Завършва медицина с отличен успех през 1992г. в МУ-Варна. През 1998 г. придобива специалност „Образна диагностика”.  Първоначално работи във Катедрата по Рентгенология на ВМА София, след което в Отделението по образна диагностика на МБАЛ Русе и в СМДЛ „Скендиагностик” Русе. От м. май 2009г  работи в Клиниката по образна диагностика на  МБАЛ Токуда. Участвал е в програмите HALEY Project , GREF и множество научни форуми в България и

чужбина, посветени на новостите в образната диагностика, сред които международни конгреси и курсове в Австрия, Турция , Гърция, Сърбия, Полша, Русия, Холандия. Владее всички конвенционални и специализирани методики в областта на образната диагностика. Д-р Пенев е завършил специализираните курсове към Европейската асоциация по неврорентгенология (The Pierre Lasjaunias Course in Neuroradiology  ) . Автор е на няколко научни публикации в областта на образната диагностика и е бил лектор в специализирани курсове и национални конгреси. Участвал е в работни групи за изготвяне на правила за добра медицинска практика в областта на образната диагностика .Пълноправен член на Европейската асоциация по радиология (ESR), Европейската асоциация по неврорентгенология (ESNR), Българската асоциация по радиология(БАР) и Българското дружество по кардио-торакална рентгенология(БДКТР). Области на специализиран професионален интерес: Образна диагностика на заболяванията на централната нервна с-ма; Образна диагностика на заболяванията на гръдния кош и сърцето