전산화단층촬영술 (CT)은 초음파촬영술 (US), 자기공명영상술 (MRI)과 함께 인체의 단면을 영상화하므로써 현대의 방사선과학을 도약시킨 영상기법인 것은 잘 알려져 있다. 1980년대 중반부터 MRI가 널리 사용되어진 이후 CT에 대한 관심이 줄어들고 있던 무 렵인 1989년 spiral CT라고 하는 기술이 개발되어 근자에는 방사선과학에서 다시 CT에 대한 열기가 고조되고 있다.
1. Spiral CT의 원리
Spiral CT와 기존의 CT의 차이점은 기존의 CT가 환자가 정지해 있는 상태에서 X-ray tube가 한번 움직이면서 한개의 data를 얻 는 반면 spiral CT는 환자 table이 일정한 속도로 움직이면서 CT gantry를 통과하는 동안 X-ray tube가 또한 연속적으로 회전하 면서 한꺼번에 원하는 부위의 data를 얻은 후 영상을 재구성하는 것이다. 이 때 X-ray tube가 나선형으로 회전하므로 spiral CT 라고 불리우게 된 것이며 여기에서 나오는 data가 나선형이기 때문에 영상을 재구성하기 위해서는 interpolation이라고 하는 수 학적인 과정이 필요하다. Spiral CT를 가능하게 한 것은 1987년에 개발된 slip-ring technology라고 하는 기술이다. 즉 기존의 C T에서는 기계적으로 X-ray tube-detecter array의 연속적인 회전이 불가능하였으나 slip-ring technology로 인하여 이 것이 가능 해졌고 기존의 system에 비해 tube의 회전속도를 빠르게 할 수 있게 되어 scan time을 훨씬 단축시킬 수 있게 된 것이다.
Spiral CT의 장점은 여러가지가 있는데 우선 연속적인 volume data를 한꺼번에 얻기 때문에 임의의 방향과 간격으로 영상을 재 구성할 수 있고 3차원 영상 (3-dimensional image)을 얻을 수 있다는 점을 들 수있다. 또한 single-breath hold 상태에서 단시간 내에 scan을 할 수 있어 호흡 등 인체의 움직임에 의한 motion artifact가 없이 선명한 영상을 얻을 수 있으며 조영제 주입시에 는 혈관 내의 농도가 가장 높은 시기에 scan을 하므로 CT angiography를 할 수 있고 조영제의 양을 줄일 수 있다는 점 등을 들 수있다.
2. Spiral CT의 임상적 이용
1) CT angiography
Spiral CT의 가장 중요한 기능의 하나는 동맥천자, 동맥 내 catheter주입 등의 과정을 거치지 않고 혈관의 영상을 비침습적으로 얻을 수 있다는 점이다. 최근 MRI를 이용한 angiography가 특히 경부 및 뇌혈관 부위에서 많이 사용되고 있으나 흉부 및 복부혈 관의 영상에는 호흡, 장운동 등에 의한 motion artifact로 인하여 적지 않은 문제점을 안고 있다. Spiral CT를 이용한 CT angiog raphy는 경부 및 뇌혈관 뿐만 아니라 흉부, 복부, 사지 등 인체 모든 부위의 혈관을 영상화할 수 있으며 특히 대동맥류, 대동맥 및 그 주요 분지들의 협착 (예를 들면 신동맥협착 또는 내경동맥협착 등), 폐동맥혈전증과 같은 혈관질환의 진단에 매우 유용하 다. 또한 혈관의 영상을 3차원적으로 보여주기 때문에 임상의사들로 하여금 질환의 해부학적 구조 및 특성을 이해하는 데에 큰 도움이 될 수 있다.
2) 간종괴의 감별진단.
우리나라는 아직까지도 간염의 이환율이 높기 때문에 간경변, 간암과 같은 간질환의 발생빈도가 높다. 따라서 간에 발생하는 여 러 가지 종괴들의 조기 발견 및 감별 진단은 매우 중요한 문제이다. 간 종괴의 영상진단에는 초음파촬영, CT, MRI, angiography 등 여러 가지 방법이 사용되고 있으나 각각의 장,단점이 있어 많은 경우 이러한 진단 방법들이 복합적으로 사용되고 있다. Spira l CT는 기존의 CT와는 달리 single-breath hold 기간 동안에 전체 간 부위의 scan이 가능하기 때문에 조영제 주입 후 간 종괴로 의 혈류 공급상태를 hepatic arterial phase, portal venous phase와 같이 따로 분리하여 영상화할 수 있다. 종괴의 종류에 따라 서 각 phase별로 조영증강 되는 양상이 다르게 나타나므로 간암, 혈관종, 전이종 등을 기존의 CT보다 정확하게 감별진단할 수 있 다. 또한 영상의 간격을 1mm 까지도 얇게 할 수 있고 영상의 질이 좋아 1cm 정도의 작은 종괴도 찾아낼 수 있으며 이러한 정보는 간암, 전이암과 같은 질환의 수술 여부 및 방법의 결정에 큰 도움이 된다.
3) 흉부에서의 spiral CT의 이용
흉부는 우리 몸의 어느 부위 보다도 심장박동, 호흡 등의 motion이 가장 심하며 이에의한 artifact가 이 부위의 영상 진단에 큰 문제가 된다. Spiral CT는 전술한 바와 같이 single-breath hold 상태에서 흉부 전체의 scan이 가능하고 영상 재구성의 간격을 얇게 할 수 있다는 점 등으로 인하여 흉부 질환의 진단에도 크게 유용하다. 예를 들어 작은 폐결절의 발견능력이 기존의 CT에 비 해 월등하며 폐결절 내부의 석회화 유무를 정확히 판별할 수 있다. 또한 조영증강의 극대화를 통해 폐혈관과 폐문부임파절과의 구분을 용이하게 할 수 있으며 폐동맥혈전증 등을 비롯한 각종 폐혈관질환과 흉부대동맥질환의 진단에도 매우 유용하다.
4) 3차원 영상 재구성
기존의 CT로도 3차원 즉 입체적인 영상을 얻을 수 있었으나 scan과 영상재구성에 걸리는 시간이 너무 길어 짧은 부위의 영상만 이 가능하였다. Spiral CT는 기존의 CT보다 훨씬 긴 부위를 영상화할 수 있고 영상의 질 또한 매우 우수하여 혈관 뿐만 아니라 두개골, 척추, 고관절과 같은 여러 가지 골구조물 및 연조직들을 사실적으로 입체 영상화할 수 있다. 또한 모든 원하는 방향과 단면의 영상재구성이 가능하기 때문에 특히 정형외과, 혈관외과, 성형외과와 같은 외과의들의 수술계획의 수립, 수술효과의 판정 나아가서는 모의수술까지 가능케 하고 있다.
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