Application of Low-Dose CT for Screening of Lung Disease

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(1)▸஁ঠ◂. ISSN 1226-2854. 폐질환의 선별검사를 위한 저선량 전산화 단층촬영의 적용 ― Application of Low-Dose CT for Screening of Lung Disease ― 한국산재의료원 직업성폐질환연구소 임상연구팀 대전보건대학 방사선과. 1). ․ 건양대학교 방사선학과 1). 1). 2). 2). 이원정 ․ 최병순 ․ 박영선 ․ 선종률 ․ 배석환. ― 국문초록 ―. 전산화 단층촬영은 폐질환의 정밀진단 방법으로 사용이 증가되고 있다. 통상적으로 시행되는 CT촬영은 조 기 진단을 위한 선별검사로써는 높은 방사선 노출과 고비용, 조영제 사용으로 인한 부작용 등으로 적당하지 않다. 영상의학분야에서 방사선을 이용한 CT촬영은 진단 능력이 우수한 반면 피폭선량 또한 매우 높아 선량 감축을 위한 노력이 절실하다. 그동안 많은 연구들에서 무증상기의 폐암 및 폐질환을 조기 발견하기 위한 선별검사로써 저선량 CT의 유 용성에 대해 이루어져 왔고, 의미있는 결과를 보고하였다. 선량 감소에 많은 인자가 관여하고 있지만 조사선 량(mAs)의 감소가 가장 많이 사용되고 있다. 이미 보고 된 많은 연구에서 저선량 CT는 폐질환을 조기 발견하기 위한 선별검사로써 임상에서 사용하기 에 유용하지만, 일부 연구에서 조기 폐암을 예측할 수 있는 작은 결절을 발견하는데 낮은 민감도와 특이도를 보였고, 실제 생존율 증가에는 기여하지 못한 보고도 있었다. 따라서, 지금까지의 저선량 CT에 대한 연구결과를 토대로 다양한 위험에 노출된 집단을 대상으로 선량을 감소시키기 위한 연구가 계속적으로 이루어진다면, 향후 저선량 CT촬영은 폐암을 비롯한 폐질환의 조기진단 방법으로써 통상적으로 사용되고 있는 표준 CT촬영을 충분히 대체할 수 있을 것으로 전망한다. ஢ਔۙગ 저선량 CT, 폐질환, 폐암, 선별검사, 조기 발견. Ⅰ. 서 론. 한 역할을 하고 있다. 조사된 방사선이 인체를 투과한 후, 방사선은 조직의 감약계수(HU, Hounsfield Units)에. 전산화 단층촬영(CT, Computed Tomography)이 1972. 따라 감쇄되어 영상으로 나타나고 , 이때 조직 흡수선량. 년 영국의 Hunsfield에 의해 개발된 이래, 발전을 거듭하. 은 10~100 mGy로 진단방사선의학에서 관찰된 선량 중. 여 질환의 정밀 진단 방법으로써 영상의학분야에서 중요. 가장 높다2).. 1). CT촬영은 질환을 진단하는데 광범위하게 사용하고 있 *୦৤ଵ ‫ଁڂ‬ଵ ఙਕॷ ‫ଁڂ‬ଵ ఙਕॷ ‫ଁڂ‬ ଵ ค୨ଵ ‫ଁڂ‬ଵ. - 본 연구는 직업성폐질환연구소 자체연구과제 수행 중 얻은 자료임 책임저자 : 이원정, (426-858) 경기도 안산시 상록구 일동 95번지 한국산재의료원 직업성폐질환연구소 임상연구팀 TEL : 031-500-1806, FAX : 031-500-1811 E-mail : atomlwj@yahoo.co.kr. 으며, 특히 폐질환을 진단하는데 단순 흉부 방사선촬영에 비해 훨씬 민감하며3), 초음파(US, Ultra Sonography), 자기공명영상(MRI, Magnetic Resonance Image)촬영 등 다른 특수한 진단방법 보다 우수한 영상을 제공하여, 병 변의 발견, 특성화, 주위구조물과의 관계를 잘 파악할 수. .

(2) 방사선기술과학 Vol. 32, No. 2, 2009. 4). 같이 피폭선량과 관련된 인자들을 환자의 크기와 신체부. 있는 진단방법으로 알려져 있다 . 나선형 다중검출기 컴퓨터 단층촬영(MDCT, Multidetector CT)장치의 출현으로 검사 시간이 단축되고, 얇은. 위에 따라 변경함으로써 환자 피폭선량을 크게 감소시키 고 X선관 수명도 증가시킬 수 있다2,13).. 절편(thin slice)검사로 해상력의 증가(high resolution)와. CT촬영장치의 지속적인 발달로 진단영역에서 양질의. 다양한 영상재구성(MPR, Multi-planar Reformated Image). 의료정보를 제공함으로써 사용빈도가 증가되었지만, 이에. 이 가능하게 되어 진단적 가치는 더욱 향상되었으나, 얇. 따른 의료용 방사선에 의한 국민의 피폭선량은 한층 더. 은 절편으로 인한 방사선 피폭량의 증가와 방대한 정보량. 증가할 것으로 전망된다. 따라서, CT영상의 고해상도 유. 5). 으로 판독할 때 질환이 간과될 수 있으며 , 수가 상승으. 지로 질환을 발견하는데 민감도를 떨어뜨리지 않으면서. 로 검사 비용의 증가를 가져왔다.. 환자가 받는 피폭선량을 줄이기 위한 저선량 CT촬영에. 단순 흉부 방사선촬영에 비해 영상의 해상력이 높아. 대해 알아보고자 한다.. 폐질환의 정밀 진단 방법으로 사용되고 있는 CT촬영은 환자가 받는 높은 피폭선량과 검사비용으로 주로 2차 감 별진단 목적으로 사용되고 있다.. Ⅱ. 본 론. 6). Naidich 등 에 의해 폐질환을 진단하는데 있어 민감성 을 떨어뜨리지 않으면서 피폭으로 인한 위험을 최소화하 기 위해 저선량 CT(LDCT, Low-dose CT) 프로토콜이. 1. 전산화 단층촬영 인체를. 사용된 이래, 저선량 CT를 이용한 폐질환의 감별진단 및 폐암 선별검사에 대한 임상적 유용성 연구가 이루어지고 3,7). 투과한. 방사선은. 조직의. 감약계수(HU,. Hounsfield Units)에 따라 영상으로 나타내어지고, 감약. 있다 . 흉부 저선량 CT촬영에 의한 선별검사는 폐암 발. 계수는 물을 기준(HU : 0)으로 -1000(공기)에서부터. 생 위험이 높은 그룹에 대해서 치료 가능한 조기에 발견. +1000(뼈) 사이의 값을 갖는다(Table 1).. 8,9). 다중검출기 전산화 단층촬영장치(MDCT, Multi-detector. .. 하여 생존율을 높이기 위한 목적으로 시행되어 왔다. 선별검사(screening examination)의 목적은 질병을 치. CT)가 소개된 이래, 지속적인 기술 개발로 얇은 절편으로. 료 하거나 조절 가능한 시기에 발견하고자 시행하며, 특. 연속적인 검사가 이루어지고 검출기수의 증가로 한번에. 정질환에 대한 고 위험군에서 무증상기에 질환을 발견하 8). 기 위한 일련의 검사를 포함하게 된다 . 저선량 CT에 의한 폐질환의 선별검사에 대하여 관심을 갖게 된 것은 피폭선량을 감소시키면서 질환을 발견하는. Table 1. Attenuation values for various body tissues and fluids. 10,11). 데 민감도가 높은 영상을 얻을 수 있기 때문이며. , 또. 한 특별한 전처치나 조영제를 사용하지 않고, 비침습적이 고 검사시간이 짧으며, 비용-효과(cost-effective)면에서 9). 우수하기 때문으로 생각된다 . CT촬영에서 환자가 받는 피폭선량을 낮출 수 있는 방 법은 기술적 요인과 운영적 요인으로 분류할 수 있는데, 2). 기술적 요인은 장치를 생산한 회사에 의해 결정되지만 , 운영적 요인은 운영자에 의해 검사 부위나 피검자의 상태 (임산부, 어린이, 마른 사람 등)에 따라 선량에 관계되는 12). 인자를 적절하게 선정함으로서 가능하다 . 저선량 CT촬영이 많이 이루어지고 있는 부위는 흉부로 프로토콜을 설정할 때 피폭선량과 관련된 주요인자는 관 전압(kVp), 관전류(mA), 조사시간(sec)과 피치(pitch) 등 이 있고, 이에 따라 환자의 피폭선량이(CTDIw(mGy) ; Weighted Computed Tomography Dose Index, DLP 12). (mGy ․ cm) ; Dose Length Product) 달라진다 . 이와. Tissue Type. Standard Value(HU). Bone(compact) Bone(spongy) Thyroid Liver Muscle Spleen Lymphoma Pancreas Kidney Fat. > 250 130 ± 100 70 ± 10 65 ± 5 45 ± 5 45 ± 5 45 ± 10 40 ± 10 30 ± 10 -65 ± 10. Fluid. Standard Value(HU). Blood(coagulated) Blood(venous whole blood) Plasma Exudate(>30 g protein/l) Transudate(<30 g protein/l) Ringer solution. 80 ± 10 55 ± 5 27 ± 2 >18 ± 2 <18 ± 2 12 ± 2. Note ; Data were taken from reference 1. .

(3) 폐질환의 선별검사를 위한 저선량 전산화 단층촬영의 적용. A. B. Fig. 1. Contributions to frequency of examination in A, and radiation dose by CT in B (ICRP, 2000). 적 영상의 재구성이 가능하여 병변의 특성화와 정량적 분. Table 2. Tissue weight for radiation(ωT) 장기/조직. 가중치(ωT)†. 장기/조직. 가중치(ωT)†. 골수 폐 방광 식도 뼈 표면 피부 유방. 0.12 0.12 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05. 위 결장 갑상선 생식선 간 기타 장기. 0.12 0.12 0.05 0.20 0.05 0.05. 석에 도움을 준다14). 하지만 고식적인 CT촬영으로부터 얻 어진 두꺼운 절편으로 검사된 영상을 판독하는 것 보다 훨씬 더 많은 정보를 분석해야 함으로써 오히려 영상에 있는 소견을 간과할 가능성이 높아진다5). CT촬영에서 조직 흡수선량은 10~100 mGy로 영상의학 분야의 방사선 사용에서 관찰된 선량 중 가장 높고, 검사 빈도(5%)에 비해 피폭선량(34%) 또한 가장 높다(Fig. 1). 또한 동일한 선량이 조사되었을지라도 조직과 장기의 방. Note ; Data were taken from reference 15. † ; relative radiosensitivity. 사선 감수성에 따라 다른 영향이 나타남으로 조직 및 장 기 마다 다른 가중치를 부여하고 폐는 비교적 가중치가 15). 높다 (Table 2). CT촬영에서 환자가 받는 선량에 관련하 Table 3. Effect for patient dose from various variables at CT. 여 장치의 생산과정에서 만들어지는 기술적 요인은 변경 할 수 없지만, 운영적 요인은 운영자에 의해 감소시킬 수 16). 변수. 환자선량에 미치는 영향. 높은 관전압 여과 관전류 스캔 시간 슬라이스 두께. 높은 kV가 유리(일정한 영상 잡음에서) 높은 여과가 유리 전류(mA)에 정비례 증가 시간(s)에 정비례 증가 두께에 근사적 정비례 증가(하나의 슬라이스에서 유효) 부피에 근사적 정비례 증가. 스캔 부피. 있어 (Table 3), 얼마든지 관심만 있다면 선량을 줄이고 17). 도 충분히 진단적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있다 .. 2. 폐질환 진단을 위한 CT촬영 일반적으로 단순 흉부 방사선영상은 높은 공간 분해능 으로 폐의 병변을 잘 나타내지만 이는 단면영상이 아니므 로 정상조직과 병변이 중첩되는 단점이 있다.. Note ; Data were taken from reference 16. CT촬영은 폐질환을 진단하는데 단순 흉부 방사선촬영 에 비해 훨씬 민감하며, 병변의 발견, 특성화, 주위구조 물과의 관계를 잘 파악할 수 있는 진단방법으로 알려져. 많은 영상을 얻을 수 있어 검사시간을 단축시킴으로써 시. 4). 있다 .. 간 해상도(temporal resolution)와 공간 해상도(spatial. 보통 많이 사용해 왔던 고식적 CT촬영(Conventional. resolution)의 향상을 가져오고, 다양한 2차원 및 3차원. CT)은 두꺼운 단면(10 mm)을 스캔함으로써 전반적인 폐. .

(4) 방사선기술과학 Vol. 32, No. 2, 2009. Table 4. Detection of asbestos-related abnormalities on low-dose and thin-section CT scans obtained in 83 men Low-dose Thin-section p value CT† CT‡. Abnormalities. 20). 병변이 간과될 수 있고 (Table 4), 한 개의 영상(CTDI) 21). 에서는 오히려 높은 선량이 요구된다 (Table 5). 고해상도 CT(HRCT, High-resolution CT)촬영은 CT촬 영의 단면영상의 장점을 살리며 단순촬영에 버금가는 공간 분해능을 가지므로 폐의 미세한 병변, 특히 미만성 간질성. Pleural abnormalities Parietal pleural plaques Fissural pleural plaques Diffuse pleural thickening. 67(81) 10(12) 5(6). 65(78) 3(4) 5(6). .157 .008 >.99. 12(14) 10(12) 5(6) 6(7). 13(16) 8(10) 3(4) 6(7). .564 .157 .317 >.99. 0. 1(1). -. 폐질환(DILD, Diffuse Interstinal Lung Disease)의 진단 에 큰 도움이 되고, 폐병변의 병리학적 이해에도 도움이 22). 된다 .. CT findings of asbestosis Septal and intralobular lines Subpleural curvilinear lines Ground-glass opacity Ground-glass opacity and bronchiectasis Honeycombing. 3. 선별검사를 위한 흉부 저선량 CT촬영 1) 선별검사 선별검사(screening)는 질병을 치료하거나 조절 가능한 시기에 발견하고자 시행하며, 특정 질환에 대한 고위험군. Additional abnormalities. 에서 무증상기에 질환을 발견하기 위한 일련의 검사를 포. Parenchymal bands Round atelectasis Bronchial wall thickening Emphysema Noncalcified micronodules. 27(32) 3(4) 8(10) 26(31) 18(22). 25(30) 2(2) 8(10) 14(17) 1(1). 함하게 된다. 선별검사를 통하여 질병이 발견되면 확진을. .157 >.99 <.001 <.001. 위한 진단적 검사를 시행할 수 있으며 질병 진단 후 조기 치료를 통하여 질병의 자연적 경과를 변화시킴으로써 사 23). 망률을 낮출 수 있다 .. Note ; Data are numbers of subjects, with percentages in parentheses. Data were taken from reference 20. † ; At low-dose CT, contiguous 5-mm-thick scans were obtained. ‡ ; At thin-section CT, 1-mm-thick scans were obtained 30 mm apart. 고식적 CT(Conventional CT)촬영을 이용한 폐암 선별 검사의 단점으로는 높은 방사선 노출, 판독에 따른 시간 소요, 위양성 병변 발견율의 증가, 고가 비용 등을 들 수 있다. 하지만 최근 연구에 의하면 폐 고유의 높은 대조도 및 낮은 방사선 흡수율로 인해 폐암 선별검사를 위한 흉 부 CT촬영에 따른 방사선 조사시 상당한 정도의 선량 감. Table 5. Reference guideline for adult patient at CT. 20). 량(reduction of radiation dose)이 가능함이 알려졌다 .. 진단 참고준위 검사. 저선량 CT촬영을 이용한 폐암 선별검사는 단순 흉부. 회전 또는 슬라이스 당 CTDIw (mGy). 검사 당 DLP (mGy cm). 방사선촬영을 이용한 선별검사에 비하여 민감도가 높고. 60 35 70 30 35 35 35 35 25. 1050 360 460 650 280 780 900 570 520. 가 필요치 않다는 장점이 있다. 또한 검사 비용이 저렴하. 일상 머리 검사 얼굴과 두개동 sinuses 척추의 외상 일상 흉부 폐의 고해상CT(HRCT) 일상 복부 간과 비장 일상 골반 골반 뼈 Osseous pelvis. 고식적인 CT촬영과 비교하여 검사시간이 짧으며 조영제 23). 고 방사선 피폭량을 감소시킬 수 있다 . 2) 선량 감소 인자와 영상 CT촬영의 설정 조건(관전압, 관전류, 피치 등)에 따라 방사선량이 결정되고, 환자의 피폭선량에 영향을 미친다. 영상의 질은 조사 선량이 증가함에 따라 잡음이 감소되어. Note ; Data were taken from reference 21. 24). 진단적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있지만 (Table 6), 환자 피폭선량을 고려하면 검사 부위나 피검자의 상태(소 아, 마른 체형)에 따라 적정한 조사 조건의 선택이 필요. 야 관찰이 가능한 반면 단층내의 구조물이 평균화되어 공 18). 간해상도가 떨어지고 , 고해상도 CT는 얇은 절편 스캔으 19). 로 공간해상력은 증가하지만. 넓은 스캔 간격으로 작은. 하다. 피검자의 피폭선량을 줄이기 위해 감소된 조사 선량 은 오히려 잡음(noise)의 증가를 가져와 영상의 질적인 저 하를 초래하는데 lung window 보다 mediastinal window. .

(5) 폐질환의 선별검사를 위한 저선량 전산화 단층촬영의 적용. Table 6. Mean standard deviations of attenuation measꠀ urements at the descending aorta (image noise) with four different tube currents (mA). 40 mA 70 mA 100 mA 150 mA. Patient 1. Patient 2. Patient 3. 42.5 34.0 26.5 25.5. 43.0 36.0 30.0 28.0. 55.0 38.0 38.0 30.5. Note ; Data were taken from reference 24. P=.041 for all images at four different current levels by the Kruskal-Wallis test. Fig. 4. Noise are increaed on mediastinal window images with 50 mAs rather than 200 mAs, but not difference on lung window images, 120-kVp fixed. Fig. 2. Mediastinal window images were obtained by four different mAs setting. Noise are seen increasing as decreasing mAs, 120-kVp fixed Fig. 5. Noise are increased in low than high for kVp on mediastinal window images, but not shown on lung window images, not changed for mAs.. 25). 에서 더 떨어지지만 (Fig. 2~5), 종격동 및 폐실질을 진 26). 단하는데 유의한 차이를 보이지 않았다 . 흉부 진단에 저선량 CT촬영이 시작된 이래6), 침투성 폐질환을 진단하는데 고식적인 CT촬영에 비해 저선량 CT 27). 26). 촬영에서 상당한 선량 감소가 가능하고 , Mayo 등 의 팬텀을 사용한 연구결과에서도 관전류를 80% 감소시키면 서도 플라크, 결절, 삼출액의 발견이 감소하지 않았다. 저선량 CT 검사가 가장 많이 이루어지는 부위는 흉부 이고, 선량을 감소시키기 위한 방법으로 관전류 감소가 Fig. 3. Lung window images were obtained by four different mAs setting. Noise are not seen increasing as decreasing mAs, 120-kVp fixed. 가장 많이 사용되고, 피치 증가, 관전압 감소 순으로 보 12). 고 된 바 있다 (Table 7).. .

(6) 방사선기술과학 Vol. 32, No. 2, 2009. Table 7. Practices and strategies of the radiology departments regarding the optimization of radiation dose for CT Frequency of adjustments of Adjustments of scan Adjustments of scan parameters scan parameters for LDCT parameters for specific patients for body parts being examined (n (n = 33) (n = 28) = 28). Modified scan parameters for LDCT (n = 28). Always. 5(15%). Children. 26(93%). Chest CT. 19(68%). Reduced mA. 26(93%). Often. 10(30%). Pregnant patients. 16(57%). Paranasal sinus CT. 15(54%). Increased pitch. 12(43%). Sometimes. 11(34%). Slim patients. 11(39%). Abdominal CT. 14(50%). Reduced kVp. 11(39%). Seldom. 2(6%). CT-guided interventions. 12(43%). Avoiding multiphasic exam. 7(25%). Never. 5(15%). CT for urolithiasis. 10(36%). Shielding. 6(21%). High resolution chest CT. 9(32%). Automatic modulation of tube current. 5(18%). CT colonoscopy. 4(14%). Thickening collimation. 4(14%). Reduced scan length. 4(14%). Note ; Data were taken from reference 12. 준 CT촬영 보다 민감도가 낮은 저선량 CT는 주로 건강검. Table 8. Comparison of protocol on chest CT. 진의 목적으로 사용된다. 환자가 받는 총 선량(DLP)을. Factor. Standard CT. Low-dose CT. HR CT. Thickness Increment mAs Kvp † CTDI ‡ DLP Filter Resolution Collimation Images. 2 mm 1 mm 200 120 14.1 mGy 372.9 mGy ․ cm Sharp(C) Standard 16×1.5 mm 328. 2 mm 1 mm 30 120 2.1 mGy 70.8 mGy ․ cm Sharp(C) Standard 16×1.5 mm 328. 1.2 mm 10 mm 180 120 2.1 mGy 66.0 mGy ․ cm Y-Detail(YD) High 2×0.6 mm 34. †. ; CT에서 사용되는 주요 선량계측량은 CT선량지수. 이것은 고정된 침상 위치에서 한 회전에 대해 회전축(z)에 평행한 선을 따라 선량분포 D(z)를 적분한 값을 X선 빔의 명목 두께로 나눈 몫으로 정의된다. mAs, pitch, Rotation time에 영향을 받음. ‡ ; CTDIvol 값을 길이로 곱해준 것으로 스캔 중 환자가 받은 총 Does 양 을 나타낸다.. 프로토콜별로 비교해 보면, 표준 CT촬영(372.9 mGy ․ cm) 보다는 저선량 CT촬영(70.8 mGy ․ cm)에서 현저히 낮았지 만, 오히려 해상력이 높은 영상을 얻기 위해 불가피하게 조사 선량을 증가시키는 고해상도 CT촬영(66.0 mGy ․ cm) 이 저선량 CT촬영 보다 더 낮게 나타난 이유는 한 단면 당 비교에서는 고해상도 CT촬영이 높게 나타나겠지만, 총 선량에서는 저선량 CT는 건너뜀 없는 연속적인 검사 가 이루어지는 반면, 고해상도 CT는 넓은 간격으로 검사 가 이루어졌기 때문이고, 그로 인해 얻어진 영상의 수도 현저한 차이를 보인다(Table 8). 4) 폐암의 조기 발견을 위한 저선량 CT 이전의 연구에서 객담세포검사(sputum cytology)와 단 순 흉부 방사선촬영(chest radiography)을 이용한 선별검 28). 사에서 폐암의 사망률 감소를 증명하지 못했다 . 가장 큰 3) 저선량 CT촬영 프로토콜. 이유는 조기 종양(early tumor)에서 객담세포검사(sputum. 국내 모 종합병원에서 사용하는 CT촬영 프로토콜을 보. cytology)와 단순 흉부 방사선촬영(chest radiography)의. 면 검사 목적에 따라 프로토콜이 다르게 사용되는데 보통. 비교적 낮은 민감도 때문일 것이다. 작은 폐결절은 흔하. 단순 흉부 방사선영상에서 이상 소견이 발견되어 CT촬영. 고 대부분 악성(malignant)이 아니므로 양성 결절에서. 을 하는 경우는 주로 표준 CT촬영(Standard CT)이 이루. 침습적인 절차를 피하고 검출된 부위를 정확하게 분류하. 어지고, 분진 노출로 인한 폐실질의 고해상도의 영상이. 기 위한 비침습적 진단 기법(non-invasive diagnostic. 필요할 경우에는 고해상도 CT(HRCT, High Resolution. algorithms)을 필요로 한다. 저선량 CT촬영은 조기 폐암. CT)촬영이 부분적으로 시행되는 경우가 흔하다. 또한 표. 에서 가장 흔하게 나타나는 작은 폐결절(small pulmonary. .

(7) 폐질환의 선별검사를 위한 저선량 전산화 단층촬영의 적용. 3). nodules)에 대해 매우 높은 민감도를 보인다 .. 일본에서 1,369명의 무증상 환자를 대상으로 단순 흉. 오스트레일리아(Australian setting)사람을 대상으로. 부 방사선촬영과 CT촬영을 통한 폐암선별검사에서 CT에. 저선량 CT촬영에 의한 폐암 선별검사에 대한 비용-효과. 서는 15예(평균직경, 16 mm), 단순 흉부 방사선촬영에서. 분석에 대한 연구에서 CT촬영에 의한 선별검사는 폐암에. 는 4예(평균직경, 30 mm)로 보고 되었고 , 또한 미국에. 대해 위험성이 높은 사람을 대상으로 하였을 때 가장 적. 서는 1,000명의 무증상 환자를 대상으로 시행한 폐암 선. 당한 비용-효과 방법이라고 보고하였다9).. 별검사에서 CT촬영에 의한 발견율이 단순 흉부 방사선촬. 10). 11). 대부분 폐암에 대한 CT촬영에 의한 선별검사는 위험이. 영에 비해 3배정도 높은 것으로 보고 되었다 . 이러한. 높은 그룹에 대해 시행된다. 일본 성인을 대상으로 흡연. 연구결과로 비추어 보아 저선량 CT촬영이 단순 흉부 방. 에 따른 저선량 CT촬영에 의한 폐암 선별검사에 따르면,. 사선촬영에 비해 작은 폐결절을 찾는데 더욱 민감하다는. 폐암은 흡연자와 비흡연자에서 비슷하게 발생되지만, 두 그. 것을 알 수 있다.. 룹에서 발생된 폐암의 특징은 다르다. 비흡연자에서 폐암은 대부분 뚜렷하지 않은 간유리음영(GGO, ground glass. 5) 폐암 선별검사에서 생존율에 대한 편견과 지침. opacities)처럼 천천히 자라는 선암(adenocarcinoma)처 럼 보이고, 흡연자에서는 고형 노들(solid nodule)같이 빠르게 자라는 폐암처럼 흔하게 보인다8). 단순 흉부 방사선촬영은 폐암의 선별검사로 말초 선암 29). 이 많이 검출되지만 , 일본에서 시행한 방사선학적인 선 별검사에 의한 단순 흉부 방사선영상의 선별검사 효과는 선암 stage I 의 낮은 검출률로 인해 선별검사로써 효과. 흉부 CT촬영을 통한 조기 진단의 가장 큰 이유는 사망 과 직접관련이 있는 폐암을 치료 가능한 시기에 진단하여 생존율을 높이고자 시행된다. 그러나 선별검사에 의한 조 기 진단이 생존율을 증가시키는가는 아직도 논란이 되고 있는데 lead time bias, length time bias, overdiagnosis 23). bias의 영향을 받기 때문이다 . 폐암을 조기 발견하기 위한 CT 선별검사로부터 결절이. 30). 가 없는 것으로 보고하였다 . 따라서 보다 효과적인 영 상을 얻는 방법이 필요하게 되었는데, 최근에 저선량 CT 는 stage IA의 말초 폐암의 조기 검출을 위한 선별검사 에서 단순 흉부 방사선영상보다 더 정확하다고 보고하였. 발견되었을 경우 위험요인이 높은 그룹과 낮은 그룹사이 에 결절의 크기와 결절내 구성 성분에 따라 추적검사의 시기와 방법이 다르다(Table 9, 10).. 다7).. Table 9. SNUH Guidelines for Management of Small Solid Pulmonary Nodules Incidentally Detected on Non-screening and Screening CT Nodule Size (mm). Low-Risk Patient. High-Risk Patient†. Follow-up CT is not needed. Follow-up CT at 12 months, -> If no change, no further follow-up. > 5 mm, ≤ 10 mm. Initial follow-up CT at 6~12 months, Second follow-up CT at 18~24 months, -> If no change, no further follow-up. Initial follow-up CT at 3~6 months, Second follow-up CT at 9~12 months, Third follow-up CT at 24 months, -> If no change, no further follow-up. > 10 mm. <Option 1> Initial follow-up CT at 3~6 months, Second follow-up CT at 9~12 months, Third follow-up CT at 24 months, -> If no change, no further follow-up <Option 2> PET <Option 3> PCNA or gun-biopsy. Same as for low-risk patient. ≤ 5 mm. †. ; One pack year 이상의 smoking history, Asbestos exposure history, 부모에서 lung cancer history가 있는 경우, Uranium, radon 등 방사성 물질 노출 history. .

(8) 방사선기술과학 Vol. 32, No. 2, 2009. Table 10. SNUH Guidelines for Management of Nodular GGO Detected on CT (Screening and Non-screening) Nodule Size (mm). Mixed GGO (extent of solid portion ≤ 50%). Pure GGO. Mixed GGO (extent of solid portion > 50%). ≤ 5 mm. FU CT at 12 months, -> If no change, FU CT annually. Pure GGO와 동일. FU CT at 6 months, -> If no change, FU CT annually. > 5 mm, ≤ 10 mm. FU CT at 6 months, -> If no change, FU CT annually. Pure GGO와 동일. FU CT at 6 months, -> If no change, wedge resection. > 10 mm. FU CT at 6 months, -> If no change, FU CT annually. Pure GGO와 동일. FU CT at 3 months, -> If no change, wedge resection or gun-biopsy. (3) Overdiagnosis bias 선별검사를 시행한 군에서 무증상의 천천히 자라는 폐 암을 매우 조기의 치료 가능한 시기에 발견함으로써 폐암 환자수 및 생존율이 증가된 것처럼 보이나 실제 사망률에 는 영향이 없는 경우이다(Fig. 9). A. B. Fig. 6. Transverse CT images obtained in 72-year-old worker (65 kg, 170 cm tall) exposed to asbestos. (A) Low-dose, 5-mm-thick reconstructed image-a magnified view of right hemithorax-obtained with 210 kv, 50 mAs per section, and subject in supine position. (B) Thin-section (1-mm-thick) image obtained at anatomic level sililar to that in A, with 140 kv, 100 mAs, and subject in prone position. Both images depict lung abnormalities (arrows), but the characterization of the lesions is discordant between the scans. The abnormalities are seen as areas of groundglass opacity in A but as honeycombing in B. Fig. 7. Lead-time bias (1) Lead time bias 선별검사를 시행한 그룹에서 질병이 조기에 발견되어 생존율이 증가한 것처럼 보이지만 실제 사망하는 시점은 같다. 실제 질병을 조기 발견하여 조기 치료가 질병의 자 연경과에는 영향을 주지 못한다(Fig. 7). (2) Length time bias 질병을 발견할 가능성은 성장속도와 관련이 있으며, 빨 리 자라는 종양은 선별검사의 간격을 짧게 해야 증상이 발현되기 전에 발견할 수 있고, 천천히 자라는 종양은 증 상이 발현되기까지의 기간이 충분히 길어 증상 전에 발견 될 가능성이 높기 때문에 생존율이 향상된 것처럼 보일 수 있다(Fig. 8).. . Fig. 8. Length time bias.

(9) 폐질환의 선별검사를 위한 저선량 전산화 단층촬영의 적용. 방사선량 때문에 약간의 영상 농도 차이(attenuation)를 보였지만 통계학적인 유의한 차이는 없었고(low dose ; -848±40, standard dose ; -846±37, p = 0.35, r = 0.87), 전체 폐용적에서도 유의한 차이가 없었다(low dose ; 5,881±1,477, standard dose ; 5,766±1,445, p = 0.11, r = 0.93). 이와 같은 결과로 볼 때 low-dose CT는 폐질환의 조 기 진단을 위한 고해상도 CT를 대체할 수 있는 선별검사 로써 유용할 것으로 생각된다. Fig. 9. Overdiagnosis bias. Ⅲ. 결 론 6) 저선량 CT에 의한 석면과 폐기종 진단 단순 흉부 방사선촬영은 석면과 관련된 질환을 진단하. CT촬영은 영상의학분야에서 폐질환을 진단하는데 다른. 는데 일차적으로 사용되는 방사선학적인 검사방법이지만. 어떠한 진단 방법보다 우수한 공간분해능을 제공하여 많. 민감도는 떨어진다. 단순 흉부 방사선영상에서 보여지는. 이 사용되어져 왔다. 1990년대부터 도입된 나선형 CT촬. 흉막 반(pleural plaque)의 전형적인 분포는 7번째와 10. 영은 고식적인 촬영 방법으로부터 새로운 전환기를 가져. 번째 사이의 후측 흉벽, 6번째와 9번째의 측면 흉벽, 횡. 왔고, 그 후 검출기수의 증가는 빠른 검사시간으로 공간. 격막의 돔, 종격동 흉막에 있다. 하지만 단순 흉부 방사. 분해능과 시간분해능의 향상을 가져와 심장과 같이 불수. 선영상에서 잘 보여지지 않는 척추 주변이나 앞쪽 흉벽의. 의적으로 움직이는 장기의 검사에 적용할 수 있었다. 나. 31). 흉막 반이 CT에서는 보여진다 . 그러나 민감도가 높은. 선형 CT의 가장 큰 장점은 스캔이 연속적으로 이루어져. 일상적으로 수행되는 CT촬영(conventional CT)은 비교적. 빠른 검사시간과 중간에 건너뜀 없는 영상을 얻을 수 있. 높은 선량이 조사되므로 석면에 노출된 집단에서는 악성. 어 판독자의 관심에 따라 다양한 방향(관상면, 시상면,. 질환을 일으킬 가능성을 배가 시킬 수 있어 선별검사로써. 사위면 등)의 재구성을 통해 진단능력을 향상 시킬 수 있. 는 적당하지 않다.. 다. 하지만 건너뜀 없는 연속적인 스캔은 질병을 간과할. 석면과 관련된 흉막과 폐실질 병변을 진단하는데 있어,. 가능성은 낮지만, 무증상기의 고위험군에 대한 선별검사. 흉막(pleural) 병변의 벽측흉막(Parietal pleural) plaques. 를 시행하는 피검자에게는 필요이상의 피폭선량을 증가시. 는 고해상도 CT영상[67, 81%]과 저선량 CT영상[65, 78%]. 켜 그 효율성에 대해서는 많은 우려를 하고 있다.. 사이에서 차이가 없었고, Fissural pleural plaques는 고. 폐질환에 대한 선별검사는 특히, 폐암으로 인한 사망률. 해상도 CT영상[3, 4%]와 저선량 CT영상[10, 12%] 사이에. 을 낮추기 위해 민감도가 높은 진단 방법으로 조기에 발. 서 차이가 있는 것으로 나타났다. 폐실질(parenchymal). 견하고자 많은 연구가 이루어져 왔다. 영상의학적 진단방. 병변은 봉와상폐(Honeycombing)가 고해상도 CT영상에서. 법으로 형태학적인 이상 여부를 진단하기 위해 단순 흉부. 1명이 나타났고 저선량 CT영상에서는 절편의 두께 차이. 방사선촬영이 일차적으로 시행되는데, 이때 얻은 영상은. 로 간유리음영(ground glass opacity)으로 보여졌다(Fig.. 겹쳐진 평면영상으로 초기 병변에 대해서는 기관지와 혈. 6). 섬유화 되지 않은 결절은 저선량 CT영상에서는 18명. 관과의 감별이 어렵고 민감도가 낮아 병변이 어느 정도. 이 나타났지만, 고해상도 CT영상에서는 단지 1명만 나타. 진행된 후에나 발견할 수 있어, 조기 발견으로 사망률을. 났는데 이는 스캔 간격 때문으로 생각되고, 추가적인 병. 낮추는 데는 기여를 할 수 없다. 변으로 폐기종(emphysema)과 폐결절은 저선량 CT영상. CT촬영이 많이 이용되고 있는 이유는 비침습적이면서 작. 에서 유의하게 높은 빈도를 보였다. 또한 유효선량 평가. 은 결절의 발견에 민감도가 높고, 형태학적인 변화로부터. 에서도 저선량 CT(1.9 mSv)와 나선형 표준 CT(3.4 mSv). 병기를 결정하고 주위 구조물과의 관계를 통해 다른 조직. 20). 28,33). . 조기 진단방법으로. 으로의 전이를 확인할 수 있기 때문이다. 하지만, 방사선. 사이에서는 차이가 있는 것으로 나타났다 . 32). Gierada 등 의 폐기종의 정량화(quantification)에 대. 이 의료에 이용된 이래, 손익에 대해 많은 논란이 있어. 한 고식적인 CT와 저선량 CT 사이의 비교 결과에 따르면. 왔고, 특히 CT촬영에서 조사되는 선량은 다른 촬영에 비. .

(10) 방사선기술과학 Vol. 32, No. 2, 2009. 해 많은 선량이 사용되어 세계적으로 깊은 관심을 갖고. screening for lung cancer with low dose spiral. 있다. 실제 임상에서는 환자의 피폭은 고려하지 않고 민. CT(computed tomography) in the Australian set-. 감도가 높은 영상을 얻기 위해 필요 이상의 선량이 사용. ting, Lung cancer, 48, 171-185, 2005. 되는 경우가 많이 있어 밝혀진 바 없지만 암 발생의 증가. 10. Sons S, Takashima S, Li F, et al : Mass. 에 오히려 기여하지는 않는지 의심스럽다. 지금까지의 저. screening for lung cancer with mobile spiral. 선량 CT에 대한 연구결과를 토대로 다양한 위험집단을. computed tomography scanner, Lancet, 351,. 대상으로 한 선량을 감소시키기 위한 연구가 이루어진다. 1242-1245, 1998. 면, 향후 저선량 CT촬영은 폐암을 비롯한 폐질환의 조기. 11. Henschke CI, McCauley DI, Yankelevitz DF, et. 진단 방법으로서 일상적으로 시행하는 표준 CT촬영을 충. al : Early lung cancer action project : overall. 분히 대체할 수 있을 것으로 전망한다.. design and findings from baseline screening, Lancet, 354, 99-105, 1999 12. Karabulut N, Ariyurek M : Low dose CT: practices and strategies of radiologists in university. 참 고 문 헌. hospitals, Diagn Interv Radiol, 12(1), 3-8, 2006 1. Otto HW : Whole Body Computed Tomography. 13. Theocharopoulos : Estimation of effective doses. Second Edition Chapter 2 Techniques of Computed. to adult and pediatric patients from multislice. Tomography, Blackwell Scientific Publications,. computed tomograpphy : A method based on. 1-9, 1992. energy imparted, Med Phys, 33(10), 3846-3856, 2006. 2. ICRP : Managing Patient Dose in Computed. 14. Rydberg J, Liang Y, Teague SD : Fundamentals. Tomography, Publication 87, 2000. of multichannel CT, Radiol Clin North Am, 41,. 3. Diederich S, Wormanns D, Heindel W : Lung. 465-74, 2003. cancer screening with low-dose CT, European. 15. ICRP : Managing patient dose in digital radiog-. Journal of Radiology, 45, 2-7, 2003. raphy, publication 93, 2003. 4. 강은영 : 흉부 MDCT의 임상적 이용, 제 18차 대한. 16. Kalender WA : Computed Tomography. John Wiley. 결핵 및 호흡기학회 Workshop, 17-22, 2003. and Sons, New York, NY. 2000. 5. Goo JM : Computer-Aided Diagnosis in Chest CT,. Tuberculosis. and. Respiratory. Diseases,. 17. Prasad S, Wittram C, Shepard JA, McLoud T, James R : Standard-dose and 50%-reduced. 57(6), 515-521, 2004. -dose chest CT : Comparing the effect on im-. 6. Naidich DP, Marshall CH, Gribbin C, Arams RS,. age quality. AJR, 179, 46-465, 2002. McCauley DI : Low-dose CT of the lungs : preliminary observations, Radiology, 175, 729-731,. 18. Muller NL, Miller RR : Computed tomography of chronic diffuse infiltrative lung disease, Am Rev. 1990. Respir Dis, 142, 1206-1215, 1990. 7. Kaneko K, Eguchi K, Ohmatsu H, et al : Peripheral lung cancer : screening and detection with. low-dose. spiral. CT. versus. 19. Murata K, Khan A, Rojas KA, Herman PG : Optimization of computed tomography technique. radiology,. to demonstrate the fine structure of the lung,. Radiology, 201, 798-802, 1996. Invest Radiol, 23, 170-175, 1988. 8. Li F, Sone S, Abe H, MacMahon H, Doi K : Low-Dose Computed Tomography Screening for. 20. Remy-Jardin M, Sobaszek A, Duhamel A, Mastora. Lung Cancer in a General Population : Charac-. I, Zanetti C, Remy J : Asbestos-related Pleuro-. teristics of Cancer in Non-Smokers Versus. pulmonary Disease : Evaluation with Low-Dose. Smokers, Acad Radiol, 10, 1013-1020, 2003. Four-Detector Row Spiral CT, Radiology, 233, 182-190, 2004. 9. Manser R, Dalton A, Carter R, Byrnes G, Elwood M, Campbell DA : Cost-effectiveness analysis of. 21. CEC : Quality Criteria for Computed Tomography,. .

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(12) 방사선기술과학 Vol. 32, No. 2, 2009. ꋯAbstract. Application of Low-Dose CT for Screening of Lung Disease Won-Jeong Lee ․ Byung-Soon Choi ․ Young-Sun Park1) ․ Jong-Ryul Seon1) ․ Seok-Hwan Bae2) Team of Clinical Research, Center for Occupational Lung Diseases, K-medi 1) Department of Radiological Technology, Daejeon Health Sciences College 2) Department of Radiogical Science, Konyang University. As CT has been increasingly used as an accurate screening tool for lung disease, radiation dose becomes an important issue for both radiographers and patients. Many researches have been done for a low-dose CT as a screening tool for early detection of asymptomatic lung diseases. From those studies, it has been reported that chest dose rate from the low-dose CT is considerably lower than from standard CT. The patient dose is determined by scanning parameters such as kVp, mAs, pitch, scan time and the radiation risk of lung in screening examination may not be negligible. Herein, we suggest that Low-dose CT is useful as a screening tool in routine clinical practice on the basis of published articles, but further study is necessary because Low-dose CT has poor sensitivity and specificity for screening early stage of lung cancer according to the results of the studies. This article is to provide a brief overview of the screening examinations by Low-dose CT. ,FZ8PSET Low-dose CT, Lung Disease, Lung Cancer, Screening Examination, Early Detection. .

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