폐암은 세계적으로 가장 흔한 악성암중 하나이며, 최근에는 발생률이 더욱 증가하고 있는 추세이다(1, 2). 또한 전산화 단층 촬영(Computed tomograph, 이하 CT)의 기술적인 발달 과 더불어 3 cm 이하의 작은 결절의 발견이 더욱 용이해졌 으며, 따라서 낮은 병기 폐암의 발견과 진단율도 점점 증가하 고 있다(3-6). 낮은 병기 폐암의 치료 원칙은 수술이며, 항 암치료나 방사선 치료와 비교시 장기간 생명연장이 가능한 치 료방법이다. 하지만, 심폐기능에 심한 이상이 있거나 수술을 하지 못할 정도로 전신상태가 좋지 않은 경우, 그리고 환자가 수술을 거부하는 경우에는 수술을 할 수 없고, 이런 환자에서 비수술적방법인 항암치료나 방사선 치료가 수술을 대신한다 (7, 8).
1990년대에 들어서면서 폐암 환자의 치료 방법 중 덜 침 습적인 방법으로써 기관지 내시경을 이용한 레이저 치료, 비 디오를 이용한 흉강경 수술(video-assisted thoracoscopic surgery, VATS), 레이저 소작술(11-13), 전자파 소작술 (microwave) (14), 고주파 소작술(radiofrequency ablation) (15, 16)이 보고 되었다(9-16). 이들 치료 방법 중 고주파 소작술이 제한적이지만 낮은 합병증을 보이면서 치료 효과가 있다고 보고 되었다. 그 이유로는 다른 치료 방법에 비해서 덜 침습적이며, 침(electrode)이나 이와 관련된 기계의 사용 이 비교적 용이하기 때문으로 알려져 있다. 동물실험에서 VX2 종양을 폐에 이식한 후 고주파 소작술을 시행하였을 때, VX2 종양을 완전히 소작시킬 수 있었으며, 낮은 합병증을 보고하 였고, 이런 결과를 토대로 그들은 고주파 소작술이 폐암 치료 에 안전한 치료방법이라고 언급하였다(17, 18).
고주파 소작술은 수술적인 방법에 비해서 반복해서 시행할 수 있는 장점이 있다. 따라서 고주파 소작술을 시행한 후 추
VX2를 폐에 이식한 가토모델에서의 고주파 소작술:
완전 소작과 불완전 소작의 전산화 단층 촬영 소견에 대한 평가
1진공용・한영민・임영수・장규윤・이상용・정경호
목적: 토끼 폐에 이식한 VX2 종양을 전산화 단층 촬영 유도 하 고주파 소작술로 치료한 후 완전 소작과 불완전 소작에 대한 방사선학적 소견의 차이를 알아보고자 한다.
대상과 방법: 성공적으로 VX2 종양이 폐에 이식된 13마리의 토끼(2.5-3 kg)를 이용하였고,
3마리는 대조군으로 고주파 소작술을 시행하지 않았고, 불완전 소작술과 완전 소작술을 각각 5마리에서 시행하였다. 고주파 소작술은 1 cm길이의 17 게이지 냉각침(Radionics, Burlington, MA, U.S.A.)을 이용하여 전산화 단층 촬영(Computed tomography, CT) 유도 하에 시행하 였다. 고주파 소작술 후 추적검사는 고주파 소작술 후 3일이내에 촬영하였으며, 완전 소작술 과 불완전 소작술 후의 소작된 병변의 크기와 조영증강 정도, 모양, 경계, 합병증을 비교하였 다. 토끼는 CT 촬영 후에 케타민을 과량 투여하여 희생시켰으며, 대조군과 고주파 소작술을 시행한 그룹의 조직 소견을 비교하였다.
결과: CT상 완전 소작과 불완전 소작된 경우를 비교하면 소작된 크기와 조영증강 형태에서 차이를 보였다. 완전 소작의 경우 소작된 병변의 크기가 47.1% 증가하였고, 불완전 소작의 경우 소작 병변의 크기가 2.1% 증가를 보였다. 완전 소작된 경우는 조영증강 후 사진에서 종 괴는 전혀 조영증강이 되지 않고, 다만 종괴의 외측에 있는 소작된 정상 폐실질에서만 조영 증강이 되었다. 그러나 불완전 소작의 경우 소작이 되지 않은 종양의 일부가 강하게 조영증 강이 되었다. 병리소견상 완전 소작의 경우 살아있는 종양세포는 보이지 않았지만, 불완전 소 작이 된 경우 주로 주변부에서 종양의 환상의 섬유화 띠 안쪽을 따라 살아있는 종양세포가 관찰되었다.
결론: 고주파 소작술 후 완전 소작술과 불완전 소작술을 예측하기 위한 중요한 CT소견은 소 작된 병변의 크기 증가와 조영증강 유무임을 알 수 있었다.
1전북대학병원 진단방사선과
2전북대학병원 임상연구소
이 논문은 전북대학병원 임상연구소의 학술연구비 지원에 의하여 연구되었 음.
이 논문은 2003년 8월 1일 접수하여 2004년 3월 4일에 채택되었음.
적검사에 폐암의 완전 소작과 불완전 소작되었을 때의 방사 선학적 소견을 아는 것은 반복치료 여부를 결정하기 위해서 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 고주파 소작술을 이용하여 폐 VX2 종양을 치료한 후 완전 소작과 불완전 소작된 경우 방사선학적 소견을 알아보고자 한다.
대상과 방법
토끼(2.5-3 kg)를 50 mg/kg 케타민 하이드로클로라이드 (Ketamine; Yuhan, Seoul, Korea)와 5 mg/kg xylazine (Rumpun; Bayer Korea, Ansan, Korea)를 5:1로 혼합하여 1 cc/kg를 근육 주사하여 마취를 하였다.
종양의 채취: 토끼 대퇴부에서 자라고 있는 직경 5 cm 크기의
VX2 종양을 적출하였다. 적출된 VX2 종양은 내부에 괴사 된 부 위를 제거하고, 주변부의 조직을 1 mm로 작게 잘랐다. 잘라낸 종 양 조각들은 2 ml/100 ml Dulbecco’s Phosphate-Buffered saline(GibcoBRL, Life Technologies, N.Y. U.S.A.)이 들어 있는 멸균된 용기 내에 넣어서 이식 전까지 보관하였다.
종양의 이식: VX2 종양을 이식할 토끼는 위에서 기술한 방법으
로 마취하였다. 마취 후 양측 견갑골 부위의 털을 깍은 후 엎드린 자세로 CT를 시행하였다. CT(Somatom Plus 4; Siemens, Erlangen, Germany)로 VX2 종양을 이식할 부위를 정한 후 5 mm간격과 1.0 피치 (pitch)로 주로 양측 하엽에서 축상 영상을 얻었다. 19 게이지(guage) 관내에 1×1 mm의 종양 조각을 주입 한 후 안내철사를 이용하여 우하엽의 폐동맥근처 폐실질에 한 개 의 종양 조각을 이식하였다.
고주파 소작술 전 CT 촬영: VX2 종양을 토끼 폐에 이식한 후 2 주에 CT를 시행하였다. 종양의 크기가 5 mm 이하이면 1주일 후 에 다시 CT를 시행하였다. 2 mm 두께와 1.0 피치로 3cc/kg의 조 영제(Ultravist 370: Scherring; Berling; Germany)를 주입 전과 주입 후 각각의 축상 영상을 얻었다. 조영제는 토끼의 귀에 있는 정맥에 초당 1 ml로 주입하였으며, 영상은 조영제 주입하고 40초 후에 얻었다.
종양 모델(Tumor model): 고주파 소작술을 시행하기에 적당한 크기의 VX2 종양은 5-10 mm로 하였다. 고주파 소작술을 시행 하기전에 촬영한 CT상 늑막이나 폐 전이가 발생한 경우는 대상 에서 제외하였다. 60마리 중 15마리에서 실험에 적합한 크기의 단일 폐결절이 생겼으며, 15마리 중 2마리는 고주파 소작술 후 CT를 촬영하기 전에 사망하여 이 실험에서 제외하였다. 13마리 중 3마리는 대조군으로 정한 후 고주파 소작술을 시행하지 않았 고, 10마리에서는 고주파 소작술을 시행하였다. 고주파 소작술 은 10마리 중 5마리는 불충분하게 시행하고, 5마리에서는 완전 소작술을 시행하였다. 이 실험을 시행하기전 완전 소작과 불완전 소작의 기준을 정하기 위해 10 mm 이하의 VX2 종양을 12분과 6분 동안 고주파 소작술을 반복해서 시행하였으며, 12분을 소작 하여야 조직학적으로 완전히 소작되는 것을 실험을 통하여 알 수 있었다(17). 이런 실험결과를 토대로 완전 소작술 그룹(n=5)은 12분 동안 고주파 소작술을 시행하고, 조직 소견상 살아있는 종
양 세포는 발견되지 않는 경우로 하였으며, 불완전 소작술 그룹 (n=5)은 6분 동안 고주파 소작술을 시행하고, 조직 소견상 살아 있는 종양 세포가 발견되는 경우로 정의하였다.
고주파 소작술: 토끼는 종양이식 때와 같은 방법으로 마취를 시
킨 후 1 cm길이의 17 게이지 냉각침(cool-tip) (Radionics, Burlington, MA, U.S.A.)을 이용하여 CT 유도 하에 시행하였다.
침은 내부에 두 개의 내강이 있어 한 곳으로는 냉각수가 유입되 고 다른 곳으로는 가열된 냉각수가 다시 배출되도록 고안된 냉각 침을 사용하였다. 전극침의 내부 냉각을 위하여 순환펌프 (Watson-Marlow, Medford, MA, U.S.A.)를 이용하여 0℃의 생 리식염수를 10-25 ml/min의 속도로 순환시켰으며, 실험동안 전 극침의 온도가 20-30℃로 유지되도록 하였다. 고주파 발생기 (Radionics, Burlington, MA, U.S.A.)는 최대 출력이 200 W이며, 최대 2000 mA까지 전류를 발생시킬 수 있는 500 kHz의 고주파 발생기를 사용하였다. 고주파 발생기는 전류, 저항, 전력, 전극침 의 온도가 표시된다. 고주파 소작술 중 완전 소작술은 종괴의 중 앙부위에 가깝도록 냉각침을 유치해 놓고 12분 동안 시행하였으 며 (Fig. 1), 불완전 소작술은 종괴의 외부에 냉각침을 위치한 후 6분 동안 시행하였다.
고주파 소작술 후 추적검사: CT는 고주파 소작술 후 3일이내에
촬영하였다. 2 mm간격, 피치 1.0으로 폐에서 양측 신장이 있는 범위까지 촬영하였다. 3 cc/kg의 조영제를 토끼의 귀에 있는 정 맥을 통하여 주입하였으며, 초당 1 ml를 주입하였다. 조영제 주 입 전과 후 영상을 각각 얻었다.
조직검사: 토끼는 케타민을 과량 투여하여 희생시켰다. 희생시
킨 토끼에서 폐를 적출하여 즉시 포르말린에 고정한 후 Hematoxyline-eosin (HE) 염색을 시행하였다. 조직 소견은 한 명의 병리의사가 분석하였으며, 대조군과 고주파 소작술을 시행 한 그룹을 비교 분석하였다.
영상분석: 완전 소작술군과 불완전 소작술군의 소작된 병변의
크기, 모양, 조영증강 정도, 소작된 병변의 경계 형태와 합병증을 분석하였다. 고주파 소작술 후 종양의 크기와 조영증강 정도는
Fig. 1. Complete ablation of a peripherally located lung VX2 tumor in a rabbit after radiofrequency ablation (RFA). During RFA, the electrode (arrow) is well placed in the center of the VX2 tumor.
팍스(PACS, PiView; Mediface, Korea)내에 있는 측정 장치를 이용하여 다른 검사자(YSL)에 의해 측정되었다. 크기는 각각의 영상에 있는 소작된 병변의 크기를 측정 후 평균값을 구하였다.
CT 값(Hounsfield units, 이하 HU)은 각각의 영상에 있는 소작 된 병변을 모두 측정한 후 평균값을 구하였다.
통계방법: 소작된 병변의 크기와 CT 값은 Wilcoxon signed ranked test를 이용하여 두 그룹을 비교하였으며, 소작된 병변의 경계와 모양은 Spearman’s ranked test를 이용하여 두 그룹을 비교하였다. 모든 통계는 상용프로그램 SPSS 9.0(SPSS Inc, Chicago, IL, U.S.A.)을 이용하였다.
결 과
대조군: CT상 둥근 원형이며, 매끄러운 경계면을 보였다. CT
값은 조영증강 전에는 20-25 HU(평균 23 HU)를 보였고, 조영 증강 후에는 70-110 HU(평균 88HU)를 보였으며, 주변부만 주 로 조영증강을 보였다. 육안적인 소견에서는 종양의 중심부는 밝 은 노란색을 띠고 있으며, 주변부로 갈수록 어두운 노란색으로 변하고, 가장 바깥 부위는 얇은 띠에 의해서 정상 폐와 완전히 구 분이 되었다(Fig. 2A). 현미경적 소견에서는 정상 폐와 분명한 경계를 보였고, 종양의 중심부는 괴사(necrosis)와 세포소멸 (apoptosis)이 되었고, 주변부에서만 살아있는 악성 세포가 있었 다. 살아있는 악성세포의 외측으로는 섬유화 띠에 의해 종양이 분명한 경계를 보였다. 종양과 정상 폐 사이에는 만성 염증세포 로 구성된 띠가 형성되어 있었다 (Fig. 2B).
완전소작술군: 10마리 중 12분 동안 고주파 소작술을 시행했던
5마리 모두 조직소견상 완전 소작되었다. 방사선학적 소견상 완 전 소작이 된 경우 모두 고주파 소작술 전에는 둥근 모양(n=5)을
보였고, 경계는 매끄러웠으며(n=5), 조영증강 전에는 저 음영을 보이고, 조영증강 후에는 종괴의 주변부만 강하게 조영증강이 되 었다. 조영증강 전 CT값은 평균 22.3±25.1 HU이었고, 조영증 강 후 CT값은 56.3±33.2 HU이었다. 고주파 소작술 후 CT값을 보면, 조영증강 전에는 평균 30.3±27.6 HU이었고, 조영증강 후 에는 42.3±26.4 HU이었다(Table 1). 경계도 매우 불규칙해지 고, 조영증강 후 소작된 병변은 주변 정상 폐실질만 약간 조영증 강이 되었다. 크기는 평균 8.7 mm에서 12.8 mm으로 약 47.1%
증가되었으며, 소작된 병변이 쐐기 모양(n=5)으로 변하였다 (Fig. 3A-C). 육안적인 소견상 종괴는 네 개의 층을 보였다. 가 장 중심부인 첫 번째 층은 고주파 바늘에 의해 검은색의 띠가 형 성되어 있으며, 두 번째 층은 노란색의 응고성 괴사된 종괴, 세 번 째 층은 종괴를 둘러싸는 섬유화 층과 넓게 소작된 폐실질, 그리 고 맨 바깥층은 출혈에 의해 종괴를 완전히 둘러싸고 있는 검은 색 띠가 형성되었다(Fig. 3D). 현미경적 소견상 종괴는 첫 번째 층 (zone a)은 조직의 소실과 일부에서 출혈이 동반되어 있으며, 두 번째 층(zone b)은 완전한 세포 괴사되어 있었고, 세 번째 층 (zone c)에서는 대조군에서 보였던 섬유화 띠가 군데군데 파괴 되어 종양과 정상 폐와의 경계는 매우 불규칙하고 불분명하였다.
맨 바깥 층(zone d)은 정상 폐실질 내에 출혈로 인해 적혈구가 다수 있었으며, 일부에서 부종이 동반되었다(Fig. 3E).
불완전소작술군: 10마리 중 6분 동안 고주파 소작술을 시행했
던 5마리 모두에서 조직검사상 살아있는 종양세포가 있었다. 불 완전 소작이 된 경우 고주파 소작술 전에는 둥근 모양(n=4)과 타 원형(n=1)을 보였고, 경계는 매끄러웠으며(n=5), 조영증강 전 에는 저 음영을 보이고, 조영증강 후에는 종괴의 주변부만 강하 게 조영증강이 되었다. 조영증강 전 CT값은 평균 24±26.9 HU 이었고, 조영증강 후 CT값은 41±7.8 HU이었다. 고주파 소작술
A
B Fig. 2. Control group. Gross (right) and microscopic finding (left).
A. The cut surface of the gross reveals a well-demarcated, round, yellowish area sur- rounded by a thin fibrous capsule.
B. Microscopic examination display central necrosis and apoptosis (zone a), tumor cell (zone b), fibrous capsule (zone c), and normal lung parenchyma (zone d) (H&E stain, original magnification ×100)
후 CT값을 보면, 조영증강 전에는 평균 33.3±4.9 HU이었고, 조 영증강 후에는 64.7±38.1 HU이었다(Table 1). 경계는 불규칙 해졌으며, 조영증강 후 남아 있는 종양의 주변부와 소작된 정상 폐실질 일부에서 조영증강이 되었다. 조영증강 전과 후의 CT값 차이도 20 HU이상 보였다. 크기는 약 9.5 mm에서 9.7 mm으로 2.1% 증가되었으며, 소작된 부위는 쐐기모양(n=2), 원형 (n=2), 타원형(n=1)으로 변하였다(Fig. 4A-C).
육안적인 소견상 종괴의 중심부 또는 주변부에 고주파 바 늘에 의해 검은색의 띠 또는 출혈이 형성되어 있으며 두 번 째 층은 완전 소작과 같은 모양을 보이고 있었다. 세 번째 층 은 섬유화 띠에 의해 정상 폐와 잘 구분이 되어 있었으나 완 전 소작된 그룹에서 보였던 종괴를 완전히 둘러싸는 소작이 된 폐실질은 형성되지 않았고, 맨 바깥층도 군데군데 출혈이 보였지만 종괴를 완전히 둘러싸고 있는 띠는 형성되지 않았 다(Fig. 4D). 현미경적 소견상 첫 번째 층(zone a)은 완전 소 작과 같이 조직의 소실과 대부분 괴사된 세포로 채워져 있었 으며, 두 번째 층 (zone b)은 세포 소멸(apoptosis)과 섬유화 띠의 내측을 따라서 군데군데 살아 있는 종양세포가 섬 (island)을 이루고 있었다. 종양 세포는 고주파 소작술이 시행 되지 않은 부위에 몰려 있지만 고주파 소작술을 시행했던 부 위에서도 일부 보였다. 세 번째 층(zone c)은 섬유화 띠와 염 증세포로 구성되어 있었으며, 섬유화 띠는 일부에서만 파괴되 어 있었다. 맨 바깥층 (zone d)은 출혈과 만성 염증세포로 구 성되어 있었다(Fig. 4E).
통계적으로 Wilcoxon signed ranked test상 두 그룹사이의 소작된 병변의 크기와 CT값은 의의가 있었으며(p<0.05), Spearman’s ranked test상 두 그룹사이에서 모양과 경계는 연관성이 없었다 (p>0.05, r=0.34).
합병증: 고주파 소작술 후 합병증으로는 기흉이 생겼으며, 완전 소작술의 경우 3마리, 불완전 소작술의 경우 1마리에서 생겼다.
고 찰
간암의 경우 고주파 소작술 후에 완전 소작과 불완전 소작 의 CT소견이나 자기공명영상 소견이 잘 알려져 있다(19- 22). 그러나 폐암의 경우 고주파 소작술 후 성공여부나 재발 여부를 알 수 있는 CT 소견에 대해서는 보고 된 바가 없다.
비록 12분과 6분의 시간 차이를 두고 고주파 소작술을 시행 한 동물실험이었지만, 이 연구를 통해서 악성 폐결절에 대해 고주파 소작술을 시행한 후 CT상 완전 소작된 경우와 불완 전 소작된 경우를 비교했을 때 소작된 병변의 모양이나 경계 보다는 소작된 병변의 크기와 조영증강 형태에서 차이를 보 였다. 이런 결과는 폐암 환자에서 고주파 소작술을 시행한 후 추적검사 CT에서 크기의 변화와 조영증강 형태가 반복 소작 술의 여부를 결정하는데 중요한 소견임을 예측할 수 있다.
소작된 병변의 크기는 고주파 소작술시 종양을 완전히 소 작하기 위해 매우 중요하다. Goldberg(23) 등은 토끼에 VX2 를 이식하여 고주파 소작술을 시행한 후 VX2 종양결절을 1 Table
1. CT & pathologic Findings of Lung VX2 tumor before and after Radiofrequency Ablation NGroupTimefrequencyCT findings (before RFA)CT findings(after RFA)Microscopic findings (min)sizeshapeedgeCT ratioCT ratiosizeshapeedgeCT ratioCT ratio(peripheral area) (mm)(pre)(post)(mm)(pre)(post) 01control0007.5roundsmooth25 HU070 HUapoptosis and tumor cell 02control0008ovoidsmooth20 HU085 HUapoptosis and tumor cell 03control0008roundsmooth24 HU113 HUapoptosis and tumor cell 04complete1217.5roundsmooth40 HU085 HU10wedgespiculate00 HU13 HUcoagulation necrosis 05complete12210.5roundsmooth05 HU020 HU15wedgespiculate37 HU46 HUcoagulation necrosis 06complete1218roundsmooth04 HU064 HU14.3wedgespiculate44 HU62 HUcoagulation necrosis 07complete12110.4roundsmooth22 HU044 HU14.2wedgespiculate45 HU54 HUcoagulation necrosis 08complete1217roundsmooth40 HU070 HU10.4wedgespiculate25 HU36 HUcoagulation necrosis 09partial06110roundsmooth45 HU063 HU10.5ovoidirregular46 HU68 HUmultifocal tumor cell nest 10partial0618.5ovoidsmooth17 HU035 HU8.7roundirregular30 HU50 HUmultifocal tumor cell nest 11partial06110roundsmooth12 HU024 HU10.1wedgespiculate24 HU69 HUmultifocal tumor cell nest 12partial06110roundsmooth22 HU041 HU10.1ovoidspiculate34 HU76 HUmultifocal tumor cell nest 13partial0619roundsmooth24 HU042 HU9.2wedgespiculate32 HU60 HUmultifocal tumor cell nest Note.- HU = Hounsfield Uint.
A B
C D
Fig. 3. Complete ablation of a lung VX2 tumor after RFA: characteristic CT and pathologic findings.
A. Contrast-enhance CT scan obtained before RFA shows an 8 mm, oval- shaped VX2 tumor in RLL with slightly enhancement (arrow).
B. Contrast-enhance CT scan obtained after RFA shows a 15 mm, ablated lesion in RLL (arrow) without enhancement of the central VX2.
C. The lung window setting shows wedged ablated lesion enveloping the VX2 tumor.
D. The cut surface of the gross reveals a needle tract (zone a), a large tu- moral coagulation necrosis (zone b), a layer of ablated parenchyma (zone c), and a dark rim corresponding to hemorrhage (zone d).
E. Microscopic examination display a large thermal coagulation necrosis (zone b), disrupted fibrous capsule (zone c), and a band of ablated pul- monary parenchyma containing edema, protenous material, and hemor- rhage (zone d) (H&E stain, original magnification ×100).
E
d c
b a
A B
C D
Fig. 4. Partial ablation of a lung VX2 tumor after RFA: characteristic CT and pathologic findings.
A. Contrast-enhance CT scan obtained before RFA shows a 10 mm, oval- shaped VX2 tumor in RLL with peripheral rim enhancement (arrow).
B. Contrast-enhance CT scan obtained after RFA shows a 12 mm, VX2 tu- mor in RLL with strongly enhancement of the anterior portion of the tu- mor (arrow).
C. The lung window setting shows no ablated parenchyma lesion of the anterior portion of the tumor.
D. The cut surface of the gross reveals a tumoral coagulation necrosis (zone b), a thin fibrous capsule (zone c), and a layer of ablated parenchy- ma with multifocal hemorrhage (zone d).
E. Microscopic examination (H & E stain, original magnification ×100) display a large thermal coagulation necrosis (zone a), residual viable tu- mor cell (zone b), and a band of ablated pulmonary parenchyma contain- ing hemorrhage (zone d).
E
b
d c
cm이상의 두께로 완전히 둘러싸는 출혈성 띠(hemorrhagic rim)의 형성유무가 완전 소작술을 위해 중요하다고 했다. 이 실험에서 완전 소작된 경우 종양 결절을 완전히 둘러싸는 1 cm이상의 출혈성 띠 형성과 함께 47%이상 병변의 크기가 매 우 증가하였다. 그러나 불완전 소작을 시행한 그룹은 2.1%의 크기 변화만 있었으며, 이런 소견은 폐암 환자에 적용 시 완 전 소작을 위해서는 종괴뿐만 아니라 정상 폐실질까지 넓은 범위에 소작이 필요함을 예측할 수 있다.
CT에서 종양의 치료 후 재발여부를 예측할 수 있는 소견 으로는 크기의 변화 외에 조영증강의 형태 변화이다(20). 완 전 소작된 경우는 조영증강 후 종괴가 있는 소작된 부위는 조 영증강이 되지 않고, 소작된 병변의 외측에 있는 정상 폐실질 에서만 20 HU이하로 조영증강이 되었다. 그러나 불완전 소 작의 경우 고주파 소작술 전에 비해서 고주파 소작술 후 소 작된 부위가 20 HU이상을 보이면서 종양의 일부가 강하게 조영증강이 되었다. 이러한 소견은 폐암의 고주파 소작술 후 에 추적검사 시 조영증강 형태가 중요한 소견임을 예측할 수 있다. Dupuy(15, 24)와 Lee(25)등은 폐암의 고주파 소작술 이 안전하면서 효과적임을 언급하였지만, 주로 크기의 변화에 따라 효과를 판단하였다. 그러나 크기의 변화는 3-6개월의 추적검사가 필요하므로, 고주파 소작술 후 반복치료 여부를 알기 위해서는 고주파 소작술 후 24시간이내에 시행한 CT상 조영증강의 형태를 파악하는 것이 매우 중요할 것으로 생각 된다.
간암이나 폐암의 고주파 소작술 후 완전 소작과 불완전 소 작을 판단하기 위해서 조직검사는 실시하지 않는다. 그 이유 로는 고주파 소작술 후에 생긴 출혈성 괴사로 인해 조직검사 시행 위치 결정이 어렵고, 병리적으로 고주파 소작술에 의한
출혈성 괴사 (hemorrhagic necrosis)와 종양의 괴사 (spontaneous necrosis)를 구분하지 못하며, 수술로 종양을 완전히 제거 후 조직검사를 해야만 완전 소작과 불완전 소작 을 판단할 수 있기 때문이다(19, 20). 이 실험에서 고주파 소 작술 후 CT소견과 조직 소견을 비교하기 위한 위치가 완전 히 일치하지는 않지만, CT 소견과 비교시 불완전 소작이 된 경우 조영증강 소견과 병리 소견이 일치하지 않았다. 불완전 소작이 된 경우 CT상 남아 있는 종양의 일부에서만 조영증 강이 되고, 고주파 침이 있던 부위는 조영증강이 되지 않았 다. 그러나 병리소견상 주변부에서 살아있는 종양세포가 관찰 되었고, 그 분포가 일부에 국한된 것이 아니고 환상의 섬유화 띠 내측을 따라 여러 군데에서 보였다(Fig. 5). 이것은 고주 파 소작술이 불완전하게 된 경우 조영증강이 안되는 부위에 도 종양세포가 남아 있을 가능성이 있음을 말하며, 이차적으 로 조영증강이 되는 병변만 고주파 소작술을 시행시 재발의 위험성이 높음을 예측할 수 있다.
이 연구는 작은 단일 폐결절(small solitary pulmonary nodule)에 대한 고주파 소작술 후 완전 소작과 불완전 소작 의 전산화 단층 촬영 소견을 알아보기 위한 것이었고, 따라서 토끼 폐내에 1 cm 크기의 단일 폐결절 동물 모델을 만드는 것은 매우 중요하였다. 이 등(17)이 만든 동물모델은 전산화 단층 촬영 유도 하에 21 게이지 시바바늘(chiba needle)을 통해서 토끼 폐에 약 0.1 cc정도의 VX2 정제액 종양세포를 주입하여 만들었다. 그러나 이런 모델은 폐에 단일 결절의 형 성보다는 여러 개의 작은 결절이 모여서 단일 결절의 형태로 보이며, 주변에 위성 결절을 흔히 동반되는 단점을 가지고 있 으며, 또한 세포를 주입시 늑막 강으로 종종 유출되고, 늑막 에 전이를 일으키며, 시바바늘에 주사기를 연결하는 기간에
A B C
Fig. 5. Diagrams of the pathologic finding for the control group, completely ablated group, and partially ablated group.
A. Control group. red: apoptosis and spontaneous necrosis, blue: viable tumor cell, white: fibrous capsule, yellow: normal lung parenchyma.
B. Complete ablation group. black: tissue loss and needle track, red: coagulation necrosis, white: disrupted fibrous capsule, pink:
edema and hemorrhage.
C. Partial ablation group. black: tissue loss and needle track, red: coagulation necrosis, blue: residual viable tumor cell, white: dis- rupted fibrous capsule, pink: edema and hemorrhage.
기흉을 종종 동반한다. 또한 Yi(18)등은 약 1×1×8 mm정 도 크기의 조직을 수술적인 방법을 통하여 토끼 폐에 직접 이 식하는 방법으로 동물 모델을 만들었다. 이러한 방법은 전산 화 단층촬영 유도 하에 시행하였을 때보다 많은 시간이 걸리 며, 이식 후 감염이나 기흉, 혈흉의 발생 빈도가 높다. 또한 종양세포액을 주입할 때와 비교시 조직을 이식한 경우 폐결 절의 발생률이 감소하는 단점이 있다. 이 연구에서는 상기의 두 모델의 장단점을 보완한 방법을 택하였으며, 유도관 (canula)을 통하여 약 1×1×1 mm의 조직을 전산화 단층 촬 영 유도 하에 토끼의 우하엽 폐동맥 바로 옆의 폐실질에 이 식하였다. 저자들은 이 방법을 총 60마리의 토끼에 시행하여 15마리에서 단일 폐결절 동물 모델을 만들 수 있었다. 이 방 법 역시 수술적인 방법과 마찬가지로 폐결절의 발생률이 정 제액을 주입할 때보다는 성공률이 낮지만, 간편하고 시간이 절약되며, 시바바늘을 통한 정제액 주입시 발생하는 기흉의 빈도도 현저하게 줄일 수 있다는 장점이 있다.
결론적으로 고주파 소작술 후 완전 소작술과 불완전 소작 술을 예측하기 위한 중요한 CT소견은 소작된 병변의 크기 증 가와 조영증강 형태의 변화임을 알 수 있었다. 따라서 폐암을 고주파 소작술을 시행한 후 크기의 증가가 적거나 조영증강 이 되는 부분이 남아 있으면 반복치료를 고려해야 한다.
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Address reprint requests to : Gong Yong Jin, M.D., Department of Diagnostic Radiology, Chonbuk National University Hospital, 634-18 Keumam-dong, Chon-ju, Chonbuk 561-712, South Korea.
Tel. 82-63-250-1172 Fax. 82-63-272-0481 E-mail: [email protected]
Percutaneous Radiofrequency Thermal Ablation of Lung VX2 Tumors in a Rabbit Model: Evaluation with Helical
CT Findings for the Complete and Partal Ablation
1Gong Yong Jin, M.D., Young Min Han, M.D., Yeong Su Lim, M.D., Kyu Yun Jang, M.D.2, Sang Yong Lee, M.D., Gyung Ho Chung, M.D.
1Department of Diagnostic Radiology and 2Department of Surgical Pathology, Chonbuk National University Medical School
Purpose: To evaluate the radiologic findings for complete and partial ablation after percutaneous CT-guided transthoracic radiofrequency ablation (RFA) of lung VX2 tumor implanted in rabbits.
Materials and Methods: Thirteen rabbits with successfully implanted lung VX2 were used. Three rabbits as controls did not receive RFA while the other ten rabbits underwent RFA; 5 complete and 5 partial. RFA was performed using an internally cooled, 17-gauge electrode (Radionics, Burlington, MA) with a 1-cm active tip under CT guidance. Postprocedural CT was performed within 3 days, and we analyzed the ablated size, en- hancement pattern, shape, margin, and complications of the complete and partial ablation groups. Rabbits were sacrificed after postprocedural CT with an overdose of ketamine, and pathologic findings of the ablated groups were compared with those of the control group.
Results: The size of the ablated lesions and the enhancement pattern differed between the completely and par- tially ablated groups on chest CT. The size of the ablated lesions was increased by 47.1% in the completely ab- lated group and by 2.1% in the partially ablated group. In the completely ablated group, VX2 tumor showed absolutely no enhancement, whereas only ablated pulmonary parenchyma outside VX2 showed mild en- hancement on enhanced CT. In the partial ablated group, a part of VX2 became strongly enhanced on en- hanced CT. On microscopic examination, the completely ablated group demonstrated that a viable tumor cell was not visible. In the partially ablated group, however, a viable tumor cell within the surrounding fibrous capsule on the peripheral area of the VX2 was observed.
Conclusion: The important CT findings for evaluation of complete and partial RFA are the ablated size and en- hancement pattern of the ablated lesion.
Index words :Computed tomography (CT) Interventional procedures Lung neoplasms, therapy Radiofrequency ablation Animals
