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1. 개요
핵의학(核醫學)은 방사성 동위원소를 이용한, 진단 및 치료를 시행하는 의학의 한 분야이다. [1]방사성 동위원소를 체내에 투여하는 것 때문에 거부감을 갖는 환자가 많으나, 대부분 반감기가 짧은 (진단용 동위원소의 경우 수분~수시간, 치료용은 수일~수십일) 동위원소를 극소량 사용하고, 특정 병소에만 집착되거나 배출이 빠르기 때문에 오히려 영상의학과에서 사용하는 CT에 비해 피폭량이 낮다. 실제로 요즘 암의 진단, 치료 평가에 빠지지 않는 PET-CT의 경우 전신 촬영을 함에도 불구하고, 복부 조영제 CT촬영에 비해 피폭량이 절반 이하일 정도.
방사성동위원소를 사용하고, 이를 이용한 약품을 조제하며, 혈액검사도 시행하고, 동위원소 치료 환자를 대면 진료하게 되므로, 핵의학과에는 의사·간호사뿐만 아니라 방사성 동위원소를 다룰 방사선사, 약품을 관리·제조하는 약사, 방사능 면역 측정을 위한 임상병리사, 방사선 피폭량을 관리하는 정도관리자[2]각종 기기들의 정비·보수를 담당하는 의공기사 등 여러 분야의 의료인과 의료기사, 과학자, 공학자가 한 곳에 모여있는 파트이다.
외래로는 거의 가지 않고 환자들이 원 진료과의 검사 의뢰를 받아 가는 곳이기 때문에 종합병원 및 대학병원에만 설치되어 있으며 이런 과가 있는지 잘 모르는 경우가 많고 핵이라는 이름 때문에 공포감부터 느끼는 경우도 있다. 참고로 핵의학과 자체가 일부러 찾아다니지 않으면 도대체 어디 있는지 찾기도 어려울 정도로 병원에서 가장 어둡고 외진 장소에 있는 경우가 상당히 흔하다.
의대생 사이에서는 2010년대에 인기가 크게 떨어졌다. 특히 2014년에 보험급여정책이 크게 바뀌면서 타격을 크게 받았다. PET-CT의 급여지출이 급격하게 증가하자 이루어진 조치인데, PET-CT의 급여 지출이 수천억대로 줄어들면서 대학병원급도 기계를 팔고 인력을 줄이고 있으니, 인기가 줄어들지 않는 것이 이상할 지경이다.[3] 실제로 2014년 10월 고시가 변경된 이후로 대학병원의 PET/CT 검사 건수는 이전의 40% 이하로 감소하였다. 2022년 2023년 연이어 전공의 지원율 최하위를 기록했다#. 2020년대 기피과의 대명사가 된 소아청소년과보다도 지원율이 낮다.
2009년 애플의 스티브 잡스가 췌장암으로 수술 후 스위스 바젤 대학교 병원 핵의학과에서 치료를 받았다. 일반적인 선암계열의 췌장암이 아니다. 정확히는 췌장에 생긴 신경내분비종양으로, somatostatin 물질 유도체와 킬레이터를 결합한 DOTATATE, DOTATOC등의 물질에 베타선을 내는 방사성 동위원소인 루테튬-177을 표지한 약품을 이용한 치료를 받았다.
2. 분야
크게 영상진단분야, 검체검사(혈액검사), 치료(동위원소치료)의 3가지 분야로 나뉜다.2.1. 영상진단
백혈구, 적혈구 등의 세포, 포도당, 지질, 아미노산 등의 생체 물질, 항체, 호르몬, 각종 운반체 등 특정 생체물질의 작용과 관련된 물질에 방사성 동위원소를 표지하여 인체에 투여한 다음 감마선 카메라와 SPECT, PET-CT 등의 장비를 통해 원소들의 흐름이나 집적 상태를 영상으로 얻어내서 병소, 병태를 파악한다.영상진단을 하는 다른 과인 영상의학과의 검사는 주로 X-ray[4]를 쏜 뒤 인체를 투과한 X-ray의 세기로 영상을 만들어낸다. 주로 형태적인(해부학적인) 진단 방법이다. 반면, 핵의학과에서는 방사선을 내뿜는 물질을 생체 물질이나 유사 생체물질에 표지하여 인체에 직접 주입한 뒤 해당 표지물질로 인해 인체 내부에서 발생하는 방사선을 바깥에서 잡아내 영상을 만든다. 핵의학은 생리학적인, 즉 눈으로 볼 수 없는 생체에서 일어나는 현상을 영상화하여 진단한다.
거의 모든 질병에서 생리학적인 변화가 해부학적 변화보다 먼저 나타나고, 질병의 치료나 회복에 의한 변화도 해부학적 변화보다는 생리학적 변화가 빠르고 즉각적이므로, 조기진단, 치료평가 등의 측면에서 핵의학 쪽의 접근이 장점을 지닌다.
또한 CT 등에서 사용하는 조영제를 사용하지 않고, 방사성동위원소에 표지되는 물질의 양은 인체에 영향을 주지 않을 정도로 매우 작은 양만 사용하기 때문에, 조영제에 알레르기가 있는 환자를 위한 대체검사나, CT나 MRI 촬영이 매우 어려운 영유아의 콩팥의 기능검사 및 영상진단에 활용되기도 한다.
2.2. 검체검사(혈액검사)
진단검사의학과에서 하는 일반적인 혈액 검사(암표지자, 항체수치 등)와 유사하나 결과를 얻기 위해 사용하는 방법이 다르다.2.3. 치료
인체의 특정 기관에 집적되는 물질에 방사성 물질을 첨가한 약품을 만들어 복용시키거나 주사[5]한다. 영상진단분야와 원리는 동일하다(생체물질이나 특정 병소, 조직에 집착되는 물질에 방사성 동위원소를 표지하여 이용). 영상진단분야에서 쓰이는 약품과의 차이라면, 영상진단분야에서 쓰이는 물질은 대부분 감마선을 주로 방출하는 동위원소를 이용하며, 치료분야에서 이용하는 물질은 알파선이나 베타선을 방출하는 동위원소를 이용한다. 감마선은 투과성이 좋아서 생체 내부에서 감쇄가 적어 영상화에는 좋지만, 그만큼 조직에 전달되는 에너지가 낮기 때문에 세포파괴 정도가 낮아 치료에 쓰기 힘들다. 베타선이나 알파선은 이와 반대. 물론 상당수의 동위원소가 알파선/베타선과 감마선을 같이 내기 때문에, 이런 동위원소의 경우 치료하는 동시에 영상화를 할 수 있다. 치료에 쓰이는 동위원소들은 대부분 원자로에서 핵분열을 통해 생산되거나, 에너지가 높은 사이클로트론이 필요하므로 대부분은 수입해서 사용한다.[6]치료용 동위원소의 경우 일정 기간 이상 방사선을 방출해야 세포파괴라는 목적을 달성할 수 있기 때문에 대체로 진단용동위원소에 비해 반감기가 길다. 치료 분야에 쓰이는 방사성동위원소는 앞서 기술한 바와 같이 알파선/베타선 방출 비율이 높아 대체로 격리가 필요하지 않다. 단 대표적인 방사성동위원소 치료의 하나로 갑상선암이나 갑상선기능항진증의 치료에 쓰이는 아이오딘-131 같은 경우 감마선을 상당 기간, 상당량 방출하기 때분에 일정 기간의 격리와 접촉 주의가 필요하다.3. 주요 검사
사용하는 방사성동위원소와 촬영하는 기계에 따라서, 영상은 달라진다.양전자방출물질 이용 → PET
광자방출물질 이용 → 감마카메라
- 양전자방출단층촬영(PET/PETCT): 양전자를 방출하는 방사성동위원소를 활용한 영상 검사.
주로 전신에 퍼져있는 종양, 즉 암을 찾아내는 검사. 일부 암종이 방사성물질을 마치 포도당처럼 인식해서 섭취하려 들기 때문에 인체에 흡수된 방사성물질을 스캔하면 암종을 찾아낼 수 있다. 그렇기 때문에 이 검사를 하기 전에는 음식을 섭취해서는 안 된다. 스타크래프트 싱글플레이 캠페인 메뉴에서 각 종족에 마우스를 갖다대면 나오는 뇌 모양이 바로 이 검사를 통해 얻어낸 것이다.
- SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography): 감마카메라를 이용한 영상의 촬영 방법의 하나로서, planar image와 SPECT로 구분된다.
혈관을 따라 풍부하게 퍼지는 방사성물질을 주사한 다음 광자를 촬영하면 피가 어느 곳에 잘 흐르지 않는지를 구분할 수 있다. 그래서 뇌혈관, 심장, 신장, 면역 등의 허혈성 질환의 양태를 알 수 있다. 주로 목동맥이 막히는 뇌혈관질환의 경우 테크네튬과 아세타졸아미드(acetazolamide)라는 이뇨제를 추가로 주사한 다음 촬영을 하는데 이러면 뇌혈관이 정상적으로 확장되는지 여부를 확인할 수 있다. 부작용은 뇌혈관이 확장됨으로서 머리가 간지러운 느낌이 들거나 손발이 마비되거나 탄산무수화효소의 감소로 인해 위장관 장애가 발생하여 구토, 설사, 구역질이 날 수 있고 소변량의 증가 등이 있다. 전술했듯 탄산무수화효소가 혀에서도 감소하기 때문에 검사 이후 탄산음료를 마시면 이상한 맛이 난다.
4. 관련 문서
[1] 병원에서 방사성 동위원소를 가장 많이, 가장 가까이서 접하는 파트다. 그 다음으로는 방사선종양학과[2] 방사성 동위원소를 직접 제조하는 경우 감독자면허(매우!! 어렵다)가 필요하며, 의료 시설에서 사용만 하는 경우에도 감독자면허를 가진 비의사인력이나 특수면허를 지닌 의사인력이 필요하다.[3] 하지만 PET-CT로 한방에 전신을 긁을 것을, 여러 부위에 대한 CT, MRI를 찍으면서 줄어든 PET-CT 급여보다 CT, MRI의 급여 지출이 감소분 이상으로 증가했다.[4] MRI와 초음파는 예외. 자세한 것은 항목 참조.[5] 당연히 이 약품은 방사능 덩어리다. 그래서 약통이 납으로 되어있다. 겉모양은 일반 약통과 같지만 통의 두께도 두껍고 무게도 굉장하다. 주사약 같은 경우에는 약물을 넣은 주사기를 납통에 넣어 보관·운반해야 한다.[6] 진단용 동위원소는 병원에서 사이클로트론을 통해 직접 만드는 경우가 상당 수 있으나, 치료용 동위원소는 직전 설명한 이유로 대부분의 병원에서 국내 원자로를 통해 생산된 것을 사오거나 해외에서 수입한다.