KR20170111675A - 피검자의 x선 피폭량 측정장치 및 피폭량 관리방법 - Google Patents

피검자의 x선 피폭량 측정장치 및 피폭량 관리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피검자의 X선 피폭량 측정장치 및 그 관리방법에 관한 것으로, X선 발생기(1)와, 그 X선 발생기에서 피검자에게 조사되는 X선이 피검자를 투과한 X선량을 검출하는 검출부(2)에 각각 인접배치되어 X선을 검출하여 신호를 출력하는 섬광증배장치(10, 20)들과, 상기 섬광증배장치(10, 20)에서 출력된 신호를 미리 설정된 세기 이상의 것으로 필터링하는 비교기(30), 상기 비교기(30)에서 필터링된 X선에 의한 펄스를 카운트하고 X선량으로서 적산하고, 상기 X선 발생기(1)에서 발생된 총 X선량에 대하여 검출부(2)에 검출된 X선량을 차감하여 피검자의 X선 피폭량으로 산출하는 프로세서(40), 상기 프로세서(40)에서 산출된 X선 피폭량 데이타를 전송받아 피검자 개인별 X선 피폭량을 미리 설정된 기간동안 누적 합산하여 미리 설정한 X선 피폭량 허용 기준치를 초과하는지 여부를 개인별로 관리하는 피폭량 관리부(50)를 포함하여 구성됨으로써, 피검자가 각종 X선 검사를 받을 때의 피폭량을 정확히 측정할 수 있는 효과가 있고, 이러한 X선 피폭량 측정값을 누적 관리하여 개개인의 각종 검사시 받게 되는 연간 X선 누적 피폭량 및 5년간의 누적 피폭량을 산출하여 관리하도록 함으로써 피검자의 과도한 방사선 피폭량에 의한 문제발생을 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

피검자의 X선 피폭량 측정장치 및 피폭량 관리방법{AN APPARATUS FOR RADIATION DOSE MEASUREMENT OF EXAMINEE AND METHOD MANAGING RADIATION DOSE}
본 발명은 피검자의 X선 피폭량 측정장치 및 피폭량 관리방법에 관한 것으로, 특히 X선 검사시에 피검자가 받게 되는 방사선 피폭량을 정확히 측정하고, 그 측정된 피폭량을 피검자 개인별로 누적 관리하여 피검자의 방사선 피폭량 과다로 인한 문제 발생을 방지하도록 하는 피검자의 X선 피폭량 측정장치 및 피폭량 관리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 방사능 오염은 원자력 발전 시설이나 방사능 물질을 다루는 작업장이나 실험실에서 흘러나오는 방사능 폐기물로 인한 오염으로, 방사능 물질로 부터 방출되는 알파(a), 베타, 감마선 등은 인체에 지나치게 많이 신체에 노출되면 조직이 손상되거나 변질될 수 있으며, 그 손상은 세포 분열이 왕성한 조직이나 장기에서 가장 심하게 일어난다. 특히 생식 세포에 영향이 커 유전적 변형을 일으킬 수 있다. 따라서 기형아가 태어날 위험이 있고 암 발생의 원인이 되기도 한다.
특히, 여러 방사선중에서 현대 의료계에서 필수불가결한 요소인 X선검사는 X선이 인체를 투과하는 작용, 필름을 감광시키는 사진작용, 형광물질에 해당하는 형광을 내는 형광작용, 여러 가지 물질과의 전리작용 등을 이용하여 행해지며, X선 검사에 의해 인체를 손상하지 않고 그 내부구조 및 거기에 생긴 병변을 정확하게 판단할 수 있도록 한다.
진단 목적에 따라 X선을 이용한 촬영 방법 또한 여러가지가 있는데, 단순 촬영법은 X선이 인체를 구성하는 물질의 종류밀도두께 등에 따라 흡수율이 다른데, 이 성질을 이용해서 인체 내부의 구조를 X선 필름 위에 농도의 차로서 나타내는 방법이다. 다른 예로서, X선상은 투과선상이므로 여러 가지 음영이 겹쳐져서 1장의 화상을 구성하는 단층촬영법이 있고, 인체의 단층상(層像)을 화상표시장치에 나타나게 하는 컴퓨터단층촬영(CT검사 : computerized tomography), PET-CT 등이 있다.
이러한 X선 검사는 의료계에서 여러 진단 목적으로 널리 이용되므로 한 사람이 여러번의 X선 검사를 받기도 한다.
그러나, 이러한 X선 또한 엄격히 규제되어야 하는 방사선들중의 하나로서 특히, 흉부 X선 검사시에는 피폭량이 0.02mSv이지만, 흉부 CT 검사시는 피폭량이 8mSv, 두경부 CT의 경우 2mSv, 복부-골반 CT 10mSv, 관상동맥 혈관조영술 18mSv, 전신 스크리닝 CT의 경우 12mSv에서 최대 25mSv까지 방사선량이 치솟는 등 검사장치에 따라서도 피검자의 피폭량에는 큰 차이가 있다.
자연환경에서 인간이 받는 자연방사선량은 세계 평균적으로 1년에 2.4mSv에 이른다. 이런 미량의 방사선이 인체에 미치는 영향은 무시할 수 있지만, 다량의 방사선은 인체에 해로우며, 누적된 피폭량에 의해서도 임파구 감소, 백혈구 감소, 암발생 증가, 불임 등의 심각한 문제를 야기할 수 있다. 이에 따라 방사선 물질을 취급하는 환경에서 일하는 사람은 항상 자신이 쬐는 피폭량을 엄격하게 관리할 필요가 있으며, 이에 따라 방사선 업무 종사자의 1년간 피폭 한계를 50 mSv으로, 5년간 피폭 한계를 100 mSv로 제한하고 있다.
생물학적으로 인체에 영향을 미치는 방사선의 양은 방사선 전신 노출시에, 1 Sv는 약간의 혈액 변화를 유발하며, 2-5 Sv는 메스꺼움, 탈모, 출혈을 유발하며, 많은 경우 사망을 유발한다. 6 Sv 이상은 2 개월 이내에 80% 이상이 사망하며, 발암 최저 한계치는 연간 100 mSv인 것으로 알려져 있다.
이에 따라, 국내 등록특허 제10-1574076호(2015년11월27일 등록)에는, 방사선물질 업무를 수행하는 작업자가 방사선 안전장비를 규정대로 작업복 및 손목에 착용했는지를 비교 판단하고 작업 개시 또는 중지할 수 있도록 모니터링하면서 안전상태에서만 작업을 개시할 수 있도록 승인하여 작업자에게 각종 신호를 전달하고 관리할 수 있는 방사선 작업자의 안전 및 피폭 관리 시스템이 개시되어 있다.
그러나, X선 검사를 받는 일반 피검자나 환자 방사선량에 대해서는 어떠한 관리도 되고 있지 않으며, 방사선량 평가와 관련한 특별한 관련 규정이 없을 뿐 아니라, 모니터링 장비가 매우 고가이고, 각 개인이 여러 병원들에서 각각 진단받는 과정에서의 누적 방사선량에 대한 관리는 전무한 상황에서 이에 대한 개선책이 요망되고 있다.
국내 등록특허 제10-1574076호(2015년11월27일 등록)
본 발명은 상기한 종래 개인의 X선 피폭량에 대한 문제점을 해결하기 위하여 X선 검사시에 정확한 피폭량을 측정하는 X선 피폭량 측정장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 X선 피폭량 측정장치를 이용하여 여러 병원 등에서의 검사시 피검자의 피폭량을 데이터베이스(DB)화하고, 누적하여 관리함과 함께 책임 기관에서 개인에게 누적 피폭량을 통지하는 식으로 관리하는 피폭량 관리방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 피검자의 X선 피폭량 측정장치는,
X선 발생기와, 그 X선 발생기에서 피검자에게 조사되는 X선이 피검자를 투과한 X선량을 검출하는 검출부에 각각 인접배치되어 X선을 검출하여 신호를 출력하는 섬광검출장치들과,
상기 섬광검출장치에서 출력된 신호를 미리 설정된 세기 이상의 것으로 필터링하는 비교기,
상기 비교기에서 필터링된 X선에 의한 펄스를 카운트하고 X선량으로서 적산하고, 상기 X선 발생기에서 발생된 총 X선량에 대하여 검출부에 검출된 X선량을 차감하여 피검자의 X선 피폭량으로 산출하는 프로세서를 포함하여 구성된다.
상기 섬광검출장치들중 첫번째 섬광검출장치는 X선 발생기의 바로 앞에 배치되어 발생된 총 X선량을 측정하는 한편, 두번째 섬광검출장치는 검출부로서의 건판 바로 앞쪽에 배치되어 피검자를 투과한 X선량을 측정한다.
상기 섬광증배장치들은 각각 섬광체에서의 X선 흡수를 최소화하도록 미리 설정된 두께의 판상으로 형성된 섬광체 패널과, X선이 섬광체에 충돌함에 따라 섬광체에서 발생되는 가시광의 갯수와 세기를 검출하기 위해 상기 섬광체 패널과 연결된 광증배기를 포함한다.
상기 프로세서에서 산출된 X선 피폭량 데이타를 전송받아 피검자 개인별 X선 피폭량을 미리 설정된 기간동안 누적 합산하여 미리 설정한 X선 피폭량 허용 기준치를 초과하는지 여부를 개인별로 관리하는 피폭량 관리부를 더 포함한다.
상기 프로세서는 상기 비교기에서 필터링된 X선에 의한 펄스를 카운트하고 X선량으로서 적산하고, X선발생기쪽의 첫번째 섬광검출기에서의 총 X선량(SC1)에서 건판 쪽의 두번째 섬광검출기에서의 X선량(SC2)을 차감한 것을 피검자의 X선 피폭량으로서 산출한다.
본 발명에 의한 피검자의 X선 피폭량 관리방법은, X선 검사장치에 설치된 섬광증배장치들의 광증배기들에서 X선량을 측정하는 단계(S1),
상기 단계(S1)에서 측정된 광증배기들의 신호에서 자연 방사선에 의한 노이즈를 제거하는 단계(S2),
프로세서에서 X선 발생기에서 방사된 총 X선량(SC1)에서 인체를 통과한 X선량을 측정한 X선량(SC2)를 차감하여 피검자가 피폭된 X선 순 피폭량을 산출하는 단계(S3),
상기 단계(S3)에서 산출된 피검자 개인별 방사선 피폭 이력에 X선 피폭량과 과거의 피폭량을 누적 합산하여 저장하는 단계(S4),
상기 단계(S4)에서 산출되어 개별 병원들에서 전송된 개인별 X선 피폭량을 합산하여 미리 설정된 누적 피폭량 기준치를 초과하는지 여부를 관리하는 단계(S5)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 X선 피폭량 측정장치로 피검자가 각종 X선 검사를 받을 때의 피폭량을 정확히 측정할 수 있는 효과가 있고, 이러한 X선 피폭량 측정값을 누적 관리하여 개개인의 각종 검사시 받게 되는 연간 방사선 누적 피폭량 및 5년간의 누적 피폭량을 산출하여 관리하도록 함으로써 피검자의 과도한 방사선 피폭량에 의한 문제발생을 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 X선 피폭량 측정장치의 섬광검출기의 배치를 보여주는 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 X선 피폭량 측정장치의 개략적인 구성도.
도 3은 도 2의 X선 피폭량 측정장치를 이용한 누적 X선 피폭량 관리방법 구성에 대한 개략적인 블럭도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 있어서, 본 발명의 X선 피폭량 측정장치는 X선 발생기(1)와, 그로부터 피검자에게 조사되는 X선이 피검자를 투과한 X선량을 검출하는 검출부(2)에 각각 인접하여 배치되는 섬광증배장치(10, 20)들을 포함한다. 상기 검출부(2)는 피검자를 투과한 X선이 촬영되는 건판으로 될 수 있다. 상기 섬광증배장치(10)은 X선 발생기(1)의 바로 앞에 배치되어 발생된 총 X선량을 측정하는 한편, 섬광증배장치(20)는 건판의 바로 앞쪽에 배치되어 피검자를 투과한 X선량을 측정한다.
경우에 따라 상기 섬광검출장치(10)는 피검자에 근접하여 X선 발생기 쪽에 배치하고 섬광 검출장치(20)는 피검자에 근접하여 건판 쪽에 배치되어 피검자를 투과한 X선량을 측정할 수도 있다.
상기 섬광증배장치(10)에서 검출된 총 X선량은 X선 발생기에서 발생된 총 X선량을 의미하며, 섬광증배장치(20)에서 검출된 피검자를 투과한 X선량을 차감하면, 발생된 X선이 인체에 흡수되거나 인체에서 반사되어 튕겨나가거나 굴절된, 즉 인체와 상호작용을 일으킨 X선량을 의미하고 이러한 피폭 선량은 인체를 투과한 것보다 인체에 더 유해할 수 있기 때문에 인체에 흡수되거나 인체에 의해 반사된 총 피폭선량을 측정하는 것이다.
상기 섬광증배장치들은 섬광체에서의 X선 흡수를 최소화하도록 소정 두께, 예를들어 2~4mm 두께의 판상으로 형성된 섬광체 패널과, X선이 섬광체에 충돌함에 따라 섬광체에서 발생되는 가시광의 갯수와 세기를 검출하기 위해 상기 섬광체 패널과 연결된 광증배기(11, 21)로서 예를들어 SIPM이나 PMT를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, X선 발생기(1)에서 방사된 X선은 먼저 섬광증배장치(10)의 광증배기(11) 의해 그 수와 세기가 검출되고 증폭되어 전기적 신호로 변환되고, 검출부(2) 앞에 배치된 섬광증배장치(20)의 광증배기(21)에서는 인체를 투과한 X선량의 수와 세기를 검출하고 증폭한다.
상기 섬광증배장치의 광증배기(11,21)에서 출력된 신호는 비교기(30)에서 미리 설정된 세기 이상의 것으로 필터링하며, 이것은 자연 방사선에 의한 섬광체에서의 섬광을 검출한 노이즈로서의 신호를 제거함으로써 X선에 의한 신호만을 검출하여 펄스신호로 출력한다.
상기 비교기(30)에서 필터링된 광증배기(11,21) 각각의 신호는 프로세서(40)에서 필터링된 X선에 의한 펄스를 카운트하고 X선량으로서 적산하고, 광증배기(11)에서의 총 X선량(SC1)에서 광증배기(21)에서의 X선량(SC2)를 차감한 것을 피폭량으로서 산출하고, 피검자에 대해 산출된 피폭선량을 미리 입력된 피검자의 ID에 대응하여 데이타베이스(DB)에 저장한 다음, 피폭량 관리부(50)로 전송한다.
상기한 X선 피폭량 측정장치로 피검자의 X선 피폭량 관리방법을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 단계(S1)에서는 X선 검사장치에 설치된 섬광증배장치(1, 2)의 광증배기(11,21)에서 X선량을 측정한다. 단계(S2)에서는 상기 단계(S1)에서 측정된 섬광검출기들의 신호에서 자연 방사선에 의한 노이즈를 제거하여 순수하게 X선 검사장치에서 발생되어 검출된 X선량을 측정하도록 한다.
단계(S3)에서는 프로세서(40)에서 X선 발생기에서 방사된 총 X선량(SC1)에서 인체를 통과한 X선량을 측정한 X선량(SC2)를 차감하여 피검자가 피폭된 X선 피폭량을 산출하며, DB에 피검자 개인별 이력에 피폭량과 과거의 피폭량을 누적 합산하여 저장한다(단계 S4). 상기 DB는 각 병원에서 관리하여 개별 피검자들에게 X선 검사에 의해 피폭량을 알려 주도록 하는 것이 바람직하다.
상기 X선 피폭량 측정장치는 각 병원등에 설치된 X선 검사장치들에 설치되는 것이 바람직하며, 각 병원에서는 다수의 X선 검사장치들에서 측정된 X선 피폭량을 각 피검자들에 대해 관리할 수 있도록 함과 아울러, 병원 외부의 공인된 기관에서 관리하는 피폭량 관리부(50)로 각 병원의 X선 검사장치들에서 측정된 피검자들에 대한 피폭량 데이타를 전송한다.
개별 병원에서는 해당 병원에서 X선 검사를 받은 개별 피검자들의 X선 검사에 의한 피폭량 데이타를 관리부(50)에 전송한다.
그런 다음, 단계(S5)에서는 관리부(50)에서 개별 병원들에서 전송된 개인별 X선 피폭량을 합산하여 미리 설정된 누적 피폭량 기준치를 초과하는지 여부를 관리하며, 상기 관리부는 공인된 기관으로서 예를들어 전체 국민의 건강관리를 담당하는 건강보험관리공단이거나, 별도의 피폭량 관리기관으로 될 수도 있다.
상기 피폭량 관리부(50)는 여러 병원들에서 전송된 피검자들에 대해 여러 병원에서 진단 과정에서의 X선 피폭량을 적산하여 미리 설정된 기간 동안, 예를들어 1년, 5년 단위의 총 누적 X선 및 방사선 피폭량을 산정하고 통지하여 개별 피검자가 과도한 방사선 피폭을 당하는 것을 방지하도록 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
본 발명은 각종 의료 진단과정에서 수반되는 X선 검사에 대해 피검자 개인별 X선 피폭량을 측정하고 누적 관리하여 피검자의 과도한 방사선 피폭에 노출되는 것을 방지하도록 이용될 수 있다.
1 : X선 발생기 2 : 검출부
10, 20 : 섬광검출기 11, 21 : 광증배기
30 : 비교기 40 : 프로세서
50 : 피폭량 관리

Claims (7)

  1. X선 발생기(1)와, 그 X선 발생기에서 피검자에게 조사되는 X선이 피검자를 투과한 X선량을 검출하는 검출부(2)에 각각 인접배치되어 X선을 검출하여 신호를 출력하는 섬광증배장치(10, 20)들과,
    상기 섬광증배장치(10, 20)에서 출력된 신호를 미리 설정된 세기 이상의 것으로 필터링하는 비교기(30),
    상기 비교기(30)에서 필터링된 X선에 의한 펄스를 카운트하고 X선량으로서 적산하고, 상기 X선 발생기(1)에서 발생된 총 X선량에 대하여 검출부(2)에 검출된 X선량을 차감하여 피검자의 X선 피폭량으로 산출하는 프로세서(40)를 포함하는 피검자의 X선 피폭량 측정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 섬광증배장치(10)는 X선 발생기(1)의 바로 앞에 배치되어 발생된 총 X선량을 측정하는 한편, 섬광증배장치(20)는 검출부로서의 건판의 바로 앞쪽에 배치되어 피검자를 투과한 X선량을 측정하는 것을 특징으로 하는 피검자의 X선 피폭량 측정장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 섬광증배장치(10, 20)들은 각각 섬광체에서의 X선 흡수를 최소화하도록 미리 설정된 두께의 판상으로 형성된 섬광체 패널과, X선이 섬광체에 충돌함에 따라 섬광체에서 발생되는 가시광의 갯수와 세기를 검출하기 위해 상기 섬광체 패널과 연결된 광증배기(11, 21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피검자의 X선 피폭량 측정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서(40)에서 산출된 X선 피폭량 데이타를 전송받아 피검자 개인별 X선 피폭량을 미리 설정된 기간동안 누적 합산하여 미리 설정한 X선 피폭량 허용 기준치를 초과하는지 여부를 개인별로 관리하는 피폭량 관리부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피검자의 X선 피폭량 측정장치.
  5. 제 3항에 있어서
    상기 프로세서(40)는 상기 비교기(30)에서 필터링된 X선에 의한 펄스를 카운트하고 X선량으로서 적산하고, 광증배기(11)에서의 총 X선량(SC1)에서 광증배기(21)에서의 X선량(SC2)를 차감한 것을 피폭량으로서 산출하는 것을 특징으로 하는 피검자의 X선 피폭량 측정장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 섬광검출장치(10)는 X선 발생기(1)와 피검자의 사이에서 피검자에 근접 배치되어 피검자에 조사된 X선량을 측정하는 한편, 섬광검출장치(20)는 검출부로서의 건판과 피검자 사이에서 피검자에 근접 배치되어 피검자를 투과한 X선량을 측정하는 것을 특징으로 하는 피검자의 X선 피폭량 측정장치.
  7. X선 검사장치에 설치된 섬광증배장치(1, 2)의 광증배기(11,21)에서 X선량을 측정하는 단계(S1),
    상기 단계(S1)에서 측정된 광증배기들의 신호에서 자연 방사선에 의한 노이즈를 제거하는 단계(S2),
    프로세서(40)에서 X선 발생기에서 방사된 총 X선량(SC1)에서 인체를 통과한 X선량을 측정한 X선량(SC2)를 차감하여 피검자가 피폭된 X선 피폭량을 산출하는 단계(S3),
    상기 단계(S3)에서 산출된 피검자 개인별 이력에 X선 피폭량과 과거의 피폭량을 누적 합산하여 저장하는 단계(S4),
    상기 단계(S4)에서 산출되어 개별 병원들에서 전송된 개인별 X선 피폭량을 합산하여 미리 설정된 누적 피폭량 기준치를 초과하는지 여부를 관리하는 단계(S5)를 포함하는 피검자의 X선 피폭량 관리방법.
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