연구논문

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Public Health Weekly Report 2023; 16(31): 1082-1100

Published online August 10, 2023

https://doi.org/10.56786/PHWR.2023.16.31.2

© The Korea Disease Control and Prevention Agency

2022년 일반촬영 및 유방촬영의 국가 진단참고수준 마련

윤용수1, 박혜민2, 원종훈3, 송승기3, 길종원3, 이병영3*

1동서대학교 방사선학과, 2마산대학교 방사선과, 3질병관리청 의료안전예방국 의료방사선과

*Corresponding author: 이병영, Tel: +82-43-719-7511, E-mail: lkd@korea.kr

Received: June 7, 2023; Revised: June 21, 2023; Accepted: July 3, 2023

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

의료방사선에서 환자선량은 한도를 두지 않으나, 최적화를 달성해야 하며 이를 위해 사용되는 도구로 진단참고수준(diagnostic reference level, DRL)이 있다. DRL은 국가, 지역 또는 기관 단위로 설정할 수 있으며 주기적으로 개정하는 것이 권고된다. 우리나라는 질병관리청을 통해 국가 차원의 DRL이 제공되고 있으며, 본 연구는 2022년에 전국 조사를 통해 일반촬영 및 유방촬영의 새로운 국가 DRL을 마련하고자 수행되었다. 본 연구에서는 DRL 마련을 위해 진단용 방사선 발생장치 검사기관에서 각 촬영종류별 검사조건 및 그에 대한 선량측정 데이터를 수집하고 본 연구팀에서 데이터 정리 및 분석을 실시하여 국가 DRL을 도출하는 방식으로 연구 방법을 설계하였다. 질병관리청에 등록된 검사기관 중 4개 검사기관에서 진단용 방사선 발생장치 검사를 실시할 때 해당 장치에 대해 DRL 도출을 위한 데이터를 수집하였다. 그 결과 이전 연구들 보다 많은 수의 의료기관 및 장치에 대한 데이터를 확보할 수 있었으며, 특히 병·의원의 데이터가 많이 포함되어 실질적인 현실 반영이 이루어진 DRL을 도출할 수 있었다. 본 연구 이후 도래되는 DRL 전국 조사 시에 더욱 원활하고 다양한 조사가 이뤄질 수 있을 것이라 기대된다.

Keywords 일반촬영, 유방촬영, 진단참고수준, 환자선량, 최적화

핵심요약

① 이전에 알려진 내용은?

“As low as reasonably achievable” 원칙에 따라 의료 방사선에서 환자선량은 최적화되어야 한다. 이를 위해 국가 차원에서 진단참고수준(diagnostic reference level, DRL)을 설정하고 있다. 국제적으로 DRL은 주기적으로 개정될 것이 권고된다.

② 새로이 알게 된 내용은?

본 연구에서는 기존 연구와 달리 DRL 조사 방법을 개선하여 장치 검사기관과 함께 일반촬영장치 및 유방촬영장치 총 517대의 많은 표본 데이터를 수집했다. 이를 통해 국가 DRL을 도출하기 위한 통계 분석의 신뢰도를 높였다.

③ 시사점은?

의료기관에서 적극적으로 환자선량 최적화를 달성할 수 있도록 국가 DRL을 통한 지속적인 홍보 및 교육이 필요하다.

질병의 진단과 치료를 위해서 의료피폭인 환자선량은 한도를 두지 않으나, “합리적으로 달성 가능한 한 낮게(as low as reasonably achievable, ALARA)”의 원칙을 세우고 환자에게 방사선을 조사하고 있다. ALARA를 달성하기 위해 정당화(justification)와 최적화(optimization)의 절차를 거치는 것이 일반적이다[1]. 정당화는 주로 의사에 의해서 이루어지며, 환자의 질병진단 및 치료를 위하여 방사선 검사가 필수불가결 하다는 판단을 내리는 과정이다[1]. 환자선량은 조사되는 방사선의 검사조건(관전압, 관전류, 조사시간 등)에 의해 결정된다. 따라서, 정당화 절차 후 촬영 종류별로 검사조건의 최적화 과정을 거쳐야 하는데 이때 가장 널리 활용되는 것이 진단참고수준(diagnostic reference level, DRL)이다[2].

DRL은 국제방사선방호위원회(International Commission on Radiological Protection) 및 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency)가 의료피폭의 최적화를 달성하기 위한 도구로서 권장하고 있는 개념이다[2]. 이미 세계의 많은 국가와 지역에서 설문 조사 및 실제 선량 측정 조사를 통해 일정 주기를 가지고 보고되고 있다.

각 촬영 종류별 DRL은 조사 결과에서 3사분위값(75%)의 선량으로 표시하는 것이 일반적이다. DRL은 개인의 방사선 방호를 위해 초과해서는 안 되는 선량한도나 선원중심 평가를 통해 개인의 피폭을 예방적 차원으로 제한하는 선량제약치와 같이 제한의 개념이 아니다. DRL은 진단 및 치료를 위해 의료피폭에 한도를 설정할 수 없는 대신 최적화를 달성하기 위해 적용되는 “참고치”라는 것을 반드시 유념해야 한다[2].

DRL을 초과하는 선량으로 촬영하고 있는 시설은 선량의 최적화를 검토하는 것이 요구된다. 한편, DRL보다 너무 낮은 선량으로 검사가 실시되고 있는 시설은 진단에 유용한 정보를 제공할 수 있는 화질이 담보되고 있는지 확인할 필요가 있다.

방사선의학에 관련된 의료진 및 관련 연구자들에게 DRL의 개념 및 활용 방법, 국민보건의 향상을 위한 방사선진료의 정당화와 그 사용 선량의 최적화 정보를 주기적으로 제공할 필요가 있다.

이에 따라 세계 많은 국가에서 자국의 DRL을 설정하여 국가 차원의 환자선량 최적화 방안을 마련하고 있다. 우리나라의 경우 2007년에 성인 흉부 및 유방촬영에 대한 DRL 설정을 시작으로 점차 여러 촬영 종류로 확대되어 국가 DRL이 마련되었다[3,4]. 이후, 2017년과 2018년 두 해에 걸쳐 소아 및 성인의 일반촬영 및 유방촬영의 국가 DRL 마련을 위한 연구가 수행되었으며, 2019년에 질병관리청을 통해 진단참고수준 가이드라인이 발간되었다. 이때 일반촬영의 종류는 두부, 흉부, 복부, 척추, 골반, 사지 부위를 포함한다[3,4].

본 연구는 일반촬영 및 유방촬영의 새로운 국가 DRL 마련을 목표로 2022년에 국내 의료기관의 환자선량 데이터를 조사 및 정리하였으며 이를 토대로 의료기관에서 검사조건 및 환자선량의 최적화에 참고할 수 있는 DRL을 제시하였다.

특히, 본 연구에서는 이전에 수행된 DRL 수립 연구에서 시도되지 않은 방법을 통해 DRL을 조사하였다. 보다 많은 데이터 수집을 통해 도출된 DRL의 신뢰성을 높이기 위해, 기존의 DRL 수립을 위한 모든 과정을 단일 연구팀에서 수행한 것과 달리 본 연구에서는 DRL 조사 방법의 수립 및 데이터 분석팀과 실제 현장 측정팀으로 분리하였다. 이에 본 원고를 통해 새롭게 시도된 국가 DRL 조사 방법을 소개하고자 한다.

1. 진단용 방사선 발생장치 검사절차와 DRL 조사 과정

의료법 제37조에 따른 보건복지부령인 [진단용 방사선 발생장치의 안전관리에 관한 규칙]은 의료기관에서 설치 및 운영하는 진단용 방사선 발생장치(이하 ‘진방장치’)를 안전하게 관리함으로써 환자 및 방사선 관계 종사자가 방사선으로 인하여 위해를 입는 것을 방지하고 진료의 적정을 도모하기 위하여 필요한 사항을 규정하는 것을 목적으로 한다[5].

해당 규칙에 따르면, 의료기관 개설자 또는 관리자는 진방장치를 사용하기 전, 그리고 매 3년마다 검사기관을 통해 장치 검사를 받아야 한다[5,6]. 이때 검사를 수행하는 검사기관은 질병관리청에 등록된 기관으로 현재 표 1과 같이 총 5개 기관이 등록되어 운영 중에 있다. 이 중, 육군 제2879 부대를 제외한 네 개 기관에서 전국에 지부를 두고 진방장치를 사용하는 모든 의료기관을 대상으로 검사를 수행하고 있다[7,8].

진단용 방사선 발생장치 검사기관 현황(2022.11.17. 기준)
등록번호기관명소재지
검사 22-1호육군 제2879 부대(자체검사)-
검사 22-2호(재)한국의료기기기술원서울특별시 중랑구
검사 22-3호(재)한국의료기기평가원경기도 성남시 분당구
검사 20-1호(재)한국의료기기검사원 부설 방사선안전검사원경기도 성남시 분당구
검사 20-2호(주)중앙기술검사원대구광역시 북구


진방장치의 검사를 받고자 하는 의료기관 개설자 또는 관리자는 검사신청서를 검사기관의 장에게 제출한다. 신청을 받은 검사기관은 검사를 시행한 후 검사성적서를 신청인에게 발급하여야 하며, 검사 또는 측정한 날부터 1개월 이내에 검사 결과를 질병관리청장에게 제출하여야 한다[5,8].

본 정책연구는 국가 DRL의 정확성과 데이터 수집 효율성을 높이기 위해 검사기관에서 진방장치 검사를 수행할 때 더불어 선량 측정을 수행하여 DRL 조사가 이뤄지도록 설계되었다. 자체검사를 실시하는 기관을 제외한 나머지 네 개 검사기관에서 본 연구에 함께 참여하여 DRL의 현장조사를 수행하였다.

DRL 조사과정은 그림 1과 같다. 의료기관 개설자 또는 관리자가 진방장치 검사를 신청하면, 검사기관에서 DRL 연구 협조를 요청하고 이를 의료기관에서 수락하면 진방장치 검사 후 DRL 조사를 추가로 실시하였다. 이후 검사기관에서는 본 연구팀에 수집된 데이터를 전달하고, 본 연구팀은 해당 데이터를 바탕으로 일반촬영의 촬영종류별 및 유방촬영에 대한 새로운 국가 DRL을 도출하였다. 또한, 조사에 참여한 의료기관에 피드백이 제공될 수 있도록 도출된 DRL과 각 의료기관의 측정값의 비교를 담은 개별 의료기관 피드백 자료를 생성하였다.

Figure. 1.본 연구에서 설계한 국가 diagnostic reference level (DRL) 조사 흐름도

2. DRL 데이터 수집을 위한 조사지 개발

실제 조사를 수행하는 검사기관과의 논의를 통해 새로운 국가 DRL 도출을 위한 데이터 수집 조사지를 개발하였다. 조사지는 크게 의료기관 정보, 방사선발생장치 정보, 영상처리장치 정보, 그리고 검사항목별 촬영정보의 4가지 부분으로 구성된다(그림 2).

Figure. 2.Diagnostic reference level 측정을 위해 개발된 조사지
(A) 의료기관 정보 기입항목. (B) 일반촬영 및 유방촬영장치 정보 기입항목. (C) 영상처리장치 정보 기입항목. (D) 일반촬영 및 유방촬영의 검사항목별 촬영조건과 선량정보 기입항목. CR=computed radiography; DR=digital radiography; DAP=dose area product; DRL=diagnostic reference level; ESD=entrance surface dose; AP=anterior-posterior; PA=posterior-anterior; LAT=lateral; SID=source to image receptor distance; AEC=automatic exposure control system; Mo=molybdenum; Rh=rhodium; Al=aluminum; Cu=copper; AGD=average glandular dose; HVL=half value layer; mAs, milli ampere second.

의료기관정보의 경우 ① 지역, ② 의료기관 종, ③ 의료기관 자체 선량 관리 시스템 유무, ④ 일반촬영장치 측정 대수, ⑤ 유방촬영장치 측정 대수, 그리고 ⑥ 영상처리장치 측정 대수를 기입하도록 하였다. 지역은 서울, 인천, 경기도, 강원도, 충청도, 전라도, 경상도, 그리고 제주도로 구분되며, 의료기관 종은 상급종합병원, 종합병원, 그리고 병‧의원으로 구분된다. 의료기관 자체 선량관리 시스템 유무의 경우 유 또는 무로 구분되며, 영상처리장치의 경우 Film/Screen, computed radiography (CR) system, 그리고 digital radiography (DR) system으로 구분된다.

장치정보는 일반촬영장치의 경우 ① 제조사, ② 모델명, ③ 제조일자, ④ 고전압발생장치 형식, ⑤ 고유여과, ⑥ 최근 장치검사결과, 그리고 ⑦ 면적선량(dose area product, DAP) 부착유무가 기입되어야 한다. 여기서 고전압발생장치 형식은 단상, 삼상 그리고 인버터로 구분되며, 고유여과는 mm 단위로 알루미늄(aluminum, Al) 또는 구리(copper, Cu) 등 조사 대상 장치의 고유여과 물질을 기입한다. 최근 장치 검사 결과는 합격 또는 불합격으로 기입하여, 불합격일 경우 불합격 항목을 기입하도록 하였다. 이는 검사항목 중 선량의 재현성 항목이 적합이라는 것을 토대로 본 연구에서 수집된 데이터의 신뢰성을 확보하고자 함이다[5,6]. DAP 부착유무는 유 또는 무로 구분되며, DAP가 부착되어 있으면 DAP에서 측정된 값도 같이 기입하며, DAP가 부착되어 있지 않으면서 DAP값이 콘솔에 표시되는 경우도 마찬가지로 표기된 값을 같이 기입하여 해당 값이 실제 측정값인지 제조사에서 계산에 의해 도출된 값을 제공하는 것인지를 구분하는데 사용되는 항목이다.

유방촬영장치의 경우 ① 제조사, ② 모델명, ③ 제조일자, ④ 고전압발생장치 형식, ⑤ 타겟(target), ⑥ 고유여과, ⑦ 최근 장치검사결과, 그리고 ⑧ 선량계 부착여부가 기입되어야 한다. 고전압발생장치 형식은 단상, 삼상 그리고 인버터로 구분되며, 타겟은 몰리브덴(molybdenum, Mo), 로듐(rhodium, Rh), 텅스텐(tungsten, W), 그리고 기타로 구분된다. 고유여과는 mm 단위로 Al, 베릴륨(beryllium), W, Mo, Rh, Cu, 그리고 기타로 구분된다.

영상처리장치의 정보는 일반촬영과 유방촬영이 동일하며, ① 형식, ② 제조사, ③ 모델명, 그리고 ④ 선량정보 표시가 기입되어야 한다. 형식은 Film/Screen, CR system, 그리고 DR system으로 구분된다. 선량정보 표시의 경우 촬영 시 콘솔에 표시되는 값으로 일반촬영의 경우 없음, DAP, 입사표면선량(entrance surface dose, ESD), 그리고 노출지수(exposure index, EI)로 구분되며, 유방촬영의 경우 없음, ESD, 입사표면노출(entrance surface exposure, ESE), 평균유선선량(average glandular dose, AGD), 그리고 EI로 구분된다. 표기되는 선량정보값이 여러 가지일 경우 복수로 기입한다.

검사항목별 촬영정보는 일반촬영 및 유방촬영 모두 ① 관전압, ② 관전류, ③ 조사시간, ④ milli ampere second, ⑤ 조사야(가로, 세로 각각), ⑥ source to image receptor distance, ⑦ 그리드 비율, ⑧ 자동노출제어시스템(automatic exposure control system, AEC) 적용유무, ⑨ 부가필터, 그리고 ⑩ 선량정보가 기입되어야 한다. ①–⑨의 항목은 각 검사항목별로 실제 해당 의료기관에서 사용되고 있는 내용을 작성하는 것이며, 해당 조건으로 조사했을 때 검사기관의 선량계로 측정되는 값을 선량정보에 기입한다. 만일 선량정보가 표기되는 장치일 경우 측정값과 동시에 표기되는 값(일반촬영: DAP, ESD, 또는 EI/유방촬영: ESD, ESE, AGD, 또는 EI) 또한 작성한다. 일반촬영의 경우 AEC가 적용되는 검사항목에 대해서는 검사기관이 보유하고 있는 물팬텀(20×20×20 cm3)을 사용하여 측정을 진행하며, 유방촬영의 경우 American College of Radiology (ACR) 팬텀을 사용하여 측정을 진행한다. 유방촬영에서 AGD 측정값은 측정된 ESD값에 조사시간, 반가층(half value layer) 등을 고려하여 계산에 의해 도출한다.

일반촬영은 소아(5세 및 10세)와 성인으로 구분하여 조사하였다. 소아의 경우 skull anterior-posterior (AP), chest posterior-anterior (PA), chest lateral (LAT) 등 13개 검사종류에 대해 조사하였으며, 성인의 경우 소아 검사항목에 cervical spine AP, LAT, thoracic spine AP, LAT, lumbar spine (L-Spine) AP, LAT의 6개 항목을 더하여 총 19개 검사종류에 대해 조사하였다.

3. DRL 데이터 수집 및 분석

검사기관에서 DRL 연구 협조를 수락한 의료기관에 방문하여 DRL 조사지를 바탕으로 해당 의료기관의 정보, 장치 정보 및 각 촬영 종류별 검사조건과 그에 따른 측정 선량값을 기입한다. 본 연구팀에서는 현장의 애로사항 확인 및 일관성 있는 데이터 확보를 위해 주기적인 현장 방문을 그림 3과 같이 진행하였다.

Figure. 3.검사기관의 diagnostic reference level (DRL) 조사 모습
(A) 일반촬영장치의 DRL 조사 모습. (B) 유방촬영장치의 DRL 조사 모습

검사기관을 통해 수집된 DRL 데이터의 값은 이상치(outlier) 제외 등과 같은 데이터 보정이 이루어지지 않은 원시(raw) 데이터로 정확한 DRL 통계 결과를 얻기 위해 통계 분석 전문가와 데이터 통계 및 비교분석을 진행하였다. 각 촬영 종류별로 측정된 선량값 분포에서 최소, 최대, 평균, 중간, 3사분위 값을 도출하였으며, 이중 3사분위 값을 해당 촬영 종류에 대한 DRL로 선정하였다[2]. 더하여 조사지에 기입된 의료기관에 대한 정보, 장치에 대한 정보 및 촬영조건에 대한 정보 등에 따른 선량 비교를 실시하였다.

일반촬영 및 유방촬영의 국가 DRL을 마련하기 위해 수행된 본 조사 연구에서는 총 454개 의료기관으로부터 일반촬영장치 382대, 유방촬영장치 135대에 대한 데이터가 수집되었다. 조사된 의료기관의 종별 분포는 일반촬영장치의 경우 상급종합병원이 7%, 종합병원이 17%, 병‧의원이 76%, 유방촬영장치의 경우 상급종합병원이 10%, 종합병원이 26%, 병‧의원이 64%이다.

수집된 데이터를 분석한 결과, 표 2표 3과 같이 일반촬영 및 유방촬영의 각 검사종류별 국가 DRL이 도출되었다. 일반촬영의 소아 5세에서 Ankle AP 검사의 ESD가 0.16 mGy로 가장 낮은 값을 나타냈으며, abdomen AP 검사가 1.40 mGy로 가장 높은 값을 나타냈다. 소아 10세의 경우 hand PA 검사의 ESD가 0.18 mGy로 가장 낮은 값을, abdomen AP가 2.28 mGy로 가장 높은 값을 나타냈다. 그리고 성인의 경우 hand PA 검사의 ESD가 0.27 mGy로 가장 낮은 값을, L-Spine LAT이 8.49 mGy로 가장 높은 값을 나타냈다. 유방촬영의 경우 ESD 8.40 mGy, AGD 1.56 mGy의 결과가 도출되었다.

일반촬영의 연령 및 검사종류별 DRL
검사종류ESD (mGy)DAP (mGy‧cm2)
5세
Skull AP1.01515.30
Chest PA0.32405.82
Chest LAT0.75912.41
Abdomen AP1.401,552.78
Pelvis AP1.171,305.59
Shoulder AP0.59365.58
Humerus AP0.39526.63
Elbow AP0.1973.30
Hand PA0.2047.48
Hip Joint AP1.071,163.78
Femur AP0.60733.31
Knee AP0.26162.67
Ankle AP0.1663.40
10세
Skull AP1.59803.52
Chest PA0.47613.36
Chest LAT1.061,231.84
Abdomen AP2.282,418.43
Pelvis AP2.082,208.59
Shoulder AP0.83485.89
Humerus AP0.66881.18
Elbow AP0.27103.67
Hand PA0.1869.79
Hip Joint AP1.901,961.77
Femur AP0.971,152.94
Knee AP0.42256.08
Ankle AP0.26102.62
성인
Skull AP2.551,226.26
Chest PA0.68769.23
Chest LAT1.551,592.29
Abdomen AP3.803,645.52
Pelvis AP3.703,337.34
C-Spine AP1.36588.44
C-Spine LAT1.22527.47
T-Spine AP3.703,551.99
T-Spine LAT5.865,574.46
L-Spine AP4.834,653.46
L-Spine LAT8.498,213.78
Shoulder AP1.55636.23
Humerus AP0.93912.15
Elbow AP0.42134.99
Hand PA0.2791.61
Hip Joint AP3.222,079.74
Femur AP1.881,489.55
Knee AP0.73314.57
Ankle AP0.50147.21

DRL=diagnostic reference level; ESD=entrance surface dose; DAP=dose area product; AP=anterior-posterior; PA=posterior-anterior; LAT=lateral; C-Spine=cervical spine; L-Spine=lumbar spine; T-Spine=thoracic spine.



유방촬영의 diagnostic reference level
검사종류팬텀(두께/유선)3사분위 ESD (mGy)3사분위 AGD (mGy)
CCACR phantom (4.2 cm/50%)8.401.56

CC=craniocaudal; ACR=American College of Radiology; ESD=entrance surface dose; AGD=average glandular dose.



조사된 의료기관 종별로 선량분포를 비교한 결과, 일반촬영의 경우 소아와 성인 모두에서 모든 촬영 종류에 대해 병‧의원이 가장 높은 값을 나타냈으며, 종합병원, 상급종합병원 순으로 낮아지는 경향을 나타냈다. 유방촬영 역시 일반촬영과 동일한 경향을 나타냈다.

본 정책연구에서는 일반촬영과 유방촬영에 대한 환자의 연령에 따른 촬영종류별 DRL 마련을 위하여, 의료기관에서 사용하고 있는 환자선량 데이터를 수집하고 이를 토대로 의료기관에서 검사조건 및 환자선량의 최적화에 활용할 수 있는 국가 DRL을 제시함으로써 의료방사선 안전관리에 관한 정책에 반영될 수 있는 데이터 구축을 목적으로 하였다.

기존 질병관리청(구 식약처 및 질병관리본부)에서 주기적으로 갱신해오던 DRL 수립 연구와 이번 연구의 가장 큰 차이점은 DRL 조사 방법에 있다고 할 수 있다. 기존의 연구는 DRL의 제시 항목(검사 프로토콜) 설정 및 대상 장치 및 지역, 병원 종별 비율 설정과 선량 측정을 단일 연구팀에서 실시하였으나, 본 연구에서는 DRL 마련을 위한 조사 항목 검토부터 측정 방법 수립은 본 연구팀에서 시행하고 실제 의료기관에서의 측정은 진방장치 검사기관이 본 연구팀의 현장지도 하에 수행하였으며, 측정이 완료된 후 데이터를 제공 받아 본 연구팀에서 최종적으로 통계 분석하여 국가 DRL을 도출하였다.

기존의 연구 방법과 비교하여 본 연구의 가장 큰 특징으로는, 측정 건수를 큰 폭으로 증가시킴으로써(전국 조사 의료기관 수: 454 기관, 측정한 일반촬영장치 및 유방촬영장치 대수: 517대) 보다 많은 표본의 데이터를 획득하였고, 이를 통해 통계 분석의 신뢰도를 향상시킬 수 있었다는 점을 들 수 있다. 또한, 측정에 사용된 진방장치는 규정에 따른 검사기준을 충족하였으므로 장치의 정도관리 수준에 따른 측정 결과의 부정확성을 줄였다고 할 수 있다. 그러나 장치검사 의뢰, 접수 및 수행 절차상 DRL 조사를 위해 사전에 의료기관의 협조를 획득하는 데에는 어려움이 있으며, DRL에 대한 사전 지식이 전무한 경우도 다반사였다. 그럼에도 불구하고 그동안 종합병원 이상급으로 편중되어 있던 환자선량 최적화를 위한 노력 및 DRL에 대한 정보들이 본 연구 수행을 통해 전국의 다양한 종별의 의료기관에 널리 전파될 수 있을 것이라 생각된다. 따라서 본 연구 이후 도래되는 DRL 전국 조사 시에 더욱 원활하고 다양한 조사가 이뤄질 수 있을 것이라 기대된다.

국내에서 2017년 및 2018년에 조사된 국가 DRL과 본 연구로 도출된 DRL을 비교해보았을 때, 전반적으로 DRL이 상승하는 경향을 나타냈다[3,4]. 이는 측정 방법의 차이에서 기인한 것으로 보이며, 본 연구는 측정 건수를 대폭 향상시킴으로써 비교적 더 높은 대표성을 가진다는 점에 의의가 있다. 본 연구 결과 조사된 지역 및 의료기관 종에 따른 일반촬영장치와 유방촬영장치의 분포 현황은, 일반촬영장치의 경우 상급종합병원이 27개소(7%), 종합병원이 66개소(17%), 병‧의원이 289개소(76%), 유방촬영장치의 경우 상급종합병원이 14개소(10%), 종합병원이 35개소(26%), 병‧의원이 86개소(64%)이다. 국내 2019년 연구에서는 일반촬영의 경우 상급종합병원이 23개소(22%), 종합병원이 51개소(50%), 병‧의원이 29개소(28%), 유방촬영장치의 경우 상급종합병원이 29개소 (16%), 종합병원이 97개소(56%), 병‧의원이 50개소(28%)를 대상으로 측정이 이뤄졌다[3,4]. 상급종합병원과 종합병원급의 의료기관에서는 의료방사선사용의 정당화 및 최적화 과정에 대한 의료진들의 인식이 상대적으로 병‧의원급의 의료기관에 비해 높을 것으로 예상되며, 방사선 피폭선량 모니터링 시스템 도입 및 영상품질을 바탕으로 한 검사 조건의 주기적인 검토 또한 병‧의원급에 비해 높은 빈도로 실시되고 있을 것으로 생각된다.

국내 이전 DRL 연구에서는 일반촬영의 경우 상급종합병원과 종합병원을 합한 비율이 72%이며[3], 유방촬영의 경우는 그 비율이 84%인 반면[4], 본 연구에서는 일반촬영의 경우 27%, 유방촬영의 경우 36%로 병‧의원급에서의 측정 비율이 훨씬 더 높아졌다. 연구 초반에 측정대상 의료기관의 종별 비율을 설계할 당시에는 선행 연구와 유사한 비율을 목표로 하였다. 그러나 본 연구의 측정대상 기관을 검사기관에 장치 검사를 의뢰한 의료기관으로 하다 보니, 측정을 실시할 의료기관의 종별을 미리 확인하기 어려운 점이 있었다. 또한, 의료기관에서 검사의뢰가 들어온 이후에 해당 기관의 동의를 얻어 DRL 조사를 실시할 수밖에 없는 현실이었다. 이에 따라 선행 연구와 측정대상 의료기관 종별 비율에 차이가 발생했으며, 선행연구보다 상대적으로 병‧의원급의 데이터가 많이 포함되었다. 전반적으로 국내 이전 DRL과 비교하여 본 연구 결과에서 증가 양상을 보인 것은, 상대적으로 병‧의원급의 의료기관에서 의료방사선사용의 정당화/최적화에 대한 인식이 부족한 경향이 반영되었을 것으로 생각된다. 따라서 추후 정책적으로 이들 기관에 대한 의료방사선 사용의 정당화 및 최적화, DRL의 활용방안과 관련한 홍보 및 교육이 반드시 필요할 것으로 보인다.

추후 DRL을 갱신함에 있어서는 실제 임상 환경을 보다 현실적으로 반영하는 것이 중요하다. 미국에서는 ACR Dose index registry라는 국가선량저장소를 운영하고 있으며, 컴퓨터 단층촬영(computed tomography)에서 의료용 디지털 영상 통신 표준(Digital Imaging and Commnunications in Medicine, DICOM) Dose Structured Report를 기반으로 선량정보값을 자동으로 추출하여 데이터베이스화 하고 있다[9]. 일반촬영 및 유방촬영에 있어서도 영상의 DICOM Header에 검사조건, 조사야 면적, 조사선량값 등이 이미 기록되고 있다[9]. 따라서 미국의 경우와 같이 국내에서도 국가 DRL을 조사하는 데 있어 실제 측정과 병행하여 국가선량저장소가 운영될 수 있도록 대응체제를 갖추어야 할 것이라고 생각된다.

Acknowledgments: We would like to thank all the inspection attendants of the inspection agency who conducted the DRL investigation on site and the medical institution officials who responded to the investigation.

Ethics Statement: Not applicable.

Funding Source: Korea Disease Control and Prevention Agency, Policy research service project (20220407A2B-00).

Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.

Author Contributions: Conceptualization: YSY, JWG, BYL. Data curation: YSY, HMP. Formal analysis: YSY, HMP. Funding acquisition: YSY. Investigation: YSY, HMP. Methodology: YSY, HMP. Project administration: JHW, SKS, JWG. Resources: YSY, HMP. Software: JHW, SKS. Supervision: JWG, BYL. Validation: YSY. Visualization: HMP. Writing – original draft: HMP. Writing – review & editing: YSY, JHW, JWG.

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    Available from: https://www.law.go.kr/%EB%B2%95%EB%A0%B9/%EC%A7%84%EB%8B%A8%EC%9A%A9%EB%B0%A9%EC%82%AC%EC%84%A0%EB%B0%9C%EC%83%9D%EC%9E%A5%EC%B9%98%EC%9D%98%EC%95%88%EC%A0%84%EA%B4%80%EB%A6%AC%EC%97%90%EA%B4%80%ED%95%9C%EA%B7%9C%EC%B9%99
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  9. Yoon SW. Expanding of establishment of national dose management system for CT examination. Cheongju: Korea Disease Control and Prevention Agency; 2023 Feb. Report No.: 11-1790387-000738-01.

Article

연구논문

Public Health Weekly Report 2023; 16(31): 1082-1100

Published online August 10, 2023 https://doi.org/10.56786/PHWR.2023.16.31.2

Copyright © The Korea Disease Control and Prevention Agency.

2022년 일반촬영 및 유방촬영의 국가 진단참고수준 마련

윤용수1, 박혜민2, 원종훈3, 송승기3, 길종원3, 이병영3*

1동서대학교 방사선학과, 2마산대학교 방사선과, 3질병관리청 의료안전예방국 의료방사선과

Received: June 7, 2023; Revised: June 21, 2023; Accepted: July 3, 2023

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

의료방사선에서 환자선량은 한도를 두지 않으나, 최적화를 달성해야 하며 이를 위해 사용되는 도구로 진단참고수준(diagnostic reference level, DRL)이 있다. DRL은 국가, 지역 또는 기관 단위로 설정할 수 있으며 주기적으로 개정하는 것이 권고된다. 우리나라는 질병관리청을 통해 국가 차원의 DRL이 제공되고 있으며, 본 연구는 2022년에 전국 조사를 통해 일반촬영 및 유방촬영의 새로운 국가 DRL을 마련하고자 수행되었다. 본 연구에서는 DRL 마련을 위해 진단용 방사선 발생장치 검사기관에서 각 촬영종류별 검사조건 및 그에 대한 선량측정 데이터를 수집하고 본 연구팀에서 데이터 정리 및 분석을 실시하여 국가 DRL을 도출하는 방식으로 연구 방법을 설계하였다. 질병관리청에 등록된 검사기관 중 4개 검사기관에서 진단용 방사선 발생장치 검사를 실시할 때 해당 장치에 대해 DRL 도출을 위한 데이터를 수집하였다. 그 결과 이전 연구들 보다 많은 수의 의료기관 및 장치에 대한 데이터를 확보할 수 있었으며, 특히 병·의원의 데이터가 많이 포함되어 실질적인 현실 반영이 이루어진 DRL을 도출할 수 있었다. 본 연구 이후 도래되는 DRL 전국 조사 시에 더욱 원활하고 다양한 조사가 이뤄질 수 있을 것이라 기대된다.

Keywords: 일반촬영, 유방촬영, 진단참고수준, 환자선량, 최적화

서 론

핵심요약

① 이전에 알려진 내용은?

“As low as reasonably achievable” 원칙에 따라 의료 방사선에서 환자선량은 최적화되어야 한다. 이를 위해 국가 차원에서 진단참고수준(diagnostic reference level, DRL)을 설정하고 있다. 국제적으로 DRL은 주기적으로 개정될 것이 권고된다.

② 새로이 알게 된 내용은?

본 연구에서는 기존 연구와 달리 DRL 조사 방법을 개선하여 장치 검사기관과 함께 일반촬영장치 및 유방촬영장치 총 517대의 많은 표본 데이터를 수집했다. 이를 통해 국가 DRL을 도출하기 위한 통계 분석의 신뢰도를 높였다.

③ 시사점은?

의료기관에서 적극적으로 환자선량 최적화를 달성할 수 있도록 국가 DRL을 통한 지속적인 홍보 및 교육이 필요하다.

질병의 진단과 치료를 위해서 의료피폭인 환자선량은 한도를 두지 않으나, “합리적으로 달성 가능한 한 낮게(as low as reasonably achievable, ALARA)”의 원칙을 세우고 환자에게 방사선을 조사하고 있다. ALARA를 달성하기 위해 정당화(justification)와 최적화(optimization)의 절차를 거치는 것이 일반적이다[1]. 정당화는 주로 의사에 의해서 이루어지며, 환자의 질병진단 및 치료를 위하여 방사선 검사가 필수불가결 하다는 판단을 내리는 과정이다[1]. 환자선량은 조사되는 방사선의 검사조건(관전압, 관전류, 조사시간 등)에 의해 결정된다. 따라서, 정당화 절차 후 촬영 종류별로 검사조건의 최적화 과정을 거쳐야 하는데 이때 가장 널리 활용되는 것이 진단참고수준(diagnostic reference level, DRL)이다[2].

DRL은 국제방사선방호위원회(International Commission on Radiological Protection) 및 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency)가 의료피폭의 최적화를 달성하기 위한 도구로서 권장하고 있는 개념이다[2]. 이미 세계의 많은 국가와 지역에서 설문 조사 및 실제 선량 측정 조사를 통해 일정 주기를 가지고 보고되고 있다.

각 촬영 종류별 DRL은 조사 결과에서 3사분위값(75%)의 선량으로 표시하는 것이 일반적이다. DRL은 개인의 방사선 방호를 위해 초과해서는 안 되는 선량한도나 선원중심 평가를 통해 개인의 피폭을 예방적 차원으로 제한하는 선량제약치와 같이 제한의 개념이 아니다. DRL은 진단 및 치료를 위해 의료피폭에 한도를 설정할 수 없는 대신 최적화를 달성하기 위해 적용되는 “참고치”라는 것을 반드시 유념해야 한다[2].

DRL을 초과하는 선량으로 촬영하고 있는 시설은 선량의 최적화를 검토하는 것이 요구된다. 한편, DRL보다 너무 낮은 선량으로 검사가 실시되고 있는 시설은 진단에 유용한 정보를 제공할 수 있는 화질이 담보되고 있는지 확인할 필요가 있다.

방사선의학에 관련된 의료진 및 관련 연구자들에게 DRL의 개념 및 활용 방법, 국민보건의 향상을 위한 방사선진료의 정당화와 그 사용 선량의 최적화 정보를 주기적으로 제공할 필요가 있다.

이에 따라 세계 많은 국가에서 자국의 DRL을 설정하여 국가 차원의 환자선량 최적화 방안을 마련하고 있다. 우리나라의 경우 2007년에 성인 흉부 및 유방촬영에 대한 DRL 설정을 시작으로 점차 여러 촬영 종류로 확대되어 국가 DRL이 마련되었다[3,4]. 이후, 2017년과 2018년 두 해에 걸쳐 소아 및 성인의 일반촬영 및 유방촬영의 국가 DRL 마련을 위한 연구가 수행되었으며, 2019년에 질병관리청을 통해 진단참고수준 가이드라인이 발간되었다. 이때 일반촬영의 종류는 두부, 흉부, 복부, 척추, 골반, 사지 부위를 포함한다[3,4].

본 연구는 일반촬영 및 유방촬영의 새로운 국가 DRL 마련을 목표로 2022년에 국내 의료기관의 환자선량 데이터를 조사 및 정리하였으며 이를 토대로 의료기관에서 검사조건 및 환자선량의 최적화에 참고할 수 있는 DRL을 제시하였다.

특히, 본 연구에서는 이전에 수행된 DRL 수립 연구에서 시도되지 않은 방법을 통해 DRL을 조사하였다. 보다 많은 데이터 수집을 통해 도출된 DRL의 신뢰성을 높이기 위해, 기존의 DRL 수립을 위한 모든 과정을 단일 연구팀에서 수행한 것과 달리 본 연구에서는 DRL 조사 방법의 수립 및 데이터 분석팀과 실제 현장 측정팀으로 분리하였다. 이에 본 원고를 통해 새롭게 시도된 국가 DRL 조사 방법을 소개하고자 한다.

방 법

1. 진단용 방사선 발생장치 검사절차와 DRL 조사 과정

의료법 제37조에 따른 보건복지부령인 [진단용 방사선 발생장치의 안전관리에 관한 규칙]은 의료기관에서 설치 및 운영하는 진단용 방사선 발생장치(이하 ‘진방장치’)를 안전하게 관리함으로써 환자 및 방사선 관계 종사자가 방사선으로 인하여 위해를 입는 것을 방지하고 진료의 적정을 도모하기 위하여 필요한 사항을 규정하는 것을 목적으로 한다[5].

해당 규칙에 따르면, 의료기관 개설자 또는 관리자는 진방장치를 사용하기 전, 그리고 매 3년마다 검사기관을 통해 장치 검사를 받아야 한다[5,6]. 이때 검사를 수행하는 검사기관은 질병관리청에 등록된 기관으로 현재 표 1과 같이 총 5개 기관이 등록되어 운영 중에 있다. 이 중, 육군 제2879 부대를 제외한 네 개 기관에서 전국에 지부를 두고 진방장치를 사용하는 모든 의료기관을 대상으로 검사를 수행하고 있다[7,8].

진단용 방사선 발생장치 검사기관 현황(2022.11.17. 기준)
등록번호기관명소재지
검사 22-1호육군 제2879 부대(자체검사)-
검사 22-2호(재)한국의료기기기술원서울특별시 중랑구
검사 22-3호(재)한국의료기기평가원경기도 성남시 분당구
검사 20-1호(재)한국의료기기검사원 부설 방사선안전검사원경기도 성남시 분당구
검사 20-2호(주)중앙기술검사원대구광역시 북구


진방장치의 검사를 받고자 하는 의료기관 개설자 또는 관리자는 검사신청서를 검사기관의 장에게 제출한다. 신청을 받은 검사기관은 검사를 시행한 후 검사성적서를 신청인에게 발급하여야 하며, 검사 또는 측정한 날부터 1개월 이내에 검사 결과를 질병관리청장에게 제출하여야 한다[5,8].

본 정책연구는 국가 DRL의 정확성과 데이터 수집 효율성을 높이기 위해 검사기관에서 진방장치 검사를 수행할 때 더불어 선량 측정을 수행하여 DRL 조사가 이뤄지도록 설계되었다. 자체검사를 실시하는 기관을 제외한 나머지 네 개 검사기관에서 본 연구에 함께 참여하여 DRL의 현장조사를 수행하였다.

DRL 조사과정은 그림 1과 같다. 의료기관 개설자 또는 관리자가 진방장치 검사를 신청하면, 검사기관에서 DRL 연구 협조를 요청하고 이를 의료기관에서 수락하면 진방장치 검사 후 DRL 조사를 추가로 실시하였다. 이후 검사기관에서는 본 연구팀에 수집된 데이터를 전달하고, 본 연구팀은 해당 데이터를 바탕으로 일반촬영의 촬영종류별 및 유방촬영에 대한 새로운 국가 DRL을 도출하였다. 또한, 조사에 참여한 의료기관에 피드백이 제공될 수 있도록 도출된 DRL과 각 의료기관의 측정값의 비교를 담은 개별 의료기관 피드백 자료를 생성하였다.

Figure 1. 본 연구에서 설계한 국가 diagnostic reference level (DRL) 조사 흐름도

2. DRL 데이터 수집을 위한 조사지 개발

실제 조사를 수행하는 검사기관과의 논의를 통해 새로운 국가 DRL 도출을 위한 데이터 수집 조사지를 개발하였다. 조사지는 크게 의료기관 정보, 방사선발생장치 정보, 영상처리장치 정보, 그리고 검사항목별 촬영정보의 4가지 부분으로 구성된다(그림 2).

Figure 2. Diagnostic reference level 측정을 위해 개발된 조사지
(A) 의료기관 정보 기입항목. (B) 일반촬영 및 유방촬영장치 정보 기입항목. (C) 영상처리장치 정보 기입항목. (D) 일반촬영 및 유방촬영의 검사항목별 촬영조건과 선량정보 기입항목. CR=computed radiography; DR=digital radiography; DAP=dose area product; DRL=diagnostic reference level; ESD=entrance surface dose; AP=anterior-posterior; PA=posterior-anterior; LAT=lateral; SID=source to image receptor distance; AEC=automatic exposure control system; Mo=molybdenum; Rh=rhodium; Al=aluminum; Cu=copper; AGD=average glandular dose; HVL=half value layer; mAs, milli ampere second.

의료기관정보의 경우 ① 지역, ② 의료기관 종, ③ 의료기관 자체 선량 관리 시스템 유무, ④ 일반촬영장치 측정 대수, ⑤ 유방촬영장치 측정 대수, 그리고 ⑥ 영상처리장치 측정 대수를 기입하도록 하였다. 지역은 서울, 인천, 경기도, 강원도, 충청도, 전라도, 경상도, 그리고 제주도로 구분되며, 의료기관 종은 상급종합병원, 종합병원, 그리고 병‧의원으로 구분된다. 의료기관 자체 선량관리 시스템 유무의 경우 유 또는 무로 구분되며, 영상처리장치의 경우 Film/Screen, computed radiography (CR) system, 그리고 digital radiography (DR) system으로 구분된다.

장치정보는 일반촬영장치의 경우 ① 제조사, ② 모델명, ③ 제조일자, ④ 고전압발생장치 형식, ⑤ 고유여과, ⑥ 최근 장치검사결과, 그리고 ⑦ 면적선량(dose area product, DAP) 부착유무가 기입되어야 한다. 여기서 고전압발생장치 형식은 단상, 삼상 그리고 인버터로 구분되며, 고유여과는 mm 단위로 알루미늄(aluminum, Al) 또는 구리(copper, Cu) 등 조사 대상 장치의 고유여과 물질을 기입한다. 최근 장치 검사 결과는 합격 또는 불합격으로 기입하여, 불합격일 경우 불합격 항목을 기입하도록 하였다. 이는 검사항목 중 선량의 재현성 항목이 적합이라는 것을 토대로 본 연구에서 수집된 데이터의 신뢰성을 확보하고자 함이다[5,6]. DAP 부착유무는 유 또는 무로 구분되며, DAP가 부착되어 있으면 DAP에서 측정된 값도 같이 기입하며, DAP가 부착되어 있지 않으면서 DAP값이 콘솔에 표시되는 경우도 마찬가지로 표기된 값을 같이 기입하여 해당 값이 실제 측정값인지 제조사에서 계산에 의해 도출된 값을 제공하는 것인지를 구분하는데 사용되는 항목이다.

유방촬영장치의 경우 ① 제조사, ② 모델명, ③ 제조일자, ④ 고전압발생장치 형식, ⑤ 타겟(target), ⑥ 고유여과, ⑦ 최근 장치검사결과, 그리고 ⑧ 선량계 부착여부가 기입되어야 한다. 고전압발생장치 형식은 단상, 삼상 그리고 인버터로 구분되며, 타겟은 몰리브덴(molybdenum, Mo), 로듐(rhodium, Rh), 텅스텐(tungsten, W), 그리고 기타로 구분된다. 고유여과는 mm 단위로 Al, 베릴륨(beryllium), W, Mo, Rh, Cu, 그리고 기타로 구분된다.

영상처리장치의 정보는 일반촬영과 유방촬영이 동일하며, ① 형식, ② 제조사, ③ 모델명, 그리고 ④ 선량정보 표시가 기입되어야 한다. 형식은 Film/Screen, CR system, 그리고 DR system으로 구분된다. 선량정보 표시의 경우 촬영 시 콘솔에 표시되는 값으로 일반촬영의 경우 없음, DAP, 입사표면선량(entrance surface dose, ESD), 그리고 노출지수(exposure index, EI)로 구분되며, 유방촬영의 경우 없음, ESD, 입사표면노출(entrance surface exposure, ESE), 평균유선선량(average glandular dose, AGD), 그리고 EI로 구분된다. 표기되는 선량정보값이 여러 가지일 경우 복수로 기입한다.

검사항목별 촬영정보는 일반촬영 및 유방촬영 모두 ① 관전압, ② 관전류, ③ 조사시간, ④ milli ampere second, ⑤ 조사야(가로, 세로 각각), ⑥ source to image receptor distance, ⑦ 그리드 비율, ⑧ 자동노출제어시스템(automatic exposure control system, AEC) 적용유무, ⑨ 부가필터, 그리고 ⑩ 선량정보가 기입되어야 한다. ①–⑨의 항목은 각 검사항목별로 실제 해당 의료기관에서 사용되고 있는 내용을 작성하는 것이며, 해당 조건으로 조사했을 때 검사기관의 선량계로 측정되는 값을 선량정보에 기입한다. 만일 선량정보가 표기되는 장치일 경우 측정값과 동시에 표기되는 값(일반촬영: DAP, ESD, 또는 EI/유방촬영: ESD, ESE, AGD, 또는 EI) 또한 작성한다. 일반촬영의 경우 AEC가 적용되는 검사항목에 대해서는 검사기관이 보유하고 있는 물팬텀(20×20×20 cm3)을 사용하여 측정을 진행하며, 유방촬영의 경우 American College of Radiology (ACR) 팬텀을 사용하여 측정을 진행한다. 유방촬영에서 AGD 측정값은 측정된 ESD값에 조사시간, 반가층(half value layer) 등을 고려하여 계산에 의해 도출한다.

일반촬영은 소아(5세 및 10세)와 성인으로 구분하여 조사하였다. 소아의 경우 skull anterior-posterior (AP), chest posterior-anterior (PA), chest lateral (LAT) 등 13개 검사종류에 대해 조사하였으며, 성인의 경우 소아 검사항목에 cervical spine AP, LAT, thoracic spine AP, LAT, lumbar spine (L-Spine) AP, LAT의 6개 항목을 더하여 총 19개 검사종류에 대해 조사하였다.

3. DRL 데이터 수집 및 분석

검사기관에서 DRL 연구 협조를 수락한 의료기관에 방문하여 DRL 조사지를 바탕으로 해당 의료기관의 정보, 장치 정보 및 각 촬영 종류별 검사조건과 그에 따른 측정 선량값을 기입한다. 본 연구팀에서는 현장의 애로사항 확인 및 일관성 있는 데이터 확보를 위해 주기적인 현장 방문을 그림 3과 같이 진행하였다.

Figure 3. 검사기관의 diagnostic reference level (DRL) 조사 모습
(A) 일반촬영장치의 DRL 조사 모습. (B) 유방촬영장치의 DRL 조사 모습

검사기관을 통해 수집된 DRL 데이터의 값은 이상치(outlier) 제외 등과 같은 데이터 보정이 이루어지지 않은 원시(raw) 데이터로 정확한 DRL 통계 결과를 얻기 위해 통계 분석 전문가와 데이터 통계 및 비교분석을 진행하였다. 각 촬영 종류별로 측정된 선량값 분포에서 최소, 최대, 평균, 중간, 3사분위 값을 도출하였으며, 이중 3사분위 값을 해당 촬영 종류에 대한 DRL로 선정하였다[2]. 더하여 조사지에 기입된 의료기관에 대한 정보, 장치에 대한 정보 및 촬영조건에 대한 정보 등에 따른 선량 비교를 실시하였다.

결 과

일반촬영 및 유방촬영의 국가 DRL을 마련하기 위해 수행된 본 조사 연구에서는 총 454개 의료기관으로부터 일반촬영장치 382대, 유방촬영장치 135대에 대한 데이터가 수집되었다. 조사된 의료기관의 종별 분포는 일반촬영장치의 경우 상급종합병원이 7%, 종합병원이 17%, 병‧의원이 76%, 유방촬영장치의 경우 상급종합병원이 10%, 종합병원이 26%, 병‧의원이 64%이다.

수집된 데이터를 분석한 결과, 표 2표 3과 같이 일반촬영 및 유방촬영의 각 검사종류별 국가 DRL이 도출되었다. 일반촬영의 소아 5세에서 Ankle AP 검사의 ESD가 0.16 mGy로 가장 낮은 값을 나타냈으며, abdomen AP 검사가 1.40 mGy로 가장 높은 값을 나타냈다. 소아 10세의 경우 hand PA 검사의 ESD가 0.18 mGy로 가장 낮은 값을, abdomen AP가 2.28 mGy로 가장 높은 값을 나타냈다. 그리고 성인의 경우 hand PA 검사의 ESD가 0.27 mGy로 가장 낮은 값을, L-Spine LAT이 8.49 mGy로 가장 높은 값을 나타냈다. 유방촬영의 경우 ESD 8.40 mGy, AGD 1.56 mGy의 결과가 도출되었다.

일반촬영의 연령 및 검사종류별 DRL
검사종류ESD (mGy)DAP (mGy‧cm2)
5세
Skull AP1.01515.30
Chest PA0.32405.82
Chest LAT0.75912.41
Abdomen AP1.401,552.78
Pelvis AP1.171,305.59
Shoulder AP0.59365.58
Humerus AP0.39526.63
Elbow AP0.1973.30
Hand PA0.2047.48
Hip Joint AP1.071,163.78
Femur AP0.60733.31
Knee AP0.26162.67
Ankle AP0.1663.40
10세
Skull AP1.59803.52
Chest PA0.47613.36
Chest LAT1.061,231.84
Abdomen AP2.282,418.43
Pelvis AP2.082,208.59
Shoulder AP0.83485.89
Humerus AP0.66881.18
Elbow AP0.27103.67
Hand PA0.1869.79
Hip Joint AP1.901,961.77
Femur AP0.971,152.94
Knee AP0.42256.08
Ankle AP0.26102.62
성인
Skull AP2.551,226.26
Chest PA0.68769.23
Chest LAT1.551,592.29
Abdomen AP3.803,645.52
Pelvis AP3.703,337.34
C-Spine AP1.36588.44
C-Spine LAT1.22527.47
T-Spine AP3.703,551.99
T-Spine LAT5.865,574.46
L-Spine AP4.834,653.46
L-Spine LAT8.498,213.78
Shoulder AP1.55636.23
Humerus AP0.93912.15
Elbow AP0.42134.99
Hand PA0.2791.61
Hip Joint AP3.222,079.74
Femur AP1.881,489.55
Knee AP0.73314.57
Ankle AP0.50147.21

DRL=diagnostic reference level; ESD=entrance surface dose; DAP=dose area product; AP=anterior-posterior; PA=posterior-anterior; LAT=lateral; C-Spine=cervical spine; L-Spine=lumbar spine; T-Spine=thoracic spine..



유방촬영의 diagnostic reference level
검사종류팬텀(두께/유선)3사분위 ESD (mGy)3사분위 AGD (mGy)
CCACR phantom (4.2 cm/50%)8.401.56

CC=craniocaudal; ACR=American College of Radiology; ESD=entrance surface dose; AGD=average glandular dose..



조사된 의료기관 종별로 선량분포를 비교한 결과, 일반촬영의 경우 소아와 성인 모두에서 모든 촬영 종류에 대해 병‧의원이 가장 높은 값을 나타냈으며, 종합병원, 상급종합병원 순으로 낮아지는 경향을 나타냈다. 유방촬영 역시 일반촬영과 동일한 경향을 나타냈다.

논 의

본 정책연구에서는 일반촬영과 유방촬영에 대한 환자의 연령에 따른 촬영종류별 DRL 마련을 위하여, 의료기관에서 사용하고 있는 환자선량 데이터를 수집하고 이를 토대로 의료기관에서 검사조건 및 환자선량의 최적화에 활용할 수 있는 국가 DRL을 제시함으로써 의료방사선 안전관리에 관한 정책에 반영될 수 있는 데이터 구축을 목적으로 하였다.

기존 질병관리청(구 식약처 및 질병관리본부)에서 주기적으로 갱신해오던 DRL 수립 연구와 이번 연구의 가장 큰 차이점은 DRL 조사 방법에 있다고 할 수 있다. 기존의 연구는 DRL의 제시 항목(검사 프로토콜) 설정 및 대상 장치 및 지역, 병원 종별 비율 설정과 선량 측정을 단일 연구팀에서 실시하였으나, 본 연구에서는 DRL 마련을 위한 조사 항목 검토부터 측정 방법 수립은 본 연구팀에서 시행하고 실제 의료기관에서의 측정은 진방장치 검사기관이 본 연구팀의 현장지도 하에 수행하였으며, 측정이 완료된 후 데이터를 제공 받아 본 연구팀에서 최종적으로 통계 분석하여 국가 DRL을 도출하였다.

기존의 연구 방법과 비교하여 본 연구의 가장 큰 특징으로는, 측정 건수를 큰 폭으로 증가시킴으로써(전국 조사 의료기관 수: 454 기관, 측정한 일반촬영장치 및 유방촬영장치 대수: 517대) 보다 많은 표본의 데이터를 획득하였고, 이를 통해 통계 분석의 신뢰도를 향상시킬 수 있었다는 점을 들 수 있다. 또한, 측정에 사용된 진방장치는 규정에 따른 검사기준을 충족하였으므로 장치의 정도관리 수준에 따른 측정 결과의 부정확성을 줄였다고 할 수 있다. 그러나 장치검사 의뢰, 접수 및 수행 절차상 DRL 조사를 위해 사전에 의료기관의 협조를 획득하는 데에는 어려움이 있으며, DRL에 대한 사전 지식이 전무한 경우도 다반사였다. 그럼에도 불구하고 그동안 종합병원 이상급으로 편중되어 있던 환자선량 최적화를 위한 노력 및 DRL에 대한 정보들이 본 연구 수행을 통해 전국의 다양한 종별의 의료기관에 널리 전파될 수 있을 것이라 생각된다. 따라서 본 연구 이후 도래되는 DRL 전국 조사 시에 더욱 원활하고 다양한 조사가 이뤄질 수 있을 것이라 기대된다.

국내에서 2017년 및 2018년에 조사된 국가 DRL과 본 연구로 도출된 DRL을 비교해보았을 때, 전반적으로 DRL이 상승하는 경향을 나타냈다[3,4]. 이는 측정 방법의 차이에서 기인한 것으로 보이며, 본 연구는 측정 건수를 대폭 향상시킴으로써 비교적 더 높은 대표성을 가진다는 점에 의의가 있다. 본 연구 결과 조사된 지역 및 의료기관 종에 따른 일반촬영장치와 유방촬영장치의 분포 현황은, 일반촬영장치의 경우 상급종합병원이 27개소(7%), 종합병원이 66개소(17%), 병‧의원이 289개소(76%), 유방촬영장치의 경우 상급종합병원이 14개소(10%), 종합병원이 35개소(26%), 병‧의원이 86개소(64%)이다. 국내 2019년 연구에서는 일반촬영의 경우 상급종합병원이 23개소(22%), 종합병원이 51개소(50%), 병‧의원이 29개소(28%), 유방촬영장치의 경우 상급종합병원이 29개소 (16%), 종합병원이 97개소(56%), 병‧의원이 50개소(28%)를 대상으로 측정이 이뤄졌다[3,4]. 상급종합병원과 종합병원급의 의료기관에서는 의료방사선사용의 정당화 및 최적화 과정에 대한 의료진들의 인식이 상대적으로 병‧의원급의 의료기관에 비해 높을 것으로 예상되며, 방사선 피폭선량 모니터링 시스템 도입 및 영상품질을 바탕으로 한 검사 조건의 주기적인 검토 또한 병‧의원급에 비해 높은 빈도로 실시되고 있을 것으로 생각된다.

국내 이전 DRL 연구에서는 일반촬영의 경우 상급종합병원과 종합병원을 합한 비율이 72%이며[3], 유방촬영의 경우는 그 비율이 84%인 반면[4], 본 연구에서는 일반촬영의 경우 27%, 유방촬영의 경우 36%로 병‧의원급에서의 측정 비율이 훨씬 더 높아졌다. 연구 초반에 측정대상 의료기관의 종별 비율을 설계할 당시에는 선행 연구와 유사한 비율을 목표로 하였다. 그러나 본 연구의 측정대상 기관을 검사기관에 장치 검사를 의뢰한 의료기관으로 하다 보니, 측정을 실시할 의료기관의 종별을 미리 확인하기 어려운 점이 있었다. 또한, 의료기관에서 검사의뢰가 들어온 이후에 해당 기관의 동의를 얻어 DRL 조사를 실시할 수밖에 없는 현실이었다. 이에 따라 선행 연구와 측정대상 의료기관 종별 비율에 차이가 발생했으며, 선행연구보다 상대적으로 병‧의원급의 데이터가 많이 포함되었다. 전반적으로 국내 이전 DRL과 비교하여 본 연구 결과에서 증가 양상을 보인 것은, 상대적으로 병‧의원급의 의료기관에서 의료방사선사용의 정당화/최적화에 대한 인식이 부족한 경향이 반영되었을 것으로 생각된다. 따라서 추후 정책적으로 이들 기관에 대한 의료방사선 사용의 정당화 및 최적화, DRL의 활용방안과 관련한 홍보 및 교육이 반드시 필요할 것으로 보인다.

추후 DRL을 갱신함에 있어서는 실제 임상 환경을 보다 현실적으로 반영하는 것이 중요하다. 미국에서는 ACR Dose index registry라는 국가선량저장소를 운영하고 있으며, 컴퓨터 단층촬영(computed tomography)에서 의료용 디지털 영상 통신 표준(Digital Imaging and Commnunications in Medicine, DICOM) Dose Structured Report를 기반으로 선량정보값을 자동으로 추출하여 데이터베이스화 하고 있다[9]. 일반촬영 및 유방촬영에 있어서도 영상의 DICOM Header에 검사조건, 조사야 면적, 조사선량값 등이 이미 기록되고 있다[9]. 따라서 미국의 경우와 같이 국내에서도 국가 DRL을 조사하는 데 있어 실제 측정과 병행하여 국가선량저장소가 운영될 수 있도록 대응체제를 갖추어야 할 것이라고 생각된다.

Declarations

Acknowledgments: We would like to thank all the inspection attendants of the inspection agency who conducted the DRL investigation on site and the medical institution officials who responded to the investigation.

Ethics Statement: Not applicable.

Funding Source: Korea Disease Control and Prevention Agency, Policy research service project (20220407A2B-00).

Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.

Author Contributions: Conceptualization: YSY, JWG, BYL. Data curation: YSY, HMP. Formal analysis: YSY, HMP. Funding acquisition: YSY. Investigation: YSY, HMP. Methodology: YSY, HMP. Project administration: JHW, SKS, JWG. Resources: YSY, HMP. Software: JHW, SKS. Supervision: JWG, BYL. Validation: YSY. Visualization: HMP. Writing – original draft: HMP. Writing – review & editing: YSY, JHW, JWG.

Fig 1.

Figure 1.본 연구에서 설계한 국가 diagnostic reference level (DRL) 조사 흐름도
Public Health Weekly Report 2023; 16: 1082-1100https://doi.org/10.56786/PHWR.2023.16.31.2

Fig 2.

Figure 2.Diagnostic reference level 측정을 위해 개발된 조사지
(A) 의료기관 정보 기입항목. (B) 일반촬영 및 유방촬영장치 정보 기입항목. (C) 영상처리장치 정보 기입항목. (D) 일반촬영 및 유방촬영의 검사항목별 촬영조건과 선량정보 기입항목. CR=computed radiography; DR=digital radiography; DAP=dose area product; DRL=diagnostic reference level; ESD=entrance surface dose; AP=anterior-posterior; PA=posterior-anterior; LAT=lateral; SID=source to image receptor distance; AEC=automatic exposure control system; Mo=molybdenum; Rh=rhodium; Al=aluminum; Cu=copper; AGD=average glandular dose; HVL=half value layer; mAs, milli ampere second.
Public Health Weekly Report 2023; 16: 1082-1100https://doi.org/10.56786/PHWR.2023.16.31.2

Fig 3.

Figure 3.검사기관의 diagnostic reference level (DRL) 조사 모습
(A) 일반촬영장치의 DRL 조사 모습. (B) 유방촬영장치의 DRL 조사 모습
Public Health Weekly Report 2023; 16: 1082-1100https://doi.org/10.56786/PHWR.2023.16.31.2
진단용 방사선 발생장치 검사기관 현황(2022.11.17. 기준)
등록번호기관명소재지
검사 22-1호육군 제2879 부대(자체검사)-
검사 22-2호(재)한국의료기기기술원서울특별시 중랑구
검사 22-3호(재)한국의료기기평가원경기도 성남시 분당구
검사 20-1호(재)한국의료기기검사원 부설 방사선안전검사원경기도 성남시 분당구
검사 20-2호(주)중앙기술검사원대구광역시 북구

일반촬영의 연령 및 검사종류별 DRL
검사종류ESD (mGy)DAP (mGy‧cm2)
5세
Skull AP1.01515.30
Chest PA0.32405.82
Chest LAT0.75912.41
Abdomen AP1.401,552.78
Pelvis AP1.171,305.59
Shoulder AP0.59365.58
Humerus AP0.39526.63
Elbow AP0.1973.30
Hand PA0.2047.48
Hip Joint AP1.071,163.78
Femur AP0.60733.31
Knee AP0.26162.67
Ankle AP0.1663.40
10세
Skull AP1.59803.52
Chest PA0.47613.36
Chest LAT1.061,231.84
Abdomen AP2.282,418.43
Pelvis AP2.082,208.59
Shoulder AP0.83485.89
Humerus AP0.66881.18
Elbow AP0.27103.67
Hand PA0.1869.79
Hip Joint AP1.901,961.77
Femur AP0.971,152.94
Knee AP0.42256.08
Ankle AP0.26102.62
성인
Skull AP2.551,226.26
Chest PA0.68769.23
Chest LAT1.551,592.29
Abdomen AP3.803,645.52
Pelvis AP3.703,337.34
C-Spine AP1.36588.44
C-Spine LAT1.22527.47
T-Spine AP3.703,551.99
T-Spine LAT5.865,574.46
L-Spine AP4.834,653.46
L-Spine LAT8.498,213.78
Shoulder AP1.55636.23
Humerus AP0.93912.15
Elbow AP0.42134.99
Hand PA0.2791.61
Hip Joint AP3.222,079.74
Femur AP1.881,489.55
Knee AP0.73314.57
Ankle AP0.50147.21

DRL=diagnostic reference level; ESD=entrance surface dose; DAP=dose area product; AP=anterior-posterior; PA=posterior-anterior; LAT=lateral; C-Spine=cervical spine; L-Spine=lumbar spine; T-Spine=thoracic spine..


유방촬영의 diagnostic reference level
검사종류팬텀(두께/유선)3사분위 ESD (mGy)3사분위 AGD (mGy)
CCACR phantom (4.2 cm/50%)8.401.56

CC=craniocaudal; ACR=American College of Radiology; ESD=entrance surface dose; AGD=average glandular dose..


References

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PHWR
Jun 20, 2024 Vol.17 No.24
pp. 1021~1069

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PHWR 주간 건강과 질병
PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT
질병관리청 (Korea Disease Control and Prevention Agency)

eISSN 2586-0860
pISSN 2005-811X