목 적: 선형가속기에 부착된 온보드영상장치(On-Board Imager)를 이용한 콘빔CT (Cone Beam Computerized Tomography)는 환자의 셋업 오차 확인 및 보정, 장기 및 표적의 움직임 확인이 용이한 장점이 있는 영상유도방사선 치료 장비이다. 하지만 촬영 시 받게 되는 imaging dose는 2차 암 발생위험의 원인이 된다. 이에 본 저자는 촬영조건(mAs)을 변화시킨 4가지 촬영 mode로 피부선량과 영상 품질을 비교 평가하여 적정한 촬영 mode를 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 인체 모형 팬톰(RANDO phantom)을 사용하여 열형광선량계(TLD-100, Harshaw)를 두부, 흉부, 복부로 나누어 각 부위별로 8개씩 위치시킨 후 4가지의 촬영 mode (A: 125 kvp 80 mA 25 ms, B: 125 kvp 40 mA, 25 ms, C: 125 kvp 80 mA 10 ms, D: 125 kvp 40 mA, 10 ms)로 피부선량(skin dose)을 각각 3회씩 측정한 후 그 평균값을 얻어 평가하였고 catphan 504 phantom을 이용하여 장비 제조사의 영상 품질 정도관리 protocol에 따라서 각 촬영 mode 별 영상품질(image quality)을 비교 분석하였다. 결 과: 피부선량을 측정한 결과 두부에서는 A mode: 8.96 cGy, B mode: 4.59 cGy, C mode: 3.46 cGy, D mode: 1.76 cGy였고, 흉부는 A mode: 9.42 cGy, B mode: 4.58 cGy, C mode: 3.65 cGy, D mode: 1.85 cGy가 복부에서는 A mode: 9.97 cGy, B mode: 5.12 cGy, C mode: 4.03 cGy, D mode: 2.21 cGy의 값으로 측정이 되었다. 이는 A mode를 기준으로 약 B mode는 50%, C mode 60%, D mode는 80%의 선량 감소를 나타내었다. 영상품질 평가 항목인 HU reproducibility, Low contrast resolution, Spatial resolution (high contrast resolution), HU uniformity를 분석한 결과 모든 촬영mode에서 장비제조사에서 제시하는 tolerance 이내의 값으로 평가되었다. 결 론: 콘빔CT에 있어서 좋은 영상품질을 유지하면서 imaging dose를 줄이는 것은 중요하다. 이에 본 실험결과를 바탕으로 하여 soft tissue가 관심영역일 경우는 A mode로 두부 촬영 시 bone이 관심영역일 경우 D mode가 일반적인 경우에는 B, C mode가 적용 가능하리라 생각된다. 또한 콘빔CT촬영으로 인해 증가되는 2차 암 발생위험은 낮은 mAs의 촬영조건을 선택함으로써 줄일 수 있을 것이다.
저자는 악간절기능장애의 소견을 가진 환자 75명과 악관절기능장애의 병마 및 현증이 없는 정상인 75명을 표준화된 조건하에서 두부축방향방사선촬영을 하여 과두수평각과 initial 및 final depth of cut를 측정하고 통계학적으로 분석한 결과를 다음과 같이 요약할 수 있었다. 환자군과 정상군, 환측과 비환측에 있어 과두수평각과 initial 및 final depth of cut는 통계학적으로 유의한 차가 없었으므로 두부축방향방사선사진은 임상에서 악관절기능장애의 유무 및 환측과 비환측의 감별에 이용하기에 부적합한 방법이라 사료된다. 본 연구의 계측치는 편차가 심하므로 환자마다 과두수평각을 측정하여 이각에 맞추어 악관절단층촬영을 해야 한다고 사료된다.
두부방사선규격사진은 작은 크기의 방사선원에서 방사상으로 방사선이 퍼져나감으로써 피사체의 확대와 왜곡이 불가피하다는 단점이 있다. 본 연구는 두 장의 방사선사진을 서로 직각으로 촬영한 후 방사선의 기하학적 성질을 이용하여 좌우 우각부간 폭경을 계산할 경우 실제 폭경의 산출이 가능한지 알아보고자 시행되었다. 성인 40명을 연구대상으로 하여 두부자세재현기를 이용하여 측모두부방사선사진과 정모두부방사선사진을 서로 직각으로 촬영한 후 측모사진과 정모사진에서의 확대율을 이용하여 실제 우각부 폭경을 산출한 다음 계측치 및 산출치를 3차원 CT영상에서의 계측치와 각각 비교 분석하였다. 연구결과 정모두부방사선사진에서 우각부 폭경은 작게는 7.92mm 크게는 11.31mm까지. 평균 9.10mm의 확대를 보였다. 측모 및 정모두부방사선사진을 이용하여 얻은 우각부 폭경 보정치를 3차원 CT영상에서 얻은 기준치와 비교한 결과 평균 0.14mm의 작은 오차를 보였으며 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아 측모 및 정모두부방사선사진 촬영 시 두부자세재현기를 이용하여 서로 직각으로 촬영할 경우 실제 우각부 폭경을 계산을 통해 산출할 수 있음을 보여주었다. 한편 이부편위량과 보정오차는 통계적으로 유의한 상관성을 보이지 않아 안면비대칭이 심한 경우에도 본 보정 방법이 유용하게 사용될 수 있음을 보여 주었다.
치과 방사선검사에 있어 두부 내의 흡수선량에 관한 평가를 하고자 인체모형팬텀 내부의 뇌하수체와 안구, 상악동, 악하선, 갑상선, 식도에 유리형광소자를 삽입하고 X-선을 조사하였다. 사용된 장치로는 Kodak 2200, Kodak 8000C dental radiographic systems과 computed tomography(Lightspeed VCT)이고 촬영조건은 임상에서 사용하는 인자와 동일하게 설정하였다. 이때 구내 X-선 검사의 경우 흡수선량은 0.02~2.47cGy로 가장 높게 측정된 곳은 상악 대구치 촬영 시 2.47cGy인 갑상선이었고 가장 낮은 곳은 하악 전치부 촬영에서 0.02cGy인 악하선이었다. 그리고 구외 X-선 검사의 경우 흡수선량은 세파로에서 0.36~3.44cGy, 파노라마에서 0.14~12.82cGy, 전산화단층촬영에서 8.17~253.63cGy 가장 높게 측정된 곳은 상악 CT 촬영 시 253.63cGy인 악하선이었고 가장 낮은 곳은 파노라마 촬영에서 0.14cGy인 안구이었다. 구외 X-선 검사가 구내 X-선 검사 보다 많은 흡수선량이 측정되었다. 특히 CT를 이용한 검사에서는 구내 촬영보다 100배 이상 높게 측정되었다. 따라서 구외 X-선 검사에 있어서 가이드라인을 제시하여야 하며 방사선에 의한 흡수선량을 줄이기 위한 노력이 요구된다.
본 연구는 두부계측방사선사진에서 선정한 계측점과, 3차원 CT영상에서 계측점을 선정하고 이를 정중시상면으로 투영하였을때 두 계측점 사이의 위치적 연관성에 대해 알아보고자 시행하였다. III급 부정교합을 주소로 서울대학교 치과병원에 내원한 환자 20명을 대상으로 술 전에 CT와 두부방사선사진을 촬영하였다. CT자료에서 계측점을 선정하고, 정중시상면을 기준으로 투사영상을 얻은 후에 이것을 110%로 확대하였다. 전두면과 후두골의 외연을 기준으로 두부방사선사진 투사도와 CT자료의 정중시상면 투사영상을 중첩하고, FH평면을 기준으로 공통 좌표계를 설정하였다. 이 좌표계를 기준으로 얻은 계측점 좌표값 차이의 평균과 표준편차를 구하고 paired t test를 시행하였다. X축은 $-0.14{\pm}0.65$에서 $-2.12{\pm}2.89\;mm$, Y축은 $0.34{\pm}0.78$에서 $-2.36{\pm}2.55\;mm$ ($6.79{\pm}3.04\;mm$)의 범위를 보였으며, 20개의 계측점 중 X축은 9개에서, Y축은 7개에서 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 오차는 촬영자세에 따라 악골의 위치가 변화한 경우, 골단부에 위치함으로써 주변구조물에 가려진 경우, 해부학적 구조물의 중첩에 따른 식별오차, 계측점의 정의가 다른 경우 발생할 수 있다.
두부 프레임을 지지하는 방식으로 pedestal mounting system과 couch mounting system의 장점을 수용한, 새로운 형태의 분할 정위방사선 치료 시스템을 개발하였다. 두부 고정을 위한 프레임은 두랄루민으로 제작하였고, 카우치에 부착되게 하였다. 프레임 내에서 환자의 두부를 고정하기 위해 치아 고정장치와 3.2 mm 열프라스틱으로 전두부와 후두부에 마스크를 제작할 수 있다. 정위 좌표 구현을 위한 전산화 단층촬영 localizer는 각 병원에서 많이 사용하고 있는 Brown-Roberts-Walls(B.R.W) 시스템을 사용할 수 있게 하여, 개발된 시스템의 신뢰성을 높이고 제작 단가도 낮추고자 하였다. 프레임 mounting system은 pedestal mounting system을 수정, 보완한 형태로 개발하였다. 시스템은 카우치를 지지하는 바닥 면에 고정되어 카우치에 부착된 프레임과 결합할 수 있고, 시스템과 카우치의 잠금 장치를 푼 채 자유롭게 x, y축으로 유동할 수 있다. 프레임 mounting system의 중심축은 상, 하 방향으로 이동 가능한 포인터 형태로 제작하여, 치료기의 구동 정확성을 검증하는 정도 관리에 응용 가능하다. 개발된 시스템의 재현성과 정확도 검증을 위해 아크릴 팬텀과 포인터를 제작하였고, 전산화 단층촬영 영상에서 획득한 팬텀 내 목표점의 정위 좌표를 dial-gauge와 E.C.L 필름으로 검증하였다. 실험의 결과 x축 방향의 재현성 오차는 0.71$\pm$0.19 mm, y축 방향은 0.45$\pm$0.15 mm, z축 방향 재현성 오차는 0.63$\pm$0.18 mm로 나타났고, 최대 1.3 mm 이내의 우수한 재현성을 보였다. 연구 결과로 개발된 분할 정위방사선 치료 시스템은 재현성이 우수하고, 전체 중량이 가벼워 사용하기 쉽게 제작되었다. 특히 수정된 pedestal frame mounting system으로 설계되어 후두부 방사선 조사가 가능한 장점이 있다.
6개의 건조두개골상의 중요한 방사선학적 계측점에 금속구를 위치시킨 후 3-D CT와 정모 및 측모 두부 방사선사진을 촬영하고 이를 바탕으로 만든 각각의 3차원 영상과 3차원 두부 방사선사진상의 각 계측점들이 3차원적으로 어느 정도의 정확성을 가지고 재현되는지를 알아보았다. 그리고 두 방법에 있어서의 계측점간의 거리계측을 실계측과 비교분석 함으로써 악안면부에서의 재현성과 정확성을 알아본 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 3-D CT와 3차원 두부 방사선사진상의 계측점들은 반복 계측시 각각 X축 방향으로 0.23 mm와 0.30 mm, Y축 방향으로 0.27 mm와 0.25 mm, 그리고 Z축 방향으로 0.27 mm와 0.31 mm의 표준편차를 보였다. 두 방법에서 모든 계측점이 0.5 mm 이하의 표준편차를 보였으며, 대부분의 계측점이 1 mm 이하의 범위를 보인 바, 두 방법 모두 통일한 건조두개골상의 계측점의 3차원적 위치 편차가 거의 없었다. 모든 계측항목에서 실측치와 3-D CT간의 차이는 평균 0.33 mm였으며, 실측치와 3차원 두부 방사선사진간의 차이는 평균 1.13 mm로 상대적으로 높게 나타났다. 가장 큰 차이를 보인 항목은 RGo과 LGo간으로 2.03 mm의 차이를 보였다. 그러나 두 방법 모두 모든 항목에서 실측치와 통계적으로 매우 높은 상관관계를 보였다(${\gamma}=0.976{\sim}1.000$, p<0.01).
10년령의 잡종견이 2개월 전부터 지속적인 기침, 혈액성 비루 및 개구호홉을 주증으로 내원하였으며 혈액검사, 두부 X-ray촬영 및 두부 MRI촬영을 실시한 결과 빈혈소견과 함께 MRI 촬영에서 두개내강으로 파급되지 않은 비강종양으로 추정되는 큰 mass가 비강쪽에서 발견되었다. 그러나 축주의 요청에 의해 이틀 후 안락사하여 부검 후, 병리조직 검사를 실시한 결과 비강 선편평세포암종임을 확인하였다. 본 증례를 통하여 비강종양과 같이 두경부 병변에 있어서 자기공명영상진단법(MRI)은 고전적 방사선학적 검사법에 비교하여 종괴의 침습성과 파급정도를 정확히 평가함으로써 치료방향의 설정과 그 예후를 평가함에 있어 뛰어난 검사법임을 확인할 수 있었다.
영상의학 분야에서 컴퓨터단층촬영(Computed Tomography, CT) 검사는 가장 보편화된 검사 방법 중의 하나이고 병원에서 이용 빈도가 매우 높은 검사 방법 중의 하나이다. 그러나 다른 검사 방법에 비해 매우 높은 방사선 피폭을 동반한다. 피폭 저감화를 위해서 CT 검사가 꼭 필요한 경우만 검사를 시행하는 방법과 꼭 필요해서 검사를 시행하는 경우에도 검사의 목적에 부합하고 적은 선량으로 검사를 시행할 수 있는 프로토콜을 사용해야 한다. 본 연구에서는 지역의 대표적 종합병원에서 사용하고 있는 가장 최신의 방사선량 사용정보를 알아보고 진단기준수준(Dignostic Reference Level, DRL)을 개발하고자 하였다. 실험결과 두부 CT, 복부 CT검사에서 DLP는 NRPB(U.K) 와 Korea DRL보다 높게 나타났다. 흉부 CT의 사용 DLP 값은 CT장치 3종 모두 낮게 나타났다. 해당 병원에서는 CT 검사 시 피폭 저감화를 위한 노력을 해야 하는 것을 알 수 있었고 특히 두부 CT, 복부 CT에서 피폭 저감의 노력이 필요하다고 판단한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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