최근 들어 새롭게 등장한 ‘광자 계수 CT (Photon Counting CT, PCCT)’가 기존 CT 장비 대비 의료영상의 정확도는 물론, 선명도 면에서도 획기적인 개선을 이뤄냈다는 평가를 받으며 정밀 영상 진단의 새로운 패러다임으로 떠오르고 있다.

글로벌 시장 조사 보고서에 따르면, 글로벌 광자 계수 CT 시장 규모는 크게 성장할 것으로 예측되며 2025 년 3 억 7,500 만 달러에서 연평균(CAGR) 약 30%로 성장해 2035 년에는 49 억 4,000 만 달러에 도달할 것으로 전망되고 있다.¹ 

기존 CT 는 인체를 통과한 X 선이 형광체를 통해 먼저 빛으로 변환되는 중간 과정을 거치고, 이를 통해 얻어진 전기신호를 모두 합산하여 영상을 만든다. 그러나 중간 과정에서 빛이 산란되면서 영상의 선명도가 떨어지고, 개별 X 선의 최소 입자인 광자(Photon) 단위로 신호를 측정할 수 없어 조직이나 병변의 물질 특성을 정확히 구분하기 어려웠다.

반면 광자 계수 CT 는 X 선을 형광체를 거치지 않고 전기신호로 직접 변환하며, 각 광자를 하나씩 계수한다. 전자적 노이즈(noise)로부터 진짜 광자신호를 구별해 광자 에너지를 측정하고, 불필요한 노이즈를 줄여주기 때문에 더 적은 방사선량으로도 고해상도의 영상을 제공할 수 있다. 또한 광자별 에너지 정보를 구분하는 스펙트럴 영상 구현이 가능하기 때문에 더 정밀하고 세세한 정보를 제공할 수 있어, 기존 CT 에서 구별이 어려웠던 병변의 이질성까지 표현할 수 있다. 

이에 따라, 글로벌 의료기기 업체들은 끊임없는 연구개발을 통해 광자 계수 CT 를 현실화하기 위해 노력해왔다. 

대표적으로 지멘스 헬시니어스는 2021 년² 광자 계수 CT 인 ‘네오톰 알파(NAEOTOM Alpha)’를 상용화하며, 의료 영상 진단 분야에서 광자 계수 CT 시대를 열었다. 최근 국내 시장에도 네오톰 알파를 출시해 첫 도입 사례를 성사시켜, 진단의 안전성과 정확도를 향상시키며 환자 중심의 진단 환경 발전을 위한 중요한 전환점을 마련했다. 

네오톰 알파는 반도체 소재 카드뮴텔룰라이드(CdTe)로 제작된 콴타맥스(QuantaMax) 광자 계수 검출기를 탑재한 전산화 단층촬영 장비다. CdTe 로 지원되는 검출기 구조를 통해 X 선을 전기신호로 직접 변환한다. 더 적은 양의 방사선과 조영제를 사용하면서도 고해상도 영상을 구현할 수 있어 부작용 발생의 가능성을 줄여줄 뿐만 아니라, 소아∙ 암∙심혈관 질환 환자 등 반복 검사가 필요한 환자들의 부담도 크게 덜어줄 수 있다. 

또한 물질마다 다르게 나타나는 X 선의 에너지 반응에 대한 정보를 모두 제공할 수 있기 때문에, 기존 자사 CT 로 확인하기 어려웠던 미세한 병변과 작은 혈관, 물질 구성까지 시각화 할 수 있다. 덕분에 더 많은 환자들의 질병을 진단하는 데 사용할 수 있게 됐는데, 일례로 심각한 석회화가 진행되거나 스텐트가 삽입된 심장을 가진 환자의 경우 기존 자사 CT 로는 정확한 진단에 한계가 있었으나 네오톰 알파는 미세한 석회화와 스텐트 내부까지 정밀하게 평가할 수 있게 되었다³. 

네오톰 알파는 심혈관 질환, 폐질환, 신경질환, 근골격계 질환 등 광범위한 임상 분야에서 의료진의 정확한 의사결정을 지원할 수 있다. 최근에는 네오톰 알파가 진단의 정확도를 높여 불필요한 검사나 시술의 가능성을 낮추고, 환자의 부담을 줄이는 데 기여할 수 있는 가능성을 보여주는 다양한 연구 결과가 잇따라 제시되고 있기도 하다. 

실례로, 네오톰 알파 덕분에 심장에서 플라크(지방, 섬유조직, 칼슘 등)를 더욱 정밀하게 평가할 수 있게 됐으며⁴, 기존 CT 환자군 대비 침습적 관상동맥조영술(ICA)로 이어지는 비율 역시 감소했다고 연구된 바 있다⁵. 또한 뇌에서는 미세 뇌동맥류 검출 민감도를 향상시키고⁶, 폐에서는 폐 침윤∙기관지 확장∙선천성 기형 등 주요 병변을 더욱 정확하게 검출할 수 있다는 연구 결과도 보고되고 있다.⁷

환자친화적으로 설계된 네오톰 알파는 더욱 편안하고 신속한 검사 환경을 제공해 검사 시 환자의 불안 및 긴장도 줄여 준다. 82cm 의 넓은 보어(촬영 공간)로 설계되어 폐쇄공포증이 있거나 체격이 큰 환자도 편안하게 검사를 받을 수 있다. 기계 소음이 적고 움직임이 최소화된 안정적인 시스템을 통해 환자가 촬영 중 느끼는 긴장 역시 낮춰준다. 

또한 듀얼 소스 CT 시스템(Dual Source CT system-2 개의 Tube 와 검출기 탑재)을 적용, 초당 737mm 속도로 스캔이 가능하기 때문에 움직임이 많은 소아나 외상환자, 숨을 오래 참기 어려운 환자, 고령자 등도 비교적 편안하게 검사를 받을 수 있다. 

지멘스 헬시니어스 한국법인 이명균 대표는 “지멘스 헬시니어스는 업계에서도 선도적으로 광자 계수 CT 를 도입, 기존 자사 CT 보다 향상된 기술력으로 더 낮은 방사선량, 보다 높은 해상도와 신속한 검사 경험을 구현하며 환자 중심의 정밀 진단 환경의 새로운 기준을 제시했다”며, ”앞으로도 지멘스 헬시니어스는 혁신 기술로 의료진의 정확한 진단을 지원하여 궁극적으로 환자의 빠른 회복과 삶의 질 향상에 기여할 것”이라고 포부를 밝혔다.