핵의학영상 이론

1) 영상 분류

(1) 아날로그 및 디지털 영상

가. 아날로그 영상

핵의학영상은 아날로그 또는 디지털 영상의 형태로 얻어진다. 필름이나 CRT에 표시되는 영상을 아날로그 영상이라 할 수 있는데 화소와 같은 공간적 구분의 개념이 없고, 공간적인 분포와 영상의 세기가 연속적인 값을 갖는다.

 

나. 디지털 영상

반면 디지털 영상이라 함은 반도체 메모리에 저장되어 공간적으로는 화소(pixle : picutre element) 단위로 구분되며 영상 세기 또한 불연속적인 일정 간격의 값만을 가질 수 있다.

 

(3) 정적, 동적, 게이트, 전신 영상

가. 정적영상

핵의학영상을 시간 정보에 따라 정적(static), 동적(dynamic), 게이트(gate) 영상 등으로 분류할 수 있다. 정적 영사이라 함은 시간적으로 정지된 영상을 일컫는 것으로 보통은 매우 짧은 시간 내에 얻어진 영상을 의미한다. 그러나 의미 있는 핵의학영상을 얻기 위해서는 어느 정도의 시간이 필요하므로 이러한 사전적인 의미보다는 일정시간 동안 얻어진 계수값을 모두 더해서 구한, 따라서 방사성추적자 분포가 멈춰져 있는 것처럼 보이는 영상으로 이해할 수 있다.

 

나. 동적영상

동적영상이라 함은 방사성추적자 분포가 시간에 따라 변하는 것을 보여주는 영상으로, 정적영상을 시간에 따라 연속적으로 또는 시간 간격을 두고 얻는 것이다. 위장관 출혈검사, 동적 신장스캔 등이 대표적인 2차원 동적영상이며, 각종 방사성추적자를 사용한 동적 PET이 대표적인 3차원 동적영상의 예이다.

 

다. 게이트 영상

게이트 영상은 주기적으로 형태 및 위치가 변하는 움직이는 대상에 대한 영상을 얻기 위하여 쓰인다. 대표적인 것이 심장의 주기적인 움직임과 호흡에 의한 흉곽의 움직임이며 이들의 동작 주기는 각각 심전도와 호흡 신호를 측정하여 알아낸다. 게이트 영상에서는 이러한 움직임 주기를 일정한 시간 간격으로 나누고, 각 위상 대에 반복적으로 얻어지는 데이터들을 모아 각 위상에 대한 영상을 구성한다. 이렇게 만들어진 영상들을 동영상으로 반복 재생하여 관찰하면 단순 정적영상에 비하여 해상도와 대조도가 향상된 방사성추적자 분포를 알 수 있으며 장기의 운동기능 등도 평가할 수 있다.

 

라. 전신영상

전신영상은 일종의 정적영상이다. 감마카메라나 PET의 종축 길이는 아무리 길어도 수십 cm 정도이다. 따라서 인체 전신에 대한 영상을 동시에 얻는 것은 불가능하다. 전신 영상을 얻기 위해서는 환자를 고정하고 카메라는 수평으로 옮기거나, 카메라를 고정하고 환자 베드를 옮겨가면서 영상을 얻는다. 정지된 상태에서 정적 영상을 얻은 후 다음 위치로 옮겨 그다음 정적 영상을 얻는 'step and shoot' 방식을 사용하기도 하며, 멈추지 않고 일정한 속도로 움직이면서 영상을 얻는 'continuous acquisition' 방식을 사용하기도 한다. 각 위치에 대한 정적영상을 이어서 전신영상으로 구성할 때 3차원 PET과 같이 종축시야 가장자리로 갈수록 민감도가 감소하는 경우 가장자리 부분을 겹치게 하여 계수율 변동을 줄이기도 한다.