SPECT와 PET의 원리 구성 임상예

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SPECT와 PET의 원리 구성 임상예에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

양을 기능적 관점에서 평가할 수 있으며 해부학적 정보를 제공하는 CT, MRI와 상호보완적으로 사용할 수 있다.
심장학에서는 [13N]ammonia처럼 혈류에서 신속히 제거되며 심근으로의 추출률이 매우 높은 추적자를 사용하여 국소 심근혈류를 구할 수 있으며, 11C-acetate를 사용하여 심근의 유산소대사를 평가하고, [18F]FDG를 사용하여 심근의 포도당이용율을 평가할 수 있다. 허혈성심질환에 있어서 PET의 역할은 매우 중요하며 관상동맥질환 유무를 비침습적으로 정확히 진단할 수 있을 뿐만 아니라 생존심근이 어느 정도인가를 알 수 있어 치료방법의 결정과 치료후의 결과를 판정할 수 있게 한다. 관상동맥 조영술이 침습적이고 협착정도를 형태적으로만 알 수 있는 반면, PET 영상에서는 국소혈류량을 정량화하여 질환의 유무를 보다 생리적으로 진단할 수 있고 심근의 생존능을 정확하게 평가할 수 있다.
6)PET/CT
-핵의학 영상만으로는 해부학적 정보가 부족하며, 특히 종양 진단에 있어 국소진단이 어려운 것이 큰 결점이다. 이러한 결점을 개선하여 PET의 정보와 CT의 정보를 한 번에 수집한 융합영상으로 나타낼 수 있는 장치인 PET/CT가 개발되었다. PET/CT는 1988년 폐암, 갑상샘암, 자궁암 등을 진단하는데 이용되었고, 현재 암 등의 난치성 질환 등을 효율적으로 진단하고 치료를 계획할 수 있는 혁신적인 기기이다.
(1)PET/CT의 원리
-PET/CT의 구조는 PET과 CT가 하나로 된 장치이다. 대부분위 CT와 PET은 직선상으로 설계하고 있으며, gantry의 배치나 작동방식에서는 차이가 있다. 최초의 PET/CT는 spiral CT와 부분적인 원형의 PET 검출기를 회전하여 감마선을 검출하는 장치였으며. 2000년 소개된 PET/CT 장치는 고정원형의 BGO 섬광체를 이용한 검출기를 이용하였다. 2003년에는 16 slice CT와 LSO PET가 사용되어 영상의 질적인 향상은 물론 검사 시간을 단축시킬수 있었다.
(2)PET/CT의 특징
-CT를 정밀한 융합영상 작성에 이용하며, CT로 transmission image를 얻을 수 있다.
가)영상융합으로서의 CT:영상진단의 기본성능으로서 공간분해능, 시간분해능, 콘트라스트 분해능이 있다.
-공간분해능: 작은 구조물을 식별할 수 있는 능력. 작을수록 좋다.
-시간분해능: 영상을 얻기 위해 소요되는 시간, 짧을수록 우수하다.
-콘트라스트 분해능: 목적한 구조물을 얼마나 명료하게 나타낼 수 있는 가를 나타냄. 높을수록 우수하다.
PET은 콘트라스트 분해능은 우수하지만 공간분해능이 매우 나쁘므로 공간분해능이 우수한 CT를 정확히 중합할 수 있으면 작은 병변이나 장기의 경계부근의 병소위치 진단이 가능해진다.
PET/CT에서는 환자가 누운 상태에서 CT와 PET을 촬영할 수 있기 때문에 위치의 정확성이 높으며, 자동적으로 융합영상이 만들어지므로 영상처리 하는데 어려움이 없다.
나)산란흡수 보정용 CT(CT attenuation correction : CTAC)
PET/CT의 또 하나의 이점은 CT를 이용함으로서 검사시간의 단축과 화질의 향상이다. 체내로부터 소멸복사에 의해 방출되는 r선은 산란과 흡수에 의해 표재와 심부에서 강도가 다르게 됨으로 정확히 r선을 측정하기 위하여 미리 인체의 산란흡수에 대한 데이터를 측정하여 실제로 측정한 데이터를 보정해야 할 필요가 있다. 이와 같은 보정용 데이터 수집을 transmission scan이라 한다.
(3)PET/CT의 임상이용
보통 PET/CT 영상기록 과정은 촬영부위 선정을 위한 CT scout촬영과 감쇠보정을 하기 위한 transmission scan을 시행한 다음 PET gantry로 환자를 이동하여 emission 영상을 기록한다. 그리고 CT영상과 PET영상을 융합한 영상을 얻게 된다. 해부학적으로 복잡한 복부골반부와 두경부에 유용하다.
(4)PET/CT의 피폭선량
PET/CT의 보급으로 발생되는 문제점은 피폭선량의 증가이다. 악성종양과 같은 심각한 질환의 경우에는 정확한 진단정보를 얻기 위하여 어느 정도의 피폭은 허용될 수밖에 없다. 그러나 PET/CT를 이용한 건강검진의 증가와 함께 검진대상인 정상인의 경우 방사선 피폭은 반드시 감소시켜야 한다.
팬톰에 의한 피폭선량을 검토한 결과에 의하면 진단용 CT, 즉 고화질의 CT로 전신을 촬영할 경우에는 PET검사 단독의 경우에 비해 피폭선량은 약 5배로 증가하게 되며, 이것은 간과 할 수 없는 많은 양이다. 그러나 CT는 촬영조건을 변경함으로서 피폭선량도 크게 변화한다. PET/CT에서 중요한 것은 검사목적을 명확히 하여 CT의 화질과 피폭선량의 최적화를 도모하는 것이다. 이를 위하여는 임상과 방사선의 지식을 모두 갖춘 전문인이 필수적이다.
(5) PET/CT의 장래
PET/CT는 종야진단에 유용성이 있을 뿐만 아니라, 두부나 심자 그리고 악성종양의 뼈전이 영역에서도 유용성이 높아지고 있다. 앞으로 PET/CT로 악성종양의 괴사부분과 세포성분을 감별하면서 생검을 시행하는 ‘PET/CT 하의 생검’등도 고려할 수 있다.
현재의 18F-FDG만에 의존한 PET/CT로는 반드시 장래가 밝은 것은 아니다. FDG는 현재에는 종양진단에 있어 가장 우수한 의약품이나 특이도가 충분하지 않다. 즉 종양뿐만 아니라 염증이나 생리적 부위에도 집적이 나타난다. 이와 같이 특이도는 낮으나 감도가 높은 진단법으로서 최근 MRI를 이용한 확산강조영상이 주목받고 있다. 최신의 MRI장치는 전신주사도 가장하며, 공간분해능, 검사시간, 피폭 면에서 병변의 검출능이 같으면 모든 점에서 MRI가 PET/CT보다 우수하다. 검출능에 관한 상세한 검토는 아직 이루어지지 않았으나 MRI가 기능 영상으로서 PET/CT의 강력한 비교대상이 되는 것은 의심할 여지가 없다. 앞으로의 PET의 발전에 있어서 중요한 것은 새로운 방사성의약품의 개발이며, 또한 특이도가 높은 진단의약품이 바람직하다. PET/CT가 발전하기 위하여는 영상재구성에 요구되는 software의 개발은 물론, hardware에서 섬광체 및 기기의 개발이 필수적이라고 할 수 있다.

키워드

SPECT,   PET,   핵의학,   양전자,   방사성의약품