의학상식

PET/CT(퓨전양전자방출단층촬영)란?

야국화 2008. 12. 10. 10:04
핵의학검사-4.PET/CT(퓨전양전자방출단층촬영)
PET/CT(퓨전양전자방출단층촬영)란?

PET/CT는 양전자방출단층촬영(Positron Emission Tomography)장치인 PET과 CT(Computed Tomography)를 결합한 형태로서 생체내에 양전자를 방출하는 방사성의약품을 투여한 후 전산화 단층촬영과 유사한 방법으로 360 모든 각도에서 측정되는 방사능의 분포를 재구성하여 영상화합니다. 이때 사용되는 동위원소는 F-18, C-11, N-13, O-15, 등이 사용됩니다. 생리화학적인 신진대사의 변화를 정확하게 나타낼 수 있으며 높은 해상력의 해부학적인 영상까지 융합시켜 기존의 PET 검사보다 정확도가 더욱 높아졌습니다.

 

원리

방사성동위원소를 붙여 만들어진 방사성의약품은 체내에서 양전자를 방출하게 됩니다. 주사된 방사성의약품은 인체 내에 풍부한 주변 전자와 만나서 180도 반대방향을 가진 에너지 511 KeV의 감마선 두 개를 인체 밖으로 방출시킵니다. 이 두 개의 감마선을 PET의 원형검출기에서 동시 인식하여 컴퓨터에 수록하며 이 자료를 재구성하여 영상화 함으로써 체내에 있는 방사성의약품의
분포를 확인하는 원리입니다.

PET장점

PET의 특징
PET 검사에서 사용하는 감마선은 511 KeV의 에너지를 가집니다. 에너지가 높기 때문에 우리 몸을 잘 투과하여 체내 깊은 곳의 정보도 잘 파악할 수 있습니다.
기존의 감마카메라는 3개의 카메라를 사용하였으나 PET는 검출효율을 높이기 위하여 원형으로 배열된 30개 이상의 카메라가 작동합니다. 또한 NaI 크리스탈 대신 BGO크리스탈 검출기를 사용함으로써 기존의 감마선 이용 검사보다 해상도를 크게 높여 진단 성능이 향상되었습니다.
PET의 장점
X-Ray나 CT, MRI는 인체내의 구조를 영상화하여 해부학적으로 병소부위를 찾아 진단하지만 PET는 질병발생시 해부학적인 변화가 오기 전 생화학적 변화가 나타날 때의 기능을 영상화하여 몸의 이상을 진단합니다. 이러한 생화학적 변화는 해부학적 변화보다 먼저 일어나기 때문에 암의 조기 진단 및 미세 암 진단에는 CT/MRI 보다 PET가 더 우수합니다.

또한 CT/MRI는 1회에 몸의 일부분만 검사할 수 있지만 PET는 1회에 전신 부위를 검사할 수 있기 때문에 우연히 다른 종류의 암도 발견할 수 있습니다. PET는 11C, 15O, 13N, 18F 등 자연계에 흔히 존재하는 양전자방출 물질을 사용하고, CT/MRI에서와 같이 조영제를 사용하지 않으므로 검사중의 부작용이 없습니다.
PET의 이용 - 암 조기진단에 이용
암세포는 정상세포보다 빨리 자라고 성장이 멈추지 않는 특성이 있습니다. 이런 특성 때문에 암세포는 주 에너지원인 포도당을 많이 사용하게 됩니다. 포도당과 유사한 형태인 FDG는 정상세포보다 암세포에 많이 섭취됩니다. 따라서 FDG의 섭취정도를 영상화하면 암을 조기 진단할 수 있습니다. 기존의 CT 및 MRI는 종양의 크기나 모양으로 암을 진단하기 때문에 일정 크기 이상의 혹이 되어야만 암을 발견할 수 있었습니다. 그래서 아주 미세한 암세포나 종양은 발견하지 못하는 경우가 많았고, 양성종양인 경우에도 혹의 크기나 모양에 따라서 암으로 오인될 수 있었습니다.

그러나 대사의 변화를 영상화하는 PET는 종양의 크기나 모양보다는 암세포의 특성을 영상화하기 때문에 양성종양과 암을 정확하게 감별할 수 있습니다. 또한 암의 발생과정은 형태의 변화 이전에 대사 변화가 먼저 일어나므로 PET를 이용하면 암을 조기에 발견할 수 있습니다.
종양에서의 이용
암의 조기진단
암의 병기 결정
암의 전이 여부 판정
암의 치료효과 판정
암의 재발여부 판정
암의 원揷뉼?진단
심장질환 등에서 이용
심장근육 손상정도 평가
심질환의 심근 생존 여부
  판별 등
뇌질환에서의 이용
뇌종양의 중증도 평가
치매 판정
간질의 원인 부위 평가

PET/CT 검사진행 순서
싸이클로트론 → 방사성의약품(FDG) 주사 → 1시간 대기 → 촬영(30분~2시간) → 판독

PET/CT 검사시 주의사항
(1) 전신 및 종양부위 PET/CT
검사가 예약된 당일 아침부터 금식을 하시게 됩니다. 그러나 물을 충분히 드시는 것이 정확한 검사를 위해 도움이 됩니다. FDG 주사 후 보행, 대화 자제.
환자의 병력에 따라 전신을 단계적(약 15Cm)으로 나누어 촬영하거나, 한 부위만을 촬영합니다. 검사시간은 환자의 병력에 따라 60-90분 걸립니다.

(2) 심장질환검사
검사가 예약된 시간으로부터 최소한 6시간 전부터 음식을 드시면 안됩니다.
그러나 물은 마음대로 드셔도 좋습니다. 당뇨병력이 있는경우 미리 말씀해 주시기 바랍니다.(혈당조절이 필요.) 정확한 검사를 위하여 심장관련 약을 끊어 주시되, 외래나 병실에서 담당 의사가 검사당일에도 끊지 말라고 지시한 약만은 계속 드시도록 하십시오.
또, 담배와 커피, 홍차, 콜라, 초코렛, 바나나 등의 음식은 검사에 영향을 주므로 검사 하 루 전부터 피해 주십시오.
원리
방사성 동위원소를 이용하는 PET와 X-ray를 이용하는 CT를 접목시켜 PET의 기능적 영상과 CT의 해부학적 영상을 동시에 얻어 기존의 PET보다 정확성이 증가한 PET 검사입니다.

필요성
  • 생화학적인 PET 영상과 해부학적인 CT 영상을 동시에 검사함으로써 PET에서 발견된 병변의 위치와 크기의 판단이 가능합니다.
  • 촬영시간이 단축되어 환자의 불편이 감소되었고 결과의 신뢰성이 증가하였습니다.
기대 효과
PET/CT와 같은 최신 장비를 운영함으로서 타 병원에서 불가능한 우수한 영상을 제공하여 암의 조기 발견에 유용합니다.
종양 PET/CT
대상종양 방사성의약품 적응증
폐암
대장암
유방암
두경부암
악성림프종
피부암
뇌종양
자궁암
난소암
갑상선암
간암
췌장암
식도암
방광암
전립선암
신장암
고환암
위암
전이암
포도당대사
   F-18 FDG
   C-11 Acetate
아미노산대사
   C-11 Methionine
항암제 분포
   F-18 5-FU
진단
병기판정
치료효과판정
재발검사
이중 FDG가 가장 널리 쓰이며 특수한 경우 C-11 Acetate 등이 쓰이는 경우도 있습니다.
갑상선 PET/CT
PET/CT와 같은 최신 장비를 운영함으로서 타 병원에서 불가능한 우수한 영상을 제공하여 암의 조기 발견에 유용합니다.
Siemens PET ECAT HR+ scanner
최신기종의 고해상도 PET 카메라를 통하여 암진단을 할 수 있다. BGO 검출기를 이용한 원통형의 PET 카메라 안에 환자가 누워있으면 인체 내의 대사능을 영상화하는 것이다. PET 영상은 기능적 영상으로 기능을 대변하는 화합물에 양전자방출핵종을 표지하여 인체에 주사하면(추적자, radiotracer) 기능에 따라 체내에 분포하게 된다. 이를 영상화하는 것이므로 기능을 영상화 하는 것이다. 가장 많이 이용하는 화합물이 FDG인데 이는 포도당의 대사능을 반영하므로 FDG PET는 인체의 포도당 대사능을 영상화하는 것이라고 할 수 있다. 암세포는 포도당 대사능이 정상세포보다 증가하므로 PET 영상으로 포도당 대사능이 증가한 것을 보고 암을 진단할 수 있다.
FDG PET 영상 : 단층영상뿐 아니라 3D 입체 영상을 통해서 암을 진단할 수 있다.
GE PET/CT scanner
동일한 시간과 동일한 위치에서 PET영상과 CT 영상을 동시에 얻어 이를 소프트웨어를 통하여 영상 정합을 하면 PET의 기능-대사 영상과 CT의 구조영상을 결합하여 볼 수 있다. 원자력의학원 내 한국 PET센터는 국내 최초로 PET-CT를 도입하여 암진단에 이용하고 있다. 고해상도의 최신기종의 CT (8 sliced MDCT)를 장착하여 횡단면뿐 아니라 시상면에 대한 해상도가 뛰어나다.
PET-CT의 정합영상 : 폐암 환자에서 PET-CT 정합영상: 폐암과 림프절 전이 병소의 위치와 악성도를 파악하여 병기를 결정할 수 있다.
microPET (microPET R4)
동일한 시간과 동일한 위치에서 PET영상과 CT 영상을 동시에 얻어 이를 소프트웨어를 통하여 영상 정합을 하면 PET의 기능-대사 영상과 CT의 구조영상을 결합하여 볼 수 있다.
원자력의학원 내 한국 PET센터는 국내 최초로 PET-CT를 도입하여 암진단에 이용하고 있다. 고해상도의 최신기종의 CT (8 sliced MDCT)를 장착하여 횡단면뿐 아니라 시상면에 대한 해상도가 뛰어나다.
microPET을 이용한 마우스 영상
PET

PET(Positron Emission Tomography)란 양전자를 방출하는 방사성의약품을 체내에 주사한 후

 인체 내에서 발생하는 방사선의 분포를 영상화하여 암의 발생 및 재발 유무 등을 진단하는

 방법입니다.

체내에서 일어나는 현상을 알아내기 위하여 인체를 구성하는 물질에 양전자를 방출하는 방사성

동위원소를 붙여 방사성의약품을 만들게 되는데 소량의 방사성의약품으로도 체내에서 일어나는

 변화를 감지할 수 있습니다.

체내에 주사된 방사성의약품은 체외의 카메라를 통하여 인체내의 포도당 대사 분포를 영상화할

 수 있도록 도와 줍니다. 현재 가장 많이 사용되는 방사성의약품은 포도당 유도체인

FDG(Fluoro-Deoxyglucose)입니다.

PET/CT

PET/CT는 CT의 뛰어난 해부학적 영상과 PET의 생화학적인 정보를 결합하여 암의 발생 유무와

위치, 형태 및 대사 이상 등을 정확하게 파악하여 암을 진단하는 장비입니다.
CT는 인체의 해부학적 변화를 정확하게 반영하여 병소의 위치와 형태를 관찰하는데 좋지만

병소의 특성 평가와 조기 진단이 어렵고, 치료 후 병소 변화에 대한 평가도 어려운 점이 있습니다.
PET는 해부학적 변화가 일어나기 전 단계인 대사 이상을 정확하게 찾아내므로 CT에 비해 종양의

 조기 진단이 가능하며, 질환의 병기 결정, 종양의 악성여부 판정 및 효율적인 치료방법 결정,

 치료 후 재발여부 판정에 좋은 검사 방법입니다.

그러나 PET는 CT보다 해상도가 낮아 병소의 정확한 위치나 주위 장기와의 관계 등을 정확하게

 파악하는데 어려운 점이 있습니다. 이러한 PET의 단점을 보완하고 CT의 장점을 결합하여

등장한 것이 PET/CT입니다. PET/CT는 난치성 뇌신경계 질환, 악성종양, 심장질환 등의

임상분야에서 이용되고 있습니다.

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