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방사선안전관리 시리즈 No. 30
2012. 10
간행물등록번호
11-1470550-000299-01
일반영상의학검사의
환자선량 권고량 가이드라인
- 두부, 흉부, 복부, 골반, 경추, 흉추, 요추 -
2012. 10
보건복지부 식품의약품안전청
대한영상의학회 대한방사선사협회
목 차목 차
1. 서언 ·············································································· 1
2. 의료피폭에서의 방사선방어 ···································· 2
(1) 1990 ICRP 권고에 따른 방사선방어의 원리 ······················· 2
(2) 2007 ICRP 신 권고에 따른 방사선방어의 원리 ·················· 3
(3) 환자선량 권고량(DRL) ······························································ 4
3. 국내․외 환자선량 평가 사례 ···································· 7
(1) 영국에서의 환자선량 평가 ······················································· 7
(2) 일본에서의 환자선량 평가 ························································ 8
(3) 독일에서의 환자선량 평가 ······················································ 10
(4) 미국에서의 환자선량 평가 ····················································· 11
(5) 국내에서의 환자선량 평가 ······················································ 12
4. 영상의학 검사에서의 환자선량 측정 ················ 13
(1) 환자선량 측정 대상 의료기관 선정 및 진단영상정보 조사 ·· 13
(2) 영상의학 검사에서의 환자선량 측정 ··································· 13
5. 영상의학 검사에서의 환자선량 권고량 확립 ···· 21
(1) 환자선량 측정 의료기관 분포 현황 ····································· 21
(2) 영상의학 검사에서의 진단영상정보 분석 ··························· 22
(3) 영상획득장치별 입사면선량 ··················································· 24
(4) 병원규모별 입사면 선량 ························································· 26
(5) 자동노출장치(AEC)의 사용 여부에 따른 입사면선량 ······ 28
목 차목 차
(6) 영상의학 검사 시 촬영조건 분석 ········································· 30
(7) 검사조건에 따른 입사면 선량 ··············································· 39
(8) 영상의학 검사에서의 환자선량 평가 및 환자선량 권고량 ·· 40
6. 영상의학 검사 시 환자선량 저감화 ······················ 42
(1) 방사선촬영에서 환자의 선량에 영향을 주는 인자 ··········· 42
(2) 검사조건 변화에 따른 방사선량 변화 ······························· 42
(3) 방사선 검사에서의 선량 저감화 방법 ······························· 46
7. 참고문헌 ···································································· 48
1
1. 서 언
최근 의료분야에서 영상의학 장치 및 시설은 과학의 진보에 따라 상당히
빠른 속도로 발전하고 있으며, 이를 토대로 방사선을 질병의 진단 및 치료에
이용하여 인간의 건강을 보호하고 건강증진에 기여하고 있다. 의료기관에서
방사선을 이용한 영상의학 검사는 방사선에 의한 위해보다는 환자가 받는
진단 정보에 의한 이득이 많도록 정당성을 확보하여 의료분야에 사용하고
있다. 또한 환자의 방사선방어 최적화를 위하여 As Low As Reasonably
Achievable (ALARA) 개념에 부합하여 최적의 영상을 얻으면서 환자가 받는
선량을 최소화 하도록 하고 있다. 환자가 받는 방사선량은 검사부위에 따라,
의료기관 별로, 또한 각 국가마다 차이가 있으며, UN방사선영향과학위원회
2000 보고서에 따르면 유럽연합(EC)이나 OECD 국가의 경우 동일한 영상의학
검사를 받았다 하더라도 환자가 받는 선량은 의료기관에 따라 10～100배의
큰 차이를 나타내고 있다.
환자선량 권고량은 의료 피폭에 적용되는 방사선 방어의 최적화의 결과이며,
의료기관에서 임상에서의 촬영조건에 따라 환자선량을 측정한 결과를 토대로
하여 설정되어 환자가 받는 방사선량을 줄이기 위한 도구로서 사용되고 있다.
우리나라도 국제방사선방어위원회(ICRP) 103에서 권고에 따라 2006년부터
의료기관 실태조사를 바탕으로 환자선량 권고량을 마련하고 있다.
환자의 방사선방어 최적화를 위하여 일반영상의학검사 촬영부위 중 주요
부위인 두부․흉부․복부․골반․경추․흉추․요추 영상의학 검사에 대한
환자선량 권고량을 설정하여 가이드라인을 마련하게 되었다. 환자들이 안
심하고 영상의학검사를 받을 수 있도록 환자중심의 방사선 안전관리를 지
속적으로 수행하는데 본 가이드라인이 도움이 되기를 기대한다.
2012. 10.
식품의약품안전평가원장 이 광 호
2
2. 의료피폭에서의 방사선방어
의료피폭에서의 전리방사선에 의한 생물학적 영향은 결정적 영향
(deterministic effect)과 확률적 영향(stochastic effect)으로 구분할 수 있다.
결정적 영향은 방사선이 인체에 조사되어 흡수된 선량이 어떤 조직반응을
나태내는 문턱선량을 넘는 높은 선량을 받은 후에 관찰되며, 주로 방사선이
세포사를 유발한 경우로서 조사받은 세포가 대다수 방사선에 의해 죽을 때만
발생할 수 있다. 이 영향의 예로서는 급성효과, 백내장, 피부홍반, 탈모, 불임
등이 있다.
진단 방사선 분야에서와 같이 저선량을 사용하는 경우에는 확률적 영향으로
나타내고 있으며 LNT(Linear - Non - Threshold) 모델을 방사선방어에 적용
하고 있다. 따라서 어떤 효과를 나타내는 문턱선량이 없고 방사선을 사용
하는데 있어 안전한 선량이 없음을 나타내기 때문에 선량을 저감하는 것이
중요하다. 방사선방어의 기본적인 목표는 방사선피폭으로부터 기대되는
이익을 고려하는 상황에서 피폭된 사람에게서는 결정적 영향이 나타나지
않도록 방지하고 확률적 영향의 가능성을 수용할 만한 수준 있는 활동을
고려하고 있다. 따라서 의료피폭에 의한 암발생 확률을 줄이기 위하여 의료
피폭의 저감대책을 포함한 방사선 안전관리의 체계적인 구축이 필요하다.
1 1990 ICRP 권고에 따른 방사선방어의 원리
국제방사선방어위원회(ICRP)에서는 1991년 권고한 ICRP Publication 60에서
방사선을 의학적으로 이용하는 방사선원은 환자의 이득을 위하여 의도적으로
사용하며 제어 하에 있으므로 방사선방어의 주목적이 방사선 피폭을 발생
3
시키는 유익한 행위를 부당하게 제한하는 것이 아니라 사람에 대한 적절한
방어기준을 정하는 것으로 하고 있다.
의료피폭은 환자에게 손해보다는 직접적인 이익을 가져오는 진료에 한해
허가되는 정당성을 확보한 행위로서 환자방어를 위한 ALARA(As Low As
reasonably Achievable)원리에 근거하여 진단영상의 임상에 문제가 되지 않는
적정범위에서 선량을 최소한으로 최적화해야 하며 각각의 진료행위에 대한
선량한도는 정하고 있지 않다[1].
2 2007 ICRP 신 권고에 따른 방사선방어의 원리
국제방사선방어위원회(ICRP)에서는 2007년 3월 독일의 에센회의에서 종전의
ICRP Publication 60에서 신 권고인 2007 ICRP 권고를 최종 승인하였고,
2008년에 ICRP publication 103을 발간하여 새로운 방사선방어체계를 위한
권고를 마련하였다. 신 권고안에 따르면 등가선량과 유효선량에서 방사선
하중계수(radiation weighting factor)와 조직가중계수(tissue weighting
factor)를 최신의 것으로 개정하였으며, 방사선방어의 3가지 기본원리인
정당화, 최적화 및 선량한도의 적용을 유지하였다. 또한 피폭상황(exposure
situation)의 형태를 계획된 피폭상황(planned exposure situations), 비상
피폭상황(emergency exposure situations), 기존 피폭상황(existing exposure
situations)으로 인정하였고 이들 상황에 대하여 정당성의 원리 및 방어의
최적화를 적용하였다. 또한 계획된 피폭상황에서 규제되어지는 선원 모두에
대하여 유효선량 및 등가선량의 현재의 개인적인 선량한도를 유지하였다.
2007 신 권고에 따른 의료피폭에서의 방사선방어 원리는 다음과 같으며,[2]
우리원에서는 CT 영상의학검사 시 정당성을 확보 및 최적화를 위한 가이드
라인을 제시하였다[3].
4
1) 의학검사의 정당화(Justification for medical procedures)
의료기관에서 방사선을 가지고 의료에서의 사용이 정당화하고 의료피폭의
주목적이 환자에게 방사선으로 인한 해보다 이득이 있을 때 시행하도록
하고 있다.
2) 의료피폭에서의 방어의 최적화(Optimization of protection in medical
exposure)
의료영상을 목적으로 수행하는 검사에서 환자의 방사선피폭에 환자선량
권고량 (DRL, Diagnostic Reference Level)을 적용하도록 권고하고 있다.
3) 선량한도(Dose limits)
의료피폭에서는 환자에 대한 선량한도를 적용하지 않도록 권고하고 있다.
3 환자선량 권고량(Diagnostic Reference Level)
환자선량 권고량(DRL)은 진단 영상의학 검사 시 환자가 받는 방사선량을
측정하고 평가하여 진단에 참고할 수 있도록 권고하는 선량준위로서 사용
횟수가 많고 정기적인 검사에 대하여 확립한다. 방사선방어의 최적화의
결과로서 의료 피폭에 적용하는 것으로, 일반화된 전문기관에 의해 설정되는
권고이다. 환자선량 권고량(DRL)은 임상에서의 문제가 되지 않는 적정범위
에서 선량을 필요 최소한으로 사용하도록 하고 실제적으로 적용하기 위해서는
환자선량을 평가한 결과 환자선량 분포 중에서 제3사분위수(3rd Quartile)를
기준하여 설정하고 있다.[4] 진단 영상의학 검사에서 환자선량 관리를 위한
환자방어 권고는 1984년에 마련된 ICRP Publication 34[5]이다. 이 권고에서
는 환자방어를 위하여 진단용엑스선장치의 성능 및 품질관리에 관한 기준과
영상의학 검사 시 환자가 받는 기관선량을 평가할 수 있도록 하였다. ICRP
에서는 ICRP Publication 60에서 권고한 의료분야에서 방사선 방어 체계의
적용을 위하여 의료에서의 방사선방어와 안전에 관한 가이드라인인 ICRP
Publication 73[6]을 1996년에 발간하여 의료피폭 저감을 위한 환자선량
5
권고량(DRL) 적용을 각 국에 권고한 바 있다. 또한 세계보건기구(WHO),
국제원자력기구(IAEA) 등 6개 국제기구가 공동으로 전리방사선의 방어를
위한 국제기본 안전기준(Basic Safety Standards(BSS) No.115) 마련하여 진단
방사선분야에서의 환자방어를 위하여 환자가 받는 선량에 대하여 Guidance
Level(표 1)을 권고한 바 있다[7]. 그리고 2003년에는 의료영상에서의 환자선량
권고량(DRL)을 각 국가에서 마련한 값을 보고한 바 있으며, 의료영상에서의
환자선량 권고량(DRL)에 대하여 각국이 최근 몇 년간 다수의 공인기관이
환자선량을 평가한 결과를 토대로 한 환자선량 권고량(DRL)을 ICRP
Supporting Guidance 2에 보고(표 2)한 바 있다[8]. 2008년에는 진단 방사선
분야에서의 의료영상을 목적으로 수행하는 방사선 검사에 대해서는 환자방어를
위한 최적화를 위해 환자선량 권고량(DRL)을 적용하도록 ICRP publication
103에서 권고하고 있다[9].
6
Table 1. 영상의학 검사에서의 성인 환자의 권고량(IAEA BSS No.115) 검사 종류 ESD
1/radiograph(mGy)
두부PA 5
LAT 3
흉부PA 0.4
LAT 1.5
흉추AP 7
LAT 20
요추
AP 10
LAT 30
LSJ 40
복부 AP 10
골반 AP 10
대퇴부 AP 10
치과Periapical 7
AP 5
유방촬영 Cranio-caudalProjection
1(without grid)
3(with grid)
전산화단층촬영
Head 50
Lumber spine 35
Abdomen 25
투시촬영Normal 25 mGy/min
High level 100 mGy/min(IR)
ESD : Entrance surface dose, PA : Posterior Anterior 후전방향, AP : Anterior
Posterior전후방향, LAT : Lateral 측방향
Table 2. 영상의학 검사에서의 환자선량 권고량 ExaminationProjection
CRCPD(U.S.)1988
ESE*(mGy)
IPSM(U.K.)1992
ESD**(mGy)
EC1990,1996,1999ESD(mGy)
NRPB(U.K)1999
ESD(mGy)
두부PA - 5 5 5
LAT 1.3 3 3 3
흉부PA 0.2(Grid) 0.3 0.3 0.3
LAT - 1.5 1.5 1.5
복부 AP 4.3 10 - 10
골반 AP - 10 10 10
요추AP 3.9 10 10 10
LAT - 30 30 30*ESE: Entrance Surface Exposure(mR, measurements in air, no phantom)
**ESD: Entrance Surface Dose
7
3. 국내․외 환자선량 평가 사례
1 영국에서의 환자선량 평가
영국에서는 Institute of Physical Sciences in Medicine(IPSM)의 Diagnostic
Radiology Topic Group이 Dosimetry Working Party를 1990년에 설립하였고
환자선량 평가를 위한 국가 프로토콜을 1992년에 개발하였다.
영국에서는 HPA(Health Protection Agency, 종전 NRPB)가 1992년에 영국
전역에서 측정한 환자선량을 수집하기 위한 National Collation Centre를
확립하였고 또한 National Patient Dose Database(NPDD)를 구축하였다.
HPA는 2006년부터 2010년 12월까지 성인에 대한 16가지의 일반 영상의학
검사, 성인에 대한 7가지 방사선 중재적 시술 및 어린이에 대한 3가지 엑스선
검사에 대하여 전국 조사를 실시․수집한 자료를 평가하고 국가 환자선량
데이터베이스를 분석하여 보고서를 발간하였으며 이를 토대로 National
reference dose를 권고하였다[10](표 3). 2010년에 권고된 National reference
dose는 2005년의 환자선량 값 보다 약 10% 선량을 감소시켜 환자선량 관리가
의료피폭을 줄인 것으로 보고하고 있다.
8
Table 3. 영국의 영상의학검사에서 환자선량 평가 및 국가 환자선량 권고량 검사종류
Entrance Surface Dose(ESD)/radiograph(mGy)
1980년대중반
1995 2000 2005 2010
두부 AP/PA 5 4 3 2 1.8
두부 LAT 3 2 1.5 1.3 1.1
흉부 PA 0.3 0.2 0.2 0.15 0.15
흉부 LAT 1.5 0.7 1.0 0.6 0.5
흉추 AP 7 5 3.5 4 3.5
흉추 LAT 20 16 10 7 7
요추 AP 10 7 6 5 5.7
요추 LAT 30 20 14 11 10
복부 AP 10 7 6 4 4
골반 AP 10 5 4 4 3.9
DAP per examination(Gy․cm2)
방광조영(IVU) 40 23 16 14 14
위장조영(Barium meal)
25 17 13 14 12
대장조영(Barium enema)
60 32 31 24 21
DAP: Dose-area product
2 일본에서의 환자선량 평가
일본에서의 환자피폭선량 평가는 일본방사선의학종합연구소(National Institute
of Radiological Sciences: NIRS)가 의료분야에서의 환자에 대한 환자선량 및
집단선량을 평가하였다. 동 연구소의 Medical Exposure Assessment Section
에서 mathematical phantom 이나 anthropomorphic phantom 등을 이용하여
환자가 받는 기관이나 조직의 환자선량을 이론적 방법 및 실험적 방법에 따라
조사 연구를 수행하고 있으며, 의료 방사선 사용에 대한 Nationwide survey를
수행하여 의료피폭으로 인한 선량평가를 주기적으로 실시하고 있고 조사를
통하여 얻은 자료를 분석하여 유효선량 및 집단선량을 평가하고 있다.
9
일본방사선기사회는 의료피폭 저감목표치를 설정하고 각 의료기관이 환자
선량을 줄이기 위한 노력을 하고 있다[11](표 4). 일본방사선기사회에서는
일본에서의 피폭선량 저감 목표값을 설정하고 요코하마 Rosai 병원 등 8개
의료피폭 저감시설을 지정하여 환자선량 평가 및 방사선 상담 창구 운영 등
의료피폭 저감 활동을 수행하고 있다.
그리고 영상의학 검사에 대하여 국민이 안심하고 받을 수 있도록 계도하기
위하여 Röntgen수첩을 기록 하도록 하고 있으며 의료피폭 저감화를 위한
촬영검사에 대한 매뉴얼 개발 및 환자선량 측정방법을 개발하여 권고하고
있다[12].
Table 4. 일본의 영상의학검사에서 의료피폭 저감 목표값Examination Projection 의료피폭 저감 목표값(mGy)
두부 AP/PA 3
두부 LAT 2
골반 AP 3
요추 AP 5
요추 LAT 15
경추 LAT 0.9
흉추 AP 4
흉추 LAT 8
복부 AP 3
흉부 PA 0.3
흉부 LAT 0.8
대퇴부 2
유방촬영 CC 2
Computed
Tomography
두부 40
복부 11
투시 3.2
Interventional
Radiology (IR)
두부 투시선량0.5Gy, 촬영선량1.0Gy, 총선량1.5Gy
심장 투시선량0.6Gy, 촬영선량0.7Gy, 총선량1.3Gy
흉부, 복부 투시선량0.3Gy, 촬영선량0.5Gy, 총선량0.8Gy
10
3 독일에서의 환자선량 평가
독일에서의 환자선량 평가 및 영상의학 검사 시 환자선량 권고량을 연방
방사선방어청에서 2002년에 유럽연합집행위원회에서 유럽원자력공동체
(EURATOM)의 지침 제97/43호인 “의료상 피폭시 전리방사선의 위험을 방
지하기 위한 대인건강보호”를 수용하여 환자선량 권고량을 영상의학 검사
분야에 도입하였다. 2003년에는 “렌트겐규정”(1987. 1. 8제정)을 개정하여
“의사가 성인 검진시 환자선량 권고량을 기준으로 하도록 규정하고 있다.
또한 성인에서의 방사선촬영, 투시검사, CT검사에서의 검사시 환자선량
권고량을 권고하여 사용하도록 하고 있다. 환자선량 권고량은 연방방사선
방어청(Federal Office of Radiation Protection : BfS)이 환자선량을 평가하여
환자선량 권고량을 권고하고 있다[13](표 5). 방사선방어규정 제81조제2항에도
DRL을 초과할 시에는 그 근거를 서면으로 작성하도록 하고 있으며 연방
방사선방어청은 DRL을 작성하여 공포하도록 하고 있다.
Table 5. 독일의 영상의학검사에서의 환자선량 권고량Examination Projection
Dose-Area-Product(cGy x cm
2)
에어커마(mGy)
흡수선량(mGy)
두부 AP/PA 110 3.7 5
두부 LAT 100 2.3 3
골반 AP 500 7.0 10
요추 AP 320 7.4 10
요추 LAT 800 22 20
흉부 PA 20 0.21 0.3
흉부 LAT 100 1.1 1.5
복부 AP 550 7.0 10
유방 cranio-caudal, medio-lateral-oblique 10
소장투시촬영, 결장조영촬영 70
경피적 관상동맥성형술(PTCA) 120/20min
CT 두부 CTDIw: 60mGyDose-Length-Product
(mGy x cm): 1050
CT 복부 CTDIw: 24mGyDose-Length-Product
(mGy x cm): 1500
11
4 미국에서의 환자선량 평가
미국에서는 FDA Center for Devices and Radiological Health(CDRH)가
CRCPD(Conference of Radiation Control Program Directors)와 협조하여
영상의학 분야에서의 환자가 받는 선량을 평가하고 있다. CDRH는 매년
NEXT(Nationwide Evaluation of X-ray Trends) survey program을 운영하여
1973년부터 1983년까지 방사선검사 중에서 환자선량 평가를 수행해 오고
있으며, 부위별로 자료를 추가하였다.[14](표 6). 이 자료들은 국가 자원으로
인식하고 CRCPD가 “Patient Exposure and Dose Guide” 을 만드는데 사용
하며 환자의 선량을 관리하고 의료피폭을 줄이기 위한 모든 주와 지방의
방사선안전관리프로그램에 이용된다. 또한 American College of
Radiology(ACR), 미국의학물리사협회(AAPM)와 함께 환자선량 권고량을
확립하고 있다.
Table 6. 미국에서의 영상의학 검사시 환자선량 평가방사선 촬영
입사피부 조사선량(ESE) a
(mGy) (mR)
일반방사선촬영
흉부 (PA) 0.25 25
경추 (AP) 1.25 125
복부 (AP) 4.50 450
요추 (AP) 5.00 500
투시방사선 촬영
투시방사선 장치 선량률 65.3 mGy/min 6500 mR/min
a 미국의학물리사협회에서는 참조값을 후방산란 (back scattering)을 고려하지 않은
입사피부조사선량 (ESE)으로 정의한다.
12
5 국내에서의 환자선량 평가
국내에서는 국립보건원 방사선방어과에서 1983년부터 1989년까지 전국의
의료기관 및 보건소를 대상으로 의료용 방사선에 의한 국민 피폭선량측정
연구사업을 수행하여 환자가 진단용 방사선으로부터 받는 환자선량을 흉부
후전면 촬영 등 검사부위별로 측정․평가하여 국민에게 미치는 의료용 방사선에
의한 보건학적 측면에서의 영향을 평가하고 환자 및 국민의 방사선에 의한
risk를 추정하였다[15,16].
식품의약품안전청 방사선안전과에서는 2006년부터 환자선량 평가를 위한
환자선량평가실험실을 구축하고 세계보건기구 등 6개 국제기구가 공동으로
가이드라인을 마련하여 권고한 BSS기준에 부합하는 환자선량 권고량을
확립하기 위하여 흉부엑스선검사 등에서의 환자선량 평가를 통하여 환자선량
권고량을 확립하였다[17~22].
2008년에는 진단 방사선분야에서의 환자가 받는 방사선량이 높은 전산화
단층촬영장치에서의 환자선량을 측정하여 환자선량 권고량을 확립하였으며
환자선량 권고량 가이드라인을 마련하여 의료기관에 배포함으로서 환자선량
저감을 유도하고 있다[23~24].
또한 조직 개편이후 식품의약품안전평가원 방사선안전과에서는 2009년에
소아 흉부촬영에서의 환자선량 권고량을 마련 연구개발과제를 수행하고 소아
방사선 촬영을 위한 기술정보를 제공한 적이 있으며[25~26], 2012년에는 CT
영상의학검사의 정당성 확보 및 최적화를 위한 가이드라인을 제공하는 등
환자선량저감화를 위한 노력을 지속적으로 하고 있다[27].
13
4. 영상의학 검사에서의 환자선량 측정
1 환자선량 측정 대상 의료기관 선정 및 진단영상정보 조사
영상의학 검사에서의 환자선량 측정을 위해서는 환자선량 측정 대상 의료
기관을 대한병원협회의 전국병원명부에 기재된 의료기관을 대상으로 490개
의료기관을 종별, 지역별로 선정하였다.
환자선량 측정 대상 의료기관의 장치에 대해서는 일반 방사선촬영 조사표를
통하여 해당 의료기관에서의 진단용엑스선장치의 제원, 장치 모델, 제조사,
촬영 노출방식, 제조일자, 고유필터 두께를 조사하였고, 또한 임상에서의
두부․흉부․복부․골반․경추․흉추․요추 전후방향 촬영, 흉부 후전방향
촬영, 두부․흉부․경추․흉추․요추 측방향 촬영, 요추 사(斜)방향촬영
(OBL)에 대하여 촬영조건(관전압, 관전류, 조사시간, mAs) 및 기술적 요소인
부가필터, 그리드비율, 스크린 종류(DR, CR, Film), 초점-필름간거리, 조사
야 크기를 확인하고 현지에 출장하여 임상에서의 촬영조건 등 진단영상정보
를 확인 후 통계처리하여 자료를 분석하였다.
2 영상의학 검사에서의 환자선량 측정
복부, 골반, 요추 영상의학 검사에서의 환자선량 측정은 환자선량 평가
신청서를 기초하여 측정 대상 의료기관에서 임상에서의 촬영조건에 따라
인체팬텀을 사용하여 환자선량을 측정하고, 진단영상정보를 조사하였으며
환자선량 측정 판독은 환자선량 측정 판독기 제조사의 매뉴얼에 따라 실시
14
하였다[28].
임상에서의 환자선량을 측정하기 위해서는 유리선량계를 400℃, 30분간
annealing 하였다. 그리고 복부, 골반, 요추 촬영조건에 따라 환자테이블 위에
인체팬텀인 Rando Man Phantom(Alderson Co.)을 위치하고 각각의 촬영
조건에 인체팬텀의 중심선에 위치하는 곳에 각각 5개의 유리선량계
(GD-352M, AGC Techno Glass Co., LTD)를 설치하여 중심선속이 일치하게
하여 조사하고(그림 1) 영상을 얻었다(그림 2~그림 15).
조사가 끝난 유리선량계는 선량 안정화를 위해 pre-heating장치에서 70℃,
30분간 pre-heating을 실시하고 환자선량측정판독기(FGD-1000, ASAHI
Techno Glass Corporation)를 사용하여 선량값을 판독한 후 평가하였다(그림 16).
Figure 1-1. 인체팬텀 Figure 1-2. 환자선량 측정 Figure 1-3. 환자선량 측정
Figure 2. 두부전후방향영상 Figure 3. 두부측방향영상 Figure 4. 흉부전후방향영상
15
Figure 5. 흉부후전방향영상 Figure 6. 흉부측방향영상 Figure 7. 복부전후방향영상
Figure 8. 골반전후방향영상 Figure 9. 경추전후방향영상 Figure 10. 경추측방향영상
Figure 11. 흉추 전후방향 영상 Figure 12. 흉추 측방향 영상 Figure 13. 요추 전후방향 영상
16
Figure 14. 요추 측방향 영상 Figure 15. 요추 OBL 영상
1) 측정 장비
① 환자선량측정판독기
환자선량측정판독기는 FGD-1000 을 사용하여 측정 판독하였으며 판독
장치, 판독장치운영프로그램, 열처리재생장치, pre-heating장치로 구성
하였다(그림 16).
(a) 판독장치 (b) 판독장치운영프로그램
(c) 열처리재생장치 (d) Pre-heating장치
Figure 16. 환자선량측정판독기
17
② 유리선량계
유리선량계는 GD-352M(AGC Techno Glass Co., LTD)를 사용하였
으며 교정절차에 따라 방사선을 표준 조사하고 교정하여 사용하였다
(그림 17).
(a) 소자 (b) 소자케이스
Figure 17. 유리선량계
③ 유리선량계의 특성
(가) RPL(Radio-Photo Luminescence) 원리
유리선량계는 인산유리에 Ag를 입힌 것으로 그 원리는 방사선에
조사되면 방사선의 흡수량에 비례하여 발광중심이 형성되고 이것에
자외선을 비추면 장파장의 형광이 방출되는 현상(RPL: Radio Photo
Luminescence)을 이용하여 측정한다(그림 18).
전리방사선이 은활성인삼염 Glass에 조사되면 전자 및 정공이 만들어
지고 전자는 유리구조내의 Ag+에 포획되어 Ago가 된다. 한편 정공은
일단 hPO4 사면체에 포획되나 시간이 지남에 따라 Ag+로 진행되어
보다 안정적인 Ag++를 형성한다. 이들 Ago 및 Ag++는 모두 Glass내
에서 형광중심이 되어 자외선을 조사하면 이 때 형광을 발생시킨다
(그림 19).
18
Figure 18. 유리선량계 측정원리
Figure 19. Radio Photo Luminescence 발광원리
(나) 유리선량계의 특성
유리선량계의 특성은 Table 7와 같다.
Table 7 유리선량계의 특성장 점 단 점
○ 선량측정범위가 넓다 (10u～10Gy)
○ 선량률 의존성이 작다
○ 에너지 의존성은 필름배지와 유사하다
○ 형광량의 잠상퇴행이 매우 적다
○ 재측정이 가능하다
○ 재현성 매우 우수하다
5% 이하(100uGy137
Cs)
2% 이하(1mGy 137Cs)
○ 열처리에 의해 재사용이 가능하다
○ Table면의 먼지 등 오염물질에
영향을 많이 받는다.
○ 기계적으로 약하다
19
(다) 유리선량계의 소자간 반응도
유리선량계의 소자 각각에 대하여 감마선원(Cs-137)을 사용하여 10
개씩 선량 구간별 조사했을 때 소자간 반응도의 변동계수는 0.1mGy
에서는 3%, 1mGy 이상에서는 2%이하로 나타내고 있다(그림 20).
Figure 20. 유리선량계의 소자간 반응도
(라) 선량의 직선성
감마선원(Cs-137)의 공기 중 0.01mGy에서 50mGy 흡수선량에 범위
에서 조사하여 본 결과 동 범위에서 직선성을 내고 있다(그림 21).
Figure 21. 유리선량계에 대한 선량의 직선성
20
(마) 소자 판독값의 재현성
0.01mGy에서 50mGy까지 조사하여 각 소자에 대하여 동일 조건으로
조사한 후 동일한 판독 위치에서 10회 반복하여 측정하였을 때
판독기와 변동계수간의 관계를 아래 그림으로 나타내었다. 0.05mGy
이상에서는 1% 이내로 높은 재현성을 나타내고 있다(그림 22).
Figure 22. 유리선량계 판독치의 재현성
(바) 에너지의 의존성
유리선량계 GD-352D 유리선량계는 저에너지(25keV～1.25keV)영역에
대한 에너지를 보상하기 위해 Sn필터가 부착되어 있어 저에너지
및 저선량 측정시 사용되는 것으로서 진단 방사선분야에서의 환자
선량 평가에 이용되고 있다.
2) 영상의학 검사에서의 환자선량 권고량 설정
의료기관에서 임상에서의 환자선량을 측정한 자료의 통계값을 활용하여
제3사분위값을 정하고 그 값을 환자선량 권고량으로 설정하였다.
21
5. 영상의학 검사에서의 환자선량
권고량 확립
1 환자선량 측정 의료기관 분포 현황
영상의학 검사 시, 환자선량 측정하기 위한 의료기관을 지역별, 종별로 구분
하여 선정하였다. 일반방사선촬영은 총 490개 의료기관에서 508개의 장치에
대해 선량측정이 수행되었다.
측정대상 의료기관 중 종합병원은 162개 (33%), 병원은 235개 (48%), 의원은
93개(19%)이었다. 여기서 종합병원, 병원, 의원은 병상 수로 구분하였으며,
종합병원은 병상 수가 300개 이상, 병원은 병상 수가 30-300개, 의원은 병상
수가 30개 이하였다. 각 지역별로 서울/경기도는 154개 (31%), 경상도는 98개
(20%), 전라도는 117개 (24%), 충청/강원도는 121개 (25%)의 기관에서 피폭
선량 측정 및 실태조사가 이루어졌다(표 8. 그림 23).
지역구분종합병원 병원 의원 총계
병원수 측정수 병원수 측정수 병원수 측정수 병원수 측정수
서울/경기도 68 71 54 54 32 32 154 157
경상도 33 47 57 58 8 8 98 113
전라도 39 39 58 58 20 20 117 117
충청/강원도 22 22 66 66 33 33 121 121
합계 162 179 235 236 93 93 490 508
Table 8. 방사선량 측정 대상 병원수, 환자선량 측정 장치수
22
Figure 23. 의료기관 종별에 따른 지역별 측정 의료기관
수(종합병원/병원/의원)
2 영상의학 검사에서의 진단영상정보 분석
1) 검사종류별 입사면선량
그림 24에 일반방사선촬영의 평균 입사면선량과 표준편차를 나타내었다.
표 9는 일반방사선촬영의 입사면선량 통계치를 나타내었다. 국내 490개
의료기관에서 측정한 데이터를 검사별로 평균, 1사분위값, 중간값, 3사분위
값으로 정리하여 나타냈다. 평균 입사면선량은 0.48 mGy (흉부 PA)부터
7.80 mGy (요추 LAT)까지 검사종류에 따라 크게 변하였다.
23
Figure 24. 일반방사선촬영의 검사별 평균 입사면선량 및 표준편차
검사종류 측정수입사면선량 (mGy)
평균 표준편차 1사분위 중간값 3사분위
두부 (AP) 451 2.15 1.36 1.25 1.85 2.65
두부 (LAT) 445 2.27 1.76 1.13 1.74 2.97
흉부 (PA) 491 0.48 0.42 0.25 0.40 0.52
흉부 (AP) 449 1.28 1.06 0.51 0.97 1.63
흉부 (LAT) 444 2.43 2.84 0.84 1.53 2.80
복부 (AP) 469 2.87 1.96 1.54 2.35 3.75
골반 (AP) 456 2.87 1.73 1.62 2.40 3.68
경추 (AP) 457 1.50 1.45 0.79 1.17 1.86
경추 (LAT) 449 0.91 0.82 0.45 0.73 1.03
흉추 (AP) 445 2.96 1.90 1.66 2.54 3.79
흉추 (LAT) 447 6.03 4.39 2.88 5.17 8.15
요추 (AP) 472 3.56 2.25 2.05 3.06 4.53
요추 (LAT) 457 7.80 5.76 3.81 6.65 10.53
요추 (OBL) 438 4.82 3.42 2.35 3.90 6.35
Table 9. 일반방사선촬영의 검사별 입사면선량 통계
24
3 영상획득장치별 입사면선량
표 10은 일반방사선촬영의 영상획득장치의 데이터 수를 나타낸 것이다.
컴퓨터영상이 232개 (46%), 디지털영상이 177개 (35%), 필름영상이 99개
(19%)로 컴퓨터영상이 가장 많은 수의 데이터를 포함하였다. 종합병원의 경우
디지털영상이 105개로 최다수를 차지하고 (21%), 필름의 경우 그 사용이 극히
미비하였다. 하지만 병원급 및 의원급에서는 컴퓨터영상이 다수를 차지하고
상당수의 필름장치도 사용되고 있다.
병원규모영상획득장치 수 (%)
디지털 영상 컴퓨터 영상 필름영상 계
종합병원 105 (21) 73 (14) 1 (0) 179 (35)
병 원 55 (11) 117 (23) 64 (13) 236 (46)
의 원 17 (3) 42 (8) 34 (7) 93 (18)
계 177 (35) 232 (46) 99 (19) 508 (100)
Table 10. 일반방사선촬영에 사용된 방사선장치의 영상획득장치 수 통계
그림 25와 표 11은 일반방사선촬영의 영상획득장치별 평균 입사면선량과
표준편차를 나타낸 것이다. 필름영상의 평균입사면선량은 흉부 (LAT)를
제외한 모든 항목에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 디지털영상은 컴퓨터영상
보다 낮은 평균 입사면선량을 나타냈다. 본 연구에서 영상획득장치에 따른
평균 입사면선량은 컴퓨터영상 > 디지털영상 > 필름영상 순으로 크다는 것을
알 수 있다.
25
Figure 25. 일반방사선촬영의 검사별 영상획득장치에 따른 평균 입사면선량
및 표준편차
26
검사종류 평균 입사면선량 (mGy)
3사분위 입사면선량(mGy)
디지털a
컴퓨터b
필름c
디지털a컴퓨터
b필름
c
두부 (AP) 2.10 (±1.38) 2.38 (±1.40) 1.62 (±0.99) 2.58 2.88 2.04
두부 (LAT) 2.01 (±1.76) 2.60 (±1.76) 1.86 (±1.53) 2.25 3.19 2.23
흉부 (PA) 0.52 (±0.45) 0.56 (±0.43) 0.40 (±0.30) 0.65 0.69 0.47
흉부 (AP) 1.09 (±0.96) 1.54 (±1.16) 0.92 (±0.72) 1.35 2.21 1.26
흉부 (LAT) 2.03 (±2.32) 2.65 (±3.07) 2.67 (±3.12) 2.20 3.16 2.91
복부 (AP) 2.57 (±1.87) 3.37 (±2.13) 2.12 (±1.17) 3.34 4.31 2.59
골반 (AP) 2.93 (±1.85) 3.18 (±1.71) 1.96 (±1.11) 3.73 4.11 2.46
경추 (AP) 1.39 (±1.34) 1.73 (±1.68) 1.11 (±0.74) 1.76 2.09 1.43
경추 (LAT) 0.92 (±0.94) 0.93 (±0.73) 0.84 (±0.81) 1.19 1.04 0.91
흉추 (AP) 2.76 (±1.78) 3.43 (±2.04) 2.05 (±1.28) 3.43 4.29 2.54
흉추 (LAT) 5.70 (±3.78) 6.77 (±4.94) 4.51 (±3.35) 7.70 8.91 5.44
요추 (AP) 3.45 (±2.20) 4.03 (±2.40) 2.50 (±1.39) 4.60 5.06 3.27
요추 (LAT) 7.08 (±6.13) 8.89 (±5.71) 6.25 (±4.37) 8.92 11.88 8.24
요추 (OBL) 4.31 (±3.49) 5.59 (±3.47) 3.55 (±2.35) 5.85 7.13 4.17a 디지털영상(DR, Digital Radiography)b컴퓨터영상(CR, Computed Radiography)
c 필름(Film)
Table 11. 일반방사선촬영의 검사별 영상획득장치에 따른 평균 입사면선량 통계
4 병원규모별 입사면선량
그림 26과 표 12는 병원규모에 따른 입사면선량을 나타낸 것이다. 흉부
촬영을 제외한 모든 항목에서 병원의 평균 입사면선량이 가장 높게 나타났다.
종합병원은 두부 (AP), 두부 (LAT), 복부 (AP), 흉추 (AP), 흉추 (LAT), 요추
(AP), 요추 (LAT)를 제외한 항목에서 가장 낮은 입사면선량을 나타내었다.
본 연구에서 병원 규모에 따른 평균 입사면선량의 분포는 병원 > 의원 ≈
27
종합병원 순으로 선량이 높은 것을 알 수 있었다. 동일 검사에 대해 상대적
으로 방사선량이 높은 컴퓨터영상의 사용비율은 병원 (50%), 의원 (45%),
종합병원 (41%)순으로 높았으며, 상대적으로 방사선량이 낮은 필름영상의
사용비율은 의원 (37%), 병원 (27%), 종합병원 (<1%) 순이었다.
Figure 26. 일반방사선촬영의 병원 규모에 따른 평균 입사면선량 및
표준편차
28
검사종류 평균 입사면선량 (mGy)
3사분위 입사면선량(mGy)
종합a
병원b
의원c
종합a
병원b
의원c
두부 (AP) 2.11 (±1.34) 2.24 (±1.44) 2.03 (±1.16) 2.45 2.70 2.50
두부 (LAT) 2.18 (±1.89) 2.43 (±1.76) 2.06 (±1.37) 2.79 3.10 2.62
흉부 (PA) 0.44 (±0.37) 0.55 (±0.41) 0.59 (±0.50) 0.49 0.67 0.75
흉부 (AP) 1.13 (±1.05) 1.34 (±1.04) 1.48 (±1.10) 1.33 1.76 2.09
흉부 (LAT) 2.27 (±3.24) 2.56 (±2.50) 2.45 (±2.65) 2.43 3.21 2.68
복부 (AP) 2.76 (±2.11) 3.04 (±1.96) 2.60 (±1.52) 3.38 3.94 3.17
골반 (AP) 2.89 (±1.76) 2.90 (±1.77) 2.76 (±1.56) 3.79 3.63 3.59
경추 (AP) 1.33 (±0.99) 1.69 (±1.87) 1.39 (±0.89) 1.58 1.97 1.87
경추 (LAT) 0.81 (±0.82) 1.02 (±0.86) 0.87 (±0.69) 0.96 1.18 0.94
흉추 (AP) 2.96 (±2.13) 3.07 (±1.81) 2.69 (±1.55) 3.29 3.95 3.48
흉추 (LAT) 5.85 (±4.35) 6.48 (±4.57) 5.30 (±3.92) 7.55 9.66 6.87
요추 (AP) 3.45 (±1.97) 3.72 (±2.48) 3.37 (±2.14) 4.59 4.58 4.30
요추 (LAT) 7.28 (±5.88) 8.45 (±5.83) 7.24 (±5.12) 9.24 11.28 10.68
요추 (OBL) 4.36 (±3.29) 5.24 (±3.53) 4.76 (±3.34) 5.74 6.86 6.25
a 종합병원, b 병원, c 의원
Table 12. 일반방사선촬영의 병원규모에 따른 입사면선량 통계
5 자동노출장치(AEC)의 사용 여부에 따른 입사면선량
표 13에 일반방사선촬영 자동노출장치의 사용 여부에 대한 통계치를 정리
하였다. 자동노출장치를 사용하지 않는 경우 (327건)가 사용하는 경우 (131건)에
비해 대략 2.5배 정도 많았다. 자동노출장치 사용을 병원규모면에서 살펴보면
종합병원 (52%), 병원 (44%), 의원 (5%) 순으로 많이 사용하였다.
29
병원규모별자동노출장치 (개수)
사용 비사용 표시없음 총계
종합병원 68 110 1 179
병 원 57 148 31 236
의 원 6 69 18 93
총 계 131 327 50 508
Table 13. 일반방사선촬영의 자동노출장치 사용 현황 통계
그림 27과 표 14에서는 일반방사선촬영의 자동노출장치 사용 여부에 따른
평균 입사면선량을 나타내었다. 자동노출장치를 사용한 경우가 사용하지 않은
경우보다 높은 평균 입사면선량을 보인 촬영항목은 골반 (AP), 흉추 (AP),
흉추 (LAT), 요추 (AP), 요추 (LAT) 등 5 가지의 검사항목이었다. 나머지
9개의 검사항목은 자동노출장치를 사용하지 않은 경우가 사용한 경우보다
높은 입사면선량을 보였다.
Figure 27. 일반방사선촬영의 검사별 자동노출장치 사용여부에 따른 평균
입사면선량 및 표준편차
30
검사종류 평균 입사면선량 (mGy)
3사분위 입사면선량(mGy)
사용aaa 비사용b
사용aaa 비사용b
두부 (AP) 2.05 (±1.39) 2.19 (±1.35) 2.61 2.66
두부 (LAT) 2.14 (±1.80) 2.33 (±1.74) 2.70 3.00
흉부 (PA) 0.45 (±0.31) 0.54 (±0.45) 0.53 0.67
흉부 (AP) 1.27 (±1.13) 1.29 (±1.04) 1.72 1.62
흉부 (LAT) 2.28 (±2.31) 2.48 (±3.07) 2.71 2.81
복부 (AP) 2.75 (±2.21) 2.91 (±1.87) 3.45 3.88
골반 (AP) 3.15 (±1.90) 2.75 (±1.65) 4.24 3.45
경추 (AP) 1.45 (±1.45) 1.53 (±1.47) 1.75 1.95
경추 (LAT) 0.84 (±0.77) 0.92 (±0.73) 0.93 1.05
흉추 (AP) 3.01 (±2.08) 2.95 (±1.84) 3.62 3.86
흉추 (LAT) 6.41 (±5.37) 5.89 (±3.95) 9.47 8.08
요추 (AP) 3.63 (±2.45) 3.50 (±2.12) 4.55 4.49
요추 (LAT) 8.17 (±6.32) 7.68 (±5.58) 11.71 9.81
요추 (OBL) 4.61 (±3.75) 4.87 (±3.23) 6.43 6.33
a자동노출장치(AEC) 사용,
b자동노출장치(AEC) 비사용
Table 14. 일반방사선촬영의 자동노출장치 사용 여부에 따른 입사면선량 통계
6 영상의학 검사 시 촬영조건 분석
1) 관전류시간 (mAs) 분포
그림 28은 일반방사선촬영의 평균 관전류시간과 표준편차를 나타냈다. 표
15는 일반방사선촬영의 관전류시간의, 평균, 표준편차, 1사분위값, 중간값,
3사분위값을 정리하여 나타내었다. 평균 관전류시간은 9.70 mAs (흉부 PA)
부터 55.50 mAs (요추 LAT)까지 검사종류에 따라 크게 변하였다.
31
Figure 28. 일반방사선촬영의 평균 관전류시간 및 표준편차
검사종류 측정수관전류시간 (mAs)
평균 표준편차 1사분위 중간값 3사분위
두부 (AP) 345 25.12 11.56 16.70 24.00 32.00
두부 (LAT) 345 24.12 12.88 16.00 20.00 31.98
흉부 (PA) 382 9.70 8.70 4.00 6.40 12.50
흉부 (AP) 350 10.03 8.27 4.00 7.50 13.38
흉부 (LAT) 340 24.51 20.72 10.00 18.00 31.59
복부 (AP) 360 30.85 20.03 20.00 28.00 40.00
골반 (AP) 349 30.80 15.44 20.00 30.00 40.00
경추 (AP) 351 20.51 12.10 12.55 20.00 25.00
경추 (LAT) 342 23.63 11.20 16.00 22.60 31.50
흉추 (AP) 340 31.19 18.44 20.00 27.20 40.00
흉추(LAT) 342 44.31 24.87 30.00 40.00 60.00
요추 (AP) 363 36.27 19.03 24.00 32.00 40.00
요추 (LAT) 356 55.50 32.55 32.75 50.00 80.00
요추 (OBL) 335 39.68 21.98 24.00 39.40 50.00
Table 15. 일반방사선촬영의 검사별 관전류시간 통계
32
2) 관전압 (kVp) 분포
그림 29는 일반방사선촬영의 평균 관전압과 표준편차를 나타냈다. 표 16은
일반방사선촬영의 검사별 관전압 평균, 표준편차, 1사분위값, 중간값, 3사분위
값을 정리하여 나타내었다. 평균 관전압은 70.88 kVp (경추 AP)로부터
100.06 kVp (흉부 PA)까지로 나타났다. 대부분 촬영의 경우 관전압은 약 80
kVp 정도의 관전압을 사용하였다. 흉부 (PA) 및 흉부 (LAT)의 경우에 이보다
높은 약 100 kVp 정도의 관전압을 사용하였다. 또한 관전류 혹은 방사선량과
달리 병원에 따라 그 편차가 크지 않았다.
Figure 29. 일반방사선촬영의 검사별 평균 관전압 및 표준편차
33
검사종류 측정수관전압(kVp)
평균 표준편차 1사분위 중간값 3사분위
두부 (AP) 454 74.06 6.09 70 74 78
두부 (LAT) 446 73.52 6.81 70 73 78
흉부 (PA) 495 100.06 19.08 84 100 120
흉부 (AP) 451 87.93 18.10 73 85 100
흉부 (LAT) 447 98.65 18.14 84 95 120
복부 (AP) 470 77.09 7.26 72 77 80
골반 (AP) 458 75.93 6.90 70 75 80
경추 (AP) 459 70.88 7.14 66 70 75
경추 (LAT) 450 76.06 7.73 70 75 80
흉추 (AP) 447 75.77 6.80 70 75 80
흉추(LAT) 447 82.85 10.15 77 81 86
요추 (AP) 472 78.90 6.84 75 80 83
요추 (LAT) 463 86.18 7.90 80 85 90
요추 (OBL) 440 80.95 7.57 76 80 85
Table 16. 일반방사선촬영의 검사별 관전압 통계
3) 그리드 비율
그림 30에 일반방사선촬영의 그리드 비율 사용 통계를 나타내었다. 그리드
비율 8:1이 평균 176 (56%)개로 가장 높은 사용빈도를 나타내었으며, 그
외에도 3:1부터 17:1까지 다양한 그리드 비율이 사용되었으나 12:1 (19%),
10:1 (17%) 이외에는 그 사용수가 극히 미비하였다.
34
그림 30. 일반방사선촬영의 그리드 비율에 따른 사용 수
4) 스크린 크기 분포
표 17과 그림 31은 일반방사선촬영의 평균 스크린 넓이를 나타낸 것이다.
검사별 스크린 넓이는 평균 스크린의 가로값과 세로값의 곱으로 나타냈다.
경추 (AP)는 가로 29 cm, 세로는 32 cm로 평균 스크린 넓이 969 cm2의 가장
작은 스크린 넓이를 나타냈으며. 복부 (AP)는 가로 38 cm, 세로 43 cm로
스크린 넓이 1617 cm2의 가장 큰 스크린 넓이를 나타냈다.
촬영부위 스크린넓이(cm
2)
스크린 크기(cm) 촬영부위
스크린넓이(cm
2)
스크린 크기(cm)
가로 세로 가로 세로
두부 (AP) 1006 29 33 경추 (AP) 969 29 32
두부 (LAT) 1163 31 36 경추 (LAT) 992 29 33
흉부 (PA) 1546 38 41 흉추 (AP) 1314 31 42
흉부 (AP) 1548 38 41 흉추 (LAT) 1180 30 39
흉부 (LAT) 1491 36 41 요추 (AP) 1327 31 42
복부 (AP) 1617 38 43 요추 (LAT) 1362 32 42
골반 (AP) 1600 38 42 요추 (OBL) 1331 32 42
Table 17. 일반방사선촬영의 평균 스크린 넓이 및 크기
35
Figure 31. 일반방사선촬영의 검사별 평균 스크린 넓이
5) 초점필름간거리(FFD) 분포
그림 32는 일반방사선촬영의 검사별 초점필름간거리의 중간값을 나타낸
것이다. 표 18에서 일반방사선촬영의 초점필름간거리의 평균, 표준편차, 1사
분위값, 중간값, 3사분위값을 정리하여 나타내었다. 흉부 (PA), 경추 (LAT)는
대략 평균 175cm로 가장 먼 초점필름간거리를 사용하였으며, 흉부 (LAT)는
평균 123cm로 원거리의 초점-필름간거리를 사용하였다. 상기검사를 제외한
11개 항목은 초점-필름간거리의 평균이 100 cm 이었다.
36
Figure 32. 일반방사선촬영의 검사별 초점필름간거리
검사종류 측정수초점 필름 거리 (cm)
평균 표준편차 1/4분위 중간값 3/4분위
두부 (AP) 453 102 6.8 100 100 100
두부 (LAT) 445 103 7.1 100 100 100
흉부 (PA) 491 176 17.9 180 180 180
흉부 (AP) 449 105 15.0 100 100 103
흉부 (LAT) 444 123 34.8 100 100 180
복부 (AP) 470 103 6.8 100 100 100
골반 (AP) 457 103 5.9 100 100 100
경추 (AP) 458 103 7.5 100 100 100
경추 (LAT) 450 174 20.9 180 180 180
흉추 (AP) 446 103 7.1 100 100 100
흉추(LAT) 447 103 8.2 100 100 100
요추 (AP) 473 103 7.5 100 100 100
요추 (LAT) 463 104 12.6 100 100 100
요추 (OBL) 442 103 8.6 100 100 100
Table 18. 일반방사선촬영의 초점필름간거리 통계분포(FFD) 통계
37
7 검사조건에 따른 입사면 선량
그림 33은 일반방사선촬영의 검사조건 비율에 따른 평균 입사면선량을 비교
하여 나타낸 것이다. 검사조건 비율은 관전류시간 (mAs) × 관전압 (kVp)의
제곱근 ÷ 거리의 제곱근으로 하였으며, 입사면선량은 본 연구에서의 평균값을
사용하였다. 거리의 비율은 초점표면거리(FSD)를 사용하기 위해 각 촬영
부위별로 그 거리를 고려하였다. 검사조건 비율과 입사면선량의 전체적인
모양은 상당히 일치하였다. 이는 입사면선량이 검사조건 비율에 의존한다는
것이며, 연구에서 측정된 일반방사선촬영의 환자선량을 낮추기 위해서 조건
인자를 조절한다면 선량 저감화를 실현시킬 수 있을 것이다.
Figure 33. 일반방사선촬영의 평균 입사면선량과 검사조건 비교.
(빨간선은 각각의 검사에 대해 (관전류) x (관전압)2 / (초점표면간거리)2
값을 표준화 한 것이다.)
38
8 영상의학 검사에서의 환자선량 평가 및 환자선량 권고량
1) 영상의학 검사에서의 환자선량 평가 및 환자선량 권고량 설정
우리청에서는 2007년부터 2009년까지의 조사 보고를 통해 우리나라의
환자선량 권고안을 흉부, 두부, 복부, 골반, 요추에 대한 환자선량 권고량을
제시해 왔으며, 성인에 대한 주요 촬영부위에 대한 전체적인 환자선량 권고량
마련을 위해 본 가이드라인을 마련하였다.
수집된 자료의 통계값을 바탕으로 하여 영상의학검사에서 환자의 방사선량
분포의 삼사분위 값을 국가 환자선량 권고량으로 설정하였다.
검사종류환자선량권고량
(mGy)검사종류
환자선량권고량
(mGy)
두부 (AP) 2.23 경추 (AP) 1.86
두부 (LAT) 1.87 경추 (LAT) 1.03
흉부 (PA) 0.34 흉추 (AP) 3.79
흉부 (AP) 1.63 흉추 (LAT) 8.15
흉부 (LAT) 2.80 요추 (AP) 4.08
복부 (AP) 2.77 요추 (LAT) 10.53
골반 (AP) 3.42 요추 (OBL) 6.35
Table 19. 영상의학 검사에서의 촬영부위 별 환자선량 권고량
39
Skull (AP)
ESD (mGy)0 2 4 6 8
No
of C
ount
s
0
20
40
60
80
100
120Skull (LAT)
ESD (mGy)0 2 4 6 8 10
No
of C
ount
s
020406080100120140160180200
Chest (PA)
ESD (mGy)0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
No
of C
ount
s
0
50
100
150
200
250
300
350Chest (AP)
ESD (mGy)0 1 2 3 4 5 6 7
No
of C
ount
s
0
50
100
150
200
250
Chest (LAT)
ESD (mGy)0 5 10 15 20 25
No
of C
ount
s
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180Abdomen (AP)
ESD (mGy)0 2 4 6 8 10 12 14
No
of C
ount
s
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Figure 34. 촬영부위별 영상의학검사에서의 방사선량분포 및 삼사분위값
40
C-Spine (AP)
ESD (mGy)0 5 10 15 20
No
of C
ount
s
0
50
100
150
200
C-Spine (LAT)
ESD (mGy)0 2 4 6 8
No
of C
ount
s
0
50
100
150
200
250T-Spine (AP)
ESD (mGy)0 2 4 6 8 10 12
No
of C
ount
s
0
20
40
60
80
100
120
140
T-Spine (LAT)
ESD (mGy)0 5 10 15 20 25 30 35
No
of C
ount
s
0
20
40
60
80
100
120L-Spine (AP)
ESD (mGy)0 5 10 15
No
of C
ount
s
0
20
40
60
80
100
120
140
Figure 35. 촬영부위별 영상의학검사에서의 방사선량분포 및 삼사분위값
41
L-Spine (LAT)
ESD (mGy)0 10 20 30 40 50
No
of C
ount
s
0
50
100
150
200L-Spine (OBL)
ESD (mGy)0 5 10 15 20 25
No
of C
ount
s
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Figure 36. 촬영부위별 영상의학검사에서의 방사선량분포 및 삼사분위값
42
6. 영상의학 검사 시 환자선량 저감화
1 방사선촬영에서 환자의 선량에 영향을 주는 인자
방사선촬영 시 많은 인자가 환자선량에 영향을 미친다. 환자선량에 영향을
미치는 인자는 환자에 따른 영향, 방사선촬영장치에 따른 영향, 방사선촬영
조건에 따른 영향 등으로 크게 분리할 수 있다. 환자에 따른 영향인자로는
환자의 성, 키, 몸무게, 촬영부위 등이 있다. 방사선량은 방사선촬영장치의
고유의 특성 즉 영상획득장치, 관전압 파형, 선량저감화 기법, 방사선계측기의
효율, 방사선스펙트럼에 따라 달라진다. 그리고 무엇보다 중요한 것은 촬영
조건이다. 촬영조건이라 함은 초점필름간거리, 관전압, 관전류시간곱 (관전류와
조사시간), 자동노출조정장치 사용유무, 필터, 그리드 비율, 조사야 등 다양하다.
2 검사조건 변화에 따른 방사선량 변화
1) 관전류 변화에 따른 방사선량 변화
영상의 화질은 관전류에 비례하여 좋아지기 때문에 일반적으로 촬영시
좋은 영상을 얻기 위해 과도한 관전류를 사용하려는 유혹이 늘 있다. 하지만
관전류는 X선 발생장치에서 발생하는 X선 양을 결정하기 때문에 최종적으로
환자의 선량과 선형적으로 비례한다. 따라서 화질이 영상을 진단에 필요한
정도로만 유지하고 가능한 낮게 유지하는 것이 무엇보다 중요하다.
43
2) 빔 크기 (스크린 크기) 변화에 따른 방사선량 변화
그림 37은 남성의 요추 (AP) 검사에서 스크린 크기에 따른 장기선량의 분포를
나타낸 것이다. 각 병원에서 조사된 스크린의 크기 중 최소값, 평균값, 최대값
을 선택하여 스크린 크기에 따른 장기선량을 계산하였다. 각 스크린 크기는
15 x 40 cm2, 31 x 42 cm
2, 51 x 51 cm
2를 사용하였다.
Figure 37. 요추(AP), 스크린크기 변화에 따른 남성의 장기선량
15 x 40 cm2 크기의 스크린 사용 시의 장기선량은 31 x 42cm2인 스크린을
사용할 때 보다 낮은 장기선량을 나타내었다. 가장 많이 감소된 장기는 비장
으로서 평균 스크린 사용 시 장기선량은 0.21 mGy이었지만, 15 x 40 cm2
크기의 스크린 사용 시 스크린 내 장기의 포함률이 낮아지면서 장기선량은
0.06 mGy로 71% 감소하였다. 그리고 췌장의 경우 스크린 내 장기의 포함률
변화가 미미하여 5% 가장 낮은 감소율을 나타냈다.
51 x 51 cm2 크기의 스크린사용 시 장기선량은 31 x 42cm2인 스크린을 사용할
때 보다 높은 장기선량을 나타내었다. 평균 스크린 크기 밖에 있던 장기 뿐
44
아니라 스크린 내 포함되어 있던 장기의 장기선량 또한 미미하게 증가하였다.
유방의 경우 평균 크기 스크린 사용시 장기선량은 0.08 mGy 이었으나, 51 x
51cm2인 스크린 사용 시 스크린 내 유방이 포함되므로써 장기선량은 1.15
mGy으로 13배 증가하였다.
빔 크기의 변화에 따른 피폭부위의 변화는 온몸에 분포하는 조직의 장기
선량에도 영향을 주었다. 피부의 경우 (15 x 40 cm2)에서의 장기선량이 0.12
mGy인데 비하여 (51 x 51 cm2)의 경우 0.44 mGy로 증가하였다. 뼈 선량의
경우에도 약 2배정도의 증가량을 보였다. 온몸에 분포하는 조직은 피폭 부위의
증가에 따라 반응하는 조직의 비율이 증가하므로 피폭부위의 크기에 비례
하여 증가하는 모습을 보였다.
빔의 크기는 피폭 부위의 크기에 영향을 미치며 피폭부위의 크기에 따라
유효선량 계산에 사용되는 장기나 조직에 대한 선량에 영향을 미치게 된다.
요추 (AP) 촬영의 경우, 유효선량은 가장 작은 스크린 크기에서 0.32 mSv이며,
이 값은 가장 큰 스크린 크기를 보인 경우인 0.71 mSv의 약 45%에 불과한
값이다. 요추 (AP) 검사에서의 최소의 스크린의 크기는 본 연구에서 제안하는
요추 (AP)에 최적화된 빔 크기를 구현할 수 있는 크기이다. 즉, 방사선 검사에서
환자의 진단에 맞추어 빔 크기를 최적화 한다면 환자에 불필요하게 가하는
방사선량을 크게 감소시킬 수 있을 것이다.
3) 관전압에 변화에 따른 방사선량 변화
환자의 방사선량은 관전압에 따라 다르다. X선 스펙트럼 중 저에너지의
X선은 신체를 투과하지 못하여 영상 품질에는 기여하지 못하며, 노출된
신체조직에 불필요한 피폭선량만 증가시키게 된다. 그러므로 방사선 촬영 시
불필요한 피폭을 방지하기 위하여 상대적으로 필터를 사용하여 X선 사진
품질에 기여하지 못하는 저에너지 X선을 감쇠시키게 된다. 이러한 저에너지
X선 감쇠효과를 빔 경화효과라고 한다. 또한 관전압을 상승시킴으로써 상대
적으로 저에너지의 X선 양을 감소시킬 수 있다. 본 절에서는 관전압의 변화
에 따른 방사선량을 평가하였다. 관전압은 각 병원에서 조사된 관전압의 최소
45
값, 최대값, 평균값인 55 kVp, 100 kVp, 144 kVp을 이용하여 장기선량 및
유효선량을 계산하였다. 동일 관전류(mAs)에 대해 관전압을 상승시키면 X
선 발생장치에서 발출되는 X선 양이 증가하기 때문에 상대적인 비교가
되지 않는다. 따라서 관전압에 따른 방사선량의 비교는 동일한 수준의
영상이미지를 얻는데 필요한 방사선량으로 표준화 하였다. 즉 각각의 관전
압에 대해 발생장치에서 방출된 X-선이 인체 통과 후 100 kVp 일 때와 동
일한 방사선량을 초래하는 관전류를 설정하고, 이에 대해 장기선량을 비교
하였다.
그림 38에 흉부(PA) 검사 시 관전압을 조절하였을 때 나타나는 장기선량
값을 나타내었다. 관전압 조절에 따른 성인 남성 흉부(PA) 검사 시 장기선
량은 비장, 부신, 신장 순으로 장기가 비교적 신체의 뒤쪽에 위치한 경우가 장
기선량이 높았다. 그리고 상대적으로 유방, 심장 같은 신체 앞쪽에 주로 분
포하고 있는 장기의 경우 뒤쪽에 위치한 장기선량보다 작은 값을 보였다.
Figure 38. 흉부(PA), 관전압 변화에 따른 남성의 장기선량
46
동일한 환자 전면의 선량(동일한 수준의 영상이미지)에 대해서는 관전압이
증가할수록 방사선량이 감소하였다. 100 kVp 대신 55 kVp의 관전압을
사용하는 경우 방사선량은 대부분의 장기에 대해 방사선량이 50 - 100%
증가하였다. 낮은 관전압의 경우에는 영상 품질에는 기여하지 못하는 X선의
양이 상대적으로 많기 때문이다. 따라서 일반방사선촬영 시 환자의 피폭
선량을 감소시키기 위해서는 상대적으로 높은 관전압을 사용하는 것을 권고
한다. 하지만 관전압을 증가시켰을 경우 대조도가 낮아지는 단점이 있기
때문에, 이를 고려하여 대조도와 방사선량이 서로 균형을 이룰 수 있도록
최적화의 작업이 선행되어야 할 것이다.
3 방사선 검사에서의 선량 저감화 방법
방사선촬영 시 환자의 피폭방사선량은 촬영조건에 따라 크게 달라질 수
있다. 일반적으로 방사선량은 입사면 선량 (혹은 관전류시간곱)에 비례하며,
거리의 자승에 반비례하고, 관전압의 자승에 비례한다. 동일 입사면 선량의
경우에도 피폭면적에 따라 환자의 유효선량이 크게 달라질 수 있다. 따라서 방
사선촬영 시 방사선량 저감화를 위해서는 최우선적으로 촬영조건에 따른 방
사선량의 변화 그리고 영상품질의 변화에 대해 이해하는 것이 중요하다. 일반
적으로 방사선량이 증가할수록 영상품질이 증가한다. 이러한 연관관계는 의
사, 영상의, 방사선사들로 하여금 무의식적으로 고화질, 즉 고선량의 촬영을 하
도록 유도한다. 방사선촬영에서 모든 검사에 대해 고화질의 영상이 필요한
것이 아니다. 따라서 각각의 검사에 대해 검사로 인한 의료상의 이익을 극대화
하면서 방사선 피폭은 합리적으로 달성 가능한 한 최소화하려는 노력이 필요
하다. 이러한 방사선촬영의 최적화는 방사선촬영에 대한 촬영조건을 조사하고
각각의 검사에 대한 프로토콜들을 개발함으로써 성취할 수 있다.
47
지금까지 연구결과를 바탕으로 한 선량 저감화 방법은 다음과 같다.
① 촬영조건에 따른 방사선량 및 영상화질에 대한 이해 필요
② 방사선검사에 의한 의료상 목적은 달성하고 선량은 최저화할 수 있는
촬영 프로토콜의 개발
③ 가능한 전류시간곱을 최소로 유지
④ 방사선검사에 필요한 부분만 피폭되도록 최소의 조사야 사용
⑤ 높은 관전압 사용을 권고
48
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23. 전산화단층엑스선검사에서의 환자선량 평가연구 - 식품의약품안전청(2008)
24. CT 엑스선 검사에서의 환자선량 권고량 가이드라인 - 식품의약품안전평가원
(2009)
25. 소아 흉부촬영에서의 환자선량권고량 마련을 위한 연구- 식품의약품안전평가원
(2009)
26. 소아 방사선 촬영을 위한 기술정보 - 식품의약품안전평가원(2010)
27. CT 영상의학검사의 정당성 확보 및 최적화 가이드라인 - 식품의약품안전평가원
(2012)
28. Dose Ace 유리선량계 판독기 매뉴얼(Chiyoda Co, 2001)
일반영상의학검사의 환자선량 권고량 가이드라인- 두부, 흉부, 복부, 골반, 경추, 흉추, 요추 -
발 행 년 월 ：2012년 10월발 행 인 ：이 광 호편 집 위 원 장 ：강 신 정편 집 위 원 ： 보 건 복 지 부 보 건 의 료 정 책 실 의 료 자 원 정 책 과 고득영
정유진, 최해진 식품의약품안전평가원 의 료 제 품 연 구 부 방 사 선 안 전 과 김형수, 이광용,
이현구, 이정은, 박상명, 김효선,이홍석, 김병우
발 행 처
363-951 충청북도 청원군 강외면 오송생명2로 187 오송보건의료행정타운Tel. (043)719-5004~15 Fax (043)719-5000
