지멘스 헬시니어스 시니어 수석 핵심 전문가 토마스 플로어가 지난 9월 22일 KCR 2023에서 광자계수 CT '네오톰 알파'를 소개하고 있다. 토마스 플로어는 이날 항공기 결항으로 온라인 영상으로 발표를 대체했다. 구교윤 기자“기존 CT 영상은 기술적 한계에 도달했습니다. 네오톰 알파는 이 같은 한계를 극복하고 CT 영상 촬영 방식에 근본적인 변화를 가져올 것입니다.”
물리학 박사인 토마스 플로어(Thomas Flohr)가 지난 9월 22일 서울 코엑스에서 열린 대한영상의학회에 런천 심포지엄에서 광자계수 CT ‘네오톰 알파(NAEOTOM Alpha)’를 두고 한 말이다.
토마스 플로어는 독일 에를랑겐에 위치한 프리드리히 알렉산더 대학교(Friedrich Alexander University)에서 물리학을 전공하고 1989년 박사 학위 취득 후 지멘스 헬시니어스에 합류했다.
그는 입사 후 30여년 간 다중열검출기 CT(milti-detector row CT), 심장 CT(cardiac CT), 듀얼 소스 CT(daul source CT) 개발에 중추적인 역할을 해온 인물이다. 현재는 시니어 수석 핵심 전문가로 일하며 광자계수 CT 개발과 임상 도입에 힘쓰고 있다.
이날 토마스 플로어는 ‘광자계수 CT 기술적 기초와 임상적 응용(Technical Basics and Clinical applications of Photon-Counting CT)’을 주제로 광자계수 CT 정의와 전망을 설명하고 네오톰 알파 경쟁력을 설파했다.
광자계수(Photon Counting)란 미세한 빛을 측정하는 방법으로 단위 시간당 방출되는 광자를 계산해 그 빛의 강도를 측정하는 것을 말한다.
컴퓨터단층촬영이라 불리는 CT는 방사선 진단의 근간이다. 신체 단면에 여러 각도로 X-ray를 통과시키고, 각 각도에서 통과 후 감소된 방사선량을 측정해서 질병을 진단하고 진행 상황을 파악하는 방식이다.
이때 얼마나 민감하게 변화된 방사선량을 측정하는지에 따라 얻을 수 있는 이미지 해상도가 달라지게 된다. CT에도 다양한 방식이 있는데 광자계수를 이용한 것이 ‘PCCT(Photon-counting computed tomography)’다.
토마스 플로어는 PCCT가 기존 CT와 다른 차이로 ‘신호 처리(Signal Processing)’를 꼽았다. PCCT는 ‘광자계수 검출기(PCD)’를 사용해 기존 CT에 장착되는 ‘에너지 통합 검출기(EID)’와는 다른 신호 생성 기전을 갖고 있다.
이를테면 EID는 신호처리 시 X-ray를 가시광선으로 바꾸고 이를 또 다시 전기신호로 변환하는 두 가지 단계를 거쳐야 하지만 PCD는 X-ray를 단번에 전기신호로 바꾸는 직접 변환이 가능하다.
이 과정에서 신호대 잡음비 개선, 더 높은 명암비, 공간 해상도 향상, 최적화된 스펙트럼 이미징 제공, 조영제 사용 최적화, 빔 경화 아티팩트 보정, 방사선 노출 최소화 등의 우월성을 가지고 있다는 설명이다.
토마스 플로어는 “광자계수 검출기는 결정적으로 방사선을 빛으로 변환하는 과정을 필요로 하지 않는다”면서 “산란선을 차단하기 위한 스펙트럼 장착이 불필요하며 빈 공간이 없고 검출기 픽셀 크기를 줄일 수 있다”고 말했다.
PCCT 상용화에 성공한 지멘스 헬시니어스 네오톰 알파는 지난 2021년 9월 미국 식품의약국(FDA)에서 승인받았으며 양자기술(quantum technology)을 적용해 CT 혁신을 이뤘다고 평가받는다.
네오톰 알파 강점은 직접 신호 변환 기술을 사용해 최소 선량으로 일관성 높은 고해상도 영상을 도출한다는 점이다.
스캔 속도와 시·공간적 해상도와 관계 없이 스펙트럼 영상을 통해 확장된 임상 옵션을 제공하고 추적 빈도를 높여 CT로 진단 가능한 환자군을 확장한 것도 특징이다. 여기에 82cm 넓은 개폐구와 다목적 테이블로 높인 환자 편의성을 보유하고 있다.
특히 토마스 플로어는 “다중 에너지 검사가 가능한 스펙트럼 이미징 기법을 통해 기존 CT 대비 더욱 세밀하고 우수한 영상을 제공할 수 있다”고 강조했다.
그러면서 “향후 임상 영역에서 환자 치료를 향상시키는 데 큰 진전을 이룰 것”이라고 기대감을 표했다.
그는 “네오톰 알파는 기존 CT 한계를 극복할 수 있는 잠재력을 지녔다”며 “의사가 신속하고 믿을 수 있는 진단을 내릴 수 있도록 임상적 가치를 바탕으로 CT 새로운 시대를 열어갈 것”이라고 내다봤다.
토마스 플로어 강연 후에는 전 세계 보건의료인들 인터뷰 영상이 이어졌다.
해당 영상에서 유저들은 “표준선량에서 고해상도 영상을 얻을 수 있어 임상 결정에 매우 도움이 된다”고 평가했다.
특히 “폐섬유증 환자 및 허혈성 뇌졸중 환자에서 작은 혈관을 상세히 관찰할 수 있다”며 “한층 발전된 수준의 추적 검사가 가능할 것”이라고 기대감을 표했다.
구교윤 기자 (
