자기공명영상검사 시 발생하는 소음의 안전관리를 위한 음향학적 특성 및 정량분석

국문 초록 (Abstract)

자기공명영상(MRI) 장비는 의료 진단영역에서 인체를 표현하는 높은 해상력과 대조도 때문에 많은 가치를 차지하고 있다. 또한 X선을 이용한 방사선영상 장치나 전산화단층촬영과 다르게 비전리방사선인 고주파와 자력을 근원으로 자기장을 이용하는 검사로 인체에는 무해하여 질병의 진단에 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 검사 중에 발생하는 심각한 소음등과 같은 몇 가지 단점을 가지고 있다.
자기공명영상장치는 검사 중에 자기장영역을 둘러싼 코일이 진동하면서 심각한 소음이 발생하므로 검사를 받는 환자에게 심리적인 불안감을 주며, 검사를 진행하는 운전자 또한 지속적인 소음에 노출되어 있어 물리적·심리적으로 고통을 받고 있다. 이러한 관점에서 본 연구는 자기공명영상검사에서 발생하는 소음의 음향학적 특성을 파악하고 정량적으로 분석하여 소음에 대한 안전관의 기초적 자료를 제공하고자 한다.
자기장의 세기가 다른 4개의 자기공명영상장치를 선정하여 자기장의 세기별, 신호배열별(sequence)로 소음을 측정하였다. 측정된 소음의 주파수 특성 분석, 시간이력 곡선에 의한 파형 특성 분석을 하였으며, 소음의 영향을 청감보정음압레벨과 NR곡선(noise rating curves)을 사용하여 평가를 실시하였다.
MRI 검사실, MRI 조정실, 자기장의 세기, 시퀀스별로 측정된 소음의 주파수 특성은 대체로 500~1,000Hz에서 높게 측정되었다. 소음의 파형특성을 분석 결과, MRI 검사실과 조정실에서 측정된 대부분의 소음이 정상소음과 준정상충격소음의 특성을 나타내고 있다. 특히 1.5Tesla 장비 이상의 경사자장 신호배열(gradient echo sequence)에서는 반복성 충격소음의 특성을 보였다.
측정된 소음을 청감보정음압레벨로 평가한 결과 MRI 검사실에서는 57.1~98.1dB(A) 사이로 나타났다. MRI 조정실내에서는 47.7~62.0dB(A) 사이의 값으로 나타났다. NR 곡선을 사용한 평가에서는 MRI 검사실과 조정실 모두 결정주파수가 500~1,000Hz에서 결정이 되었으며, 결정주파수를 토대로 분석된 NR값은 MRI 검사실에서는 [NR-53~98]으로 나타났다. MRI 조정실에서는 [NR-38~61]로 나타났다.
MRI 검사 중에 소음은 MRI 검사실에서는 57.1~98.1dB(A) 이며, MRI 조정실내에서는 47.7~62.0dB(A) 이다.
본 연구 결과를 바탕으로 다음과 같은 제언을 한다. MRI 검사 시 환자는 청력보호구 착용을 의무화해야 하며, 종사자의 청력 보호를 위한 대책을 강구해야 한다. 소음의 피해를 예방하기 위하여 소음 방어시설의 기준을 확립되어야 하며, 환자와 검사자의 안전에 관한 시설과 규정이 제정 되어야 한다. MRI 관련 종사자의 안전 교육을 철저히 시행하며, 소음에 따른 안전사고 예방을 강구하여야 한다.
의료 영상을 책임지고 있는 MRI 관리 방사선사들은 고품질의 영상을 위해 노력하고 있다. MRI 관리 운영자는 MRI 단점에 따른 안전 문제를 숙지하고 이에 맞는 안전시설을 갖추고 안전관리를 철저히 한다면 의료서비스의 질 뿐만 아니라 환자 삶의 질 향상에 도움이 될 것이다. MRI 안전에 관한 연구는 앞으로도 계속 이루어져야하며 안전에 관한 규정들도 제정되어야 한다. 본 연구는 MRI 안전에 관한 연구와 MRI 안전관리 규정들의 제정에 활용되기를 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Magnetic resonance imaging is of great value because of the high resolution and contrast of the human body in the area of medical diagnosis. However, it has some disadvantages. One of them is the serious acoustic noise that occurs during inspection.
In the case of MRI scan, the coil surrounding the magnetic field area oscillates during the scan, causing severe noise. Gives psychological anxiety to the patient being examined. Radiogical technologists are physically and psychologically suffering because they are exposed to continuous noise.
The purpose of this study is to investigate the acoustic characteristics of acoustic noise generated during magnetic resonance imaging scan. Four magnetic resonance imaging devices with different magnetic fields were selected. Each acoustic noise was measured in the magnetic resonance imaging scan room and the control room. The measured acoustic noise was analyzed and evaluated. The frequency characteristics of the measured acoustic noise were generally highly measured at 500 to 1,000Hz. Most of the measured acoustic noise is characterized by steady noise and quasi-steady impulsive noise. The gradient echo sequence scan of 1.5Tesla or more showed the characteristic of repetitive an isolated burst of sound energy noise. The measured acoustic noise was evaluated by the equal loudness sound pressure level(dB (A)). The results were 57.1~98.1dB(A) in the magnetic resonance imaging scan room. In the MR control room, the value was 47.7~62.0dB(A). The measured acoustic noise was evaluated by the noise rating curve. In the evaluation, the decision frequency was determined at 500 to 1,000Hz. The risk of acoustic noise was analyzed by existing research and measured acoustic noise data. The effect of acoustic noise on the human body can cause an increase in respiration and pulse rate at about 50dB(A). In general, the health maintenance limit of noise is 60dB(A). Acoustic noise during magnetic resonance imaging scan is 57.1~98.1dB(A) in the magnetic resonance imaging scan room. And 47.7 to 62.0dB(A) in the MR control room.
Having a safety facility and thorough safety management will help improve quality of life as well as the quality of medical services. In addition, safety management will be very helpful if safety management is reflected along with current quality control.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구목적 5
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• 1. 자기공명영상 구조 및 영상획득 6
• 1) 자기공명영상장치의 구성 6
• 2) 자기공명영상장치의 영상화 단계 14
• 2. 국내 자기공명영상장치의 운용 21
• 1) 자기공명영상장치의 현황 21
• 2) 자기공명영상장치의 관리 24
• 3. 자기공명영상장치의 안전 31
• 1) 주자기장에 대한 영향 31
• 2) 경사자기장에 대한 영향 32
• 3) 고주파펄스에 대한 영향 35
• 4. 소음 37
• 1) 소음의 영향 37
• 2) 실내 소음의 평가법 43
• 3) 소음의 파형 분류 47
• Ⅲ. 연구 대상 및 방법 48
• 1. 연구 설계 48
• 2. 연구대상 49
• 1) 자기공명영상장치 49
• 2) 자기공명영상 검사실과 조정실 49
• 3. 측정도구 51
• 1) 소음 측정 장비 51
• 2) 소음 분석 프로그램 52
• 4. 연구방법 54
• 1) 자기공명영상 검사실과 조정실의 공간 차폐 현황 조사 54
• 2) 자기공명영상검사 시 소음측정 59
• 5. 자료분석 61
• Ⅳ. 연구결과 62
• 1. 자기공명영상검사 시 소음의 주파수특성 62
• 1) 자기공명영상 검사실 주파수별 음압레벨 62
• 2) 자기공명영상 조정실 주파수별 음압레벨 66
• 2. 자기공명영상검사 시 소음의 시간이력곡선 및 파형특성 70
• 1) 자기공명영상 검사실 소음의 시간이력곡선 및 파형특성 70
• 2) 자기공명영상 조정실 소음의 시간이력곡선 및 파형특성 75
• 3. 자기공명영상검사 시 발생하는 소음의 분석 80
• 1) 자기공명영상 검사실의 NR 곡선에 의한 분석 80
• 2) 자기공명영상 조정실의 NR 곡선에 의한 분석 83
• 4. 청감보정음압레벨에 의한 평가 85
• 1) 자기공명영상 검사실 청감보정음압레벨 85
• 2) 자기공명영상 조정실 청감보정음압레벨 86
• Ⅴ. 고찰 88
• Ⅵ. 결론 94
• 참 고 문 헌 96
• Abstract 103

참고문헌 (Reference)

1 임청환, "MRI in Practice", 아카데미아, 2015

2 김재수, "건축음향(2판)", 세진사, 2014

3 환경부, "환경통계연감", pp.331-337, 2013

4 김재수, "소음진동학(4판)", 세진사, 2013

5 김재수, "건축음향설계(4판)", 세진사, 2008

6 김정민, "의료용 화상정보학", 대학서림, 대학서림, pp.79~80, 2008

7 김재수, "건축음향설계방법론", 서우, 서우, 2001

8 환경부, "소음, 진동공정시험방법", 환경부 고시 제2003-221호, 2003

9 정승은, "특수, 고가 의료장비 관리개선 방안 연구", 한국의료 품질관리원, pp.11-30, 2010

10 김대호, 김학겸, "임상에서 실천할 수 있는 자기공명영상검사", 대학서림, pp.17-74, 2004

11 김혜연, "이천 군부대 사격장 사격소음의 영향평가 보고서", 원광대학교 건 축음향연구실, 2014

12 김대군, "난청 판정을 위한 군 건설 장비의 소음 특성에 관한 연구", 원광 대학교 건축음향연구실, 2008

13 정아영, "군산 새만금컨벤션센터 기계실 소음 영향평가 및 방음대책 보고 서", 원광대학교 건축음향연구실, 2014

14 이동훈, "대학병원 공조실에서 발생하는 소음대책 수립을 위한 영향평가 보고서", 원광대학교 건축음향연구실, 2013