02 임상 핵의학 진단 (11~20) 고창순 핵의학 제4판 요약정리

11 뇌종양

 양전자방출단층촬영(PET, positron emission tomography)은 뇌종양의 진단, 등급 설정, 예후 예측, 치료계획 수립 및 치료효과 판정, 방사선 치료계획 수립, 생검 위치 선정 등 뇌종양과 관련된 전 과정에서 중요한 수단으로 사용될 수 있다.

 

1) 당대사 : [18F]Fluorodeoxyglucose(FDG)

(1) 뇌종양의 진단, 등급 및 예후

(2) 방사선 괴사와 종양 재발의 구분

(3) 생검 위치 선정

 

2) 아미노산 대사

(1) [11C]Methionine (MET)

(2) [18F]Fluoroethyltyrosine (FET)

(3) [18F]Fluorodopa (FDOPA)

 

3) DNA 합성 : [18F]Flurothymidine(FLT)

 

4) 기타

(1) 저산소증(hypoxia): [18F]Fluoromisonidazole (FMISO)

(2) 소마토스타틴수용체2 Somatostatin receptor 2 (SSTR2) : 68Ga-DOTATATE

(3) Tanslocator protein (TSPO) : [11C]OK11195

(4) Lipid metabolism : [18F]Fluorocholine

(5) Deoxycytidine kinase : [18F]Clofarabine

(6) Chemisoption on the surface of hydroxyapatite matrix of bone : [18F]NaF

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11404. FLT의 장점?  

a. 치료 조기 평가 

정답: a. 치료 조기 평가 

고창순 핵의학 제4판 2-11 p.331

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12 두경부

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13 폐암 및 종격동 종양

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14 식도암

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15 유방암

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16 복부암

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17 비뇨생식기암

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18 혈액암

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19 퇴행성 뇌질환 : 치매와 신경퇴행성 운동질환

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10806. Alzheimer's disease 에 사용하는 PET용 방사성 의약품을 1)2가지 열거하고 2)특징적 소견을 기술하시오

제4판에서는 퇴행성 뇌질환이 별도의 파트로 분리되었음.

풀이: 
1) 치매 환자의 뇌의 구조적 평가 : 구조적 뇌자기공명영상(Magnetic Resonance Image, MRI)

2) 치매의 뇌혈류 및 포도당대사 영상

3) 치매의 단백질병리 영상

고창순 핵의학 제4판 2-19

11203. 뇌종양 영상이 아닌것? 

1. FDG
2. FLT
3. methionine
4. PIB

정답: 4. PIB

풀이: 

11C-PIB PET : Alzheimer's disease

11506. amyloid PET/CT image 이환된 해부학적 부위 3개 쓰기

정답:  
[11C]PIB (뇌피질의 아밀로이드 결합)  
 : 전두엽, 측두엽, 두정엽과 일부 후두엽을 포함하는 연합피질영역 및 선조체  
[18F]FDDNP (내측측두엽에 집적된 타우 단백질에 선택적으로 결합)  
 : 해마와 편도 등 내측 측두엽에서의 섭취 증가  

풀이:  
포도당대사
18F-FDG PET
 : 양쪽 측두두정엽피질의 대칭적인 대사감소
내측측두엽의 대사감소
아밀로이드 영상
11C-PIB PET
 : 전두엽, 측두엽, 두정엽과 일부 후두엽을 포함하는 연합피질영역 및 선조체에 높은 11C-PIB 집적을 나타낸다.
18F-FDDNP PET
 : 해마와 편도 등 내측 측두엽에서의 섭취 증가

고창순 핵의학 제4판 2-19 p.190~

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20 뇌혈관질환 및 기타 뇌영상법

1. 뇌혈관질환

1) 신경활동성 평가에 이용되는 생리학적 지표

2) 뇌혈류용 방사성의약품

(1) 뇌혈류 SPECT 영상용 방사성의약품 개발

 이상적인 뇌혈류영상용 방사성의약품은 다음의 특성을 만족하여야 한다. ① 혈액-뇌장벽을 자유롭게 이동할 수 있으면서 자유롭게 확산되어야 한다. 이를 위해서는 화합물은 지방친화적(lipophilic)이고, 체내에서 중성 pH를 유지하여야 하며, 분자량이 작아야 한다(400~600 Da 미만). 또한, 가능한 한 혈액내에서 단백질과 결합이 적어야 한다. ② 체내 주사 후 최초순환뇌조직추출률(first-pass extraction)이 높아야 한다. ③ 혈액-뇌장벽을 통과한 방사성의약품은 국소뇌혈류에 비례하여 분포하여야 한다. ④ 일단 뇌조직에 분포된 후 영상획득에 충분한 시간 동안 분포의 변동 없이 뇌조직에 정체되어야 한다. ⑤ 뇌조직에서 대사가 거의 일어나지 않아야 하며, 뇌조직에 섭취되지 않은 화합물은 배후조직에서 빨리 제거되어야 한다. ⑥ 표지된 방사성동위원소의 에너지나 반감기 등의 물리적 성질이 영상 획득에 적당하여야 한다.

(2) 99mTc-HMPAO

 99mTc-HMPAO (d,1hexamethylpropylene amine oxime)는 임상적으로 현재 가장 많이 이용되고 있는 뇌혈류 SPECT용 방사성의약품 중 하나이다.

  99mTc-HMPAO는 중성의 지용성 물질로 뇌-혈액장벽을 자유롭게 통과하여 뇌혈류에 비례하여 분포한다. 99mTc-HMPAO의 뇌세포 내 정체기전은 확실하지 않으나 세포 내에서 강한 환원력을 가지고 있는 thio 구조의 글루타치온(glutathione)과 반응하여 수용성, 비확산성 대사물로 전환된 뒤 뇌조직에 정체되는 것으로 생각된다.

99mTc-d,1-HMPAO의 정상 최초순환 뇌조직 추출률은 약 76%로, 인체에 정맥주사된 99mTc-HMPAO는 1분 이내에 최대 뇌섭취에 도달하는데, 이때 투여량의 3.5~7.0%가 뇌로 섭취된다. 뇌 방사능의 15%가 주사 후 2분 이내에 제거되며(초기역확산, initial backdiffusion), 이후 24시간 동안 99mTc의 물리적 붕괴를 제외하고는 뇌방사능의 변화가 거의 일어나지 않는다.

(3) 99mTc-ECD

 99mTc-ECD (L,L-ethyl cysteinate dimer)는 99mTc-HMPAO와 함께 임상적으로 널리 이용되고 있는 뇌혈류영상용 방사성추적자이다.

 주사된 99mTc-ECD는 5분 이내에 뇌방사능을 나타내며, 이때 투여량의 4.8~6.8%가 섭취된다. 99mTc-ECD는 뇌조직 내의 esterase에 의한 특이효소반응으로 혈액-뇌장벽을 통과하지 못하는 극성 대사물로 재빨리 탈에스테르화됨으로써 뇌조직에 정체된다.

 혈액 및 뇌 이외의 부위에서 99mTc-ECD는 신속히 제거되지만 뇌조직으로부터의 제거는 다른 어떤 장기보다 천천히 일어나므로, 투여 후 초기부터 높은 뇌/연조직방사능 비를 보이며 뇌/연조직방사능 비는 주사 후 적어도 수시간 동안 시간경과에 따라 더욱 높아진다. 폐로부터의 제거도 재빨리 일어나서 인접 배후방사능으로부터 야기되는 문제를 더욱 줄일 수 있다. 결국 99mTc-ECD는 질적으로 우수한 뇌혈류영상을 제공한다. 뇌혈류검사에 사용되는 기존 방사성 추적자에서는 높은 순환혈액방사능이나 방사성의약품 투여 후 방사능의 변동이 문제점으로 지적되어 왔는데, 99mTc-ECD는 혈액으로부터의 제거가 신속한 반면 뇌조직에서의 제거가 비교적 느려 뇌혈류 검사에 적합한 방사성의약품이다. 특히, 99mTc-ECD는 신속한 혈액제거로 인하여 허혈성 뇌졸중에서 자동조절에 의한 국소뇌혈액량의 증가가 영상의 질에 미치는 영향을 최소화할 수 있기 때문에 허혈부위를 발견하는 데 유리하다. 일반적으로 99mTc-ECD 영상이 99mTc-HMPAO는 물론 123I-IMP보다도 허혈성 병소를 더 잘 발견할 수 있는데, 이는 병소-정상조직 대조비와 공간해상력이 더 높기 때문이다. 99mTc-ECD를 이용한 뇌혈류 SPECT의 최적 촬영 시간은 대부분의 연조직방사능이 제거되는 주사 후 1시간 또는 그 이후이다.

 99mTc-ECD의 뇌 제거는 느리게 일어나, 처음 1시간 동안 약 12%가 제거되며, 이후 시간당 5~6%가 제거되어 4시간 후에는 25% 정도가 제거되는 것으로 알려져 있다. 시간경과에 따라 뇌조직으로부터 99mTc-ECD의 유의한 제거가 일어나나 그 제거 속도는 뇌의 전영역에서 동일하여 높은 혈류의 회백질에서의 99mTc-ECD 제거 속도가 혈류가 낮은 백질에서와 같다. 이는 99mTc-ECD의 뇌 제거가 뇌혈류와 일차적으로 연관되어 있지 않음을 시사한다. 따라서 뇌조직 내에서 재분포가 일어나지 않으며 회백질/백질방사능 비는 시간이 경과하여도 높고 일정하게 유지될 수 있다.

 99mTc-ECD의 주 배설경로는 신장이다. 99mTc-ECD는 혈액으로부터 재빨리 제거되어 주사 후 2시간까지 투여량의 55%가 소변으로 배설된다. 따라서 방사선피폭에 의한 위험장기는 방광이며, 이는 배뇨간격을 변화시킴으로써 방사선피폭을 줄일 수 있다는 점에서 바람직하다.

 99mTc-ECD는 99mTc-HMPAO와 달리 방사화학적 안정성이 뛰어나기 때문에 간질 발작과 같은 급성 신경학적 상태의 환자에게 미리 제조해 놓은 99mTc-ECD를 즉각 투여할 수 있으며, 따라서 99mTc-ECD를 이용함으로써 특히 급성 신경학적 질환에서 뇌혈류영상의 진단적 유용성을 더욱 확장시킬 수 있다.

(4) 뇌혈류 SPECT 영상의 비교

 99mTc-ECD의 경우 최초순환추출률이 99mTc-HMPAO에 비하여 낮으나, 역확산이 거의 없어 99mTc-HMPAO와 비슷한 초기섭취 및 동역학을 나타낸다. 99mTc-ECD는 99mTc-HMPAO에 비하여 뇌에서 제거되는 속도가 빠르고, 뇌-연조직 간의 섭취대조율도 더 높으며 이 섭취대조율은 시간이 지남에 따라서 더 증가된다. 또한, 뇌혈류 분포에도 차이가 나타내는데, 99mTc-HMPAO의 경우 상대적으로 시상과 전두엽, 소뇌에서 99mTc-ECD보다 더 높게 나타나며, 99mTc-ECD는 후두엽과 두정엽에서 더 높은 섭취를 보인다. 내측측두엽에서의 섭취도 서로 다른 양상으로 보인다.

 이러한 분포의 특성은 99mTc-ECD와 99mTc-HMPAO의 생물학적 특성 차이에서 비롯하는 것으로 다음의 이유로 요약할 수 있다. 우선 99mTc-HMPAO의 비교적 낮은 최초순환 뇌조직 추출과 혈류의존성 역확산을 들 수 있다. (중략) 따라서 정상부위와 혈류감소부위 상의 대조가 낮아진다. 또 99mTc-HMPAO 정맥 주사 후 2~3분 이내의 초기역확산은 혈류에 비례하여 일어나므로, 정상부위에서는 99mTc-HMPAO의 역확산이 혈류저하부위에서보다 많이 일어난다. 따라서 SPECT 영상에서 정상부위와 혈류저하부위의 방사능 차이가 실제 혈류의 차이보다 작게 나타난다. 이러한 특성으로 99mTc-ECD 영상이 99mTc-HMPAO에 비하여 뇌경색 및 알츠하이머병 등에서 보이는 혈류감소 병변을 좀 더 쉽게 평가할 수 있어 진단예민도가 높다.

 

3) 뇌혈류 SPECT 영상법 및 정상뇌혈류 SPECT 소견

(1) 뇌혈류 SPECT 영상법

 99mTc-HMPAO는 화학적으로 불안정하여 합성 과정과 사용에 주의해야 한다. 99mTc는 24시간 이전에 용출한 적이 있는 발생기에서 용출한 후 2시간 이내에 합성에 사용해야 하며, 합성한 후 30분 이내에 사용해야 한다. 이러한 불안정성은 주석 이온의 양과 방사분해에 의해 발생하는 중간산물 때문이다. 또한, 시험관 내 불안정성 때문에 HMPAO 키트를 99mTcO4-로 재구성 한 후 30분 이내에 사용하여야 하며, 안정제를 첨가한 경우에는 표지 후 4시간까지 사용이 가능하다. 99mTc-ECD의 경우 조제 후 6시간까지 사용이 가능하다. 뇌혈류영상을 위한 99mTc-HMPAO와 99mTc-ECD의 사용량 및 이때의 방사선 흡수선량과 유효선량은 표 20-2와 같다.

	99mTc-HMPAO	99mTc-ECD
주살야 (i.v)	555~1,100 MBq	555~1,100 MBq
유효선량	0.0093 mSv	0.011 mSv

 저에너지 고해상도(Low energy high solution, LEHR) 또는 저에너지 초고해상도(Low energy ultra resolution, LEUHR) 평행구멍조준기를 주로 이용하고 일반적으로 범용조준기는 권장되지 않는다. 부채살조준기(fan-beam collimator)의 경우 평행구멍조준기에 비하여 해상도와 광자검출능 모두에서 장점을 지니고 있어 뇌영상 획득 시 선호된다. 긴구멍조준기(long bore collimator)나 사면구멍조준기(slant hole collimator)의 사용으로 해상도를 높일 수 있다.

(2) 정상 뇌혈류 SPECT 소견 및 판독

 

4) 뇌혈류 SPECT를 이용한 중재적 검사 

(1) 아세타졸아미드 부하검사

 혈관예비능(vascular reserve)의 평가를 위한 뇌혈관 확장제로서 CO2와 아세타졸아미드가 이용되고 있다.

 아세타졸아미드에 대한 국소뇌혈류 반응은 다음과 같은 세 가지 유형으로 나눌 수 있다.

표 20-3. 아세타졸아미드에 대한 국소뇌혈류 반응

유형	국소뇌혈류		관류압	혈관예비능	질명예
	안정상태	아세타졸아미드 투여 후
I	정상	증가(정상 반응)	정상	보전	정상, 측부순환이 충분히 발달되어 있는 폐쇄성 뇌혈관질환
II	감소	증가(정상 반응)	정상	보전	적절한 측부순환이 형성되어 있는 폐쇄성 뇌혈관질환, 선택적 신경세포소실, 수입신경로차단(해리), 알츠하이머병
III	정상 또는 감소	변화가 없거나 더욱 감소(비정상 반응)	감소	고갈	측부순환의 형성이 부적절한 폐쇄성 뇌혈관질환(혈역학적 원인의 뇌허혈), 혈관성 치매

(2) 와다(Wada) SPECT

 와다 검사(Wada test)는 난치성 측두엽간질로 측두엽절제술을 시행하는 환자에서 수술 전 기억과 언어기능에 대한 우성반구를 평가하는 방법이다. 간질병소가 위치하는 곳이 기억중추 또는 언어중추 부근인 경우 수술적 처치를 가할 때 우성대뇌반구라면 조심스러운 접근이 요구되며, 반면 비우성대뇌반구에서는 좀 더 근치적인 절제가 가능하다.

(3) 풍선폐쇄검사(Ballon Occlusion Test, BOT)

 

5) 폐쇄성 뇌혈관질환에서 뇌혈류 SPECT의 이용

6) 기타 뇌혈관질환에서 뇌혈류 SPECT 영상

 

2. 간질

1) 간질발작 시 뇌혈류 및 뇌대사 변화

 간질발작 시 신경세포의 활동량과 비례하여 간질병소의 혈류와 포도당 대사가 증가하게 된다.

 따라서, 발작기 영상에는 혈류량이 증가되어 있고 발작간기 영상에는 혈류량이 감소되어 있는 부위를 간질병소로 생각할 수 있다. [18F]FDG PET 영상은 [18F]FDG의 뇌섭취 기간 동안인 주사 후 30~45분간 뇌대사를 반영하므로, 상대적으로 짧은 간발작에 의한 간질병소의 대사량 증가를 보여주기는 어렵다. 그러나 발작간기 [18F]FDG PET 영상은 간질병소의 대사량 감소를 잘 보여줄 수 있다.

(1) 간질에서의 뇌혈류 SPECT

 발작기 뇌혈류 SPECT 검사(Ictal perfusion SPECT)시에는 사용되는 방사성의약품의 특성을 고려하여야 한다. 간질발작의 경우 짧은 시간 동안 뇌혈류 빠르게 변화하므로, 방사성의약품 주사 후 빠른 시간 내에 뇌에 섭취되어 항정상태에 이르러야 간질과 관련된 뇌혈류 변화를 나타낼 수 있다. 또한, 발작 발생 즉시 투여할 수 있도록 방사성의약품을 미리 준비하여야 하는데, 이를 위해서는 방사성의약품의 안정성이 매우 중요하다. 이러한 점들을 고려할 때 뇌분포가 수분 이내에 안정화되고 안정성이 우수한 99mTc-ECD나 CaCl2등의 안정제가 첨가된 99mTc-HMPAO가 검사에 적합한 방사성의약품이라 할 수 있다.

 내측측두엽 간질에서 발작기/발작간기의 혈류이상은 간질병소에만 국한되어 나타나는 것이 아니고 외측측두엽을 포함한 전체 측두엽에 걸쳐 나타난다. 또한 발작 시 혈류증가는 간질병소 이외에 간질병소 주변부위의 활성화된 정상조직과 신경망으로 연결되어 있는 원위부위에서도 나타나며, 소뇌와 간뇌, 선조체 및 시상하부에서도 혈류증가가 나타날 수 있다. 간질병소의 반대측 소뇌는 간질병소를 제외하고 발작기에 혈류증가 소견이 가장 흔히 관찰되는 부이로, 이러한 교차소뇌과혈류(crossed cerebellar hyperperfusion, CCH)는 1/3 이상의 환자에서 나타날 수 있다.

(2) 간질에서의 18F-FDG PET

 발작간기 [18F]FDG PET은 80~97%의 내측측두엽간질에서 측두엽의 대사감소를 보여줄 수 있다.

 내측측두엽간질에서 대사저하는 내측측두엽에 국한되지 않고 전측두엽과 외측측두엽까지 넓은 부위에 관찰되며, 동측의 시상과 선조체, 전두엽, 두정엽, 뇌섬엽(insular cortex)에 걸친 넓은 영역에서 대사감소 소견이 관찰되기도 한다. 이러한 대사감소 소견은 해마의 기능장애에 의한 측두엽피질의 수입신경로차단(deafferentation)에 의한 것으로 생각된다.

 [18F]FDG PET에서 나타나는 대사감소는 수술 후 환자의 예후와도 관련이 있다. 내측측두엽간질에서 대사저하가 측두엽에만 국한되어 있으면 수술 후 비교적 좋은 예후를 가진다. 반면, 간질병소의 동측 측두엽 이외의 뇌피질 또는 반대측 측두엽의 대사감소가 있거나, 동측 또는 양측 시상의 대사감소가 있는 경우는 수술 후 예후가 좋지 않다.

 

3. 정신질환

1) 조현병(Schizophrenia)

2) 기분장애(Mood Disorder)

3) 주의력 결핍 과다행동장애(Attention-Deficit Hyperactivity Disorder)

4) 강박장애(Obsessive Compulsive Disorder)

 

4. 뇌척수액 영상

1) 뇌척수액 생리학

2) 뇌척수액 영상 방사성의약품

3) 뇌조조영술(Cisternography)

4) 임상적 응용

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10702. 뇌혈류 SPECT에 관한 다음의 설명중 맞는 것은? 

가. 회백질의 혈류량을 평가하는 검사법이다. 
나. Acetazolamide 투여 후 혈류량이 증가하면 혈류 예비능이 감소한 것을 시사한다. 
다. 예비능 감소 부위에 대한 적절한 치료를 하지 않으면 뇌졸중의 위험이 증가한다. 
라. 예비능이 감소한 부위는 수술로 호전될 수 있음을 시사한다. 

A. 가,나,다  B. 가,다  G 나,라  M 가,나,다,라

정답: B. 가,다 

 

풀이: 
4) 뇌혈류 SPECT를 이용한 중재적 검사

(1) 아세타졸아미드 부하검사

표 20-3. 아세타졸아미드에 대한 국소뇌혈류 반응

	국소뇌혈류
유형	안정상태	아세타졸아미드 투여 후	관류압	혈관예비능	질병예
I	정상	증가(정상 반응)	정상	보전	정상, 측부순환이 충분히 발달되어 있는 폐쇄성 뇌혈관질환
II	감소	증가(정상 반응)	정상	보전	적절한 측부순환이 형성되어 있는 폐쇄성 뇌혈관질환, 선택적 신경세포소실, 수입신경로차단(해리), 알츠하이머병
III	정상 또는 감소	변화가 없거나 더욱 감소(비정상 반응)	감소	고갈	측부순환의 형성이 부적절한 폐쇄성 뇌혈관질환(혈역학적 원인의 뇌허혈), 혈관성 치매

고창순 핵의학 제4판 2-20 p.545~547

10708. Epilepsy 환자의 병소 부위의 국소화를 위한 핵의학적 검사 방법 2가지 이상을 정리하여라.

풀이:

2. 간질

 항경련제에 의하여 조절되지 않는 난치성 간질은 전체 간질의 최소 20~30%를 차지한다. 특히, 간질유발 병소(epileptogenic focus)로 해마경화(hippocampal sclerosis)나 피질이형성(cortical dysplasia) 등의 구조적 이상이 있는 경우 항경련제에 의한 간질의 조절은 더욱 어려우며, 이때 수술적 치료가 고려된다. 수술이 고려된 부분간질(partial epilepsy)의 경우 간질병소가 정확히 국소화되어 성공적인 수술적 절제가 이루어지면 약 85% 이상의 환자에서 경련이 없어지거나, 항경련제에 의한 조절이 가능하게 된다. 간질의 진단에서 병력청취와 이학적 진단을 통하여 간질발작이 맞는지 여부와 간질의 양상을 판단한다. 이후 발작간기의 뇌파검사를 통하여 간질병소의 이치를 편측화, 국소화한다. 또한, 뇌 MRI, [18F]FDG PET 및 뇌혈류 SPECT 등의 다면적 영상검사를 통하여 간질유발 병소를 찾는다. 특히, 수술이 고려되는 경우에는 지속적 비디오 뇌파검사(continuous video-EEG monitoring)를 통하여 발작 시 간질뇌파를 분석한다. 비디오 뇌파검사에서 국소화된 병변이 다면적 영상검사상의 국소화 병변과 일치하는 경우, 침습적 뇌파검사의 시행을 생략할 수 있다. 비디오 뇌파검사가 간질병소를 국소화하는데 도움이 될지라도, 그 결과가 모호한 경우가 많다.

 뇌 MRI는 해마경화, 뇌종양, 선천성 뇌기형, 뇌졸중 등 간질을 일으킬 수 있는 구조적 병변의 유무를 평가하기 위하여 시행한다. 수술대상의 대부분인 내측측두엽 간질의 80~90%에서 해마경화의 소견이 발견되며, T2 조영증간 MRI 영상에서 해마의 신호증강과 위축으로 나타난다. MRI가 내측측두엽 간질에서처럼 간질병소의 구조적 이상을 보여줄 수 있을지라도, 기능적 영상에서 보여지는 것처럼 비정상적으로 활성화된 간질병소의 실제 범위를 보여주는 데는 한계가 있다. 또한, 신피질성 간질(neocortical epilepsy)의 경우 MRI에서 이상소견이 나타나는 경우는 약 67% 정도로 내측측두엽 간질에 비하여 낮다.

 

1) 간질발작 시 뇌혈류 및 뇌대사 변화

 신경세포에서 전기적 신호를 발생시키기 위해서는 지속적인 ATP의 공급이 필요하며, ATP의 합성은 혈류를 통하여 공급되는 포도당으로부터 생성된다. 따라서 간질발작 시 신경세포의 활동량과 비례하여 간질병소의 혈류와 포도당 대사가 증가하게 된다. 뇌 혈류영상용 방사성의약품은 주사 후 30~60초 동안의 뇌혈류를 반영하므로, 발작 시에 방사성의약품을 주사하면 간질발작과 관련된 뇌혈류의 증가를 영상화할 수 있다. 따라서, 발작기 영상에서 혈류량이 증가되어 있고 발작간기 영상에는 혈류량이 감소되어 있는 부위를 간질병소로 생각할 수 있다(글미 20-16). [18F]FDG PET 영상은 [18F]FDG의 뇌섭취 기간 동안인 주사 후 30~45분간 뇌대사를 반영하므로, 상대적으로 짧은 간질발작에 의한 간질병소의 대사량 증가를 보여주기는 어렵다. 그러나 발작간기 [18F]FDG PET 영상은 간질병소의 대사량 감소를 잘 보여줄 수 있다.

 

(1) 간질에서의 뇌혈류 SPECT

 발작기 뇌혈류 SPECT 검사(Ictal perfusion SPECT)시에는 사용되는 방사성의약품의 특성을 고려하여야한다. 간질발작의 경우 짧은시간 동안 뇌혈류가 빠르게 변화하므로, 방사성의약품 주사 후 빠른 시간 내에 뇌에 섭취되어 항정상태에 이르러야 간질과 관련된 뇌혈류 변화를 나타낼 수 있다. 또한, 발작 발생 즉시 투여할 수 있도록 방사성의약품을 미리 준비하여야 하는데, 이를 위해서는 방사성의약품의 안정성이 매우 중요하다. 이렇나 점들을 고려할 때 뇌분포가 수분 이내에 안정화되고 안정성이 우수한 99mTc-ECD나 CaCl2 등의 안정제가 첨가된 99mTc-HMPAO가 검사에 적합한 방사성의약품이라 할 수 있다.

 발작기 뇌혈류 SPECT는 간질병소의 혈류증가를 보여주며, 매우 높은 검사예민도를 가진다. 내측측두엽 간질에서 발작기 뇌혈류 SPECT의 예민도는 90% 이상이나, 신피질 간질 또는 측두엽외 간질(extratemporal lobe epilepsy)에서 뇌혈류 SPECT의 예민도는 50~75%로 내측측두엽 간질에 비하여 낮다. 발작 시 간질병소의 혈류는 평상시와 비교하여 300% 이상 증가될 수 있으며, 혈류의 증가는 간질의 진행에 따라 간질병소의 주변으로 전파된다. 따라서 뇌혈류 SPECT에서 간질발작과 관련된 혈류증가 부위를 찾기 위해서는 발작시작부터 방사성의약품 투여까지의 시간 간격을 짧게 하는 것이 매우 중요하다.

 일반적으로 발작뇌파 시작 후 60초 이내에 주사된 경우에는 간질병소의 혈류증가를 관찰할 수 있다. 방사성의약품의 주사가 발작뇌파 시작 후 2~15분으로 지연된 경우(발작후기 ; postictal SPECT)에는 간질병소가 혈류저하로 나타나기도 하고, 병소의 동측반구나 반대측 측두엽에서 광범위한 뇌혈류감소가 나타나기도 한다. 이러한 변화는 간질병소의 위치와 진행속도가 환자마다 다르기 때문이며, 발작기 뇌혈류 SPECT에 의한 간질병소 국소화를 어렵게 하는 요인이 된다. 따라서 발작기 뇌혈류 SPECT를 해석할 때는 검사 시 증상분석(semiology)과 뇌파 소견, 방사성 추적자의 투여시기를 반드시 고려하여야 한다. 방사성의약품의 주사가 지연될 경우, 반복검사를 시행하면 예민도를 높일 수 있다.

 내측측두엽 간질에서 발작기/발작간기의 혈류이상은 간질병소에만 국한되어 나타나는 것이 아니고 외측측두엽을 포함한 전체 측두엽에 걸쳐 나타난다. 또한 발작 시 혈류증가는 간질병소 이외에 간질병소 주변부위의 활성화된 정상조직과 신경망으로 연결되어 있는 원위부에서도 나타나며, 소뇌와 간뇌, 선조체 및 시상하부에서도 혈류증가가 나타날 수 있다(그림 20-17). 간질병소의 반대측 소뇌는 간질병소를 제외하고 발작기에 혈류증가 소견이 가장 흔히 관찰되는 부위로, 이러한 교차소뇌과혈류(crossed cerebellar hyperperfusion, CCH)는 1/3 이상의 환자에서 나타날 수 있다. 교차소뇌과혈류는 내측측두엽간질뿐만 아니라 전두엽, 보조감각운동영역(supplementary sensorimotor area, SSMA)에 간질병소가 있는 경우 등 다양한 간질에서도 나타난다. 발작 시 소뇌의 혈류증가는 교차소뇌과혈류 형태뿐만 아니라 양측성으로 나타나기도 한다. 발작 시 선조체(striatum)의 혈류증가는 간질병소의 동측 또는 양측에서 나타날 수 있는데, 이는 발작 시 반대측 상지에서 근긴장성 체위(dystonic posture)를 보이는 경우 흔히 나타난다. 발작시 간질뇌파 전파에 의한 혈류증가 소견 이외에, 혈류증가 주변영역에서 혈류감소가 보이기도 한다. 내측측두엽간질의 경우 종종 전두엽과 두정엽의 혈류감소가 나타나기도 한다.

 발작간기 뇌혈류 SPECT (interictal perfusion SPECT) 검사는 발작을 하지 않고 있는 시점에 시행되므로, 간질병소의 혈류는 정상 또는 감소된 것으로 나타난다. 발작간기 뇌혈류 SPECT의 뇌혈류 소견은 다양하게 나타날 수 있는데, 주로 측두엽의 혈류감소가 나타나며, 이것은 내측보다 외측이 더 두드러진다. 일반적으로 발작간기 뇌혈류 SPECT 검사는 민감도가 발작기 뇌혈류 SPECT 검사는 민감도가 발작기 뇌혈류 SPECT 검사보다 떨어지며, 병소의 국소화율은 약 70% 정도로 보고되었따.

 뇌혈류 SPECT 영상을 통해 간질병소를 국소화하기 위해서는 컴퓨터를 이용한 디지털 분석법이 도움이 된다. SISCOM (subtraction inctal-interictla SPECT coregistered to MRI)은 간질병소를 찾기 위해 SPECT 영상과 MRI 영상을 함꼐 사용하는 분석법이다. SISCOM은 정상 MRI 소견을 보이는 환자에서 간질 병소를 국소화하는데 도움을 줄 수 있고, MRI 영상을 통해 간질병소의 정확한 해부학적 정보를 제공해 줄 수 있다. MRI 소견이 음성인 간질환자에서 SISCOM을 이용한 뇌혈류 SPECT 영상의 민감도는 80~90% 정도로 보고되었다. 또한 SISCOM은 성적이 좋지 않은 간질수술을 시행한 환자에서 수술계획을 정하는데 도움을 줄 수 있고, 예후를 예측하는데 도움을 줄 수 있다. SISCOM에서 확인된 전체 간질병소를 절제하는 거이 좋은 예후와 상관관계가 있다는 보고가 있다. 간질병소를 영상화할 수 있는 또 다른 디지털 분석방법으로는 ISAS (ictal-interictal SPECT analysis by SPM)가 있다.

 

(2) 간질에서의 18F-FDG PET

 발작간기 [18F]FDG PET은 80~97%의 내측측두엽간질에서 측두엽의 대사감소를 보여줄 수 있다(그림 20-18). [18F]FDG PET에서 대사감소 정도는 뇌 MRI에서 관찰되는 해마위축이나 경색의 정도와는 상관이 없다. MRI에서 해마이상 소견이 없는 경우에도 [18F]FDG PET에서 일측성 측두엽 대사감소가 보이는 경우가 60% 이상으로, MRI에서 해마이상 소견이 있는 경우와 차이가 없다. [18F]FDG PET에서 보이는 대사감소의 범위는 다양하며, 종종 병리검사에서 나타나는 간질병소보다 넓은 범위에서 관찰된다. 내측측두엽간질에서 대사저하는 내측측두엽에 국한되지 않고 전측두엽과 외측측두엽까지 넓은 부위에 관찰되며, 동측의 시상과 선조체, 전두엽, 두정엽, 뇌섬엽(insular cortex)에 걸친 넓은 영역에서 대사감소 소견이 관찰되기도 한다. 이러한 대사감소 소견은 해마의 기능장애에 의한 측두엽피질의 수입신경로차단(deafferentation)에 의한 것으로 생각도니다.

 신피질성 간질에서 [18F]FDG PET의 간질병소 국소화율은 50~75%로 내측측두엽간질과 비교하여 낮다. 신피질성 간질인 외측측두엽간질에서도 내측측두부의 대사저하가 관찰될 수 있으나, 내측측두엽의 대사이상 소견 없이 외측측두엽에 대사저하가 국한된 경우에는 외측측두엽을 간질병소로 생각할 수 있다. 전두엽과 외측측두엽에 간질 병소가 있는 경우 흔히 대사 감소 병변이 보이지만, 후두엽간질에서는 간질병소의 국소화가 어려울 수 있다. 약 70%의 전두엽간질에서 전두엽의 대사감소 소견이 나타나며, 이 중 약 90%는 MRI에서 구조적 병변이 관찰되나 MRI에서 병변이 없는 경우도 있다(cryptogenic neocortical epilepsy)(그림 20-19). 신피질성 간질에서도 대사감소가 구조적 병변에 국한될 수 있으나, 간질병소보다 넓은 범위에서 대사감소가 나타나기도 한다. [18F]FDG PET에서 대사가 감소된 뇌영역은 간질뇌파가 전파되는 뇌영역이거나, 시상이나 선조체와 같이 해마로부터 수입신경로가 연결되어 있어 기능적 대사감소를 보이는 부위이다.

[18F]FDG PET에서 나타나는 대사감소는 수술 후 환자의 예후와도 관련이 있다. 내측측두엽간질에서 대사저하가 측두엽에만 국한되어 있으면 수술 후 비교적 좋은 예후를 가진다. 반면, 간질병소의 동측 측두엽 이외의 뇌피질 또는 반대측 측두엽의 대사감소가 있거나, 동측 또는 양측 시상의 대사감소가 있는 경우는 수술 후 예후가 좋지 않다.

 

고창순 핵의학 제4판 2-20 p.559~563