영상치의학 방사선검사의 방사선량과 영상품질에 대한 연구

Abstract

영상치의학 방사선검사의 방사선량과 영상품질에 대한 연구 송 창 호 서울대학교대학원 치의과학과 영상치의학 전공 (지도교수 이삼선) 1. 목적 본 연구의 목적은 영상치의학 방사선검사의 촬영 건수를 평가하고, 임상적으로 사용하 는 방사선량과 영상품질의 관계를 평가하고자 한다. 2. 방법 촬영건수의 평가는 치과의사를 상대로 촬영 건수와 건강보험심사평가원 청구 건수를 설문조사하여 차이를 비교하였다. 방사선량과 영상품질의 평가는 파노라마방사선검사는 6개의 장비를 이용하였으며 CBCT는 12개의 장비를 이용하였다. 방사선량은 면적선량 (Dose Area Product meter, DAP meter)계를 이용하여 측정하였으며, 파노라마방사선영 상의 영상품질 평가는 QUART dent 팬텀을 이용하여 공간해상도와 대조도해상도를 측 정하였고 CBCT는 Dental Volume Tomography (DVT) 팬텀을 이용하여 Polymethyl methacrylate (PMMA) voxel gray value 평균, 잡음, 균질성, 대조도, 대조도 대 잡음비, 변조전달함수(modulation transfer function, MTF) 10%, MTF 50% 및 나이퀴스트 주파 수(Nyquist frequency, NF)를 측정하였다. CBCT장비 간의 후처리방식, 장비의 사용 연 한, 관리 정도 등이 영상품질에 대한 영향 요소를 배제하기 위하여 단일 장비 내에서 조 사야(field of view, FOV), 방사선량, 복셀 크기와 영상품질간의 상관관계를 조사하였다. 3. 결과 치과에서 사용되는 영상치의학 방사선검사의 촬영 건수는 치근단방사선촬영, 파노라마 방사선촬영, CBCT, 두부계측방사선촬영 모두에서 건강보험심사평가원 청구 건수에 비해 통계학적으로 유의하게 많았다. CBCT검사의 경우 실제 촬영 건수 평균 0.76, 표준편차 1.40였으며 청구 건수 평균 0.31, 표준편차 0.85였다. 방사선량과 영상품질 평가에서 파 노라마방사선검사의 방사선량은 다양하였으나 방사선량에 따른 해상도는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. CBCT의 방사선량도 다양하였고 방사선량과 영상품질간의 관계는 잡음 과 MTF 10%에서 유의하게 상관관계가 있었다. 그러나 잡음의 경우는 방사선량 증가에 따라 양의 상관관계를 보였고 MTF 10%는 음의 상관관계를 보였다. 단일 CBCT 장비에 서는 방사선량의 증가에 따라 PMMA 잡음값이 유의한 음(-)의 상관관계를 보였으며, 복 셀 크기와 조사야에 비해 영상품질에 더 큰 영향력을 보였다. 4. 결론 임상환경에서 실제 촬영 건수와 보험 청구 건수에 유의한 차이가 있음을 확인하였으 며, 다양한 파노라마방사선영상장비 및 CBCT 장비에서 방사선 검사 시 방사선량의 증가 에 따라 영상품질이 다양하였으며 양과 음의 관계도 다양하였다. 따라서 촬영 건수에 대 한 정확한 평가가 필요하며, 방사선 검사 시 방사선량, 영상품질에 대한 각각의 평가가 필요하다. 주요어: Dose, Cone-Beam Computed Tomography, Panoramic, Radiography 학번: 2015-30637

A study on dose and image quality of dental radiographic examination Changho Song Department of Oral and Maxillofacial Radiology, Graduate School School of Dentistry, Seoul National University (Directed by Prof. Sam-Sun Lee) 1. Purpose This study aims to evaluate the number of radiographic exposures in dentistry and the relationship between clinically used radiation dose and image quality. 2. Methods For the number of radiographic exposures, the difference between the number of radiographic exposures in clinical and those of insurance claims to Health Insurance Review and Assessment Service was compared by surveying. Six panoramic radiographs and twelve cone-beam computed tomographic scanners (CBCT) were 49 used to evaluate the radiation dose and image quality. The radiation dose was measured using a dose area product (DAP) meter. Spatial resolution and contrast resolution were measured using QUART dent phantom to evaluate the image quality of the panorama radiography. For the CBCT, by using a dental volume tomography (DVT) phantom, the average value of polymethyl-methacrylate (PMMA) voxel gray, noise, homogeneity, contrast, contrast-to-noise ratio, modulation transfer function (MTF) 10%, MTF 50%, and Nyquist frequency was measured. Moreover, to exclude factors such as post-processing method, equipment aging, and maintenance status between CBCTs, the correlation between field-of-view (FOV), radiation dose, voxel size, and image quality within a single model was also evaluated. 3. Results The number of radiographic exposure in dentistry was significantly higher than those of insurance claims. In the case of CBCT, the average number of actual scans was 0.76, the standard deviation was 1.40, the average number of insurance claims was 0.31, and the standard deviation was 0.85. In the case of panoramic radiography, the average number of actual scans was 5.05, the standard deviation was 4.06, the average number of claims was 4.34, and the standard deviation was 3.75. Moreover, in the evaluation between radiation dose and image quality, there was no significant difference in spatial resolution and contrast resolution in panorama radiography acquired through six panorama radiographic machines. In the case of CBCT, the relationship between radiation dose and image quality was significantly correlated with PMMA noise and MTF 10%. As the radiation dose increased, the PMMA noise showed a positive correlation, and MTF 10% showed a negative correlation. In the evaluation of a single CBCT, the PMMA noise showed a negative correlation with the increase of the radiation dose, and showed a higher effect on the image quality than the voxel size and the FOV. 50 4. Conclusions It was confirmed that there is a significant difference between the number of actual radiographic exposures in dentistry and those of insurance claims in the clinical field. Therefore, a more accurate method of determining the exposure dose is needed. In addition, there was no significant correlation between the image quality and radiation dose during radiographic examinations in multiple panorama radiographic machines and CBCTs. Therefore, an individual systemic evaluation system is needed for the actual number of radiographic exposure, radiation dose, and image quality. Key words: Dose, Cone-Beam Computed Tomography, Panoramic, Radiography. Student number: 2015-30637