Measurement of Specific Absorption Rate in Magnetic Resonance Imaging

국문 초록 (Abstract)

자기공명영상장치(magnetic resonance imaging, MRI)를 진단에 사용할 때 방사선 피폭은 없지만 전자기파가 발생된다. 이러한 전자기파에 의한 DNA 손상, 신경학적 문제 등과 같은 전자기파의 위해성은, 국제적 안전규정보다 훨씬 더 낮은 농도에서도 발생하는 것으로 보고되었다. 본 연구는 자기장의 세기에 따라 공명 주파수가 달라지고, 자기장세기가 증가하면 공명주파수도 같이 증가한다. 즉, 전자기파를 측정하여 계산되어진 전자파 흡수율(SAR)과 장비에서 나타내는 값과 비교분석 하고자한다. 본 연구는 MRI 장비에서 발생하는 전자기파 측정을 위하여 전자기파 측정기 TM - 195를 이용하였다. 1.5 Tesla와 3.0 Tesla 겐트리의 입구 중심에서 노출되는 전자기파를 측정하였으며 인체조직 각 부위별 SAR(전자기파흡수율)값을 구하였다. 전자기파흡수율은 인체의 전기전도도에 인체 조직 내의 전기장 세기의 제곱을 곱하여 인체의 조직 밀도로 나눈 값으로 자기장 세기에 따른 전자기파의 흡수를 나타낸다. 각 자기장의 전자기파를 측정한 값이 1.5 Tesla 일 때 22 V/m, 3.0 Tesla 일 때 28 V/m로 측정되었다. 1.5 Tesla 일 때 연골 0.198 W/kg, 근육 0.334 W/kg, 눈 0.387 W/kg, 머리 0.264 W/kg, 피부 0.189W/kg, 머리뼈 0.057 W/kg 3.0 Tesla 일 때 연골 0.349 W/kg, 근육 0.570 W/kg, 눈 0.648 W/kg, 머리0.477 W/kg, 피부 0.327 W/kg, 머리뼈 0.107 W/kg의 값으로 나타났으며, 눈에서 가장 흡수율이 높게 나왔고 기존 연구 자료를 통하여 공명 주파수 증가는 SAR값의 증가를 나타내었고 임상에서 사용하는 각 부위별 검사에서는 체중별, TR, TE의 변화에 따른 SAR의 결과 값은 모두 다르게 나타났다. 자기공명영상장치를 이용한 환자 촬영 시 수소의 공명주파수는 1 Tesla 당 42 MHz 이며, 자기장의 세기증가는 공명주파수의 증가로 인하여 전자기파의 에너지도 증가한다. 전자기파흡수율(SAR)은 기존 연구의 데이터와 비교하였을 때 직접 계산한 값과의 비슷한 결과 값을 나타내었다. 임상에서 검사 후 환자의 SAR값을 확인한 결과 체중이 증가하거나 주파수를 증가할 때 흡수율이 높게 나왔으며, 이러한 장비에서의 SAR값은 검사방법에 따라 변화되어진다. 그리고 10MHz에서 300GHz까지의 주파수 에서는 전자파 에너지 흡수에 의해 발생하는 주요 영향은 가열 효과로서, 1-2℃를 초과하는 온도 상승은 열사병 등의 유해한 건강 영향을 미칠 가능성이 있다. 즉, 인체 부위 중 눈과 고환에는 다른 기관에 비해 혈류량이 적고 상대적으로 열을 분산시키는 능력이 부족해 RF노출에 취약할 것으로 판단된다.