척추 수술에서 C자형 이동형 투시장비의 조사야 조절기능을 이용한 선량감소효과

Dose Reduction Effect by Collimation Function of C-arm Fluoroscopy in Spine Surgery: A Phantom study

C자형 이동형 투시 장비 (C-arm; C-arm Fluoroscopy equipment)는 일반적 수술 (General Surgery)에서 필수적으로 사용되며, 기술 발전에 따른 수술 사례와 수술 복잡성의 증가로 총 방사선 조사 시간이 증가하여 의료진 피폭선량의 위험성은 지속적으로 제기 되어왔다. 조사야 조절이 방사선량 감소에 큰 이점이 있다는 것은 이미 많은 선행 연구들을 통해 널리 알려져 있으므로, 본 연구에서는 조사야를 10%부터 40%까지 축소 조절하면서 환자에게 노출되는 방사선량과 의료진에게 노출되는 방사선량의 감소효과를 평가하고, 최적의 조사야 크기를 제시하고자 한다. 임상 사례와 가장 유사한 환경을 조성하고자 인체모형팬텀 (Whole-body phantom PBU60; Kyoto Kagaku Co., Ltd, Kyoto, Japan)을 사용하였으며, 전신 피폭을 가정하기 위하여 갑상선과 생식선 위치에서의 방사선량을 전자 피폭선량계 (Personal Electronic Dosimeters-Intrinsically Safe [PED-IS]; Tracerco Ltd., Billingham, UK)로 측정하였다. 완전히 개방된 조사야 대비 20% 축소 조절된 조사야의 선량감소율은 영상증배관 방식과 평판형 검출기 방식에서 각각 평균 41.18%, 27.97%였으며, 40% 축소 조절 된 조사야의 선량감소율은 각각 75.61%, 47.64%였다. 결과적으로 척추의 해부학적 위치와 수술부위 확인을 위한 수술 초기의 최소한의 조사야 조절은 20%이며, 조사야의 중심과 수술부위가 정확하게 일치했을 때 40%의 최적의 조사야로 조절하여 검사하는 것을 권장한다.

C-arm is essential in general surgery, and the risk of radiation dose to the medical staff has been consistently considered significant due to increased surgical cases and increased complexity of surgery. It has already been widely recognized through many prior studies that reducing collimation size has significant benefits in reducing radiation dose. In this study, we would like to evaluate the effectiveness of reducing exposure dose for patients and medical staff while reducing the collimation of c-arm by 10%, 20%, 30%, and 40%, and propose an optimal collimation size. To create the most similar environment to the clinical case, the dummy phantom (Whole-body Phantom PBU60; Kyoto Kagaku Co., Ltd, Kyoto, Japan) was used. To assume exposure dose to the whole body, radiation doses at the thyroid and genital locations were measured using the Personal Electronic Dosimeters-Intrinsically Safe [PED-IS]; Tracerco Ltd., Billingham, UK. The average dose reduction rate for collimation, which is 20% reduced compared to non-collimation, was 41.18% in the Image intensifier type and 27.97% in the Flat panel detector type. The average dose reduction rate for the 40% reduced irradiation field was 75.61% for the Image intensifier type and 47.64% for the flat panel detector type. As a result, the minimal initial collimation to determine the anatomical location of the spine and the location of the surgical site is 20% reduced compared to non-collimation, It is recommended to examine with 40% reduced collimation compared to non-collimation, which is the optimal collimation, when the center of the field and the surgical site match exactly.