상의학과 전문의의 판독결과 정 상으로 판독되었고, 개인정보동의서에 서명하여 의료전산시 스템에 신장과 체중 데이터가 입력된 20세 이상의 성인을 기 준으로 설정하였다.

2. 연구방법

1) 측정방법

본 연구에 이용된 chest PA영상은 흉부전용 디지털X선 발생장치 GU-60(Samsung Electronic, Korea)에서 획득 하였다. 영상측정은 방사선사 2명이 Centricity Radiology RA 1000(General Electronic, USA) PACS system에서 개 별 측정하였다.

오른쪽 폐 길이(right lung length; RLL)와 왼쪽 폐 길 이(left lung length; LLL)는 해당 방향의 폐 첨부(lung apex)부터 늑골횡격막각(costophrenic angle; CP angle) 까지 길이를 측정하였고, 전체 폐 높이(total lung height; TLH)는 영상의 최상부에서 가장 낮은 CP angle까지의 높 이를 측정하였다. 이것은 chest PA 검사 시 양쪽 어깨선이 포함되면서 폐야(lung field) 전체를 포함시킬 수 있는 높이 를 의미한다. 흉곽 너비(thorax width; TW)는 폐에서 가장 넓은 좌·우 폭의 길이를 수평으로 측정하였다(Fig. 1).

2) 분석방법

수집된 측정값으로 측정자간 신뢰도 분석을 실시하였으 며(Cronbach α= .941), 측정치의 합에 대한 평균값을 이 용하였다.

성별에 따른 평균비교 분석을 위해 독립표본 t 검정 (independent t-test)을 실시하였다. 연령, 체중, 신장, 체 질량지수(body mass index; BMI)에 따른 측정값의 평균비 교 분석은 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 이용하 였고, 사후분석으로 Duncan을 사용하였다. 변수간의 상관 관계를 알아보기 위해 Pearson 상관분석을 실시하였다.

통계프로그램은 SPSS(version 22.0, SPSS, Chicago, IL, USA)를 사용하였고, 유의수준 α는 0.05(p-value 0.05) 이하를 통계적으로 유의한 것으로 설정하였다.

Ⅲ. 결 과

1. 성별에 따른 폐 크기의 평균비교

성별에 따른 폐 크기의 평균값은 RLL, LLL, TLH, TW 모두 남성이 여성에 비해 크게 나타났으며, 평균값의 차는 통계적으로 유의하였다(p<0.05), (Table 1).

2. 연령에 따른 폐 크기의 평균비교

연령에 따른 폐 크기 평균값의 차이 결과, RLL, LLL은 20대 그룹에서 가장 평균값이 높았고, TW는 30대 그룹에서 가장 크게 나타났다. 평균값의 차이는 RLL, LLL, TLH의 경우 통계적으로 유의한 차이가 있었으나(p<0.05), TW는 통계적 유의성이 없었다(p >0.05). 사후분석 결과 RLL, LLL은 20대와 70세 이상 그룹만 개별적으로 나타났으 며, TLH에서는 50대와 20대 그룹만 독립적으로 나타났다 (Table 2).

3. 체중에 따른 폐 크기의 평균비교

체중에 따른 폐 크기의 평균값 차이는 RLL, LLL, TLH, TW 모두 80 ㎏ 이상에서 평균값이 가장 크게 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 사후분석에서는 RLL과 LLL에서 49 ㎏ 이하와 50∼59 ㎏ 그룹은 동일한 그 룹으로 분류되었으며, 나머지는 개별적인 그룹으로 나누어 졌다. TLH는 모든 연령 그룹이 개별적으로 나타났으며, TW 는 49 ㎏ 이하와 80 ㎏ 이상 그룹만 개별적인 그룹으로 분류 되었다(Table 3).

4. 신장에 따른 폐 크기의 평균비교

신장에 따른 폐 크기의 평균값은 RLL, LLL, TLH, TW 모두 180 ㎝ 이상에서 가장 크게 나타났으며, 평균값의 차이 는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 사후분석에 서는 RLL, LLL, TLH 모두 개별적인 그룹으로 분류되었다. TW는 149 ㎝ 이하 그룹만 개별적인 그룹으로 나타났고, 나 머지 그룹은 서로 동일한 그룹으로 분류되었다(Table 4).

5. BMI에 따른 폐 크기의 평균비교

BMI에 따른 폐 크기 차이 비교 결과, RLL는 20∼24.9 그룹에서 평균값이 가장 높게 나타났다. LLL와 TLH는 25 ∼29.9 그룹에서 가장 높았으며, TW는 30 이상 그룹에서 가장 높은 평균값을 나타냈으나, 그룹 간 평균값 차에 대한 통계적 유의성은 없었다(p >0.05), (Table 5).

6. 변수간 상관 분석

독립변수와 종속변수 간 상관분석결과, RLL, LLL, TLH 는 성별에 대해서는 중간 정도의 음의 상관관계, 체중에 대 해 약한 양의 상관성, 신장에 대해서는 강한 양의 상관관계 로 나타났다. TW는 성별은 약한 음의 상관관계를 보였지만, 체중과 신장에 대해서는 약한 양의 상관관계로 나타났다 (Table 6).

Ⅳ. 고 찰

인체는 산소를 이용해 물질대사와 생명을 유지하며 그 과 정에서 이산화탄소가 발생한다. 독성이 있는 이산화탄소는 폐(lung), 기관지(bronchus) 등의 호흡계통과 심장(heart), 폐정맥(pulmonary vein), 폐동맥(pulmonary artery), 모 세혈관(capillary) 등의 순환계통이 상호작용하면서 제거된 다[7]. 이 기관들은 복장뼈(sternum)와 갈비뼈(rib)가 보호 하며 이러한 중요장기들의 진단정보를 포함하는 검사가 CXR이다.

CXR은 호흡기계와 순환기계를 대표하는 폐와 심장을 한 장의 영상으로 표현할 수 있다는 장점이 있으며, 이러한 장 점을 이용하여 선행연구자들은 폐의 용량과 폐 크기 및 심장 비율 측정 등을 위한 연구를 진행하였다. Reginal과 Loyd는 CXR을 이용하여 전체 폐 용적(total lung capacity)을 측정 하는 연구를 진행하였으며[8,9], Simon은 5∼19세의 폐의 크기를 측정하였다[10]. 국내에서는 전광석이 호흡 상태에 따른 폐의 크기를 측정하였다[11].

김함겸의 연구에 의하면, 연구 대상자 458명의 평균 TW 는 293.3㎜이었으며, 이 중 남성은 309.6 ㎜, 여성은 274.9㎜로 나타났고, 40대(298.3 ㎜)에서 가장 넓었으며, 연령별로 통계적 유의한 차이가 있다고 보고 했다[12]. 본 연구에서도 대상자 496명의 TW 평균은 288.64㎜이었고, 남성은 294.20㎜, 여성은 284.49㎜로 나타났으나, 본 연 구에서는 30대의 TW가 291.33㎜로 가장 넓었고, 연령별 통계적 유의성은 없었다. 김화곤의 연구에 의하면, 연구 대 상자 457명의 RLL은 260.97㎜, LLL은 263.62㎜로 나타 났고[13], 본 연구의 대상자 496명의 RLL은 268.18㎜, LLL은 271.07㎜로 나타났다. 김화곤의 연구와 본 연구 모 두 RLL보다 LLL이 길게 측정되었는데 간이 해부학적으로 오른쪽에 있어 가로막위치에 영향을 주기 때문이라고 사료 된다.

우리나라는 경제수준의 발달로 양질의 영양섭취가 가능 해졌고 평균 신장이 증가했다. 문화체육관광부의 보고 자료 에 의하면 1989년 19∼24세의 경우 남성의 신장은 169.9 ㎝, 여성의 신장은 157.9㎝에서 2015년 남성은 174.9㎝, 여성은 162.0㎝로 증가하였다[14,15]. 본 연구에서 신장이 증가함에 따라 양쪽 폐 길이가 증가하는 양상은 연령이 감 소함에 따라 평균 신장이 커지기 때문에 양쪽 폐 길이가 증 가하는 점과 관련이 있음을 시사한다.

기존의 폐 크기에 관한 선행연구들은 특정 인종과 연령대 로 국한되고 필름영상을 이용했다는 제한점이 있었다. 그래 서 본 연구자들은 collimation size를 감소시키기 위해서 한 국인 성인의 폐 크기에 대한 연구가 선행되어야 한다고 생 각했다.

본 연구를 진행하면서 CXR 검사 시 선량 및 화질 향상에 대한 선행연구에 비해 본 연구와 유사한 주제의 선행연구가 많지 않았던 점이 아쉬움으로 남는다. 또한, 본 연구는 연령대 가 성인에 국한되었다. 향후 소아와 청소년의 폐 크기에 관한 연구가 진행된다면 소아 및 청소년을 위한 collimation size 조절 및 방사선 방어를 위해 큰 도움이 될 것으로 사료된다.

임상 방사선사가 CXR 검사 시 환자에 따라 조사야 크기 를 조절할 경우와 방사선학과 학생들에게 CXR 관련 교육 시 유용한 참고자료로 활용될 수 있다고 생각된다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 디지털 chest PA 영상을 이용하여 정상 한국 인의 폐 크기를 계측하였고 성별, 연령, 체중, 신장, BMI 에 따른 상관관계를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

양쪽 폐의 길이와 전체 폐 높이 및 흉곽 너비는 남성이 여 성보다 컸으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 연령이 낮을수록 양쪽 폐 길이 및 전체 폐 높이에 대한 평균값은 증 가하였고 통계적으로 유의한 차이를 보였으나, 흉곽 너비는 통계적 유의성이 없었다. 그러나 체중과 신장의 증가에 따 라 양쪽 폐 길이 와 전체 폐 높이 및 흉곽 너비의 평균값은 증가하였으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 또한 상 관관계 분석 결과에서도 체중은 중간 정도, 신장은 매우 강 한 양의 상관성을 보였다. 하지만 BMI와 폐 크기는 통계적 으로 유의한 차이가 없었으며, 상관성 또한 없었다.