이 주사기 안에는 FDG라고 불리는 방사성 포도당이 있습니다.
의사는 환자의 팔에 그것을 주사합니다.
그 환자는 PET스캐너를 사용하여 암검진를 받을 것입니다.
FDG는 그의 몸에서 빠르게 순환하고
만약 그가 종양을 가지고 있다면
종양 내 암세포는 상당한 양의 FDG를 끌어들이고
이는 스캐너에서 위치신호기 역할을 합니다.
FDG와 같은 PET추적자는
의료진단에서 상당히 유용한 도구이며
이 PET추적자는 입자가속기를 통해
방금 만들어졌습니다.
문제의 입자가속기는 사이클로트론이라고 불립니다.
그리고 이것은 병원 내의 벙커에 보관됩니다.
이것은 전자기장을 사용하여 양성자와 같은 하전입자를
나선형의 궤도를 따라 빠르게 가속시킵니다.
양성자의 속도가 최대에 다다르면
무거운 산소-18가 포함되어있는 몇 밀리리터의 물로 발사됩니다.
양성자가 무거운 산소 원자와 충돌할 때
중성자라고 불리는 원자 구성 입자가 빠져나옵니다.
이 충격으로 산소-18은
PET 스캐너에서 검출되는 방사성 동위원소 플루오린-18로 바뀝니다.
2시간 내에
플루오린의 반 정도가 방사성 붕괴에 의해 사라집니다.
따라서 이 검사는 시간 내에 끝내야 합니다.
어떻게 플루오린-18이 질병을 감지하는데 사용될까요?
병원의 방사화학자는 일련의 화학반응을 통해
방사성 플루오린과 다른 분자들을 결합시켜
방사성 추적자를 만듭니다.
추적자의 종류는 의사가 관찰하고자 하는 것에 달려있습니다.
FDG는 가장 흔히 쓰입니다.
왜냐하면 세포가 포도당을 소모하는 속력이
암의 종류, 감염 위치
그리고 치매로 인한 뇌기능 저하를 나타내기 때문입니다.
FDG는 이제 환자를 검사 할 준비가 다 됐습니다.
방사성 동위원소 추적자가 몸에 들어가면
그 추적자는 순환계를 떠돌다가
뇌의 단백질, 암세포 같은 목표물에 흡수됩니다.
몇 분 이내에
충분한 양의 추적자는 목표물에 도달하고
나머지는 순환작용에 의해 빠져 나갑니다.
이제 의사는 양전자방출 단층촬영술 즉, PET 검출기로 목표를 확인합니다.
추적자가 내뿜는 방사능 덕분에 이런일이 가능합니다.
PET에 사용된 동위원소는 양전자 방출로 인해 붕괴됩니다.
양전자는 양전하를 가진 전자를 의미합니다.
양전자가 방출되면 주변의 또 다른
분자로부터 나온 전자와 충돌합니다.
이것이 작은 핵반응을 유발시키고
그 안에서 두 입자 덩어리가
엑스레이와 비슷한 두 개의 고에너지 광자로 바뀌어
반대 방향으로 뻗어 나갑니다.
이 광자는 스캐너 벽의 배열된
한 쌍의 방사성 탐지기에 충돌합니다.
스캐너의 소프트웨어는 이 탐지기들을 사용하여
충돌이 몸 안 어디에서 일어나는지 추정하고
추적자의 분포를 3D지도로 나타냅니다.
PET 검사는 다른 검사들보다 조기에 암의 전이를 탐지 할 수 있습니다.
또한 이 검사는 의사들이 아밀로이드를 보게 함으로써
알츠하이머 병 진단의 혁신을 일으켰습니다.
아밀로이드는 알츠하이머를 보여주는 단백질 축적물로
부검 없이는 확인 할 수 없었지요.
지금도 연구원들은 새로운 추적자들을 개발하고
PET 스캔을 더 다양하게 활용할 방법을 찾고 있습니다.
하지만 방사선과 우리 몸 안의 핵 반응을 사용한 검사가
안전할까요?
비록 전리 방사선이 완전히 안전하다고 할 수는 없지만
PET 검사를 하는 동안 우리몸이 받는 방사선의 양은 매우 적습니다.
한 번의 검사는 우리가 2-3년 동안 받는
라돈 가스 같은 자연 방사능이나
조종사가 20-30번 대서양 횡단 중에 받는 우주방사성의 양과 비슷합니다.
대부분의 환자들은 기꺼이 이런 위험을 감수하고
질병을 진단하고 치료하려고 하지요.