Ⅰ. 서 론

유방암은 여성의 암에 의한 사망률을 높이는 중요한 원인 으로 식생활, 비만, 늦은 결혼, 출산, 방사선 노출, 스트레 스 등의 다양한 원인으로 인해 유방암의 발생율이 증가하는 추세이다[1-3].

유방암의 조기발견을 위한 건강검진의 일환으로 X선을 이용한 유방촬영과 유방 임상 진찰을 실시하고 있으며 유방 촬영의 빈도가 증가하고 있다[4,5]. 이러한 유방 X선 촬영 으로 인한 조기검진은 유방암으로 인한 사망률을 약 25% 감 소시킨다고 하였다[4,6-8]. 그러나 유방암 발견을 위해 X 선을 이용한 반복적인 유방촬영으로 인해 방사선 감수성이 높은 유방의 유선조직의 발암 가능성 또한 지속적으로 제기 되고 있다[10,11]. X선을 이용한 유방촬영의 경우 연부조직, 유선, 섬유소, 지방 등은 대조도 차이가 작기 때문에 정상 조직과 병변을 구분하려면 충분한 대조도를 나타내기 위해 약 25～30 kVp의 에너지가 사용되고 있으며 20 kVp 대의 저에너지 X선을 사용함으로써 광전흡수(Photoelectric absorption)와 콤프턴 산란(Compton scattering)으로 인 해 유방조직에 흡수되는 선량이 증가하여 환자의 피폭선량 또한 증가하게 된다[12]. 또한 저에너지 방사선 피폭으로 인 한 생물학적 영향으로 확률적 영향에 관련된 선형 무문턱 (Linear-Non-Threshold; LNT)모델을 적용하여 가능한 방사선에 의한 피폭을 최소한으로 유지하는 것이 필요하다 [8,9].

의료행위로 인한 피폭은 환자가 진료목적에 의한 수혜자로 정당화되기 때문에 선량한도를 정하지 않았지만 방사선에 의 한 피폭을 줄이기 위해 국제방사선방어위원회(International Commission on Radiological Protection; ICRP)에서는 가 능한 낮게(As Low As Reasonable Achievable; ALARA) 최 소화하는 것을 권고했고 외부피폭을 줄이기 위한 원칙으로 시간, 거리, 차폐를 제안하였다[13]. 그러나 유방촬영장치의 X선 tube와 유방의 거리는 일정하게 고정되어 있으므로 거리 에 대한 효과를 기대할 수 없고, 임상에서 유방촬영 시 일반적 으로 사용되는 노출시간은 약 0.4～1 sec로 매뉴얼화 되어 시간 단축에 의한 효과 또한 매우 제한적이다. 따라서 실제적 으로 유방촬영 시 피폭을 줄이기 위해 환자와 선원간 차폐체 를 적용하여 피폭을 줄이는 것을 고려할 수 있다.

유방촬영 시 상하방향으로 1회 촬영할 경우 3 mGy(human breast composed of adipose tissue 50% & glandular tissue 50%, Mo target & Mo filter, 4.2 cm comprese, CC view) 이하로 제한하는 선량기준이 있지만[4,14] 이것은 한쪽 유방촬영 시 다른 쪽 유방의 간접 피폭은 계산되지 않은 선량이다. 한쪽 유방에 상하방향 1회 촬영과 내외방향 1회 촬영 시 촬영하지 않은 유방은 간접 피폭이 2회 발생하기 때문 에 각각의 유방은 직접 피폭되는 2회와 간접 피폭되는 2회가 발생하게 되어 직접 피폭에 의해 계산된 선량보다 실제 피폭 이 증가할 것으로 추측할 수 있다.

본 연구는 유방촬영용 X선 발생장치 사용 시 방사선에 의 한 피폭 감소를 위해 촬영이 이루어지지 않는 반대편 유방 을 차폐하기 위한 유방촬영용 X선 방호복을 제작하여 그 효 과를 평가해 보고자 하였다.

Ⅱ. 방 법

1. 유방촬영용 차폐복 제작

일반적인 유방촬영 시 사용되는 30 kVp 이하 관전압으로 인해 산란되는 방사선을 차폐 대상으로 하였고 실험을 위해 진단용 X선에 대한 방어 용구의 기준이 되는 0.25 mmPb Apron 소재를 이용하여 유방촬영용 차폐 보호구를 제작하 였다. 차폐 보호구를 착용한 상태에서 촬영을 위해 한쪽 유 방을 개방할 때 촬영하지 않는 반대 측 유방을 차폐할 수 있 도록 정면 중앙을 절개하여 한쪽 씩 개방하는 형태이고 무 게는 약 0.9 kg이다. 차폐되는 측은 감수성이 높은 임파선 이 위치한 액와부에서 유방 하단의 상복부까지 차폐할 수 있는 구조이며 유방용 차폐 보호구를 착용한 상태에서 한쪽 을 개방할 경우 환자의 신체에 고정할 수 있도록 몸체 뒷부 분에서 “X” 형태로 교차시켜 velcro를 이용하여 고정할 수 있도록 하였다[Fig. 1].

2. 유용성 평가

유방X선촬영 시 질을 평가하는 항목으로 평균 유선선량 (Average Glandular Dose; AGD)을 이용하고 있으며 AGD 측정 시 변환계수를 구하기 위해 반가층(Half Value Layer; HVL)을 측정하였다. 유방촬영 시 환자의 실제 AGD 측정을 위해 유방촬영용 X선 발생장치(모델: HF-47, S/N: 987096, 제조사: Medison Acoma, 제조국: 일본)에 50% 유선, 50% 지방으로 구성된 유방촬영 인증 팬텀(model name: Gammex 156; S/N: 800004-0312129; manufacturer: Gammex; country of manufacture; USA)을 사용하였고, 방사선 계측 기(model name: Raysafe Xi R/F & MAM detector, S/N: 166981, 교정일: 2018.2, 허용오차: kVp 0.8% / Dose 2.1%, 교정오차: kVp 0.4% / Dose 0.1%, manufacturer: Fluke, country of manufacture: Sweden)를 사용하여 선량을 측정 하였다. 방사선 출력(Radiation output)은 27kVp(관전압 변 동계수=0.002)를 사용하였고 Mo Target / Mo Filter 설정에 서 AEC mode로 촬영된 촬영조건은 83 mAs이며, 유방입사선 량(Entrance Skin Dose; ESD) 측정을 위해 유방 촬영대 위에 팬텀과 계측기를 놓고 4회 촬영하여 평균 값을 사용하였다 [Fig. 2]. HVL 측정의 촬영조건은 27 kvp, 50 mAs의 manual 로 조사하였다. AGD 측정을 위한 계산식은 다음과 같다[15].

여기서 Dg는 AGD(단위: mGy or mrad)이고 DgN은 ESD (단위: R)을 AGD로 변환하는 인자(mGy/R or mrad/R)이며, ESE는 선량측정기를 사용하여 측정한 선량의 값이다.

AGD 측정 시 사용된 촬영조건에 가까운 manual 설정값 (27 kVp, 80 mAs)으로 한쪽 유방 촬영 시 촬영하지 않는 반대측 유방에 제작된 유방차폐 보호구의 착용 전과 후를 선 량측정기(model name: Raysafe Xi Survey meter, S/N: 171378, 교정일: 2018.2, 허용오차: 10%, 교정오차: 3.9%, manufacturer: Fluke, country of manufacture: Sweden) 를 사용하였고 산란 방사선 측정 시 방향에 따른 오차를 줄이 기 위해 계측기는 마네킹의 정면을 향하도록 하여 흡수선량을 측정하였다[Fig. 3]. 실험을 위해 한국표준 75A 사이즈 여성 마네킹의 촬영측 유방을 제거하였고, 제거한 유방 위치에 ACR 팬텀을 놓고 양측 유방에 1 cm 두께의 Borus 물질을 접착하였다. 상하방향 촬영과 내외방향 촬영 시 촬영 반대측 유방의 nipple 중심으로부터 각각 4 cm 거리의 상·하·내·외측 의 4부위에서 각각 피폭되는 선량을 측정하여 4회 촬영한 평 균값을 사용하였다.

Ⅲ. 결 과

AGD 측정을 위해 관전압 촬영조건 27 kVp에서 산출된 반가층은 부가필터를 사용하지 않았을 때 793 mR, 0.3 mmAl 부가필터 사용 시 454 mR, 0.4 mmAl에서 385 mR, 0.5 mmAl 에서 296 mR이었고, 산출된 반가층은 0.38 mmAl이다[Fig. 4]. 27 kVp에서 반가층 0.38 mmAl로 인한 환산인자(Conversion Factor, CF)는 190 mrad/R이다[18],(Table 1). AEC mode 로 측정된 ESE는 평균 872 mR이었다. ESE와 DGN을 이용하 여 산출된 상하방향 촬영 시 AGD는 1.84 mGy이었다.

상하방향 유방촬영 시 촬영하지 않는 반대 측 유방에서 측정된 산란선에 의한 피폭선량 측정값은 nipple을 중심으 로 내측 방향에서 가장 높은 132 μGy, 외측 방향은 가장 낮 은 39 μGy, 상측은 45 μGy, 하측은 49 μGy로 전체 4 방향 에서 측정된 선량의 평균은 약 67 μGy이었다. AGD에 비교 하여 내측은 약 7.2%, 4방향 평균은 약 3.6%의 선량이 측정 되었다(Table 2).

내외방향 유방촬영 시 촬영하지 않은 유방에서 측정된 피 폭선량 측정값은 내측 방향에서 가장 높은 124 μGy, 외측 방향은 가장 낮은 48 μGy, 상측이 54 μGy로 전체 4 방향에 서 측정된 선량은 평균 약 73 μGy이다. AGD에 비교하여 내 측은 약 6.7% 4 방향 평균은 약 4%의 선량이 측정되었다 (Table 3).

상하방향과 내외방향 촬영 모두 촬영 측 유방과 가까운 내측방향에서 측정된 흡수선량이 가장 높게 측정되어 256 μGy이고 가장 낮은 곳은 외측방향에서 87 μGy이었고, 4 방 향에서 측정된 평균 흡수선량은 140 μGy이었다. 상하방향 보다 내외방향 촬영 시 촬영하지 않은 유방의 4 방향에서 측 정된 평균 흡수선량이 약 7 μGy 높게 나타났다.

개발된 유방용 차폐복을 착용하고 nipple을 중심으로 4 방향에서 산란선을 측정하였을 때 상하방향 촬영과 내외방 향 촬영 모두 촬영하지 않은 반대 측 유방의 측정된 모든 방 향에서 산란선에 의한 흡수선량이 측정되지 않았다.

Ⅳ. 고 찰

여성의 나이가 증가하면서 다양한 원인으로 인해 유방 암의 발병율이 높아지는 것은 전 세계적인 추세이다[1-3]. 이러한 유방암의 조기발견을 위한 유방 X선 촬영은 유방 암으로 안한 사망률을 감소시키지만 반복되는 방사선 노출 은 방사선에 의한 확률적 영향을 높이게 된다[4,12,13]. 미 국 국립보건원 연구에서 35세부터 평생 유방촬영 검진 시 1,000,000명 중 143명이 유방암 사망자가 발생할 것으로 보 고하였고[16] 100,000명의 55～74세 여성을 대상으로 2년 마다 양측 유방에 각각 3.7mGy 선량을 받았을 때 86건의 암 발생과 11건의 사망이 발생하였다[16]. 따라서 유방암의 조기발견을 위한 정기적인 유방촬영은 암으로 인한 사망률 을 줄이는 동시에 암 발생의 한 원인이 된다[6-11].

방사선의 위해와 관련하여 인체의 다양한 장기와 조직의 상이한 방사선 감수성을 고려하여 ICRP 에서 12개의 조직 과 장기 및 잔여조직 가중치의 합은 1이고 그 중 유방의 조 직 가중치는 0.05에서 0.12 로 높아졌다[13]. 또한 방사선 이 조사되었을 때 가장 민감하게 반응하는 정도를 나타내는 방사성 감수성이 높은 장기 중 하나인 임파선의 일부는 유 방주위의 액와부위에 위치하므로 방사선 노출에 의한 피폭 을 줄일 필요가 있다.

국제원자력기구(International Atomic Energy Agency; IAEA)에서 제시한 성인 환자의 방사선량 guidance level에 서 Mammography는 3mGy 이하를 권고하였다[4]. AAPM 에서 측정한 인증된 팬텀(accreditation phantom) 4.2 cm 의 상하방향 1회 평균 유선선량(average glandular dose; AGD)은 1.75mGy이었고[18], 임상에서 촬영한 환자들의 상하 방향의 AGD는 대부분 2mGy 이하로 측정되었다[16,19,20]. 본 연구에서 측정된 상하방향 1회 촬영 시 AGD는 1.84 mGy로 2 mGy 이하로 측정되었고, 한쪽 유방을 상하방향과 내외방향으로 2회 촬영할 경우 한쪽 유방의 직접 촬영에 의 한 AGD는 약 3.68 mGy이다. 촬영하지 않은 반대측 유방의 간접 피폭에 의해 측정된 선량은 상하방향과 내외방향 촬영 시 4곳의 측정 평균치의 합 139 μGy이었고, 피폭선량이 높 았던 내측의 경우는 256 μGy이었다. 양측 유방이 받는 간접 피폭선량은 278 μGy이고, 내측은 경우는 512 μGy이다. 따 라서 routine 유방촬영 시 양측 유방에서 받게되는 산란선 량은 IAEA[13]에서 제시한 성인 환자의 Chest PA 방사선 량의 guidance level이 0.4 mGy 인 것과 비교하면 충분히 높은 선량으로 볼 수 있고, 촬영측과 가까운 내측은 경우 일 반인의 연간 선량한도가 1mSv 인 것에 비교하면 절반에 해 당하는 불필요한 선량을 받게 된다.

정 등의 연구[21]에 의하면 유방촬영장치의 공간선량률 평가에서 촬영장비를 기준으로 수평방향으로의 선량이 높 게 나타났으며, 촬영자의 방사선에 의한 피폭을 줄이기 위 해 차폐의 보완이 필요하다고 하였다. 본 연구에서도 촬영 측 유방의 수평방향에서 가까운 반대측 유방의 방사선에 의 한 피폭이 상하방향과 내외방향 촬영 모두 높게 나타났으 며, 유방촬영 시 주변으로 산란되는 방사선으로 인한 가장 큰 피폭의 대상자는 환자 자신으로 볼 수 있고, 촬영측 유방 에서 가장 가까이 위치하는 반대측 유방에 방사선 피폭을 줄이기 위해 차폐가 필요하다고 볼 수 있다.

홍 등의 연구[22]에 의하면 유방촬영 시 방사선 감수성이 높은 갑상선의 피폭을 줄이기 위해 Al face block을 사용할 경우 의료영상에 영향없이 60～65%의 갑상선의 피폭선량 이 감소한다고 하였다. X선을 이용한 검사 시 의료영상 질 의 변화없이 효과적인 차폐체의 사용으로 촬영목적과 관계 없는 환자의 방사선 피폭을 감소시키는 노력은 ICRP의 최 적화 원칙에서도 강조되고 있다[8].

본 연구는 유방촬영 시 기존의 촬영방법과 달리 유방촬영 용 차폐복을 착용한 상태에서 촬영측 유방의 조사야에 포함 되지 않는 신체부위를 차폐하여 유방촬영과 관계없이 산란 되는 방사선에 의한 피폭을 효과적으로 차폐하는 것을 확인 할 수 있었다.

연구의 제한점으로는 유방의 크기, 유선과 지방 비율, 나 이 등의 다양한 변수가 있으므로 실제 환자에 대한 추가적 인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Ⅴ. 결 론

유방암 검진을 위해 정기적으로 실시하는 유방촬영은 유 방암의 조기발견에 중요한 역할을 하는 동시에 의료피폭의 원인이 되고 있다. 본 연구에서 한쪽 유방의 상하방향과 내 외방향 X선 촬영 시 반대측 유방에 피폭된 선량은 4 방향에 서 평균 140 μGy이었고, 가장 높은 내측의 경우 256 μGy 였다. 유방촬영 시 개발된 유방촬영용 차폐복을 사용 할 경 우 모든 방향에서 산란 방사선이 측정되지 않았다. 여성들 의 유방암 예방을 위해 유방촬영을 실시할 경우 개발된 유 방촬영용 차폐복을 사용하면 산란 방사선을 차폐하여 방사 선에 의한 노출을 최소한으로 유지할 수 있다.