컴퓨터 단층촬영(CT) 원리

보통 병원에서 많이 하는 방법 중 한가지가 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography)입니다. CT는 엑스레이 사진과 컴퓨터 분석방법을 이용한 사진이라서 크게는 엑스레이 사진과 다르지 않습니다.

       2019/03/27 - [과학이야기/병원에서] - 엑스레이(x-ray) 사진의 원리

엑스레이 사진을 찍으렴 평면적인 위치에서는 잘 보이지만 아래 위에 있는 효과는 볼 수 없습니다. 어떤 병원에서 엑스레이 사진을 찍었더니 뼈에 생긴 금이 보이지 않다가 다른 병원에 갔더니 보이는 경우가 있는데 여러 요인이 있겠지만 방향에 따라 찍히지 않는 경우가 많아서 찍는 분의 경험이 필요하기도 하다고 합니다.

위 사진처럼 높이에 따라 다른 투과정도가 한 곳에 나타나게 됩니다. 엑스레이를 위에서 비추고 다시 옆에서 비추면 다른 결과가 나옵니다.

둥그런 모양속에서 엑스레이를 여러 위치에서 쪼아주면서 몸 속의 흡수 정도를 알아냅니다. 조직4개를 4방향에서 엑스레이를 쏘아준 후 각 조직의 사진을 만들어 보았습니다.

A방향에서 엑스레이를 쏘면 1번 조직에서 흡수되고 4번 조직에서 흡수된 결과가 나옵니다. C방향에서 엑스레이를 쏘아주면 1번과 3번 조직을 통과한 엑스레이와 2번과 4번 조직을 통과한 후의 엑스레이 사진이 나옵니다. 나온 사진을 분석하기 쉽게 사진의 흡수 정도를 숫자로 표현해 보았습니다.

1번과 4번 조직에서 흡수한 양이 120이고 1번과 2번 조직에서 흡수한 양은 80이고 2번 조직과 4번 조직에서 흡수한 양은 140입니다. 이런방법으로 찾으면 1번 조직은 30을 흡수하고 4번 조직은 90을 흡수한 것을 찾아 낼 수 있습니다. 마찬가지 방법을 쓰면 2번 조직은 50을 흡수하고 3번 조직은 40을 흡수합니다. 

각각의 조직에서 흡수한 양을 사진으로 표시하면 위의 사진과 같습니다. 뢴트겐이 찍은 사진처럼 뼈는 검게 공기는 희게 찍힌 사진처럼 몸의 한층을 돌아가면서 촬영해서 한 층의 구조를 다 표시한 사진이 우리가 보는 단층 사진이라고 합니다.

여러방향에서 찍을수록 점점 섬세한 사진을 얻을 수 있습니다. 4등분해서 4방향으로만 찍어도 계산이 복잡한데 여러방향이 되면 사람이 직접 계산하기 어렵습니다. 이 계산을 컴퓨터가 해주기 때문에 컴퓨터 단층촬영이라고 합니다.

엑스레이 한장 찍는 것보다 엑스레이 노출은 좀 많지만 정확한 위치를 찾아낼 수 있는 장점은 있으나 도구가 엑스레이이기때문에 여전히 인대나 근육의 파손은 찾아내기 어렵습니다.

       2019/03/25 - [과학이야기/병원에서] - 공명현상과 MRI 원리

근육이나 인대 파손의 경우는 MRI를 찍어야 알 수 있습니다.