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Q PET-CT 검사에 대한 이해 - 천경아 교수
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건강코너 _ 암(癌), 더 이상 숨을 곳이 없다!

PET-CT 검사에 대한 이해

- CT나 MRI 같은 해부학적 영상 필수, 이에 더해 PET는 기능적인 정보를 제공하는 암 진단 최신 장비 -

▇ PET-CT 검사의 원리
PET(양전자 방출 단층 촬영)란 양전자를 방출하는 동위원소가 붙은 의약품을 환자에게 정맥 주사한 후, 이 약품이 전신에 고루 퍼지게 되면 촬영을 하여 질병으로 인한 생화학적 변화를 판단, 질병을 진단하는 최첨단 검사 방법이다. PET-CT란 PET 영상을 보완하기 위해 개발된 것으로 PET에서의 이상 부위를 정확히 국소화시키는데 도움이 되며, PET 영상을 좀 더 선명하게 볼 수 있는 장점이 있다.

검사를 위해서는 양전자를 방출하는 방사성 동위원소(F-18, C-11, N-13 등)가 필요하며, 이 동위원소를 우리 인체를 이루고 있는 물질과 유사한 물질들(포도당, 아미노산 등)과 결합시켜 F-18 FDG(포도당 유사체)나, C-11 Methionine(아미노산 유사체) 같은 방사성의약품을 만드는 과정이 필요하다. 그리고 이렇게 만들어진 방사성의약품을 인체에 주사해 그 분포를 보기 위한 영상 촬영 장비가 필요하다.

가장 많이 사용하는 방사성의약품인 F-18 FDG는 각종 암을 조기 발견하고 암의 병기 설정 및 치료 효과의 판정 등은 물론, 치매 진단 및 간질 병소의 국소화 그리고 심근경색 환자에서 생존 심근의 진단 등에 이용되고 있다. 암세포는 포도당 대사 과정이 정상 세포와는 다르게 당 분해 작용과 당 수송 물질들이 증가되어 있어 포도당의 비정상적인 대사가 일어난다. 이러한 대사의 결과로 암세포는 F-18 FDG를 과다 축적하는 성질을 가지게 되며, 이를 이용해 우리 몸의 암세포를 찾아낸다. F-18 FDG 외에도 여러 종류의 다른 방사성의약품으로 각종 질병을 진단하는데 도움을 받을 수 있다.

▇ F-18 FDG를 통한 PET-CT 검사 전 준비 및 검사 방법
검사 전 적어도 6시간 이상 물 이외의 금식(당분이 든 각종 음료수 및 포도당이 함유된 수액 제재 포함)이 필요하며, 수분 섭취는 충분하게 500㎖~1ℓ 정도 해야 한다. 당뇨병이 있는 경우는 혈당 조절이 잘 되어야 한다. 검사 당일 심한 운동을 하지 않고, 대기 시 보행이나 말을 많이 하지 않도록 자제해야 좋은 검사 결과를 얻을 수 있다.

검사는 방사성의약품을 정맥으로 주사하고, 약 1시간(45~80분) 정도 약품이 전신에 흡수되도록 기다린 후, 촬영을 실시한다. 촬영 시간은 촬영 목적 및 부위에 따라 다르기는 하지만, 20분 내로 촬영할 수 있으며, 최신 장비가 도입됨에 따라 촬영 시간이 더욱 단축되고 있다.

▇ F-18 FDG를 통한 PET-CT 검사의 이용
암으로 진단받은 환자에서 병기 결정에 많은 도움이 되며, 특히 전신을 볼 수 있어 다른 장기로의 전이를 찾는데 유용하게 사용된다. 또 암의 치료 후 치료 효과 판정 및 재발에 관한 평가 판정의 유용성도 활발히 연구되고 있다. 게다가 악성 림프종 등에서 진단 및 항암 치료에 대한 판정에 효과적인 방법으로 알려져 있다.

암의 진단에 있어 CT나 MRI 같은 해부학적 영상도 반드시 필요하나, PET는 이와는 다르게 기능적인 정보를 제공할 수 있어 비록 해부학적 영상에서 악성 병변이 의심되지 않더라도 PET에서 이상 소견이 발견될 수 있다.

건강 검진이 목적인 경우 폐암, 대장암, 갑상선암 등을 발견하는 데 유용한 검사법으로 인정받고 있으나, 모든 부위의 암을 다 찾아낼 수는 없다. 5mm 이하의 작은 종양이나 전(前)암 단계 발견이 어렵고, 부위에 따라 정확도의 차이가 다르다. 또 암의 종류에 따라 포도당 섭취를 하지 않는 것들이 있어 위암의 경우에는 위내시경 검사를, 간암의 경우에는 간초음파 검사를 같이 시행하는 것이 좋다. 또 전립선암과 자궁경부암 검사에서 반드시 전립선특이항원과 자궁경부세포도말 검사가 같이 시행되어야 하며, 기본적인 혈액 검사, 소변 검사, 대변 검사도 같이 하는 것이 필요하다. 백혈병과 같은 혈액암은 혈액 검사에서 의심을 하게 된다.

PET-CT는 암의 진단 및 추적 관찰에 중요한 역할을 담당하고 있다. PET-CT가 비록 100% 완벽한 검사는 아니라 해도 암의 진단 및 추적 관찰에 있어 이제는 꼭 필요한 검사 중 하나로 자리 잡고 있다.
(▶ 진료문의 : ☎ 620-3070~1)
Q 조인호 교수의 - PET/CT 특집
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PET/CT 특집
조인호 핵의학과 / 부교수

Fusion PET은 어떻게 이용될 수 있는가?
우리 의료원은 기존 CT와 결합한 최첨단 Fusion PET을 설치하여, 7월 15일부터 본격적인 진료에 들어가려고 한다.
GE사에서 만든 이 fusion PET은 BGO 크리스탈 양전자 감지장치를 탑재한 PET과 여덟 개의 슬라이스 CT로 이루어진 최첨단 기종으로 손쉽고 안전하게 암 부위의 정확한 영상획득을 가능하게 하여 암의 진단 뿐만 아니라, 치료계획 수립이나 치료효과 판정에 더욱 객관적인 정보를 제공할 수 있으며, 암 환자 이외의 순환기 질환이나 신경계 질환에도 탁월한 효과를 발휘한다.
다음은 fusion PET이 여러 질병에 어떻게 활용될 수 있는지에 대해 간략하게 설명하고자 한다.
1. 암 정복의 첨병으로서의 역할
거의 동시에 촬영된 PET과 CT 영상의 정확한 합성으로 생명을 위협하는 질환을 찾아내어 치료에 필수 불가결한 정보를 보여주는 fusion PET의 영상은 가장 앞선 암 진단 장비로 암 환자의 진단부터 치료에 이르기까지 정확한 정보를 제공하여 임상의사가 최적의 진료로 환자의 암을 완치할 수 있도록 한다.
포도당 유도체인 deoxyglucose에 양전자 방출핵종인 F-18을 붙인 FDG를 사용하여 포도당 대사가 항진되어 있는 암세포를 정확히 찾아내어 암의 조기진단이 가능하게 하며, 이러한 암 세포의 대사상태를 판별함으로써 암이 천천히 자랄 것인지, 아주 빨리 자라는 암인지를 미리 알아낼 수 있다. 물론, 정확한 CT 정보로 병소의 위치와 함께 주위의 해부학적인 구조를 제공한다.
이러한 PET과 CT 영상을 하나로 합성하게 되면, 암 병소의 아주 세세한 변화까지를 알 수 있으므로 임상의사가 최상의 치료계획을 세울 수 있도록 도와준다. 당연히, 암 병소에 대한 정보가 많으면 많을수록, 좀 더 빠르고 정확하게 암의 비밀을 밝혀내어 완치의 가능성을 높여 줄 것이다.
Fusion PET은 어떤 다른 영상검사보다도 일찍 암을 찾아내어 정확히 병소부위를 집어낼 수가 있으며, 다른 검사에서 나타난 이상이 암인지 아닌지를 밝혀준다.
또한, 암 조직이 어떻게 분포되어 있는지, 어디에 있는지, 지금 암 세포의 양이 어느 정도인지를 알 수 있게 하여 수술로 암을 완전히 도려낼 수 있는지, 아니면 항암제나 방사선치료가 먼저 필요한지를 결정하게 한다.
몸 안의 다른 곳에도 암이 가 있는지, 어느 정도로 퍼져 있는지를 찾아내고, 치료 후 발생할 수 있는 암의 재발을 찾아내어 빠른 진료를 통한 암의 완치를 가능하게 할 수 있다.
암은 불치의 병으로 널리 알려져 있으며, 실제로 인류가 암의 정복을 위하여 전 세계 여러나라에서 천문학적인 돈을 암 연구에 쏟아붓고 있지만, 암 정복은 아직 요원하기만 하다.
그러나, 이제는 이러한 암 연구에 대한 성과로 많은 종류의 암 치료에 희망을 가질 수 있게 되었다. 아주 효과적인 많은 진단방법과 치료방법이 생겨난 것이다.
특히 치료에 있어서는 완벽한 치료법이 불가능하다 할지라도 다양한 항암제의 개발과 수술기술의 발달 및 방사선치료의 비약적인 발전으로 인하여 암 치료에 획기적인 전기를 마련하고 있는 것은 주지의 사실이다.
따라서, 이러한 다양한 암 치료를 보다 효과적으로 하기 위하여서는, 어떤 시기에 어떤 치료방법을 선택하느냐가 암 환자의 예후에 결정적인 변수가 될 수도 있게 되었다. 또한 치료효과의 정확하면서도 빠른 판정은 암 환자의 진료에 무엇보다도 중요한 부분이 되고 있으며, 이러한 판정에 가장 우수한 검사가 바로 Fusion PET이다.
항암제 치료 후 효과가 있는지 없는지를 재빨리 판단하여 같은 항암제를 계속하여 사용할 지, 다른 항암제로 바꾸어야 할 지를 결정한다던가, 방사선치료가 잘 되었는지 안 되었는지를 판단하여 암이 다시 커지기 전에 먼저 진료하여 암의 완치를 유도할 수 있도록 도와주는 것 등이다.
아직까지 인류는 암의 완치를 위하여 가야 할 길이 많이 남아 있지만, 분명히 과거와는 다른 성과를 가지고 있다.
fusion PET은 바로 우리가 암 정복을 위하여 개발한 최첨단 무기라고 할 수 있을 것이다.
이전에는 상상하기 힘들었던 PET과 CT를 동시에 시행하여, 한 번의 검사로 머리에서 발끝까지 암 발생부위를 찾아낼 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 해상력으로 mm단위까지 영상분석이 가능하여, 암의 원인연구, 예후판정, 치료방침 결정과 치료효과 판정 등에 사용될 수 있는 획기적인 최첨단 장비로 암환자에게는 fusion PET 영상은 희망의 영상(imaging for hope)라고 할 수 있을 것이다.
암의 진단과 치료에 필수적인 검사인 Fusion PET은 심장혈관 영상에 새로운 지평을 열고 있기도 하다.
현재 우리나라 사람들의 서구화된 식단은 관동맥질환의 유병률과 이로 인한 사망률을 급속히 증가시키고 있다.
물론, 심혈관 질환은 급사의 가장 흔한 원인으로 꼽히고 있기도 하다.
오래 전에 이미 알려진 것처럼 PET은 심혈관 이상을 찾아내는 가장 정확한 검사법이다.
여기에 CT가 더해짐으로 해서 (관동맥혈관 영상을 얻을 수 있다.) 심질환의 진단과 치료에 새로운 지평선을 열 수 있을 것으로 기대하고 있다.
따라서, Fusion PET을 이용하면 심근관류, 심실기능, 심근의 생존능력 등을 알 수 있으면서, 더 나아가 관동맥혈관 촬영이 여기에 더하여져, 머지않아 가장 강력한 성능을 가진 비침습적인 심장영상 검사로 두각을 나타낼 것이다.

PET은 원래 뇌기능 영상에 가장 먼저 적용되어, 암의 진단과 치료에 fusion PET을 적용하기 오래 전인 1970년대부터 뇌의 비밀을 풀기위한 방법으로 PET이 이용되어 왔다. 특히, 최근에 작고한 미국의 레이건 대통령이 앓고 있던 알쯔하이머병으로 인한 치매의 진단과 함께, 간질 발작을 유발시키는 부위를 찾는데 탁월한 기능을 나타낸다. 물론, 뇌종양의 진단과 재발 발견이나, 사고로 인한 뇌 손상의 여부확인 및 정신질환의 진단과 치료효과 판정 등에 사용되고 있다.
PET은 현재 뇌의 신비를 푸는데 이용되는 최첨단 장비로 뇌 수용체의 작용이나, 뇌의 기능이상이 어떻게 생기는지에 대한 연구에 활발히 이용되고 있기도 하다.




사이클로트론센터
PET 검사를 하기 위한 전제조건 중에 하나가 방사성의약품의 생산시설을 갖추는 것이다.
그러나, 양전자 방출핵종을 사용하는 PET 검사의 경우에는 방사성의약품의 반감기가 2시간이 채 되지 않아서, 생산시설이 PET 설치병원 바로 근처에 있어야 한다.
이런 이유로 해서, 이미 수도권 지역에 광범위하게 퍼져있는 PET 센터가 수도권 이외에는 아직 한 곳도 설치되지 않았다.
수도권에는 방사성의약품 생산시설인 사이클로트론 센터가 현재 일곱 개의 병원에 설치되어 많은 양을 생산하고 있지만, 거리의 제약때문에 지금까지 지방병원에서 PET만 설치하여 검사하기에는 불가능하였다.
PET 검사에 사용되는 방사성의약품을 만들기 위해서는 양전자 방출핵종을 생산하는 사이클로트론이 있어야 한다.
미국의 노벨상 수상자인 로렌츠 박사에 의하여 발명된 사이클로트론은 자기장을 걸어 입자를 돌게 하면서 두 전극 사이를 운동시켜 에너지를 올리고, 에너지가 올라감에 따라 나선형 궤도로 입자를 가속시킨 다음, 가속된 입자를 표적에 충돌