여성 흉부 CT 검사 시 ASIR의 적용과 Bismuth Breast Shield 사용으로 인한 선량감소효과 및 화질평가

• 영문명: Effect on Dose Reduction and Image Quality of Using Bismuth Breast Shield and Adaptive Statistical Iterative Reconstruction in Female Chest CT
• 발행기관: 대한CT영상기술학회
• 저자명: 박소연(So Yung Park) 방성호(Sung Ho Bang) 남윤철(Yoon Chul Nam) 김문찬(Moon Chan Kim) 한동균(Dong Kyoon Han)
• 간행물 정보: 『대한CT영상기술학회지』대한전산화단층기술학회지 제13권 제2호, 239~250쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 의약학 > 방사선과학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2011.10.30

국문 초록

목적 여성의 흉부 CT 검사에서 dose modulation, bismuth 재질의 유방 차폐재, ASIR 기술 적용을 통한 유방, 갑상선, 폐의 선량 감소효과와 화질평가를 위함이다. 대상 및 방법 CT장비는 GE VCT XTe(GE Medical System, USA)를 사용하였고, 선량 측정을 위해서 Rando anthropomorphic woman phantom(model RAN-110, Churchin associate LTD, USA)과 형광유리선량계(GD-352M, 12mm, FGD-1000 reader, Asahi Techno Glass Cooperation, shizuoka, Japan)를 사용하였으며, 유방의 차폐를 위해 bismuth로 코팅된 라텍스(F&L Medical Products Co., 0.060 mmPb equivalent, USA)를 사용하였다. 화질평가를 위해서는 ACR phantom(model #438, Gamex RMI, USA)을 사용하였다. 선량측정은 유방과 갑상선, 폐에 각각 형광유리선량소자를 2개씩 삽입하여 본원 흉부CT 검사인 2.5mm slice thickness, 40 mm beam bollimation, 0.6 sec rotation time, 1.375:1 pitch, 120 kVp로 고정하고, bismuth 유방 차폐재 유무에 따른 non dose modulation, dose modulation, dose modulation과 ASIR를 함께 적용한 여섯 가지 방법에서 측정하여 선량감소 효과를 평가하였다. 화질평가는 Rando 팬텀과 ACR 팬텀에서 각각의 방법에 따라 스캔한 후 노이즈와 균일도, 직선성을 평가하였다. 결과 Dose modulation을 적용하면 유방, 갑상선, 폐의 organ dose는 각각 36.5%, 50.7%, 37.2% 감소되었으며, dose modulation과 bismuth를 함께 적용 시 각각 47.2%, 58.0%, 47.6% 감소되었다. 또한, dose modulation과 bismuth, ASIR를 모두 적용하면 각각 69.8%, 66.9%, 65.0% 감소되었다. ACR 팬텀을 통한 노이즈 측정 결과는 선량감소 방법을 적용하지 않은 검사 방법이 31.2로 가장 낮게 측정되었으며, dose modulation과 bismuth를 적용한 경우 64로 가장 높게 측정되었다. Dose modulation과 ASIR를 함께 적용하였을 때에는 dose modulation만 적용했을 때보다 낮았다. 중앙, 3시, 6시, 9시, 12시 방향에서 측정한 균일도는 bismuth를 사용하지 않은 스캔방법에서는 ACR의 권고기준에 포함되었으나 bismuth를 사용한 서까지 스캔방법에서는 중앙부 값이 상승하여 ACR에서 권고하는 허용범위에 속하진 않았으나 중앙과 가장자리의 CT number 값의 차이는 차폐재와 인접한 12시의 경우만 제외하고 5HU 이내로 허용범위 내에 속하였다. 직선성 평가는 bismuth를 사용하지 않은 스캔방법에서는 물의 CT number 값을 제외하고는 ACR의 권고 치에 포함되었다. 그러나 bismuth를 사용한 세 가지 스캔방법에서는 뼈의 CT number 값은 허용범위에 안에 들어왔으나 공기, 아크릴, 폴리에틸렌은 기준치에 근소한 차이로 벗어났으며 물의 CT number 값은 가장 크게 증가하였다. 결론 여성의 흉부 CT 검사 시 dose modulation, bismuth 유방 차폐재 사용 및 ASIR의 적절한 적용은 영상의 질은 유지하면서 환자의 선량을 감소시킬 수 있는 방안으로 이를 적극적으로 활용할 것을 권고한다.

영문 초록

I. Purpose The purpose of this study was to assess radiation dose savings when using bismuth breast shield in the female chest CT- non dose modulation, dose modulation, adaptive statistical iterative reconstruction(ASIR)-in various combinations and to evaluate the effect on image quality. II. Meterial and Methods The glass dosimetry elements were put on the left and right breast, thyroid and lung of rando phantom. The phantom were scanned with same protocol, 2.5 mm slice thickness, 40 nun beam collimation, 0.6 sec rotation time, 1.375:1 pitch, 120 kVp and with each of following methods without and with bismuth breast shield, respectively. 1. In application of non dose modulation, 275 mA 2. In application of dose modulation, noise index at 15.86(100-275 mA) 3. In application of dose modulation and 40% ASIR, noise index at 20.14 (100-275 mA) All examinations were performed with a 64 slice MDCT scanner(GE LightSpeed VCT XTe, Waukesha, Wisconsin, USA), Rando anthropomorphic woman phantom(model RAN-110, Churchin associate LTD, USA) and glass dosimetry system(GD-352M, 12 mm, FGD-1000 reader, Japan) in the measurement of organ dose. Protection device of breast was constructed from the bismuth-coated latex sheets(F&L Medical Products Co., USA). ACR phantom(model #438, Gamex RMI, USA) was used same methods for assessment of the image quality. III. Result When the dose modulation was applied, the organ doses of breast, thyroid, lung have decreased to 36.5%, 50.7%, 37.2% and in case of dose modulation with bismuth breast shield, those of breast, thyroid, lung have decreased to 47.2%, 58.0%, 47.6%, respectively. Then when the combinations of using ASIR with dose modulation and bismuth breast shield was applied, the organ doses of breast, thyroid and lung have decreased to 69.8%, 66.9%, 65.0%, respectively. Also, radiation dose of superficial radiosensitive organ, thyroid decreased 15.5%, 14.9%, 2.4% by bismuth breast shield during the application of non dose modulation, dose modulation, ASIR with dose modulation, respectively. The measurement of noise with ACR phantom bas shown that method reducing the radiation dose was not adopted, the noise reached the lowest value. The result of applying ASIR with dose modulation was lower than in that case of applying dose modulation only. The combinations of using ASIR with dose modulation and bismuth breast shield reduced 8% of noise as well as 31.5% of the CTDIvol as compared with using dose modulation with bismuth breast shields. IV. Conclusions The application of ASIR technology brings not only the decrease of noise but also low radiation dose. The bismuth breast shield reduced radiation dose in adjacent radiosensitive organ, thyroid as well as directly shielded breast. Further study is required to diminish the radiation dose of the patients while maintaining adequate image quality through the combinations of the various dose reduction methods.

목차

Abstract

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 대상 및 방법

Ⅲ. 결과

Ⅳ. 고찰

Ⅴ. 결론

참고문헌

국문초록

키워드

dose reduction breast dose modulation bismuth shields ASIR