전사모사 프로그램을 이용한 신생아 환자의 방사선 검사 시 조건에 따른 환자의 장기선량 평가 = Evaluation of Organ Doses in Neonatal Patients During Radiography Examinations Using Monte Carlo Simulation Programs

국문 초록 (Abstract)

전세계적으로 방사선검사를 통해 진단을 받는 환자의 수가 증가하고 있는 추세이며, 이 중에서 신생아 중환자실에 입원하여 일반 방사선검사를 통해 진단을 받는 환자의 수도 급격히 증가하고 있다. 신생아 중환자실에 입원한 신생아들은 건강이 선천적으로 취약하거나, 감염에 노출되어 있는 경우가 많다. 이러한 신생아들은 방사선에 취약하기 때문에 방사선으로부터 신생아를 보호하기 위한 방사선검사 노출을 최소화할 수 있는 ALARA (합리적으로 달성 가능한 낮은 수준으로) 원칙에 따른 효과적인 방사선 관리가 필요하다. 이 연구에서는 방사선 노출로부터 신생아 환자의 장기에 노출되는 선량을 다양한 소프트웨어를 통해 평가하고자 하였다 (PCXMC, MCNP, ALARA-GR, TLD 실험). 다양한 소프트웨어를 통해서 손쉽게 환자의 장기선량을 평가할 수 있지만, 결과 값이 상이하여 프로그램의 정확성을 판단하는데 어려움이 있다. 이러한 이유로 인큐베이터 내부 또는 외부에 신생아 환자가 위치함에 따라, 흉부 또는 복부 진단 방사선 촬영에 따른 장기선량 평가 등 다양한 조건에 따른 장기선량 결과를 정리하였고, 이에 따른 경향성을 파악하고자 하였다. ALARA-GR 및 PCXMC 소프트웨어를 사용한 연구 결과, 흉부 및 복부 촬영 시 신체 부위별 방사선 노출 차이가 있으며, 특히 0세 신생아가 1세보다 더 높은 방사선 민감도를 보였다. 인큐베이터 내에서 적절한 조건과 캐노피 사용을 통해 방사선 노출을 줄이고, 불필요한 검사 대신 목적에 맞는 촬영을 진행하여 신생아의 방사선 위험을 최소화해야 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The number of patients worldwide undergoing diagnostic radiology is steadily increasing, and there is a significant rise in the number of patients in neonatal intensive care units (NICU) undergoing general radiological diagnostics. Newborns admitted to NICUs often have innate health vulnerabilities or are exposed to infections. Because these neonates are highly sensitive to radiation, effective radiation management based on the ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle is essential to minimize radiation exposure. This study aimed to assess organ doses received by neonatal patients during radiological examinations using various software tools (PCXMC, MCNP, ALARA-GR, and TLD experiments). Although these software tools allow for easy assessment of organ doses, discrepancies in results present challenges in evaluating their accuracy. Consequently, organ dose assessments were compiled under various conditions, such as the neonate’s position inside or outside the incubator during chest or abdominal radiography. Research using ALARA-GR and PCXMC software revealed differences in radiation exposure across various organs during chest and abdominal imaging, with 0-year-old neonates showing higher radiation sensitivity than 1-year-olds. To minimize radiation risks for neonates, it is essential to optimize conditions within the incubator, utilize the canopy appropriately, and conduct targeted imaging rather than unnecessary examinations.

참고문헌 (Reference)

• 1 J. P. Baker, "The Machine in the Nursery: Incubator Technology and the Origins of Newborn Intensive Care" Johns Hopkins University Press 1996
• 2 A. J. Gislason-Lee, "Patient X-ray exposure and ALARA in the neonatal intensive care unit : Global patterns" 62 (62): 3-10, 2021
• 3 M. Tapiovaara, "PCXMC: A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical X-ray examinations" STUK - Radiation and Nuclear Safety Authority 2008
• 4 Korea Disease Control and Prevention Agency, "National Medical Radiation Assessment Yearbook" Korea Disease Control and Prevention Agency 2023
• 5 Korean Statistical Information Service, "National Health Insurance Statistical Yearbook 2010-2020" National Health Insurance Corporation 2021
• 6 정아영, "Medical radiation exposure in children and dose reduction" 54 (54): 1277-1283, 2011
• 7 이정근 ; 장성주 ; 장영일, "Medical radiation exposure in children CT and dose reduction" 14 (14): 356-363, 2014
• 8 Organization for Economic Co-operation and Development, "Health at a Glance 2023" OECD Publishing 2023
• 9 Korean Society of Radiology, "Guidelines for the Justification of Pediatric Imaging Diagnostics" Korean Society of Radiology 2023
• 10 E. Kim, "Evaluation of radiation dose to organs of neonatal patients during portable X-ray examination in incubators : A Monte Carlo simulation study" 30 (30): 333-342, 2022
• 11 H. Ma, "Estimation of organ and effective doses from newborn radiography of the chest and abdomen" 156 (156): 160-167, 2013
• 12 M. Martella, "Diagnostic Technology : Trends of Use and Availability in a 10-Year Period(2011–2020)among Sixteen OECD Countries" 11 (11): 2078-, 2023
• 13 D. N. DeMaio, "Best practices in digital radiography" 2012
• 14 M. T. Toosi, "An assessment of absorbed organ dose arising from conventional diagnostic x-ray examinations by monte carlo simulation (mcnp-4c code)" International Radiation Protection Association 2004
• 15 Advanced Laboratory for Health Physics Studies, "ALARA-GR program user manual" Korea Disease Control and Prevention Agency