개요
컴퓨터단층촬영(computed tomography, CT) 또는 컴퓨터 단층촬영 주사(CT scan)는 여러 방향에서 찍은 엑스선 영상들로 단면의 영상을 복원하는 단층촬영 기술이다. 컴퓨터 단층촬영술이라고도 불리며, 의료현장에서 가장 흔하게 사용되는 의료영상기법 중 하나로 영상의학 전공자들이 주로 시행한다.
컴퓨터단층촬영술을 개발한 공로로 미국의 물리학자 앨런 코맥과 영국의 전기공학자 고드프리 하운스필드가 1979년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.
상세
원리
컴퓨터단층촬영에서는 엑스선 생성기와 엑스선 검출기가 피험체를 사이에 두고 쌍으로 회전하면서 전 방향에서 엑스선 영상을 촬영한다. 이렇게 얻어진 원 영상을 사이노그램(sinogram)이라 하며, 이를 컴퓨터로 역 라돈 변환 계산을 거쳐 복원하면 횡단면 영상을 얻을 수 있다. 이때 횡단면 영상의 각 픽셀은 해당 부위의 감쇠율을 나타낸다. 이렇게 얻은 여러 횡단면 영상을 기하학적으로 처리하면 온전한 3차원 영상으로 변환할 수 있으며, 이 3차원 영상의 각 화소는 픽셀이 아니라 복셀이라 부른다.
감쇠율은 물의 감쇠율을 기준으로 한 상대적 단위인 하운스필드 단위(HU)로 표현한다. 일반적으로 공기는 -1,000 HU, 물은 0 HU, 해면골은 400 HU, 두개골은 2,000 HU 이상으로 나타난다. 금속의 경우 티타늄은 1,000 HU 정도이며, 철은 엑스선이 아예 통과하지 못해 선형의 인공물(artifact)이 낀 것처럼 복원된다.
이렇게 복원된 횡단면은 피험체의 아래에서 위를 바라본 모습으로 찍히기 때문에, 신체의 좌측은 영상에서 우측에, 우측은 좌측에 표시된다.
활용
CT는 주로 의학 분야에서 활용되며, 아주 작은 인체조직의 밀도 차이까지 구별할 수 있어 인체 어느 부위에나 검사를 적용할 수 있다. 주로 암의 조기 진단, 진행성 염증성 질환 진단, 혈관성 질환 진단, 영상 재구성을 통한 3차원 영상 진단 등에 사용된다.
의학 분야 외에도 문화재 복원에 활용되는데, 실제 사례로 금동반가사유상 내부에 골조가 있다는 사실이 CT를 통해 밝혀졌으며, 용도가 불분명했던 가야 인물형 토기 역시 CT 분석으로 주전자 용도와 구조 원리가 밝혀졌다.