Ⅰ. 서 론

유방암은 전 세계적으로 가장 흔한 여성암으로 발생률이 빠르게 증가하고 있어 이에 따른 조기 검진율이 증가하여 수검자의 의료방사선 피폭에 대한 관심도 높아지고 있다[1]. ICRP 103에 따르면 유방암의 위험성이 증가하여 유방의 조 직가중치가 증가하였고, 유방엑스선검사 시 인접한 수정체 와 갑상샘은 방사선 감수성이 높은 결정 장기이므로 방사선 의 영향이 나타나기 쉽다고 하였다[2,3]. 대부분의 진단 방 사선영상 검사 시 40-150 kVp의 고에너지를 사용하여 납 으로 차폐가 가능하지만, 유방엑스선검사는 27-32 kVp의 저 에너지를 사용한다는 점에서 작업 중 노출이나 체내 흡 수의 위험성이 적은 비스무스와 텅스텐을 사용하여 주변 장 기의 선량 감소를 기대해 볼 수 있었다[4-6]. 유방엑스선검 사 시 수검자는 옷을 입지 않고 장비에 몸을 밀착시켜 검사 한다. 병원에서 일반적으로 사용하는 의복형 차폐복은 직접 피부에 닿아 비위생적이고, 유방을 압박하고 있는 상태에서 차폐복이 유방을 가리지 않도록 정리하는 시간이 길어지면 수검자가 고통받는 시간도 길어지게 된다[7,8]. 따라서 기 존의 의복형 차폐복을 대체 할 수 있는 보조기구를 개발하 고자 하였고, 유방엑스선장치에서 환자 얼굴이 영상에 겹치 는 것을 방지하는 Face Block이 아크릴로 구성되어 있고 중 재적 방사선 시술에서 사용하는 천장걸이 스크린이 임상 작 업을 방해하지 않고 종사자 방호에 사용되고 있다는 점을 착안하였다[9,10].

이에 본 연구에서는 납을 대신할 수 있는 비스무스+텅스 텐 또는 비스무스를 차폐 재료로 사용하는 보조기구를 개발 하여 유방, 갑상샘, 안구의 피폭선량을 측정하고 효과가 우 수한 차폐 재료를 비교하여 안전하고 간편한 피폭선량 감소 효과를 기대한다.

Ⅱ. 연구대상 및 방법

1. 연구 장비 및 재료

유방엑스선검사 장치는 Hologic 사의 3Dimensions mammography system과 유방표준팬텀(ACR Phantom, ZV-456)을 사용하였고, 피폭선량을 측정하기 위해 Ten-Year Old Phantom (706-D & 706-G, CIRS, USA)과 OSLD nanodot 선량계를 사용하였다. 보조기구는 아크릴을 팬텀의 유방에 서부터 머리까지의 높이를 세로로 하고 검출기의 가로축 최 대범위를 가로로 하여 320 x 300 mm²로 하였고, 2 mm, 3 mm, 5 mm 두께별로 제작하였다. 차폐 재료는 2 mm 두께 의 납 (Pb), 비스무스+텅스텐(Bi + W) 0.125 mmPb, 비스 무스 (Bi) 0.06 mmPb을 사용하였다[Fig. 1].

2. 연구 방법

유방엑스선검사 조건은 Manual Mode에서 30 kVp, 120 mAs로 일정하게 하여 ACR Phantom을 검출기 위에 올려 놓고 10 lbs로 압박하여 유방의 선량을 재현하였다. OSLD 소자는 Dosimetry Phantom의 양쪽 안구, 양쪽 갑상샘, 양 쪽 유방의 각각 해당하는 위치에 넣고, 세 가지 재료에 따른 선량 변화를 알아보기 위하여 동일한 위치의 2 mm, 3 mm, 5 mm 아크릴에 Pb, Bi, Bi+W을 각각 고정하였다. Fig. 2 와 같이 Phantom의 오른쪽 유방을 기준으로 하여 상하촬영 (CranialCaudal View; CC View), Tube의 각도를 50°로 돌린 내외 사방향 촬영 (MedioLateralOblique View; MLO View)을 시행하였고, 각 실험은 모두 동일한 조건으로 5회 씩 반복 측정하였다. OSLD 소자는 Annealing 후 Reader 기에서 Background 값을 측정하였고, 실험 후에 측정된 선 량에서 Background 값을 뺀 값으로 각 위치의 실제 선량을 구하였다.

3. 통계 분석

Jamovi (Ver. 1.2.27 solid) 프로그램을 사용하여 통계를 진행하였다. 통계는 Two-way ANOVA 검정을 진행하였고, F검정이 유의할 경우 Post Hoc Comparisons는 Tukey 검 정을 하였다. 모든 분석에서 p값이 0.05 이하인 경우 유의 하다고 판단하였다.

Ⅲ. 연구 결과

1. 아크릴 보조기구 두께별로 결합한 세 가지 재료의 선량 비교

오른쪽 CC View를 기준으로 하여 재료에 따른 선량을 비 교한 Table 1의 통계 분석 결과, 아크릴 보조기구의 두께별 (2 mm, 3 mm, 5 mm)로 차폐 재료(Pb, Bi, Bi + W)들을 결 합하여 측정한 선량의 유의한 차이는 없었고(P=0.886), 각 재료별 선량값의 유의한 차이도 존재하지 않았다(P=0.771). 오른쪽 MLO View를 기준으로 하였을 때의 통계 분석 결과 아크릴 보조기구의 두께별 차폐 재료를 결합하여 측정한 선 량의 유의한 차이가 없었고(P=0.624), 각 재료별 선량 값의 유의한 차이도 없었다(P=0.199).

2. 상하방향 촬영법에서 양쪽 선량과 차폐 재료 종류별 선량 비교

Table 2의 통계 분석 결과, 유방은 오른쪽과 왼쪽의 선량 차이가 있었고(P< .001), 갑상샘(P=0.863)과 안구(P=0.270) 는 양쪽 선량의 유의한 차이가 없었다. 차폐 재료 종류별 피 폭선량을 비교하였을 때 유방, 갑상샘, 안구 모두 유의한 차 이가 있었다(P< .001).

차폐 재료 종류별 Table 3의 사후검정을 비교하였을 때 유방, 갑상샘, 안구에서 None과 각각의 차폐 재료는 유의한 선량 차이가 있었고(P< .001), 유방에서 Pb과 Bi+W, Bi와 Bi+W 관계에서 선량의 유의한 차이가 있었다(P< .001).

3. 내외사방향 촬영법에서 양쪽 선량과 차폐 재료 종류별 선량 비교

Table 4의 통계 분석 결과, 유방(P< .001)과 갑상샘 (P=0.001) 은 오른쪽과 왼쪽의 유의한 선량 차이가 있었고, 양쪽 안구 는 선량의 유의한 차이가 없었다(P=0.733). 차폐 재료 종류 별 통계 분석 결과 유방, 갑상샘, 안구 모두 유의한 차이가 있었다(P< .001).

차폐 재료 종류별 Table 5의 사후검정 결과 유방 위치에 서 None과 Pb만 유의한 선량 차이가 있었고(P< .001), 갑상 샘과 안구 위치에서 None과 각각의 차폐 재료는 유의한 선 량 차이가 있었다(P< .001). Pb는 모든 위치에서 Bi, Bi+W 과 P값이 0.05 이하인 유의한 선량 차이가 있었다.

Ⅳ. 고 찰

유방엑스선검사 장비는 일반 X선관의 구조와는 다르게 SID가 고정되어 있어 미세석회화를 확인하기 위한 확대 촬 영에서 검출기를 환자와 가깝게 하여야 하고, 내외사방향 촬영(MLO View) 시 갠트리의 각도를 50° 이상 돌려 사용하 기 때문에 X선관에서 멀리하는데 한계가 있다[11]. 또한, 저 관전압과 고관전류를 사용하여 검사 부위에 대한 피폭선량 이 증가한다. 이는 일반적인 방어의 최적화 원리를 적용하 는데 한계가 있어 차폐를 위한 도구를 사용하여 환자의 피 폭선량을 저감하기 위해 노력하여야 한다.

아크릴은 소재가 가볍고 투명하여 간단한 출력 선량을 측 정할 때 빠르고 간편하게 이용할 수 있고, 방사선이 흡수되 고 산란 되는 특성이 인체 조직과 같은 구조의 물질로 이루 어져 있어[12,13] 보조기구에 사용하였고, 선행연구[9]에서 Al Face Block을 사용하여 유방엑스선검사 시 갑상샘의 피 폭선량을 측정하였다면 본 연구에서는 Al Face Block처럼 직접 착용하지 않는 보조기구를 만들어 유방, 갑상샘, 안구 의 피폭선량을 측정하였다.

세 가지 종류의 보조기구를 활용하였을 때 상하방향 촬영 시 보조기구가 없을 때보다 유방, 갑상샘, 안구의 피폭 선량 감소 효과가 나타났고, 유방에서는 갑상샘, 안구와 다르게 Pb이 Bi와 Bi+W보다 더 높은 차폐효과가 나타났다. 내외사 방항 촬영 시 유방의 위치에서 Pb에만 선량감소 효과가 나 타났고, 갑상샘과 안구에서는 세 가지 재료의 선량 감소 효 과가 나타났다. 또한, Pb은 모든 위치에서 Bi와 Bi+W보다 선량 감소의 차이가 더 크게 나타났다. 이는 Tube의 각도가 50°로 회전됨에 따라 신체를 통과하는 방사선 경로의 길이 가 늘어나 더 두꺼운 조직을 통과해야 하기 때문에 AEC로 방사선 출력을 조절하는 장비의 방사선량은 자동으로 증가 하게 되어 이에 차폐 재료 중 가장 두꺼운 2 mm 두께의 납 에서만 선량 감소 효과가 더 크게 나타난 것으로 추정된다 [10]. 하지만 전체적으로 보조기구 차폐 재료에 따른 피폭선 량 감소는 비슷하게 나타나 선량 감소에 효과적임을 알 수 있었다.

본 연구의 제한점은 본 연구에서 사용된 차폐 재료들의 연당량 차이가 있어 납에서 선량감소율이 크게 나타났지만 추후 30 kVp인 저에너지에 적용할 수 있는 같은 연당량으 로 하여 추가적인 연구가 필요하다. 또한, 실험에 사용된 팬 텀은 10-year-old 소아 팬텀으로 흉부의 치수는 17 cm × 20 cm이고 전자밀도는 4.878 · 10²³ cc이다. 성인 팬텀의 흉 부 치수는 20 cm × 25 cm이고 전자밀도는 5.030 · 10²³ cc 이므로 성인 여성 팬텀으로 실험한다면 갑상샘과 안구의 선 량 감소 차이가 좀 더 크게 나타날 것으로 추정된다[14].

Ⅴ. 결 론

본 연구를 통하여 비스무스와 비스무스+텅스텐 중금속으 로 인체에 유해한 납을 대체 할 수 있는 소재로 확인되었다. 또한, 기존에 사용하는 의복형 차폐복을 입지 않고 간단하 게 본 연구에서 제작한 보조기구를 사용하는 것만으로도 유 방, 갑상샘, 안구의 선량 감소 효과가 있다는 것을 확인하였 다. 따라서 임상에서 비스무스와 비스무스+텅스텐 소재를 적용한 보조기구를 통해 안전하고 간편하게 환자의 방사선 방어의 최적화에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.