CT 대장조영술
CT Colonography
김 세 형 | 서울의대 진단방사선과 | Se Hyung Kim, MD
Department of Radiology, Seoul National University College of Medicine E－mail : [email protected]
J Korean Med Assoc 2007; 50(1): 33 - 50
C
T colonography is a recent radiologic technique enabling detection of tumoral lesions in the colon. Since double contrast barium enema has lost most of its adherents, CT colonography gives a great opportunity for radiologists to play a predominant role in the diagnosis and treatment of colorectal cancer and adenoma. CT colonography has dramatically evolved by the refinement of the existing techniques and the introduction of new techniques such as fecal tagging, the use of carbon dioxide to inflate the colon, multi-detector row CT scanners, the use of ultra-low dose scan protocols, and computer-aided detection. These technical improvements are helpful both to the radiologists and to the patients. Several technical factors should be considered for the successful performance of CT colonography. Fecal tagging improves patients' compliance by allowing for reduced bowel preparation. It facilitates the differentiation of true polyp from residual feces, resulting in the improvement of diagnostic accuracy.Automated carbon dioxide insufflation is more efficient and safer in colonic distention compared to manual room air insufflation. CT colonography should be performed by using a thin collimation of ≤3mm with a reconstruction increment of ≤3 mm and a low radiation dose of 30mAs to 50mAs. There are two strategies to interpret CT colonography dataset; primary 2D and 3D interpretation. There is not a single correct method for interpretation of CTC; therefore, the radiologists should be well-versed with both methods of interpretation. Finally, radiologists should also be familiar with potential diagnostic pitfalls, false positive and false negative findings. In experienced hands, CT colonography seems to be ripe for prime-time colorectal cancer screening. However, it is not yet ready for widespread application of screening due to various drawbacks. Therefore, considerable efforts should be undertaken to take it to the level of being a widely accepted screening method for colorectal cancer.
Keywords : Colon; CT; Neoplasm; Technique
핵 심 용 어 : 대장; 전산화단층촬영술; 신생물; 기법Abstract
가
상 대장내시경(virtual colonoscopy)이라고도 불 리는 CT 대장조영술(이하 CTC)은 대장암 및 그 전구 병변인 용종을 진단하는 가장 최근에 개발된 기법 이다. 1994년 Vining이 CTC를 처음 소개한 이후로(1) 이중바륨 대장조영술의 대안으로서 CTC의 가능성에 관 한 논문이 쏟아져 나오기 시작했다(2 ~ 6). CTC 기법은 이후 하드웨어 및 소프트웨어의 발전과 맞물려 많은 향 상을 거듭해 왔는데 다중검출기 전산화단층촬영기기 (multidetector row CT)의 개발, 기계식 공기주입기를 통한 이산화탄소 가스 주입 기법의 개발, 전처치가 필요 없는 CTC 기법을 포함한 덜 침습적인 전처치 기법의 도 입, 대변 표지(fecal tagging) 방법의 개발, 다양한 삼차 원 영상 기법을 포함한 후처리 기법의 개발, 저선량 스캔 방법의 도입, 컴퓨터 용종 자동검출기법(computer- aided detection)의 개발 등이 그것이다. 이러한 기술의 발전은 진단율의 향상 및 환자 편의성 증강이라는 측면 에서 방사선과 의사 및 환자 모두에게 긍정적인 영향을 끼쳤고, CTC가 한 걸음 더 실용적인 용종 검출기법으로 다가가는 데 일조를 해왔다. 그러나 이러한 발전에도 불 구하고 대장암 및 전구 병변의 진단 효용성에 대한 증거 가 불충분하다는 이유로 CTC가 발전한 서구에서조차도 일부 제한된 경우를 제외하고 대장암의 조기검진 기법으 로서의 사용이 공식적으로 허가되지 않은 실정이다. 비 슷한 시기에 발표된 판이한 결과를 보이는 여러 논문들 은 우리에게 시사하는 바가 큰데(3~6), 즉 CTC의 성적은 환자가 어떻게 전처치 되었으며 CT가 어떻게 시행되었 고, 어떤 기법을 이용해 누가 판독하였느냐 등에 크게 좌 우되므로 방사선과 의사는 최상의 조건에서 CTC가 시 행되고 판독되도록 최선의 노력을 기울여야 한다는 점 이다.따라서 본 특집에서는 CTC의 적응증과 금기증을 알아 보고, 적절한 CTC 검사를 위해 필요한 주요 과정과 CTC 판독시 유의해야 할 점 등에 대해 논하고자 한다.
CT 대장조영술의 적응증 및 금기증
CTC의 적응증은 몇몇 예외적인 예를 제외하면 대장내 시경의 적응증과 유사하다. 즉, 무증상 고위험군 혹은 평 균 위험군에서의 선별검사, 대장을 폐쇄시키는 종괴 상 부 평가를 위한 수술 전 검사, 배변 습관 변화와 같은 유 증상 환자 검사, 대장암 수술 후 환자 평가, 대장내시경을 실패한 환자 등이 적응증이 될 수 있다. 특히 출혈의 소인 이 있는 환자나 진정제 사용이 금기인 환자, 매우 허약하 고 나이든 환자의 대장 평가는 대장내시경보다 CTC가 더 적합하겠다.
1. 북미 보험에서 인정하는 적응증
Medicare를 포함한 대부분의 미국 의료보험에서 인정 하는 CTC의 적응증은 다음과 같은 두 가지 경우로 한정 하고 있다.
대장 병변이 있다고 알려진 환자에서 대장 폐색과 같 은 구조적 원인 혹은 다른 기술적 어려움 때문에 전 대 장을 평가할 수 없는 경우
대장내시경이 필요하나 진정제를 투여하기 어려운 환자
그러나 현재 미국 내 위스콘신 주에서만 예외적으로 대장암 선별검사로서 CTC의 사용을 보험에서 인정해 주 고 있다.
2. 북미대학 방사선협회(American College of Radiology, ACR) 에서 권장하는 적응증
현재 ACR에서 권장하는 CTC 검사의 적응증은 다음과 같다.
대장암의 평균 혹은 고위험군 환자 혹은 직계가족의 대장암 병력이 있는 환자에서 대장암 선별검사 이전에 대장의 양성 혹은 악성 병변의 기왕력이 있는 환자의 추적검사
대장내시경이 실패한 환자
항응고제 치료와 같이 대장내시경과 연관된 출혈 위험 이 높은 환자
(1) 선별검사로서의 CT 대장조영술
2002년 한국 중앙 암 등록자료에 따르면 대장암은 위 (20.2%), 폐(11.9%), 간암(11.3%)에 이어 발생빈도 (11.2%) 4위의 암으로 1980년 암 등록사업이 실시된 이 후 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라 대장암은 발병연령 이 서구보다 10세 정도 이른 것이 특징이며 대장암 환자 의 대략 75% 정도가 염증성 장질환, 가족성 용종증, 유전 성 비용종성 대장암 등 대장암 위험 소인이 없는 평균 위 험도의 사람에서 생기고, 고위험도 환자군에서 생기는 대장암은 총 암의 25%를 차지하는 것으로 보고되고 있 다. 대장암 발생의 자연경과는 1990년 National Polyp Study에서 발표된 대로, 선종성 용종에서 고분화 이형성 단계를 거쳐 대장암으로 진행한다. 따라서 용종 절제술 의 목표는 이러한 선종성 용종을 절제하는 데 있다. 선종 성 용종에서 고분화 이형성 단계에 이르는 데 걸리는 시 간은 대략 5년이며, 다시 대장암으로 발전하는 데도 5년 의 시간이 걸리는 것으로 알려져 있다(7). 이견이 있기는 하나, 대장암으로 발전하는 선종의 대부분은 폴립 혹은 융모 형태를 띠며, 일부에서만 편평 혹은 약간 파인 (depressed) 모양을 띠고, 이 경우 대장내시경을 포함해 여러 다른 대장 검진 영상에서 발견이 쉽지 않다. 그러나 다행히 편평 혹은 약간 파인 모양의 용종이 폴립 혹은 융 모 형태의 용종에 비해 암으로 발전할 위험이 더 높지는 않은 것으로 보고된다(8). 암으로 발전할 확률이 높은 선 종을 예측하는 지표로는 용종의 크기와 총 개수며, 10mm 이상의 선종, 크기와 상관없이 3개 이상의 용종이 있을 경우, 선종-암 연속과정(adenoma-carcinoma sequence)을 통해 대장암으로 발생할 위험도가 높다.
대개 5mm 미만 크기의 선종이 대장암으로 발전될 위험 도는 낮아 대략 0.9% 정도이다(7).
대장암 조기검진 사업의 목표는 선종이나 대장암을 조 기에 발견하여 제거함으로써 대장암에 따른 이환율과 사 망률을 감소시키는 데 있다. 미국 National Cancer Institute의 검진지침에 따르면 무증상 평균 위험도 환 자군의 경우 매년 직장수지검사와 대변 잠혈검사, 50세 부터 매 5년마다 S자 결장경과 이중바륨조영술 혹은 매 10년마다 대장내시경을 실시할 것을 권유하고 있다(9, 10). 대장암 고위험군의 경우는 검진을 더 이른 나이에 시작해야 하며 개개인의 위험요인에 따라 검진 프로그램 을 특화 할 것을 권장한다.
대장내시경은 선종의 약 6 ~ 27%를 놓치는 것으로 알 려져 있지만, 여전히 대장암 검진에 있어 기준 검사법이 다(11). 대장내시경은 또한 약 4% 정도의 대장암을 놓치 는 것으로 보고되는데(12) 대장의 전처치가 불량한 경우, 양쪽 만곡 부위에서 내시경이 빨리 미끌어지는 경우, 대 장이 매우 복잡하게 꼬이고 긴 경우, 병변을 잘못 판독하 는 경우, 조직검사를 실패할 경우에 특히 그러하다(13).
이렇듯 대장내시경의 이러한 위음성 판독은 환자가 향후 10년 동안 다른 대장 검진 검사를 하지 않도록 만들어 그 영향은 실로 크다고 볼 수 있다.
대장내시경은 시술과 관련하여 출혈, 천공 등 합병증 을 일으킬 수 있으며, 천공의 경우 빈도는 약 0.2~ 0.4%
정도이고 용종 절제술을 시행하면 빈도는 더욱 증가하 며, 대장 협착이 있을 때 풍선확장술을 시행할 경우 5%까 지도 보고된다(14).
무증상 평균 위험군 환자를 대상으로 Pickhardt 등이 CTC와 대장내시경의 성적을 비교하였는데(3) CTC의 경 우 10mm 이상 용종의 경우 93.9%, 8mm 이상 용종의 경우 93.9%, 6mm 이상 용종의 경우 88.7%의 용종 민감 도를 보였고, 대장내시경의 경우는 각각 92.3%, 91.5%, 87.5%의 용종 민감도를 보였으며, 10mm 이상 크기의 선종에 대한 용종 및 환자 민감도와 특이도는 두 검사간 차이가 없었다고 보고하였다.
5mm 이하 크기의 용종에 대한 CTC의 검출률은 이보 다 훨씬 낮으나 작은 용종의 임상적 중요성에 대한 논쟁 은 여전히 진행중에 있다. 다시 강조하건대, 대장암 조기 검진의 최종 목표는 대장암 및 선종, 특히 대장암으로 진 행할 위험도가 높은 진행성 선종의 조기 검출에 있고, 10mm 이상 크기의 용종이 암으로 발전할 위험이 높다 는 사실을 감안했을 때, 10mm 이상 크기의 용종은 즉각 절제되어야 하고, 6 ~ 9mm 크기의 용종에 대해서는 단기 간의 추적검사가 시행되어야 한다.
CTC는 대장내시경과 비교하여 환자의 순응도가 좋기 때문에 조기 집단 검진 tool로 충분한 잠재력을 가지고 있다고 생각된다. 특히 나이 많고 심혈관 질환을 앓고 있 으며, 출혈 소인이 있고, 대장내시경이 실패한 환자의 경 우 대장암 조기 검진에 바륨 조영술이나 대장내시경보다 CTC가 적합하다.
(2) 진단적 CT 대장조영술
배변 습관의 변화, 하부 위장관 출혈, 철결핍성 빈혈, 복부 통증과 같이 장 관련 증상이 있는 환자에서는 진단 적 목적으로 CTC가 시행될 수 있으며, 앙와위와 복와위 두 자세에서 시행하는 영상 중 한 영상에서는 조영증강 CTC가 시행되어야 한다. 조영제 주입은 잔변으로부터 용종의 감별을 용이케 하며, 환자의 증상을 설명할 다른 대장외 병변 평가에 좋고 대장암의 경우 병기 결정을 가 능케 해준다(15). 대장 협착이나 S자 결장이 심하게 늘어 진 환자, 진정제 사용이 금기인 환자 등과 같이 대장내시 경이 힘든 환자에서 사용될 수 있다. S자 결장경이 진정 제 없이도 사용될 수 있지만 대장 전체에 대한 검사가 아 니므로 한계가 있으며, 이중바륨조영술 또한 용종 및 대 장암 검출에 있어 정확도가 낮아 CTC가 그 대안이 될 수 있겠다(16).
(3) 수술 전 평가
대장내시경으로 대장 내강을 막는 대장 종괴의 상부 평가가 어렵다는 점은 대장내시경의 잘 알려진 단점의
하나이다. 이 경우 수술중 촉지나 수술 후 대장내시경 등 을 통해 동시성(synchronous) 대장암이나 용종을 검출 해 왔다. 그러나 외과 의사에 의한 촉지로 용종을 찾는 것 은 민감도가 매우 낮고 수술중 내시경을 위해 대장을 팽 창시킬 경우 복막으로의 오염의 위험이 커지기 때문에 꺼려진다. 술전 바륨조영술이 시행될 수 있지만 폐색이 있을 때는 상부로 유입된 바륨이 수술 당시까지 제거되 지 않는 경우가 많아 수술중 바륨 유출로 인한 복막염의 위험을 증가시키므로 그리 선호되지 않는다.
대장암 환자에서 동시성 신생물의 빈도는 1.5 ~ 9% 정 도로 보고되며 선종이 동반되는 빈도는 이보다 훨씬 높 아 27~ 55% 정도이다. 대장을 폐색시키는 대장암 환자에 서 근위부 대장 평가에 CTC와 이중 바륨조영술을 비교 한 연구에 따르면 CTC는 2개의 동시성 대장암 모두와 18 개의 용종 중 16개의 용종을 찾아 바륨조영술보다 훨씬 월등한 결과를 보였다(17).
(4) 대장암 술후 평가
CTC가 상당히 큰 장점을 발휘하리라 여겨지는 부분이 바로 대장암 술후 평가에 관한 점이다. American Society of Clinical Oncology는 1999년에 대장암으로 수술받은 환자에 대한 향후 추적 검사의 지침을 마련하기 위해 5년 생존율과 이환율 감소를 바탕으로 대규모 조사를 실시하 여, 여러 프로토콜 가운데 carcinoembryonic antigen (CEA)과 대장내시경의 조합이 가장 효과적이라고 발표 하였다. 술후 추적대장내시경에서 이시성(metachro- nous) 대장암과 선종의 빈도는 꽤 높은 것으로 보고되어 (18), American Society of Clinical Oncology에서 제시 하는 지침에 따르면 수술 당시 동반된 용종이 없었다면 3~5년에 한번씩 추적 대장내시경을 시행할 것을 권장함 에도 불구하고 대부분의 외과 의사들은 환자들에게 첫 5년간은 거의 6 ~ 12개월에 한번씩 내시경을 시행하도록 권유하고 있다.
수술 후는 대장 협착이나 장간막 유착 등이 빈번해 대
장내시경이 실패할 확률이 높은 것으로 알려져 있고 그 빈도는 약 4 ~ 29% 정도이다. 이 경우 바륨조영술을 시행 해 왔으나 CTC와 비교하여 매우 낮은 정확도를 고려해 보면 수술 후 대장 평가에 있어 CTC는 매우 매력적인 검 사기법이 될 수 있다(19). 또한 조영증강 CTC는 남은 대 장뿐 아니라 대장 문합부 평가와 간 혹은 폐 전이까지 평 가할 수 있어 기존에 이를 평가하기 위해 시행된 CEA, 간 초음파, 흉부 촬영술 및 대장내시경 등 여러 검사를 단 한 번의 CTC로 해결할 수 있게 되었고, 실제로 Laghi 등이 그 유용성을 증명하였다(20).
(5) 대장내시경이 실패한 경우
대장내시경이 실패한 경우는 CTC의 첫 번째 공인된 적응증이다. 대장내시경이 실패하는 빈도는 8%에서 높 게는 35%까지 보고되는데, 한번 실패한 기왕력이 있는 환자에서는 두 번째 시도에서도 실패할 확률이 높은 것 으로 알려져 있다. 원인으로는 장 정결이 불충분한 경우, 장이 복잡하며 긴 경우, 협착, 환자가 참지 못하는 경우 등이다. 과거에는 이 경우 당일 바륨조영술이 시행되었 으나 역시 불충분한 장 정결과 이전 내시경에서 주입된 다량의 공기로 인해 점막 코팅이 좋지 않아 큰 역할을 기 대하기는 힘들었다. 대장내시경이 실패한 환자에서 대장 병변 검출의 성적을 CTC와 바륨조영술을 이용해 비교 한 논문에 따르면 CTC는 87%의 용종 검출의 민감도와 98%의 특이도를 보여 바륨조영술의 45%와 89%보다 유 의하게 좋은 성적을 보였다(21).
3. CT 대장조영술의 금기증
급성 복증 환자는 공기나 이산화탄소 가스 주입이 위 험하므로 절대적 금기증에 속한다. 급성 게실염 환자 역 시 천공과 복막염의 위험이 높기 때문에 금기증에 해당 한다. 최근 4개월 내에 복부 혹은 골반부 수술을 받은 환 자 역시 공기주입과 관련한 합병증 위험으로 금기시 된 다. 대장 탈장이나 독성거대결장증(toxic megacolon)
역시 대장내시경이나 CTC를 시행해서는 안된다.
임신한 환자는 상대적 금기증에 해당하는데, 대장암이 강력히 의심되나 대장내시경과 관련한 대장 천공이 우려 되는 경우 CTC가 시행될 수도 있다. 방사선 피폭과 연관 된 위험은 태아의 주산 연령과 밀접하게 관련이 있다. 자 궁 내 10mGy의 피폭과 관련된 소아암 발생의 상대위험 도는 약 1.4 정도이며, 태아의 피폭양은 최대 0.5rem (5mSv)으로 제한되어 있다. 가는 절편의 저선량 CTC의 유효선량이 남자에서는 5mSv, 여자에서는 7.8mSv인 점 을 감안하면(22) 자궁내 태아의 피폭양은 7.8mSv보다는 작을 것으로 예상되나 역시 사용에 신중을 기해야 하겠다.
금속을 이용한 고관절 치환술 환자는 주변에 선상 오 류(be am hardening artifact)로 인해 주변 대장 평가가 제한적이나 환자의 상황에 맞게 사용되어져야 하겠다.
과거 조영제 부작용의 기왕력이 있는 환자는 조영증강 전 CTC가 시행되어야 하며, 회맹판 부전 환자도 대장 팽 창이 부적절 할 수 있어 상대적 금기증이다.
대장 전처치(Colon Preparation)
훌륭한 CTC 검사의 필수 전제 조건은 깨끗하고 (well- cleaned) 잘 팽창된(well-distended) 대장을 확보하는 것인데, 이는 대장내 잔변이나 남은 액체는 위양성 및 위 음성 병변의 원인으로 작용하여 CTC의 성적을 저하시키 기 때문이다. 즉, 대장내 액체나 많은 잔변은 용종을 가려 민감도를 저하시키고, 균질한 음영의, 대장 벽에 딱 붙어 있는 잔변은 용종으로 오인되어 특이도를 떨어뜨리게 된다.
1. 건식 전처치 및 습식 전처치
CTC를 위한 대장 전처치에 쓰이는 제제로는 습식 전 처치 제제로 불리는 polyethylene glycol(PEG) 용액과 건식 전처치 제제로 이용되는 인산나트륨(sodium phos-
phate)과 구연산마그네슘(magnesium citrate)이 있다.
이 중 PEG 용액을 이용한 전처치는 다량의 액체를 남겨 습식 전처치 제제로 불리고, 남은 액체는 내시경 과정에 서 흡인해 낼 수 있어 큰 문제가 되지 않으므로 대장내시 경에서 주로 사용되며 CTC에서는 남은 다량의 액체를 해결할 수 없으므로 선호되지 않는다(23). 이 제제는 소 량의 나트륨, 칼슘을 포함한 236g의 PEG 파우더 형태로 조제되며 4L의 물에 타서 사용하는데, 대용량을 마심으 로써 대장을 비우게 하는 방식이다. 대개 검사 전날 오후 혹은 이른 저녁에 짧은 시간(3시간)에 걸쳐 마셔야 하므 로 환자, 특히 노인 환자의 순응도가 떨어지는 단점이 있 고, 복부 불편감, 메스꺼움, 복부 팽만감을 유발할 수 있 다. 그러나 전해질 불균형을 유발하지 않아 신부전 및 울 혈성 심부전이 있는 환자에서도 사용될 수 있다. 인산나 트륨은 이중조영바륨조영술에 주로 쓰여 방사선과 의사 에게 친숙한 제제로 고삼투압을 이용해 대장 안으로 물 을 끌어 당겨 하제 작용을 촉진한다. 장내 소량의 액체만 을 남겨 건식 전처치 제제로 불리나 대신 비교적 많은 잔 변을 남기는 것이 단점이다. 45ml의 단일 용량 혹은 90ml의 갑절 용량으로 사용할 수 있고, 둘코락스 알약
4알 및 좌약과 함께 사용할 것을 권장한다. 탈수와 전해 질 불균형을 일으킬 수 있어 신부전, 울혈성 심부전, 전해 질 이상, 복수, 장폐색 환자에서 사용이 금지되어 있다 (24). 인산나트륨과 PEG의 전처치 효과와 환자 순응도를 비교한 여러 연구들에서 두 방법간에 대장 정결 정도는 유사하나 환자 순응도 면에서는 인산 나트륨을 이용한 그룹에서 PEG를 이용한 전처치 그룹보다 유의하게 나은 결과를 보였다(25, 26). 구연산마그네슘은 물의 흡수를 억제하고 cholecystokinin의 분비를 촉진시켜 소장내 액체분비를 증가시킴으로써 하제 작용을 하고, 인산나 트륨과 마찬가지로 bisacodyl 알약 및 좌약과 함께 사 용된다. 구연산마그네슘(12mg)의 장점은 인산나트륨 (5,004mg)에 비해 저용량의 나트륨을 포함한다는 점으 로 전해질 불균형에 의한 부작용이 현저히 적다.
그러나 고잔변 식이를 하는 아시아권에서 전처치 방 법이 장 정결 상태 및 CTC 성적에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 시행된 바가 없다. 최근 저자들의 연구에서 습식 전처치 그룹이 건식 그룹과 비교하여 용종 검출에 있어 비슷한 진단 성적을 보이나, 오히려 방사선과 의사 의 판독시간을 유의하게 단축시킬 수 있다는 결과를 발
Figure 1.Fecal tagging using 40% high concentration of barium
(A) Stool tagging. Solid stools (arrows) are tagged homogeneously and appear white
(B) Fluid tagging. Residual fluid (arrow) in distal transverse colon is tagged homogeneously and appears white
A B
표하였다(27). 따라서 우리나라와 같이 고잔변 식이를 하는 환경에서는 전처치 방법 선택에 신중을 기해야 하 며, 대변 표지 등의 방법이 사용되지 않는다면 PEG 용 액을 이용한 습식 전처치도 고려해야 한다고 제안한 바 있다.
2. 대변 표지
대변 표지는 대장내 잔변을 경구용 조영제를 이용하여 하얗게 표시하는 것을 말하며, 고형대변 표지와 액체 표 지로 나뉜다(Figure 1). 말 그대로 고형대변 표지는 고형 잔변을, 액체 표지는 잔류 액체를 하얗게 표시하는 것이 다. 방법은 CTC 시행 전에 전처치의 일환으로 양성 경구 조영제(바륨이나 iodine)를 먹는 것인데, 이렇게 섭취된 조영제는 잔변이나 잔류 액체와 혼합되어 이들을 하얗게 고음영으로 만들게 된다. 대변 표지의 목적은 크게 두 가 지인데 첫째, 진단능을 향상시키고, 둘째, 잔변 표지를 통 해 대장 전처치를 간소화하여 환자의 순응도를 높이고자 함이다.
열심히 대장을 비우려는 노력에도 불구하고 남는 잔변 이나 잔류 액체는 진단능을 떨어뜨리는 역할을 하는데, 대장 벽에 딱 달라붙은 등음영의 잔변은 용종양 병변을 만들어 가양성을 증가시켜 CTC의 특이도를 떨어뜨리며, 대장벽과 등음영의 다량의 잔류 액체나 잔변은 대장의 일부 분절을 가득 채워 용종을 가리기 때문에 가음성을 초래하고 CTC의 민감도를 떨어뜨린다. 따라서 잔변이나 잔류 액체를 고음영의 경구 조영제로 표지함으로써 용종 과의 감별을 용이케 하여 진단능을 향상시키게 된다.
현재 사용되는 표지 제제로는 바륨, iodine, 이들의 혼 합물 등이다. 초기에는 2.1% W/V의 묽게 희석된 바륨을 사용하였으나(28), 다량(250ml)을 섭취해야 하고 표지능 이 떨어져 최근에는 60ml의 고농도 바륨(40% W/V)의 사용을 권하고 있다(29, 30). Iodine을 표시 제제로 사용 하는 경우는 주로 gastrografin이 사용되는데 맛이 쓰고,
설사 등 부작용의 빈도(10%)가 높은 것으로 보고된다 (31). Pickhardt 등이 New England Journal of Medicine 에 발표한 연구에서는 2.1% W/V의 저농도 바륨 500ml 와 gastrografin 120ml을 함께 사용하였다(3). 현재까지 어떤 잔변 표시 제제가 가장 좋은 방법인지에 대한 동의 는 이루어져 있지 않았다.
CT 촬영 전 환자 준비
1. 항경련제 주입
일부 연구자들은 CTC 시행시 대장의 허탈과 경련을 막기 위해 항경련제를 사용할 것을 권장한다. 항경련제 로는 일반적으로 글루카곤이나 콜린 억제제인 부스코판 을 사용한다. 항경련제가 대장 팽창 정도에 미치는 효과 에 대해서는 다소 이견이 있으나(32 ~ 34), 공기 주입시 대장 경련을 감소시켜 환자의 불편감을 줄여주므로 사용 을 권장한다.
2. 대장 팽창
CTC에서 잘 팽창된 대장의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 충분히 팽창되지 않는 대장은 고리모양의 대장암으로 오인될 소지가 있으며, 대장 용종 발견에 있 어 위음성의 중요한 원인으로 작용하기 때문이다(35). 현 재 사용되는 대장 팽창 방법은 크게 세가지가 있다.
① 훈련된 간호사나 방사선사가 수동으로 공기를 주입하 거나 ② 환자가 수동으로 공기를 주입하거나, ③ 압력에 따라 주입량이 조절되는 자동 주입기를 통해 이산화탄소 가스를 주입하는 방법이다. 공기는 사용이 쉽고, 값이 싸 고, 쉽게 얻을 수 있는 반면 이산화탄소 가스는 흡수가 빨 라 검사 후 불편감이 빨리 해소되는 장점이 있다. 최근의 연구들에 따르면 이산화탄소 자동주입 기법이 환자의 불 편감(특히, 시술 후)을 현저히 감소시킬 뿐 아니라 대장 팽창도 증진시킨다고 보고하여 사용 빈도가 증가되는 추
세이다(36). CTC와 연관된 임상적으로 의미있는 대장 천 공의 빈도(0.005%)는 대장내시경(0.1 ~ 0.2%)에 비해 현저히 적기는 하지만 그 중요성이 간과되어서는 안된 다. 최근 미국, 영국, 이스라엘에서 시행한 5만예 이상의 CTC를 분석한 연구에 따르면, CTC와 연관된 대장 천공 의 빈도는 ① 증상(용종 혹은 암종과 관련된)이 있는 고 위험군 환자일수록, ② 방사선사나 간호사가 수동으로,
③ 굵고 뻣뻣한 직장튜브를 통해 공기를 주입했을 경우 가 높았다. 따라서 공기 주입시에는 가늘고 말랑한 저압 력 풍선이 달린 카테터를 통해 환자가 직접 수동으로 혹 은 이산화탄소 자동주입기를 이용해 주입할 것을 권장하 고 있다(37).
CT 영상 획득
1. 스캔 자세
다른 CT 영상과 달리 CTC는 환자의 체위를 변화시 켜 두 차례(대개 앙와위와 복와위) 시행되어야 한다. 이 는 대장내 잔류 액체 및 잔변의 분포가 두 스캔에서 다 르기 때문에 한 영상에서 가려지는 대장의 일부가 다른 영상에서는 보완적으로 보여질 수 있고, 또 대장의 팽창 정도도 두 자세간에 서로 상호 보완적으로 다른 분포를 보여 두 스캔을 적절히 조합해서 보면 거의 전 대장에서 적어도 한 스캔에서는 충분히 펼쳐진 대장 영상을 얻을 수 있기 때문이다. 실제로 자세 변화를 통해 두 차례 CTC 영상을 획득함으로써 전장의 대장에 걸쳐 적절히 팽창된 영상을 얻는다면 단 한번의 CTC 영상을 얻은 것 과 비교하여 용종 진단능을 의미있게 향상시킬 수 있다 는 보고들이 있다(38, 39). 대장 팽창의 정도는 스캔의 순서와 무관하다는 보고가 있지만(40), 대개 앙와위에 서 스캔을 시행하고 다음으로 복와위 자세를 취하는데 이는 공기 주입이 앙와위에서 유리하기 때문이다. 호흡 곤란이나 수술 등으로 복와위 자세를 취하기 힘든 환자
에서는 좌측사위 (left lateral decubitus) 자세로 시행 해도 무방하다(41).
2. 스캔 파라미터 조절
1994년에 CTC가 처음 도입되었을 당시는 위아래로 길죽하게 놓인 대장을 한번의 숨참음으로 스캔할 수가 없어 2 ~ 3번에 나누어 영상을 얻었다. 그러나 다중검출 기 CT의 도입으로 단일검출기 CT와 비교하여 같은 파라 미터로 더 많은 영역을 스캔할 수 있게 되었고, 또 같은 스캔 시간이라면 더 얇은 절편을 얻을 수 있게 되어 z-축 방향으로 고해상도의 영상 획득이 가능해짐에 따라 CTC 의 영상의 질이 현저히 좋아졌다.
가는 절편의 영상을 사용하면 보다 작은 용종의 검출 률은 증가하게 되나(42 ~ 44), 이와 동시에 영상의 잡음 도 증가하여 이를 보상키 위해서 방사선량을 증가시켜야 하므로 환자의 방사선 피폭량이 증가하게 된다. 그러나 다행히도 CTC는 폐 CT와 마찬가지로 공기로 가득 찬 대 장과 바깥 연부조직 사이의 고대조도에 의해 진단율의
Figure 2.CT colonography using 3D virtual colon dissection technique. 3D virtual colon dissection technique was developed to inspect the inner colonic surface by virtually dissecting the colon along its longitudinal axis.
A 6mm sessile polyp (arrow) is seen in the sigmoid colon
A
B
C
Figure 3.A 6mm sessile polyp
(A) 2D axial CT images. In both supine (left) and prone (right) positions, a sessile polypoid lesion (arrows) having homogeneous soft tissue attenuation is seen without position change in the sigmoid colon (B) 3D endoluminal images. A polyp shows same shape in both supine (left) and prone (right) po- sitions
(C) Conventional colonoscopic image. This lesion was confirmed as a low grade tubular adenoma on pathologic examination
A
B
C
Figure 4.A 1cm pedunculated polyp
(A, B) 2D axial (A) and 3D endoluminal (B) images.
Images in a prone position (left) show a pe- dunculated polyp (arrow) having a long stalk.
The lesion shows collapsed shape on supine images (right)
(C) Conventional colonoscopic image. This lesion was confirmed as a low grade tubular adenoma on pa- thologic examination
저하없이 낮은 선량에서도 영상 획득이 가능하다. 현재 절편 두께는 단일검출기 CT의 경우는 5mm collimation 에 3mm 간격의 영상 재구성을, 다중검출기 CT의 경우는 3mm 이하의 collimation에 3mm 이하 간격의 영상 재 구성을, 권하며 튜브 선량은 120kVp, 30 ~ 50mAs까지 낮춰서 사용하기를 권장한다(45). 가장 최근의 연구에서 는 유효 선량을 10mAs까지 낮춘 초저선량(ultra-low dose) CTC가 시행되었으며 이 때의 전체 선량은 남자에 서 1.8mSv, 여자에서 2.4mSv로 이는 이제까지 발표한 CTC 뿐 아니라 바륨조영술 (5 ~ 7mSv)보다도 낮은 양이 다. 이렇게 낮은 선량에도 불구하고 10mm 이상 크기의 용종에 대해서는 100%, 6mm 이상의 용종에 대해서는 86.4%의 용종 민감도를 보여 초저선량 CTC의 사용 가 능성을 제시해 주었다(22).
CT 대장조영술 판독
CTC를 판독하는 방법은 크게 두 가지로 나뉘는데 2차 원 축상면 CT영상을 주로 사용하고 3차원 가상내시경영
상을 보조적으로 사용하는 방법(primary 2D 판독 방법) 과 3차원 가상내시경영상을 주로 사용하고 2차원 CT 영 상을 보조적으로 사용하는 방법(primary 3D 판독 방법) 이다. 2차원 판독방법은 방사선과 의사에게 매우 친숙하 고 전장의 대장을 볼 수 있으며 대장외 구조물에 대한 평 가가 가능한 반면, 민감도가 낮고 판독하는 내내 방사선 과 의사가 세심한 주의를 기울여야 하는 단점이 있다.
3차원 판독방법은 용종 검출이 비교적 쉬워 높은 민감도 를 가지며 배우기 쉬우나, 특수한 소프트웨어를 따로 구 비해야 하고, 전장의 대장을 보는 데 걸리는 시간이 길며 잔변과 용종을 감별하는 것이 용이치 않아 특이도가 낮 고 대장외 구조물에 대한 평가가 어렵다. 따라서 어느 한 방법만으로 CTC를 판독해서는 안되며, 방사선과 의사가 익숙한 방법을 주로 사용하되 두 방법이 상호보완적으로 사용되어야 한다. 최근에는 앞서 말한 3차원 영상기법의 단점 중 긴 판독시간의 단점을 보완키 위해 대장의 내강 을 펼쳐보는 것 같은 특수 3차원 영상기법이 개발되어 판 독에 적극 이용하기도 한다(Figure 2)(46).
유방의 BI-RADS 분류처럼 영상 소견에 따른 추적 검
Figure 5.Normal ileocecal valve
(A) On 3D endoluminal image, a polypoid mass-like lesion (arrow) is shown
(B) On 2D axial image with soft tissue window, this (arrow) stands in a characteristic location and possesses ho- mogeneous fatty internal attenuation, indicating ileocecal valve
A B
사와 치료에 관한 지침 정립의 필요성이 대두되면서 최 근 제 5차 정기 국제 CTC 심포지엄에서 CTC 전문가들이 CTC 소견에 대한 분류 시스템과 추적 검사에 관한 지침 을 제시하였다(47). 이를 살펴보면 CTC에서 악성 종괴 로 의심되는 병변이 발견되면, 즉시 외과의에게 의뢰할
것을 권유하며, 10mm 이상의 용종이 하나 이상 혹은 6~9mm 크기의 용종이 3개 이상 발견될 경우 진행성 선 종을 포함할 가능성이 높기 때문에 대장내시경과 용종 절제술을 추천하며, 6~9mm 크기의 용종이 하나 혹은 두 개 발견될 경우 3년 후 추적 검사를 시행할 것을 권유하
Figure 6.Diverticula in the ascending colon
(A) 3D endoluminal image shows two diverticular orifices (arrows) projecting from the colonic lumen at the area just proximal to the ileocecal valve (*)
(B) 2D axial CT scan shows focal outpouchings (arrows) of the colonic lumen
A B
Figure 7.Impacted diverticulum
(A) 3D endoluminal image demonstrates a polypoid filling defect (arrow) which is protruded into the colonic lumen (B) 2D axial CT image with soft tissue window shows the filling defect (arrow) to project beyond the colonic wall into
the pericolic fat and contain barium and air, indicating the defect is retained stool and barium within a diverticulum
A B
A
B
Figure 8.Colon cancer
(A) On 3D endoluminal image, an irregularly flat and elevated lesion (arrow) is seen
(B) This lesion (arrow) appears an eccentric wall thickening of the colon on 2D axial CT image (C) Colonoscopic image demonstrates similar ap-
pearance to that of 3D endoluminal image. This lesion was diagnosed as a colon cancer after right hemicolectomy
A
B
C
Figure 9.Occlusive colon cancer
(A) 3D endoluminal image depicts a large and irregular mass (arrow) with luminal narrowing (B) 3D transparency view shows classic apple-
core lesion (arrow) in the sigmoid colon (C) On 2D axial, enhanced CT image, segmental
wall thickening (arrow) with abnormal enhance- ment is seen, indicating sigmoid colon cancer.
Note pericolic fat stranding and small lymph nodes around colonic mass. The findings on 2D images enable us to determine local staging of colorectal cancer
C
며, 5mm 이하의 병변만 있을 경우는 5~10년 간격의 정 기 검진을 권장한다. CTC의 판독에는 6mm 이상 크기의 병변에 대해 크기(mm), 모양(편평, 무경, 유경), 위치, 내 부 음영(연부조직음영, 지방음영)을 기술하도록 권장하 고 있다(47).
다양한 CT 대장조영술 소견
1. 용 종
대장용종은 앙와위, 복와위 두 영상에서 위치 및 모양 에 변화가 없는 대장 내강으로 돌출하는 병변으로 관찰 되며 2차원 CT 영상에서 내부는 균질한 연부조직 음영으 로 보이게 된다(Figure 3). 그러나 줄기가 있는 유경성 용 종의 경우는 위치와 모양이 변할 수 있으므로 판독에 주 의를 요하나, 특징적인 용종 줄기와 머리를 확인하면 비 교적 쉽게 용종임을 판별할 수 있다(Figure 4).
2. 회맹판
회맹판이 뚜렷한 경우에 용종이나 대장암으로 오인할
수 있으나, 특징적인 위치와 방향 그리고 내부에 지방조 직을 포함하고 있는 소견으로 쉽게 용종과 감별할 수 있 다(Figure 5).
3. 대장게실
대장게실은 3차원 내시경영상에서 용종처럼 보이나, 2차원 CT 영상을 확인하면 대장 바깥쪽으로 돌출하는 공 기나 잔변을 포함한 구조물로 보여 쉽게 용종과 감별할 수 있다(Figure 6). 간혹 큰 잔변을 포함해 내강 내로 돌
Figure 10.Feces showing position change. Image in a supine position (left) shows a small polypoid lesion (arrow) in the transverse colon. In a prone position (right), this lesion (arrow) moved to a dependent portion of the colon, indicating feces
Figure 11.Feces containing air
(A) On 3D endoluminal view, a polypoid lesion (arrow) projecting into the colonic lumen is seen (B) On 2D axial image with soft tissue window, the
lesion (arrow) has typical feature of feces, that is, central pockets of air
A
B
출하는 매복(impacted) 게실을 용종과 혼돈할 수 있으 나, 2차원 CT 영상에서 내부 잔변에 공기음영이나 고음영 의 조영제를 확인함으로써 역시 쉽게 감별할 수 있다 (Figure 7).
4. 대장암
대장암은 3차원 내시경 영상에서 평편하게 융기된 종 괴부터(Figure 8) 내강 내로 심하게 돌출된 용종과 같은 다양한 형태로 보이며, 고리 모양 대장암의 경우는 크고 불규칙한 종괴에 의해 대장 내강이 갑자기 좁아지는 형 태로 나타난다(Figure 9). 특히 폐쇄성 대장암의 경우 대 장내시경으로는 병변을 통과하여 근위부를 관찰할 수 없 지만 CTC의 경우는 병변 근위부 평가가 가능하다는 장 점이 있다. 또한 조영제 주입 후 영상을 얻을 경우 대장외 전이 등 대장암의 병기 결정도 가능한 장점도 있다.
CT 대장조영술 판독시 주의사항
CTC 판독시 대장암이나 용종으로 오인할 수 있는 다 양한 병변들을 볼 수 있는데, 그 중 가장 흔한 위양성 병
변의 원인은 잔변이다. 잔변과 용종을 감별하는 감별점 은 여러가지인데 방사선과 의사는 이를 종합해서 판독해 야 한다. 잔변은 체위를 변화시킨 두 영상에서 위치가 변 하며(Figure 10) 내부에 공기나 고음영의 물질을 함유하 는 특징이 있다(Figure 11). 또한 용종은 둥글거나 타원 형이며 엽상 모양을 하는 반면, 잔변은 불규칙하고 각진 경계를 갖는 경우가 많다(Figure 12). 간혹 조영증강 후 영상을 얻는 경우는 조영증강의 유무가 두 병변의 감별 에 도움이 되기도 한다. 그 외 주변 혈관이나 기타 구조물 에 의한 눌림, 허탈된 대장, 치핵 등이 위양성 병변의 원 인이 된다.
용종을 놓쳐 위음성 판독을 하게 되는 경우는 대장 전 처치가 잘 되지 않아 잔변이 많은 경우, 두 체위 영상 모 두에서 같은 분절의 대장이 허탈되거나 잔류 액체에 잠 긴 경우 잔변 표지를 위해 사용한 경구조영제가 대장 내 벽을 거의 덮고 있는 경우, 편평한 용종 등이다. 위음성을 줄이기 위해서는 전처치를 잘 할 수 있도록 전처치에 관 한 자세한 교육과 적절한 대장 팽창을 위한 노력이 절실 하다. CTC 시행 30분에서 1시간 전에 둘코락스 좌약을 이용하여 잔류 액체를 빼내는 것 또한 큰 도움이 된다. 또 한 영상 판독시 편평한 병변을 항상 염두에 두고 판독하 며 2차원 영상과 함께 3차원 내시경 영상도 유심히 관찰 하는 습관이 도움이 될 수 있다.
결 론
CTC는 관련된 여러 문제점들을 극복하고자 하는 연구 가 활발히 진행되고 있는 가능성이 많은 영역이다. 숙련 된 CTC 전문 방사선과 의사들의 관점에서 보면 CTC는 대장내시경과 비교하여 환자의 순응도가 좋기 때문에 대 장암 조기검진을 위한 선별검사 기법으로 손색이 없어 보이지만 CTC의 복잡한 정도 관리 및 판독에 숙련된 의 사가 드문 현실을 고려해 본다면 CTC가 대장암 조기검
Figure 12.Feces with angular margin. 3D endoluminal images demonstrate angular margins of feces (arrows). On the contrary, true polyps show round, oval, or lobulating contour (not shown)
진의 선별검사기법으로 쓰이기는 아직 일러 보이는 것 또한 사실이다. 향후 잔변 표지 기법이 발전하고 용종 자 동검출기법(computer-aided detection)의 유용성이 증명된다면 CTC는 대장암 조기집단검진 선별검사로서 각광받게 될 가능성이 크다.
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Peer Reviewer Commentary
CT 대장조영술은 최근 수 년간 북미나 유럽에서 많은 연구가 진행중이며 임상 진료에 이용하는 새로운 영상 진단법이 다. 우리나라에서도 촬영 또는 진단기법이나 용종 진단율 등에 대해 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 여러 병원에서 임상진단에 이용하고 있다.
본 논문은 CT 대장조영술에 대하여 광범위하고 깊이있게 기술하고 있어, CT 대장조영술에 대해 관심이 있는 임상의사 나 영상의학과 의사들에게 많은 도움을 주리라 생각한다. 하지만 검사 적응증이나, 검사방법과 진단에 사용하는 소프트 웨어가 다양하여 혼란스러울 수 있으며, 앞으로 많은 연구 결과에 따라 우리나라에 알맞은 적응증과 검사기법, 추후 관 리 등의 표준지침이 마련되어야 하겠다.
이 순 진 (성균관의대 영상의학과)
