대한밤사선의학회지
1994 ; 31(3) : 377-384
성안 성상세포교종의 자기공명영상에 의한 악성도판정 1
장기현
·
최충곤·
서정호2. 01 호규3 . 서대철3 . 최규호4 • 번흥식 5 . 최우석 6 • 한문회·
이선규목 적 :본 연구의 목적은 첫째， 자기공명영상 (MR) 의 어떤 소견들이 종앙의 악성도판정에 가장 중 요한 것인지 파악하는 것이고 둘째， MR을 이용한 성상세포종의 악성도 판정과 병리조직학적 판정이 얼마나 일치하는가를 밝히는 것이다.
대상 및 방법 :성인( 15세 이상)의 대뇌에 생긴 성상세포종 135예를 후향적으로 2 염의 판독자가 서로 독립적으로 분석하고 나서 저등급 성상세포종， 역형성 성상세포종， 교아세포종중의 하나로 판정하였 다.
MR
소견은 종앙의 경계， 종앙주위 부종， 종괴효과， 신호강도의 균질도， 괴사， 낭성변화， 출혈， 종앙 혈관， 조영증강 정도， 조영증강 범위등 10가지 각 항목에 대해 정도에 따라0
,1
,2
의 등급값 (graded score) 을 주었고 조영증강 형태를 조영증강 되지 않는 경우， 균질하게 되는 경우， 불균질한 경우， 앓고 일정한 두께의 띠모앙의 경우， 앓은 띠모양이나 일부 두터운 부분이 있는 경우， 두껍고 불규칙한 띠모 앙 등 모두 6가지 유형으로 나누어서 판단하였다.결 과: 병리 등급에 가장 큰 영향을 미치는 통계적으로 유의한
MR
소견은 괴사 (p< 0.001 ), 종앙주
위 부종 (p < 0.008), 신호강도의 균질도 (p < 0.025) 였고， 성상세포종의 병리 등급을 저등급과 고등급의
2 단계로 나눌 [대는 76% -77 %,
저등급 성상세포종， 역형성 성상세포종， 교아세포종으13 단계로 나눌 때
는 67%-69%에서 병리조직학적 판단과 일치하였다. 조영증강 앙상의 분석결과 저등굽 성상표세포종
은 약 45%가 조영증강 되지 않았고， 역형성 성상세포종은 다앙한 앙상을 보였으며， 23%에서 조영증
강 되지 않았다. 교아세포종은 두텀고 불규칙한 띠모앙의 조영증강이 57%로가장 많았지 만 조영증강
되지 않는 경우도 8%
있었다.
< 0.025) 였고， 성상세포종의 병리 등급을 저등급과 고등급의
2 단계로 나눌 [대는 76% -77 %,
저등급 성상세포종， 역형성 성상세포종， 교아세포종으13 단계로 나눌 때
는 67%-69%에서 병리조직학적 판단과 일치하였다. 조영증강 앙상의 분석결과 저등굽 성상표세포종
은 약 45%가 조영증강 되지 않았고， 역형성 성상세포종은 다앙한 앙상을 보였으며， 23%에서 조영증
강 되지 않았다. 교아세포종은 두텀고 불규칙한 띠모앙의 조영증강이 57%로가장 많았지 만 조영증강
되지 않는 경우도 8%
있었다.
결 론 :MR 에 의한 성상세포종의 악성도 등급 판정에 있어서 종앙내 괴사와 종앙주위 부종이 중요 한 소견이며， MR에 의한 악성도 등급 판정 정확도는 저등급과 고등급으1 2 단계로 구분하였을때
76%- 77%
였다.서
론
신경교세포종양 (glial tumor) 은 대뇌에서 생기는 가장 흔한 종양으로서 이 종양의 병리학적 악성도등급은환자 의 예후를 결정하는 가장 중요한 요인이다. 가장 정확하고 최종적인 악성도 등급 판정은 수술로 제거한 충분한 양의 종양조직의 병리조직학적 검사를 통해 이루어지지만 병리 학적 검사 자체도 생검 조직이 불충분하면 악성도 등급을 잘못 판정할 수도있다(1).
자기공명 (MR) 영상은 수술전에 뇌종양의 병리조직학 1 서울대학교 의과대학 방사선과학교실
2연세대학교 의과대학 방사선과학교실
3울산대학교 의과대학 방사선과학교실
4가톨릭대학교 의과대학 방사선과학교실
5원자럭병원 진단방사선과
6경희대학교 의과대학 방사선과학교실
이 논문은 1994 년 4월 18일 접수하여 1994 년 7월 11 일에 채택되었음
적 진단 뿐만 아니라 악성도의 등급 판정에도 큰 도움을 주기 때문에 뇌종양 환자의 치료방침 및 예후결정을 위한 영상 진단법으로 가장 많이 이용되고 있다 (2). 그러나
MR
영상의 수술전 악성도 판정이 얼마나 정확한지， 어떤 소견이 이런 판단에 도움이 되는 지에 대한 연구는 드물다(3 -5) .
이 연구의 목적은 첫째
MR
영상의 어떤 소견이 종양의 악성도와관련성이 있는지 알아보는것이고둘째는 MR을 이용한 성상세포종 (astrocytoma) 의 악성도 등급판정과 병리조직학적 판정이 얼마나 일치하는 가를 알아보는 것 이다.대상및방법
환자 선정기준
서울시내 6개 병원(서울대 병원， 연세대 신촌세브란스
- 377 -
병원， 울산의대 중앙병원， 가툴릭의대 강남성모병원， 경희 대 병원， 원자력 병원) 에서 수솔로 확진된 신경교종 환자 중 후향적으로
MR
영상의 분석이 가능했던 204명 중에서 아래의 기준에 일치하는 135명을 대상으로 하였다. 성인 (15세 이상)의 대뇌천막 상부에 생긴 신경교종중 가장 흔 한 성상세포종(astrocytma) 과 교아세포종 (glioblastoma multiforme)을 대 상으로 하였고 혼합교종 (mixedglio- ma)
, 핍지교종 (oligodendroglioma) , 상의세포종 (ependy moma) 은 제외하였다. 병리조직학적 진단방법은 수술로 종양조직을 얻어서 진단한 경우만 포함하였고 업체정위식 조직생검 (stereotactic biopsy) 으로 진단한 경우는 제외 하였다. 등급판정에 영향을 미칠 수 있는 수술， 방사선치 료， 조직생검 이전에MR
영상을 얻은 경우만 분석대상에 포함하였다.영상획득기법
MR
영 상은0.5Tesla(Supertec -5000; Gold Star , Seoul ,
Korea) 에서 46명， 1.
0 T esla (Impact ; Siemens Medical Sys tems
,Erlangen
, Germany) 에서 27 명， 1.5 Tesla (Signa ; GE Medical Systems ,
Milwaukee) 에서 18명이 시행되었다. 여러 병원에서 다른 영상기기를 이용하여pulse
sequence 에 약간의 차이가 있으나 일반적인 방법은 모두 스핀 에코 방식을 이용하였고，T1
강조영상 (TR/TE; 500-600/20-30
msec) 은 횡단영상과 시상영상을，T2
강조영상 (TR/TE; 2000-2500/80-90
msec) 과 양자밀 도 강조영상은 횡단영상을 얻었고， 조영증강T1
강조영상 은Gd -DTP A (Magnevist , Shering , Germany) O.lmmol/
kg로 135명중 133명에서 시행되었으며， 기본적으로 횡단 영상을 얻고 필요에 따라 시상영상이나 관상영상을 얻었 다.
Matrix
수는128-256
이였고 FOV는21-24cm
, 절편 두께는5-7mm
, 평균화 횟수는 1-3회 였다.영상판독기준
10년 이상 신경방사선과학을 전공한 2명의 전문의(서정 호 및 장기현)가 모든 증례가 성상세포종과 교아세포종이
Table 1. MR Grading Criteria
Tumor Features/Graded Score
0severe 1. Margin
2.
Edema 3. Mass elfect 4. heterogeneity
well defined and smooth mild
mild
homogeneous
5.
Hemorrhage
6.
Necrosis
7.
Cyst formation 8. Enhancement degree : 9. Enhancement size
‘10. Vascularity
n 。 n 。
no no no no
라는 사실은 알고 있였으나 병 리소견은 모른채 각각 독립 적으로 후향적으로 판독하였다.
MR
영상은 종양의 경계(margin)
, 부종 (edema) ， 종괴효과 (masseffect)
, 신호강 도의 균질도 (heterogeneity) ， 괴사 (necrosis) ， 냥성변화(cyst formation)
, 출혈 (hemorrhage)
, 종양혈관 (tumorvasculari t y
), 조영증강 정도， 조영증강 범위 등 107}지 각 항목에 대 해 정 도에 따라0
, 1 ， 2의 등급값 (gradedscore)
을 주었다. 각 항목과 그 정도 판단에 대해서Table
1 에 기 솔하였다. 한편 종양의 조영증강 되는 형태를 조영증강 되 지 않는 경우 (noenhancement)
, 균질하게 되는 경우(homogenous)
, 불균질한 경우 (heterogeneous) , 앓고 균 일한 두께의 띠모양의 경우 (thinsmooth rim)
, 앓은 띠모 양이나 일부 두터운 부분이 있는 경우 (thinirregular rim)
, 두껍고 불규칙한 띠모양 (thickirregular
rim) 등 모 두 6가지 유형으로 나누어서 판단하도록 하였다.이상의 107}지 항목과 조영증강 형태를 분석하고 나서 판독자는 각자 해당 증례를 세계보건기구 (World
Health Organization ; WHO)
식의 구분에 따라 저등급 성상교세포종(Iow-grade
astrocytoma)
, 역형성 성상교세포종 (anaplastic astrocytoma)
, 교아세 포종 (glioblastomamulti-
forme) 중의 하나로 판단하도록 하였다.신경교종의 악성도에 관한조직학적 기준
본 연구의 대상에 포함된 성상세포종의 최종 병리조직 학적 등급은
Konerhan
식의Grade 1
, 1I,m
, N 의 4단계 또는 WHO식의 저등급 성상세포종， 역형성 성상세포종，교아세포종의 3단계로보고된 각병원의 최종병라 보고서 를 그대로 따랐으며 병리조직학적 진단을 후향적으로 다 시 검토하지는 않았다. 본연구에서 교종의 악성도를 2단계 로 구분할 때는
Konerhan
식의Grade 1
, II 를 저등급 성 상교세포종(Iow-gradeastrocytoma
, n=35) 으로，Koner- han
식의Grade m, 끼와 WHO
식의 역형성 성상세포종，
교아세 포종을 고등급 성 상세 포종 (high-grade
astro- cytoma
, n=100) 으로 하였다.3단계로 구분할 경우는 병 리등급Grade 1
, II를 저등급 성상교세포종 Oow-grade2
well defined but irregular
moderate moderate mild
t。to moderate definite but mild mild
mild mild
less than half definite but mild
ill-defined
severe severe
marked
marked
marked
marked
more than half
marked
R
astrocytoma ,
n=35) 으로， 병리등급Grade
III를 역형성상 교세포종 (anaplasticastrocytoma ,
n=26) 으로， 병리등급Grade
IV를 교아세포종(glioblastomamultiforme,
n=74) 으로 보았다.
통계처리
판독자 2명의 관찰자 변이
(int erobserver
variation) 를 알아보고MR
영상판독의 객관성을 확보하기 위하여 상기 한 영상 판독기 준 및 조영증강 유형 에 대 해서 일치도 판정(Analysis of R eproductibilit y , Gamma Statistic , PC -
SAS) 을 하였고 107}지항목중 어떤 항목이 종양의 병리등 급 (pathologic grading) 에 어느정도 영향을 미치는 지 알 기 위해 다중 회귀분석 (Multiplelinear regression analy- sis,
PC-SAS)을 하였다. 관찰자가 MR로 판단한 종양등 급이 병리 등급과 얼마나 일치하는가와 각 병리 등급별 조 영증강 유형의 분포는 백분율로 분석하였다.결 과
병리 등굽에 대한 다중회귀분석 및 조영증강 앙상의 분석결과
판독자
1,
2의 107}지 영 상판독 기 준에 따른 등급값(graded
score) 의 병 리 등급별 평균치는Table
2와 같다.다중 회귀분석
( stepwise procedure of multiple linear re
gression analysis)
결과는Table
3과 같고 병 리 등급(pathologic
grading) 에 영 향을 미 치 는 통계 적 으로 유의 한 인자는 판독자 1 에서는 괴 사 (p<
0.001) 와 균질도 (heterogeneity, p < 0.0251)
였고 판독자 2에서는 괴사 (p< O .
001)와 부종 (p
< 0.0081)
이었다. 조영증강 양상의 분석결과 저등급 성상세포종에서는 33예중 15예 (45%) 가 조영증 강되지 않았고， 역형성 성상교세포종은 다양한 양상을 보 였고 조영증강 되지 않는 경우는 26예중 6예 (23%) 있었 다. 교아세포종은 두럽고 불규칙한 띠모양의 조영증강이
장기현 외 : 성인 성상세포교종의 자기공명영상에의한 악성도 판정
74예중 42예 (57%) 로 가장 많았지만 조영증강 되지 않는 경우도 6예 (8%) 있었다. 각 병리 등급에서 보인 조영증강 양상의 빈도는
Table
4와 같다.MR로 판단한 종앙 등급 (tumor grading)의 정확도 병 리 등급판정 을 기 준 (g이d standard)으로 하였다. 병 리 등급을 2단계로 구분 하였을 때 판독자 1의 관찰자 등급이 병리 등급판정과 일치하는 정도는 77.0% (104/135) 이고，
판독자 2에서는
76.3% (103/135)
였다.3단계로 구분한 경 우는 판독자 l 에서68.8%(93/ 135) ,
판독자 2에서는67
.4%(91 /135) 의 정 확도 (accurate
MR grading
rate) 을 보였 다. 특히 역형성 성상세포종의 정확도는 판독자1 ,
2에서 각각30.7%( 8 / 26) , 23.1%
(6/26) 로 저조하였다. MR로 판단한 종양 등급(tumor grading) 의 정확도를Table
5에 요약하였다.영상판독기준 및 조영증강 유형에 대한 일치도 판정 결과 두 판독자 사이의 일치도 판정 결과는 Gamma치로 표시 되며 1 에 가까울수록 높은 일치도를 보인다고 해석할수있 다. 이 값이
0.75
이상이면 아주 좋은 일치도 (excellent reproducibility) 로 0.4 -0.75는 좋은 일치도(fairor good)
로， 0.4 이하는 낮은 일치도 (poor) 로 해석한다. 107}지 영 상판독 기 준중 종양의 경 계 항목의Gamma
치가 0.59로 가 장 낮았고 나머지 판독기준과 조영증강 유형에 대한Gamma
치는 모두0.75
이상으로 아주 좋은 일치도를 보였 다.따라서 이 연구에서 판독자 l과판독자 2사이에 관찰자 간 변이(i nterobserver variation) 는 문제가 되지 않는 것 으로판단하였다.고 찰
성상세포종은가장흔한원발성 뇌종양이지만그병리학 적 분류나 명명이 아직 통일되지 않아서 여러 분류법이 함
Ta ble 2. Average of Graded Scores for Various MR Criteria in Each Glioma Type
MR criteria/Glioma type LA (n=35) AA (n =26) GM (n=74)
ob 1 / ob 2 / av ob 1 / ob 2 / av.
。 b1 / ob 2 / av
Tumor margin 0.8 / 0.8 / 0.8 1.0 / 1.0 / 1.0 1.0 / 1.0 / 1.0
Peritumoral edema 0.4 / 0.5 / 0.5 1.0 / 1.0 / 1.0 1.3 / 1.3 / 1.3
Mass effect 0.5 / 0
.7 /0.6 1.0 / 1.2/ 1.1 1.3 / 1.3 / 1.3
Heterogeneity 0.6/0.8 / 0.7 0.8 / 1 .0 / 0.9 1.1 / 1.1 / 1.1
Intartumoral hemorrhage 0.1 / 0.1 / 0.1
O.1 / 0.3 / 0.2 0.3 / 0.3 / 0.3
Necrosis 0
.4 /0.3 / 0
.40.9 / 1.0 / 0.9 1.8 / 1.5 / 1.6
Cyst formation 0.6 / 0.5 / 0.6 0.4 / 0.6 / 0.5 0.2 / 0.3 / 0.3
Vascularity
O.1 / 0.1 / 0.1 0.2 / 0.2/0.2 0.2 / 0.3/0.3
Enhancement degree 1.1 / 1.1 / 1.1 1.7 / 1.3 / 1.5 1.8/1.8/1.8
Enhancement size 1.0 / 0.9 / 1.0 1.2 / 1.3 / 1.3 1
.7/ 1.7 / 1.7
Abbreviation. LA : low-grade astrocytoma, AA: anaplastic astrocytoma, GM : glioblastoma multiforme , ob 1 : observer 1, ob 2: observer 2
,av. : average
-~
m께 사용되고있으며 따라서 병리의사또는연구기관에 따 라서 서로 다른 시스템을 이용함으로써 흔란을 초래하고 있다. 이 종양을 분류하는 이유는 종양의 분화도에 따라 환 자의 예후 및 치료방침에 차이가 있기 때문이다. 역사적으 로 보면 1926년 Cushing과 Bailey가 처 음으로 성 상세 포의 발생학적인 관점을 고려하여 성상세포종 (astrocytoma) ， 성상아세포종 (astroblastoma)， 해면상아세포종( spongio- blastoma multiforme) 의 3단계로 나누었고 (6)， 1949년 Kernohan등은 세 포의 미분화도를 고려하여 성상세포종을 Gr ade 1
, 11 , IIl,
lV의 4단계로 분류하였고 이중 GradeIIl,
lV를 교아세포종과 같은 것으로 보았다(6). 1950년Ringertz는 이 종양을 성상세포종， 역형성 성상세포종 (anaplastic astrocytoma)
,
교아세포종 (glio blas tomamultiforme) 의 3단계로 나누고 (7) 조직괴사가 역형성 성 상세포종과 교아세포종을 구분하는 중요한 소견임을 제시 한이후로위의 3단계 분류가 WHO를포함하여 널리 이용 되고 있으나 아직도 Kernohan의 4단계 분류가 함께 사용 되고 있다 (8). 이 두가지 분류를 비교해보면 4단계 분류의
Grade 1
,
11 는 분화가 잘 되었거나 약간의 세포 치밀도(cellulari t y )와 세포미분화( anaplasia) 를 보이는 경우로 3단계 분류의 성상세포종에 해당한다고 볼 수 있으나，
Grade III와 W 는 현저히 증가된 세포치밀도와 미분화도를 보이는 경우로 엄격한 기준으로 보면 3단계 분류의 역형성 성상세포종과교아세포종에 각각정확히 해당한다고볼수 없고 차이점이 있으나 현재는 통상 Grade III는 역형성 성상세포종， Grade lV는 교아세포종에 해당하는 것으
a
bc
Fig. 1. Glioblastoma multilorme with central necrosis
a. T1-weighted coronal image (TR/TE=550/25) shows slightly low signal intensity in the central portion 01 the tumor
b. T2-weighted axial image (TR/TE=2500/90) demonstrates a mass 01 heterogeneous high signal intensity in the right anterior temporal lobe. Also, note marked peritumoral edema 01 high signal intensity
c. Contrast enhanced T1-weighted coronal image shows marked tumor enhancement 01 thick irregular rim shape
a b
Fig. 2. Low-grade astrocytoma with cyst lormation.
a. T1-weighted coronal image (TR/TE=550 /25) shows sharply delined round lesion 01 low signal intensity paralleling CSF at the peripheral portion 01 the tumor
b. T2-weighted axial image (TR/TE=2000/
80) demonstrates high siganl intensity 01 the cyst, nearly equal to signal intensity 01 CSF
로 본다. 이런 조직학적 분류는그 정도 판단이 주관적이고 조직표본이 종양의 가장 미분화된 부분이 아닐 수도 있어 서 오류의 가능성이 있다(1， 9). 조직학적 등급판단의 기준 은 세포형 태 (cell anaplasia and nuclear pleomorphism), 세포치빌도 (cellularity) ， 세포분열정도 (rr따 oses) , 신생혈 관 및 혈관내막세포의 증식정도 (neovasculari ty and vas- cular endothelial proliferation), 괴 사유무 (necrosis) 이 며 그정도가 증가할수록 고등급으로 판단한다 (5). 특히 조직 괴사는 역형성 성상세포종과교아세포종을구분하는기준 으로 사용되고 있고 조직괴사의 유무가 환자의 예후에 큰 차이를 보이는 것은 잘 알려져 있으며 본 연구의 결과도 MR에서 조직괴사가 종양의 악성도를 시사하는 가장 의미 있는소견으로나타나서 기존의 연구결과와부합되는것으 로 판단된다. 종양의 괴사는 보통 종양의 중심부에 나타나 며 비교적 두럽고 불규칙한 종양의 고형부분으로 둘러 쌓 여있고 이 고형부분은 조영증강 하였을 때 강한 조영증강 을 보인다. 괴사는 종양내 간질액 압력 (intersti tial fluid pressure in tumor) 증가에 의한 혈류감소 (10) 및 혈관내 막 증식에 의한 혈관폐색으로 응고성 괴사 ( coagulation necrosis) 가 오고 T1 강조영상과 T2 강조영상의 신호강도
Table 3. Statistical Data 01 Various MR criteria in Each Ob- server
MR criteria Observer 1 Observer 2
Necrosis 0.0001* 0.0001*
Edema 0.1405 0.0081*
Heterogeneity 0.0251* 0.2310
Mass ellect 0.0838 0.1182
Hemorrhage 0.7156 0.6324
Vascularity 0.1506 0.2275
Enhancement dagree 0.1865 0.3562
Enhancement size 0.731 0.1124
Cyst lormation 0.5514 0.6924
Margin 0.1333 0.5564
Note. -예 I the numbers are p-values 01 various MR criteria in each observer. * statistically signilicant (p ( 0.05)
Table 4. Data 01 Enhancement Patterns in Astrocytomas EnhancementlGlioma type
patterns No enhancement
Homogeneous enhancement Heterogeneous enhancement Rim enhancement
Thin smooth shape Thin irregular shape Thick irregular shape
LA(n=33) AA(n=26) GM(n=74)
15/33 (45) 6/26 (23) 6/74 (8) 5/33 (15) 3/26 (12) 2/74 (3) 8/33 (24) 8/26 (30) 1174 (21)
1/33 (3) 1/26 (4) 2174 (3) 2/33 (6) 2/26 (8) 6/74 (8) 2/33 (6) 6/26 (23) 42/74 (57) Note. -AII values withi the parenthesis are percentage Abbreviation. LA ‘ low-grade astrocytoma, AA: anaplastic astrocytoma, GM: glioblastoma multilorme
장기현 외 : 성인 성상세포교종의 자기공명영상에의한 악성도 판정
는 뇌척수액과 종양의 고형부분의 사이에 있게된다 (Fig.
1). MR에서 괴사와 감별해야될 것은 냥종 형성 (cyst for- mation) 으로 낭종은 주로 종양의 주변부에 위치하며 조영 증강 했을때 낭종 주위로 앓은 띠 모양의 조영증강을 보일 수 있고 내부 신호강도는 T1 강조영상과 T2 강조영상 모 두에서 뇌척수액과 비슷한 정도로 보인다 (Fig.2). 이와 같 은 점을 고려하면서 저자들은 다른 연구자와 달리 괴사와 낭종 형성을 각각 다른 항목으로 취급하였다. 결과적으로 2명의 관찰자 모두에서 일치되게 조직 괴사가 가장 의미있 게 악성도를 예측하는 기 준으로 나타나서 이 양자의 구분 이 중요함을 보여주고 있다. 그러나 크기가 작은 미세냥종 (microcyst) 이나 미세괴사 (micronecrosis) 는 서로 구분 하기 어렵고 다른 여러가지
MR
소견을 관찰하고나서 판 단하여야 할 것으로 생각된다.뇌종양 주위의 부종은 혈관성 부종 (vasogenic edema) 으로 그 기전은 종양에 의해 유도되는 신생혈관 내막 (en
dotheli um of neovasculari ty) 의 투과성 (permeability) 이 증가하고 종양주위 간질액내에 삼투압을 증가시키는 고 분자 물질 (macromolecule) 이 증가하여 생기는 것으로 알 려져있다(1 0). 성상세포종의 경우에도 저등급 (grade 1,
II)
종양의 모세혈관은 거의 정상적인 혈관뇌장벽 (BBB，blood -brain barrier) 을 보이나 악성도가 증가 할수록 이 종양의 모세혈관은 혈관뇌장벽을 이루는 미세구조(예 : 기 저막= basement membrane
,
glial foot processes) 를 상실 하고 투과성이 증가된 상태가 된다 (11， 12). 이런 혈관뇌장 벽의 병적변화는 종양주위의 부종형성 뿐 아니라 조영제 에 의한 조영증강과도 밀접한 관계가 있다. Dean등은(3)
본 연구와 비슷한 내용의 논문에서 종양주위 부종보다 종 괴효과가 종양의 악성도를 예측하는데 있어서 더 유의한 기준이 된다고 하였으나 본 연구에서는 부종이 더 유의한 것으로 나타났으며 이는 Tervonen등의 (4) 연구결과와 일 치하는 결과이다. 종괴효과는 주로 대뇌백질을 따라 천천 히 침습적으로 자라는 저등급 종양에서 보다 세포증식 속 도가 빠른 고등급 종양에서 클 것으로 예측할수 있으나Table 5. Accurate MR Grading Rate A Three-tiered system
LA(n=35) AA(n=26) GM(n=74) Total(n=135) Observer 1 23/25(65.7) 8126(30.7) 62/74(83.8) 93/135(68.8) Observer 2 26/35(74.2) 6/26(23.1) 59/74(79.7) 91/135(67.4)
B. Two-tiered system LA (n=35) Observer 1 23/25(65.7) Observer 2 26/35(74.2)
HA (n=1 00) 81/100(81 ) 77/100(77) Note. -AII values are percentages
Total (n=135) 104/135(77) 103/135(76)
Abbreviation. LA ’ low-grade astrocytoma, AA: anaplastic astrocytoma, HA: high-grade astrocytoma including anaplastic astrocytoma and glioblstoma multilorme, GM: Glioblastoma Multilorme
381 -
종양의 성장역학적 측면외에도 주위 부종에 의한 효과가 추가되어 나타나는 것으로 보아야할 것이다.
종양 신호강도의 균질도는 조직괴사， 미세 낭종성 변성
(microcystic degeneration)
종양내 출혈， 종양 구성세포 의 불균질성에 의한 다양한 신호강도의 총체적인 결과로 설명할 수 있으며 따라서 관찰자 l에서 신호강도의 균질도 가 통계적으로 유의하게 악성도를 예측하게 하는MR
소 견으로 나타났으나 조직괴사가 신호강도의 균질도에 큰 비중을 차지하는 점을 고려했을때 조직괴사나 종양주위 부종 보다 그 의의가 적은 것으로 판단된다.뇌종양의 조영증강은 종양내부 및 종양주위 뇌혈관장벽 (BBB) 의 투과성이 병적으로 증가되고 이를 통하여 조영 제가 혈관 외부의 간질액에 유출되어 주위물의 양성자에 상자성 효과를 초래함으로써 나타는 것으로 설명되고 있 으며 성상세포종에 있어서는 혈관뇌장벽이 비교적 정상과 비슷한 형태와 기능을 가진 저등급 종양에서는 조영층강 되지 않은 경우가 많고 혈관뇌장벽의 투과성이 현저하게 증가된 고등급 종양에서는 조영증강이 잘 되는 것으로 알 려져있다 (9， 10).
Chamberlain
등에 의하면 조영증강CT
검상서 교아세포종의4% ,
역형성 성상세포종은 분화도에 따라서 31%-54%가 조영증강 되지 않았고 이들은 조영 증강 되는 군과 비교 하였을때 조직학적 차이점은 발견할 수 없었다고 하였다 (13).
본 연구는 이들과 달리 MR을 이 용하였지만 교아세포종의8% ,
역형성 성상세포종의23% ,
저등급 성상세포종의 45%에서 조영증강 되지 않는 것으 로 나타났다.악성도가높은종양이 조영증강되지않는현 상은 방사선학적으로 판독자가 해당 증례를 저등급 종양 으로 잘못 판단하게 할 수 있으며 반드시 조직학적 검사로 확이하여야 한다. 왜 악성 성상세포종에서 조영증강이 되 지 않는 지는 잘 알려져있지 않으며 다음과 같은 가설을 생각해 볼 수 있다. 첫째 악성종양의 혈관뇌장벽이 일반적 으로 투과성이 높지만 일부에서는 혈관뇌장벽이 거의 정 상에 가까운 경우를가정할수 있겠고，둘째 혈관뇌장벽의 투과성은증가괴어 있지만그 주위 환경이 치밀한세포들 로 이루어져 충분한 간질액이 부족하거나， 셋째 악성종양 에서 세포간질액 압력(interstitial fluid
pressure) 이 현저 히 증가되어 있으며 이로인해 종양내부로 혈류공급이 장 애를 받고 따라서 충분한 조영제가 도달하지 못할 가능성 도 였다고 생각된다. 축내 뇌종양(i ntra-axial brain
tumor) 이 CT나 MR에서 지연 조영증강 효과 (delayedenhancement
effect) 를 보일 수 있는 것은 잘 알려져 있으 며(1 4，15)
따라서 조영제 주사후 조영제가 종양내에 충분 히 공급될 수있도록지연시간을두고영상을얻는다연 조 영제 주업후 즉시 얻은 경우에는 조영증강 되지 않던 것이 지연영상에서는 조영증강을 보일 가능성도 배제 할 수 없 다.MR에 의한 악성도 등급 판정이 병리학적 등급 판정과
68%-76%
정도의 예상보다 낮은일치도를 보이는 이유는 첫째 MR에서 보여주는다양한소견이 종양의 조직병리학적인 측면을 어느 정도 반영하고 있지만 반드시 일치하는 것은 아니며， 둘째 MR에 의한 종양 악성도 판단의 기준이 불분명하기 때문으로 생각된다. 성상세포종은 구성세포의 모양에 따라 원섬유성 (fibrillary)
,
모양세포성(pilocytic) ， 원형칠성(protoplasmic),
대원성세포성 (gemistocytic) 으 로 나누고 이외에도 변종으로 다형성 황색성상세포종(pleomorphic xanthoastrocytom) ,
상의하 거대세포 성상 세포종 (subependymalgiant cell astrocytoma) ,
성상아세 포종(astroblastoma) 등이 있으며(6) 이중 특히 모양세포 성 성상세포종 (pilocytic astrocytoma) 는 주로 10세미만 의 소아에서 제 3뇌실 및 제 4뇌실 주위에 경계가 분명하 고 강한조영증강을 보이며 낭종형성을 잘 하는 특징적인 소견을 보여 다른 성상세포종과 구분되며 악성으로 변하 지 않고 수술적 제거후 재발하지 않으며 예후가 좋다(16).한편 대 원성세 포성
(gemistocytic)
성 상세 포종은 악성 으 로 변화를 잘 하는 것으로 알려져있으며 저등급 종양의 배 경을 가지고 일부분에서 역형성 성상세포종의 부분 (fociof anaplastic
astrocytoma) 을 보이기도 한다(1 7). 이와 같이 성상세포종도 구성세포에 따라서 형태학적， 생물학 적 특성이 차이를 보이고 있으며 본 연구에서의 MR과 신 경병리학적 판단의 차이는 조직학적 아형 (histologic subtype) 을 고려하지 않은 결과일 수도 있다 (4).
따라서 앞으로 각종 성상세포교종의 아형에 관한 연구가 필요하 며 이를 종합하면 이 종양의 총체적 이해에 도움이 될 것 으로생각된다 (4 ).본 연구는 135명의 증례를 후향적으로 분석한 것으로서 가장 근본적인 문제점은
MR
영상획득 방법이 일정하지 않다는 점이다. 저자장MR
기기 (0.5 Tesla) 와 고자장MR
기기(1.0，1. 5 , 2.0
Tesla) 를 함께 사용하였고 영상획득 방법상에도 각 병원간에 약간의 차이가 있었다. 일반적으 로 두개강내 질환의 진단에 있어서 자장세기에 따른 차이 는 미미하거나 고자장 기기가 유리한 것으로 보고 되 있으 나(1 6 , 1 7)
성상세포종의 악성도 판정에 자장의 세기에 따 른 차이가 있는 지를 잘 알려져 있지 않지 않다. 그러나 조 영증강 효과는 자장의 세기에 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있는데 본 연구에서는0.5 Tesla
기기나2.0 Tesla
기기에서 모두 같은 양의 조영제(O.lmmol /
kg) 를 사용하 였기 때문에 조영증강 효과에 대해서는 더 많은 연구가 있 어야 할 것으로 생각한다.실제로 종양의 악성도는 3단계나 4단계로 완전히 구분 할 수 있는 것이 아니라 하나의 스펙트럼으로 보아야 하며 이런 관점에서 영상분석과 더불어 종양세포 성장역학을 반영 하는
thymidine pulse
labeling이 나MR spec - troscopy
같은 새 로운 기 법들이 많은 도움이 되 리 라고 생 각된다 (20，2 1).
결론적으로 MR에 의한성상세포종의 악성도판단에 있 어서 종양내 괴사 및 종양주위 부종이 중요한 소견이며，
MR은종양의 전체적인 육안소견을보여 줌으로써 병리조 직학적 검사와 더불어 대뇌 성상세포종 환자의 치료방침
장기현 외 성인 성상세포교종의 자기공명영상에의한 악성도 판정
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을 설정하는데 중요한 정보를 제공하는 영상진단 방법으 로생각된다.
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C그
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-384
Tumor Grading of Adult Astrocytic Glioma on MR Imaging
Kee Hyun Chang , M.D. , Choong Gon Choi , M.D. , Jung Ho Suh , M.D.
1, Ho Kyu Lee , M.D. 2 , Dae Chul Suh , M.D
.2 , Kyu Ho Cho i, M.D.
3’
Hong Sik Byun , M.D. 4 , Woo Suk Choi , M.D. 5 , Moon Hee Han , M.D. , Seon Kyu Lee , M.D.
Oepartment of Radiology , Seoul National University College of Medicine 10epartment of Radiology , Yonsei University College of Medicine
2
0epartment of Radiology , Ulsan University College of Medicine
30epartment of Radiology, Catholic University College of Medicine
40epartment of Radiology , Korea Cancer Center Hospital
50epartment of Radiology, Kyung Hee University College of Medicine
Purpose: The purpose of this study is to determine predictive MR features for grading of astrocytic gliomas and to evaluate the accuracy of MR grading in these tumors
Materials and Methods: We retrospectively reviewed 135 cases of supratentorial astrocytic gliomas in adult (age > 15 years) , all of which were proved by open biopsy. Two observers analysed MR images indepen- dently with criteria of margin , edema , mass effect , signal heterogeneity , necrcosis , cyst formation , hemorrhage , tumor vascularity , enhancement degree , and enhancement size. The patterns of enhancement were categorized into no , homogeneous , heterogeneous , thin smooth rim , thin irregular rim , and thick irregular rim enhancement patterns. Observers finally diagnosed each case as one of low-grade astrocytoma , anaplastic astrocytoma or glioblastoma multiforme
Results: Statistically sign
ificant MR features for grading of these tumors were revealed as necrosis (p< O.
00 1), edema
(0.008), and signal heterogeneity (p < 0.025). When compared with histopathologic grading , MR graded correctly 76 % -77
%of cases in two tiered system (l ow-grade astrocytoma versus high-grade astroc- ytoma) , but only 67
% -69%of cases in three tiered system (l ow-grade astrocytoma , anaplastic astrocytoma , glioblastoma multiforme
). No contrast enhancement was seen in 45%and 23
%of low-grade astrocytoma and anaplastic astrocytoma respectively. Glioblastoma multiforme frequently showed thick
irregular rim enhance-ment
(57%),but no enhancement at al
lin 8
%.Conclusion: We have concluded that necrosis and edema are significant predictive MR features for grading
。f
supratentoria
lastrocytic gliomas in adult , and MR was correct in 76
% -77%of cases
for predicting patho- logic gr ading of astrocytomas in two tiered system.
Index Words
:Brain neoplasms , MR
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