의학 Chapter 27. 호흡기계
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핵의학 검사 중 임상에서 빠른 결과가 필요한 검사는?가. Testicular torsion scan나. GET다. Lung perfusion/ventilation scan라. Thyroid scan①가 나 다 ②가 다 ③나 라 ④가 나 다 라
정답: ②가 다
Chapter 27. 호흡기계
1. 폐색전 진단에서의 핵의학 영상
1) 폐색전
(1) 폐색전의 병태 생리
폐질환에서 핵의학 검사는 주로 폐색전의 진단을 위해 시행된다. 적절히 치료받지 않은 폐색전의 사망률은 30%에 이를 수 있으나 항응고제의 사용으로 사망률을 크게 감소시킬 수 있다.
폐색전의 증상은 비특이적이므로 임상진단은 매우 어렵다. 특징적인 증상인 호흡곤란, 흉통, 객혈이 모두 나타나는 경우는 드물며 증상이 없는 경우도 있다. 빈맥이 관찰될 수 있으며, 기침이나 약간의 호흡곤란 등 비특이적인 증상이 흔하게 관찰된다.
(2) 페색전의 영상 진단
① 환기/관류 스캔
방사성동위원소를 이용한 환기/관류 스캔은 비침습적이며, 위험도가 적고 수년간 임상경험에서 그 유용성이 입증된 검사이다.
현재에도 CT 혈관조영술의 높은 방사선 피폭, 신부전 및 조영제 과민반응 환자 등에 대한 제한 등으로 인하여 널리 이용되고 있다. 이외에도, 폐색전의 진단, 페색전의 치료 후의 경과 관찰뿐만 아니라, 만성 폐쇄성 질환에서의 환기 평가, 심장질환에 의한 폐관류 이상 평가, 수술 전 폐기능의 평가 등에서 이용된다.
폐색전의 진단에 대해서는 후술된 Prospective Investigation of Pulmonary Embolism Diagnosis (PIOPED)의 진단 기준에 따른다.
② 환기/관류 단일광자방출컴퓨터단층촬영
환기/관류스캔을 이용한 폐색전의 진단은, 환기 영상은 정상이지만 폐관류의 이상소견이 관찰되는 환기/관류 불균형 여부에 의하여 결정된다. 하지만, 1980년대 이후 특이할 만한 환기/관류스캔의 기술 발전이 없었으며, 보다 높은 진단 예민도와 특이도에 대한 요구로 인하여 환기/관류 단일광자방출컴퓨터단층촬영이 활용되고 있다.
단일광자방출컴퓨터단층촬영 영상이 스캔 영상과 비교하여 3차원적인 해부학적 구조를 잘 반영하기 때문에 해부학적 영상에 대하여 더 많은 정보를 포함하고 있다. 따라서, 분절, 세분절 폐의 구조가지도 관찰될 수 있어 보다 높은 예민도를 갖는 것으로 알려져 있으며, 관류결손 소견을 혈관/비혈관 인자로이 정확한 구분이 가능해졌다.
또한, 기존 환기/관류스캔과 비교하여 가장 큰 장점은, PIOPED를 통한 폐색전의 진단에서 indeterminate의 비율을 줄일 수 있다는 데 있다.
CT 혈관조영술과의 진단 성적을 비교하였을 때 정확도는 비슷(93~94%)하며 예민도는 우수(97% vs 86%)하고, 특이도는 떨어지는 것(98% vs 91%)으로 알려져 있다.
③ CT 혈관조영술
최근에는 CT 혈관조영술이 폐색전의 진단에 많이 이용된다.
CT 혈관조영술은 흉통이나 호흡곤란을 호소하는 환자에서 다른 원인 질환에 대한 평가가 동시에 가능하며, 폐색전의 진단에서 PIOPED 진단기준에서의 indeterminate 비율이 적다.
그러나 CT 혈관조영술은 조영제에 부작용이 있는 환자나 신부전이 있는 경우, 임산부에게는 이용할 수 없다는 단점이 있다.
④ 방사선 피폭
통상적인 CT 혈관조영술에 의한 방사능 피폭이 4~20 mSv인데 비하여, 환기/관류스캔의 피폭은 1~2 mSv이다.
⑤ 기타
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폐 스캔에서 MAA에 대한 설명 중 맞는 것은?
(1) 모세혈관 막아야 하니 200 um 이상인 입자 쓴다.
(2) 폐 모세혈관의 0.3%만 막아도 영상 가능하다.
(3) 입자가 많을수록 좋으니 70만 개 이상은 써야 한다.
(4) Xe 가스로 대신할 수 있다.
정답: (2) 폐 모세혈관의 0.3%만 막아도 영상 가능하다.
풀이:
(1) 모세혈관 막아야 하니 200 um 이상인 입자 쓴다.
→ 거대응집알부민의 직경은 10~50 ㎛이다.
(2) 폐 모세혈관의 0.3%만 막아도 영상 가능하다.
→ 일반적으로 폐소동맥의 수를3억 개로 추산하면 전체 모세혈관 중 0.1% 이하에서 미세색전이 일어나므로 생리적 안정성은 1:1000이다. 미세색전이 생기는 혈관의 숫자는 전체 모세혈관의 수에 비하면 매우 작으며, 막히는 혈관도 단지 부분적으로 막히는 경우가 대부분이므로 폐관류스캔은 매우 안전한 검사이다.
(3) 입자가 많을수록 좋으니 70만 개 이상은 써야 한다.
→ 74~185 MBq (2~5 mCi)의 방사능을 가진 20만~50만 개의 입자를 누운 상태에서 환자의 정맥으로 서서히 주사한다.
(4) Xe 가스로 대신할 수 있다.
→ 방사능을 내는 기체 중 폐환기스캔에 이용할 수 있는 동위원소는 133Xe이다. 그러나 사용의 편리성 때문에 99mTc-technegas 등의 에어로졸을 이용한 폐흡입스캔을 임상에서 많이 사용하고 있다.
고창순 핵의학 제4판 2-27 p.883, 885~886
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Pulmonary embolism 환자의 A. Ventilation scan B. Perfusion scan, 맞는 것은?
a. Pulmonary HTN은 A 검사의 contraindication
b. B는 누운 자세로 주사해야 하고 주사 후 움직이면 안 된다.
c. A, B 검사 다하면 angio CT 보다 피폭량 많다.
d. B 검사를 통해 폐절제 후 폐기능 예상 가능
정답: d. B 검사를 통해 폐절제 후 폐기능 예상 가능
풀이:
a. Pulmonary HTN은 A 검사의 contraindication (X)
– B 검사의 CIx.
b. B는 누운 자세로 주사해야 하고 주사 후 움직이면 안 된다. (X)
– 주사할 때는 중력에 의한 혈류 공급의 차이를 줄이기 위하여 누운 자세에서 주사한다. 주사 후에는 자세를 바꾸어도 영상에 영향을 주지 않으므로 앉은 자세에서 영상을 얻는다.
c. A, B 검사 다하면 angio CT 보다 피폭량 많다. (X)
– CT 혈관조영술(8~10 mSv)과 비교하면 방사선 피폭이 적어(2 mSv) 임산부에게 사용할 수 있으며 조영제에 의한 신부전 악화와 같은 부작용이 없다.
d. B 검사를 통해 폐절제 후 폐기능 예상 가능 (O)
고창순 핵의학 제4판 2-27
2) 환기/관류 스캔의 이해
(1) 해부 및 생리
폐색전과 같은 혈관의 병변은 폐동맥 관류를 감소시킨다. 다른 기관가 달리 폐는 폐동맥과 기관지동맥에 의하여 동시에 혈류 공급을 받으므로 폐동맥 혈류가 중단되어도 동시에 혈류 공급을 받으므로 폐동맥 혈류가 중단되어도 폐 조직이 괴사에 이르지는 않는 경우가 많다. 따라서 폐색전에 의한 폐동맥 관류의 감소에도 불구하고 폐포의 환기는 유지되므로 환기-관류 불일치(ventilation-perfusion mismatch) 소견을 보인다.
(2) 방사성의약품
① 폐관류스캔용 방사성의약품
폐관류스캔에 이용되는 물질이 폐모세혈관에 걸려 작은 색전을 만들려면 모세혈관의 직경보다는 커야 하고, 폐 소동맥의 직경보다는 작아야 한다.
현재 임상에서 이용되고 있는 폐관류스캔용 방사성 동위원소는 99mTc을 표지한 거대응집알부민(99mTc-MAA)이다. 거대응집알부민의 직경은 10~50 ㎛이다. 거대응집알부민은 키트로 만들어져 판매되고 있으며 99mTc을 넣으면 빠르게 표지되도록 만들어졌다.
② 폐환기/흡입스캔용 방사성의약품
방사능을 내는 기체 중 폐환기스캔에 이용할 수 있는 동위원소는 133Xe이다. 그러나 사용의 편리성 때문에 99mTc-technegas 등의 에어로졸을 이용한 폐흡입스캔을 임상에서 많이 사용하고 있다. 99mTc-technegas는 매우 작은 입자로 이루어진 가성 기체이다.
(3) 영상 방법
① 폐관류스캔
99mTc-MAA는 잘 가라앉고 응집이 일어나므로 환자에게 주사하기 전에 99mTc-MAA가 들어 있는 주사기를 잘 섞어주는 것이 좋다. 23게이지 이하의 주사바늘을 이용하면 99mTc-MAA가 작게 나누어질 수 있으므로 23게이지 이상의 바늘을 이용하여 주사한다. 74~185 MBq (2~5 mCi)의 방사능을 가진 20만~50만 개의 입자를 누운 상태에서 환자의 정맥으로 서서히 주사한다. 주사기로 혈액이 역류하면 혈액과 99mTc-MAA가 응집을 일으키므로 주의한다. 혈액에 의하여 응집이 일어난 경우에는 응집된 입자에 의하여 다발성 열소가 나타난다.
폐포의 모세혈관의 직경은 7~10 ㎛이므로 10~50 ㎛ 크기의 방사성 입자는 미세색전을 만들어 주사량의 95%가 폐모세혈관에 걸린다.
99mTc-MAA를 주사할 때는 중력에 의한 혈류 공급의 차이를 줄이기 위하여 누운 자세에서 주사한다. 정맥주사 후 1회 순환에서 대부분의 동위원소가 폐모세혈관에 걸리므로 주사한 즉시 영상을 얻을 수 있다. 주사 후에는 자세를 바꾸어도 영상에 영향을 주지 않으므로 앉은 자세에서 영상을 얻는다. 앉은 자세에서 영상을 얻으면 폐하엽을 자세히 관찰할 수 있으며, 흉부 X-선 영상과 비교하기 용이하다.
페관류스캔에 이용되는 99mTc-MAA 입자의 수는 20~50만 개이다. 10만 개 이하의 99mTc-MAA를 주사하면 폐관류를 반영하는 데 충분한 계수값이 얻어지지 못한다. 반면 너무 많은 99mTc-MAA를 주사하면 혈역학적으로 문제를 일으킬 정도의 색전이 생길 수 있다. 일반적으로 폐소동맥의 수를3억 개로 추산하면 전체 모세혈관 중 0.1% 이하에서 미세색전이 일어나므로 생리적 안정성은 1:1000이다. 미세색전이 생기는 혈관의 숫자는 전체 모세혈관의 수에 비하면 매우 작으며, 막히는 혈관도 단지 부분적으로 막히는 경우가 대부분이므로 폐관류스캔은 매우 안전한 검사이다.
심한 폐동맥고혈압이나 우좌단락(R-L shunt)이 있는 경우 폐관류스캔의 상대적 금기이다. 페동맥고혈압 환자의 폐소동맥의 숫자는 정상보다 감소되어 있다. 따라서 일반적인 용량의 99mTc-MMA으로도 영향을 미칠 수 있으므로 10만~25만 개 정도의 99mTc-MMA만을 사용하는 것이 좋다. 우좌단락이 있는 경우에는 단락을 통하여 99mTc-MMA가 체순환으로 들어가게 되며 혈류가 많은 뇌, 신장 등에 색전이 형성된다. 그러나 뇌에 일어난 미세색전이 임상적인 문제를 일으키는 경우는 거의 없다. 따라서 우좌단락이 폐관류스캔의 절대적인 금기증은 아니며 10만~15만 개 정도로 99mTc-MMA의 용량을 줄여 검사를 시행할 수 있다. 우좌단락에서 폐관류스캔을 시행하면 단락의 양을 측정할 수 있다.
임산부에서 폐색전이 의심되는 경우 폐관류스캔은 적은 방사능 노출만으로 폐색전을 진단할 수 있게 해준다. 일반적으로 용량을 줄여서 주사하는 것이 권장되나 폐동맥고혈압이나 우좌단락의 경우와 마찬가지로 99mTc-MMA의 수를 10만 개 이하로 줄여서는 만족할 만한 영상을 얻지 못하므로 10만~15만 개의 99mTc-MMA를 주사해야 한다.
② 폐환기스캔
133Xe 영상을 얻는 경우에는 폐관류스캔보다 먼저 시행해야 한다. 폐관류스캔에서 사용되는 99mTc-MMA의 에너지가 133Xe보다 높으므로 환기스캔 영상에 영향을 미친다.
99mTc-DTPA나 technegas를 이용하는 경우에는 에너지가 같으므로 나중에 시행하는 영상의 방사성동위원소를 3배 정도로 높게 투여한다.
보통 99mTc-MAA의 경우 충분한 용량을 투여해야 하므로, 두 검사를 같은 날 시행하는 경우에는 환기스캔을 먼저 시행하고 관류스캔을 나중에 시행한다.
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Lung perfusion/ventilation scan에서 PIOPED 기준으로 high probability의 경우 3가지를 기술하시오
풀이:
② 고확률
폐관류스캔에서 2개 이상의 큰 분절상 관류결손이 있고, 환기스캔이나 흉부 X-선 사진에서 이상이 발견되지 않는 환기/관류 불일치 소견을 보일 때 고확률로 판정한다. 1개의 큰 분절상 관류결손이 있고, 2개 이상의 중증도 관류결손이 있을 때, 혹은 4개 이상의 중증도 관류결손이 있는 경우에도 고확률로 판정한다. 폐관류스캔에서 고확률로 판정된 환자가 실제 폐색전을 가지고 있을 가능성은 80% 이상이다.
고창순 핵의학 제4판 2-27 p.891
3) 폐색전의 진단기준
폐 환기/관류스캔을 이용하는 폐색전의 진단기준으로 가장 흔히 사용되는 것이 PIOPED (prospective investigation of pulmonary embolism diagnosis)에서 제시한 가이드라인이다.
이 진단기준에서는 관류스캔에서 관류결손이 전혀 없는 경우에는 정상으로 판정하고 관류결손이 있는 경우에 비정상으로 분류하지만, 비정상인 경우에 폐색전과 무관한 폐실질의 병소에 의해 위양성으로 보이는 경우를 배제하여 검사의 특이도를 높이기 위해 폐환기스캔과 일치도를 판단하여 진단에 반영하였다.
그 결과, 관류결손의 크기와 수, 환기 스캔이나 흉부 X-선 영상과의 일치도 등을 고려하여 폐색전의 가능성을 정상, 매우 낮은 확률, 저확률, 중등도 확률, 고확률 등의 5가지 범주로 나누어 판단하였다.
(1) PIOPED 진단기준
① 정상
② 고확률
- 폐관류스캔에서 2개 이상의 큰 분절상 관류결손이 있고, 환기스캔이나 흉부 X-선 사진에서 이상이 발견되지 않는 환기/관류 불일치 소견을 보일 때 고확률로 파정한다.
- 1개의 큰 분절상 관류결손이 있고, 2개 이상의 중증도 관류결손이 있을 때
- 혹은 4개 이상의 중증도 관류결손이 있는 경우에도 고확률로 판정한다.
③ 저확률/매우 낮은 확률
④ 중등도 확률