서론
유방암은 우리나라 여성암 중 2번째로 흔한 암이며 발병률이 지속적으로 증가하고 있다(1). 유방암의 진단은 일차적으로 유 방촬영술과 유방초음파를 이용하지만, 수술 전 다초점성, 다발 성, 혹은 양측성 유방암을 진단하거나 병변 범위를 평가하여 병 기를 결정하며, 수술 후 잔여종양의 존재, 항암치료의 효과 판 정, 재발과 수술반흔의 감별진단을 위해 유방 자기공명영상을 촬영하는 환자가 늘고 있다(2-5). 그러나 유방 자기공명영상은 유방조직에 초점을 맞춘 특수검사이기 때문에 우연히 발견되는 유방 이외 조직의 이상소견에 대해서는 간과되는 경우가 많다 (6). Rinaldi 등(7)의 연구에서는 유방 자기공명영상에서 우연 히 발견되는 유방 이외 조직의 이상소견의 빈도와 임상적 중요
성에 대해 분석하였으며, 이 중 골병변은 7%로 간(51.9%), 폐 (11.2%) 다음의 빈도를 보였으나 유방 자기공명영상에서 우연 히 발견된 소견이 골병변일 경우 전이일 가능성이 89%로 우연 히 발견된 여러 장기의 병변들 중에 가장 양성 예측도(positive predictive value)가 높다고 하였다. 이처럼 골전이에 대한 양성 예측도가 높은 유방 자기공명영상에서 발견된 골병변이 골전이 가 아닌 양성(benign) 골병변임을 예측하는 것은 추후 환자에 게 불필요한 침습적 검사나 반복적인 추가 영상검사를 줄일 수 있어 중요한 임상적 의미가 있겠다. 그러나 유방 자기공명영상 에서 골병변을 형태별로 분류하여 양성 및 전이에 대한 감별소 견을 연구한 경우는 없었다.
이 연구에서는 유방암 환자의 유방 자기공명영상에서 우연히 발견된 골병변을 형태별로 분류하여 양성 골병변과 골전이의
J Korean Soc Radiol 2014;70(2):137-143 http://dx.doi.org/10.3348/jksr.2014.70.2.137
Received October 4, 2013; Accepted December 4, 2013 Corresponding author: Eun Suk Cha, MD Department of Radiology, Ewha Womans University Mokdong Hospital, Ewha Womans University School of Medicine, 1071 Anyangcheon-ro, Yangcheon-gu, Seoul 158-710, Korea.
Tel. 82-2-2650-5899 Fax. 82-2-2650-5302 E-mail: [email protected]
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Purpose: To differentiate between the MRI findings for benign bone lesion and me- tastasis detected by breast MRI in patients with breast cancer and to evaluate the conspicuity of bone lesions according to MR sequences.
Materials and Methods: In 14 patients with 15 bone lesions, the MRI findings were statistically analyzed to differentiate between benign bone lesion and metas- tasis. We considered margin, signal intensity on T2-weighted image (T2WI) with spectral attenuated inversion recovery (SPAIR), enhancement, and patterns of bone lesions (focal mass, diffuse infiltration, and extraosseous soft tissue change), as well as the conspicuity of bone lesions in each MR sequence.
Results: There was a statistically significant difference in the frequency of a solitary focal mass pattern between benign bone lesion and metastasis (p = 0.044). The margin, signal intensity on T2WI with SPAIR, and enhancement were not signifi- cantly different between benign bone lesion and metastasis. Both T2WI with SPAIR and delayed phase of contrast enhanced MRI were superior to other sequences in terms of lesion conspicuity.
Conclusion: A solitary focal mass pattern indicates a high probability of benign bone lesion on breast MRI in patients with breast cancer. Bone lesions tend to have greater conspicuity on T2WI with SPAIR and delayed phase image of contrast en- hanced MRI, compared to results for other MR sequences.
Index terms Breast
Magnetic Resonance Imaging Metastasis
Diagnosis of Benign and Metastatic Bone Lesions on Breast MRI in Patients with Breast Cancer
유방암 환자의 유방 자기공명영상에서 발견된 양성 및 전이성 골병변의 진단
Bo Bae Lee, MD, Ji Young Hwang, MD, Eun Suk Cha, MD
Department of Radiology, Ewha Womans University Mokdong Hospital, Ewha Womans University School of Medicine, Seoul, Korea
mm; 절편간격, 0 mm; NEX 1] 축상면 영상(axial image) 및 3차원 지방억제 T1 강조 경사에코 축상면 영상(TR/TE, 4.65/2.3 msec; flip angle, 12°; field of view, 320 × 320 mm; matrix, 320 × 320; 절편두께, 1 mm; 절편간격, 0 mm;
NEX 1)을 얻었다. 역동적 조영증강 검사는 가돌리늄(gadolini- um 0.1 mmol/kg body weight of Gd-DTPA; Magnevist, Bayer Schering Pharma AG, Berlin, Germany)을 2 cc/sec로 혈관 내 주입 후 동일한 조건으로 연속적인 5회의 조영증강 영상 을 얻었다. 후처리(post-processing)영상으로 최대 조영증강 영 상에서 조영증강 전 영상을 뺀 표준감산(standard subtraction)영 상을 얻었다. 확산강조영상은 에코평면영상(single-shot, spin echo, echo-planar imaging) 기법을 사용했으며 촬영 조건은 TR/TE, 7054/79 msec; b value, 0/800 sec/mm2; flip an- gle, 90°; field of view, 340 × 340 mm; matrix, 104 × 134 mm; 절편두께, 4 mm; 절편간격, 0 mm; NEX 3이었다.
영상소견의 분석
2명의 영상의학과 의사가 독립적으로 유방 자기공명영상에서 골병변의 수(단일성 vs. 다발성), 위치, 크기, 경계, 지방억제 T2 강조영상에서 신호강도, 조영증강 여부 등을 평가하였다. 유방 자기공명영상에서 분석한 소견을 바탕으로 골병변의 형태를 1) 골수 내에 국한된 원형이나 타원형의 종괴 형태인 국소종괴(fo- cal mass), 2) 골수 전체 혹은 일부의 신호강도를 변화시키지만 골수 내에 국한되고 피질 파괴를 보이지 않는 형태인 미만성 침 윤(diffuse infiltration), 3) 골 외 종괴 또는 골 주위 연부조직의 신호강도 변화로 보이는 골 주위 연부조직 변화(extraosseous soft tissue change)로 분류하였다(Fig. 1). 또한 일상적인 유방 자기공명영상 펄스연쇄에서 골병변의 명확도를 평가하기 위해 서 동일한 위치의 골병변을 대상으로 골병변과 주위 조직의 신 호강도를 비교하고 각 골병변의 경계를 평가하여 명확 혹은 비 명확으로 판독하였고, 판독 결과의 불일치가 있을 시에는 상호 합의하에 결정하였다. 골병변이 명확하게 보이는 펄스연쇄가 여러 개인 경우에는 명확하게 보이는 모든 펄스연쇄를 선택하 였다. 펄스 연쇄에 따라 명확하게 보이는 골병변의 수를 비교하 여 평가하였다. 유방 자기공명영상 외에 시행된 다른 영상의학 적 검사로는 늑골 단순촬영(rib series) 8예, 흉골 단순촬영 (sternum oblique and lateral view) 1예, 골스캔(bone scan) 15 예, 양전자방출단층촬영술(positron emission tomography; 이 하 PET) 15예가 있었다.
골전이와 양성 골병변의 진단
유방암의 진단시 시행한 PET에서 2.5~3.0 이상의 평균표준 감별 소견을 알아보고자 하였다. 아울러 일상적인 유방 자기공
명영상의 펄스연쇄(pulse sequence)에서 골병변의 명확도를 비 교하고자 하였다.
대상과 방법
대상 환자
2010년 8월부터 2012년 12월까지 본원을 내원하여 유방암 의 심하에 유방 자기공명영상을 시행한 후, 조직 생검 또는 수술을 통하여 유방암으로 확진된 환자 1172명(나이: 26~88세, 평균 나이: 51.74세, 여자: 1169명, 남자: 3명) 중 유방 자기공명영상 에서 영상영역에 포함된 흉골, 늑골의 골병변이 있는 14명의 환 자를 대상으로 하였다. 환자는 모두 여자이며 나이는 31~68세, 평균 48세였다. 이 중 6명은 유방보존술(breast conserving sur- gery), 8명은 광범위 유방절제술(modified radical mastectomy) 을 시행하였다. 유방암의 병기는 T0 (Tis) 1명, T1 5명, T2 5 명, T3 1명, T4 2명이었다. 유방암의 병기 분류는 2006 Amer- ican Joint Committee on Cancer를 참조하였다(8).
자기공명영상 검사방법
유방 자기공명영상은 전용 7-channel 유방 코일(SENSE BREAST 7 Coil)과 3.0T 장비(Achieva, Philips Medical Sys- tems, Best, The Netherlands)를 사용하여 촬영하였다. 지방억 제 반전회복 기법(spectral attenuated inversion recovery)을 이 용한 지방억제 T2 강조영상[repetition time (이하 TR)/echo time (이하 TE), 11042/70 msec; flip angle, 90°; field of view, 200 × 320 mm; matrix, 332 × 261; 절편두께, 3
Fig. 1. Illustration of pattern of bone lesions in breast MRI. Focal mass pattern represents a round or oval mass confined in marrow space (A) or an expansile mass (B). Diffuse infiltration pattern represents signal intensity change of whole marrow space (C) or part of marrow space (D), which are confined in marrow space without cortical destruction.
Extraosseous soft tissue change pattern represents extraosseous mass (E) or signal intensity change of periosteal soft tissue (F).
A B
C D
E F
하였을 때, 불분명한 경계를 보이는 병변(p = 0.622), T2 강 조영상에서 고신호강도를 보이는 병변(p = 1.000), 조영증강 영상에서 조영증강을 보이는 병변(p = 0.580)에서 양성 골병 섭취계수(mean standardized uptake value; 이하 SUV)를 보이
는 병변을 PET 양성(positive)으로 평가하였고, 양성(benign) 골 병변은 PET 양성을 보이는 병변 중 이후 추적검사, 조직생검을 통해 양성 골병변으로 확인된 병변과 PET 음성(negative)을 보 이는 병변 중 추적검사를 통해 변화를 보이지 않거나 골절로 확 인된 병변으로 진단하였다. 골전이는 PET 양성을 보이는 병변 중 이후 추적검사, 조직생검을 통해 양성 골병변으로 확인된 병 변을 제외한 병변을 골전이로 진단하였다. 유방 자기공명영상 에서 우연히 발견된 골병변에 대한 조직생검은 15예의 병변 중 1예에서 시행되었다.
통계적 분석
유방 자기공명영상에서 발견된 골병변의 경계, 지방억제 T2 강조영상에서 신호강도, 골병변의 조영증강 소견과 골병변의 형 태에 따른 골전이 및 양성 골병변 진단의 빈도를 Fisher의 정확 한 검정을 사용하여 분석하였다. p값은 0.05 미만일 때 통계적 으로 유의한 것으로 간주하였다. 통계적 분석에는 SPSS 소프트 웨어를 이용하였다(SPSS version 18.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA).
결과
우연히 발견된 골병변 중 PET 양성(positive) 소견을 보인 병 변은 12예 있었으며, 그 중 골전이 병변은 9예 있었고(Figs. 2, 3), 나머지 3예는 각각 추적검사에서 골절(Fig. 4), 늑골 단순 촬영에서 섬유성이형성증(fibrous dysplasia)(Fig. 5), 조직검사 에서 육아종(granuloma)으로 확인된 양성(benign) 골병변이었 다. PET 양성을 보인 병변의 SUV는 4.1~15.4의 분포를 보였 으며 가장 높은 SUV를 보인 병변은 15.4였다. PET에서 음성 (negative) 소견을 보인 병변은 3예 있었으며, 추적 유방 자기공 명영상에서 변화가 없는 2예(Fig. 6)와 골절로 확인된 1예의 병변을 양성(benign) 골병변으로 진단하였다. 골병변은 다발성 이 1예로 흉골과 늑골에 1개씩 골병변이 있었고, 그 외 모두 단 일성 병변이었다. 골병변의 위치는 흉골 6예(40%), 늑골 9예 (60%)였다. 골병변의 크기는 평균 25.1 mm로 흉골은 17.4 mm, 늑골은 28.1 mm였다. 경계는 분명한 경우 6예(40%), 불분명한 경우 9예(60%)였다. 지방억제 T2 강조영상에서 고 신호강도를 보이는 병변은 10예(67%), 조영증강 영상에서 조 영증강을 보이는 병변은 10예(67%)였다. 불분명한 경계를 보 이는 골병변 9예 중 6예, T2 강조영상에서 고신호강도를 보이 는 병변 10예 중 6예, 조영증강을 보이는 병변 10예 중 5예에 서 골전이가 진단되었다. Fisher의 정확한 검정을 사용해 분석
Fig. 2. A 47-year-old female with sternal metastasis showing diffuse infiltration pattern. Bone lesion with diffuse infiltration (arrow) is not- ed in sternum on axial T2-weighted image with spectral attenuated inversion recovery.
Fig. 3. A 31-year-old female with rib metastasis showing extraosse- ous soft tissue change pattern. Extraosseous mass formation (arrow) is noted in right lower rib on dynamic enhanced MRI (delay phase).
Fig. 4. A 50-year-old female with fracture showing extraosseous soft tissue change pattern. Fracture line and surrounding bone marrow edema (arrows) is noted in left lower rib on axial T2-weighted image with spectral attenuated inversion recovery.
tion) 5예, 골 주위 연부조직 변화(extraosseous soft tissue change) 형태의 병변은 7예 있었다. 국소종괴 형태는 3예 모두 단일 양성 병변이었으며 골전이 병변은 없었다. 미만성 침윤 형 변과 골전이의 빈도에 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았
다(Table 1). 형태적으로 분류하였을 때 골병변 중 국소종괴 (focal mass) 형태의 병변은 3예, 미만성 침윤(diffuse infiltra-
Table 1. Characteristics of Bone Lesions in Breast MR Imaging
MRI Features of Bone Lesions Number of Bone Lesion (%) p Value
Total Benign Bone Lesion Bone Metastasis
Number Single 13 (87) 6 (40) 7 (47) NA
Multiple 2 (13) 0 (0) 2 (13)
Location Sternum 6 (40) 2 (13) 4 (27) NA
Rib 9 (60) 4 (27) 5 (33)
Margin Well-defined 6 (40) 3 (20) 3 (20) 0.622
Ill-defined 9 (60) 3 (20) 6 (40)
Signal intensity on T2- Hyperintense 10 (67) 4 (27) 6 (40) 1.000
weighted image with SPAIR Hypointense 5 (33) 2 (13) 3 (20)
Enhancement bone lesion Enhancement 10 (66) 5 (33) 5 (33) 0.580
Non enhancement 5 (33) 1 (6) 4 (27)
Note.-NA = non-applicable, SPAIR = spectral attenuated inversion recovery Fig. 5. A 43-year-old female with fibrous dysplasia showing focal mass pattern.
A. Dynamic enhanced MR image (delay phase) shows a well defined expansile bone lesion (arrow) in left 3rd rib.
B. Radiography (rib series) shows well defined osteolytic bone lesion (arrow) at left 3rd rib anterior arc, representing typical feature of fibrous dysplasia.
Fig. 6. A 60-year-old female with bone lesion showing diffuse infiltration pattern in sternum.
A. On initial breast T2 weighted MRI with spectral attenuated inversion recovery, there are segmental infiltration (arrow) in left side sternum, which is possibility of sternal metastasis. However, this sternum lesion is not changed on follow-up MRI, 5 months later (not shown).
B. Positron emission tomography-CT shows no definite uptake in sternal area. This bone lesion has been considered as probable benign bone le- sion. This patient has been free of cancer recurrence for 3 years since she had been diagnosed breast cancer.
B
B A
A
를 확인하기 위해 추적검사 또는 조직 생검으로 확인하는 것이 필요하겠다.
기존에 알려진 골전이를 진단하는 자기공명 영상소견은 T1 강조영상에서 저신호강도, T2 강조영상에서 고신호강도, 골수 부종, 골주위 연부조직 변화, 확산강조영상 고신호강도 등이다 (7, 10). 그 외 불분명한 경계를 보이거나 골피질이 파괴되고, 골 외 종괴를 보이는 소견도 골전이를 시사한다(11). 이 연구에서 유방 자기공명영상에서 T2 강조영상에서 고신호강도를 보이는 병변, 조영증강을 보이는 병변, 불분명한 경계를 보이는 병변 등 은 모두 양성 골병변과 골전이 간의 통계적으로 유의한 빈도 차 이를 보이지 않았다. 따라서 불분명한 경계, T2 강조영상 고신 호 강도, 조영증강 등 기존에 알려진 골전이의 소견은 늑골 및 흉골에 호발하는 골절, 육아종, 섬유성이형성증 등의 양성 골병 변에서도 보일 수 있어 주의를 요한다.
이 연구에서 유방 자기공명영상의 다양한 펄스연쇄 중 지방 억제 T2 강조영상, 역동적 조영증강 지연영상에서 확산강조 영 상이나 조영증강 초기영상보다 골병변이 명확하게 보여 흉골 및 늑골의 골병변 발견에 가장 유용하였다. Grankvist 등(12)은 골 전이의 진단에 단시간 반전회복 T2 강조영상(short tau inver- sion recovery)이 가장 특이도가 높다고 하였던 바 있다.
이 연구의 제한점은 첫째, 소수의 환자를 대상으로 하여 표 본 수의 제한이 있으며, 둘째, PET와 추적검사를 통해 임상적 인 진단은 되었지만 모든 골병변의 병리소견을 확인하지는 않 았다는 것이다.
결론적으로 유방 자기공명영상에서 우연히 발견된 골병변은 태 5예 중 4예가 골전이로 진단된 병변이었고 골 주위 연부조직
변화 형태 7예 중 5예는 골전이로 진단된 병변이었다. 다발성 병변을 보인 한 환자에서는 흉골에 미만성 침윤 형태, 늑골에 골주위 연부조직 변화 형태를 보였으며 각각 골전이로 진단되 었다. 골병변의 형태에 따른 골전이 진단의 빈도를 Fisher의 정 확한 검정을 사용하여 분석하였을 때 국소종괴 형태는 양성 골 병변과 골전이의 빈도 차이가 통계적으로 유의하였으며(p = 0.044), 미만성 침윤 형태와 골주위 연부조직 변화 형태는 양 성 골병변과 골전이 간에 통계적으로 유의한 빈도 차이를 보이 지 않았다(Table 2).
유방 자기공명영상의 일상적인 펄스연쇄에서 골병변의 병변 명확도를 평가한 결과 지방억제 T2 강조영상, 역동적 조영증강 지연영상에서 각 13예로 확산강조 영상이나 조영증강 초기 영 상보다 골병변이 명확하게 보였다(Table 3).
고찰
자기공명영상은 전산화단층촬영술(computed tomography) 에 비해 절편 간격(slice gap)이 크고, 전용코일을 사용하므로 영상영역(field of view)이 작으며, 특히 유방 자기공명영상은 흉곽의 호흡과 박동에 따른 운동인공물이 있을 수 있어 골병변 의 발견에 다소 어려움이 있을 수 있다. 그러나 흉골과 늑골의 골병변을 발견하는 데 있어서는 다른 영상방법도 제한점이 많 아 유방 자기공명영상이 유용하게 사용될 수 있다. Liu 등(9)의 연구에서는 자기공명영상이 PET와 골스캔보다 유방암의 골전 이 진단에 민감도와 특이도가 높다고 보고했다. 그러나 앞서 언 급한 바와 같이 기존 연구에서는 유방 자기공명영상에서 우연 히 발견된 골병변을 형태별로 분류한 경우가 없었고, 양성 골병 변을 예측하는 소견에 대해서는 보고된 결과가 거의 없었다.
이 연구 결과, 골병변의 형태별로 보았을 때 단일 국소종괴 형태는 양성 골병변과 골전이 간에 통계적으로 유의한 빈도 차 이를 보였고 미만성 침윤 형태, 골 주위 연부조직 변화 형태는 양성 골병변과 골전이 간의 통계적으로 유의한 빈도 차이를 보 이지 않았다. 따라서 우연히 발견된 골병변이 단일 국소종괴 형 태로 보일 경우 양성 골병변일 가능성이 높으며 미만성 침윤 형 태나 골 주위 연부조직 변화 형태로 보일 경우에는 골전이 여부
Table 2. Differentiation of Benign Bone Lesion from Metastasis According to the Pattern of Bone Lesion
The Pattern of Bone Lesion Number of Bone Lesion (%) p Value
Total Benign Bone Lesion Bone Metastasis
Focal mass 3 (20) 3 (20) 0 (0) 0.044
Diffuse infiltration 5 (33) 1 (7) 4 (27) 0.580
Extraosseous soft tissue change 7 (46) 2 (13) 5 (33) 0.608
Table 3. The Conspicuity of Bone Lesions According to MR sequences
Imaging Sequences Number of Conspicuous
Bone Lesion (%) Axial T2-weighted image with SPAIR 13 (86) Dynamic enhanced MRI
Precontrast phase image 5 (33)
Early phase image 6 (40)
Delay phase image 13 (86)
Standard subtraction 10 (66)
Diffusion weighted image (b = 0) 8 (53) Diffusion weighted image (b = 800) 8 (53) Note.-SPAIR = spectral attenuated inversion recovery
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영증강을 보이는 병변, 불분명한 경계를 보이는 소견들로 양성 병변과 전이성 병변을 감별하는 데 도움이 되지 않았으며, 단일 국소종괴 형태를 보이는 경우 양성 골병변일 가능성이 의미 있 게 높았다. 또한 별도의 추가영상 없이 일상적인 펄스연쇄 중 지 방억제 T2 강조영상, 역동적 조영증강 영상 중 지연영상에서 골병변의 명확도가 높으므로 이들 펄스연쇄를 주시하면 흉골 및 늑골의 골병변을 간과하지 않을 수 있다.
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유방암 환자의 유방 자기공명영상에서 발견된 양성 및 전이성 골병변의 진단
이보배 · 황지영 · 차은숙
목적: 본 연구에서는 유방암 환자의 유방 자기공명영상에서 양성 골병변과 골전이의 감별 소견을 알아보고자 하였다. 또 한, 유방 자기공명영상의 펄스연쇄(pulse sequence) 중 골병변이 가장 명확하게 보이는 연쇄를 찾고자 하였다.
대상과 방법: 14명 환자 15예의 골병변을 대상으로 하여 각 골병변의 경계, 지방억제 T2 강조영상에서 신호강도, 조영증 강 여부 및 골병변의 형태(국소종괴, 미만성 침윤 및 골 주위 연부조직 변화 형태로 분류)에 따른 양성 골병변과 골전이 진 단의 빈도 차이를 통계적으로 분석하였다. 또한 각 펄스연쇄에 따른 골병변의 명확도를 평가하였다.
결과: 단일 국소종괴 형태의 소견만이 감별에 통계적으로 유의했으며(p = 0.044), 골병변의 경계, T2 강조영상의 신호 강도, 조영증강 여부는 양성 골병변과 골전이의 감별에 유의하지 않았다. 다른 펄스연쇄에 비해 T2 강조영상 및 역동적 조 영증강 지연영상에서 골병변이 더 명확하게 보였다.
결론: 유방암 환자의 유방 자기공명영상에서 골병변이 단일 국소종괴 형태를 보이는 경우 양성 골병변일 가능성이 높았 다. 또한 지방억제 T2 강조영상, 역동적 조영증강 지연영상에서 골병변 명확도가 우수하였다.
이화여자대학교 의학전문대학원 목동병원 영상의학과
