CT 검사 시 발생되는 의료방사선 피폭에 관한 연구

김태형(Tae Hyoung Kim),이성주(Seang Ju Lee),김의태(Eui Tae kim),김창수(Chang Su Kim),황장순(Jang Sun Hwang),유상재(Sang Jae Yoo),김동성(Dong Seang Kim) 대한CT영상기술학회 2015 대한CT영상기술학회지 Vol.17 No.2

목적 : CT검사 시 발생할 수 있는 피검사자를 제외한 민원의 표면선량 및 흡수선량을 측정하여 수치화하여 불필요한 피폭을 최소화 할 수 있는 방법을 찾고자 하였다. 대상 및 방법 : 본원의 Somatom Sensation 16 MDCT장비를 사용하여 water phantom을 scan 하였고 거리와 보호 장비 착용유무에 변화를 두어 Atom팬텀의 흡수선량과 표면선량을 측정하였다. 결과 : 표면선량과 흡수선량 모두 방사선 보호 장비의 착용 및 거리에 따라 흡수율이 크게 감소됨을 알 수 있었다. 결론 : 피검사자외의 인원이 불가피하게 위치하여야 경우 gantry와의 거리를 2M이상으로 유지한 상태에서 기준에 맞는 방사선 보호 장구를 착용하였을 시 흡수선량이 큰 폭으로 감소함을 확인 할 수 있었다. 불가피한 의료 방사선의 피폭을 최소화 하기 위해 방사선 보호 장구의 착용은 필수적인 요소이며 거리에 따른 감소도 더욱 신경 써서 지켜야 할 필요가 있다. Purpose : To minimize an unnecessary radiation dose which might affects to medical staffs or patient guardians who stay aside a patient in a CT room. This study was evaluated by a metric of the effective dose and surface dose. Materials and Methods : This study was performed with a water phantom and anthropomorphic body phantom (Atom) using 16- channel MDCT (Somatom, Sensation, Siemens). The metrics were designed into two categories which one is a scan with protection equipment (Lead Apron) and the other is without the protection. Also, radiation doses were measured at various distances from X-ray exposure spot. Results: The absorption rate of the surface dose and absorbed dose were highly reduced with the protection equipment and over 1 meter from X-ray source spot. Also, the effective dose was reduced significantly. Conclusion : It is clear that the both absorbed and surface dose were reduced by the proper protection equipments (Lead Apron and Thyroid guard) and 2 meters distance from X-ray exposure spot. It is an essential factor that we have to provide the proper protection to medical staffs and the patient guidance to minimize unnecessary radiation dose.

Pre-filled syringe 조영제의 유용성에 대한 고찰

정다희(Da Hyi Jeong),김동주(Dong Joo Kim),안종진(Jong Jin Ahn),유상재(Sang Jae You),김동성(Dong Seang Kim) 대한전산화단층기술학회 2012 대한CT영상기술학회지 Vol.14 No.1

목적 Pre-filled syringe(PFS) 형태의 조영제와 다양한 용량의 제형의 조영제를 여러 가지 사용 상황별로 비교하여 시간 및 비용, 편리성 등에 대한 유용성을 평가고자 한다. 대상 및 방법 본원의 PFS조영제 사용 승인전의 유용성 검사였으며 환자에 대한 직접 주입 상황은 시뮬레이션으로 설정하였다. 실험에 사용한 자동조영제주입기는 Liebel flarsheim사의 Optivantage DH를 사용하였으며 조영제는 125 ml Pre-filled syringe 조영제(Optiray 320, UltrajectTM prefilled syringes, loversol), 150ml, 500ml, 100 ml 제형으로 총 네 가지 타입을 사용하여 pre-filled syringe 형태의 조영제의 사용과 manually filled syringe 형태의 조영제 사용을 비교하였다. 조영제 주입 조건은 40ml/s, saline 4ml/s로 모든 과정에 동일하게 적용하였으며 실험은 먼저 조영제 사용량에 따라 120cc, 90cc 사용 상황과 90cc와 120cc를 불규칙하게 번갈아 사용하는 상황의 3가지 형태의 사용 환경으로 나누어 실험하였다. 각각의 사용 환경별로 PFS형, 150ml 제형 disposable, 500ml 제형 재사용, 100ml 제형 disposable으로 각각 나누어 4명의 방사선사가 각 사용법별 세부적인 준비시간과 버려지는 양 및 주관적인 편리성을 평가하였다. 결과 120ml 사용 환경에서 PFS, 150ml 제형 disposable, 500ml 제형 재사용, 100ml 제형 disposable 방식의 평균 준비시간은 각각 46.3±7.2s, 150.0±9.7s, 64.7±5.5s, 185.7±5.4였으며 평균 버리는 양은 각각 5ml, 30 ml, 10 ml, 80 ml였다. 또한 90ml 사용 환경에서의 평균 준비시간은 각각 45.3±5.0, 139.5±9.0, 64.7±5.5, 103.3±6.3였으며 평균 버리는 양은 각각 35 ml, 60 ml, 10 ml, 10 ml였다. 120ml와 90ml를 번갈아 사용하는 환경에서의 평균 준비시간과 버리는 양은 각각 44.8±6.3, 139.8±9.3, 64.7±5.5, 46.3±±7.2였다(p<0.01). 또한 주관적인 편리성은 모든 사용 환경을 전체로 하여 각각 4점, 2점, 4±0.7점, 1.7±1.0점이였다(p<0.05). 결론 PFS형 조영제는 제형의 조영제에 비하여 시간 및 비용, 편리성 측면에서 효과적이라고 판단되며 많은 용량의 제형으로 된 조영제를 재사용함으로써 나타날 수 있는 교차 감염의 예방 또한 가능하리라 본다. I. Purpose To evaluate of usefulness by using pre-filled type syringe comparing to variety vial types at variable environments of contrast media injection II. Materials & methods This study was usefulness test before approval in the institution; therefore contrasts media injection to patient was replaced by simulation. All contrast media injection condition was 4 ml per second. We made three protocols according to dosage of contrast media (120 cc, 90 cc, irregular 90 cc or 120 cc) to examine by four methods(pre-filled syringe type, 150 cc vial-disposable, 100 cc vial-disposable, 500cc vial-reuse) of injection type and each methods evaluated make-ready time, discarded dose, convenience index by four radio-technologist III. Results At using system of 120 ml protocol PFS, average of setup time 150 ml vial disposable type, 500 ml vial reuse, 100 ml vial disposable was each 46.3±7.2s, 150.0±9. 7s, 64.7±5.5s, 185.7±5.4s. And average of derelict volume was 5ml, 30 ml, 10 ml and 80 ml. respectively. also average of setup time and average of derelict volume in the 90ml protocol were each 각각 45.3±5.0, 139.5±9.0, 64.7±5.5, 103.3±6.3 and 35 ml, 60 ml, 10 ml, 10 ml. average of setup time and average of derelict volume in the 120ml protocol and 90 ml protocol were 44.8±6.3, 139.8±9.3, 64.7±5.5, 46.3±7.2(p<0.01) and 20±15.3, 45±15.1, 10, 30±26.7. Subjective convenience in the all protocol was 4point, 2point, 4±0.7point, 1.7±1.0point (p<0.05). IV. Conclusion We consider that PFS type contrast media is more effectible to saving time, cost and convenience compare with vial type contrast media. And it is also possible to prevent of cross infection which can occur by reusing a lot of capacity of contrast media

MAR(Metal Artifact Reduction) 기법에 대한 연구

박상현(Sang Hyun Park),이성주(Seang Ju Lee),진형민(Hyeong Min Jin),김종효(Jong Hyo Kim),유상재(Sang Jae Yoo),김동성(Dong Sung Kim) 대한CT영상기술학회 2016 대한CT영상기술학회지 Vol.18 No.2

목적 : 임상에 사용되고 있는 MAR(Material Artifact Reduction)기법 중 Philips의 OMAR, TOSHIBA의 SEMAR, GE의 MARs SIEMENS의 MAR기법에 대한 비교분석을 위해 자체 제작한 팬텀(돼지 지방에 IM nail과 돼지뼈에 나사못을 박음)으로 인위적으로 Metal Artifact를 만들어 GE의 Discovery750HD, SIEMENS의 Definition, TOSHIBA의 Aquilion one, Philips의 ICT256 장비별로 MAR기법에 대해 분석한다. 대상 및 방법 : 자체 제작한 팬텀에 Single Energy Philips(64MSCT), TOSHIBA Aquilion one(320MDCT), Dual Energy Discovery750HD(64MSCT), Siemens Definition(64MSCT)을 이용 Metal Artifact Reduction을 평가하고자 한다. Single energy는 120kvp로 맞추고, 각 장비의 CTDI값을 10, 20, 30mGy 단위로 변화시켜, 첫 번째 Artifact가 가장 심한동일지점에 line을 그려 line profile을 얻고 data를 통해 정밀도 분석을 위해 RMSE값을 얻었다. 두 번째 금속물질 주변에 동일한 반원의 ROI를 그려 내부영역의 표준편차를 측정하였다. 세 번째로 Canny edge detection method를 이용 edge를 검출하여 강한 streak artifact 포함 정도를 정량적으로 분석 후 영상으로 확인하였다. 영상의 정성적 평가를 위해 장비별로 같은 위치에서(3개의 ROI) MAR 사용전과 사용 후의 영상을 근골격계 판독실 전임의 1명, 전공의(R2) 1명, 방사선사 2명(10년차 이상)이 5점 척도를 이용해 평가하였다. 결과 : RMSE를 얻어 낸 결과 Metal artifact reduction을 사용하기 전 GE discovery750HD값은 CTDI10, 20, 30mGy 기준으로 323.616, 349.692, 347.169가 나왔으며, MAR 사용 후에는 119.288, 108.781, 107.712 나왔고, Philips ICT는 MAR 사용 전 376.945, 303.349, 298.175가 나왔으며, MAR 사용 후에는 136.828 54.292, 55.886값이 나왔다 SIEMENS의 Definition에서는 MAR 사용 전 687.85, 668.226, 690.253 MAR 사용 후에는 285.682, 273.802, 281.992값이 나왔고, TOSHIBA의 Aquilion one에서는 MAR 사용 전 515.725, 460.534, 429.132가 나왔고, MAR 사용 후에는 131.164, 108.808, 90.078을 나왔다. Artifact Magnitude는 CTDI 10,20,30mGy 기준으로 MAR 사용 전 discovery750HD값은 210.019, 229.354, 224.406값이 나왔고 MAR사용 후에는 103.501, 98.670, 100.392값이 나왔다 ICT는 MAR 사용 전 240.007, 185.140, 193.309값이 나왔고 MAR사용 후에는 92.856, 47.768, 45.368값이 나왔다 Definition에서는 MAR 사용 전414.085, 405.755, 404.368값이 나왔고, MAR사용 후에는 187.350, 179.050, 179.653값이 나왔다. Aquilion one은 MAR 사용 전 348.896, 319.425, 289.516값이 나왔고, MAR사용 후에는 115.646, 106.261, 81.659값이 나왔다. Streak Artifact Reduction Ratio는 CTDI 10,20,30mGy 기준으로 MAR 사용 후 Discovery750HD는 0.275, 0.427, 0.442값이 나왔고, ICT는 MAR 사용 후 0.764, 0.903, 0.903값이 나왔다. Definition은 MAR 사용 후 0.466, 0.549, 0.570 값이 나왔고, Aquilion one에서는 MAR 사용 후 0.223, 0.263, 0.331 값이 나왔다. 영상의 정성적 평가결과 ROI3군데에 대한 합계는 총점 60점을 기준으로 ICT256이 56점, Aquilion one과 Definition은 49점으로 동점이 나왔으며 Disccovery750HD가 37점이 나왔다. 4가지 장비의 합계에 대한 평균점수는 47.75가 나왔고 표준편차는 7.890이 나왔다. 결론 : 자체 제작한 팬텀을 통해 MAR기법을 사용하기 전과 사용한 후의 RMSE값, Artifact magnitude값, streak artifact reduction ratio 값을 정량적으로 측정할 수 있었으며 모든 장비에서 MAR 사용 후에는 RMSE값과 Artifact magnitude값이 감소하였으며, streak artifact reduction ratio수치로도 reduction 효과를 확인할 수 있었다. Purpose : Metal artifact reduction methods were evaluated using four computed tomography(CT) machines clinically realistic metal implants Materials and Methods: A pig limb was prepared for use as a phantom with an intra-tibial nail in screwed into bone and scanned in turn using the Philips ICT256(64MSCT), TOSHIBA Aquilion one(320MDCT), GE Discovery750HD(64MSCT) and SIEMENS Definition(64MSCT) machines. The phantom was scanned using a single energy setting of 120kv and a dual energy setting at the default and various CTDI(10,20,30mGy) settings. We first drew a line on the region of interest(ROI) severe metal artifact acquired the line profile for use in Root Mean Square Error(RMSE). Second we a standard deviation(SD)analysis was performed by drawing a semicircle on the pig phantom image. Third by using the Canny edge detection method get the strong streak artifact and acquired qualitatively Qualitative CT image analysis-Two radiologists working at a musculoskeletal department and two radiologic technologists with 5 degree scales. Results : The RMSE of the quantitative analysis without and with the artifact reduction algorithm was GE discovery750HD setting at various CTDI(10,20,30mGy) were 323.616, 349.692, 347.169, CT images postprocessed with MAR were 119.288, 108.781, 107.712. Philips ICT without MAR were 376.945, 303.349, 298.1 75. CT images with MAR 136.828 54.292, 55.886. SIEMENS Definition without MAR were 687.85,668.226, 690.253 CT images with MAR were 285.682, 273.802, 281.992. TOSHIBA Aquilion one without MAR algorithm were 515.725, 460.534, 429.132. CT images with MAR were 131.164, 108.808, 90.078. The Artifact Magnitude analysis of discovery750HD setting at various CTDI(10,20,30mGy)were 210.019, 229.354, 224.406. CT images with MAR were 103.501, 98.670, 100.392 ICT256 without MAR were 240.007, 185.140, 193.30 CT images with MAR were 92.856, 47.768, 45.368. Definition ct images without MAR were 414.085, 405.755, 404.368. CT images with MAR were 187.350, 179.050, 179.653 Aquilion one ct images without MAR were 348.896, 319.425, 289.516. CT images with MAR 115.646, 106.261, 81.659. Streak artifact reduction ratio setting at various CTDI(10,20,30mGy) without and with MAR were Discovery 750HD 0.275, 0.427, 0.442, ICT256 were 0.764, 0.903, 0.903 Definition were 0.466, 0.549, 0.570 Aquilion one were 0.223, 0.263, 0.331 Conclusion : Use of the MAR(Metal Artifact Reduction) algorithm on a single and dual energy significantly reduces the value of RMSE, artifact magnitude and obtained streak artifact ratio.