담관 결석은 폐쇄성 황달, 담도염, 췌장염 등의 합병증을 일 으킬 수 있어 담관결석의 정확한 진단은 환자의 치료와 예후 를 결정하는데 매우 중요하다. 총담관 결석은 대부분 담낭 결 석에서 유래되지만 만성 용혈성 빈혈, 간담도계 기생충, 선천 성 담도계질환, 담관 협착 등의 기존질환이 있는 경우에는 담 도자체에서 원발성으로 발생할 수도 있다. 이 중 원발성 간내 담관 결석은 동양에서 흔하며 상당수에서 간의 양엽을 모두 침범하는 다발성 결석을 갖고 있다 (1, 2).
담도계를 관찰하기 위한 방법으로 고식적인 내시경적 역행 성 담췌관조영술(Endoscopic Retrograde Cholangiopan-cre-
atography;이하 ERCP로 줄임)과 경피적 담도조영술 (Percutaneous Transhepatic Cholangiography) 의 유용성은 잘 알려져 있으나 시술에 의한 이환율 7%, 사망률 1%의 합 병증이 드물지 않게 보고되며 침습적인 검사 방법이다 (3). 초 음파검사를 이용하였을 때 담관결석의 진단율은 약 50-70%, 전산화 단층촬영의 진단율은 23-85% 정도로 보고자에 따라 차이가 크며, 두 검사 모두 담도계를 한 영상으로 볼 수 없는 단점이 있다 (4).
반면에 자기공명 담관조영술(Magnetic Resonance Cholangiography : 이하 MRC로 줄임)은 담도계를 비침습적 으로 검사하는 영상기법으로 급속히 발전해 왔고, 현재는 고 식적 담관조영술과 대등한 정도로 보고되고 있으며 (5), ERCP
담석진단에 있어서 자기공명 담관조영술의 정확도 및 관찰자간의 일치도에 대한 평가
1박성원・백승연・강병철・이정식
목적 :간내외 담관과 담낭에 생긴 결석진단을 위하여 시행한 자기공명담관조영술 (이하 MRC) 을 판독하는데 있어 관찰자간의 진단의 정확도 및 관찰자간의 일치도를 알아보고자 하였다.
대상과 방법 : 1999년 3월부터 1999년 9월까지 임상적으로 담관폐쇄가 의심된 환자 중 연속
적으로 MRC를 실시한 43명을 대상으로 하였다. 남자가 24명, 여자가 19명이었고 환자들의 평균연령은 58세이었다. MRC영상은 단발포급속스핀에코(single shot fast spin echo)방법에 의해 횡단면과 관상면의 T2 강조의 원천절편영상(source image)을 간에서부터 총담관까지 3-5 mm 간격으로 얻었고, 총담관을 중심으로 5 cm 두께의 T2 강조 투사영상(projection image)을 관상면을 기준으로 15도씩 회전시켜 총 12 영상을 얻었다. 두 명의 복부방사선과 전문의가 최종결과를 모르는 상태에서 서로 독립적으로 원천절편영상과 투사영상을 보며 간 내담관의 8분절, 간외담도와 담낭내의 담석유무를 판독하였다. 최종진단은 수술소견(n=31)과 다른 방사선학적 검사소견(n=12)을 표준으로 하여 두 관찰자의 판독결과에 대한 민감도, 특 이도, 정확도를 각각 구하였고, 판독결과에 대한 두 관찰자간의 일치도를 k 상수를 이용한 교 차분석으로 구하였다.
결과 : 최종진단은 43명 중 30명에 담관결석이 있었으며, 7예는 간내담관결석, 15예는 간외담
관결석, 18예는 담낭결석이 있었다.
제1관찰자의 경우 간내담석은 민감도86%, 특이도 100%, 정확도 98%이었고, 간외담석에서 는 민감도 100%, 특이도 89%, 정확도 93% 이었으며, 담낭결석은 민감도 81%, 특이도 96%, 정확도 91%였다. 제2 관찰자의 경우 간내담석의 경우 민감도 86%, 특이도 94%, 정확도 93%
이었고, 간외담석의 경우 민감도 87%, 특이도 89%, 정확도 88% 이었고, 담낭결석은 민감도 81%, 특이도 86%, 정확도 84% 이었다. 관찰자간의 일치도는 간내담관결석은 k=0.91, 간외 담관결석은 k=0.77, 담낭결석은 k=0.70으로 우수하였다.
결론 : MRC는 담석을 진단하는데 있어 매우 우수하며, 관찰자간의 일치도가 매우 높은 우수 한 검사방법이다.
1이화여자대학교 의과대학 방사선과학교실
이 논문은 2001년 1월 22일 접수하여 2001년 4월 20일에 채택되었음.
는 침습적인 검사이고 검사자의 숙련정도에 따라 성공율이 65-97%로 다양하다는 보고가 있어 (6), 비침습적이면서도 진단의 정확도가 높은 검사로 MRC의 유용성에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
본 연구에서는 간내외 담관과 담낭 결석 진단을 위해 MRC 를 판독하는데 있어 진단의 정확도 및 관찰자간의 일치도를 알아보고 MRC 검사가 담관 결석을 진단하는데 객관적인 검 사로 이용될 수 있는지 알아보고자 하였다.
대상과 방법
1999년 3월부터 1999년 9월까지 연속적으로 담관폐쇄질환 으로 MRC를 실시한 43명을 대상으로 하였다. 남자가 24명, 여자가 19명이었고 환자들의 평균연령은 58세(25-85세)이었 다. 자기공명영상은 1.5 T 초전도형 자기공명영상기기(Signa, General Electric Medical System, Milwaukee, Wisconsin, U.S.A.)를 이용하여 단발포급속스핀에코(single shot fast spin echo:이하 SSFSE로 줄임)방법을 사용하여 호흡정지 상태에 서 강한 T2강조의 원천절편영상(source image) 횡단면과 관 상면 영상, 삼차원 투사 영상(3-D projection image)을 얻었 다. 원천절편 횡단면 영상은 간부터 총담관까지 3-5 mm 간 격으로 40개의 영상을 얻었고, 관상면 영상은 간문부를 중심 으로 하여 3-5 mm 간격으로 20개의 영상을 얻었다. 삼차원 투사영상은 총담관을 중심으로 5 cm 두께의 관상면 영상을 기준하여 15도 간격으로 총 12개의 회전영상을 얻었다. 촬영 전에 전처치 약물과 조영제 주입은 시행하지 않았다.
원천절편영상, 투사영상등에서 TR/TE는 각각 8000/95.7- 191, 31068/1388, 영상면적(FOV)은 (26-40)×(24-40)와 24×24였고, Echo train length(ETL)는 각각 10-12, Matrix 는 256×256 이었다.
MRC상에서 둥글거나 난형의 검은 저신호강도가 담관내나
담낭에 존재할 경우 결석이라고 정의하였고 두 명의 복부방사 선과 전문의가 최종진단을 모르는 상태에서 서로 독립적으로 원천절편영상과 투사영상을 보며 간내담관의 8분절, 간외담관 과 담낭내의 담석유무를 판독하였다. 최종진단은 수술소견 (n=31)과 다른 방사선학적 검사소견(n=12)을 표준으로 하였 는데 MRC검사와 수술까지의 평균기간은 7일이었고, 표준이 된 방사선학적 검사는 초음파검사가 8예, 초음파와 복부단층 촬영이 3예, 초음파와 직접담관조영술이 1예이었다.
두 관찰자의 판독결과에 대한 민감도, 특이도, 정확도를 각 각 구하였고, 판독결과에 대한 두 관찰자간의 일치도는 교차 분석(crosstable analysis, SPSS windows for 8.0)을 이용하 여 k 상수를 구하였으며, k 상수가 0.75이상이면 매우 우수한 일치도, 0.40에서 0.75 사이이면 우수한 일치도, 0.40이하이 면 두 관찰자 사이의 일치도가 낮은 것으로 평가하였다.
결 과
43명의 최종진단은 총 30명이 담관결석이 있었으며, 이 중 7예는 간내담석, 15 예는 간외담석,18예는 담낭결석이 있었 다. 그 중 간내담관과 간외담관 결석이 같이 있던 경우는 4예, 간내외 담관 결석과 담낭 결석이 같이 있던 경우가 1예, 간외 담관 결석과 담낭 결석이 같이 있던 경우는 2예였다.
제 1 관찰자는 간내담석 (Fig. 1)의 경우 민감도 86%, 특 이도 100%, 정확도 98%였고, 간외담석 (Fig. 2)에서는 민감 도 100%, 특이도 89%, 정확도 93% 이었으며, 담낭결석 (Fig.
3)은 민감도 81%, 특이도 96%, 정확도 91%였다. 제 2 관찰 자는 간내담석의 경우 민감도 86%, 특이도 94%, 정확도 93%, 간외담석의 경우 민감도 87%, 특이도 89%, 정확도 88% 이 었고, 담낭결석은 민감도 91%, 특이도 86%, 정확도 84% 이 었다 (Table 1).
관찰자간의 일치도는 전체 간내담석의 진단에 있어서는 k
A B
Fig. 1. 56 -year-old female with symptoms of cholangitis
A. Multiple low signal intensity stones (arrows) are seen in segment 6 of the liver on heavily T2W axial source image.
B. Operative cholangiogram confirms abrupt cut-off duct in dilated right intrahepatic duct(arrow).
A B Fig. 2. 85-year-old female with obstructive jaundice
A. SSFSE projection cholangiogram shows two low signal intensity stones in distal common bile duct lumen(arrows).
B. ERCP shows two faceted, quadrangular mobile stones(arrows) within dilated common bile duct lumen.
C
Fig. 3. Small gall bladder stones not visible on projection image A. Projection image shows no low signal intensity stone in the nondilated extrahepatic and gall bladder lumen.
B. Axial source image shows tiny stones(arrows) in the depen- dent portion of the gall bladder neck, which were not detected by two radiologists.
C. US confirms echogenic small stones with posterior shadow- ing in the gall bladder.
A B
상수가 0.91 이었고, 간내담관의 각 분절별로 나누어 분석하 였을 때 1 분절, 2분절, 6분절은 각각 1.0, 0.91, 0.79 로 관 찰자간에 우수한 일치도를 보였다. 나머지 간내담관 분절들은 0.48-0.69 사이로 비교적 우수한 일치도를 보였다. 간외담석 은k상수가 0.77로 매우 우수한 일치도를 보였고, 담낭결석은 0.70으로 우수하였다 (Table 2).
고 찰
담도 질환을 진단하는데 있어서 널리 사용되는 대표적인 방 법은 초음파검사와 ERCP이다. 초음파검사는 비침습적이지만 진단의 민감도는 20-80%로 검사자의 숙련도, 초음파 기종 및 연구기관에 따라 매우 다양한 결과를 보이며, ERCP는 민 감도와 정확도가 높지만 침습적인 검사이고 검사자 술기의 숙 련정도에 따라 성공율이 65-97%로 매우 다양하다는 단점이 있다(6). 따라서 비침습적이면서도 진단의 정확도가 높은 검 사방법의 필요성이 대두되었고 최근에는 MRC의 진단적 유용 성에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
MRC는 강한 T2강조영상기법에 의해 담관계의 정체된 담
즙을 고신호 강도로 영상화하고, 주변의 기관과 흐르는 혈류 는 저신호강도를 보여 명확한 신호대비를 이루게 되며, 담관 외 부위의 병변도 볼 수 있는 영상기법이다 (5, 7, 8).
MRC를 ERCP와 비교하였을때 두 검사간의 정확도가 대등 함은 이전의 연구들에서 이미 밝혀진 바 있다 (8). ERCP에서 는 담도내로 조영제를 주입하여 결석이 조영제 내에서 충만결 손으로 보이고, 결석에 의해 담도가 폐쇄될 경우 상부담도로 조영제가 채워지지 않아 상부 담도를 볼 수 없는 반면에, MRC 에서 담도결석은 강한 신호강도의 담즙에 대비되어 저신호강 도로 보이게 되며, 2 mm 직경의 작은 결석까지도 진단이 가 능하다는 보고가 있고 저자들의 경우에도 직경 2 mm 정도의 작은 결석을 간내담관에서 발견할 수 있었다 (7). 복강경하 담 낭 절제술을 실시하기 전에 담도해부의 변이, 담관결석과 동 반여부, Mirizzi’s 증후군같은 합병질환 유무를 진단하는데 MRC가 중요한 역할을 한다 (8). MRC는 검사할 때 조영제가
Table 2. Interobsever Aggreement for Diagnosis of Cholelithiasis Locations of gallstones k value
IHD stone total 0.91
IHD stone Segment 1 1.00
Segment 2 0.91
Segment 3 0.48
Segment 4 0.54
Segment 5 0.69
Segment 6 0.79
Segment 7 0.60
Segment 8 0.55
EHD stone 0.77
GB stone 0.70
IHD : intrahepatic duct EHD : extrahepatic duct GB : gallbladder Table 1. Accuracy for Diagnosis of Cholelithiasis
IHD stone EHD stone GB stone
(%) (%) (%)
Observer 1 Sensitivity 086 100 81
Specificity 100 089 96
Accuracy 098 093 91
Observer 2 Sensitivity 086 087 81
Specificity 094 089 86
Accuracy 093 088 84
IHD : intrahepatic duct EHD : extrahepatic duct GB : gallbladder
A B
Fig. 4. Left intrahepatic duct stones not diagnosed on MRC image
A. MR axial source image shows dilated intrahepatic duct. Conglomerated low signal intensity stones(arrows) were confused with portal venous branches by two radiologists.
B. US and operation finding(not shown here) confirm multiple intrahepatic stones in segment 3 of the liver.
필요 없고, 검사에 의한 합병증이 없으며, 시술자의 술기에 의 존하지 않고 폐쇄상부 담관영상을 얻을 수 있는 장점이 있다.
Reinhold 등(7)은 MRC를 이용한 담관결석 진단의 민감도를 81%, 특이도를 98%, 정확도를 94%로 보고하였는데 본 연구 의 결과와 비슷하였다. 이미 보고된 바에 의하면 HASTE- MRCP 영상에서도 정확도 100% (11), 민감도 90%, 특이도 95% (12)로 결과가 우수하였지만 신호 대 잡음 비의 감소로 인해 해상력이 감소하는 다소의 문제점을 지니고 있었다. 그 러나 저자들이 사용한 MRC 기법은 최근 개발된 초급속 T2 강조 영상인 SSFSE 기법으로 운동에 의한 인공산물의 영향 을 줄이고 공간분해능을 높이며 신호 대 잡음 비를 증가시키 는 우수한 기법이다 (5). 이 기법은 원하는 검사부위 전체를 한 단면 스캔으로 2-3초 안에 영상을 얻을 수 있는 방법이 가능해졌고, 다단면 영상도 20초 이내에 필요한 만큼의 영상 단면수를 얻을 수 있다. 최대강도 투사영상은 담도암에서와 같 이 전체적인 삼차원적인 영상을 판독할 때는 도움이 되나, 영 상 판 두께에 따라 간혹 병변부위가 투사영상 내에 포함되지 않을 수도 있는데 이는 원천절편영상의 면밀한 판독으로 보완 할 수 있다 (7, 8).
MRC를 판독할 때 다음 사항들을 유의해야 하는데, 첫째, 투 사영상의 회전각도에 따라 또는 담도의 협착이 심한 경우 담 도가 보이지 않을 수 있어 해당 담도의 결석을 발견하지 못할 수도 있다 (8). 둘째, 담도 괄약근의 수축이 담도결석이나 종 양으로 오인될 수도 있는데, 이때 총담관 끝에 밀착된 결석과 는 달리 수축된 괄약근 상부에만 고신호강도의 담즙이 보이게 되며 다양한 각도에서 투사영상을 얻음으로써 담관 주행의 정 확한 정보를 얻을 수 있다. 세째, 담도내 신호소실은 담관결석 뿐 아니라 혈액담즙증, 용종성 종괴, 담도내 공기등에 의해서 도 나타날 수 있다 (9, 10).
본 연구에서 제 1, 2 관찰자 모두 간내담관 결석이 간외담 관과 담낭결석 진단보다 특이도가 높았고(94%, 100%), 민감 도는 제 1, 2 관찰자 모두 간외담관 결석의 진단시 가장 높게 나타났으며(87%, 100%), 정확도는 간내담관 결석 진단시 가 장 높게 나타났다(93%, 98%). 본 연구에서 제 1,2 관찰자 모 두 담낭결석을 MRC에서 진단하지 못한 1예가 있었는데 이는 담석의 크기가 너무 작아 원천 절편 영상 및 투사영상에서 고 신호 강도의 담즙에 의해 저신호 강도인 결석이 인지되지 못 한 것으로 생각된다 (Fig. 3). 또한 간내 담관 결석을 두 관찰 자가 모두 진단하지 못하였던 경우도 1예 있었는데 이는 제3 분절내에 있던 결석이었고 이것을 같이 주행하는 저신호강도 의 간문맥분지로 오인하였기 때문이었다 (Fig. 4). 본 연구에 서는 제1 분절에 결석은 없었으며, 두 관찰자 간에 완전한 일 치도를 보였고, 제1 분절을 제외하고는 제2, 제6분절에 결석 이 있을때 두 관찰자간의 일치도가 가장 높았다(k=0.91, 0.79). 간내 담관, 특히 왼쪽 간내담관 결석(제2, 제3 분절)은 원천절편영상에서 잘 보이지 않는 경우가 많다고 알려져 있는 데, 이는 단일절편영상이 한 번에 포괄할 수 있는 범위가 작 기 때문에 일어난 현상이지만 (13, 14), 분절 구획의 경계가 애매하기 때문일 수도 있다. 저자들의 경우 원천 절편 영상에
서 3 mm 이하의 작은 결석들도 발견할 수 있었고, 이는 SSFSE기술발전에 의해 MRC 영상이 향상되었기 때문으로 생 각된다.
본 연구에서 두 명의 복부 방사선과 전문의의 판독에 대해 일치도를 알아본 이유는 담관 결석을 진단하는데 있어 MRC 가 객관적으로 선별검사로 사용될 수 있는지를 알아보고자 함 이었다. MRC 를 통해 얻은 진단의 일치도는 간내담관 결석의 진단에서 가장 높았고(k=0.91) 간외담관(k=0.77) 및 담낭 결 석(k=0.70)의 진단시에도 상당히 높아서, MRC는 담관 결석 의 진단에 있어 객관적인 선별검사가 될 수 있다고 생각된다.
본 연구의 제한점은 수술을 시행하지 않는 예에서 표준검사 로 사용한 ERCP도 담관결석 진단에 있어 위양성과 위음성이 가능하고, MRC를 실시하고 수술까지의 시간 간격사이에 결석 이 빠져나갈 가능성도 있다는 점이다.
결론적으로 MRC는 담석은 진단하는데 있어서 정확도가 매 우 높으며 관찰자간의 일치도가 매우 높은 우수한 검사방법이 다.
참 고 문 헌
1. 김태년, 김기덕, 서정일, 장병익, 정문관, 이현우, 내시경적 담관결 석 제거술의 임상적 고찰. 대한소화기내시경학회지 1995;16:697- 703
2. 김명환, 이성구, 민영일 등, 체외 충격파 쇄석술을 이용한 간내 담관 결석의 치료. 대한소화기병학회지 1991;23:653-658
3. Reinhold C, Bret P. Current status of MR cholangiopancreatogra- phy. AJR Am J Roentgenol 1996;166:1285-1295
4. Regan F, Joel F, Ron K. Choledocholithiasis : Evaluation with MR cholangiography. AJR Am J Roentgenol 1996;167:1441-1445 5. Coakley F, Schwartz L. Magnetic resonance cholangiopancreatog-
raphy. J Magn Reson Imaging 1999;9:157-162
6. Caroline R, Patrice T, Patrice M, Bret P, et al. Choledocholithiasis:
Evaluation of MR cholangiography for diagnosis. Radiology 1998;
209:435- 432
7. Reinhold C, Bret P, Guibaud L, Barkun A, Genic G. MR cholan- giopancreatography: Potential clinical applications. Radiographics 1996;16:309-320
8. Barish M, Soto J, Yucel E, Magnetic resonance cholangiopancre- atography of biliary ducts : Techniques, clinical applications and limitations. Top Magn Reson Imaging 1996;8:302-311
9. Fulcher A, Turner M, Pitfalls of MR cholangiopancreatography. J Comput Assist Tomogr 1998;22:845-850
10. Kondo H, Kanematsu M, Shiratori Y, Moriwaki H, Hoshi H, Potential pitfall of MR cholangiopacreatography : Right hepatic ar- terial impression of common hepatic duct. J Comput Assist Tomogr 1998;23:60-62
11. Miyazaki T, Yamashita Y, Tsuchigame T, Yamamoto H, Urata. J, MR cholangiopancreatography using HASTE sequence. AJR Am J Roentgenol 1996;166:1297-1303
12. Becker C, Grossholz M, Mentha G, Terrier F. MR cholangiopan- creatography : Technique, potential indications, and diagnostic feature of benign postoperative, and malignant conditions. Eur Radiol 1997;7:865-874
13. 박미숙, 김영환, 김기황, 유정식, 조나리아. 호흡정지 HASTE 기법 을 이용한 자기공명영상에서 최대신호강도영상과 단일절편영상의 비교. 대한방사선의학회지 1997;37:95-100
14. 김명진, 홍혜숙, 정지준 등. 자기공명담췌관조영술 : 호흡정지 급속 스핀에코 기법과 호흡유발 급속스핀에코 기법의 비교. 대한방사선
의학회지 1997;37:1081-1086
J Korean Radiol Soc 2001;44:577-582
Address reprint requests to : Seung Yon Baek, M.D., Departement of Radiology, College of Medicine, Ewha Womans University, 911-1 MokDong, Yang Cheon-Ku, Seoul, 158-710, Korea.
Tel. 82-2-650-5173 Fax. 82-2-2644-3362 E-mail: [email protected]
Evaluation of Accuracy and Interobserver Agreement of MR Cholangiography for Diagnosis of Cholelithiasis
1Sung Won Park, M.D., Seung Yon Baek, M.D., Byung Chul Kang, M.D., Chung Sik Rhee, M.D.
1Departement of Radiology, College of Medicine, Ewha Womans University
Purpose: To assess the accuracy of MR cholangiography(MRC) in the diagnosis of cholelithiasis, and to deter- mine interobserver agreement.
Materials and Methods: Between March and September 1999, 43 consecutive patients with biliary obstruction [24 men and 19 women aged 25-85 (mean, 58) years] underwent MRC using the single-shot fast spin-echo technique. Heavily T2-weighted source images(axial and coronal) 3-5 mm thick and 12 projection images with 15- degree rotation and 5-cm thickness were obtained. All images were reviewed blindly and indepen- dently by two radiologists specialized in the interpretation of abdominal imaging information.
Choledocholithiasis was evaluated in eight segments of the intrahepatic duct(IHD), extrahepatic duct(EHD) and gall bladder lumen. Final diagnosis was established on the basis of operative (n=31) and other radiological (n=12) findings. The sensitivity, specificity and accuracy of the MRC findings were assessed, and using kappa measurement (cross-table analysis,SPSS Windows for 8.0), interobserver agreement was determined.
Results: Thirty of the 43 patients, had choledocholithiasis (IHD stones in 7 cases, EHD stones in 15, and GB stones in 18). For radiologist 1, sensitivity, specificity and accuracy were 86%, 100% and 98%, respectively, in the diagnosis of IHD stones; 100%, 89% and 93%, respectively, in the diagnosis of EHD stones; and 81%, 96%
and 91%, respectively, in the diagnosis of GB stones. For radiologist 2, the corresponding figures were 86%, 94% and 93% (1HD stones); 87%, 89% and 88% (EHD stones); and 81%, 86% and 84% (GB stones).
Interobserver agreement for the diagnosis of choledocholithiasis was excellent in all cases. The kappa mesurement was 0.91 for 1HD stones, 0.77 for EHD stones, and 0.70 for GB stones.
Conclusion: MRC is an excellent imaging modality for the diagnosis of choledocholithiasis, and interobserver agreement was also excellent.
Index words :Bile ducts, calculi Bile ducts, MR
