타장기에서 발생한 암은 대개 혈행성으로 폐에 전이되고, 방 사선학적으로 혈류가 풍부한 폐의 하부에 다발성 결절로 보인 다. 특히 신장, 대장, 유방, 자궁, 두경부암과 원발성 폐암이 높 은 빈도로 전이하는 것으로 알려졌다(1). 원발성 암의 수술, 항암치료 및 방사선 치료 후 폐 전이의 조기 진단을 위하여, 또는 치료 중인 경우 치료의 효율성을 파악하기 위하여 단순 흉부촬영이나 흉부 CT를 실시한다. 단순흉부촬영에서는 1 cm 미만의 폐 결절을 찾기 어려우며, 표준선량 흉부 CT는 방사 선량이 많고 검사비용의 효율성을 고려하면 실제로 검사하기 가 쉽지 않다. 하지만, 단순흉부촬영의 낮은 결절 검출률 때문 에 현재까지 폐 전이 결절에 대한 최선의 검사법은 흉부 CT 이다(1).
저선량 CT(low-dose computed tomography)는 폐 결절 검출에 단순촬영보다 높은 검출률을 보였고, 표준선량 CT에 비해 1/6로 방사선량이 적은 장점이 있다(2). 또 현재까지 알 려진 저선량 CT의 임상적 유용성에 관한 보고에 의하면, 주 변부 폐암의 선별검사에서 단순 촬영에 비해 저선량 CT가 우 수한 검출률을 보이고, 비소세포성 폐암의 수술 후 추적검사
로 이용하였을 경우도 재발의 조기발견에 단순촬영보다 유용 하다(2, 3).
따라서 저자들은 저선량 CT를 이용하여 악성종양이 있는 환자의 폐 전이 결절을 찾고 추적검사를 하는데 그 유용성을 평가하고자 하였다.
대상과 방법
2004년 5월부터 2005년 3월까지 수술 및 조직 검사로 확 진된 악성 암종 (carcinoma) 80명과 폐포성 연부 육종 (alveolar soft part sarcoma) 1명, 총 81명의 환자를 대상으 로 후향적으로 분석하였다. 대상 환자는 남자 44명, 여자 37 명이었고 나이는 35에서 79세까지로 평균연령은 63.4세였다.
모든 환자는 2주 이내의 간격(평균 3일)으로 단순흉부촬영과 저선량 CT를 촬영하였다.
대상에 포함된 악성 암종에는 직장암 23, 대장암 10, 유방 암 18, 신장암 6, 위암 5, 간암 5, 원발성 폐암 5, 방광암 3, 갑상선암 2, 췌장암 2, 구개암 1명이었다. 대상에 포함된 81 명이 저선량 CT를 찍게 된 이유는 단순 흉부촬영(53명)과 이 전의 흉부 또는 복부 CT(14명)에서 폐 전이 결절을 의심하 였던 경우였고, 3명은 기침 등의 증상과 종양표지자의 증가를 보인 경우이고, 11명은 아무런 증상 없이 폐 전이에 대한 정
폐 전이 결절 진단에서 저선량 다중검출기 CT 영상의 유용성
1김기남・이기남・양두경2・이수걸2
목적: 악성종양이 있는 환자에서 폐 전이 결절을 찾고 추적검사를 하는데 저선량 CT의 유용 성을 평가하고자 한다.
대상과 방법: 악성 종양을 가진 81명의 환자에서 단순흉부촬영과 저선량 CT를 촬영하여 폐 결
절을 찾고, 수술 후의 병리진단과 방사선학적 기준에 따라 폐 결절을 악성과 양성으로 확진한 다음, 두 검사법의 폐 전이 결절 검출에 대한 민감도, 특이도, 양성 및 음성예측률과 정확도를 구하고, 이를 비교하였다.
결과: 저선량 CT에서 단순흉부촬영보다 많은 수의 결절을 발견할 수 있었고(198 vs. 155), 단순흉부촬영에서 악・양성의 판단이 힘든 경우(n = 48)에 저선량 CT에서 양성결절로 확인 된 경우(n = 24)가 있었다. 단순흉부촬영과 저선량 CT의 폐 전이 결절 검출에 대한 정확도 는 각각 49.4%, 75.3%로 통계학적으로 유의하게 저선량 CT가 높았다(p < 0.05).
결론: 악성종양이 있는 환자의 폐 전이 결절의 진단에 저선량 CT가 단순흉부촬영에 비해 정 확도가 높은 유용한 검사이다.
1동아대학교 의과대학 영상의학과
2동아대학교 의과대학 호흡기내과
이 논문은 2004학년도 동아대학교 학술연구비(공모과제)지원에 의하여 연 구되었음.
이 논문은 2006년 3월 9일 접수하여 2006년 5월 3일에 채택되었음.
기검사였다. 악성종양이 있고 두 검사를 시행하였지만, 단순 흉부촬영에서 명백한 석회화 결절이나 폐렴으로 보여 폐 전이 의 가능성이 낮은 경우는 대상에서 제외하였다.
다중 검출기 저용량 CT는 Sensation 16 (Siemens, Erlangen, Germany) 기종을 이용하여 절편두께 5-mm, 튜브 전압 120 kVp, 튜브전류 40 mA, 폭 조절 0.75 mm, 0.5 초 /회전의 속도로 흉곽입구부터 횡경막 하부까지 영상을 얻었다.
표준 성인에서 유효선량은 약 0.6-0.7 mSv이다.
종격동과 폐 조건으로 창간격과 창중심을 각각 400/40 HU 와 1,500/-700 HU로 하여, 두 명의 흉부 방사선을 전공한 전문의가 필름과 LCD 모니터를 이용해서 영상을 분석하였다.
의견이 다를 경우 합의를 통하여 결정하였다.
두 검사에서 결절의 유무를 결정하여 4군으로 나누었고, 1 군은 두 검사에서 모두 결절이 검출된 경우, 2군은 단순흉부 촬영에서만 결절이 보이고 저선량 CT에서는 결절이 보이지 않은 경우, 3군은 단순흉부촬영에서는 결절이 보이지 않고 저 선량 CT에서만 보이는 경우, 4군은 단순흉부촬영, 저선량 CT 의 두 검사에서 결절이 보이지 않은 경우로 하였다. 각각에서 보이는 결절의 수를 세어서 기록하였다. 석회화를 보이는 결 절은 제외하였고, 10개 이상인 경우는 일일이 세지 않고 10 개 이상으로 기록하였다. 폐 전이 결절의 진단은 병리학적 확 진과, 폐 전이의 특성상 병리학적 확진이 되지 않은 경우에는 방사선학적 확진의 기준을 적용하였다. 방사선학적으로 폐 전 이가 확실하거나 의심될 경우 3-6개월 간격으로 정기적으로
A B
C D
Fig. 1. A 46-year-old man with excision of alveolar soft part sarcoma at thigh (group 1).
A. Chest radiograph at post operative 24 months shows multiple variable sized, well-defined nodules in both lungs, suggesting hematogenous metastases.
B. Chest radiograph at post operative 26 months shows no specific interval change of multiple metastatic nodules in both lungs.
C. Routine chest CT (140 mA) at the same day of Fig. 2A shows multiple variable sized, well-defined nodules in both lungs.
D. Low-dose CT (40 mA) at the same day of Fig. 2B for evaluation of chemotherapy effect shows slightly increased size of metastat- ic nodules with slightly blurring of nodular and vascular margins.
추적 관찰하여 결절의 크기나 숫자의 증가가 있을 때를 방사 선학적 폐 전이로 확진하였다(4). 방사선학적 양성 결절의 기 준도 정하였는데, 적어도 1년 이상 폐 결절의 크기에 변화가 없거나, 종양에 대한 화학요법 없이도 결절이 없어지거나, 양 성 석회화 결절, 흉곽 등의 폐 외 병변일 경우로 하였다(5).
악・양성이 결정된 이후에 폐 전이 결절의 검출에 대한 두 검사의 민감도, 특이도, 양성 및 음성 예측률과 정확도를 구하 여 카이제곱 검정을 이용해 두 검사를 비교하였으며, p 값이 0.05 미만인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 판정하였다.
결 과
결과는 크게 두 가지로, 확진 결과에 상관없이 전체 폐 결 절의 검출에 대한 두 검사법의 비교와 폐 전이 결절에 대한 비교로 나누어서 정리하였다.
총 81명의 단순흉부촬영에서 총 155개 이상의 결절이 보였 지만, 저선량 CT에서는 198개 이상의 결절이 보였다. 단순흉 부촬영과 저선량 CT의 두 검사에서 폐 결절의 검출 여부에 따라 나눈 4군으로 분류하면 1군이 48명으로, 그 중 24명이 폐 전이 결절이었고(Fig. 1), 24명이 양성결절이었다(Fig. 2).
2군은 16명으로 모두 거짓결절(pseudonodule)로 정상 폐혈
A B
C D
Fig. 2. A 70-year-old woman who underwent nephrectomy for renal cell carcinoma (group 1).
A. Chest radiograph at post operative 15 months shows no evidence of metastasis.
B. Magnified chest radiograph at post operative 18 months shows a well-defined nodule (arrows) around the right cardiophrenic angle.
C. Low-dose CT (40 mA) at the same day of Fig. 3B shows a well-defined nodule in the right lower lobe.
D. Pathology of resected nodule shows chondroid hamartoma (H & E stain, ×10).
관 음영의 겹침에 의한 것이었다(Fig. 3). 3군은 2명으로, 이 전의 표준선량 흉부 CT에서 보이던 폐 결절을 저선량 CT로 추적 관찰한 1명은 1년 이상 크기에 변화없는 양성결절이었 고(Fig. 4), 또 다른 1명은 2개월 추적검사 상 크기와 수가 증 가하는 폐 전이 결절이었다. 3군에 포함된 2명의 9개의 결절 은 모두 1 cm 미만이었다. 4군에는 15명이 포함되었다. 저선 량 CT에서는 폐 결절 외의 추가적 소견으로 방사선 폐렴 3 명, 기관지 확장증 2명, 무기폐 1명, 흉곽병변 1명 등을 볼 수 있었다. 검사방법과 상관없이 폐 결절의 최종적인 진단은 총
81명 중 폐 전이결절이 25명(31%)이고, 양성 병변이 29명 (36%)이고, 폐 병변이 없었던 경우가 27명(33%)이었다.
단순흉부촬영과 저선량 CT의 폐 전이 결절 검출에 대한 민 감도는 96%, 100%, 특이도는 28.6%, 64.3%, 양성 예측률은 37.5%, 55.6%, 음성 예측률은 94.1%, 100%였고(Table 1, 2), 폐 전이 결절의 검출에 대한 단순 흉부촬영과 저선량 CT 의 정확도는 49.4, 75.3% 으로 통계학적으로 유의하게 저선 량 CT가 높았다(p < 0.05) (Table 3).
A B
Fig. 3. A 71-year-old woman who underwent low anterior resection for rectal cancer (group 2).
A. Magnified chest radiograph at post operative 6 months shows a small nodular opacity (arrow) in the right lower lung zone.
B. Low-dose chest CT (40 mA) 3 days after chest radiograph shows no parenchymal nodular lesion in the left lower lobe. We esti- mate the nodule on chest radiograph was summation of pulmonary vessels.
Table 1. Detection of Metastasis on Chest Radiograph Metastasis (+) Metastasis ( - ) Total
Chest radiograph (+) 24 40 64
Chest radiograph ( - ) 01 16 17
Total 25 56 81
Sensitivity 24/25 = 96%
Specificity 16/56 = 28.6%
PPV (positive predictive value) 24/64 = 37.5%
NPV (negative predictive value) 16/17 = 94.1%
Accuracy 40/81 = 49.4%
Table 2. Detection of Metastasis on Low-dose CT
Metastasis (+) Metastasis ( - ) Total
Low-dose CT (+) 25 20 45
Low-dose CT ( - ) 0 36 36
Total 25 56 81
Sensitivity 25/25 = 100%
Specificity 36/56 = 64.3%
PPV (positive predictive value) 25/45 = 55.6%
NPV (negative predictive value) 36/36 = 100%
Accuracy 61/81 = 75.3%
Table 3. Comparison of Diagnostic Accuracies between Chest Radiograph and Low-dose CT Correct diagnosis
True-Positive and True-Negative False-Positive and False-Negative Total Methods
Low-dose CT 061 (75.3) 20 (24.7) 81 (100)
Chest radiograph 040 (49.4) 41 (50.6) 81 (100)
Total 101 61 162
p < 0.05
Figures in parenthesis refer to the percentage in 81 patients.
고 찰
악성종양이 있는 환자에서 폐는 가장 흔한 혈행성 전이 부 위 중 하나이고, 폐 외 악성종양 환자의 부검 결과에 의하면 20-54%의 빈도로 폐 전이가 보고된다(6). 특히 신장, 대장, 유방, 자궁, 두경부암과 원발성 폐암이 높은 폐 전이 빈도를 보이며, 융모 상피암, 악성 육종, 진행된 악성 흑색종, 대부분 의 소아종양, 갑상선암 등은 발생빈도는 낮지만 폐 전이의 빈 도가 상당히 높아서 단순흉부촬영소견이 정상이라도 흉부 CT 가 필요하다고 알려졌다(1, 7).
현재까지 알려진 검사법 중에 흉부 CT가 폐 결절, 특히 폐 전이 결절을 찾는데 가장 유용하고, 최선의 검사라는 것은 널 리 알려진 사실이지만(2), 임상에서는 악성 종양의 근치적, 보
조적 치료 후에 폐 전이에 대한 주기적 추적검사로 대부분 단 순흉부촬영을 시행한다.
저선량 CT는 국내외 여러 병원에서 폐암의 집단 조기진단 을 하고 자료를 수집하고 있는 중이다. 현재까지의 결과는 비 록 대상의 선정 기준이나 적용에서 비틀림이 있을 수 있지만 폐암의 조기진단에 가치있는 검사법으로 향후 계속 수행되어 야 할 가치가 있다고 결정하여 대규모 연구과제로 진행 중이 다(8, 9).
저선량 CT의 임상적 응용을 살펴보면, 총 3,457회의 변연 부 폐암의 선별검사에서 발견된 15개(0.3% 이환율)의 폐암 중 11개만이 단순 촬영에서 검출되어 0.12%의 검출률을 보 였지만 저선량 CT는 15개 모두가 보여 0.43%의 우수한 검 출률을 보였고, 폐암이 아닌 단순 폐 결절에 대해서도 단순촬 영의 3.3%에 비해 4배 이상인 13.1%의 검출률을 보였다(2).
A B
C D
Fig. 4. A 58-year-old woman with left mastectomy for breast cancer (group 3).
A, B. Chest radiographs before operationa and post operative 12 months show no abnormal nodule in both lung.
C. Routine chest CT (140 mA) before operation shows a well-defined nodule (arrow) in left lower lobe.
D. Low-dose CT (40 mA) at post operative 12 months shows no specific interval change of a nodule (arrow) in left lower lobe, and no evidence of newly developed nodule in both lung. We consider this nodule as benign granuloma.
30명의 비소세포성 폐암의 수술 후 추적검사로 단순흉부촬영 과 저선량 CT를 이용하였을 경우 각각 2명(28.6%)과 6명 (85.7%)에서 재발이 발견되어, 폐암 재발의 조기발견에도 저 선량 CT가 유용한 것으로 나타났다(2, 3). 또한, 저선량 CT 에서 50 mA로 촬영할 경우 검사시 인체에 흡수되는 방사선 량은 2.6 mGy로 표준선량 CT의 1/6에 불과하다(2). 폐암 선 별검사의 유병률이 2.5-2.7%, 변연부 폐암 선별검사가 0.43%
에 불과한데 비해, 폐 전이는 악성종양의 종류에 따라 다르지 만 비교적 높은 유병률인 20-54%를 보이므로 저선량 CT를 적용하면 단순흉부촬영보다 높은 진단율을 보이고 임상적으로 도 유용할 것으로 생각하여 본 연구를 시작하게 되었다.
본 연구에 의하면, 악성 종양이 있는 환자의 폐 결절의 진 단에 저선량 CT가 단순흉부촬영보다 많은 수의 결절을 검출 할 수 있었고, 단순흉부촬영에서 폐 결절의 악・양성 진단이 어려운 경우에 저선량 CT가 도움이 되었다(1군). 단순흉부촬 영에서만 보였던 결절은 거의 폐혈관의 겹침에 의해 생긴 음 영이거나 폐 외 병변이었다(2군). 그리고 본 연구에 포함된 악성종양환자에서 폐 전이 결절은 약 31%의 빈도를 보였고, 저선량 CT가 단순흉부촬영에 비해 폐 전이결절의 진단율이 의미 있게 높았다 (75.3% vs. 49.4%, p < 0.05).
본 연구와 유사한 Peuchot 등(10)의 폐 외 악성종양 84명 의 폐 전이결절에 관한 연구에 의하면, 전이결절을 포함한 모 든 폐 결절의 진단에 단순촬영은 44%, 흉부 CT는 78%라는 낮은 진단율을 보였고, 이중 87%가 전이결절이었다. 저자들 의 결과와 다른 이유로는 육종과 악성 흑색종 등의 폐 전이의 빈도가 높은 대상이 60% 이상 포함되어 있었으며, 모든 환자 가 수술로 병리학적 확진을 하여서 흉막하(subpleural) 결절 까지 포함되어서 전이결절이 많았고, 8-mm 절편두께이며 CT 촬영조건이 달라서 CT상 전체 폐 결절은 낮은 진단율을 보인 것으로 생각된다. 유사한 대상과 방법의 연구이지만 최근의 5-mm 절편두께의 나선식 CT 결과는 6-mm이상의 결절에 대하여 95% 정도의 진단율을 보였고, 다중검출기 CT 결과는 다른 조건에 상관없이 5-mm 절편두께이면 폐 전이결절의 진 단에 적당하다고 하였다(11, 12).
이후에도 폐 전이 결절뿐 아니라 폐암의 조기발견에 관한 여러 연구가 활발히 진행되면서 단순흉부촬영에서의 폐 결절 의 검출에 영향을 미치는 인자가 크기 외에 여러 가지가 알려 지고 있다. 즉 5 mm 미만의 결절은 단순흉부촬영에서 잘 보 이지 않으며(5), 그 이상이라도 주변 구조물과의 겹침으로 인 한 변연의 특징, 내부 치밀도 등에 따라 평균 16±8 mm크기 라도 놓칠 수 있고(13, 14), 15 mm이하이면서 간유리 음영 이 70% 이상인 경우도 찾기가 어렵다(15). 본 연구에서는 단 순촬영에서 결절의 크기를 모두 측정하지 못했는데 가양성 결 절은 정상 폐혈관 음영의 겹침에 의한 것이었고, 3군에 포함 되었던 2명의 9개의 가음성 결절은 모두 1 cm 미만이었다.
본 연구의 제한점으로는 첫째 후향적으로 저선량 CT를 찍 은 환자를 대상으로 하여서 대상 선정이 한정적이다. 본원의 모든 암 환자를 일정한 프로토콜로 연속적으로 검사하지 못하 고, 단순촬영에서 이상이 있는 환자를 대부분 대상에 포함한
점이며, 포함된 원발성 암종의 종류가 너무 많아서 대상이 비 균질한 점이다. 두 번째는 폐 전이와 양성 결절에 대한 병리 적 확진의 수가 너무 적어서 방사선학적인 진단 기준을 만들 어 적용한 것으로, 두 검사의 민감도와 특이도를 일반화하기 가 어렵다. 앞으로 많은 수의 증례가 모이면 각각의 암종에 대 하여, 저선량 CT가 폐 전이의 선별검사로서 의의를 찾을 수 있을 것으로 생각한다. 또한, 저선량 CT를 이용한 폐암의 선 별검사에 대한 연구에서와 같이 가양성 결절로 인해 생길 수 있는 과잉 진단(overdiagnosis)과 이로 인해 유발되는 재검사 로 인한 방사선 노출을 생각할 수 있다(16, 17).
폐 전이의 치료성적을 높이기 위해서는 조기 진단이 필요하 고, 일반적인 추적검사에 이용되는 흉부단순촬영은 진단율이 낮으므로 저자들은 주기적으로 저선량 CT를 찍는 것이 흉부 단순촬영에서 발견하지 못하는 미만성, 다발성, 변연부 결절을 조기에 찾는데 도움이 되고, 나아가 폐 전이암의 조기 치료와 환자의 생존율에도 영향을 끼치리라고 생각한다.
결론적으로 적당한 영상의 질과 표준화선량 CT에 비해 높 지 않은 선량을 가진 저선량 CT는 흉부단순촬영에 비해 폐 전이의 진단에 좀 더 정확도가 높은 정보를 줄 것으로 생각되 며, 단순 흉부촬영으로 폐 결절의 평가가 쉽지 않은 경우와 폐 전이결절에 대해 수술을 계획한 경우에 저선량 CT가 유용할 것으로 생각된다.
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Address reprint requests to : Ki-Nam Lee, M.D., Department of Diagnostic Radiology, College of Medicine, Dong-A university 1. 3-ga, Dongdaesin-dong, Seo-gu, Pusan 602-103, Korea
Tel. 82-51-240-5367 Fax. 82-51-253-4931 E-mail: gnlee@daunet.ac.kr
Detection of Pulmonary Metastatic Nodules: Usefulness of Low-dose Multidetector CT in Comparison with Chest Radiograph1
Ki Nam Kim, M.D., Ki-Nam Lee, M.D., Doo Kyung Yang, M.D.2, Soo-Keol Lee, M.D.2
1Department of Diagnostic Radiology, 2Internal Medicine, College of Medicine, Dong-A University
Purpose: We wanted to evaluate the usefulness of low-dose multidetector CT for the detection and follow-up of pulmonary metastatic nodules in patients suffering with malignancy.
Materials and Methods: We retrospectively reviewed the conventional chest radiographs and low-dose multi- detector CT (low-dose CT) scans of 81 patients who had been under the diagnosis of malignancy. We reviewed the detection of pulmonary nodules and we counted the number of nodules detected by each method. The nodules were confirmed by surgical operation and by the radiologic criteria. The accuracy, sensitivity, speci- ficity and positive and negative predictive values of each method for detecting metastatic nodules were com- pared with x2tests.
Results: Low-dose CT depicted more nodules than did chest radiograph, and the indeterminate nodules seen on chest radiograph may be clearly benign on low-dose CT (eg. calcified granulomas or bony lesions). The ac- curacy of low-dose CT (75.3%) was significantly higher than that of chest radiograph (49.4%) for the detection for metastatic nodules (p <0.05).
Conclusion: Low-dose CT may provide better information than does chest radiograph for diagnosing pul- monary metastasis.
Index words :Lung neoplasms
Computed tomography (CT), comparative studies Neoplasms, metastases
