Ⅰ.서 론
우리나라 여성의 유방암 발생률은 빠른 증가추세이며 2001년부터 여성암 발생률 중 유방암이 1위를 차지하고 있 다. 또한 유방암 환자가 1999년부터 2010년까지 연간 변화 율이 6.0%로 증가되고 있으며, 증가원인으로는 빠른 초경, 늦은 폐경, 비만, 음주 등 위험요소에 의하지만 조기건강검 진의 영향으로 분석하고 있다1). 이는 국민 건강보험공단의 의료비 지급도 증가됨을 의미한다. 40세 이상의 여성들은 증상이 없어도 조기암 발견을 위하여 건강검진 시 유방 촬 영술을 하도록 권장하고 있다2). 유방암에 의한 사망률을 낮 추고, 증상이 느껴지지 않는 유방암의 조기발견을 위해서 유방 촬영술은 유용한 방법으로 알려져 있다3,4). 그러나 우 리나라 여성의 유방은 치밀 유방이 많아 발견이 어렵고, 이 는 유방영상의 민감도를 감소시키는 가장 중요한 요인으로 알려져 있다5,6). 따라서 최근에는 유방 디지털 촬영술이 증 가하고 있으며 이는 관용도가 넓고 noise가 적으며, 신호 대 잡음비(signal to noise ratio; SNR)가 높다는 장점을 가 지고 있다. 또한 대조도 조절이나 후 영상처리법(post processing)으로 치밀 유방의 미세 석회화에 우수한 것으로 알려져 있다7).
치밀 유방은 유방의 지방과 유선조직 중 유선조직이 차지 하는 비율이 높은 경우로 유방암에 걸릴 위험도 그렇지 않 는 경우에 비해 5배 정도 높으며, 유방촬영 시 유선조직과 암세포가 모두 흰색으로 나타나기 때문에 구별이 어려우며, 이 때문에 초음파 검사를 해야 한다. 그러나 우리나라 국민 들은 유방암 고위험군에 속하는 치밀 유방에 대해서 잘 알 지 못하며 전체의 30%가 여전히 치밀 유방에 대한 인식이 낮다. 우리나라 40대 여성의 경우 90%가 치밀 유방으로 70%에 이르는 서양인보다 20% 이상 많다8).
의료기기 업체들도 최근 여성의 유방특징에 따라 맞춤형 진단이 가능한 유방암검진 솔루션을 제공하고 있다. 그 중 하나인 디지털 유방단층촬영 장치는 기존의 유방을 2차원으 로 겹쳐 촬영하던 것을 같은 선량으로 0.5～1.0mm 간격으 로 볼 수 있는 유방 단층촬영으로 보다 세밀하고 정확한 검 진이 가능해지고 유방의 해부학적 구조를 3차원으로 파악하 게 되어 보다 정확한 유방암의 조기검진과 치료에 도움이 되는 장치이다. 디지털 유방촬영장치는 기존의 CR장치에 비해 환자 처리속도가 빠르고 유방촬영 대기시간이 짧으며, 환자 피폭선량이 저감될 수 있고, 높은 공간 해상도를 보이 는 장점이 있다고 한다8).
더욱이 디지털 유방촬영장치를 이용한 단층촬영 시 자동 노출장치(AEC)를 이용하도록 권장하며 그로인해 디지털 유 방촬영장치의 장점을 더욱 부각시키고 있다.Fig. 1Fig. 2
예전의 증감지-필름 유방촬영에서 디지털 유방촬영로 발 전되었다. 2003 ～ 2004년의 경우 증감지-필름 유방촬영 이 90.7%, 디지털 유방촬영이 3.1%였지만9) 2005년에는 증 감지-필름 유방촬영이 63%, 디지털 유방촬영이 28%로 급 격히 증가되었다10). 이렇게 장치의 발전으로 인해 환자가 받는 선량도 증가되어 증감지-필름 유방촬영이 디지털 유 방촬영보다 AGD(Average Glandular Dose)을 적게 받았다 고 보고하고 있다. 특히 저 에너지 영역(glandularity가 낮 고 두께가 얇은 경우)에 AGD가 더 적다고 보고하였다11). 그 러나 디지털 유방촬영에 사용되고 있는 장치는 대부분 자동 노출장치로 촬영조건이 조절되며, 디지털 유방단층촬영도 또한 AEC로 촬영이 되어 환자선량을 과중하게 하는 경향이 있다.
따라서 이번 연구에서는 디지털 유방촬영 환자의 디지털 유방단층촬영 시 최적의 영상 품질을 유지하면서 환자의 피 폭선량 경감을 위한 최소의 촬영조건을 자동노출조건이 아 닌 수동촬영조건의 가이드라인을 제시해 보고자 실험한 결 과를 보고한다.
Ⅱ.실험기기 및 방법
1.실험기기
2.실험방법
1)데이터의 분석
2015년 2월 10일부터 2015년 9월 10일까지 7개월 동안 본원에서 디지털 유방촬영을 시행한 후 디지털 유방단층촬 영을 시행한 환자 60명을 대상으로 디지털 유방촬영과 디지 털 유방단층촬영의 AEC 촬영조건과 평균유선선량을 분석 하였다.
2)ACR팬텀을 통한 영상의 식별능 평가 및 피폭선량 평가
디지털 유방단층촬영 시 ACR팬텀을 이용하였으며, ACR 팬텀의 자동노출조건인 29kVp, 120mAs 중 관전압을 동일 하게 고정시키고 120mAs를 기준으로 mAs를 50～90%까지 5%씩 9단계로 줄여가며 ACR 팬텀을 촬영하였다. 촬영된 영상으로 팬텀 모조병소의 식별능과 평균유선선량을 평가 하였다. 이때 평균유선선량은 촬영 시 장비에서 자동으로 표기되는 측정치로 확인하였다. 영상의 모조병소 평가는 영 상의학과 전문의와 방사선사 5명이 섬유소, 석회화, 종괴의 식별능을 평가하였다.
Ⅲ.실험결과
1.데이터의 분석
디지털 유방촬영을 실시한 후 디지털 유방단층촬영을 실 시한 환자 60명에 대한 촬영조건을 분석한 결과 Table 1과 같다.
Table 1에서 보는 바와 같이 CC (Cranio-Caudal) 촬영 시 60명에 대한 디지털 유방촬영의 관전압의 변화는 평균 28.7kVp이며, 디지털 유방단층촬영에서는 30.7kVp로 2kVp 정도 높았으며, 디지털 유방촬영의 경우 최고전압은 32kVp 이지만 디지털 유방단층촬영에서는 38kVp로 관전압의 차 이가 6kVp로 컸으며, 최저 kVp는 25와 26으로 큰 차이를 나타내지는 않았다. 또한 디지털 유방촬영의 평균 mAs량은 144.3이고, 디지털 유방단층촬영의 경우 평균 mAs량은 59.7로 평균 55.2% 감소되었으며, 최대 77%까지 감소되는 것으로 나타났다.
또한 60명 환자에 대한 유방 두께와 mAs량의 관계를 Fig. 3에 나타내었다. 디지털 유방촬영에서 환자의 평균두 께는 48.9mm이고, 디지털 유방단층촬영에서는 49.4mm 로 나타났다. 디지털 유방촬영에서 환자두께에 따른 mAs 양의 증가는 심하지만 디지털 유방단층촬영에서는 디지털 유방촬영에 비해 mAs양의 변화가 심하지 않았다. 또한 디 지털 유방촬영 후 필요한 환자에 대하여 디지털 유방단층 촬영을 실시하므로 두 촬영을 다한 환자는 평균유선선량이 두 촬영의 합인 1.56～7.86mGy를 받는 것으로 나타났으 며, 평균 3.51mGy 받았고 총 39명(65%)이 3.0mGy를 초 과하였다.
평균유선선량(AGD)의 경우 디지털 유방촬영에서는 평균 1.65mGy를 받은 것으로 나타났지만 디지털 유방단층촬영 에서는 1.87mGy로 약 0.22mGy 더 받는 것으로 나타났다. 디지털 유방촬영에 비해 디지털 유방단층촬영이 관전압은 높고 관전류량은 줄여준 것으로 나타났으나 평균유선선량 은 0.22mGy 높은 것으로 나타났다.
2.ACR팬텀을 통한 식별능 평가 및 피폭선량 평가
1)ACR팬텀영상의 식별능 평가
fat과 soft tissue의 비가 50:50인 ACR팬텀을 이용하여 디지털 유방단층촬영에서 평균유선선량을 줄일 수 있는 방 법을 실험한 결과 Table 2와 Fig. 4와 같다.
Fig. 4에 의하면 팬텀영상 평가에서는 섬유소 병소 4개 이상, 미세석회화 병소 3개 이상, 종괴 3개 이상이 보여야 하며 전체 16개 병소 중 10개 이상이 되어야 합격으로 판정 하였다. mAs량을 50%～90%까지 5%간격으로 선량을 줄여 서 촬영한 결과 50%에서 75%까지 팬텀영상 판정은 섬유소 5, 석회화 3, 종괴 4로 11개 이상으로 확인되었으며 mAs을 80%로 줄인 팬텀영상은 섬유소 4, 석회화 3, 종괴 4로 약간 의 식별능 차는 있으나 10개 이상은 보이는 것으로 나타나 모두 팬텀영상 평가 기준을 넘는 것으로 나타났다.
Table 2에 의한 결과를 그림으로 표현해보면 Fig. 5와 같 다. mAs양을 감소시켰을 때 섬유소는 mAs를 70% 감소시 켜도 식별능은 변화 없으며, 종괴는 65% 감소시켜도 4.0개 가 식별되며, 석회화 영상은 60% 이상에서는 다소 불안정 하게 인식이 되나 팬텀영상평가 기준은 80% 감소시켜도 모 두 10점 이상이 되어 합격되는 것으로 나타났다.
2)ACR팬텀을 통한 피폭선량의 평가
ACR팬텀 촬영 시 kVp는 29로 고정하고 mAs량을 50%에 서 5%씩 감소시키며 총 90%까지 감소시켜 촬영한 결과 AGD는Table 3과 같다. 120mAs의 50%인 60mAs 감소 시 AGD는 1.66mGy에서 90% mAs 감소 시 0.32mGy까지 감 소되었다. 그러나 팬텀영상평가 결과 모의병소 팬텀영상의 합격기준에 적합한 mAs량의 감소는 약 80%까지이므로 디 지털 유방단층촬영 촬영조건은 29kVp에 80% mAs을 감소 시킨 24mAs을 주는 것으로 하였다. 수동조건으로 촬영조건 을 조절해 영상의 식별능이 떨러지지 않는 선에서 환자선량 을 1.66mGy에서 0.66mGy로 줄일 수 있었다.
Ⅳ.고 찰
디지털 유방촬영은 불균일한 유방의 해부학적 구조에 병 변이 가려져 병변을 식별하는데 제한점이 있다. 이러한 문 제점을 보완하기 위해 디지털 유방단층촬영이 사용되고 있 다. 디지털 유방단층촬영은 유방을 1mm 단위로 잘라 볼 수 있기 때문에 치밀한 조직구성으로 기존 디지털 유방촬영에 서 볼 수 없었던 암(cancer)을 더욱 정확하게 진단할 수 있 다. 즉 조직의 중첩으로 인한 병변 확인이 어려운 점을 극복 하여 보다 정확한 조기진단이 가능하다. +7.5°에서 -7.5° 까지 15장의 이미지를 재구성하여 유방을 1mm로 나누어 볼 수 있으며 특히 한국여성에 많은 치밀 유방에서 더욱 유용 하다. 그러나 다 좋은 점만 있는 것은 아니다. 촬영시간이 길어져 motion artifact가 생길 수 있고 피폭선량이 증가한 다는 것이다.
유방촬영은 과거 20-30년 동안 필름을 이용해 왔으나 촬 영필름의 보관이나 환경문제가 발생해 제도적으로 제한해 왔다. 필름 이후 CR 유방촬영장치가 사용되었으나 이 방법 또한 환자 피폭선량이 많았다. 그 후 디지털 유방촬영장치 가 급속히 보급되었으며 피폭선량의 감소와 높은 공간해상 도를 보이는 장점이 있는 것으로 보고하였다12).
하지만 디지털 유방촬영장치 또한 임상에서 요구하는 화 질을 충족시킬 수 없으므로 최근에는 디지털 유방단층촬영 장치가 보급되기 시작하여 환자 촬영에 이용되고 있다. 그 러나 디지털 단층촬영장치 뿐만 아니라 디지털 장비들의 촬 영조건이 모두 서양인의 유방 두께인 4.2cm를 기준으로 자 동노출조건으로 설정되었다는 것이 문제점이었다.
신 등11)의 연구에서는 유방실질 50%, 4cm두께 팬텀에서 2.21mGy의 평균유선선량이 측정되었으며, 김 등13)의 연구 결과에서는 자동노출 보다 수동노출에서 피폭선량을 줄이 면서 영상의 질이 감소되지 않는 선에서 55% mAs을 줄여도 팬텀영상은 합격되는 것으로 보고하였다. 본 연구에서는 동 일 환자를 자동노출조건으로 디지털 유방단층촬영을 하는 것 보다 수동노출조건으로 바꾸어 줄 때 mAs량을 80%까지 낮추어도 ACR 팬텀의 모조병소 평가에서 10이상이 나와 화 질의 저하는 없는 것으로 나타났다. 하지만 본 연구도 ACR phantom을 사용했지만 우리나라 여성의 유방두께는 연구 자마다 다양하다. 신 등14)은 CC두께를 3.85cm, MLO두께 는 4.33cm이라고 했지만, 또 다른 연구에서는 CC에서 3.95cm, MLO에서 4.12cm로 보고하였다15). 또한 이16)는 40대 50대의 평균두께는 3.63cm로 보고하였으며 본 연구 에서도 디지털 유방촬영 시 CC의 두께는 4.89cm, 디지털 유방단층촬영 시는 4.94cm로 나타나 연구자에 따라 유방 두께는 오차가 크다. 따라서 우리나라 여성에 맞는 두께로 실험을 해야 좀 더 정확한 피폭선량을 정량화 할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 서양과 달리 우리나라 여성들의 치 밀 유방이 차지하는 비율이 중요한 변수가 될 것으로 사료 된다.
김 등의 연구에서 유방암 발병율이 가장 높은 40-49세의 치밀 유방의 빈도가 61.1-78.3%로 서양인의 44.8-47.2% 에 비해 훨씬 높다고 보고하였다17).
따라서 치밀 유방의 비율이 높은 우리나라 여성의 유방촬 영 시 자동노출조건으로 하지만, 디지털 유방단층촬영의 촬 영조건은 서양인 기준인 자동노출보다는 방사선사들이 힘 이 든다 할지라도 수동조건으로 조절하여 환자 피폭선량 경 감에 더 신경을 써야 할 것으로 사료된다.
Ⅴ.결 론
디지털 유방촬영 후 암을 비롯한 다른 질병이 의심되어 디지털 유방단층촬영을 하게 되는 환자에 있어서 무심히 자 동노출조건을 그대로 사용하면 환자의 평균유선선량이 증 가함을 알았다. 본 연구에서는 ACR 팬텀을 이용하여 자동 노출조건이 아닌 수동노출조건으로 관전압은 표준팬텀의 조건인 29kVp로 고정하고 mAs만 변화했을 때 모조병소 식 별능을 유지하면서 평균유선선량을 줄일 수가 있었다. 최근 디지털 유방단층촬영의 유용성이 높아지고 있는 만큼 본 연 구에서는 관전압은 고정하고 mAs만 수동촬영 조건으로 바 꾸는 방사선사의 작은 수고가 진단적 가치를 높임과 동시에 피폭선량을 줄일 수 있을 것으로 사료됩니다.
