자동노출제어를 적용한 흉부 방사선 검사 시 인체 이식형 의료기기가 선량과 화질에 미치는 영향 = Effect of Human Implantable Medical Devices on Dose and Image Quality during Chest Radiography using Automatic Exposure Control

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 자동노출제어 흉부 방사선 검사 시 신체 기능 일부를 대체 보조하거나 의약품 등을 주입하는 인체 이식형 의료기기가 흉부 영상의 선량과 화질에 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 제조회사와 모델이 다른 3대의 디지털 X선 발생장치와 인체모형 팬텀을 사용하여 흉부 검사와 동일한 방법으로 위치잡이를 선정 후 선행 연구에서 선량의 변화가 관찰된 인공심장박동기(Pacemaker), 심장 재동기화 치료기(CRT), 케모포트(Chemoport) 3개의 HIMD(Human Implantable Medical Device)를 상단 이온전리조센서에 부착한 후 Monte Carlo 방법론 기반의 프로그램 PCXMC 2.0을 사용하여 실험에서 도출된 DAP(Dose Area Product) 값을 입력하여 유효선량을 측정하였다. 또한 흉부 영상의 화질 평가를 하기 위해 가슴 부위에 관심 영역 3곳과 잡음영역 1곳을 설정하고 신호대잡음비(SNR; Signal to Noise Ratio), 대조도대잡음비(CNR; Contrast to Noise Ratio)를 측정하였다. 연구 결과는 유효선량의 유의미한 차이를 보여주었으며 AEC 적용과 미적용 그룹을 비교하였을 때 Pacemaker와 CRT는 유의한 차이가 있었다. (p<0.05) AEC 적용 시 Pacemaker에서 37%, CRT에서 52% 유효선량이 증가하였다. Chemoport는 유효선량의 10% 차이는 있었지만, 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p>0.05) 영상 품질 평가에서는 모든 HIMD 삽입과 AEC 적용 유무에 따른 SNR, CNR의 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p>0.05) 최종 결론은 AEC 적용 후 HIMD가 삽입된 환자의 흉부 X-ray 검사 시 유효선량이 증가하였으며 AEC 적용 유무에 따른 흉부 영상의 품질 차이는 없음을 알 수 있었다. 이는 HIMD가 삽입된 환자의 흉부 검사 시 AEC 미사용이 환자의 선량을 낮추는 타당성을 확인한 것이며 과피폭을 주의하고 피폭 저감화를 위한 다양한 방법을 모색하여야 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we applied AEC(Auto Exposure Control), which is used in many chest examinations, to evaluate whether medical devices inserted into the body affect the dose and image quality of chest images. After attaching three HIMD(Human implantable medical devices) to the ion chamber, the Monte Carlo methodology-based program PCXMC(PC Program for X-ray Monte Carlo)2.0 was applied to measure the effective dose by inputting the DAP(Dose Ares Product) value derived from the Pacemaker and CRT and Chemoport Additionally, to evaluate image quality, we set three regions of interest and one noise region on the chest and measured SNR and CNR. The final study results showed significant differences in DAP and Effective dose. There was a significant difference between Pacemaker and CRT when AEC was applied and not applied.(p<0.05) When applied, the dose increased by 37% for Pacemaekr and 52% for CRT. Chemoport showed a 10% increase in effective dose depending on whether AEC was applied, but there was no significant difference.(p>0.05) In the image quality evaluation, there was no significant difference in image quality between all HIMD insertions and AEC applied or not.(p>0.05) Therefore, when the HIMD was inserted into the chest during a chest x ray and overlapped with the ion chamber sensor, the effective dose increased, and there was no difference in image quality even at a low dose without AEC. Therefore, when performing a chest X-ray examination of a patient with a HIMD inserted, it is considered that performing the examination without applying AEC is a method that can be considered to reduce the patient's radiation exposure.