전산화 단층촬영 시 다층 차폐체를 사용한 선량 감소와 화질 개선의 실현 가능성에 대한 연구

• Published in: 대한CT영상기술학회지 Vol. 27; no. 1; pp. 109 - 118
• Main Author: 김상헌(Sang-Hun Kim), 성동찬(Dong-Chan Sung), 주영철(Young-Cheol Joo), 김완역(Wan-Youk Kim), 손춘봉(Choon-Bong Son), 남윤철(Yoon-Chul Nam)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한CT영상기술학회 31.03.2025; KOREA SOCIETY OF COMPUTED TOMOGRAPHIC TECHNOLOGY
• Subjects: 방사선과학; 다중적층 차폐체; 원자번호; 알루미늄; multilayer shielding; atomic number; dose reduction; aluminum; 가돌리늄; 선량 감소; gadolinium
• ISSN: 2671-521X; 2671-5228

직접 제작한 알루미늄(Aluminium), 가돌리늄(Gadolinium) 조영제 및 폴리우레탄(polyurethane)으로 구성된 다중 적층구조 차폐체의 선량 감소 효과와 유용성을 평가하였다. 다층 차폐체는 가도비스트와 알루미늄, 폴리우레탄으로 구성하여 원자번호가 높은 순에서 낮은 순으로 적층하였다. 가도비스트 층은 100% 원액, 멸균 증류수를 희석한 75%, 50%, 25%를 사용하였으며 알루미늄은 5 ㎜와 3 ㎜, 폴리우레탄 층은 두께 10 ㎜로 자체 제작하였다. 표면 선량 감소 효과 및 유용성 평가를 위해 사용된 재료 간 비교하였고 다층 차폐체와 대조군으로 비스무스 차폐체를 비교하였다. 알루미늄 3 ㎜위에 가돌리늄 조영제 100%, 희석된 조영제 75%, 50%, 25%를 적층한 경우 각각 54.55%, 53.06%, 50.43%, 43.59%의 선량 감소 효과가 있었다. 알루미늄 5 ㎜위에 가돌리늄 조영제 100%, 희석된 조영제 75%, 50%, 25%를 적층한 경우에는 62.02%, 61.13%, 56.44%, 53.33%의 선량 감소 효과가 나타났으며 비스무스의 경우 48.52%의 선량 감소 효과가 있었다. SNR, CNR, 균일도의 경우 차폐체를 사용하지 않은 영상이 가장 우수했으며 알루미늄 두께가 얇을수록, 가둘리늄 조영제의 농도가 낮을수록 SNR, CNR, 균일도가 우수하였다. 가돌리늄 조영제, 알루미늄, 폴리우레탄을 사용해 적절한 농도와 두께로 만든 다층 차폐체는 비스무스에 비해 높은 표면 선량 감소와 양질의 영상 획득이 가능하며 이는 향후 새로운 차폐체로써 환자의 표면 선량 감소에 도움이 되리라 사료된다. To evaluate the feasibility of employing multilayered structural shields comprising aluminum, gadolinium-based contrast agents, and polyurethane, a shielding material was developed using a three-layer structure of Gadovist, aluminum, and polyurethane arranged in order from high to low atomic number. For comparative evaluation, bismuth shielding was used. The dose reductions achieved with a 3 mm aluminum layer and Gadovist concentrations of 100%, 75%, 50%, and 25% were 54.55%, 53.06%, 50.43%, and 43.59%, respectively. When using a 5 mm aluminum layer with the same Gadovist concentrations, the dose reductions were 62.02%, 61.13%, 56.44%, and 53.33%, respectively. In comparison, bismuth shielding resulted in a 48.52% dose reduction. Lower shielding thickness and contrast agent concentration yielded better image quality in terms of signal-to-noise ratio (SNR), contrast-to-noise ratio (CNR), and image uniformity. Using a multilayered shield with an appropriate combination of gadolinium contrast agent concentration and aluminum thickness can achieve effective dose reduction while maintaining or improving image quality. KCI Citation Count: 0