PHWR 질병관리청 공식학술지
주간 건강과 질병(Public Health Weekly Report)

최근 의료방사선을 이용한 영상검사에 따른 환자의 방사선 피폭에 국민들의 관심이 집중되고 있다. 환자 선량은 촬영조건에 따라 달라지며, 일반적으로 방사선량이 증가할수록 영상품질이 향상되는 경향이 있어 선량을 증가시켜 촬영하는 경우가 많다. 특히 digital radiography (DR) 장비가 보급됨에 따라 과노출 조건에서 촬영하여도 화질에 영향을 적게 미치는 경우가 있어 이를 평가하기 어려운 실정이다. 이에 따라 각 의료기관에서 참고할 만한 방사선량 가이드라인이 필요하다. 의료방사선의 사용은 환자에게 방사선 피폭을 유발하지만, 직접적으로 환자에게 이득을 제공하기 때문에 방사선량의 한도를 두지 않는다. 그러나 불필요한 방사선으로부터 환자를 보호하기 위해 “합리적으로 달성 가능한 한 낮게(as low as reasonably achievable, ALARA)”를 원칙으로 하고 있다. 이 ALARA 원칙을 달성하기 위해서는 정당화(justification)와 최적화(optimization) 원칙을 따라야 하며, 최적화 과정에서 가장 널리 활용되는 것이 진단참고수준(diagnostic reference level, DRL)이다. 진단참고수준은 International Commission on Radiological Protection (ICRP) 60 및 73, European Commission 규약 97/43/Euratom에서 최적화를 달성하기 위한 방안으로 제시되었다[1,2]. 2014년 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency)에서 발표한 ‘International Basic Safety Standards’의 requirement 34에 따르면 정부가 해당 국가의 진단참고수준을 설정하도록 권고하고 있으며, ICRP 135. Report에서는 특히 콘빔CT (cone-beam computed tomography) 경우와 같이 기술의 변화가 있을 때에는 더욱 자주 개정되어야 한다고 권고하고 있다[3]. 치과분야에서는 최근 20여 년 동안 필름(아날로그)에서 디지털센서로 상수용기가 변화하였으며, 파노라마 및 콘빔CT 장치 보급이 빠르게 증가하여 진단참고수준의 주기적인 재설정이 필요하다. 우리나라에서는 2007년부터 장치별 진단참고수준을 설정하였고, 치과분야는 2009년에 전국적 조사를 통해 구내, 파노라마촬영의 진단참고수준을 마련하였으며 지난 2018년 조사에서는 치과용 콘빔CT의 진단참고수준을 처음 설정하였다. 본 연구는 전국 치과대학병원, 치과병원, 치과의원급 의료기관을 대상으로 2023년 치과 국가 진단참고수준을 마련하고자 수행되었다.

1. 국내 치과촬영 진단용 방사선 발생장치 현황

치과진단참고수준 개정을 위한 조사결과의 신뢰성 확보를 위하여 국내 치과촬영 진단용 방사선 발생장치 설치 현황을 파악하였다. 질병관리청 장치현황통계를 이용하여 지역별, 의료기관단위별 진단용 방사선 발생장치 현황을 조사하였다. 2022년 기준, 전국 치과의료기관에서 사용하는 진단용 방사선 발생장치는 구내촬영장치 25,252대, 파노라마촬영장치 5,567대, 콘빔CT장치 16,102대이다. 콘빔CT-파노라마 조합형 장치의 경우에는 장치 등록 시 콘빔CT 장치로 분류되어 있어 파노라마촬영장치가 적은 수로 평가되는 점을 유의해야 한다. 장치 현황을 기준으로 각 촬영장치 300대씩 조사 대상을 제시하였다(보충 표 1; available online).

2. 데이터 수집 방법 및 조사지 개발

국가 치과촬영 진단참고수준 개정을 위해 선행연구에서 제시한 검사항목을 고려하여 구내 방사선촬영, 파노라마촬영, 콘빔CT촬영을 진단참고수준 검사항목으로 선정하였다[4]. European Guidelines on Diagnostic Reference Levels for Paediatric Imaging. No. 185에 따르면 소아 진단참고수준 설정 시 두경부촬영에서는 연령범위를 0–3개월, 3개월–1세, 1–6세, 6세 이상으로 나누고 있다[5]. 이를 반영하여 본 연구에서 조사한 항목은 다음과 같다(표 1). 조사하는 방사선량, 즉 DRL quantity는 dose area product (DAP, 단위: mGy‧cm²)를 사용하였다. DAP는 흡수선량과 조사면적을 곱하여 산출한 선량으로 이온챔버를 이용하는 DAP 측정기를 사용하였다. 구내촬영은 촬영기 조사통 끝에 DAP 측정기를 위치시키고 선량을 측정하였으며, 파노라마촬영과 콘빔CT촬영은 시준기 전면에 DAP 측정기를 위치시킨 후 전노출시간에 걸쳐 DAP를 측정하였다. 노출 조건은 각 의료기관에서 실제 성인‧소아환자에서 사용하는 촬영조건을 그대로 사용하였다. 측정에 사용된 DAP 측정기는 모두 교정된 것으로 측정 장비로서 적정성 및 신뢰성이 확보되었다. 본 연구에서는 국가 진단참고수준의 정확성과 데이터 수집의 효율성을 높이기 위해 질병관리청에 등록된 진단용 방사선 발생장치 및 방사선방어시설 검사기관에서 진단용 방사선 발생장치 검사를 수행할 때 개발된 조사지(보충 그림 1; available online)에 검사항목별 촬영조건 기입 및 해당 조건에서의 선량측정을 실시하여 진단참고수준 조사가 이뤄지도록 방법을 설계하였다. 추가로, 지역, 장치기한, 장치에서 표시하는 노출량, 장치시스템, 제조회사 및 모델명 등을 함께 기입하도록 하였다.

표 12024 치과촬영 국가진단참고수준 선정 항목

검사 종류	연령	기타 조건
구내촬영	성인	하악 대구치 촬영
	소아	하악 대구치 촬영
파노라마촬영	성인	-
	소아	-
콘빔CT촬영	성인	상악 제1 대구치부 한 개의 임플란트 식립 전 치료계획
	소아	매복 상악 정중과잉치나 견치의 위치 평가

CT=computed tomography; -=not available..

1. 데이터 측정 대상 현황

측정 대상 의료기관 선정은 검사기관에 진단용 방사선 발생장치 검사를 의뢰한 기관을 대상으로 연구참여 독려를 통해 이루어졌다. 치과촬영 국가진단참고수준 개정을 위해 조사 대상이 된 의료기관은 구내촬영 331개, 파노라마촬영 328개, 콘빔CT촬영 301개 기관이 참여하였으며, 각 기관에서 성인‧소아 촬영 방사선량 등 정보를 조사하였다. 조사된 장치의 제작 연도를 기준으로 사용기한을 분석한 결과 구내촬영장치는 평균 7.6년, 파노라마촬영장치는 평균 5.7년, 콘빔CT장치는 평균 4.6년으로 조사되었다. 조사된 구내촬영장치 331대 중 고정형 170대, 이동형 161대가 포함되었다. DAP값을 표기하는 장치는 구내촬영장치 331대 중 4대(1.2%), 파노라마촬영장치는 328대 중 200대(61%), 콘빔CT장치는 301대 중 210대(70%)였다.

2. 촬영 조건 분석

구내촬영, 파노라마촬영, 콘빔CT촬영의 성인‧소아 연령에 따라 촬영조건을 분석하였다. 검사 종류별로 연령에 따라 관전압(kVp), 관전류(mA), 노출시간(second)의 기술통계를 실시하였으며, 그 결과 확인된 평균, 최소, 최대, 중앙, 최빈, 25% 준위, 75% 준위 값은 표 2와 같다.

표 2치과촬영 장치별 촬영조건 분포 현황

검사 종류	노출조건	연령	평균	최소	최대	중앙	최빈	25%	75%
구내촬영장치	kVp	성인	64.2	60	70	65	60	60	70
		소아	64	60	70	60	60	60	65
	mA	성인	4.2	1	10	3	2	2	6
		소아	4.3	1	10	2.5	2	2	6
	sec	성인	0.4	0.03	3.15	0.28	0.2	0.18	0.4
		소아	0.2	0.03	1.18	0.2	0.1	0.1	0.3
파노라마장치	kVp	성인	76.5	63	94	74	74	73	80
		소아	70.6	60	94	67	67	67	72
	mA	성인	10.7	2	15	10	12	10	12
		소아	8.6	5	12	10	10	7	10
	sec	성인	13.9	7.15	24	13.5	13.5	13.5	14.1
		소아	13.3	6	24	13.5	13.5	11.5	14
콘빔CT촬영장치	kVp	성인	90.4	74	120	94	94	85	94
		소아	87.7	65	100	90	94	80	94
	mA	성인	10.5	2.8	13	8	8	7.4	8.3
		소아	7.1	2	13	7.3	7	6.5	7.7
	sec	성인	18.6	5	24	18	18	18	24
		소아	18.3	5	24	18	18	18	22

CT=computed tomography..

3. 검사 종류별 선량 측정 결과

치과촬영 진단참고수준 설정을 위한 선량측정은 DAP 측정기의 이온챔버를 장치 시준기 전면에 위치시켜 측정하였다. 검사 종류에 따른 연령별 DAP 분포는 표 3과 같다.

표 3치과촬영 검사 종류별 성인‧소아 DAP 분포 현황

검사 종류	연령	평균	최소	최대	중앙	25%	75%
구내촬영	성인	42.8	4.0	270.1	32.0	19.4	48.2
	소아	27.5	2.4	219.4	23.9	13.4	30.8
파노라마촬영	성인	333.7	12.1	5,492.4	151.2	101.3	354.3
	소아	217.5	11.4	5,030.0	87.3	55.8	223.6
콘빔CT촬영	성인	1,413.4	110.0	9,387.9	913.4	684.1	1,856.1
	소아	1,146.4	46.3	9,290.6	744.2	597.8	1,349.7

단위: mGy‧cm². DAP=dose area product; CT=computed tomography..

파노라마촬영에서 의료기관 종별, 사용 기한별, 제조국가별, 복합기 여부에 따라 선량을 비교한 그래프는 그림 1과 같다. 의료기관 종별 비교 시 치과의원과 치과병원은 치과대학병원에 비해 약 2배 정도 선량이 높게 나타났다. 콘빔CT촬영에서 의료기관 종별, 사용 기한별, 제조국가별로 선량을 비교한 그래프는 그림 2와 같다.

Figure 1. 파노라마촬영에서 의료기관종별, 사용기한, 제조국가, 장치유형에 따른 DAP 3사분위 값
DAP=dose area product.

Figure 2. 콘빔CT촬영에서 의료기관종별, 사용기한, 제조국가에 따른 DAP 3사분위 값
DAP=dose area product.

본 연구를 통하여 조사된 3사분위 값을 바탕으로 진단참고수준 값(DRL value, 조사된 선량 분포의 75% 값으로 설정한 임의 명목 값)을 설정하였다. 2023년 치과촬영 국가진단참고수준은 구내촬영 성인 48 mGy‧cm², 구내촬영 소아 31 mGy‧cm², 파노라마촬영 성인 354 mGy‧cm², 파노라마촬영 소아 224 mGy‧cm², 콘빔CT촬영 성인 1,856 mGy‧cm², 콘빔CT촬영 소아 1,350 mGy‧cm²으로 설정되었다.

새롭게 설정된 치과촬영 진단참고수준은 지난 2019년에 발표된 값과 비교 시 유의미한 감소를 보이지 않거나, 오히려 증가한 값이다. 지난 조사에서 구내촬영은 성인 46 mGy‧cm², 소아 29.9 mGy‧cm²로 이번 조사에서 약간 증가한 값을 보였다. 파노라마촬영의 경우 227 mGy‧cm²에서 354 mGy‧cm²로 크게 증가하였다. 콘빔CT의 경우 성인 2,060 mGy‧cm²에서 1,856 mGy‧cm²로 약간 감소하였다[4]. 특히 크게 증가한 파노라마촬영장치를 분석해보면 최신장비, 국내장비, 복합장비에서 DAP가 높게 나타났다. 이는 조사에 참여한 국내장비와 복합장비의 평균 사용기한이 약 5년인 점을 고려하면 최근에 구매한 파노라마장비는 거의 국내에서 생산된 조합형 장치이며, 이러한 촬영장치의 면적선량곱이 높은 것으로 해석할 수 있다. 또한 치과대학병원에 비해 치과의원과 치과병원에서 선량이 약 2배 정도 높게 조사되어 의료기관 종별 차이가 큰 것으로 나타났다. 치과의원의 경우 영상치의학 전문가나 방사선사가 근무하지 않는 곳이 많아 외국에서도 국가 수준의 선량 조사 시 의과 의료기관에 비해 넓은 선량분포를 보인다. 본 조사에서는 이전 진단참고수준 조사보다 측정 건수를 대폭 늘려 비교적 높은 대표성을 가진다는 점에서 의의가 있으나, 전체 의료기관을 대표할 수 있도록 무작위로 대상 기관을 선정하여 이전 연구에 비해 많은 수의 치과의원급 의료기관이 포함되었다. 이런 점이 국내의 이전 진단참고수준과 비교해서 전반적으로 진단참고수준이 상승하는 경향을 나타낸 원인으로 생각된다. 콘빔CT는 field of view (FOV) 선택에 따라 선량이 크게 달라지기 때문에 FOV가 상대적으로 작은 10년 이상 사용한 장비에서 선량이 적게 측정된 것으로 생각된다.

진단참고수준을 다루고 있는 많은 문서들에서 강조하는 점은 진단참고수준이 선량제한을 위한 값이 아니라는 점이다. 장비의 발전으로 전체 분포의 1사분위보다 낮은 선량으로도 충분히 진단 가능한 영상을 얻을 수도 있고, 환자의 상황에 따라 진단참고수준보다 높은 선량을 사용하여 촬영하더라도 정당화가 확보되는 상황이라면 의료진의 결정에 따른다. 또한 개개인의 영상검사 하나하나를 평가하지도 않는다. 진단참고수준은 의료기관에서 사용하는 선량이 비정상적이지 않도록 관리하는 데에 그 목적이 있으며, 필수적으로 화질 관리와 함께 시행되어야 한다. 의료기관에서 진단참고수준을 적극 활용하고 치과촬영 환자 선량의 최적화를 달성하기 위한 노력을 기울여 이후 국가 진단참고수준 개정 시에는 선량 저감효과를 나타낼 수 있기를 기대한다.

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: This research was supported by the Korea Disease Control and Prevention Agency, policy research service project (2023-10-003).

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

Author Contributions: Conceptualization: YJM, JWG, JHW. Data curation: JHK. Formal analysis: MSH, JHK. Methodology: MSH, JHK. Project administration: YJM, JWG, JHW. Supervision: MSH. Writing – original draft: JHK. Writing – review & editing: MSH.

Supplementary data are available online.