Artificial manual breathing unit bagging이 필요한 brain CT 검사 시 breathing circuit 사용을 통한 의료인의 피폭선량 감소에 대한 연구

남규석(Gyu Suk Nam),이동희(Dong Hee Lee),구본승(Bon Seung Koo),권순안(Sun Ahn Kwon),대창민(Chang Min Dae),민관홍(Kwan Hong Min) 대한CT영상기술학회 2015 대한CT영상기술학회지 Vol.17 No.2

목적 : Artificial manual breathing unit bagging이 필요한 CT 검사 시 breathing circuit 사용을 통한 의료인의 피폭선량 감소 효과를 알아 보고자 한다. 대상 및 방법 : 실험에서 사용한 장비는 Brilliance iCT(256 slice MDCT, Philips healthcare, Cleveland, OH, USA), Rando anthropomorphic woman phantom (Alderson Research Laboratories inc., Stanford, USA), x-ray protective apron, x-ray protective glasses(FT-400, 범양메디칼, Korea), mobile lead glass screen(0.5 mm Pb, KYOWAGLAS-XA, KURRAY, JAPAN), mannequin, breathing circuit(산소투여용 튜브, 42inch, 에이스메디칼, Korea) 그리고 thermo-luminescence dosimeter(UD802, Panasonic, Japan)이였다. 본 연구에서는 비교실험 방법을 사용하였으며, 모든 실험은 스캐너와 근접한 위치에서 시행하였다. 방사선 방어구들을 착용하지 않은 경우를 대조군으로 정하였고 실험군들은 다음과 같다. 실험A군- 방사선 방어구들을 착용한 경우 실험B군 - 방사선 방어구들과 breathing curcuit을 사용하여 선원으로부터 42inch 멀어진 경우 실험C군 - 실험B군과 동일한 조건에서 mobile lead glass screen 사용한 경우 각 실험마다 brain CT 검사를 5회 반복하여 마네킹의 안구, 가슴 그리고 생식선의 표층 유효선량 값을 측정하였다. 결과: 1. 안구의 표층유효선량 대조군은 0.54 mSv, 실험A군은 0.16 mSv, 실험B군은 0.08 mSv, 실험C군은 0.01 mSv 였다. 유효 선량의 감소율은 대조군과 비교하여 실험A군은 약 70%, 실험B군은 약 85%, 실험C군은 약 98% 감소하였다. 2. 가슴의 표층 유효선량 대조군은 0.65 mSv, 실험A군은 0.11 mSv, 실험B군 0.01 mSv, 실험C군은 0.01 mSv 였다. 유효 선량의 감소율은 대조군과 비교하여 실헝A군은 약 83%, 실험B군은 약 98%, 실험C군은 약 98% 감소하였다, 3. 생식선의 표층 유효선량 대조군은 0.57 mSv, 실험A군은 0.12 mSv, 실험B군은 0.01 mSv, 시험C군은 0.01 mSv 였다. 유효 선량의 감소율은 대조군과 비교하여 실험A군은 약 79%, 실험B군은 약 98%, 실험C군은 약 98% 감소하였다. 결론 : Artificial manual breathing unit bagging이 필요한 brain CT 검사 시 breathing circuit 사용으로 의료인의 안구, 가슴, 그리고 생식선의 표층 유효선량 값을 각각 약85%, 98%, 98% 감소 시킬 수 있게 되었다. Purpose : The study evaluates the effect of radiation dose reduction of medical personnel in using breathing circuit during brain CT examination with artificial manual breathing unit bagging. Materials and methods: Sets of equipment used in the examinations were 256-MDCT(Brilliance iCT, Philips health care, Cleveland. OH, USA). rando anthropomorphic woman phantom(Alderson Research Laboratories inc., Stanford, USA), x-ray protect ive apron, x-ray protective glasses(FT-400, Korea), mobile lead glass screen(0.5 mm Pb, KYOWAGLAS-XA, KURRAY, JAPAN), mannequin, breathing circuit(42 inch, Korea) and thermo-luminescence dosimeter (UD802,Panasonic, Japan). A comparative experimental research method was used in the study and all experiments were conducted near the scanner. Without wearing radiation protectors was the control group and experimental groups are as follows; Group A - Wearing radiation protectors Group B - 42 inch away from iso-center by using breathing circuit and protectors Group C - Using mobile lead glass screen on group B’s condition Brain CT examinations of each experiment practiced five times to measure the surface effective dose of eyeball, breast and gonad of mannequin Results: 1. Surface effective dose of the eyeball Control group’s effective dose was 0.54 mSv. Group A, B, C showed 0.16 mSv, 0.08 mSv, 0.01 mSv respectively. The rate of effective dose of experimental groups decreased by 70%, 85%, 98% compare with the control group. 2. Surface effective dose of the breast Control group’s effective dose was 0.65 mSv. Group A, B, C showed 0.11 mSv, 0.01 mSv, 0.01 mSv respectively. The rate of effective dose of experimental groups decreased by 83%, 98%, 98% compare with the control group. 3. Surface effective dose of the gonad Control group’s effective dose was 0.57 mSv. Group A, B, C showed 0.12 mSv, 0.01 mSv, 0.01 mSv respectively. The rate of effective dose of experimental groups decreased by 79%, 98%, 98% compare with the control group. Conclusion : By using breathing circuit, effective dose reduction rate of the eyeball, breast and gonad for medical personnel decreased by 85%, 98%, 98%.

척추 수술에서 C자형 이동형 투시장비의 조사야 조절기능을 이용한 선량감소효과 : 인체모형팬텀 연구

김현영(Hyeon-Young Kim),정용환(Yong-Hwan Jeong),조성봉(Seong-Bong Jo),권순안(Sun-Ahn Kwon),대창민(Chang-Min Dae),지영석(Young-Seok Ji) 대한영상의학기술학회 2021 대한영상의학기술학회 논문지 Vol.2021 No.-

C자형 이동형 투시 장비 (C-arm; C-arm Fluoroscopy equipment)는 일반적 수술 (General Surgery)에서 필수적으로 사용되며, 기술 발전에 따른 수술 사례와 수술 복잡성의 증가로 총 방사선 조사 시간이 증가하여 의료진 피폭선량의 위험성은 지속적으로 제기 되어왔다. 조사야 조절이 방사선량 감소에 큰 이점이 있다는 것은 이미 많은 선행 연구들을 통해 널리 알려져 있으므로, 본 연구에서는 조사야를 10%부터 40%까지 축소 조절하면서 환자에게 노출되는 방사선량과 의료진에게 노출되는 방사선량의 감소효과를 평가하고, 최적의 조사야 크기를 제시하고자 한다. 임상 사례와 가장 유사한 환경을 조성하고자 인체모형팬텀 (Whole-body phantom PBU60; Kyoto Kagaku Co., Ltd, Kyoto, Japan)을 사용하였으며, 전신 피폭을 가정하기 위하여 갑상선과 생식선 위치에서의 방사선량을 전자 피폭선량계 (Personal Electronic Dosimeters-Intrinsically Safe [PED-IS]; Tracerco Ltd., Billingham, UK)로 측정하였다. 완전히 개방된 조사야 대비 20% 축소 조절된 조사야의 선량감소율은 영상증배관 방식과 평판형 검출기 방식에서 각각 평균 41.18%, 27.97%였으며, 40% 축소 조절 된 조사야의 선량감소율은 각각 75.61%, 47.64%였다. 결과적으로 척추의 해부학적 위치와 수술부위 확인을 위한 수술 초기의 최소한의 조사야 조절은 20%이며, 조사야의 중심과 수술부위가 정확하게 일치했을 때 40%의 최적의 조사야로 조절하여 검사하는 것을 권장한다. C-arm is essential in general surgery, and the risk of radiation dose to the medical staff has been consistently considered significant due to increased surgical cases and increased complexity of surgery. It has already been widely recognized through many prior studies that reducing collimation size has significant benefits in reducing radiation dose. In this study, we would like to evaluate the effectiveness of reducing exposure dose for patients and medical staff while reducing the collimation of c-arm by 10%, 20%, 30%, and 40%, and propose an optimal collimation size. To create the most similar environment to the clinical case, the dummy phantom (Whole-body Phantom PBU60; Kyoto Kagaku Co., Ltd, Kyoto, Japan) was used. To assume exposure dose to the whole body, radiation doses at the thyroid and genital locations were measured using the Personal Electronic Dosimeters-Intrinsically Safe [PED-IS]; Tracerco Ltd., Billingham, UK. The average dose reduction rate for collimation, which is 20% reduced compared to non-collimation, was 41.18% in the Image intensifier type and 27.97% in the Flat panel detector type. The average dose reduction rate for the 40% reduced irradiation field was 75.61% for the Image intensifier type and 47.64% for the flat panel detector type. As a result, the minimal initial collimation to determine the anatomical location of the spine and the location of the surgical site is 20% reduced compared to non-collimation, It is recommended to examine with 40% reduced collimation compared to non-collimation, which is the optimal collimation, when the center of the field and the surgical site match exactly.

Computed Tomography를 이용한 Fat Amount Ratio 측정 시 호흡 표준화에 대한 연구

김서현(Seo Hyeon Kim),유지은(Ji Eun You),권순안(Sun Ahn Kwon),민관홍(Kwan Hong Min) 대한CT영상기술학회 2016 대한CT영상기술학회지 Vol.18 No.1

Purpose : To suggests the standardization of respiratory function and how Abdomen Fat CT examination influences on the diagnosis of obesity variation depending on respiration. Materials and methods : The target was 40 adults of Abdomen Fat CT examination was performed among the adults visited the above hospital for March 2015 ~ May 2015. Experimental group was divided into 4 subgroups according to Body Mass Index (BMI) to scan the inspiration image and expiration image for 2 times of Fat CT with CT such as Brilliance iCT(256 slice MDCT, Philips healthcare, Cleveland, OH, USA) and to let the subgroups breath from the abdomen. For the examination, the author lets scan covered L4~6 on the basis of Umbilicus and estimated BMI with Aquarius iNtuition Version 4.4(A workstation) and IntelliSpace Portal(ISP) Version 4.0(B workstation) to calculated VFA, VFA, VSR (Visceral vs. Subcutaneous Fat Rate). Also, the author compared and analyzed the images with a statistic program such as SPSS/WIN 21.0 and T-test, and determined that the result related to the images were significant statistically in case the result was p<0.5. Results 1. A workstation : In underweight group, VFA reduced 21.9±17.8㎠ (21.9±13.9%)(p<0.05). SFA increased -3.2±8.3㎠ (3.8±9.3%), the difference was not significant, VSR decreased 0.28 ±0.26㎠ (23.9±16.9%)(p<0.05). In normal weight group, VFA decreased 21.7±7.1㎠ (19.4± 8.4%)(p<0.05), SFA increased -1.5±6.4㎠ (1.3±8.9%), the difference was not significant, VSR decreased 0.21±0.1㎠ (21.4±9.2%) (p<0.05).In overweight group, VFA decreased 21.2±21.9 ㎠(15.2±16.2%)(p<0.05), SFA increased -0.4±3.5㎠(0.1±3.1%), VSR decreased 0.16±0.22㎠ (14.9±18.3%), the difference was not significant. In obesity and extreme obesity group, VFA decreased 25.7±21.3㎠ (14.8±11.9%)(p<0.001), SFA increased -0.7±7.7㎠ (0.6±3.3%), the difference was not significant, VSR decreased 0.17±0.15㎠ (15.1±13.2%)(p<0.001). 2. B workstation : In underweight group, VFA decreased 43.9±40.5cc (24.4±13.3%)(p<0.05), SFA increased -9.5±8.7cc (4.2±3.1%), the difference was not significant, VSR decreased 0.28 ±0.27cc (27.2±14.7%)(p<0.05). In normal weight group, VFA decreased 47.0±12.9cc(22.9 ±6.7%)(p<0.05), SFA increased -12.2±3.3cc (3.9±0.9%), the difference was significant, VSR decreased 0.23±0.14cc (23.5±7.5%)(p<0.05).In overweight group, VFA decreased 49.4±36.8cc (19.0±12.8%)(p<0.001), SFA increased -15.5±6.9cc (5.4±4.3%) (p<0.01), VSR decreased 0.20 ±0.15cc (23.0±12.8%)(p<0.01).In obesity and extreme obesity group, VFA decreased 58.0 ±49.9cc (16.4±10.9%)(p<0.05), SFA increased -10.7±16.2cc (2.6±2.9%) (p<0.001), VSR decreased 0.18±0.15cc (18.4±12.1%)(p<0.001). Conclusion : In estimating BMI of profile images for 4 groups in accordance with BMI, VFA showed a significant percentage as 18.4% (p<0.05), and SFA showed an insignificant percentage as 1.45% during inspiration period and expiration period. In estimating BMI of volume image, VFA showed a significant percentage as 20.7% (p<0.05), and SFA showed 2 insignificant percentages as 4.2% and 3.9%, respectively, in underweight group and normal weight group during inspiration period and expiration period. Also, in overweight group and extreme obesity group, VFA and SFA showed 2 insignificant percentages as 5.4% and 2.6%, respectively, during inspiration period and expiration period (p<0.01). In estimating BMI with Abdomen Fat CT, VFA was more decreased during expiration period than during inspiration period. Therefore, the standardization of respiratory function is required by all means for exact BMI estimation. 목적 : Abdomen Fat CT 검사시 호흡에 따른 비만도 변화가 진단에 미치는 영향을 알아보고, 호흡 조절의 표준화를 제시하고자 한다. 대상및방법 : 2015년 3월부터 5월까지 본원을 내원한 환자 중 Abdomen Fat CT를 시행한 성인 40명을 대상으로 하였다. CT장비는 Brilliance iCT(256 slice MDCT, Philips healthcare, Cleveland, OH, USA)를 이용하여,실험 대상군을체질량 지수(Body mass Index, 이하 BMI)에 따라 4개의 군으로 나누고 호흡 유형은 복식호흡으로 흡기와 호기 두번의 Fat CT를 시행하였다. scan 범위는 Umbilicus를 중심으로 L4~5로 하고, 각각의 scan한 영상은 Aquarius iNtuition Version 4.4(이하 A workstation)와 IntelliSpace Portal(ISP) Version 4.0(이하 B workstation)을 사용하여 비만도를 측정하였다. 측정 방법은A workstation 을 이용하여 1장의 단면 영상으로, B workstation 을 이용하여 8장의 volume영상으로 만들어Hounsfield number -250 ~ -50에 속하는 총 복부 지방면적(total abdominal fat area)을 복부와 배부의 복막을 경계로 안쪽을 내장 지방 조직(visceral fat tissue), 바깥쪽을 피하 지방 조직(subcutaneous fat tissue)으로 나누어 내장지방면적(Visceral Fat Area : VFA), 피하지방면적(Subcutaneous Fat Area : SFA)을 측정하였고, 측정한 값들을 이용하여 내장지방/피하지방 면적 비(Visceral-Subcutaneous Fat Ratio, 이하VSR)를 계산하였다. 그리고 통계 프로그램 SPSSWIN 21.0와 T-test를 이용하여 비교 분석 하였으며, p<0.5인 경우에 통계적으로 유의 하다고 판정하였다. 결과 : 1. A workstation : 저체중 군에서 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 21.9±17.8㎠, 21.9±13.9% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). SFA는평균면적 -3.2±8.3㎠, 3.8±9.3% 증가로 유의한 차이가 없었고, VSR은 0.28±0.26, 23.9±16.9% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 정상 체중 군에서는 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 21.7±7.1㎠, 19.4±8.4% 감소로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), SFA는 -1.5±6.4㎠, 1.3±8.9% 증가로 유의한 차이가 없었고, VSR 은 0.21±0.1,21.4±9.2% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).과 체중 군에서 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 21.2±21.9㎠, 15.2±16.2% 감소로 유의한 차이가 있었고(p<0.05),SFA는 평균면적 -0.4±3.5㎠, 0.1±3.1% 증가, VSR은 0.16±0.22, 14.9±18.3% 감소로 유의한 차이가 없었다. 비만 및 고도비만 군에서는 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 25.7±21.3㎠, 14.8±11.9% 감소로 유의한 차이가 있었고(p<0.001), SFA는 -0.7±7.7㎠, 0.6±3.3% 증가로 유의한 차이가 없었으며 VSR 은 0.17±0.15, 15.1±13.2% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.001). 2. B workstation : 저 체중 군에서 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 43.9±40.5cc, 24.4±13.3% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). SFA는 평균면적 -9.5±8.7cc, 4.2±3.1% 증가로 유의한 차이가 없었고, VSR은 0.28±0.27, 27.2±14.7% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 정상 체중 군에서는 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 47.0±12.9cc, 22.9±6.7% 감소로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), SFA는 -12.2±3.3cc, 3.9±0.9% 증가로 유의한 차이를 보이지 않았다. VSR 은 0.23±0.14,23.5±7.5% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).과 체중 군에서 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 49.4±36.8cc, 19.0±12.8% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.001). SFA는 -15.5±6.9cc, 5.4±4.3% 증가(p<0.01), VSR은 0.20±0.15, 23.0±12.8% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 비만 및 고도비만 군에서는 VFA는 흡기보다 호기에서 평균면적 58.0±49.9cc,16.4±10.9% 감소로 유의한차이가 있었고(p<0.05), SFA는 -10.7±16.2cc, 2.6±2.9% 증가(p<0.001), VSR 은 0.18±0.15, 18.4±12.1% 감소로 유의한 차이가 있었다(p<0.001). 결론 : BMI에 따른 4개의 군에서 단면 영상의 비만도 측정은 흡기와 호기의 VFA가 18.4%로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), SFA는 1.45%로 유의한 차이가 없었다. 볼륨 영상의 비만도 측정은 VFA가20.7%로 유의한 차이가 있었고(p<0.05), SFA는 저 체중 군과 정상 체중 군에서는 4.2%와 3.9%로 유의한 차이가 없었으나 과 체중과 비만 및 고도비만 군에서는 5.4%와 2.6%로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). Abdomen Fat CT를 이용한 비만도 측정에서 흡기시호기보다 내장지방면적이 증가함을 알 수 있었다. 그러므로 정확한 비만도 측정을 위해서는 호흡의 표준화가 반드시 필요할 것으로 사료된다.