흉부 전산화 단층촬영(Computed tomography: CT)에서 대 엽성 폐경화는 흔히 볼 수 있는 소견 중 하나이다(1, 2). 폐경 화의 기간이 한 달 이상 지속적으로 보이는 경우에는 만성 폐 렴뿐만 아니라 세기관지폐포암, 특발성 기질화 폐렴, 폐 림프 종, 육아종성질환, 호산구성 폐렴, 폐암 등의 비감염성 원인도 고려하여야 한다. 이러한 때 진단이 늦어질 수 있으며 폐경화 에 대하여 경흉부 침 생검 또는 경기관지 폐 생검 등이 필요 하게 된다(3). 저자 등은 흉부 CT에서 대엽성 폐경화를 관찰 하면서, CT 기기의 해상도의 개선에 의하여 기관지벽 비후와 조영 증강 정도가 각각의 증례에 따라 그 정도의 차이가 있는 것을 관찰하였다. 이에 기관지벽 비후와 조영증강, 두 가지의 요소가 폐암과 다른 폐렴과의 감별에 도움이 될 수 있는지 알 아보고자 하였으며 더불어 기관지벽 비후의 두측-미측 길이 를 측정하여 비교, 분석하였다.
대상과 방법
2004년 2월부터 2006년 11월까지 본원에 내원한 환자들
중 단순흉부촬영에서 대엽성 폐경화로 보여 치료를 하였으나 치료에 호전이 없어 CT를 시행하고 병리학적으로 확진된 총 17명의 환자를 후향적으로 분석하였다. 전체 17명의 환자 중 남자 환자는 8명이었으며 여자 환자는 9명으로 연령분포는 38 세부터 88세로 평균연령은 68세이었다. 병리학적 확진 방법은 경기관지 폐생검 및 경흉부 침 생검, 기관지 세척에 의한 세포 진 검사, 객담 세포진 검사, 그리고 수술을 통하여 이루어진 환 자들이었다. 그 외 9명의 폐경화를 보이는 폐암 환자가 있었으 나 폐암을 시사하는 기관지 내 종괴를 보이거나, 주위 종괴에 의한 파괴, 국소적 침윤, 주위 전이성 림프절 종대가 동반된 경 우 대상에서 제외하였다. 대엽성 폐경화 주변이나 다른 부위에 병변이 있는 경우도 염증성 병변의 진단에 도움을 줄 수 있어 서 제외하였다.
CT 영상은 나선식 CT(Lightspeed plus; GE Medical Systems, Milwaukee, Wis., U.S.A.), 그리고 16열 다중 검출 기 CT(LightSpeed Pro 16; GE Medical Systems, Milwaukee, Wis., U.S.A.)을 사용하여 스캔하였다. CT 촬영조건은 튜브전 압 120 kVp, 튜브전류 200 mAs, 절편두께 2.5 mm, 스캔간 격 0.5초, 표준 알고리즘, 512×512 matrix를 사용하였다. 선 폭조절(beam collimation)은 10 mm, pitch는 1.375: 1 이었 다. 조영 전 영상을 얻은 후 비확산성 추적자인 비이온성 요오 드 조영제(UltravistⓇ300; Schering, Seoul, Korea)를 자동 주
대엽성 폐경화로 보이는 폐암의 진단 단서:
기관지벽의 비후와 조영증강
1유호석・권우철・차승환・김상하2・고상백3・김명순
목적: 대엽성 폐경화를 보이는 환자에서 폐암과 폐렴을 감별함에 기관지벽의 비후 또는 기관지 벽의 조영증강 정도가 도움되는지 알아보고자 하였다.
대상과 방법: 단순흉부촬영에서 대엽성 폐경화를 보이는 환자(n=17)를 후향적으로 분석하여
폐암(n=5)과 폐렴(n=12) 집단으로 나누었다. 모든 환자에서 CT를 시행하였고 두 집단의 기 관지벽의 비후 및 비후의 두측-미측 길이, 그리고 조영증강 정도를 종격동창에서(window width/level=400/40 HU) 측정하여 비교, 분석하였다.
결과: 폐암집단에서 기관지벽의 비후정도는 2.46±0.37 mm로 폐렴집단의 1.73±0.36 mm 보 다 의미 있는 기관지벽의 비후를 보였다(p=0.002). 폐암집단에서는 모두 2.0 mm 이상으로 비 후되어 있었고 2.0 mm를 기준으로 하였을 때 민감도는 100%, 특이도는 66.7% 이었다. 기관 지벽 비후의 두측-미측 길이도 폐암집단에서는 37.5±16.4 mm로 폐렴 집단의 16.3± 6.6 mm 보다 길었다(p=0.001). 조영증강정도는 두 집단 간에 차이가 없었다.
결론: 대엽성 폐경화를 보이는 환자의 CT scan에서 기관지벽의 비후가 2 mm 이상일때 폐암 의 진단 단서가 될 수 있다.
1연세대학교 원주의과대학 영상의학교실
2연세대학교 원주의과대학 내과학교실
3연세대학교 원주의과대학 예방의학과학교실
이 논문은 2007년 6월 25일 접수하여 2007년 10월 25일에 채택되었음.
입기(Stellant DualⓇ; Medrad, Indianola, PA, U.S.A.)를 이용 하여 전완 정맥으로 4 mL/sec의 속도로 총 120 mL를 주입하 였다. 폐경화를 보이는 17명의 환자의 기관지벽 비후 및 기관 지벽 조영증강 정도를 종격동창(window width/level=400/40 HU)에서 측정하였으며 더불어 그 기관지벽 비후의 두측-미 측 길이(cranio-caudal length of bronchial wall thickness)를 측정하였다.
기관지벽의 비후여부는 그 두께가 1-2 mm 이상이거나 인 접한 정상 기관지나 반대측 정상 기관지와 비교하여 비후 여 부를 판단하였고 기관지벽 비후의 경우 스캔면에 수직으로 절 편된 기관지의 단면 중에서 기관지벽 비후정도가 가장 작은 곳 에서 두께를 측정 하였다(4) (Fig. 1). 가장 작은 곳에서만 측 정을 한 것은 동일한 비후를 보이지 않는 단면의 경우는 가장
작은 곳의 두께가 실제 기관지벽의 두께와 가장 근접할 것으 로 판단되었기 때문이다. 기관지벽 비후의 두측-미측 길이는 삼차원 재구성을 하여 같은 방식으로 길이를 측정하였다(Fig.
2). 기관지벽의 조영증강 정도는 조영 전 CT 영상과 조영 후 CT 영상의 하운스필드수치(Hounsfield unit number, HU)를 비교하였다. 하운스필드수치 측정시에는 기관지벽 비후가 보이 는 부분에서 손기법(free-hand technique)으로 최대한 기관 지벽 비후를 많이 포함할 수 있도록 관(tube) 또는 도우넛 (doughnut) 형태로 관심영역을 설정하여 측정하였다(Fig. 1).
또한 비틀림(bias)을 줄이고자 관심영역 설정시 기관지벽에서 석회화가 있는 고음영 부위는 제외 하였다.
2명의 영상의학과 의사가 환자의 정보를 모르는 상태에서 협의하에 CT 영상을 측정, 판독하였으며 통계학적 산출 방법
Table 1. Status of the Location and Cause of Consolidation of Pneumonia Pneumonia
No. Age(y)
Location Diagnosis Method Thickness Cranio caudal H.U. of Pre contrast H.U. of Post contrast
/Sex (mm) length (mm) enhanced CT enhanced CT
01 74/F RLL Tuberculosis Cytology 2.0 13.5 34 68
02 88/F LUL Tuberculosis TBLB 2.0 12.5 36 39.5
03 77/F LUL Tuberculosis TBLB 1.4 20 40.8 96.2
04 68/F RLL Klebsiella Cytology 2.1 25 49.1 69.4
05 45/F RLL Aspergillosis Lobectomy 1.8 6.5 39.4 82.3
06 45/M RLL Aspergillosis Lobectomy 1.9 16 32.5 43.3
07 84/F LLL Tuberculosis Lobectomy 0.9 18 19.4 97
08 66/M LLL Tuberculosis TBLB 2.0 20.5 31.7 83.8
09 76/F LLL Tuberculosis TBLB 1.9 10 40.3 71.1
10 73/F LLL Streptococus Cytology 1.4 15 30.9 97.9
11 55/M RLL Streptococus Cytology 1.7 21 47.1 79.4
12 84/M RLL Tuberculosis Cytology 1.6 18 34.1 68.1
Fig. 1. Squamous cell carcinoma in a 76-year-old man.
Bronchial wall thickness was measured on the shortest thick- ened wall site (black arrow), and contrast enhancement was measured at region of interest by donut shape (white arrow).
Fig. 2. Tuberculosis in a 66-year-old man and method for cranio-caudal length by three dimensional coronal reconstruc- tion view (arrow).
은 SPSS software(version 11.0; SPSS Inc., Chicago, IL)를 이용, Mann-Whitney test를 사용하였으며 p 값이 0.05 이하 이면 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다.
결 과
총 17명의 환자 중 폐암으로 진단된 환자는 5명이었으며 남 자는 4명, 여자는 1명이었다. 나이는 54세에서 68세까지 평균 연령은 65세였다. 이들 중 4명은 편평상피세포암으로 진단되 었고 한 명은 악성 선종으로 진단되었다. 폐렴 환자는 모두 12 명이었으며 남자는 4명, 여자는 8명이었다. 나이는 38세에서 88세까지 평균 연령은 69세였다. 이들 중 6명이 폐결핵으로 진단되었으며 2명은 아스페르길루스증, 3명은 폐렴연쇄구균, 1 명은 폐렴간균으로 진단되었다. 폐경화의 위치는 우하엽에 10 명, 좌하엽 5명, 좌상엽 2명 이었다(Table 1).
기관지벽의 비후는 폐렴 환자 집단은 0.9 mm에서 2.1 mm
까지 평균 비후 두께는 1.73±0.36 mm 이었으며(Fig. 3) 폐 암 환자 집단은 2.1 mm에서 3.2 mm까지 평균 비후 두께는 2.46±0.37 mm로 측정 되었다(Fig. 4). 이 경우 폐암 환자 집 단은 폐렴 환자 집단보다 평균 0.73 mm 더 두껍게 기관지벽 의 비후를 보였다(p=0.002). 또한, 폐렴환자의 기관지벽의 비 후에서 그 두께가 2.0 mm 이상인 경우는 모두 4명이었으며 폐암환자는 5명 모두 기관지벽의 두께가 2.0 mm 이상이었다 (2.1~3.2 mm). 그리하여 기관지벽의 두께가 2.0 mm 이상이 면 폐암이라고 하였을 때 그 민감도는 100% 이며 특이도는 66.7% 였다.
기관지벽 비후의 두측-미측 길이는 폐렴 환자 집단은 10 mm에서 25 mm까지 평균 약 16.33 mm였으며 폐암 환자 집 단의 길이는 16.5 mm에서 50 mm까지 평균 약 39.4 mm이 었고 두 집단 간의 차이는 약 23.1 mm로 폐암 환자는 그 길 이가 더욱 긴 것으로 측정 되었다(Table 1). 그리고 p 값은 0.001로 기관지벽 비후의 두측-미측 길이 역시 두 집단 간에
A B
C
Fig. 3. Tuberculosis in a 76-year-old woman.
A. Mediastinal window of precontrast CT scan shows 1.9 mm of hypertrophied bronchial wall thickness (arrow).
B. Postcontrast CT scan shows bronchial wall enhancement.
Enhancement degree is 30.8 H.U. (R.O.I. of pre-contrast CT scan is 40.3 H.U. and post-contrast CT scan is 71.1 H.U.).
C. Three-dimensional coronal reconstruction view shows cranio-caudal length of bronchial wall thickness as 10 mm.
유의한 차이가 있음을 보였다.
기관지벽의 조영증강 정도는, 폐렴 환자 집단의 평균 조영증 강 정도는 조영 전 34 HU에서 조영 후 78 HU으로 평균 44
HU정도의 조영증강을 보였으며(Fig. 3) 폐암 환자 집단은 조 영 전 38 HU에서 조영 후 74 HU으로 평균 36 HU정도의 조 영증강을 보였다(Fig. 4). 두 집단 간의 기관지벽의 조영증강
Table 2. Status of the Location and Cause of Consolidation of Cancer Patients Cancer
No. Age(y)/
Location Diagnosis Method Thickness Cranio caudal H.U. of Pre contrast H.U. of Post contrast
Sex (mm) length (mm) enhanced CT enhanced CT
1 54/M RBI Squamous cell Ca. cytology 2.4 16.5 42.6 59.6
2 76/M RBI Squamous cell Ca. TBLB 2.1 36 50.1 61.3
3 68/M RLL Squamous cell Ca. TBLB 2.5 50 40.6 69.4
4 64/F LLL Squamous cell Ca. TBLB 3.2 48.5 23.7 72.8
5 64/M RML Adenocarcinoma TBLB 2.4 46 35.1 108.8
RLL = right lower lobe, RML = right middle lobe LUL = left upper lobe, LLL=left lower lobe TBLB = Transbronchial lung biopsy
A B
C
Fig. 4. Squamous cell carcinoma in a 64-year-old woman.
A. Pre-contrast CT scan shows bronchial wall thickness of 3.2 mm (arrow).
B. Post-contrast CT scan shows bronchial wall enhancement.
Enhancement degree is 49.1 H.U. (R.O.I. of pre-contrast CT scan is 23.7 H.U. and post-contrast CT scan is 72.8 H.U.).
C. Three-dimensional coronal reconstruction view shows cranio-caudal length of bronchial wall thickness as 37 mm.
정도의 차이는 육안으로 큰 차이가 없어 보였으며p 값이 0.723 으로 통계학적으로도 유의성이 없는 것으로 나타났다.
고 찰
CT에서 기관지벽 비후는 기관지확장증, 낭성섬유종, 천식, 범세기관지염 등 여러 질병에서 보일 수 있으며 객관적인 지 표가 없는 영상 소견으로 간주하여 왔다(5, 6). 하지만, 최근 다중 검출기 CT의 등장으로 말미암아 CT 기술은 비약적으로 발달하였고 더불어 영상의 질도 향상되었으며 이에 따라서 다 중 검출기 CT가 없던 과거에 비하여 기관지벽의 비후나 조영 증강 정도를 더욱 정밀하게 측정하는 것이 쉬워졌다.
과거 CT가 발전하기 이전에는 창높이(window level)을 - 250~-700 HU으로 교정한 후 기관지벽의 비후를 측정하고자 했던 적이 있다. 하지만 조직 종괴가 기관지 주변을 둘러싼 경우는 종격동 창(mediastinal window)이 더 정확하며 다중 검출기 CT의 발달 이후 창 높이를 -250~-750 HU으로 교 정하지 않고 통상의 종격동창(35~400 HU)으로 하여도 기관 지벽의 비후 정도의 평가가 쉬워졌다(7-9). 이에 따라 이번 연구에서도 종격동창으로 기관지벽의 비후를 평가하였다.
편평세포암종은 폐 암종의 가장 흔한 형태로 약 30%~38%
에 해당한다. 편평세포암종은 주기관지 및 말초 기관지에서 영 상의학적으로 보이지 않게 발생을 할 수 있다고 하며 대부분 기관지벽에 위치한다고 한다. 과거 10여 년 전만 하더라도 기 관지벽에 국한되어 있는 편평세포암종은 영상의학적으로 잠재 된 암종이라고 판단돼 왔으며 내시경적 소견이 중요하다고 인 식돼 왔다. 진단 역시 내시경 검사법을 통한 생검 또는 세포진 단학을 통하여 이루어졌으며 CT는 원격전이를 배제하거나 림 프절 전이 또는 기관지 외 파급을 배제하기 위하여 사용되어 왔다(10-12). 하지만, 대엽성 폐경화를 동반한 경우 통상적인 대엽성 폐렴과의 감별 진단이 어려울 수가 있다. 모든 폐경화 를 보이는 환자에게 기관지경을 통한 생검을 시행할 수는 없 을 것이며 저자들의 연구에서처럼 기관지벽의 비후 및 그 침 습 길이를 측정하는 것이 폐렴과 폐암의 감별 진단에 도움이 될 수 있을 것이다.
기관지벽의 비후는 정확한 기전은 알려진 바가 없으나 암종 의 경우 혈관 형성뿐 아니라 종양세포의 직접 침윤으로 말미 암은 기관벽의 부피 증가의 이유로 더욱 비후를 보일 수 있을 것이다. 그리고 직접적인 침윤이 없는 경우에라도 특정 암종에 서 보이는 시클로옥시게나아제-2(cyclooxygenase-2; COX- 2) 및 저산소-유도성인자(hypoxia-inducible factor;HIF)등 분비되는 성장인자(growth factor) 및 혈관형성인자의 종류가 폐렴과는 달라서 폐렴보다 더욱 기관지벽의 비후를 보일 수 있 을 것이다. 또한, 염증은 시간이 지나면 부종이 감소하고 육아 조직 역시 수축을 하게 되므로 기관지벽의 비후정도가 암종의 경우보다 적을 가능성이 있다(13-18). 이번 연구에서는 적은 수이지만 폐암환자 5명 모두에서 2 mm 이상의 기관지벽의 비 후가 있었다.
CT에서는 조영제를 사용하여 대조도를 높이는데 혈관조영
제의 경우 혈관성(vascularity)과 관계가 있게 된다. 악성 폐 결절에서 양성 폐 결절보다 조영증강이 잘되는 것은 혈관 내 피 세포성장인자(vascular endothelial growth factor;VEGF) 와 밀접한 관계가 있다고 알려졌다. 암종의 상태에서는 혈관 내피 세포성장인자(VEGF) 이외에도 HIF 와 시클로옥시게나 아제-2 등과 같은 여러 인자를 분비하여 혈관형성 (angiogenesis)을 하는 것으로 보이며 이로 말미암아 혈관성 이 증가하게 된다. 이러한 이유로 악성일 경우 기관지벽의 조 영증강이 더욱 잘될 것으로 예측하였으나 유의한 차이는 보이 지 않았다. 이번 연구에서는 폐암이나 폐렴의 경우에서 모두 결절이나 종괴는 형성하지 않았던 환자들이었으며 혈관성이 유 의하게 차이가 있을 정도로 발달하지 않았을 가능성이 있다.
또한, 염증 역시 폐 및 유방, 난소, 전립선, 피부, 간과 같은 기 관에서 암종의 발생과 진행에 이바지한다고 생각하고 있으며 염증이나 암종의 상태에서는 여러 가지 시토카인(cytokine)들 이 분비되어 혈관형성 및 혈류가 증가하게 된다. 폐암과 같은 악성이 아닌 천식, 폐렴과 같은 염증성인 경우에라도 막투과성 당단백질(transmembrane glycoprotein)인 CD34 및 내피세포 성장인자(endothelial growth factor; EGF)와 섬유아세포 성장 인 자 (fibroblast growth factor; FGF), 인 터 루 킨 - 8(interleukin-8: IL-8)등의 혈관형성 인자(angiogenetic factor)가 증가하며 이것이 혈관성과 의미 있는 상관관계를 나 타낸다. 이 이외에도 염증의 상태에서 혈관이 확장 (vasodilatation)되며 투과성(permeability)이 증가하게 된다.
이와 함께 부종이 생기며 육아조직(granulation tissue)이 형 성된다(18-22). 이렇게 폐렴 같은 염증성 경우나 폐암은 모 두 혈관성이 증가하기 때문에 조영증강에 유의한 차이가 없었 을 것으로 짐작된다.
폐경화에서의 악성병변을 시사하는 소견으로 3개 이상의 공 동(cavity)의 존재와 종격동 림프절의 종대가 흔하다는 연구 가 있었다(2). 이번 연구에서의 5명의 폐암 환자 중에서는 3 개 이상의 공동을 보이는 환자는 없었으며 종격동 림프절 종 대를 보이는 환자 역시 보이지 않았다(대상에서 림프절 종대 등의 2차 소견을 보이는 환자는 제외하였음-제외된 9명의 환 자 중에서는 5명에서 종격동 림프절 종대 소견을 보였다). 다 만 1개의 공동을 보인 환자가 있었으며 비후되고 불규칙한 벽 을 가지고 있었다.
저자들의 연구에서의 제한점은 환자들의 숫자가 충분하지 않 았다는 점과, 기관지벽의 비후는 수평면에 수직으로 스캔된 영 상에서 그 두께를 측정해야 하는데 정확히 수직으로 스캔되었 는지 여부이다. 기관지벽의 비후의 정확한 기전과 영향을 주는 인자, 그리고 폐렴과 폐암에서 차이가 나는 이유 및 조영증강 시에 두 집단에서 차이가 나지 않는 이유에 대하여 명확히 밝 히지 못하였으며 심화 연구가 필요할 것으로 생각된다. 추후 더 많은 대상을 연구 한다면 기관지벽의 비후 이외에 더 많은 대엽성 폐경화에서 폐암의 감별 소견이 발견될 수 있을 것이 다.
결론적으로 대엽성 폐경화를 보이는 경우 기관지벽의 비후 가 2.0 mm 이상이면 폐암의 가능성이 클 것으로 생각되며 경
기관지 폐 생검 등으로 추가 검사를 해보는 것이 도움될 것이 다.
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Address reprint requests to : Woocheol Kwon, M.D., Department of Radiology, Yonsei University Wonju College of Medicine, Wonju Christian Hospital, 162 Ilsandong, Wonju, Gangwondo, 220-701 Korea
Tel. 82-33-741-1467 Fax. 82-33-732-8281 E-mail: [email protected]
A Clue for the Diagnosis of Lung Cancer Looking Lobar Consolidation with Emphasis on Thickness and Enhancement
Pattern of Bronchial Wall on CT
1Ho Seok Yoo, M.D., Woocheol Kwon, M.D., Seung Whan Cha, M.D., Sang-Ha Kim, M.D.2, Sang Baek Koh, M.D.3, Myung Soon Kim, M.D.
1Department of Radiology, Yonsei University Wonju College of Medicine, Wonju Christian Hospital
2Department of Internal Medicine, Yonsei University Wonju College of Medicine, Wonju Christian Hospital
3Department of Prevent Medicine, Yonsei University Wonju College of Medicine, Wonju Christian Hospital
Purpose: To differentiate between lung cancer and pneumonia for cases of lobar consolidation, with an em- phasis on the thickness and enhancement pattern of the bronchial wall viewed by a CT.
Materials and Methods: We retrospectively analyzed 17 patients with evidence of lobar consolidation, from a simple-chest radiograph, and divided them into groups by condition (lung cancer, n = 5; pneumonia, n = 12).
CT scans were performed on all patients and bronchial wall thickness, which is the cranio-caudal length of the bronchial wall thickness and the enhancement pattern, were measured and analyzed at the mediastinal win- dow setting.
Results: The thickness of the bronchial wall in the lung cancer group (2.46±0.37 mm) was significantly greater than the pneumonia group (1.73±0.36 mm) (p = 0.002). Moreover, the bronchial wall thickness was greater than 2.0 mm for all patients in the cancer group. Further, if a diagnostic criterion was set to be larger than 2.0 mm, 100% sensitivity and 66.7% specificity would be achieved for the study subjects. The cranio-cau- dal length of the bronchial wall thickness in the cancer group was 37.5±16.4 mm, which was significantly greater than the pneumonia group (16.3±6.6 mm) (p = 0.001). We found no significant difference for the de- gree of contrast enhancement between the two groups.
Conclusion: A CT scan measurement of the bronchial wall thickness greater than 2 mm in CT scans can be an indicator for diagnosing lung cancer in patients with lobar consolidation.
Index words :Lung neoplasms Inflammation
Tomography, X-Ray computed Bronchi
