KR101623512B1 - Dose calculation method, Recording medium recorded Dose calculation program - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 일반방사선 촬영에 대한 환자선량을 평가하기 위한 방사선량 계산법과, 또한 일반방사선 촬영에서의 환자 유효선량 평가를 위해 환자선량 계산프로그램을 제공하여 환자 개개인의 방사선량에 대한 이력 관리는 물론 의료 방사선 피폭 선량을 최소화하도록 하는 일반 촬영검사의 방사선량 계산방법 및 환자 선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다. The present invention provides a radiation dose calculation method for evaluating patient doses for various general radiography and a patient dose calculation program for evaluating patient effective dose in general radiography to provide a history of each patient's radiation dose, And a computer-readable recording medium storing a radiation dose calculation program and a radiation dose calculation program for a general radiographic examination which minimize an exposure dose.

Description

X-선 촬영검사시의 방사선량 계산방법 및 방사선량 계산 프로그램을 기록한 기록매체{Dose calculation method, Recording medium recorded Dose calculation program}[0001] The present invention relates to a radiation dose calculation method and a radiation dose calculation program,

본 발명은 환자 선량 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진단 방사선 검사영역 중 일반 X-선 촬영시 환자 피폭 선량을 정확하게 측정함으로써, 개개인의 환자 선량에 대한 이력 관리는 물론 의료 방사선 피폭 선량을 최소화하도록 하는 X-촬영검사시의 방사선량 계산방법 및 환자 선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다. The present invention relates to a method for measuring a patient dose, more precisely, by accurately measuring a patient dose in a general X-ray of a diagnostic radiography area, And a computer-readable recording medium recording a patient dose calculation program.

방사선검사는 각종 질병을 진단하는 현대의학의 중요한 도구이고, 이에 진단방사선은 그 적용범위가 다양하며 사용건수도 해마다 증가하는 추세이다.Radiology is an important tool in modern medicine to diagnose various diseases. Therefore, the scope of diagnostic radiology is varied and the number of patients is increasing year by year.

그러나 생활수준의 향상으로 건강 증진에 대한 국민적 관심이 증가함에 따라 의료 영역에서 빈번한 방사선 검사로 인한 방사선 노출 선량의 증가와 함께 방사선 노출에 대한 위험과 부작용에 대한 일반인들의 관심과 우려가 함께 증가하고 있다. 이는 아주 적은 양의 방사선 노출이라 하더라도 인체에 유해할 수 있다는 최근의 여러 연구와 사례에 따른다. However, as the public interest in health promotion increases due to the improvement of living standards, the public's interest and concern about the risks and side effects of radiation exposure are increasing together with the increase of radiation dose due to frequent radiation examination in the medical field . This follows from recent studies and examples that even small amounts of radiation exposure can be harmful to humans.

그렇기 때문에, 상대적으로 의료 방사선 노출량을 더 적극적으로 감소시키려는 일련의 노력들이 이루어지고 있다. 이는 증가하는 의료 피폭량을 최소화하려는 노력과 함께 의료 방사선 피폭 선량을 올바르게 측정하고 환자 개개인의 피폭 선량을 관리하여 과도한 피폭 선량을 예방하는 것을 목표로 한다. Therefore, a series of efforts are being made to more actively reduce medical radiation doses. The goal is to accurately measure the radiation dose of medical radiation and to manage the individual dose of the patient, in order to prevent the excessive dose of radiation.

의료 방사선 피폭의 최적화를 효과적으로 실천하기 위해서는, X-선 촬영시의 환자 피폭 선량을 정확하게 파악해야 한다. 물론 현재에도 많은 연구기관, 국가들에서 방사선 피폭 추적 및 이를 측정하는 연구들이 진행되고 있다. In order to effectively optimize the medical radiation exposure, it is necessary to accurately grasp the patient exposure dose at the time of X-ray photographing. Of course, many research institutes and countries are still studying and measuring radiation exposure.

하지만, 현재 실제 환자 개인의 피폭량을 측정하는 것이 아니고 대부분 피폭량 추정치를 제공할 뿐이다. However, it does not currently measure the individual patient's exposure, but only provides an estimate of the exposure.

다른 예로 X-선 촬영시 여러 방법을 통해 환자 선량을 계산하는 방법을 제공하기도 한다. 이들 방법들의 예로는 선량평가 모의체를 이용한 방사선량 직접 측정방법, 방사선 수송 프로그램을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션 계산방법, 일반방사선촬영 환자 선량 계산프로그램을 이용하는 방법 등이다. Another example is to provide a method of calculating the patient dose in various ways during radiography. Examples of these methods include a direct radiation dose measurement method using a dose evaluation simulator, a computer simulation calculation method using a radiation transport program, and a method using a general radiography patient dose calculation program.

그러나 상기한 방법들은 다음과 같은 문제점들이 있다. However, the above methods have the following problems.

선량평가 모의체를 이용하는 경우, 다양한 검사조건 즉 검사종류, 촬영방향, 검사범위, kVp, 필터 두께, 초점과 환자 간의 거리 등의 조합에 대해서 모두 실험을 할 수 없고, 실험을 수행하더라도 많은 시간과 경비가 소요되고 있다. When using the dose evaluation simulator, it is not possible to perform experiments on various combinations of test conditions such as the type of test, the shooting direction, the inspection range, the kVp, the filter thickness, and the distance between the focus and the patient. Expenses are being spent.

방사선 수송 프로그램을 이용하는 방법은, 주로 몬테카를로 방법론을 이용한 방사선 수송 컴퓨터 프로그램을 이용하여 계산하고 있다. 이는 많은 계산 시간이 소요될 뿐만 아니라, 사용코드에 대한 전문지식이 요구된다. 따라서 일반방사선촬영을 직접 실시하는 사용자들이 몬테카를로 방법론을 사용하여 환자의 선량을 계산하는 것은 한계가 있다.The method of using the radiation transport program is mainly performed using a radiation transport computer program using the Monte Carlo methodology. This not only requires a lot of computation time, but also requires expertise in the use code. Therefore, it is difficult for users who perform direct radiography to calculate dose of patient using Monte Carlo methodology.

일반방사선촬영 환자 선량 계산프로그램을 이용하는 방법은, 몇몇 프로그램이 개발되어 사용되고 있다. 예컨대 'PCXMC', CALDose_X 등이 있다. 그러나, 기존의 선량 계산 프로그램에는 몇 가지 중요한 한계점이 존재한다. 즉, 상기 방법들은 평면,원통, 원뿔, 타원 그리고 구 형태의 수학적 선량평가 모의체를 사용한다. 따라서 인체의 해부학적 형태를 모사(模寫) 하는데 많은 한계점이 있고, 실제 인체 장기의 모양과 그 위치가 크게 차이가 난다. 결국 수학적 선량평가 모의체를 이용한 선량평가 결과는 실제 피폭 방사선량을 크게 왜곡할 소지가 있다. 아울러 국제 방사선 방어위원회(ICRP) 103 권고에 제안된 모든 장기 및 조직에 대한 선량평가가 불가능하며 유효 선량 계산에서도 이를 반영하지 못하고 있다. In the method using the general radiography patient dose calculation program, several programs have been developed and used. For example, 'PCXMC', CALDose_X, and the like. However, existing dose calculation programs have some important limitations. That is, the methods use mathematical dose evaluation simulators of planar, cylindrical, conical, elliptical and spherical forms. Therefore, there are many limitations in simulating the anatomical shape of the human body, and the shape and position of the human body organs are greatly different. As a result, the results of the dose evaluation using the mathematical dose evaluation simulator may distort the actual radiation dose. In addition, it is not possible to evaluate the dose for all the organs and tissues proposed in the ICRP Recommendation 103, and it does not reflect this in effective dose calculation.

따라서 이러한 기존 프로그램의 한계점을 극복하고, 또한 최근 개발된 선량평가 방법론을 적용할 수 있는 새로운 일반방사선촬영 환자 선량 계산 프로그램의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a new general radiation dose calculation program which can overcome the limitations of the existing program and apply the newly developed dose evaluation methodology.

한국공개특허공보 10-2010-0071593 (2010.06.29)Korean Patent Publication No. 10-2010-0071593 (June 29, 2010)

본 발명의 목적은, 종래 X-선 촬영 검사시 오차를 최소화할 수 있는 방사선량 계산방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a radiation dose calculation method capable of minimizing the error in the conventional X-ray imaging examination.

본 발명의 다른 목적은 방사선량 계산방법에 적용되는 방사선량 간접계산 인자를 도출하여 방사선량 계산에 이용하는 것이다. Another object of the present invention is to derive a radiation dose indirect calculation factor applied to the radiation dose calculation method and to use it for calculating the radiation dose.

본 발명의 또 다른 목적은 장기선량 데이터베이스와 방사선량 계산법을 이용함으로써 선량평가 모의체 적용 및 검사범위 지정에 대한 한계점을 보완하면서, 아울러 전문지식이 없어도 용이하게 사용할 수 있는 X-선 방사선촬영 환자선량 계산 프로그램을 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for evaluating a patient dose using a long-term dose database and a radiation dose calculation method, Program.

본 발명의 또 다른 목적은 X-선 방사선 촬영 시의 입사면 선량(ESD) 또는 선량면적곱(DAP)를 이용하여 쉽게 유효 선량을 계산할 수 있도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to make it possible to easily calculate an effective dose using an incident surface dose (ESD) or a dose area product (DAP) at the time of X-ray radiography.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 미리 구축된 데이터베이스를 이용하여 일반 방사선 촬영에 따른 환자 선량을 평가하도록 검사조건을 제공하는 단계; 및 상기 검사조건에 따라 방사선량을 아래 식을 이용하여 계산하는 단계를 포함하는 X-선 촬영검사의 방사선량 계산방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of evaluating a patient, the method comprising: providing an examination condition for evaluating a patient dose according to general radiography using a database constructed in advance; And calculating the radiation dose in accordance with the inspection conditions using the following formula: < EMI ID = 1.0 >

[식 1][Formula 1]

Figure 112014055105173-pat00001
Figure 112014055105173-pat00001

여기서, FA는 필터 두께(mm Al)이고, kVp는 관전압, mAs는 관전류량, FSD는 초점-환자간 거리(cm)를 말한다.Where FA is the filter thickness (mm Al), kVp is the tube voltage, mAs is the tube current, and FSD is the focus-patient distance (cm).

그리고 상기 검사조건은, 후방산란 선량을 포함하지 않는 공기의 방사선량을 계산하고, 관전류는 10mAs, 초점과 계측기 간 거리는 80cm, 총 필터 두께는 2.5, 4.5, 6.5, 8.5 mm Al, 관전압은 40 ~ 140 kVp 범위 내에서 10 kVp 별로 방사선량을 측정한다. The distance between the focal point and the measuring instrument was 80 cm. The total filter thickness was 2.5, 4.5, 6.5, 8.5 mm Al and the tube voltage was 40 ~ Measure radiation dose by 10 kVp within the 140 kVp range.

또한 상기 식 1은 상기 관전압의 지수를 2차 함수로 나타낸다. In Equation (1), the exponent of the tube voltage is expressed by a quadratic function.

상기 식 1에 간접 방사선량 계산인자 NDD(k)이 적용된 식 2를 구하여 방사선량을 계산할 수 있다. The radiation dose can be calculated by calculating Equation 2 in which the indirect radiation dose calculation factor NDD (k) is applied to Equation 1 above.

[식 2][Formula 2]

Figure 112014055105173-pat00002
Figure 112014055105173-pat00002

여기서, NDD(k)는 일반 방사선 촬영장치의 관전압(kVp)과 필터두께(mm Al)에 따른 간접 방사선량 계산인자, mAs는 관전류(mA)와 촬영시간(sec)의 곱, FSD는 초점과 환자간 거리(m)를 말한다. In this case, NDD (k) is the indirect radiation dose calculation factor according to the tube voltage (kVp) and the filter thickness (mmAl) of the general radiographic apparatus, mAs is the product of the tube current (mA) The distance between patients (m).

본 발명의 다른 특징에 따르면, 검사종류, 촬영방향, 영상크기, 검사조건, 필터 두께 정보를 입력하는 검사범위 입력창; 및 입사면선량(ESD) 또는 선량면적곱(DAP)을 이용하여 유효선량을 계산하도록 하는 계산창이 포함되는 방사선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an inspection method, comprising: inspecting range input windows for inputting inspection type, photographing direction, image size, inspection condition, and filter thickness information; And a calculation window for calculating an effective dose using an incident surface dose (ESD) or a dose area product (DAP).

상기 유효선량은 식 3에 의해 구할 수 있다. The effective dose can be obtained by Equation (3).

[식 3][Formula 3]

Figure 112014055105173-pat00003
Figure 112014055105173-pat00003

여기서 상기 유효선량 환산인자는, 상기 입사면선량(ESD) 또는 선량면적곱(DAP)의 방사선량으로부터 상기 유효선량을 평가하기 위한 값을 말한다. Here, the effective dose conversion factor refers to a value for evaluating the effective dose from the dose of the incident surface dose (ESD) or the dose area product (DAP).

상기 유효선량 환산인자는, 일반방사선 촬영 검사에 대하여 국제 방사선 방어위원회(ICRP) 조직 가중치에 따라 성별 검사시 X-선의 입사 방향별로 구축한 입사면선량에 의한 유효선량 환산인자(E/ESD); 및 선량면적곱에 의한 유효선량 환산계수(E/DAP)를 포함한다. The effective dose conversion factor is an effective dose conversion factor (E / ESD) based on the incident surface dose for each X-ray incidence direction for gender examination according to the International Radiation Protection Committee (ICRP) tissue weight for general radiography test; And effective dose conversion factor (E / DAP) by dose area multiplication.

상기 계산창은, 입사면선량 정보 입력창, 선량면적곱 정보 입력창, 가중치 정보 입력창, 선량 및 유효 정보 입력창을 포함한다. The calculation window includes an incidence plane dose information input window, a dose area product information input window, a weight information input window, a dose and an effective information input window.

상기 방사선량 계산 프로그램에 사용되는 선량평가 모의체는 실제 인체 모양과 같은 선량평가 모의체가 이용된다. The dose evaluation simulation body used in the radiation dose calculation program is a dose evaluation simulation body such as an actual human body shape.

본 발명에 따르면 먼저, 기존의 방사선량 계산식을 개선한 새로운 방사선량 계산식을 제안하고 있다. 제안된 방사선량 계산식은 관전압과 필터 두께에 대한 일반 방사선 촬영장비의 방사선량 간접 계산 인자인 NDD(k)를 도출하여 이용하고 있다. 그 결과 기존 방법보다 오차를 줄이면서도 간단하게 방사선량을 계산할 수 있다. According to the present invention, a new radiation dose calculation formula is proposed in which the existing radiation dose calculation formula is improved. The proposed radiation dose formula derives NDD (k), which is the indirect dose calculation factor of general radiography equipment for tube voltage and filter thickness. As a result, the radiation dose can be easily calculated while reducing errors compared with the conventional method.

또한 본 발명은 장기선량 데이터베이스와 방사선량 계산식을 이용하여 일반 방사선촬영 환자선량 프로그램을 제안하고 있다. 이 프로그램은 선량평가 모의체를 이용하고 다양한 검사범위 지정으로 인해 환자선량 평가를 가능하게 한다. 또한 윈도우즈를 기반으로 하고 있어 관련 기술분야에서의 전문적인 지식이 없어도 사용하기가 쉽다. 특히 입사면선량과 선량면적곱으로부터 쉽게 도출할 수 있도록 유효선량 환산인자를 제공하고 있어, 실제 환자가 방사선에 얼마나 노출되었는지를 평가하는 유효선량을 쉽게 구할 수 있다. The present invention also proposes a general radiography patient dose program using a long term dose database and a radiation dose calculation formula. This program makes use of dose evaluation simulators and allows the evaluation of patient dose due to the specification of various examination ranges. It is also based on Windows, so it is easy to use without expert knowledge in related technology. In particular, the effective dose conversion factor is provided so that it can be easily derived from the incident surface dose and the dose area multiplication factor, so that it is possible to easily obtain the effective dose for evaluating how much the actual patient is exposed to the radiation.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명을 설명하기 위해 관전압에 따른 방사선량 변화, 관전류에 따른 방사선량 변화, 거리에 따른 방사선량 변화, 필터두께에 따른 방사선량 변화를 측정한 그래프
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 방사선량 계산식에 의해 계산된 방사선량과 기존의 계산법들에 따라 계산된 방사선량의 결과를 측정 방사선량과 비교한 그래프
도 3은 본 발명에 따른 일반방사선 촬영시에 사용될 환자 선량 계산프로그램을 보인 화면 예시도
FIGS. 1A to 1D are graphs showing changes in radiation dose according to tube voltage, variations in radiation dose according to tube current, changes in radiation dose according to distance, and changes in radiation dose according to filter thickness
FIGS. 2A to 2D are graphs comparing the radiation dose calculated by the radiation dose calculation formula according to the present invention and the result of the radiation dose calculated according to the conventional calculation methods to the measured radiation dose
FIG. 3 is a view showing an example of a patient dose calculation program to be used in general radiography according to the present invention

본 발명은 일반 X-선 촬영장치가 구비된 의료기관에서 사용할 수 있는 선량관리 프로그램(KDose calc)을 개발하는 것이다. 즉, 일반촬영 검사에 의한 환자의 유효 선량 평가 방법 및 일반촬영으로 인한 환자의 방사선량을 계산하는 프로그램을 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다. The present invention is to develop a dose management program (KDose calc) that can be used in a medical institution equipped with a general X-ray imaging apparatus. That is, the present invention provides a method for evaluating an effective dose of a patient by a general imaging test and a program for calculating a radiation dose of a patient due to a general imaging.

이하에서는 본 발명에 의한 일반 촬영검사의 방사선량 계산방법 및 환자 선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a radiation dose calculation method and a computer-readable recording medium on which a patient dose calculation program is recorded according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 일반촬영 검사로 인한 환자의 유효 선량 평가를 위해 필요한 인자를 도출하는 작업이 필요하다. First, it is necessary to derive the necessary factors for the effective dose evaluation of the patient due to the general radiography test.

인자 도출은 방사선량에 영향을 미치는 인자와, 최종 환자의 선량 평가를 위해 필요한 인자로 구분할 수 있다. 상기 인자들은 일반촬영 검사에서의 환자선량 입력 및 환자선량 관리를 위한 이력관리 내용과 연결되어 환자의 선량 관리 시스템에 적용될 것이다. Factor derivation can be divided into factors affecting radiation dose and factors necessary for dose evaluation of final patient. These factors will be applied to the patient's dose management system in connection with the history management contents for patient dose input and patient dose management in general imaging tests.

우선 이러한 방사선량에 영향을 미치는 인자는 여러 가지가 있는데, 이를 위해 방사선량 단위와 선량 영향인자, 일반 방사선 촬영 기기의 특성에 대해 살펴본다. First, the factors affecting the radiation dose are various. For this, the radiation dose unit, the dose factor, and the characteristics of the general radiography apparatus are examined.

첫 번째, 방사선 방어 목적으로 사용되는 방사선량이다. 상기 방사선량의 단위는 조사선량, 흡수선량, 등가선량, 유효선량 등이 있고 이를 이용하여 피폭선량 평가를 위한 방사선량을 계산한다. 상기 각 선량들은 다음과 같이 표현된다. First, it is the amount of radiation used for radiation protection purposes. The unit of radiation dose is radiation doses, absorbed doses, equivalent doses, effective doses, etc., and the radiation dose for the exposure dose evaluation is calculated. Each dose is expressed as follows.

Figure 112014055105173-pat00004
Figure 112014055105173-pat00004

Figure 112014055105173-pat00005
Figure 112014055105173-pat00005

Figure 112014055105173-pat00006
Figure 112014055105173-pat00006

Figure 112014055105173-pat00007
Figure 112014055105173-pat00007

여기서, 상기 등가 선량에 필요한 가중치(WR)는 에너지에 상관없이 1인 방사선 가중치가 적용되며, [표 1]에 국제 방사선 방어위원회(ICRP)에서 권고한 방사선 가중치를 나타냈다. 그리고 유효 선량에 필요한 조직 가중치(WT)는 [표 2]에 나타내고 있다. Here, the weight (W R ) required for the equivalent dose is a radiation weight of 1, regardless of the energy, and the radiation weight recommended by the International Commission on Radiation Protection (ICRP) is shown in Table 1. The tissue weights (W T ) required for the effective dose are shown in [Table 2].

Figure 112014055105173-pat00008
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Figure 112014055105173-pat00009
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두 번째 일반촬영에서 사용되는 방사선량이다. 여기에는 입사면선량(ESD),입사면공기커마(ESAK), 입사공기커마(EAK), 선량면적곱(DAP) 등이 있다. 입사면선량은 일반촬영 검사시 환자에 대한 방사선이 출입하는 표면에서의 중심 영역에 해당하는 흡수선량으로 정의되며, 여기서 중심영역은 X-선 빔의 중심축과 환자 X-선 출입표면의 교차점을 말한다. 입사면공기커마는 환자의 표면 또는 조직 등의 표면에서 측정된 방사선량을 말하는 것으로서, 입자의 충돌로 인한 후방산란이 고려된다. 입사공기커마는 환자의 영향 없이 공기 중으로 진행하는 방사선량을 측정한 것으로 환자 표면에서의 후방산란 영향을 고려하지 않는다. 선량면적곱은 흡수선량에 방사선량이 적용되는 X-선 빔 중심축의 수직으로 단면을 잘랐을 때 해당하는 단면적의 영역의 넓이를 곱해준 값을 말한다. This is the radiation dose used in the second general shot. These include incident surface dose (ESD), incident surface air curtain (ESAK), incident air kerma (EAK), and dose area product (DAP). The incident surface dose is defined as the absorbed dose corresponding to the central region at the surface of the patient's entrance to and exiting from the radiographic examination, where the central region is the intersection of the central axis of the X-ray beam and the patient X- It says. The incidence plane air mass is the amount of radiation measured on the surface of a patient or on the surface of a tissue, and back scattering due to particle collision is considered. The incident air mass is a measure of the amount of radiation going into the air without the patient's influence and does not take into account the backscattering effect on the patient's surface. The dose area multiplication is the value obtained by multiplying the absorbed dose by the area of the corresponding cross-sectional area when the cross-section is cut perpendicular to the X-ray beam center axis to which the dose is applied.

세 번째 환자의 선량에 영향을 미치는 인자이다. 즉 일반 촬영 검사시 방사선량을 계산하기 위해서는 결과값에 영향을 미치는 인자를 도출할 필요가 있다. 예컨대, X-선 발생장치 내부 조건, 일반촬영기기, 촬영조건 등이 해당된다. 구체적으로 보면, 관전압(kVp), 관전류시간곱(mAs), 여과(filtration), 콜리메이터(collimator), 초점필름간거리(FFD)와 초점표면간거리(FSD), 환자의 특성, 촬영기의 특성 등을 살펴봐야 한다. It is a factor affecting the dose of the third patient. In order to calculate the radiation dose at the time of general radiography, it is necessary to derive the factors affecting the results. For example, the internal condition of the X-ray generating apparatus, general photographing apparatus, photographing conditions, and the like are applicable. Specifically, we examine the relationship between tube voltage (kVp), tube current time (mAs), filtration, collimator, focal plane distance (FFD) and focal plane distance (FSD) I have to see.

다른 인자로서, 최종 환자의 선량 평가를 위해 필요한 인자이다. 상술한 각종 인자들 중 일반촬영 검사시 환자의 장기선량 및 유효선량 평가를 위해 필요한 최종적으로 도출된 인자를 다음 [표 3]에 표시하였다. As another factor, it is a necessary factor for the dose evaluation of the final patient. [Table 3] [Table 3] [Table 3] < EMI ID = 16.1 >

Figure 112014055105173-pat00010
Figure 112014055105173-pat00010

다음에는 일반촬영 검사에 따른 환자의 방사선량 평가 방법론에 대해 살펴본다. Next, we will look at the methodology for evaluating patients' radiation dose according to general radiography.

먼저 일반촬영 검사시 필요한 측정 선량 선정이다. 본 실시 예에는 일반방사선 촬영기의 선량 중 이온전리함을 이용한 입사공기커마(ESAK)를 측정선량으로 선정한다. First, it is necessary to select the measurement dose required for general radiography. In this embodiment, the incident air kerma (ESAK) using the ionization chamber of the general radiographic apparatus is selected as the measured dose.

그리고 측정장치 선정이다. 측정장치는 측정선량으로 선정된 입사공기커마를 측정하기 위해 래디컬(Radcal)사의 2026C 선량계와 60cc 이온전리함을 측정장치로 하였다. And the selection of a measuring device. In order to measure the incident air kerma which was selected as the measurement dose, the measuring device was a measurement device of Radcal's 2026C dosimeter and the 60cc ionizer box.

그리고 측정방법이다. 측정방법은 입사공기커마를 측정하기 위해 이온전리함을 엑스선 빔이 지나가는 공기 중에서 직접 측정하여 후방산란의 영향을 제거하였다. 또한 일반방사선 촬영시 관전압, 관전류, 총 필터 두께의 변화 등에 따른 방사선량 변화를 파악하기 위해 다양한 검사조건을 제시하기로 한다. 이는 [표4]에 나타냈다.And the measurement method. In order to measure incident air kerma, the ionization chamber was directly measured in the air passing through the x-ray beam to eliminate the effect of back scattering. In addition, various examination conditions will be presented in order to understand the changes in radiation dose due to changes in tube voltage, tube current, and total filter thickness during general radiography. This is shown in Table 4.

Figure 112014055105173-pat00011
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그리고 이와 같은 특성에 따른 방사선량 변화를 살펴봤다. And we examined the radiation dose change according to these characteristics.

방사선량 변화는 관전압에 따른 방사선량 변화, 관전류에 따른 방사선량 변화, 거리에 따른 방사선량 변화, 필터두께에 따른 방사선량 변화를 측정하였다. Changes in radiation dose were measured by varying the radiation dose according to the tube voltage, the radiation dose according to the tube current, the radiation dose according to the distance, and the radiation dose according to the filter thickness.

상기 측정 결과는 도 1에 그래프로 나타냈다. 이때 측정조건을 살펴보면, 관전압에 따른 방사선량 변화는 본 발명의 방사선량 계산식을 위해 필터두께에 따른 관전압별 방사선량을 측정하였다. 측정조건은 도 1a와 같이 총 필터두께(고유+부가)를 2.5(a), 4.5(b), 6.5(c), 8.5mm Al(d)로 하였으며, 관전압을 40 ~ 150 kVp 범위 내 10kVp별로 방사선량을 측정하였다. 또한 도 1b와 같이 관전류에 따른 방사선량 측정은, 초점-계측기간 거리는 80cm, 총 필터두께(고유+부가)는 2.5 mm Al, 관전압(kVp)은 60 kVp, 관전류량 0.5, 1, 2, 4, 5,10, 20, 50, 100, 200 mAs의 변화에 따라 방사선량을 측정하였다. 또한 도 1c와 같이 거리에 따른 방사선량 측정은 관전류량 10 mAs, 관전압 60 kVp, 총 필터 두께는 2.5 mm Al, 거리는 60-150 cm 구간을 10 cm별로 변화하며 방사선량을 측정하였다. 또한 도 1d와 같이 관전압에 따른 필터 두께별 방사선량 측정은 2, 4, 6 mm Al의 부가 필터에 따라 10 kVp 별로 40-150 kVp 범위의 관전압에 따라 방사선량을 측정하였다. 관전압은 a : 50kVp, b: 100kVp, c: 150kVp이다.The measurement results are shown graphically in Fig. The radiation dose according to the tube voltage was measured according to the thickness of the filter for calculating the radiation dose according to the present invention. Measurement conditions were set as 2.5 (a), 4.5 (b), 6.5 (c) and 8.5 mm Al (d) as the total filter thickness The radiation dose was measured. In addition, as shown in FIG. 1B, in the measurement of the radiation dose according to the tube current, the focus-measuring period distance was 80 cm, the total filter thickness (intrinsic + addition) was 2.5 mm Al, tube voltage (kVp) was 60 kVp, , 5, 10, 20, 50, 100, and 200 mAs, respectively. Also, as shown in FIG. 1C, the radiation dose was measured by varying the length of the tube at 10 mAs, the tube voltage of 60 kVp, the total filter thickness of 2.5 mm Al, and the distance of 60-150 cm by 10 cm. Also, as shown in FIG. 1d, the radiation dose was measured according to a tube voltage of 40-150 kVp per 10 kVp according to an additional filter of 2, 4, 6 mm Al according to the filter voltage. The tube voltage is a: 50 kVp, b: 100 kVp, and c: 150 kVp.

이와 같이 방사선 촬영장비의 방사선학적 특성에 대해 살펴보았다. In this way, the radiological characteristics of the radiographic equipment were examined.

다음에는 방사선 수송 전산 모사 방법론을 이용하여 환자의 선량평가에 적용할 수 있는 방법론에 대해 살펴보기로 한다. 이는 일반촬영 장비, 필터, 에너지 스펙트럼을 모사하는 방법론을 추출하고 이를 검증하였다. Next, we will look at a methodology that can be applied to patient dose assessment using radiation transport computational methodology. It extracted and verified the methodology that simulates general photographic equipment, filters, and energy spectrum.

먼저 장기선량 및 유효선량을 계산하기 위해 방사선 수송 전산코드를 사용하기로 한다. First, we will use the radiation transport computer code to calculate long term dose and effective dose.

그리고 에너지 스펙트럼은, SRS 78을 이용하여 일반방사선 촬영시의 엑스선을 모사하기로 한다. 이때 에너지 스펙트럼 모사 시 방사선촬영기의 양극 물질은 100% 텅스텐(W)을 사용한다. And the energy spectrum is to simulate the X-ray at the time of general radiography using SRS 78. At this time, when the energy spectrum is sampled, the cathode material of the radiographer uses 100% tungsten (W).

또한 환자선량평가를 위해서 선량평가 모의체를 사용한다.In addition, a dose evaluation simulator is used to evaluate the patient dose.

이처럼 일반촬영을 위한 환자의 선량평가 방법론이 결정되면, 이를 이용하여 선량계산 프로그램을 위한 검사별 환자의 장기선량 데이터베이스를 구축해야 한다. Once the patient dose assessment methodology for general radiography has been determined, the patient's long-term dose database for each dose for the dose calculation program should be established.

장기선량 데이터베이스는 각 검사종류에 대하여 일반적인 검사조건 및 검사범위를 선정하여 구축하기로 한다. 특히 15개의 검사부위에 대해 전후방향(AP), 측방향(LAT), 사(斜)방향(OBL) 등과 같이 검사방향을 고려하여 총 22개 일반방사선촬영 검사종류를 선정하였다. 이는 [표 5]에 정리하였다. The long term dose database shall be constructed by selecting general inspection conditions and inspection ranges for each type of inspection. Especially, total of 22 general radiographic examinations were selected considering the direction of examination such as AP, lateral (LAT), and oblique (OBL) directions for 15 test sites. This is summarized in [Table 5].

Figure 112014055105173-pat00012
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또한 검사별 관전압 범위도 지정되어야 한다. Also the tube voltage range for each test shall be specified.

즉, 상기 관전압은 일반방사선촬영기에서 발생되는 엑스선의 에너지를 결정하며, 엑스선의 에너지는 인체에 대한 투과도를 결정한다. 관전압이 높을수록 엑스선의 투과도가 증가되어 인체 내부의 장기선량이 증가하게 되며, 관전압이 낮을수록 투과도가 감소되어 인체 내부의 장기선량은 고관전압에 비해 낮게 된다. 그러므로 동일검사에 대하여 관전압 별 환자선량 데이터베이스가 구축되어야 한다. That is, the tube voltage determines the energy of the x-ray generated in the general radiograph and the energy of the x-ray determines the transmittance to the human body. The higher the tube voltage, the greater the transmittance of the x-ray increases the longer-term dose in the human body. The lower the tube voltage, the lower the transmittance and the longer-term dose in the human body becomes lower than the higher tube voltage. Therefore, a database of patient doses by tube voltage should be established for the same test.

이를 위해 각 검사별 관전압의 범위를 선정한 다음의 표 6을 참조하면서, 관전압 범위의 최대 및 최소값, 그리고 국내 일반방사선촬영 검사별 관전압의 평균값을 이용하여 관전압에 따른 환자선량 데이터베이스를 구축하였다. To this end, the database of patient doses according to the tube voltage was constructed using the maximum and minimum values of the tube voltage range and the average value of the tube voltage according to the domestic general radiography test, with reference to Table 6 after selecting the tube voltage range for each test.

Figure 112014055105173-pat00013
Figure 112014055105173-pat00013

또한 검사별 필터 두께범위도 고려되어야 한다. The filter thickness range for each test should also be considered.

필터는 방사선 발생시 방사선촬영기에 의해 감쇠되는 고유여과와 검사목적에 따라 추가적으로 삽입하는 부가여과로 구분된다. 고유여과와 부가여과를 합쳐 총 필터라 하며, 표 7에는 미국 국립 방사선 방어위원회(NCRP)에서 권장하는 관전압 별 필터 두께를 표시하였다. The filter is divided into intrinsic filtration, which is attenuated by the radiograph when the radiation is generated, and additional filtration, which is additionally inserted according to the purpose of the inspection. Table 7 lists the filter thicknesses per tube voltage recommended by the National Radiation Protection Board (NCRP).

Figure 112014055105173-pat00014
Figure 112014055105173-pat00014

다만 본 실시 예는 이를 기초로 하여 총 필터의 두께를 선정하였다.즉 국내의료기관에 국한할 경우 검사별 평균 관전압은 모두 50kVp 이상이므로 1.5mm Al를 포함하고, 추가적인 필터 사용을 고려하여 최대 필터 두께는 3.5mm Al로 선정한다. 그외 범위 내 선정한 필터의 두께는 1, 2, 2.5, 3.5mm Al이고 이에 따라 데이터베이스를 구축하였다. In the present embodiment, the thickness of the total filter is selected based on this, that is, when the average tube voltage per examination is limited to domestic medical institutions, the total tube voltage is 50kVp or more. 3.5mm Al is selected. The thickness of the selected filters in the other ranges was 1, 2, 2.5, 3.5 mm Al and the database was constructed accordingly.

또한 검사별 검사범위도 한정하여 데이터베이스를 구축하였다. 검사범위의 선정은 검사별로 적용 가능한 필름 및 영상판의 규격을 이용하기로 한다. 이는 일반방사선 촬영 검사별로 선정한 영상판(IP)의 규격을 보인 [표 8]에 정리하였다. In addition, the database was constructed by limiting the scope of each test. The scope of inspection shall be based on the specifications of film and image plate applicable for each inspection. This is summarized in Table 8, which shows the specifications of the image plate (IP) selected for each general radiography test.

Figure 112014055105173-pat00015
Figure 112014055105173-pat00015

한편, 상술한 바와 같이 구축된 데이터베이스를 이용하여 환자 선량을 평가할 수 있다. 그렇기 때문에 이어서는 일반방사선 촬영시 다양한 검사조건에 대한 방사선량 평가 방법에 대해 살펴보기로 한다. On the other hand, the patient dose can be evaluated using the database constructed as described above. For this reason, the method of evaluating the radiation dose for various examination conditions in general radiography will be described.

방사선량 평가 방법은 방사선량이 환자에게 얼마나 조사되었는가를 알기 위한 것인데, 이 경우 동일 검사일지라도 의료기관 및 방사선사에 따라 관전압, 관전류량, 초점-환자 간 거리 등의 검사 조건이 다르기 때문에 방사선량 또한 달라질 수 있는 문제를 해결하기 위함이다. The radiation dose evaluation method is to know how much the radiation dose is investigated to the patient. In this case, since the examination conditions such as the tube voltage, the tube current, and the focus-patient distance are different according to the medical institution and the radiologist, This is to solve the problem.

우선 방사선량을 계산하는 기존 방법에 대해 간략하게 살펴본다. First, we will briefly discuss existing methods for calculating radiation dose.

방사선량 계산법에는, 'NDD-M(f) 계산법', 'Edmonds 계산법', 'Tung-Tsai 계산법', '스위스의 계산법' 등이 있다. Radiation dose calculation methods include 'NDD-M (f) Calculation', 'Edmonds Calculation', 'Tung-Tsai Calculation', and 'Swiss Calculation'.

NDD-M(f) 계산법은 관전압과 필터의 두께에 대한 환산인자를 사용하며, 단상, 삼상, 인버터의 정류방식에 따라 각각의 환산인자를 제시한다. Edmonds 계산법은 타 계산법과 달리 방사선량을 관전압의 1.74승에 비례하는 것으로 나타내며, 총 필터 또한 방사선량과 반비례에 0.114를 더함으로써 단순 반비례 관계가 아닌 것으로 정의하고 있다. 이 계산법은 후방산란선량을 포함하지 않으며 공기에 대한 방사선량을 계산하는 것이다. Tung-Tsai 계산법은 Rando 선량평가 모의체와 TLD 선량계를 이용하여 측정한 방사선량을 계산식으로 나타내며 후방산란선량을 포함한다. 그리고 스위스의 계산법은 스위스의 방사선사 연합이 제공한 데이터와 측정값을 통해 개발된 계산법으로 후방산란선량은 미포함된다. The NDD-M (f) calculation method uses the conversion factor for the tube voltage and the thickness of the filter, and presents the conversion factor according to the single-phase, three-phase, and inverter rectification methods. The Edmonds calculation, unlike other calculations, shows that the dose is proportional to 1.74 watts of tube voltage, and the total filter is also defined as not inversely proportional to the radiation dose plus 0.114 in inverse proportion. This calculation does not include the backscattering dose and it calculates the radiation dose to the air. The Tung-Tsai calculation uses the Rando dosimetry simulator and the TLD dosimeter to calculate the radiation dose and includes the backscatter dose. And the calculation method of Switzerland is the calculation method developed through the data and measurements provided by the Radiation Union of Switzerland and does not include the backscattering dose.

한편, 상기의 각 계산법들 중 관전압 및 필터두께에 따른 방사선량을 측정한 결과 NDD-M(f) 계산법이 가장 유사한 결과를 제시함을 실험을 통해 알 수 있었다. The NDD-M (f) calculation method showed the most similar result among the above-mentioned calculation methods by measuring the radiation dose according to the tube voltage and the filter thickness.

그렇지만 상기 NDD-M(f) 계산법은 관전압 변화에 따른 방사선량 변화가 측정 방사선량 변화와 상이한 양상으로 변하는 것이 확인되었고, 이에 관전압 구간에 따라 10% 이상의 오차가 발생하고 있다.However, in the above NDD-M (f) calculation method, it has been confirmed that the radiation dose change according to the tube voltage change is different from the measured radiation dose variation, and an error of more than 10% occurs according to the tube voltage interval.

반면 본 실시 예는 아래의 수학식 1을 제공함으로써 상기한 NDD-M(f) 계산법에서 발생한 오차를 줄이고 있다. On the other hand, the present embodiment reduces the error generated in the above-described NDD-M (f) calculation method by providing Equation 1 below.

Figure 112014055105173-pat00016
Figure 112014055105173-pat00016

여기서, FA는 필터 두께(mm Al)이고, kVp는 관전압, mAs는 관전류량, FSD는 초점-환자간 거리(cm)를 말한다. 또한 상기 수학식 1은 필터 두께에 따라 변하는 관전압의 영향을 고려하여 관전압의 지수를 상수가 아닌 2차 함수로 나타낸다. Where FA is the filter thickness (mm Al), kVp is the tube voltage, mAs is the tube current, and FSD is the focus-patient distance (cm). In Equation (1), the exponent of the tube voltage is expressed by a quadratic function rather than a constant considering the influence of the tube voltage varying depending on the filter thickness.

도 2에는 상기 수학식 1에 따른 결과값(New method)과 상술한 기존 계산법 즉 'NDD-M(f) 계산법', 'Edmonds 계산법', 'Tung-Tsai 계산법', '스위스의 계산법' 에 따라 계산된 방사선량의 결과값을 측정 방사선량(measurement)과 비교하여 그래프로 표시하였다. 이를 보면 수학식 1의 결과 값이 측정 방사선량과 가장 가깝게 나타나고 있음을 알 수 있다. FIG. 2 shows the results of the calculation of the new method according to the above formula (1) and the above-described conventional calculation methods, namely, the NDD-M (f) calculation method, the Edmonds calculation method, the Tung- Tsai calculation method, The results of the calculated radiation doses were compared with measured radiation doses and plotted. It can be seen that the result of Equation 1 is the closest to the measured radiation dose.

한편, 상기 수학식 1의 경우 계산방법이 복잡하기 때문에 그 결과를 도출하기가 쉽지 않다. On the other hand, in the case of Equation (1), since the calculation method is complicated, it is difficult to derive the result.

이를 위해 본 실시 예는 관 전압과 필터 두께에 대한 일반 방사선 촬영장비의 간접 방사선량 계산인자 NDD(k)를 적용하여 수학식 2를 구했다. 수학식 2도 입사공기커마의 계산법으로서 후방산란을 포함하지 않고 공기에 대한 방사선량을 계산하는 것이다. YFor this, the present embodiment obtains Equation 2 by applying the indirect radiation dose calculation factor NDD (k) of the general radiography equipment to the tube voltage and the filter thickness. Equation (2) also calculates the amount of radiation to the air without back scattering as a calculation of incident air kerma. Y

Figure 112014055105173-pat00017
Figure 112014055105173-pat00017

여기서, NDD(k)는 일반 방사선 촬영장치의 관전압(kVp)과 필터두께(mm Al)에 따른 간접 방사선량 계산인자이며, mAs는 관전류(mA)와 촬영시간(sec)의 곱, FSD는 초점과 환자간 거리(m)를 말한다. Here, NDD (k) is an indirect radiation dose calculation factor according to the tube voltage (kVp) and the filter thickness (mmAl) of a general radiography apparatus, mAs is a product of tube current (mA) (M) between the patient and the patient.

그리고 상기 NDD(k)는 다음 표 9와 같이 제공한다. 표 9의 NDD(k)는 삼상정류방식을 사용하는 엑스선 발생장치에서의 값이다. 물론 삼상 정류방식 대비 인버터 정류방식은 방사선량이 약 5%정도 증가하며, 단상 정류방식은 대략 60% 수준의 방사선량이 방출된다. The NDD (k) is provided as shown in Table 9 below. NDD (k) in Table 9 is the value in an x-ray generator using a three-phase rectification scheme. Of course, the inverter rectification method increases the radiation dose by about 5% compared to the three-phase rectification method, and the radiation amount of about 60% is emitted by the single-phase rectification method.

Figure 112014055105173-pat00018
Figure 112014055105173-pat00018

다음에는 상기의 장기선량 데이터베이스와 간접 방사선량 계산식을 이용하여 본 실시 예에 따른 일반촬영으로 인한 환자의 방사선량 계산 프로그램에 대해 살펴볼 것이다. Next, a program for calculating a radiation dose of a patient due to a general radiography according to the present embodiment will be described using the above-described long term dose database and indirect radiation dose calculation formula.

이에 앞서 기존의 방사선량 계산 프로그램에 대해 살펴보기로 한다. Prior to this, we will look at the existing radiation dose calculation program.

기존의 방사선량 계산 프로그램에는, PCXMC, CalDose_X 등이 있다. Existing radiation dose calculation programs include PCXMC and CalDose_X.

PCXMC는 일반 방사선 촬영시 환자의 장기선량 및 유효선량을 계산하기 위한 프로그램이다. 그러나 상기 PCXMC는, 선량 계산을 위해 사용되는 모의체가 수학적 선량평가 모의체로서 실제 인체와 장기모양이나 위치가 상이하고 자웅동체이기 때문에 방사선량 평가시 오차가 발생할 수 있다. 또한 환자선량을 평가하기 위해 제시된 각종 정보는 모두 후방산란인자를 포함하지 않는 것들로서, 환자선량의 평가를 위해서 후방산란인자에 대한 정보가 추가로 필요하다. PCXMC is a program for calculating the patient's long-term dose and effective dose in general radiography. However, in the above-mentioned PCXMC, since the simulated body used for dose calculation is a mathematical dose evaluation simulator, an error may occur in estimating the radiation dose because the body shape and position are different from each other and the body is a hermaphroditic body. In addition, all of the information presented to evaluate patient doses do not include back scatter factors, and further information on back scatter factors is needed to evaluate patient doses.

CalDose_X 역시 일반 방사선 촬영시 환자의 장기선량 및 유효선량을 계산하기 위한 프로그램이다. CALDose_X는 PCXMC와 달리 일반방사선촬영에 대하여 구축된 장기선량 환산인자를 이용한다. 하지만 구축된 장기선량 환산인자는 검사별로 1개 검사범위에 대한 것으로 검사별 다양한 검사범위를 설정할 수 없는 단점이 있다. 또한 검사조건에 대해서 각 검사별로 일부 범위만 적용할 수 있는 단점이 있다.CalDose_X is also a program for calculating long-term dose and effective dose for patients during general radiography. CALDose_X uses the long term dose conversion factor established for general radiography, unlike PCXMC. However, the established long - term dose conversion factor is about one test range for each test and there is a disadvantage that various test ranges can not be set for each test. In addition, there is a disadvantage that only a partial range can be applied to each test for the inspection condition.

반면 본 실시 예가 제시한 방사선량 계산 프로그램은 PCXMC, CalDose_X의 문제점을 해결하고자 인체영상을 기반으로 개발된 선량 평가 모의체를 이용하였고, 수천 개의 데이터베이스를 구축하여 다양한 검사범위에 대해 환자선량 평가를 가능하게 하였다. On the other hand, the radiation dose calculation program proposed by the present embodiment uses a dose evaluation simulator developed on the basis of a human body image to solve the problems of PCXMC and CalDose_X, and it is possible to build a database of thousands of patients, Respectively.

일반촬영 검사시 환자의 피폭 선량을 계산할 수 있는 프로그램은 도 3에 도시하였다. 도 3은 본 발명에 따른 일반방사선 촬영시에 사용될 환자 선량 계산프로그램을 보인 도면이다. A program for calculating the patient's exposure dose in a general imaging test is shown in FIG. 3 is a view showing a patient dose calculation program to be used in general radiography according to the present invention.

이에 도시된 환자선량 계산프로그램(100)은 마이크로소프트사의 윈도우즈 응용 프로그램 개발용 'Visual Studio 2010'을 이용하여 개발하였다. The patient dose calculation program 100 shown in the figure is developed using Microsoft Visual Studio 2010 for Windows application development.

또한 상기의 장기선량 데이터베이스를 적용함으로써, 검사종류 및 촬영 방향을 고려한 22개 검사에 대하여 각 3 - 5개의 영상크기에 따라 환자선량을 계산할 수 있도록 하였다. 검사별 3 - 5개의 영상크기는 검사별 국내 평균 영상크기 및 최적 영상크기 그리고 검사에 사용될 수 있는 최대 영상 크기 등을 포함하고 있어 목적에 따라 다양한 환자선량을 평가할 수 있는 것이다. Also, by applying the long term dose database described above, patient doses can be calculated according to 3 to 5 image sizes for 22 examinations considering the type of examination and the direction of imaging. The 3 to 5 image sizes for each test include the average image size, optimal image size, and maximum image size that can be used for the test, so that various patient dose can be evaluated according to the purpose.

이와 같은 검사별 영상크기는 프로그램의 좌측 상단 검사유형을 통해 마우스로 쉽게 선택할 수 있다. 즉 도 3의 도면부호 102를 조작하여 검사종류, 촬영방향, 영상크기를 선택하여 검사범위를 선정할 수 있다.These image sizes for each test can be easily selected with the mouse through the upper left test type of the program. That is, the inspection range can be selected by selecting the inspection type, the photographing direction, and the image size by operating the reference numeral 102 in FIG.

한편, 상기 환자선량 계산 프로그램(100)은 다음의 기술적 특징을 제공한다. On the other hand, the patient dose calculation program 100 provides the following technical features.

첫 번째, 실제 인체 모양과 같은 선량평가 모의체를 이용하여 방사선량을 계산하기 때문에 종래의 계산 프로그램보다 더 정확한 선량 값을 제공할 수 있다. 두 번째, 성인 남녀에 대해 각각 선량 평가가 가능하다. 세 번째, ICRP 60 및 ICRP 103 유효선량 평가 방법론에 모두 적용할 수 있다. 네 번째, 다양한 촬영조건, 즉 검사종류, kVp, mAs 등에 적용 가능하다. 다섯 번째, 방사선 수송이론과 같은 전문 지식이 없더라도 사용 가능하다. First, since the radiation dose is calculated using the dose evaluation simulator like the actual human body shape, a more accurate dose value can be provided than the conventional calculation program. Secondly, dose evaluation is possible for each adult male and female. Third, both ICRP 60 and ICRP 103 effective dose assessment methodologies are applicable. Fourth, it is applicable to various shooting conditions, that is, kind of inspection, kVp, mAs, and the like. Fifth, even without expertise such as radiation transport theory is available.

한편, 상기 환자선량 계산 프로그램에서 이용되는 유효 선량은 통상 아래 수학식 3에 의해 계산된다. On the other hand, the effective dose used in the patient dose calculation program is usually calculated by the following equation (3).

Figure 112014055105173-pat00019
Figure 112014055105173-pat00019

여기서, WT는 조직 가중치, WR는 방사선 가중치, HT는 등가선량, DT ·R은 조직에 대한 평균 흡수선량이다. Where W T is the tissue weight, W R is the radiation weight, H T is the equivalent dose, and D T · R is the average absorbed dose for the tissue.

그중 유효선량을 계산하기 위한 조직 가중치는 다음 표 10과 같이 정리된다. The tissue weights for calculating the effective dose are summarized in Table 10 below.

Figure 112014055105173-pat00020
Figure 112014055105173-pat00020

그러나 본 실시 예는 환자선량 계산 프로그램을 이용하여 유효선량을 쉽게 구할수 있다. 즉, 유효선량은 입사면선량(ESD : Entrance Surface Dose)과 선량면적곱(DAP : Dose Area Porduct)를 이용하여 계산할 수 있는데 이때 일반방사선촬영 유효선량 환산인자(g-factor)가 필요하다. However, in this embodiment, the effective dose can be easily obtained by using the patient dose calculation program. In other words, the effective dose can be calculated using the ESD (Entrance Surface Dose) and the Dose Area Porduct (DAP), which requires a g-factor for general radiography effective doses.

유효선량 환산인자가 적용된 유효선량은 다음 수학식 4와 같이 계산될 수 있다. The effective dose to which the effective dose conversion factor is applied can be calculated as shown in Equation (4).

Figure 112014055105173-pat00021
Figure 112014055105173-pat00021

이때, 상기 유효선량 환산인자는 일반방사선촬영이 방사선량 지수인 입사면선량(ESD), 선량면적곱(DAP), 입사공기커마(EAK) 등을 이용하여, 환자의 유효선량으로 환산해주는 인자이다. 따라서 각각의 일반 촬영 검사 별로 산출한 유효선량에 입사면선량, 선량면적곱, 입사공기커마 등 방사선량을 나눈 값이고, 이때 환자의 유효선량 값은 검사조건 (관전압, 필터두께, 관전류량 등), 검사면적, 검사부위에 따라 달라진다.At this time, the effective dose conversion factor is a factor that converts the effective dose of the patient to the effective dose of the patient using the radiation dose index (ESD), the dose area product (DAP), the incident air kerma (EAK) . Therefore, the effective dose calculated for each general radiography test is divided by the radiation dose such as incident surface dose, dose area product, incident air kerma, and the effective dose value of the patient is the inspection condition (tube voltage, filter thickness, , Test area, and test site.

다만 본 실시 예에 적용되는 상기 유효선량 환산인자는 아래에서 설명하는 것과 같이 일정한 값을 사용하는 것이고, 이를 산출하기 위한 각 검사별 평균 검사조건만을 다음 표 11에 나타냈다. However, the effective dose conversion factor applied to the present embodiment uses a constant value as described below, and only the average inspection condition for each test for calculating the effective dose conversion factor is shown in Table 11 below.

Figure 112014055105173-pat00022
Figure 112014055105173-pat00022

상기 유효선량 환산인자는 다음과 같이 정리될 수 있다. 여기서 유효선량 환산인자는 입사면선량(ESD)과 선량면적곱(DAP)에 대해 각각 도출이 가능하고, 입사면선량에 의한 유효선량 환산인자(E/ESD)와 선량면적곱에 의한 유효선량 환산인자(E/DAP)는 다음 표 12 및 표13과 같다.The effective dose conversion factor can be summarized as follows. The effective dose conversion factor can be derived for the incident surface dose (ESD) and the dose area product (DAP), and the effective dose conversion factor (E / ESD) by the incident surface dose and the effective dose conversion The factor (E / DAP) is shown in Table 12 and Table 13 below.

Figure 112014055105173-pat00023
Figure 112014055105173-pat00023

Figure 112014055105173-pat00024
Figure 112014055105173-pat00024

이와 같이 본 실시 예는 다양한 일반방사선 촬영에 대한 환자선량을 평가하도록 방사선량 계산법을 제공하며, 또한 일반방사선 촬영에서의 환자 유효선량 평가를 위해 환자선량 계산프로그램을 제공함을 기술적 요지로 제공한다. Thus, this embodiment provides a radiation dose calculation method for evaluating the patient dose for various general radiography, and also provides a patient dose calculation program for evaluating the patient effective dose in general radiography.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be apparent that modifications, variations and equivalents of other embodiments are possible. Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 환자 선량 계산프로그램100: Patient dose calculation program

Claims (9)

환자의 선량 관리 시스템에 적용되는 X-선 촬영검사의 방사선량 계산방법에 있어서,
상기 환자의 선량 관리 시스템이 미리 구축된 데이터베이스를 이용하여 일반 방사선 촬영에 따른 환자 선량을 평가하도록 검사조건을 제공하는 단계; 및
상기 환자의 선량 관리 시스템이 상기 검사조건에 따라 방사선량을 식 1을 이용하여 계산하는 단계를 포함하는 X-선 촬영검사의 방사선량 계산방법.
[식 1]
Figure 112015104239335-pat00025

여기서, FA는 필터 두께(mm Al)이고, kVp는 관전압, mAs는 관전류량, FSD는 초점-환자간 거리(cm)를 말함.
A method for calculating a radiation dose of an X-ray examination applied to a patient's dose management system,
Providing a test condition for the patient's dose management system to evaluate a patient dose according to a general radiography using a pre-built database; And
Wherein the dose management system of the patient includes the step of calculating the dose of radiation according to the inspection condition using Equation (1).
[Formula 1]
Figure 112015104239335-pat00025

Where FA is the filter thickness (mm Al), kVp is the tube voltage, mAs is the tube current, and FSD is the focus-patient distance (cm).
제 1항에 있어서,
상기 검사조건은,
후방산란 선량을 포함하지 않는 공기의 방사선량을 계산하고,
관전류는 10mAs, 초점과 계측기 간 거리는 80cm, 총 필터 두께는 2.5, 4.5, 6.5, 8.5 mm Al, 관전압은 40 ~ 140 kVp 범위 내에서 10 kVp 별로 방사선량을 측정하는 X-선 촬영검사의 방사선량 계산방법.
The method according to claim 1,
The inspection conditions include,
Calculate the radiation dose of the air not including the backscattering dose,
The tube current is 10mAs, the distance between the focus and the instrument is 80cm, the total filter thickness is 2.5, 4.5, 6.5, 8.5mm Al, and the tube voltage is 40 ~ 140kVp. Calculation method.
제 1항에 있어서,
상기 식 1은 상기 관전압의 지수를 2차 함수로 나타내는 X-선 촬영검사의 방사선량 계산방법.
The method according to claim 1,
The formula (1) is a method of calculating a radiation dose of an X-ray photographing test that shows the exponent of the tube voltage as a quadratic function.
제 1항에 있어서,
상기 식 1에 간접 방사선량 계산인자 NDD(k)이 적용된 식 2를 구하여 방사선량을 계산하는 X-선 촬영검사의 방사선량 계산방법.
[식 2]
Figure 112014055105173-pat00026

여기서, NDD(k)는 일반 방사선 촬영장치의 관전압(kVp)과 필터두께(mm Al)에 따른 간접 방사선량 계산인자, mAs는 관전류(mA)와 촬영시간(sec)의 곱, FSD는 초점과 환자간 거리(m)를 말함.
The method according to claim 1,
A method for calculating the radiation dose of an X-ray examination that calculates the radiation dose by obtaining Equation 2 in which the indirect radiation dose calculation factor NDD (k) is applied to Equation 1 above.
[Formula 2]
Figure 112014055105173-pat00026

In this case, NDD (k) is the indirect radiation dose calculation factor according to the tube voltage (kVp) and the filter thickness (mmAl) of the general radiographic apparatus, mAs is the product of the tube current (mA) Distance between patients (m).
검사종류, 촬영방향, 영상크기, 검사조건, 필터 두께 정보를 입력하는 검사범위 입력창; 및
입사면선량(ESD) 또는 선량면적곱(DAP)을 이용하여 유효선량을 계산하도록 하는 계산창이 포함되는 방사선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
An inspection range input window for inputting inspection type, photographing direction, image size, inspection condition, and filter thickness information; And
And a calculation window for calculating an effective dose by using an incident surface dose (ESD) or a dose area product (DAP).
제 5항에 있어서,
상기 유효선량은 식 3에 의해 구하는 방사선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
[식 3]
Figure 112014055105173-pat00027

여기서 상기 유효선량 환산인자는, 상기 입사면선량(ESD) 또는 선량면적곱(DAP)의 방사선량으로부터 상기 유효선량을 평가하기 위한 값을 말함.
6. The method of claim 5,
Wherein the effective dose is obtained by the equation (3).
[Formula 3]
Figure 112014055105173-pat00027

Here, the effective dose conversion factor is a value for evaluating the effective dose from the dose of the incident surface dose (ESD) or the dose area product (DAP).
제 6항에 있어서,
상기 유효선량 환산인자는,
일반방사선 촬영 검사에 대하여 국제 방사선 방어위원회(ICRP)의 조직 가중치에 따라 성별 검사시 X-선의 입사 방향별로 구축한 입사면선량에 의한 유효선량 환산인자(E/ESD); 및
선량면적곱에 의한 유효선량 환산계수(E/DAP)를 포함하는 방사선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
The method according to claim 6,
The effective dose conversion factor may be expressed as:
(E / ESD) based on the incident surface dose established by the direction of incidence of X-rays in gender examination according to the weight of tissue of the International Radiation Protection Committee (ICRP) for general radiography; And
And an effective dose conversion factor (E / DAP) by a dose area product.
제 5항에 있어서,
상기 계산창은,
입사면선량 정보 입력창, 선량면적곱 정보 입력창, 가중치 정보 입력창, 선량 및 유효 정보 입력창을 포함하는 방사선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
6. The method of claim 5,
The calculation window includes:
A dose amount information input window, a dose area product information input window, a weight information input window, and a dose and effective information input window.
제 5항에 있어서,
상기 방사선량 계산 프로그램에 사용되는 선량평가 모의체는 실제 인체 모양과 같은 선량평가 모의체가 이용되는 방사선량 계산 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
6. The method of claim 5,
Wherein the radiation dose calculation simulator used in the radiation dose calculation program is a radiation dose calculation simulator such as a human body shape.
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