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임상적 역할
Clinical Role of F-18 Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography for Follow-up of Patients with Renal Cell Carcinoma
Geon Hun Kim, Moon Ki Jo, Gi Jeong Cheon1, Hyun Moo Lee2 From the Departments of Urology and 1Nuclear Medicine, Korea Cancer Center Hospital, 2Department of Urology, College of Medicine, Sungkyunkwan University, Seoul, Korea
Purpose: To evaluate the role of [18F]fluorodeoxyglucose-positron emission tomography (FDG-PET) for the follow-up of patients with a renal cell carci- noma (RCC), and compare FDG-PET with conventional imaging modali- ties, including computerized tomography (CT), chest PA, bone scan and brain magnetic resonance imaging (MRI).
Materials and Methods: FDG-PET and conventional imaging techniques, includingCT, chest PA, bone scan and brain MRI, were performed on 69 patients who had undergone a radical nephrectomy and/or metastatec- tomy, with a final pathological diagnosis of a RCC. The final diagnoses of recurrences/metastases were established from the histopathological or clinical findings.
Results: Recurrences and metastases were present at 47 sites (34 patients).
The results of FDG-PET were true positive and false negative in 44 and 3 of the 47 sites, respectively. The results of conventional imaging tech- niques were true positive and false negative in 40 and 7 of the 47 sites, respectively. The results of FDG-PET were true negative and false positive in 34 and 1 of the 35 patients, respectively. The results of conventional imaging techniques were true negative and false positive in 30 and 5 of the 35 patients, respectively. Therefore, FDG-PET was more sensitive, spe- cific and accurate than conventional imaging techniques for the follow-up of patients with a RCC.
Conclusions: FDG-PET accurately detected the postoperative recurrences and metastases in patients with a RCC. FDG-PET may have a role in the follow-up of patients with a RCC. (Korean J Urol 2007;48:765-770)
Key Words: 18F fluorodeoxyglucose, Positron emission tomography, Re- nal cell carcinoma
대한비뇨기과학회지 제 48 권 제 8 호 2007
원자력병원 비뇨기과, 1핵의학과,
2성균관대학교 의과대학
비뇨기과학교실
김건훈ㆍ조문기ㆍ천기정1ㆍ이현무2
접수일자：2007년 2월 27일 채택일자：2007년 7월 3일
교신저자: 조문기
원자력의학원 원자력병원 비뇨기과
서울시 노원구 공릉 2동 215-4
139-706 TEL: 02-970-1299 FAX: 02-978-2005 E-mail: andrea@kcch.re.kr
서 론
초음파나 전산화단층촬영과 같은 비침습적인 진단 방법 을 널리 사용함에 따라 우연히 발견되는 신세포암이 꾸준 히 증가하는 추세이다. 신세포암은 비뇨기계 암 중 치명적 인 암의 하나로 신세포암 환자의 40% 이상이 신세포암으로
인하여 사망한다. 신세포암 환자의 20-30%에서 진단 당시 이미 전이가 존재하며, 나머지 환자 가운데 20-40%는 근치 적 신적출술 후에 재발한다. 최근에 신세포암의 진단, 병기 결정, 치료법에 있어서 상당한 발전에도 불구하고 전이를 동반한 신세포암의 치료에 대한 반응률은 15-25%에 불과하 다. 따라서 신세포암 환자에 있어서 적절한 재발 및 전이에 대한 추적관찰은 필수적이다. 근치적 신적출술 후 신세포
Table 1. Characteristics of the 69 patients who underwent a radical nephrectomy and/or metastatectomy, with a final pathological diag- nosis of a RCC
No. of patients Age (years)
Mean 57.2
Range 31-77
Sex
Male 47
Female 22
Primary tumor stage
pT1a 7
pT1b 9
pT2 17
pT3a 19
pT3b 17
Distant metastasis
M0 51
M1 18
RCC: renal cell carcinoma 암의 효과적인 추적관찰을 위해서는 재발 혹은 전이의 시
기와 전이 장기가 신중히 고려되어야 하고, 재발이나 전이 는 특히 폐, 뼈, 복강 내 장기 등에 호발하므로 술 후 추적관 찰을 위하여 이 부위의 전이 여부를 판단할 수 있는 영상기 법이 필수적이다.
근치적 신적출술 이후 신와에 국소 재발이 발생한 경우 에 이러한 국소 재발을 조기에 발견한다면 치료가 가능하 다.1 전이가 발생한 경우에는 조기에 전이의 정도를 판단함 으로써 적절한 치료 방침을 선택함은 물론 불필요한 치료 를 하는 오류를 피할 수 있다.
최근 [18F]fluorodeoxyglucose-양전자방출단층촬영 ([18F]flu- orodeoxyglucose-positron emission tomography; FDG-PET)은 포도당 유기체인 [18F]FDG를 인체에 주입하여 암을 조기에 진단할 수 있어 종양학 분야에서 많이 이용되고 있으며,2-4 우리나라에서도 1995년 PET가 도입된 이후 많이 이용되고 있다. Lee 등5은 FDG-PET가 신세포암 진단 및 병기결정에 있어서 기존의 병기결정 방법을 보완해주고, 전이 병소 진 단에 있어서는 기존의 병기결정 방법보다 우수하다고 보고 하였다. 그러나 신세포암에 대한 근치적 치료 후 추적관찰 에 있어서 FDG-PET의 역할은 아직 확실하게 규명되어 있 지 않다.
이에 저자들은 신세포암에 대한 근치적 신적출술 및 전 이병소절제술을 시행한 후 추적관찰에 있어서 단순흉부촬 영, 복부전산화단층촬영, 골주사 검사, 뇌자기공명영상 등 기존의 추적 검사방법과 FDG-PET의 결과를 비교하여 신세 포암 추적관찰에 있어서 FDG-PET의 역할을 알아보고자 하 였다.
대상 및 방법
2001년 1월부터 2003년 12월까지 신세포암이 의심되어 근치적 신적출술을 시행받았거나 전이를 동반한 신세포암 으로 근치적 신적출술 및 전이병소절제술을 시행받고 병리 조직학적으로 신세포암으로 확진된 환자 중 술 후 추적관 찰기간 동안 FDG-PET, 복부전산화단층촬영, 단순흉부촬 영, 골주사검사, 뇌자기공명영상이 시행 가능했던 69명의 환자를 대상으로 하였다. 술 후 6개월마다 단순흉부촬영, 복부전산화단층촬영, FDG-PET를 시행하였고, 요통, 관절 통 등의 골전이 증상이 있는 경우와 두통, 반신 마비 등의 뇌전이 증상이 있는 경우에는 증상에 따라 골주사 검사와 뇌자기공명영상을 시행하였다. 재발이나 전이의 진단은 조 직병리학적으로 또는 임상적 추적관찰 결과로 판명하였다.
FDG- PET와 기존의 추적 검사방법의 신세포암의 추적관찰 결과를 비교하였다.
FDG-PET 스캔은 ECAT HR+ PET 스캐너 (Siemens, Kno- xville) 또는 Discovery LS PET-CT 스캐너 (GE Medical Systems, Waukesha, USA)를 이용하여 시행하였다. 환자들 은 PET 스캔 전 적어도 6시간 이상 금식하도록 하였고, FDG 투여 직전에 측정한 혈당이 120mg/dl을 초과하는 경우 는 없었다. FDG 370MBq를 정맥 내로 주입한 50분 후에 영 상획득을 시작하였다. 영상은 2D 방식으로 대퇴부 중반에 서 두개골 기저까지 5-7 frame을 얻었다. ECAT HR+ PET은 먼저 68GE을 이용하여 frame당 3분씩 투과 영상을 얻고 그 다음 frame당 7분씩 방출 영상을 얻었다. 얻어진 투과 영상 으로 감쇄 보정을 하였고, OSEM algorithm (2 iteration, 8 subsets) 방식으로 재구성하였다. Discovery LS PET-CT는 CT 영상을 먼저 얻고 한 frame당 6분씩 방출 영상을 얻었 다. 얻어진 CT 영상으로 감쇄 보정을 하였고, OSEM al- gorithm (2 iteration, 16 subsets) 방식으로 재구성하였다. 두 기기 간의 SUV의 차이는 phantom 연구에서 얻어진 maxi- mum SUV에 대하여 Discovery LS PET-CT의 값이 ECAT HR+ PET보다 1.07배임을 보정하여 분석하였다. 재구성된 영상은 2명의 숙련된 핵의학과 의사가 재구성된 영상을 환 자의 임상적 병력과 기존의 추적 검사방법의 결과를 참조 하여 분석하였다. 정상조직과 비교한 병변의 FDG 섭취의 증가 정도, 병변의 FDG 섭취의 분포, 비정상적인 FDG 섭취 의 범위 등을 고려하여 판독하였다. PET의 정량적 분석을 위해서는 표준화섭취계수 (standardized uptake value; SUV) 를 사용하였다.
Table 2. Detection of recurrent/metastatic lesions
Conventional method finding Follow-up
Case PET Pathologic
Lesion site peroid
number finding result
Chest PA CT Bone scan Brain MRI (months)
Pathologic confirmed group
1 Lung +* + RCC 23
2 Lung † + RCC 19
3 Lung + RCC 18
4 Lung + + RCC 22
5 Bone + + RCC 15
6 Lung + + RCC 21
7 Renal bed + + RCC 28
8 Lung + + RCC 22
9 Lung + + RCC 22
10 Lung + + RCC 22
11 Lung + RCC 25
12 Lung + + RCC 27
13 Lung + RCC 28
14 Lung + + RCC 20
15 Lung + + RCC 26
16 Lung + + RCC 25
17 Bone + + RCC 23
18 Bone + RCC 20
19 Bone + + RCC 23
20 Renal bed + RCC 20
21 Renal bed + RCC 20
22 Lung, liver + + + Liver; RCC 13
23 Lung, bone + + + Lung, bone; RCC 15
24 Lung, bone + + Lung, bone; RCC 15
25 Lung, bone + + + Bone; RCC 18
26 Renal bed, lung + + Renal bed, lung; RCC 20
27 Renal bed, lung + + + Renal bed, lung; RCC 18
28 Renal bed, lung, + + + Renal bed, spermatic 10
spermatic cord cord; RCC
29 Lung, bone, adrenal gland + + + Bone; RCC 16
Clinical confirmed group
30 Brain + + 12
31 Lung, brain + + + 14
32 Perihilar lymph node + + 19
33 Lung, perihilar lymph node + + + 18
34 Lung, liver + + + 16
*: positive †: negative, CT: computerized tomography, MRI: magnetic resonance imaging, PET: positron emission tomography, RCC: renal cell carcinoma
통계학적으로는 동의도 평가를 위해 kappa 분석을 이용 하였으며, 분석결과 kappa값이 1에 가까울수록 동의도가 우 수한 것으로 판단하였다.
결 과
대상 환자 69명 중 남자는 47명, 여자는 22명이고, 평균
연령은 57.2세였다. 평균 추적관찰 기간은 28.5개월이었으 며, 재발이나 전이가 처음 발생할 때까지의 평균 기간은 12.3개월이었다 (Table 1). 재발이나 전이는 34명에서 발생 하였으며, 23명에서 1부위, 9명에서 2부위, 2명에서 3부위 에서 발생하여 총 47부위에서 발생하였다. 재발 및 전이 부 위는 각각 폐전이 25부위, 골전이 8부위 (흉추 4부위, 요추 1부위, 장골 2부위, 상완골 1부위), 신와재발 6부위, 뇌전이
Table 3. Comparison of FDG-PET and conventional imaging tech- niques
FDG-PET Conventional*
Sensitivity 93.6% 85.1%
Specificity 97.1% 85.7%
Accuracy 95.1% 85.4%
Kappa value 0.9010 0.7031
p-value ＜0.05 ＜0.05
*: abdominal computerized tomography, chest PA, bone scan and brain magnetic resonance imaging. FDG-PET: [18F]fluorodeoxyglu- cose-positron emission tomography
2부위, 간전이 2부위, 신문부의 림프절전이 2부위, 부신전 이 1부위, 정삭전이 1부위였다 (Table 2).
기존의 추적 검사방법은 45부위를 재발이나 전이로 판정 하였고, 재발 및 전이로 판정한 부위는 각각 폐전이 22부위, 골전이 6부위 (흉추 1부위, 요추 1부위, 장골 2부위, 상완골 1부위, 두개골 1부위), 신와재발 5부위, 뇌전이 2부위, 간전 이 3부위, 신문부의 림프절전이 4부위, 부신전이 1부위, 정 삭전이 1부위, 종격동의 림프절전이 1부위였는데 이 가운 데 간전이 1부위, 신문부의 림프절전이 2부위, 두개골 1부 위, 종격동의 림프절전이 1부위 등 모두 5부위에서 조직병 리학적으로 또는 임상적 추적관찰 결과 위양성인 것으로 판명되었다. 재발 및 전이 부위가 확인된 47부위 중 폐전이 3부위, 골전이 3부위, 신와재발 1부위 등 모두 7부위에서 기 존의 추적 검사방법에서는 재발 및 전이소견을 보이지 않 았다. FDG-PET는 45부위에서 재발이나 전이로 판정하였 고, 재발 및 전이로 판정한 부위는 각각 폐전이 24부위, 골 전이 8부위 (흉추 4부위, 요추 1부위, 장골 2부위, 상완골 1 부위), 신와재발 5부위, 뇌전이 2부위, 간전이 2부위, 신문부 의 림프절전이 2부위, 부신전이 1부위, 정삭전이 1부위였으 며 기존의 추적 검사방법에서 위양성부위로 판명되었던 5 부위에 대해서는 재발 및 전이 소견이 없었다. FDG-PET에 서 폐전이 소견을 보였던 24부위 중 1부위에서 위양성인 것 으로 판명되었다. 재발 및 전이가 확인된 47부위 중 폐전이 2부위, 신와재발 1부위에 대해서 FDG-PET에서는 재발 및 전이 소견을 보이지 않았다.
폐전이 소견을 보이는 25부위 중 3부위는 단순흉부촬영에 서 정상소견을 보였으나 흉부전산화단층촬영 실시 후 전이 가 의심되어 전이부위에 대한 폐절제술을 시행하였다. 단 순흉부촬영과 흉부전산화단층촬영, FDG-PET 모두에서 폐 전이 소견을 보인 22부위 중 15부위에 대해 폐절제술을 시 행하였다. 골전이 소견을 보이는 8부위는 전이부위 골절제 술을 시행하였다. 신와재발 소견을 보이는 6부위와 정삭전
이 소견을 보이는 1부위에 대해서도 절제술을 시행하였다.
폐 및 골절제술, 신와재발절제술 시행 후 조직병리학적으 로 모두 재발 및 전이병소였음을 확인하였고 그 외의 전이 부위는 임상적으로 전이를 확인하였다. 재발 및 전이의 진 단에 있어서 FDG-PET는 민감도 93.6%, 특이도 97.1%, 정확 도 95.1%, kappa 값이 0.9010이었고, 표준화섭취계수의 평균 은 5.5로 나타났다. 반면 기존의 병기결정방법은 민감도 85.1%, 특이도 85.7%, 정확도 85.4%, kappa 값이 0.7031로 나타났다 (Table 3).
고 찰
신세포암에 대한 근치적 치료 후 재발하거나 전이가 발 생한 경우 선별된 환자들에 대해 외과적 치료와 면역치료 를 적기에 받는 것은 생존율 향상에 도움이 된다.1,6 따라서 신세포암으로 근치적 신적출술을 시행받은 환자들의 효과 적인 추적관찰이 환자의 치료방침 결정과 예후에 중요하 다. 신세포암의 추적 검사방법은 주로 복부전산화단층촬영, 단순흉부촬영 등을 시행하며, 필요 시 골주사, 뇌자기공명 영상 등을 시행한다. 전산화단층촬영이나 단순흉부촬영은 병소의 크기가 작은 경우 민감도가 낮다는 단점이 있으며, 전산화단층촬영의 경우는 유착이나 해부학적 변형이 발생 한 조직에서는 주위조직과의 구별이 어려워 위양성으로 판 독될 가능성이 있다.
PET는 소멸 방사선과 CT의 원리를 응용하여 인체 내에 서 붕괴하는 방사성동위원소의 부위별 분포를 컴퓨터로 재 형성시켜 단층촬영된 영상을 얻는 특수기법이며, 현재 FDG를 이용한 PET가 널리 이용되고 있다. 정상세포에 비 해 암세포에는 포도당의 대사가 증가해 있으며, 따라서 FDG-PET에서 암세포는 주변 조직보다 높은 섭취를 보이는 병소로 나타나게 된다. 대부분의 질병에서 화학적 변화가 해부학적 변화보다 먼저 일어나므로 PET는 해부학적인 변 화가 생기기 이전에 기능적인 이상을 찾아낼 수 있으며, PET를 이용하면 인체 내 각 장기 내 생리 또는 화학반응에 대한 정량분석이 가능하다는 장점이 있다. PET의 정량적 분석을 위해서는 표준화섭취계수가 널리 사용되는데, 이는 FDG 정맥주사 후 30-60분 사이의 조직 평균방사능의 양 (MBq/ml)을 환자에게 주사된 붕괴 보정된 방사능의 양 (GBq/kg)으로 나눈 값이다.
본 연구에서는 관찰자 간의 불일치를 최소화하기 위하여 SUV의 기준을 관심 영역 내에서 가장 높은 SUV로 하였다.
FDG-PET은 임상적으로 암의 검출 및 감별진단, 암의 병기 결정, 악성도 평가, 치료효과의 판정, 재발 여부의 평가들에 이용되고 있으며, 특히 같은 환자에서 치료 전후 비교에 매
우 유용하다.7,8 최근 들어서는 PET과 CT 영상을 결합하여 PET에서 이상 섭취를 보이는 병소의 정확한 해부학적 위치 를 파악하는 데 많은 도움을 얻게 되었으며, 본 연구에서는 일반 PET 영상 또는 PET-CT 결합영상을 이용하였다. PET- CT 결합영상에서 측정한 SUV는 감쇄보정 과정에서 일반 PET과는 달리 CT 영상을 사용하기 때문에 일반 PET 영상 에서 측정한 SUV와 다소 차이가 있다고 알려져 있는데, 본 연구에서는 두 기기 간의 SUV 차이를 phantom 연구를 시행 하여 보정하였다.
FDG-PET는 기존의 추적 검사방법만으로 계획한 치료방 침을 변경하게 하였다. 기존의 추적 검사방법으로 폐전이 를 발견하지 못하고 FDG-PET에서 폐전이를 조기에 발견했 던 3명의 환자에서는 폐전이절제술을 시행하였고, 기존의 추적 검사방법으로 신와재발을 발견하지 못하고 FDG-PET 에서 조기에 발견했던 환자에서는 3개월 후 복부전산화단 층촬영술을 시행하여 신와재발을 확인하고 절제술을 시행 하였다. 기존의 추적 검사방법에서 위양성으로 판명되었던 5부위 (간 1부위, 신문부의 림프절 2부위, 두개골 1부위, 종 격동의 림프절 1부위)에서는 FDG-PET에서 정상 소견을 보 여 추적 검사를 하기로 함으로써 불필요한 조직검사 및 수 술을 피하게 되었다.
근치적 신적출술 후 신와에 재발여부를 평가하는 데 있 어서 복부전산화단층촬영의 경우는 인접 장기의 신와로의 이동, 술 후 생긴 유착이나 부종, 클립과 같은 인공물질 등 으로 인하여 재발 여부를 판단하는 데 방해를 받게 되지만 FDG-PET의 경우에는 이러한 요인에 영향을 받지 않으므로 재발 여부를 판단하는 데 있어서 복부전산화단층촬영보다 우수하다. Safaei 등9은 신세포암의 근치적 신적출술 후 재 발 여부의 평가에 있어 FDG-PET는 양성 조직 변화에서는 포도당 사용 정도가 낮고 악성 조직에서는 높기 때문에 재 발 여부 평가에 유용할 것이라고 하였으며, Ramdave 등10은 신세포암의 근치적 신적출술 후 재발 및 전이 여부의 평가 에 있어서 FDG-PET가 복부전산화단층촬영보다 우수하다 고 하였다. 본 연구에서는 신와에 재발이 확인된 6부위 중 복부전산화단층촬영에서 재발소견이 없었던 1부위에 대해 FDG-PET에서는 재발소견을 보였고, 최종 재발로 확인되었 으며 복부전산화단층촬영에서 전이소견을 보였던 1부위에 대해 FDG-PET에서는 재발소견을 보이지 않았다.
폐전이의 경우 대부분이 절제가능하고 다른 부위 전이 병소보다는 면역요법에 다소 나은 반응을 보이는 것으로 알려져 있으므로11,12 조기에 발견하는 것이 매우 중요하다.
본 연구에서는 단순흉부촬영에서 전이를 발견하지 못한 3 부위에 대해서 FDG-PET에 의해 조기에 발견하여 치료함으 로써 좋은 결과를 보였다. Janzen 등13은 림프절의 전이를
진단하는 데 전산화단층촬영은 83-89%의 민감도를 보이나 FDG-PET는 100%의 민감도를 보여 FDG-PET가 우수하다 고 하였다. 본 연구에서는 4명의 환자에서 전산화단층촬영 에서 신문부의 림프절전이 소견을 보였으나 2명의 환자에 서 위양성으로 판명되었으며, FDG-PET에서는 위양성으로 판명된 2명의 환자에서는 전이소견을 보이지 않았고 나머 지 2명의 환자에서만 전이소견을 보여 림프절 전이를 진단 하는 데 FDG-PET가 전산화단층촬영에 비해 우수한 결과를 보였다. Wu 등14은 골전이 병변에 대해 골주사의 민감도는 77.5%, 정확도는 59.6%, FDG-PET의 민감도는 100%, 정확도 100%로 FDG-PET가 우수하다고 하였다. 본 연구에서는 골주 사의 민감도는 62.5%, 특이도 83.3%, 정확도 71.4%, FDG- PET의 민감도 100%, 특이도 100%, 정확도 100%로 FDG- PET가 우수한 결과를 보였다. 부신전이 여부에 대해서도 FDG-PET는 기존의 진단방법에 비하여 우수하다는 보고가 있었고,15 본 연구에서는 1명에서 부신 전이가 있었으며 FDG-PET와 기존의 진단방법의 차이는 없었다.
결 론
신세포암 환자의 추적관찰에 있어서 기존의 추적 검사방 법과 FDG-PET의 결과를 비교하였을 때, FDG-PET는 민감 도 93.6%, 특이도 97.1%, 정확도 95.1%, kappa값 0.9010, 기 존의 추적 검사방법은 민감도 85.1%, 특이도 85.7%, 정확도 85.4%, kappa값 0.7031로 FDG-PET가 우수하다. 또한 FDG- PET는 한 번의 비침습적인 촬영으로 모든 장기의 정보를 한꺼번에 얻을 수가 있는 장점이 있어 기존의 병기결정 방 법을 대체할 수 있다고 판단하며 향후 장기적인 추적관찰 을 시행하여 더 많은 증례를 통한 분석을 요할 것으로 판단 한다.
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