단일광자 단층촬영
[single photon emission computed tomography]
뇌 관류, 심장 관류, 뼈 대사 등 생화학적, 기능적 상태를 볼 수 있는 방사성추적자를 투여한 다음 생체 내 분포를 단층영상으로 얻는 검사
신체기관
뇌, 심장
정의
핵의학 영상법은 특정한 생화학적, 기능적 상태를 볼 수 있도록 디자인된 방사성 추적자를 체내에 투여한 후 이들의 분포를 영상화함으로써 생체의 생화학적 변화나 기능상의 문제를 평가하는 영상 진단법이다. 이 가운데 단일광자 단층촬영(SPECT)은 평면 영상에 더해 단층 영상을 얻음으로써 병소를 정확히 평가할 수 있는 방법이다. 목적에 따라 특정한 방사성 의약품을 환자에게 투여한 후 감마카메라를 인체 주위로 회전시키며 여러 방향의 2차원 투사상(projection)을 얻고, 이를 사이노그램 형태로 변환한 후 영상 재구성 기법을 적용하면 CT와 같은 체내 단층영상(tomogram)을 얻을 수 있다. 사이노그램(Sinogram)이란 한 방향에서 획득한 투사 데이터를 투사 방향에 따라 순차적으로 배열한 것으로 각 행이 갖는 화소값들은 해당 프로파일의 해당 위치에서의 크기(amplitude)와 같다
SPECT 영상을 얻기 위한 영상법
종류
단일광자 단층촬영(SPECT)은 목적에 따라 다양한 종류의 방사성의약품을 사용하여 검사를 시행하며 대표적인 검사의 종류는 아래와 같다. 최근에는 보다 정확한 해부학적 정보를 얻고 필요시 정량평가를 하기 위해 단일광자 단층촬영(SPECT)과 함께 전산화단층촬영(CT)을 동시에 시행하는 융합영상법인 SPECT/CT가 널리 이용되고 있다. (1) 심근관류 단일광자 단층촬영 (Myocardial perfusion SPECT) 협심증, 심근경색과 같은 심혈관질환은 심장에 혈류를 공급하는 관상동맥이 좁아지거나 막혀 혈류 공급이 부족해지는 것이 원인이다. 이러한 심장 근육의 혈류 감소를 직접 영상화하여 보여주는 방법이 심근관류 SPECT이다. 혈류량에 비례하여 심근에 섭취되는 방사성의약품을 투여하고 영상을 얻어 혈류의 감소부위를 찾아낸다. 관상동맥질환의 진단, 예후와 위험도 평가, 심근경색의 진단 및 심근의 생존능력 평가, 관상동맥중재술(PCI)이나 관상동맥우회이식술(CABG)의 효과 평가 등에 다양하게 이용된다. (2) 뇌관류 단일광자 단층촬영 (Brain perfusion SPECT) 혈류에 비례해 뇌 조직에 섭취되는 방사성의약품을 이용하여, 뇌 조직으로 공급되는 혈류량을 직접 평가하는 영상법이다. 뇌로 혈액을 공급하는 경동맥이나 뇌동맥 협착, 모야모야병과 같은 뇌혈관 질환, 뇌경색 등이 있을 때 그에 의해 발생하는 국소 뇌 관류의 이상을 평가하는 데 주로 이용된다. 이외에도 간질, 치매 등과 같은 신경학적 질환이나 여러 정신과적 질환 등에서 뇌기능 이상과 동반되는 관류의 변화를 평가하기 위해서도 이용된다. (3) 뼈 단일광자 단층촬영 (Bone SPECT) 근골격계 질환이나 종양의 뼈 전이 등에서 발생하는 뼈의 대사 변화를 평가하기 위하여 뼈 형성활성도에 비례하여 뼈에 섭취되는 방사성의약품을 투여하고 이를 단층영상으로 얻는 영상법이다. (4) 종양 단일광자 단층촬영 (Tumor SPECT) 여러 종양에서 각각에 특이적인 대사를 반영하는 방사성의약품을 투여하고 이를 단층영상으로 얻는 영상법이다. 갑상선암의 경우에는 방사성요오드(I-123 또는 I-131), 부갑상선의 경우에는 Tc-99m MIBI 등, 종양의 종류나 평가하고자 하는 대사의 종류에 따라 다양한 방사성의약품을 이용한다. (5) 기타 이 외에도 사용하는 방사성의약품의 종류와 질환의 특성에 따라, 평면촬영을 시행하는 거의 모든 핵의학영상법에서 단일광자 단층촬영을 함께 시행할 수 있다.
검사주기
별도의 검사주기는 없으며 각 검사별로 필요시 시행한다.
준비사항
1) 뇌관류 SPECT 특별한 준비사항은 없으나 관련 약제(카페인, 뇌혈류에 영향을 주는 약제)를 끊고 시행할 수 있으므로 검사 전 담당 의료진의 안내를 따른다. 2) 심근관류 SPECT 촬영 4~6시간 전에 금식을 하고 카페인이 함유되어 있는 어떠한 음식, 음료도 검사 당일 섭취해서는 안 되며, 진통제 및 감기약 등도 복용하면 안 된다. 또한 흡연은 관상동맥의 강직을 일으키므로 하루 전부터 금하고, 심장 관련 약제는 의사와 상담 후 검사 당일 복용 여부를 결정한다. 3) 기타 SPECT 검사별로 다르므로 각 병원의 안내를 따른다.
검사방법
(1) 심근관류 SPECT 혈류에 비례하여 심근에 섭취되는 방사성의약품인 Tc-99m MIBI, 테트로포스민, Tl-201 등의 방사성 의약품을 투여한 후 SPECT 장비를 이용하여 심근의 섭취를 촬영한다. 검사방법은 여러 가지가 있으나, 일반적으로 먼저 안정된 상태에서 방사성 의약품을 투여하고 안정기 영상을 얻는다. 이어 운동이나 약물(대개 아데노신) 투여 등으로 부하 상태를 유도한 후 방사성의약품을 다시 투여하고 부하기 영상을 얻는다. MIBI 또는 테트로포스민을 이용하는 경우, 주사 후 촬영까지 90분 이상을 기다려야 하며 대개 촬영 전 지방식(우유, 치즈, 계란 등)을 섭취하도록 하여 담낭 수축을 유도한다. 각 병원마다 부하 및 촬영법이 다를 수 있으므로 해당 병원의 안내를 따른다. 심근의 생존능 평가를 위해 심근관류 SPECT를 시행하는 경우 다음 날 추가로 24시간 지연 영상을 촬영하기도 한다. (2) 뇌관류 SPECT 혈류에 비례하여 뇌에 섭취되는 Tc-99m HMPAO 또는 ECD 등의 방사성의약품을 투여하고, 뇌의 섭취를 SPECT 장비를 이용해 촬영한다. 뇌혈관질환의 초기에 나타나는 뇌혈류 예비량의 감소를 평가하기 위해 부하 검사를 실시할 수 있는데, 이때는 아세타졸아미드라는 부하 약제를 이용한다. 아세타졸아미드 부하 검사는 부하약제를 천천히 주입하고, 부하유도 시점에서 동일한 방사성 의약품을 다시 투여하고 2차 검사를 실시하게 된다. (3) 기타 SPECT 각 검사 및 병원별로 검사법이 약간씩 다르므로 검사 전 안내를 받도록 한다.
SPECT 검사 장면
소요시간
(1) 심근관류 SPECT 영상장비에서 영상을 촬영하는 시간 자체는 10~20분 가량 소요된다. 그러나 방사성의약품을 투여하고 섭취를 기다리는 시간이 필요하기 때문에 전체적으로는 90~120분 가량 소요된다. 안정기와 부하기 영상을 함께 촬영하는 경우 2~4 시간 이상 소요되는 것이 일반적이다. (2) 뇌관류 SPECT 영상장비에서 영상을 촬영하는 시간 자체는 10~20분 가량 소요된다. 부하 검사를 같이 시행할 때는 45분 정도 소요된다. (3) 기타 SPECT 각 검사 및 병원별로 소요시간이 다르므로 검사 전 안내를 받도록 한다.
주의사항
(1) 검사 도중 가능한 한 움직이지 않도록 하는 것이 신뢰할 수 있는 영상을 얻는 데 중요하다. (2) 각 검사에 따라 준비에 따르는 주의사항을 준수한다. 예로, 심근관류 SPECT에서 부하검사를 시행하는 경우 카페인 성분을 포함한 음료를 먹지 않도록 하고, 특정 약물은 섭취를 일시 중단하여야 한다. 각 병원에서 안내하는 주의사항을 준수한다. (3) 가임여성, 임산부나 수유모의 경우 검사의 종류에 따라 검사를 제한하거나 수유를 잠시 중단하여야 하므로, 각 병원에 문의하여 안내를 받는다.
결과
1) 뇌관류 SPECT 뇌혈관질환에 의해 혈류가 감소한 부분은 방사성 의약품의 섭취가 감소하며, 아세타졸아미드 부하에 의해 이러한 혈류량 감소를 더욱 뚜렷이 볼 수 있다. 간질이나 치매, 기타 신경과적, 정신과적 질환에서는 개별 질환별로 특이적인 뇌관류 양상을 통해 질환을 진단한다. 2) 심근관류 SPECT 심혈관질환에 의해 혈류가 감소한 부분은 방사성 의약품의 섭취가 감소하며, 아데노신 부하에 의해 이러한 혈류량 감소를 더욱 뚜렷이 볼 수 있다. 심근경색이 있는 부분은 관류 결손으로 나타난다. 게이트 영상법은 심장의 움직임을 동영상으로 볼 수 있는 방법인데, 이를 이용하면 심근의 여러 기능 지표(심근 운동, 심근 두꺼워짐, 좌심실 용적, 구혈률 등)들을 정량적으로 구할 수 있다.
뇌혈관 질환에서 뇌관류 SPECT
심근관류 SPECT
부작용/후유증
기본적으로 검사에 사용하는 방사성의약품은 극미량이 투여되기 때문에 약리적 부작용은 거의 없다. 부하를 시행하는 경우, 아세타졸아미드는 일시적으로 가슴이 답답하거나 머리가 뻐근한 느낌 등을 유발할 수 있다. 아데노신은 흉통, 두통, 호흡곤란, 복통, 어지러움, 구토감 등을 일시적으로 경험할 수 있으며, 심한 관상동맥질환이 있는 환자의 경우는 드물게(0.1% 미만) 심근경색이 일어날 수도 있다. 방사성의약품을 이용하는 검사로서, 소량의 방사선 피폭이 있으며(검사의 종류에 따라 다르나 일반적으로 1~10 mSv 가량), 이는 일반적인 CT 촬영과 비슷한 정도이다.
진단질병
뇌경색, 모야모야병, 간질, 치매, ADHD, 협심증, 심근경색, 무릎 통증, 유두 갑상선암 1) 뇌관류 SPECT: 뇌경색, 모야모야병 등 뇌혈관 질환, 간질, 치매, ADHD, 기타 신경과, 정신과 질환 2) 심근관류 SPECT: 협심증, 심근경색, 수술 위험도 평가 3) 기타 SPECT: 무릎 통증, 수신증, 유두 갑상선암
관련검사법
심근관류 SPECT, 운동 부하 심전도, CT 관상동맥 조영술, 관상동맥 조영술, 심장 MRI, 뇌관류 SPECT, 뇌 MRI, 뇌 MR 혈관 조영검사, 뇌 CT, 관류 CT, 뇌 혈관 조영검사, 뇌 PET