유방 촬영의 역사에 대해서 알아봅시다.

안녕하세요. 오늘은 유방 촬영의 역사에 대해서 알아보겠습니다.

 

베르린 대학의 외과 의사인 Albert Salomon이 1913년에 최초로 방사선 사진법을 유방암 검사에 이용하였다. 그는 3천회 이상 유방 생검조직(specimen)을 가지고 방사선 사진을 촬영하여 그 자료와 현미경적 검사에 의한 결과와의 관련성을 검토하였다. 그는 미세석회화 병변(microcalcification)이 악성종양(malignancy)과 관련이 있다는 것을 방사선 사진을 통해 밝힌 최초의 사람이었다. 그 이후에 많은 사람들에 의해 방사선 사진이 유방 조직 검사에 유용하다는 것이 증명되었다. 실물 유방 촬영은 1930년 미국의 방사선과 전문의인 Stafford Warren에 의해서 였다. Warren은 119명의 유방 수술 환자를 대상으로 수술하기 전에 실제 유방으로 방사선 사진을 촬영하였다. 그는 일반 X선 장치에 양면 fine-grain calcium tungsten 증감지, moving grid를 이용하여 50~60 kVp, 70 mA, 63 cm 초점영상면 사이 거리(FFD), 2.5초의 노출 조건으로 촬영을 하였다. 1950년대에 들어와 많은 의사들에 의해 정상과 비정상적인 유방의 사진에 대한 표준이 마련되었으며 유방압박(breast compression)의 유용성에 대한 보고가 나오기 시작했다. 우루과이의 Raul Leborgne은 한쪽 끝을 평면으로 만든 긴 cone을 이용하여 유방압박을 하였고 low kVp(20~30 kVp), nonscreen type film, 60 cm FFD의 조건을 이용하여 유방 압박 두께 1cm마다 5 mA의 다른 조건을 적용하였다.
1960년 미국 텍사스 Anderson Hospital의 방사선과 전문의인 Robert Egan 이 high mA-low kVp 테크닉이 믿을 수 있고 재현성 있는 고진단 화질의 유방 영상을 얻을 수 있다고 발표하였다. Egan은 일반 X선 장치에 여과 장치를 이용하여 최적의 연조직 영상을 얻을 수 있게 변경하였고, control panel도 30 kVp 이하로 쓸 수 있도록 제작하였며, Kodak M type film(산업용)을 이용하여 좋은 선예도와 높은 대조도를 얻고 실린더 cone을 사용하여 산란었다. 선을 제거하였다. 그는 26~28 kVp, 300mA, 90 cm 초점-영상면 사이 거리(SID), 6초의 노출조건으로 획기적인 영상을 얻는데 성공하였다. 이후로 많은 방사선과 의사들에 의해 Egan의 촬영조건이 이용되었다.

 

1. 기계 장치의 발달

 

1960년대 중반까지는 유방촬영(mammography)에 일반 X선 장치가 이용되었다. 1965년 프랑스의 Charles Gros에 의해 최초의 유방 촬영 전용 장치가 개발되었다. 이 장치는 molybdenum target을 이용하여 낮은 에너지의 X선을 얻게 되어 대조도를 현저히 높였으며, 고정된 cone으로 압박을 하여 유방의 두께를 줄이고, X선 노출 중에 유방의 움직임을 막을 수 있었다. 1967년 compagnie general de radiologie(CGR)사에서 Gros의 표준에 의해 Senor Eraphe라는 최초의 상업용 유방 촬영 장치가 개발되었다. 이 장치는 0.7mm초점의 molybdenum target으로 선 세포조직(parenchyma)과 지방(fat), 석회화(calcification)사이의 대조도를 높였으며 control panel도 40 kVp, 40 mA 이상, 10초 이상으로 유방 촬영 전용으로 만들어졌다. 또한 교체 가능한 압박 cone을 사용함으로써 산란선과 환자의 움직임에 의한 불선예도를 줄이고 겹쳐진 유방 조직을 펼칠 수 있게 하였다. 이 장치는 C-arm을 회전할 수 있게 만들어 환자가 서 있는 상태에서 여러 가지 다른 위치(position)의 사진을 찍을 수 있게 하였다. 1960년대 후반 Gershon-Cohen은 Senographe와 일반 X선 장치를 비교 시험한 결과를 보고 하였다. 이 결과에 따르면 Senographe가 일반 X선 장치에 비해서 영상대조도(image contrast), 선예도, 석회화의 묘사에 현저한 개선이 있는 반면 방사선량의 증가와 짧은 초점영상면 사이 거리로 인하여 약간의 영상확대와 가끔씩의 왜곡이 있다고 하였다. 1970년대 초에는 Mammomat(Siemens), Mammodiagnost(Philips), Mammorex(Picker)라는 다른 유방 촬영 전용 장치가 소개 되었는데 모두 여러 가지 기술적인 개선이 있었다. 1978년 Diagnost-U(Philips)에는 최초로 움직이는 격자(moving grid, recipromcation grid)를 장착하였다. 물론 격자는 1930년 Stafford Warren에 의해서 사용 되었다. 1986년 Edward Sickles와 William Weber는 치밀한 유방조직(dense breast)에서는 격자가 커다란 효과가 있지만 지방질의 유방조직(fatty breast)에서는 약간의 효과가 있다고 보고하였다. 1970년대 후반부터 1980년대 초까지 유방 촬영 장치는 많은 개선이 있었다. 유방압박의 조절을 발 스위치(foot pedal)로 함으로서 방사선사가 두 손을 이용하여 보다 정밀하게 유방 자세 조정(breast positioning)을 실시할 수 있게 되었다. 자동노출장치(automatic exposure timer)의 개발로 더욱 균등한 화질을 얻을 수 있게 되었고, 이것은 유방 검진(screening mammography)의 대중화에 기여하였다. 1970년대 후반에 미세 초점(micro-focal spot)의 X선관이 개발되어 특정 부위의확대 유방 촬영에 더욱 좋은 영상을 얻을 수 있게 되어 일반 유방 촬영상과의 비교가 더욱 쉽게 되었다.

 

2) 증감지 필름 시스템(Screen-film system)

1972년에 Dupont사에서 유방 촬영의 증감지-필름 시스템이 처음으로 제품화 되었다. 이 새로운 증감지-필름 시스템은 노출을 짧게 하였고 움직임에 의한 불선예도를 감소 시켰으며 직접 필름에 조사할 때보다 방사선량을 10~20배 줄이게 되었다. 1974년 3M Company에서 희토류 증감지를 소개 하였는데 이것은 calciumtungstate 증감지보다 X선 에너지를 빛으로 바꾸는데 효율적이고 fast-speedfilm과도 결합 할 수 있었다. 1975년 Eastman Kodak사에서 fast Min-R film과 rare-earth Min R screen을 이용한 흡수가 적은 Min-R cassette를 개발하였다. 1980년에는 Min-R screen과 Ortho-M film 조합을 개발했는데 이것은 기존의 Min-R 조합에 비해서 방사선량을 반으로 줄일 수 있었다. 1986년에는 양면 증감지~양면 유제 필름 시스템(two-screen dual-emulsion film system)을 소개했는데 방사선량은 줄일 수 있었으나 해상력이 떨어져 사용을 기피하게 되었다.

3) 필름 현상기(Processor)

필름 현상 또한 유방촬영술의 발전에 중대한 역할을 하였다. 1942년 전에는 모든 방사선 사진 현상을 수동으로 하였다. 1942년 Pako Company에서 최초의 자동 현상기를 발명하였는데 현상시간은 약 40분 정도 걸렸다. 1956년 코닥(Eastman Kodak)사에서 최초의 롤러 이동식 현상기를 만들었다. 이 현상기는 모든 종류의 필름을 현상할 수 있었으며 현상 시간은 약 6분 정도 되었다. 1960년에 다루기 쉽고 건조가 빠른 polyester film base가 나왔다. 1965년 코닥사에서 90초 현상기가 만들어졌으며, 현재는 45초 현상기가 개발되어 사용되고 있다.