04 핵의학 영상기기 및 다중융합영상 - 1. 단일광자영상 1) 서론

04 핵의학 영상기기 및 다중융합영상

1. 단일광자영상

1) 서론

(2) 핵의학 영상의 원리와 종류

• 핵의학적 영상 진단은 특정 방사성동위원소나 이러한 방사성동위원소를 각종 생화학적 물질에 표지한 방사성추적자(radiotracer)를 체내에 주입해주고 방사성동위원소에서 방출되는 감마선의 위치 및 양적 정보를 영상화하는 방법으로 이루어진다.
• 이러한 핵의학 영상을 위하여 사용되는 감마선 방출 방사성동위원소는 크게 두 종류로 분류할 수 있는데
• 그 첫째는 불안정한 원자핵이 주로 알파붕괴나 베타붕괴 직후 들뜬 상태의 딸핵종이 붕괴하면서 원자핵으로부터 방출하는 하나의 광자(주로 감마선)를 검출하는 것이고, = 단일광자영상법; 감마카메라, SPECT
• 또 다른 한 종류는 원자핵에서 방출된 양전자가 주변 자유전자를 만나 소멸되는 두 개의 감마선을 서로 반대 방향으로 방출하는 것이다(그림 4-3). = 양전자단층촬영; PET

가. 단일광자영상법

• 첫 번째 종류의 방사성동위원소를 이용하는 핵의학 영상기법을 단일광자영상법이라 하며 이를 위한 영상시스템을 통상 감마카메라 또는 섬광카메라라고 한다. 이는 일정 방향으로 카메라에 입사되는 감마선만을 검출하기 위한 조준기(collimator)를 필수적으로 사용한다는 특징을 가진다(그림 4-3 가).
• 이러한 감마카메라를 환자 주변으로 회전시키면서 여러 방향의 투사영상을 얻고 이를 투사영상에서부터 영상재구성 기법을 이용하여  단면영상을 얻는 기법을 단일광자단층촬영(single photon emission computed tomography, SPECT)이라 하며 심근이나 뇌혈류를 측정하는 등 생리적 영상에 널리 활용되고 있다.

나. 양전자단층촬영

• 두 번째 종류인 양전자 소멸에 이어 발생하는 감마선 쌍을 동시계측회로를 이용하여 측정하는 영상 방식을 양전자단층촬영(PET; positron emission tomography)이라 하며 각종 에너지원의 대사영상 및 신경수용체 시스템 영상에 널리 쓰이는데 그 사용이 최근 들어 급격히 증가하고 있다(그림 4-3나).