양전자 방출 단층촬영

위키백과, 우리 모두의 백과사전.
이동: 둘러보기, 검색
양전자 방출 단층 촬영술 (PET)을 이용하여 촬영한 .

양전자 방출 단층 촬영 (Positron Emission Tomography, PET)은 양전자 단층 촬영이라고도 부르며 양전자 방출을 이용하는 핵의학 검사 방법 중 하나로 양전자를 방출하는 방사성 동위원소를 결합한 의약품을 체내에 주입한 후 양전자 방출 단층 촬영기를 이용하여 이를 추적하여 체내 분포를 알아보는 방법이다. 검사, 심장 질환, 질환 및 뇌 기능 평가를 위한 수용체 영상이나 대사 영상도 얻을 수 있다.

음전하를 가지고 있는 전자와 물리적 특성이 유사하지만 정반대로 양전하를 가지고 있는 것을 양전자라고 한다. 이러한 양전자는 방사선의 한 종류로서, C-11, N-13, O-15, F-18 등의 방사성 동위원소에서 방출되는데 이러한 원소들은 생체의 주 구성 물질이기 때문에 이를 이용하여 의약품을 만들 수 있다. 가장 흔히 이용하는 방사성 의약품인 F-18-불화디옥시포도당(F-18-FDG)는 포도당 유사 물질이어서, 이를 주사하면 몸 안에서 암과 같이 포도당 대사가 항진된 부위에 많이 모이게 된다.

최근에는 양전자 단층 촬영 스캐너와 컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캐너를 하나로 결합시킨 양전자/컴퓨터단층촬영(PET/CT) 스캐너가 널리 보급되어 있다. 양전자/컴퓨터단층촬영은 컴퓨터 단층 촬영 스캐너의 첨가로 해부학적 정보 제공과 함께 좀 더 정확한 영상 보정이 가능하여 기존 양전자 단층 촬영에 비해 영상 화질이 한층 우수하다.

원리[편집]

양전자 방출 단층촬영은 붕괴시 양전자를 방출하는 (반-베타붕괴) 방사선 동위원소를 이용해 체내의 물질대사를 추적한다. 반-베타붕괴를 하는 방사선 동위원소들은 대체로 반감기가 짧기때문에 (O-15: 2분, N-13: 10분, C-11: 20분, F-18: 110분) 투여 직전에 사이클로트론 등을 이용하여 제조한다. 일반적으로 방사성 동위원소를 만들려면 원자로 등을 이용해 중성자를 쬐는 방법을 이용하지만, 양전자 방출 핵종은 원자핵의 양성자 수가 더 많아야 하기때문에 사이클로트론에서 양성자와 중입자를 쬐어 생성한다. 방사성 트레이서는 병원 내에 설치한 사이클로트론에서 만들거나 비교적 반감기가 긴 물질은 업체에서 공급받는 것도 가능하다.

인체에 투여된 동위원소는 체내에서 1개의 양전자를 방출하며 붕괴한다. 방출된 양전자는 근처의 전자와 쌍소멸하고 전자의 정지질량에 해당하는 에너지(511KeV )의 광자(감마선) 두 개를 생성한다. 이때 두 개의 감마선은 운동량 보존법칙에 의해 서로 정반대 방향으로 진행한다.

PET 장비는 인체의 주위를 둘러싸도록 배열된 다수의 감마선 검출기와 2개의 광자신호의 동시성을 판별하는 회로로 구성된다. 검출기 중 두 개가 동시에 감마선을 감지하면, 그 두 검출기를 잇는 직선 위에서 쌍소멸이 일어났다는 것을 알 수 있다. 따라서 이 정보를 모아 컴퓨터로 입체 영상을 재구성한다. SPECT와는 달리 방사선의 입사 방향을 한정하는 콜리메이터가 필요없고, 감지기 앞에 차폐체를 둘 필요가 없다. 따라서 일반적으로 PET는 SPECT보다 감도가 높고 정량성이 뛰어나다. 그러나 하지만 이용할 수 있는 방사성 동위원소의 종류가 적기때문에 PET를 충분히 활용하기 위해서는 트레이서의 개발이 필수적이다.

역사[편집]

의학용 영상기술의 시초는 1972년 X선을 이용한 엑스선 전산화 단층 촬영으로 볼 수있다. 그 전까지는 2차원적인 단면만을 볼 수 있었던 영상 기술이 X선 단층 촬영 기법을 통해 3차원으로 볼 수 있게 된 것이다. 이 기술을 시작으로 많은 2세대 영상기술이 발전하게 되는데, 이러한 기술로는 핵의학 부분에서 발전한 방사성 동위원소를 이용한 PET와 핵 자기공명 원리를 이용한 자기공명영상(MRI)이 있다. MRI는 자기장에 의해 특정 에너지준위를 얻는 특정 원자핵의 위치를 측정하는 방법인 반면 PET는 양전자를 방출하는 방사성 동위원소를 의약품에 결합하여 이의 체내 분포를 알아보는 방법이다.

같이 보기[편집]