양전자방출단층촬영술

양전자방출단층촬영술 (Positron Emission Tomography, PET)은 체내에 양전자를 방출하는 동위원소가 붙은 방사성 의약품을 주입한 후 체내에 분포한 양전자로부터 방출되는 감마선을 검출하여 단층영상을 만드는 영상법으로 인체 내에서 일어나는 다양한 생화학적/기능적 변화를 영상으로 관찰하고 질병을 진단하는 방법입니다.
특히, 암의 진단 및 항암치료 후 경과 관찰에 매우 유용한 진단 검사방법으로 알려져 있고 현재 PET-CT라는 장비를 이용하여 영상을 얻습니다.



PET은 외부에서 방사성 의약품을 체내에 주입하여 체내에서 일어나는 생화학적인 변화, 기능적인 변화를 영상으로 평가하는 방법입니다.반면에 전산화단층촬영(Computed Tomography, CT)은 주로 몸 밖에서 방사선을 조사하여 인체의 각 조직을 투과하면서 생기는 방사선의 변화를 감지하여 영상화하는 방법으로 해부학적인 변화, 구조적인 변화를 영상으로 평가하는 방법입니다.
최근에는 PET 영상에 이용되는 장비가 대부분 PET-CT입니다.PET은 체내에서 나오는 신호를 감지하여 영상화하는 방법이므로, 몸 안 깊은 부분에서 나오는 신호는 피부에 가까운 부분에서 나오는 신호보다 감쇠됩니다.따라서 이러한 감쇠현상을 바로잡는 작업이 필요한데 최근의 PET 장비는 감쇠현상을 바로잡기 위한 방법으로 CT 영상을 이용합니다.
그러나 여기에서 사용되는 CT 영상은 진단목적으로 행하여지는 CT영상이 아니라 매우 낮은 에너지를 이용한 CT영상으로 감쇠현상을 바로잡고, 대략적인 해부학적 위치를 확인할 수 있는 정도의 수준입니다.
따라서 PET-CT는 PET의 발전된 형태로서 CT기술을 보조적인 수단으로 이용하는 PET영상장비입니다.








※ PET에 이용되는 방사성 의약품은 반감기가 짧습니다.    따라서 검사를 취소할 때는 가능하면 예약된 하루 이전에 취소해야 합니다.    그렇지 않으면 준비된 방사성 의약품을 사용하지 못하고 폐기해야 합니다.




2006년 6월부터 대한민국에서는 건강보험에서 FDG PET 검사에 한정하여 다음과 같은 경우 보험적용을 하고 있습니다.

PET은 사용되는 방사성 의약품의 종류에 따라 체내에서 일어나는 다양한 생화학적/기능적 변화를 관찰할 수 있는 특성이 있습니다. 따라서 단순히 “PET은 무엇을 보기 위한 검사인가?”라는 질문에는 다양한 답이 있을 수 있습니다.
PET으로 관찰할 수 있는 다양한 생화학적/기능적 변화 중에 현재 환자에게 가장 많이 이용되고 있는 것은 FDG라는 포도당 유사체를 이용한 체내 당대사입니다.
FDG PET은 암과 관련하여서 암을 검진하거나, 병기 결정, 치료 효과나 재발 여부를 평가하는데 이용됩니다. 이렇게 이용할 수 있는 것은 대부분의 암은 정상세포보다 빨리 자라고 이를 위해 당대사가 정상세포보다 증가되어 있기 때문입니다.
또한 FDG PET은 뇌의 당대사를 영상화하는데 이용됩니다. 뇌의 특정영역의 당대사의 변화를 영상화하여 간질이나, 치매를 진단하는데 유용한 정보를 제공합니다.
이외에도 다양한 생화학적/기능적 변화를 PET을 통하여 관찰할 수 있는데, 현재 임상진료에 이용될 수 있는 PET 영상용 방사성 의약품은 아래 표와 같습니다.




정상적으로 FDG는 뇌, 간, 심장, 비장, 인후조직에 다양한 정도의 섭취가 됩니다.FDG는 정상적으로 소변을 통해 배출되기 때문에 콩팥이나 방광에 FDG의 축적이 관찰될 수 있습니다.



왼쪽 폐의 상엽에 비정상적인 FDG 섭취를 보이는 병변이 있습니다.이 병변은 조직 검사 상 비소세포성 폐암으로 진단되었습니다.정상적으로 폐에는 FDG 섭취가 관찰되지 않습니다.



위에는 정상적으로 미약한 FDG 섭취가 있습니다. 또한 위의 FDG 섭취는 위의 연동운동에 따라 높은 FDG 섭취가 정상적으로도 관찰될 수 있습니다.
아래 증례는 위벽에 비정상적인 FDG 섭취가 관찰되고 위 주위의 림프절에 비정상적인 FDG 섭취가 관찰되는 증례로 위벽의 병변은 위암으로 확인되었고, 림프절에도 전이가 확인된 증례입니다.



간은 포도당 대사가 일어나는 주요 장기이기 때문에, 높은 수준의 FDG 섭취가 정상적으로 관찰되는 장기입니다. 정상적으로 간에 FDG 섭취가 높기 때문에 그 이상의 FDG 섭취를 보이는 병변만 관찰됩니다.이러한 점이 간암을 FDG PET으로 평가하는데 한계가 될 수 있습니다.그러나 간암은 악성도가 증가함에 따라 FDG 섭취가 증가하는 특성이 있습니다.



대장/직장암의 진단, 치료 효과 평가, 재발 평가 등에 FDG PET을 이용할 수 있습니다.
다음은 직장암 환자의 수술 전 FDG PET 증례입니다. 직장에 비정상적인 FDG 섭취를 보이는 병변이 보이며 직장암으로 확인된 증례입니다.



유방암의 진단, 치료 효과 평가, 재발 평가 등에 FDG PET을 이용할 수 있습니다.
다음은 유방암 환자의 수술 전 FDG PET 증례입니다. 우측 유방에 비정상적인 FDG 섭취를 보이는 병변이 보이며 유방암으로 확인된 증례입니다.



자궁경부암의 진단, 치료 효과 평가, 재발 평가 등에 FDG PET을 이용할 수 있습니다.
다음은 자궁경부암 환자의 수술 전 FDG PET 증례입니다. 자궁경부에 비정상적인 FDG 섭취를 보이는 병변이 보이며 자궁경부암으로 확인된 증례입니다.



난소암의 진단, 치료 효과 평가, 재발 평가 등에 FDG PET을 이용할 수 있습니다. 난소암의 경우 종양의 특성에 따라 FDG 섭취의 정도가 다른 성향을 보입니다. 이러한 특성이 검사의 정확도에 영향을 줄 수 있으므로, 핵의학 전문의의 판독이 중요합니다.
다음은 난소암 환자의 수술 후 추적관찰 중에 혈액검사에서 종양수치가 증가하여 FDG PET을 시행한 증례입니다. 대동맥 주위의 림프절에 비정상적인 FDG 섭취를 보이는 병변이 보이며 전이성 병변으로 확인된 증례입니다.



뇌종양의 경우 정상 뇌조직이 에너지원으로 포도당을 이용하기 때문에 종양 주위의 정상조직에 FDG 섭취가 높아져 있습니다. 따라서 크기가 작거나 종양이지만 당대사가 정상 뇌조직보다 낮은 경우 FDG PET에서 구별이 어려울 수 있습니다. 따라서 초기 발견보다는 재발이나, 뇌종양의 악성정도 판별, 또는 치료 효과를 평가하는데 FDG PET은 더 유용합니다.
그러나 FDG외 다른 방사성 의약품을 이용하면 종양을 쉽게 구별하고 민감하게 찾을 수 있습니다. 일례로 11C-methionine PET의 은 아미노산 대사를 영상화하여 평가하는 방법으로 정상 뇌조직은 아미노산을 에너지원으로 이용하지 않기 때문에 종양과 정상 뇌조직의 구별이 명확하여 발견이 쉽습니다.



간질환자 중 약물복용으로 간질발작이 조절되지 않는 환자는 간질발생 병소(병이 발생한 부위)를 뇌파검사나 MRI 등으로 찾아내 이를 수술적으로 제거하는 치료를 하게 됩니다. 이때 뇌파나 MRI 등으로 간질발작병소를 찾기 어렵거나 여러 검사소견에서 그 위치가 서로 일치하지 않는 경우에 FDG PET을 시행하면 간질발작병소의 국소 포도당대사가 감소되어 있어 병변을 찾는데 도움이 됩니다. 다음 증례는 MRI가 정상 소견으로 보인 측두엽 간질환자의 FDG PET영상으로 우측 측두엽의 국소포도당 대사가 감소되어 수술을 시행하였고 간질발작병소가 확인된 증례입니다.



FDG PET을 이용하여 뇌의 당대사를 평가하고 뇌의 기능을 평가할 수 있습니다. 이러한 기능을 이용하여 치매(정상적인 정신 능력을 잃어버린 상태)환자의 뇌 기능을 평가함으로써 조기에 진단하는데 도움을 줄 수 있습니다.



FDG PET을 이용하여 파킨슨병을 진단할 수는 없으나 파킨슨병과 유사한 증상을 보이는 비전형적인 파킨슨병을 감별 진단하는데 FDG PET을 이용할 수 있습니다. 대부분의 파킨슨병 환자는 정상 FDG PET소견을 보이나 비전형적 파킨슨병 중 다중계위축(multiple system atrophy)이나 진행성 핵상마비 환자의 PET에서는 손상이 있는 뇌병변의 섭취가 감소되어 보이기 때문입니다.한편 FDG대신 도파민 신경 말단부의 도파민운반체에 결합하는 방사성의약품인 F-18 FP-CIT를 이용하면 파킨슨병을 조기에 진단을 할 수 있고 본태성 진전이나 약물유발성 파킨슨병을 감별하는데도 도움이 됩니다.

다음 그림은 정상인과 파킨슨 증후군 환자의 F-18 FP-CIT PET영상으로 정상인과 본태성 진전 환자에 비해 파킨슨병 환자의 뇌선조체 섭취가 매우 감소되어 있습니다.



FDG PET을 이용하여 손상된 심근의 생존여부를 평가할 수 있습니다. 생존하지 않는 심근은 포도당을 에너지원으로 이용할 수 없기 때문에 FDG 섭취가 되지 않습니다.
아래의 증례에는 심장에 공급되는 혈류를 평가하는 심근 SPECT에서 허혈성 심질환으로 인하여 혈류공급이 감소되어 있는 심근 부위가 있습니다.이 부위 심근의 생존여부를 평가하고자 FDG PET을 시행하여 FDG 섭취가 없음을 확인하여 생존여부를 평가한 증례입니다.