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치과분야에서의 방사선 이용 역사 및 현황

일반진료
작성자
신촌다인치과병원
작성일
2014-07-08 16:23
조회
1435

치과분야에서의 방사선 이용 역사 및 현황


대한구강악안면방사선학회장, 단국대학교 치과대학 교수


김 은 경



 


치과분야 방사선 이용 역사


1895년 11월 8일 Wilhelm C. Roentgen이 최초로 X-선을 발견하여 12월에 문헌에 보고한 이후, 2주도 채 안 된 그 이듬해 1월 독일의 Dr. Otto Walkhoff가 무려 25분에 걸친 노출시간으로 최초의 치아 X-선 사진을 촬영하였다


[그림1] Dr. Otto Walkhoff가 촬영한 최초의 치아 X-선 사진



치과 방사선학에 가장 큰 기여를 한 미국 New Orleans의 치과의사이자 발명가인 Dr. C. Edmund Kells는 Roentgen의 발견 소식을 듣고 즉시 치과 진료에 X-선을 사용하였다. 그는 자신뿐 아니라 다른 치과의사들에게 치과 진료에서의 X-선 사용에 대한 교육에 앞장섰다. 그러나 X-선의 위험성이 알려지지 않았던 그 당시 그는 자신의 손을 X-선관과 fluoroscope 사이에 놓고 손의 영상을 보며 관전압을 조절하는 등 지속된 X-선 노출로 인해 결국 양 손 손가락에 악성 종양의 발생으로 35번에 걸친 수술 끝에 1928년 생애를 마감하였다.



치과방사선학의 또 다른 선구자로 보스톤의 치과 의사인 Dr. William H. Rollins는 1901년 X-선 사용 시 내재된 위험에 대한 첫 번째 논문을 출간하였고, 1904년 Dr. W.H. Price는 구내 치근단촬영의 등각촬영법을 개발하였다.


1913년 Eastman Kodak 사에서 최초의 개별 포장된 치과 필름을 생산하였고, 1917년 Dr. William D. Coolidge는 최초의 dental x-ray tube를 제작하였다.


Coolidge의 dental x-ray tube는 현대 임상에서 사용하는 X-선관의 proto-type이 되었고, 1923년 Chicago의 Victor X-Ray 사에서 최초의 치과용 X-선 촬영장치를 제작하였다. 이후 1933년 General Electric에서 개선된 형태의 치과용 X-선 촬영장치가 시판되었고, 1957년 관전압을 조절할 수 있는 기기가 소개될 때까지 조금씩 개선되었다. 1925년에 Dr. H.R. Raper에 의해 구내 교익촬영법이 개발되었으며, 구내 치근단촬영은 등각촬영법으로 촬영되다가 1937년


Dr. D. McCormack 이 long distance 평행촬영이상의 확대와 변형을 최소로 할 수 있다는 논문을 발표하였고, 1947년 현대 치과방사선학의 아버지라 불리는 Dr. F.G. Fitzgerald에 의해 long cone이 디자인되어 구내 치근단촬영의 long-cone 평행촬영법이 사용되기 시작하여 지금까지 널리 사용되고 있다.


상하악골과 전 치아를 한 장의 사진에 보여 주는 파노라마방사선사진 촬영기는 1949년 핀란드의 Dr.Y. V. Paatero가 최초의 pantomographic device를 개발하였고, 1960년대에 미국의 S.S. White사가 최초로 파노라마방사선사진 촬영기인 Panorex를 시판하기 시작하여 현대에는 여러 가지 종류의 개선된 파노라마방사선사진 촬영기가 치과 진료에 기본적인 영상 장비로 이용되고 있다. 치과에서 방사선의 안전한 사용을 위해서 1970년“치과X선 방어 (Dental X-ray Protection)”에 대한 NCRP Report No.35, 2004년 “치의학에서 방사선방어 (Radiation Protection in Dentistry)”에 대한 NCRP Report No.145가 발간되었다. 1972년 G. N. Hounsfield에 의해computed tomography(CT) 가 발명되어 치과 진료에서도 유용하게 사용되고 있으며, 그 외에 자기공명영상, 초음파검사, SPECT 등 또한 구강악안면 영역의 질환 진단에 이용되고 있다. 한편 1999년 일본의 Dr. Y. Arai 등에 의해 개발된 cone-beam CT(CBCT) 는 메디컬 CT보다 방사선 노출량이 적으면서 고해상도의, 그동안 관찰이 용이하지 않았던 치아 및 악골의 절단면 영상 및 3차원 영상을 보여주는 장점으로 인해 전세계적으로 그 사용이 급증하고 있다. CBCT는 치과 진료를 한 단계 upgrade시켜주고 있는 반면 의료 방사선노출 증가의 한 원인이 되고 있어, 최근 CBCT에 의한 선량 증가가 쟁점이 되고 있다. 이에 유럽연합에서는 2008년 여러 대학이 콘소시움을 구성, CBCT의 안전성과 효율성을 증대시키기 위한


프로젝트를 진행하여 2011년 6월“방사선방어: 구강악안면방사선학에서 CBCT의 근거기반 가이드라인 (Radiation Protection: Cone Beam CT for Dental and Maxillofacial Radiology_ Evidence Based Guidelines)”을 출간하여 구강악안면방사선학자, 치과의사, 방사선사, 의학물리학자, 장비 제조사 등 전문가들에게 CBCT 와 관련된 방사선량 및 위험, 기본 원리, 정당화, 환자 안전과 관련된 촬영 규격 요소, 품질관리 등에 대한 지침을 제공하고 있으며, 웹페이지 (http://www.sedentexct.eu) 를 개설하여 CBCT 교육 모듈을 제공하고 있다.



 


국내 치과분야 방사선이용 역사 및 현황


우리나라에서의 치과방사선 이용의 역사는 서울대학교 치과대학의 치과방사선 이용의 역사로 시작한다. 1922년 일제시대 경성치과의학교가 설립되어 국내 최초로 치의학 교육이 이루어지기 시작했으며, 1929년 경성치과의학전문학교로 개칭되었다. 1930년 44대의 치과 진료대와 미국제 Ritter 구내방사선촬영기가 설치되었으며, 1945년 경성치과 대학으로 전환되었고 그 이듬해 국립 서울대학교 치과대학으로 편입되었다. 1953년 구강외과학교실의 안형규 전임강사에 의해 치과방사선학 강의가 시작되었고, 1954년 구강외과 수술실 옆의 작은 공간을 확보하여 병원 방사선실(구강외과 소속)을 만들고 Ritter 구내촬영기 1대, Fisher 구외 촬영기 1대, 소규모의 현상시설을 갖추어 진료에 이용하였다.


1958년 구강외과에서 치과방사선과가 독립되었으며, 1959년 대한구강악안면방사선학회의 전신인 대한치과방사선학회가 창립되었다. 1961년 안형규 교수가 두부고정장치를 제작하여 Cephalometric 두부규격촬영을 최초로 시행했으며, 1969년 말 현재의 연건동 교사로 치과대학이 이전하면서 Siemens사의 구내촬영장치인 Heliodent, 한국 최초의 파노라마촬영장비인 Orthopantomograph, Status-X, Cephalometric 촬영장치, 악관절 촬영 장치, 단층 촬영장치, 자동현상기 등을 구비하게 되었다.


1967년 경희대 치과대학이, 1968년 연세대학교 치과대학이 개교하면서 대학부속치과병원에 치과 방사선과가 개설되어 진료가 시작되었다. 1971년에 학회지“치과방사선”이 창간되었으며, 1973년에 학회명칭이 대한치과방사선학회에서 대한악안면 방사선학회로 변경되었다. 1970년대에는 지방의 여러 치과대학이 개교하기 시작하였는데, 1973년 조선대학교, 1974년 경북대학교, 1978년 전남대, 전북대, 원광대 치과대학이 개교하였으며, 1979년 부산대학교, 1980년 단국대학교, 1992년에 강릉 대학교 치과대학이 개교하였다. 1986년에 학회명이 대한구강악안면방사선학회로 변경되었다.


1992년 경희대 치대병원에 Fluoroscopicsystem, Sectographic system이 도입되었고, 서울대 치대병원에 1994년 메디컬 CT(IQ system, Picker사, USA), 1995년 초음파검사기, 1995년에 연세대 치대병원에 helical CT(General Electric, USA), 복잡단층촬영기인 Scanora 촬영기(Soredex, Finland)가 도입되어 치과영역 질환진단에 활용되기 시작하였다. 또한 1998년부터 서울대와 연세대 치대병원에서 Contrast enhanced CT 촬영을 시행하기 시작하였다. 2000년 CR system (Fuji Computer Radiography System, 일본)이 도입되었고, 2001년 서울대 치대병원에서 Sono-guided fine needle aspirationbiopsy가 처음으로 시행되었고 2004년 MDCT(Somatom Sensation 10, Siemens, 독일)가 도입되었다.



2003년 경희대 치대 병원에 최초로 경희대 치대병원에 Cone beam CT가 도입되고, 2004년 서울대치대병원에 filmless full PACS 가동되기 시작하면서 2011년 12월 현재 국내의 11개 치과대학병원 모두 CBCT, full PACS를 도입하여 사용하고 있다. 전국치과대학병원 모두 구내 촬영기, 파노라마촬영기, 악관절 촬영기, 두부 규격촬영기 등을 포함하여 CBCT 1 ~ 2대를 보유하고 있으며, 4개 치과대학 병원은 메디컬 CT를 보유하고 있다.


2011년 3월 31일 기준 전국 치과 의료기관의 방사선장치 현황은 표 1과 같다. 치과용 방사선장치는 총29,232대, 치과용 전산화 단층 촬영장치는 파노라마 장치를 포함하여 총 3,081대가 보급 되어 있다.



[표1] 전국 치과 의료기관 방사선 장치 현황


※ 2011년 3월 31일 기준, 식품의약품안전청 자료



치과 방사선 검사 시 환자가 받는 선량을 흉부방사선촬영과 비교하면, 2007년 영국의 Health Protection Agency(HPA)에서 제시한 환자 피폭선량 권고치(HPA-RPD-029)는 치과 치근단 촬영2.25 mGy(Patient Entrance Dose, PED), 흉부후전방촬영 0.14 mGy(Entrance Surface Dose, ESD), 110 mGy cm2(Dose-Area Product, DAP)였다(표 2). 단순히 dose를 비교하면 치과 치근단촬영 2.25 mGy, 흉부 후전방촬영 0.14 mGy로 치과 치근단촬영이 흉부 후전방촬영보다 16배 정도 높은 것으로 생각하기 쉬우나 이는 방사선에 조사되는 면적을 고려하지 않은 것으로 DAP를 비교해야 실질적인 방사선의 위해 효과를 비교할 수 있다.


2009년 국내에서 조사, 제안한 권고선량은 치과치근단촬영 3.1 mGy, 87.4 mGy cm2, 파노라마촬영 110.9 mGy cm2였다. 2007년 영국의 선량(치과 치근단촬영 2.25 mGy, 흉부 후전방촬영0.14 mGy, 110 mGy cm2)과 2009년 우리나라의선량 (치근단촬영 3.1 mGy, 87.4 mGy cm2)을 비교해 볼 때, 치과 치근단촬영이 흉부 후전방촬영보다 대략 50 % 정도인 것으로 추정해 볼 수 있다.


[표2]방사선 촬영 종류에 따른 환자 선량 권고량



[표3]은 일반 치과방사선촬영과 CBCT, CT 촬영시 받는 환자선량을 유효선량으로 비교해 본 것이다.


파노라마촬영은 9 ~ 26 μSv, CBCT는 촬영기종, 관심영역의 크기 등에 따라 20 ~ 599 μSv로 파노라마촬영의 약 2배에서 30배까지 다양하게 보고되고 있다. 메디컬 CT의 경우 악안면 영역의 중간 정도의 관심영역으로MDCT 촬영 시 860 μSv, upper G-I tract의 MDCT 촬영 시 3,000 μSv이다.


CBCT의 유효선량이 MDCT 촬영시보다 낮지만 기종이나 관심 영역 크기에 따라 높은 유효선량을 보이기도 하고 과거에는 파노라마 촬영으로 끝내던 증례에서 최근 CBCT를 촬영 하는 경우가 증가하였기 때문에, 치과의사는 CBCT 촬영이 꼭 필요한 촬영인지 반드시 정당화 과정을 거쳐야 하고, 동일한 조건이라면 선량이 낮은 CBCT 촬영기 선택 등 환자의 방사선 방어를 최적화해야 할 것이다.


[표3] 일반 치과 방사선 촬영과 CBCT, CT 촬영 시 유효선량 비교

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