Effect of Automatic Exposure Control Marker with Chest Radiography in Radiation Reduction

자동노출제어를 사용한 X선 흉부촬영에서 AEC 표지자 사용에 따른 환자 피폭선량 감소 효과

  • Jung, Ji-Sang (Department of Radiology, Severance Hospital) ;
  • Choi, Byoung-Wook (Department of Radiology, Research Institute of Radiological Science, Severance Hospital, Yonsei University College of Medicine) ;
  • Kim, Sung-Ho (LISTEM) ;
  • Kim, Young-Mo (Konyang University Biomedical Engineering) ;
  • Shim, Ji-Na (Department of Radiology, Severance Hospital) ;
  • Ahn, Ho-Sik (Department of Radiology, Severance Hospital) ;
  • Jin, Duk-Eun (Department of Radiology, Severance Hospital) ;
  • Lim, Jae-Sik (Department of Radiology, Severance Hospital) ;
  • Kang, Sung-Ho (Department of Radiology, Severance Hospital)
  • 정지상 (세브란스병원 영상의학과) ;
  • 최병욱 (연세의대 영상의학교실) ;
  • 김성호 ((주) 리스템) ;
  • 김영모 (건양대학교 의공학부) ;
  • 심지나 (세브란스병원 영상의학과) ;
  • 안호식 (세브란스병원 영상의학과) ;
  • 진덕은 (세브란스병원 영상의학과) ;
  • 임재식 (세브란스병원 영상의학과) ;
  • 강성호 (세브란스병원 영상의학과)
  • Received : 2014.07.30
  • Accepted : 2014.09.15
  • Published : 2014.09.30

Abstract

This study focused on effects of patient exposure dose reduction with AEC (Auto Exposure Control) marker that is designed for showing location of AEC in X-ray Chest radiography. It included 880 adults who have to use Chest X-ray Digital Radiography system (DRS, LISTEM, Korea). AEC (Ion chambers are posited in top of both sides) are used to every adult and set X-ray system as Field size $17{\times}17inch$, 120kVp, FFD 180cm. 440 people of control group are posited on detector to include both sides of lung field and the other 440 people of experimental group are set to contact their lung directly to Ion chamber (making marker to shows location). Then, measured every DAP and, estimated patient effective dose by using PCXMC 2.0. The average age of control group (M:F=245:195) is 53.9 and the average BMI is 23.4. BMI ranges from under weight: 35, normal range: 279, over weight: 106 to obese: 20 and average DAP is 223.56mGycm2, Mean effective dose is 0.045mSv. The average age of experimental group (M:F=197:243) is 53.7 and the average BMI is 22.7. BMI ranges from under weight: 34, normal range: 315, over weight: 85 to obese: 6 and average DAP is 207.36mGycm2, Mean effective dose is 0.041mSv. Experimental group shows less Mean effective dose as 0.004mSv (9.7%) than control group. Also, patient numbers who got over exposure more than 0.056mSv (limit point to know efficiency of AEC marker) is 65 in control group (14.7%), 19 in experimental group (4.3%) and take statistics with t-Test. The statistical difference between two groups is 0.006. In order to use proper amount of X-ray in auto exposure controlled chest X-ray system, matching location between ion chamber and body part is needed, and using AEC marker (designed for showing location of ion chamber) is a way to reduce unnecessary patient exposure dose.

자동노출제어를 이용한 X선 흉부촬영에서 AEC 위치를 알 수 있도록 고안 된 AEC 표지자 사용에 따른 환자 피폭선량 감소 효과에 대하여 알아보고자 하였다. 흉부전용 디지털 X선 장비(DRS, LISTEM, Korea)를 이용하여 흉부촬영 검사를 하여야 하는 성인 남녀 880명을 대상으로 하였다. 대상환자 모두에서 자동노출제어(이온 전리조 양측 상단 2개 사용) 사용하여 촬영하였다. 조사야 크기는 $17{\times}17inch$, 관전압은 120kVp, 촬영거리는 180cm로 설정 하였다. 대조군 440명은 Detector 내에 양측 폐가 위치하도록 하여 촬영하였고, 실험군 440명은 이온 전리조 위치를 방사선사가 알 수 있도록 표지자를 만든 후 이온 전리조 위치에 양측 폐를 위치 할 수 있도록하여 촬영하였다. 모든 환자의 나이, 몸무게, 키와 DAP 값을 측정 하였으며, PCXMC2.0을 이용하여 환자의 유효선량 값을 계산 하였다. 대조군 440명(M:F=245:195)의 평균 나이는 53.9세였으며, 평균 BMI는 23.4였다. BMI 분포는 저체중 35명, 정상 279명, 과체중 106명, 비만 20명이었고, 평균 DAP는 $223.56mGycm^2$, 평균유효선량은 0.045mSv 였다. 실험군 440명(M:F=197:243)의 평균 나이는 53.7세 였고, 평균BMI는 22.7이었다. BMI 분포는 저체중 34명, 정상 316명, 과체중 85명, 비만 5명이었고, 평균 DAP는 $207.36mGycm^2$, 평균유효선량은 0.041mSv 였다. 평균유효선량은 실험군이 대조군에 비해 0.004mSv(9.7%) 감소하였다. 실험군 유효선량 표준편차의 2배인 0.056mSv 이상의 과다피폭을 받은 환자는 실험군에 비하여 대조군에서 많았다 (65명(14.7%) 대 19명(4.3%), p=0.006, t-test). 자동노출제어를 이용한 X선 흉부촬영에서 환자에 맞는 정확한 선량을 위해서는 이온 전리조 위치와 검사부위를 일치 시켜야 하며 따라서 이온 전리조 위치를 알 수 있도록 고안한 표시 방법은 환자가 받을 수 있는 불필요한 방사선 피폭을 줄일 수 있는 방법이다.

Keywords

References

  1. Jin-Soo Lee, Seong-Jin Ko, Se-Sik Kang, Jung-Hoon Kim**, Dong-Hyun Kim, Changsoo Kim: Quantitative Evaluation of Image Quality using Automatic Exposure Control & Sensitivity in the Digital Chest Image, The Korea Contents Association '13, 13(8), 2013
  2. Gustaf Ullman, Michael Sandborg, David R. Dance, Roger Hunt and Gudrun Alm Carlsson: THE INFLUENCE OF PATIENT THICKNESS AND IMAGING SYSTEM ON PATIENT DOSE AND PHYSICAL IMAGE QUALITY IN DIGITAL CHEST IMAGING, Radiation Protection Dosimetry, Vol. 114, Nos 1-3, 294-297, 2005 https://doi.org/10.1093/rpd/nch542
  3. Patrik Sund, Magnus Bath, Susanne Kheddache, Lars Gunnar Mansson: Comparison of visual grading analysis and determination of detective quantum efficiency for evaluating system performance in digital chest radiography, Eur Radiol, 14:48-58, 2004 https://doi.org/10.1007/s00330-003-1971-z
  4. Zhonghua Sun, Chenghsun Lin, YeuSheng Tyan, Kwan-Hoong Ngd: Optimization of chest radiographic imaging parameters: a comparison of image quality and entrance skin dose for digital chest radiography systems: Clinical Imaging 36, 279-286, 2012 https://doi.org/10.1016/j.clinimag.2011.09.006
  5. Michael Strotzer, Markus Völk, Rudiger Frund, Okka Hamer, Niels Zorger, Stefan Feuerbach: Routine Chest Radiography Using a Flat-Panel Detector: Image Quality at Standard Detector Dose and 33% Dose Reduction, AJR:178, January 2002
  6. Hyun-Ji Kim, Jung-min Kim, In-Seok Choi, Yong-su Yoon, Deok-nam Seo: Features and Trends of IEC Particular Standards for Medical Equipment Related to Diagnostic X-ray Based on IEC 60601-1:2005 Ed. 3.0, Journal of radiological science and technol0gy , 36(1), 1-10, 2013