전산화 단층 촬영술(Computer tomography, CT)의 기술적 인 발달과 폐암에 대한 선별 검사의 증가로 폐 결절의 발견이 증가하고 있지만, 여전히 CT만으로 양성과 악성을 감별하는 데 제한성이 있다. 따라서 폐 결절의 CT 또는 투시 유도 하 경피적 절단침 생검(percutaneous transthoracic cutting needle biopsy, PCNB)의 요구는 점점 증가하고 있다. 두 가 지의 폐 생검 방법 중 투시에 비해서 CT 유도 하 자동총을 이용한 PCNB는 점점 증가하고 있으며, 그 이유로는 더욱 정 확하고 병변 부위의 조직을 얻을 수 있고, 투시에서 보이지 않 은 작은 폐 결절이 증가하고 있기 때문이다(1-3).
폐 병변의 CT 유도 하 자동총 PCNB의 결과는 보고자에 따 라 매우 다양하다. Haramati 등(4)은 18 게이지(Gauge, 이하 G) 자동총을 이용하여 생검을 시행한 결과 정확도와 민감도 에서 각각 66%와 84%의 낮은 결과를 보고 하였지만, 양 등 (5)은 똑같은 18G 자동총을 이용한 PCNB를 시행하여 93%
의 민감도와 92.9%의 높은 정확도를 보고 하였다. 또한, Geraghty 등(6)은 18G와 19G의 생검 침을 사용하여 세침 흡 입술을 시행하였으며, 19G의 작은 생검 침을 사용했을 때 유 사한 진단적 정확도(92%), 민감도(89%), 특이도(99%)를 가 지면서도 합병증, 특히 기흉의 발생이 감소하였다고 보고 했 다. 폐 생검으로 인한 합병증의 감소는 폐 병변의 정확한 진 단만큼 중요하며, 병변의 위치나 크기에 따라 합병증을 감소 시키려고 세포 검사만 하거나 18G보다 작은 직경의 바늘을 이용하여 생검을 하기도 한다(4-7).
본 연구에서는 폐 병변의 생검 시 18G와 20G 바늘의 자동 총을 이용한 CT 유도 하 경피적 절단침 생검의 진단적 정확 도와 합병증을 비교하고, 20G의 자동총 절단침 생검의 유용 성에 대하여 알아보고자 하였다.
대상과 방법
2005년 8월에서 2007년 7월까지 18G 또는 20G의 자동총 을 이용하여 PCNB를 하였다. 총 433명(남: 299, 여: 134)의
폐 병변의 경피적 침 생검: 18 게이지와 20 게이지 침의 비교1
김장춘・진공용・한영민・박학훈・권근상2
목적: 18 또는 20게이지의 자동총을 이용한 폐 병변의 CT 유도 하 경피적 절단침 생검의 진 단적 정확도와 합병증에 대해서 비교한 후 20게이지의 자동총 생검의 유용성에 대하여 알아 보고자 하였다.
대상과 방법: 2005년 8월에서 2007년 7월까지 18 또는 20게이지의 자동총을 이용하여 433
명(남: 299, 여: 134)의 환자에게 CT 유도 하 경피적 절단침 생검을 하였다. 433명의 환자 중 확진이 안 된 191명을 제외한 242명을 이 연구의 대상으로 하였다. 환자를 18게이지 또 는 20게이지의 생검 침을 사용한 경우로 나눈 후 시술의 진단적 정확성을 카이제곱 검정을 이용하여 알아보았다. 합병증 중 기흉과 관련된 여러 가지 인자(병변의 위치, 크기, 침의 직경, 흉막에서 병변까지의 거리, 폐기종 유무)에 대해 다변량 회귀 분석을 이용하여 알아보았다.
결과: 바늘의 지름과 관계 없이 폐 병변 생검의 진단적 정확도는 95.9%였다. 악성 병변에 대 한 18게이지와 20게이지 각각에 대한 정확도는 95.4%와 97%였다. 경피적 생검에 대한 민감 도, 특이도, 위양성, 위음성은 18게이지는 95.7%, 100%, 100%, 91.6%였고, 20게이지는 97.8%, 100%, 100%, 95.0%였다. 합병증 중 기흉은 5.5%(24/433)에서 생겼으며, 여러 가지 인자 중 흉막에서 병변까지의 거리와 연관성이 있었다(p < 0.05).
결론: 폐 병변의 CT 유도 하 경피적 자동총 절단침 생검 시 20게이지 생검 침이 높은 진단적 정확성을 보이면서 안전한 방법임을 알 수 있었다.
1전북대학교 의학전문대학원 전북대학교병원 임상연구소 영상의학과
2전북대학교 의학전문대학원 전북대학교병원 임상연구소 예방의학과 이 논문은 2008년 2월 6일 접수하여 2008년 4월 2일에 채택되었음.
환자에서 CT 유도 하 PCNB를 시행하였으며, 모든 시술은 환 자와 보호자에게 시술로 인한 위험성, 시술의 필요성, 합병증 에 대하여 설명 후 시행하였다. 평균 연령은 60.4세(15-85 세)였다. 모든 환자들에서 시술 전 CT를 시행하여 폐 병변의 위치, 크기, 폐기종의 동반 여부를 조사하였다. 총 433명의 환 자 중 CT 유도 하 PCNB에서 양성 병변으로 나왔으나 확진 이 되지 않은 환자 중 1년 미만으로 추적 검사를 했던 191명 을 제외한 242명을 이 연구의 대상으로 하였으며 환자를 20G (n=175)와 18G(n=67)의 생검 침을 사용한 경우의 두 군으 로 분류하였다. PCNB 결과 158명이 악성으로 진단되었다.
PCNB 결과 양성이지만 임상적으로 악성의 가능성이 있거나 (n=38) 또는 확진이 되지 않은 환자(n=2)는 수술을 시행하 였고, PCNB에서 양성으로 진단된 후 수술을 시행하지 않은 44명은 1년 이상 추적 검사를 하여 폐 병변이 사라지거나 감 소하여 양성으로 간주하였다.
모든 시술은 한 명의 영상 의학과 전문의 혹은 영상 의학과 교수 감독하 전공의에 의하여 시행되었다. 시술은 폐 병변의 위치에 따라서 정와위 또는 앙와위의 자세로 시행하였다. 시 술 부위에는 1%의 리도카인을 피하 주사하여 국소 마취를 시 행한 후 시행하였으며, 모든 시술은 20G(Stericut; TSK
Laboratory, Tochigi, Japan) 또는 18G(ASAP Deta-chable;
Meditech/Boston Scientific, Watertown, Mass)의 외부 생검 침을 삽입한 후 자동 총을 이용하여 조직을 얻었다. 모든 환 자에서 절단 침의 늑막 관통은 1회를 원칙으로 하였으며, 209 명의 환자에서 1회의 시술(needle pass)로 충분한 조직을 얻 었으며, 29명의 환자에서 첫 번째 조직 검사에서 결과가 나오 지 않아 두 번 조직 검사를 시행하였다. 생검술 직전에 CT를 시행하여 외부 침을 병변을 향하여 정확히 위치시킨 후 내부 침(core needle)을 이용하여 생검을 시행하였다. 영상은 16다 면 검출 전산화 단층 촬영(Somatom Sensation 16, Siemens, Erlangen, Germany)를 이용하여 획득하였고, 사용된 촬영 지 표로는 관전압 120 Kvp, 관전류 38 mAs이고, 최대 호기 상 태에서 병변 부위를 촬영한 후 영상을 3 mm간격으로 재구성 을 하였다. 창 중심(Window level)은 -750 HU, 창 간격 (Window width)은 1,500 HU로 영상을 얻었다.
생검술은 흉수와 폐 간열, 기포(bullae)를 피하여 시행하였 다. 외부 침의 진입 과정에서 기흉이 발생한 경우에는 시술을 중단하고 1주일 후 다시 생검술을 시행하였다. 생검술을 시행 한 모든 환자에서 시술 후 4시간 이내 단순 흉부 촬영을 시 행하여 기흉의 발생 여부를 조사하였으며, 기흉이 발생한 경 우에 대증적인 치료를 시행하였으며, 추가로 단순 흉부 촬영 을 시행하여 기흉의 양이 증가하거나 증상이 심해지는 경우에 는 흉관 삽입을 시행하였다.
환자를 20G와 18G의 생검 침을 사용한 경우의 두 군으로 분류한 후 시술로 인한 진단적 정확성과 합병증에 대하여 알 아보았으며, 기흉의 발생에 영향을 미칠 것으로 생각되는 여 러 가지 인자(병변의 위치, 크기, 생검 침의 지름, 흉막에서 병 변까지의 거리, 폐기종 동반 유무)에 대하여 다변량 회귀 분 석 (Multi-variants regression analysis)를 이용하여 알아보 았다. 폐 병변에 대한 조직 검사의 민감도, 특이도, 양성, 음성 예측도, 정확도를 카이제곱 검정(chi-square test) 을 이용하 여 알아보았다. 통계 분석은 SPSS Version 12.0 (Chicago, Illinois, U.S.A.)를 이용하였다.
Table 2. Diagnostic Accuracy of 18 Gauge and 20 Gauge CT Guided Percutaneous Transthoracic Cutting Needle Biopsy
Sensitivity (%) Specificity (%) PPV (%) NPV (%) Accuracy (%)
18 gauge 95.7(112/117) 100 100 91.6(55/60) 95.4(167/175)
20 gauge 97.8(46/47) 100 100 95.0(19/20) 97.0(65/67)
Note─ Sensitivity, specificity, PPV, and NPV were measured with a chi-square test. PPV = positive predictive value, NPV=negative pre- dictive value
Table 1. Diagnoses Attained with Percutaneous Transthoracic Cutting Needle Biopsy (PCNB) and Confirmed Results Through the Operation (n=242)
Diagnosis PCNB
Operation 18 Gauge 20 Gauge
Benign (n=80) n=40
Pneumonia 022 07 08
Tuberculoma 025 07 12
Harmatoma 003 03 06
Aspergilloma 003 01 04
Eosinophilic pneumonia 002 00
Neurogenic tumor 001 01 02
Others 004 01 02
Malignancy (n=158) Primary malignancy
Squamous cell carcinoma 034 10 01
Adenocarcinoma 054 25 02
Small cell carcinoma 008 04 Large cell carcinoma 001 02
BAC 001 00
Others 010 03 01
Metastasis 004 02 02
No diagnosis(n=4) 003 01
Total 175 67
Table 3. Complications of CT guided Percutaneous Transthoracic Cutting Needle Biopsy
Complication 18 gauge 20 gauge
(n=42/281, 14.9%) (n=23/152, 15.1%)
Pneumothorax 16 (5.7 %) 08 (5.3%)
Hemoptysis 23 (8.2%) 13 (8.6%)
Pain 02 (0.7%) 02 (1.3%)
Transient dyspnea 01 (0.4%) 0000 (0%).
결 과
CT 유도 하 자동총을 이용한 PCNB상 악성은 66.4%
(158/242)였고, 양성은 33.6%(80/242), 진단에 적합한 검체 를 얻지 못하여 진단되지 않은 경우는 1.7%(4/242)였다(Table 1). PCNB 결과 양성이지만 임상적으로 악성의 가능성이 있 거나 또는 확진이 되지 않은 환자 44명 중 6명은 수술 결과 악성으로 진단되었다. 결과적으로 악성으로 진단된 환자는 164 명으로 선암(adenocarcinoma)이 49.4%(81/164)로 가장 많았 고, 다음으로 편평상피세포암(squamous cell carcinoma)이 27.4%(45/164), 소세포암(small cell carcinoma)이 7.3%(12/164)의 순서로 많았다. 양성은 결핵(41%, 32/78)과 폐렴(34.6%, 27/78)이 가장 많았고, 그 외에 과오종(7.5%), 호산구성 폐렴(2.5%), 신경종(2.5%), 기타의 결과를 보였다.
양성 병변 중 폐렴으로 진단되었던 2명과 적합한 검체를 얻 지 못하여 진단되지 않았던 4명은 수술 결과 폐암(n=4)과 전 이 암(n=2)으로 진단되었다.
18G 와 20G 생검 침을 사용한 군에서 각각 PCNB의 결과 와 수술을 통한 조직학적 진단이나 추적관찰을 비교하여 악성 병변의 진단에 대한 PCNB의 진양성, 진음성, 가양성, 가음성 을 결정하였다. 18G 생검 침을 사용한 군의 진양성은 112예, 진음성 55예, 가양성 0예, 가음성 5예가 있었으며, 적합한 검 체를 얻지 못한 예는 3예 이었으며, 20G 생검 침을 사용한 군 에서의 진양성은 46예, 진음성 19예, 가양성 0예, 가음성 1예 가 있었으며, 적절한 검체를 얻지 못하여 진단되지 않은 예는 1예 이었다.
바늘의 크기와 관계없이 폐 병변의 PCNB 정확도는 95.9%
이었으며 악성 병변에 대한 18G와 20G 각각에 대한 정확도 는 95.4%와 97.0%였다. PCNB에 대한 민감도, 특이도, 양성 예측도, 음성예측도는 18G는 95.7%, 100%, 100%, 91.6%였 고, 20G는 97.8%, 100%, 100%, 95.0%였다(Table 2). 위음 성을 보인 총 6 예 중 5예는 18G 생검 침을 사용한 경우이 고, 1예는 20G 생검 침을 사용한 경우였다. 위음성을 보인 6 명 중 10 mm 이하의 지름이 4명, 중심부 괴사가 1명, 종양 과 농양이 같이 있었던 경우가 1명 있었다.
시술과 관련된 합병증은 총 시술 433명 중 65 명(15.0%) 에서 발생하였다(Table 3). 24 명(5.5%) 에서 기흉이 발생하 였고, 이중 흉관 삽관은 11 명(45.8%)에서 시행하였으며, 10 명이 18 G를 사용한 경우였다. 객혈은 36명(8.3%)에서 발생 하여 가장 많은 빈도를 보였으나, 수혈이나 적극적인 치료가 필요한 심한 객혈을 보이는 경우는 없었고, 모두 보존적인 치 료로 증상이 호전되었다. 18G와 20G의 지름에 따른 객혈 발 생 빈도는 두 그룹 간 차이를 보이지 않았다(8.2% vs. 8.6%).
그 외에 바늘이 관통한 부위의 심한 통증(n=4)과 시술 직후 일시적인 호흡곤란(n=1)이 있었다.
기흉의 발생에 영향을 미칠 것으로 생각되는 여러 가지 인 자(병변의 위치, 병변의 크기, 생검 침의 직경, 흉막에서 병변 까지의 거리, 폐기종 동반 유무) 중 흉막에서 병변까지의 거 리가 멀수록 기흉의 발생이 증가하였으며 (p < 0.05), 다른 인자들은 기흉의 발생과 연관성이 없었다(Table 4).
고 찰
본 연구에서 18G보다 지름이 작은 20G의 절단 생검 침을 사용한 경우 악성 병변의 진단율은 더 높았다. 지금까지 보고
Table 4. Risk Factors for Pneumothorax after CT Guided Percutaneous Transthoracic Cutting Needle Biopsy Pneumothorax
Risk factor No. of patients
Present Absent p value
Overall 433 24(5.5%) 410
Needle size(Gauge) 18 281 16(5.7%) 265 0.18
20 152 08(5.3%) 144
Location of lesion RUL 158 08(5.1%) 150 0.76
RML 021 00.0(0%) 021
RLL 086 07(8.1%) 079
LUL 089 06(6.7%) 083
LLL 079 03(3.8%) 076
Size of lesion(cm) <1 09 00.0(0%) 009 0.18
1-1.4 035 03(8.6%) 032
1.5-1.9 036 01(2.8%) 035
≥2 353 20(5.7%) 340
Distance from pleural space(cm) 0.00
>0-1 213 03(1.4%) 210
>1-2 086 07(8.1%) 079
>2-3 061 06(9.8%) 055
>3-4 036 03(8.3%) 033
>4 037 5(13.5%) 033
Emphysema No 345 0000017 328 0.27
Yes 088 0000007 081
P value was measured with multi-variants regression test.
된 경피적 폐 생검의 진단률을 보면 65-95%로 다양하지만, 최근에 CT 유도 하 PCNB가 점점 증가됨에 따라서 진단율이 증가하는 추세이다. 본 연구에서도 침의 직경과 상관없이 95.9%의 높은 진단적 정확성을 보였고, 특히 20G의 작은 직 경을 사용했어도 97%의 높은 진단적 정확성을 보였다. 물론 조직의 검체가 두꺼울수록, 검체 양이 많을수록 조직학적인 결 과는 더 정확하겠지만, 본 연구의 결과를 보면 조직 검사를 할 때 사용하는 바늘의 두께가 두꺼울수록 반드시 진단이 높지는 않다는 것을 알 수 있다. 이번 연구에서 18G을 사용한 군에 서 악성 병변을 진단하는 데 위음성이 20G보다 높게 나왔는 데, 그 이유로는 내부에 염증 또는 괴사 때문에 악성을 진단 하기 어려웠던 경우가 18G 생검 침을 사용한 군에 더 많이 포함되었기 때문이다. 따라서 CT에서 악성 병변이 의심되지 만 병변 내부에 염증 또는 괴사를 시사하는 저음영이 포함 되 어 있는 경우 저음영의 부위를 피해서 조직 검사를 시도해야 진단적 정확성을 더 높일 수 있을 것으로 생각된다(8-14).
폐 조직 생검으로 인한 합병증으로는 기흉, 객혈, 혈흉, 드 물게 공기색전증, 폐 출혈, 폐 염전, 악성 종양의 전이 등이 있 다. 이 연구에서 시술로 말미암은 합병증은 13.3%(58예)였으 며, 객혈(8.3%)과 기흉(4.1%)이 주로 발생하였고, 18G (8.2%)와 20G(8.6%) 생검 침에서 객혈의 발생은 통계적인 차이를 보이지 않았다. 객혈의 발생은 자동 절단 침을 발사하 면 2 cm정도의 내부 침의 전방전진으로 인하여 조직을 얻게 되면서 발생하는 병변의 출혈이 기관지를 통하여 나오거나, 병 변의 크기가 작을 때는 정상 폐 조직에 일부 손상을 주어 국 소직인 폐 출혈이 발생하게 되며, 또는 동맥 손상 시 객혈이 발생하게 된다. 따라서 객혈의 발생 빈도는 생검 침의 두께보 다는 병변의 크기나 폐 혈관과의 관계 등이 중요할 것으로 생 각된다(14-16).
경피적 생검 시 발생하는 기흉은 병변의 크기 및 깊이, 생 검 횟수, 생검 침의 굵기, 만성 폐쇄성 폐질환, 생검 침이 공 기로 찬 폐 실질을 통과하는지의 여부 등이 있다. CT 유도 하 PCNB 후 발생하는 기흉의 빈도는 8-61%로 다양하지만, 본 연구의 경우 4.1%로 매우 낮았다. 그 이유로는 시술자의 높 은 숙련도와 환자군 중 폐기종 환자의 비율이 비교적 적은 점 이 영향을 미쳤을 것으로 생각된다. 본 연구에서는 18G와 20G 의 생검 침을 사용한 두 군 간에 기흉의 발생 빈도는 높은 차 이를 보이지 않으나(4.2% vs. 3.9%) 흉관 삽관이 필요한 기 흉은 18G의 생검 침을 사용한 군에서 더욱 높았다(3.5% vs.
0.6%). Patricia 등(6) 은 19게이지 생검 침을 사용하였을 때 기흉의 발생이 감소하나 흉관 삽관이 필요한 심한 기흉의 발 생은 차이가 없다고 보고 하였으나 본 연구에서는 작은 생검 침을 사용 시 심한 합병증의 발생이 드물게 발생함을 알 수 있었다(7, 17-20). 따라서 흉관 삽관 같은 심한 합병증을 예 방하기 위해서는 보다 작은 침을 선택해야 할 것으로 생각된 다.
본 연구에서 병변의 위치, 병변의 크기, 폐기종의 동반 여부 는 기흉의 발생에 유의성이 없었다. 여러 연구에서 환자의 나 이, 병변의 위치, 병변의 크기, 폐기종의 동반 유무, 생검침의
폐 실질 통과 정도는 기흉의 발생과 관련이 있는 것으로 보고 하고 있으나, 그 반대의 결과를 보고하는 연구 또한 적지 않 다. 특히 만성 폐쇄성 폐질환이 있는 환자에서 기흉의 발생이 증가한다는 연구들이 많이 있으나, 관련이 없다고 보고하는 연 구도 있다(17, 19-22). 본 연구에서는 폐기종이 없는 경우가 많았으며, 외부 생검 침을 1회 삽입한 후 내부 침을 통해 조 직 검사를 시행했기 때문에 폐기종으로 인한 기흉의 발생 빈 도를 높이지는 않았다. 그러나 본 연구에서 늑막에서 병변의 거리가 기흉 발생과 밀접한 관계가 있었으며, 늑막에서 거리 가 멀수록 기흉의 발생이 빈번하였다. 늑막에서 폐 병변까지 의 거리가 1 cm 미만이면 1.4%에서 발생했지만, 4 cm이상 떨어진 경우는 13.5% 즉 13배 가량 증가하였다. 즉 중심부에 있는 폐 병변이 주변부에 있는 폐 병변보다 기흉이 생길 가능 성이 크다고 할 수 있다.
결론적으로 폐 병변의 PCNB시 18G보다 20G 생검 침이 지 름이 작아서 얻을 수 있는 검체의 크기가 작지만 적은 합병증 과 높은 진단적 정확성을 보였다.
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Address reprint requests to : Gong Yong Jin, M.D., Department of Radiology, Chonbuk National University Hospital, Medical School, Research Institute of Clinical Medicine, 634-18, Kumam-dong, Jeonju, Jeonbuk 561-712, Korea.
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Percutaneous Transthoracic Cutting Needle Biopsy of Pulmonary Lesions: Comparison of the Use of 18 and 20 Gauge Needles1
Chun Chang Kim, M.D., Gong Yong Jin, M.D., Young Min Han, M.D., Hak Hun Park, M.D., Keun Sang Kwon, M.D.2
1Department of Radiology, Chonbuk National University Hospital, Medical School, Research Institute of Clinical Medicine
2Department of Preventive Medicine, Chonbuk National University Hospital, Medical School, Research Institute of Clinical Medicine
Purpose: We evaluated the usefulness of a CT guided percutaneous transthoracic cutting needle biopsy (PC- NB) using a 20 gauge (G) needle for pulmonary lesions after a comparison with the use of an 18 G needle for diagnostic accuracy and complications.
Materials and Methods: From August 2005 to July 2007, 433 patients underwent a CT guided PCNB. A total of 191 patients were excluded from the study as these patients had benign lesions seen after PCNB, but did not receive a confirmation biopsy or undergo follow-up (> 1 year). We evaluated the diagnostic accuracy for the use of PCNB using the Chi-squared test and analyzed which factors (location and size of lesions, diameter of the needle, distance between the pleura and lesions, presence or not of emphysema) were related to occur- rence of a pneumothorax after PCNB using a multi-variant regression test.
Results: The diagnostic accuracy for malignant lesions with the use of an 18 G and a 20 G needle were 95.4%
and 97%, respectively. The sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV), and negative predictive val- ue (NPV) for the use of an 18 G needle were 95.7 %, 100%, 100%, and 91.6%. The sensitivity, specificity, PPV, and NPV were 97.8%, 100%, 100%, and 95.0% for the use of a 20 G needle. A pneumothorax occurred in 5.5% (24/433) of the cases and was closely related to the distance from the pleura to the lesions.
Conclusion: CT guided PCNB with the use of a 20 gauge needle provided good diagnostic accuracy and the procedure is safe to perform.
Index words :Biopsies, needle Lung
Lung diseases
