관한설험적 연구1 - koreamed · 폐 조직은 hrct 검사 주사선 축에 평행하게...

8
1997; 37: 1043-1050 · · · : 8.6 - 15.4 kg, 8-10 Yorkshire HRCT :HRCT 64 61 %( n= 14 ) , 17 % (n=4) , 13%(n=3) , 19 HRCT 9 . HRCT embolism, l 4 scan V /Q V /Q artery 10 % 8% - 1043

Upload: others

Post on 01-Jan-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 관한설험적 연구1 - KoreaMed · 폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르 기 전 후에 근접 촬영 사진(contact radiographs)을 얻었다

대한방시선의학회지 1997; 37: 1043-1050

폐동맥 색전증의 방사선학적 -조직병리학적 소견에 관한설험적 연구1

성동욱 · 이순진2 • 오주형 · 윤 엽 · 조규석3 • 최영규4 • 이주희5

목 적 실험적으로 유발된 폐동액 색전증의 고해상전산화단층촬영(이하 HRCT)을 시

행하여 폐실질내 저음영의 소견을 분석하고 조직병리학적 소견과의 상호 연관 관계를 비교

하고자하였다.

대상 및 방법 : 체중 8.6 - 15.4 kg, 태생 8-10 주의 Yorkshire 돼지 8마리를 영구 색전 물질

을 이용하여 분절 (segment) 부위의 폐동맥에 색전증을 유발시켰다. 색전 6주 후에 HRCT

를 시행하여 폐실질내 저음영 발생을확인하고폐혈관및 기관지 변화를정상부위와비교

하였다. 실험 동물을 희생시켜 근접 촬영을 만들고 색전증이 있는 부위와 없는 부위의 조직

절편을 제작하여 폐실질 조직내의 폐동맥, 정 맥, 기관지, 폐포 벽, 소엽간 중격, 혈전의 생성

유무들의 조직 병 리 학적 소견을 관찰하였다.

결 과 :HRCT 소견에서 폐동맥 색전증 유발로 인한 저음영의 발생이 전체 36분절 중 64 %(n=23)로 이중 반월형 변연부 저음영 61%( n = 14 ), 비균질성 점상 저음영 17% (n=4) ,

소엽성 저음영 13%(n=3) , 균질한 분절성 저음영 9%(n=2)이었고, 균질한 분절성 저음영

을 보인 2예와 소엽성 저음영 l예에서 혈관의 크기가 색전이 없는 정상 부위와 비교하여 감

소되었고, 기관지는 정상 크기였다. 혈관 폐쇄를 확인한 27예는 대분절 폐동맥 폐쇄 11예의

경우 저음영 발생이 91 %(n=10)이며, 소분절 폐동맥 폐쇄 16예의 경우 저음영 발생이 19 %(n=3)이였다.

조직병리학적 소견은 폐혈관의 울혈, 혈관 확장, 소엽간 중격의 비후, 혈전의 관찰, 혈관

주위 간질층 비후, 혈관 내피 세포 증식 들이었다.HRCT에서 저음영의 변화가 있는 부위에

서 제작한 조직 절편은 전례에서 폐동맥 색전증을 보였으며, 혈관 조영술에서는 혈전을 관

찰하였으나 HRCT 변화가 없었던 부위에서 제작한 9 절편은 4예에서 (44%) 폐동맥 색전증

소견을보였다.다양한형태의 저음영 소견은조직병리학적으로그 차이가없었다.

결 론 . 실험적으로 유발된 폐동맥 색전증의 6주까지의 HRCT 소견은 저음영, 저음영 내

의 폐혈관의 크기 감소, 정상 기관지 소견이며, 저음영은 주로 대분절 폐동맥 폐쇄에서 보였

다.조직병리학적 소견으로는주로울혈,혈관확장,소엽간 중격 및 혈관주위 간질층비후

들이었다. 이러한 저음영은 색전증 부위의 폐혈류 감소와 세기관지의 경련성 수축, 풍부한

기관지 동맥과 순환 혈류들의 복합적 원인에 의한 것이라 생각되며, 폐동맥 색전증의 조기

진단에 참고가 될 수 있어 임상적으로 이용할 수 있을 것이다.

폐동맥 색전증(pulmonary embolism, 이하 PE)은 그 임상

진단이 매우 어려우며 쉽게 오류를 벙 해 진단에 혼선을 주며,

이에 따른 치료도 늦어져 사망율이 높은 급성 폐질환의 하나이

다. 급작스런 흉통 및 호흡 곤란이 주 증상이나, 이들은 PE의

l 경희대학교 의과대학 진단방사선과학교실 2 성균관대학교 의과대학 진단방사선과학교실 { 경희대학교 의과대학 흉부외과학교실 4 경희대학교 의과대학 마취과학교실 5 경희대학교 의과대학 해부병라학교실 본연구는 경희대학교 1995년도 교비지원에의하여 출판되었음. 이 논문은 1997년 4월 23일 접수하여 1997년 8월 29일에 채택되었음.

비 특이적 임상 소견이며 지금까지 흔히 알려진 방사성 동위원

소 주사법 (ventilation-perfusion scan 이하 V / Q scan)의 낮 은 특이성으로 인해 정확한 임상 진단이 어렵고, 임상 증상,

V / Q scan에서 가능성 (probability) 이 있는 환자에서도 확진

을 위해선 침습적 검사법인 폐동맥 조영술(pulmonary artery

angiography)이 필요하다. 실제, 확진된 PE에 대한 사망전 진

단이 가능했던 경우는 10 % 정도밖에 되지 않으며, PE를 적절 하게 치료하지 못하면 그 사망율이 30%에 이르는 반면 적절한

치료로는 8% 이하로 감소된다. 이와 같이 빠른 진단과 치료만

- 1043 •

Page 2: 관한설험적 연구1 - KoreaMed · 폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르 기 전 후에 근접 촬영 사진(contact radiographs)을 얻었다

성동욱 오1: 폐동맥 색전증의 밤시선학적-조직병리학적 소견어| 관한 실헐적 연구

이 PE에 의한 사망율을 낮출 수 있다(1, 2).

PE에 관한 연구는 1974년 Urokinase -Streptokinase em

bolism trial(3)과 1990'건 Prospective investigation of pul­

monary embolism diagnosis (PIOPED)( 4)에서 PE의 임상

소견, 치료, V / Q scan 소견, 혈관 조영술 소견을 서로 비교 분

석 보고하였다. 그러나 V /Q scan의 한계성, 침습적 혈관 조영

술로 인해 PE의 비침습성 진단에 획기적 발전이 없다가 최근

전산화 단층촬영술(computed tomography, 이하 CT) 등 방

사선 검사법의 발전과 더불어 이들 영상을 이용한 PE 진단법

이 활발히 연구되고 있다(5, 6, 7) . 그러나 이러한 CT 보고들이

확진된 만성 임상 환자를 대상으로 그 방사선 소견을 분석하는

것으로급성 폐동맥 색전증에 관한보고는드물며,동물실험을

통해 보고된 것들도 혈관내의 혈전의 관찰, 혈관의 폐쇄로 인한

폐경색증(infarction)의 변화에 대한 보고일 뿐 방사선학적 소

견과 조직병리학적 소견의 연관에 관한 연구는 드물다(8, 9) .

또한 CT에서 폐혈관 자체의 색전에 의한 충만 결손 발견은 분

절성 폐동맥 이하 분지에 색전 존재시 그 진단율이 급격히 감소

하기 때문에 폐혈관 자체의 색전을 관찰하는 것 보다는 폐실질

조직 색전증의 변화를 관찰하는 것이 PE의 진단에 도움이 된

다고생각한다.

폐실질 조직의 변화에 관한 연구는 폐혈관 폐쇄에 의해 나타

나는 저음영의 모자이크 모양에 대해 알려져 있는데 (6, 7, 10) ,

최근 이러한 모자이크 모양의 저음영이 폐혈관 폐쇄성 질환 뿐

만 아니라 소기도 질환 같은 기관지 병변에 의해서도 나타난다

(11). 임상적으로 CT에서 저음영의 관찰은 만성 폐동맥 색전

증에서 보고되나 저자들은 조기에 폐동맥 폐쇄를 유발하여 저

음영이 관찰 되는지를 확인하고 폐통맥 색전증의 조기 진단과

치료만이 사망 및 만성 폐동맥 고혈압으로의 진행을 막을 수 있

을 것으로 생각되어 손쉬운 검사법인 비침습적 검사 방법으로

서의 고해상전산화단층촬영 (이하 HRCT)을 이용하여 폐동맥

색전증의 소견을 분석하고자 동물 실험을 계획하였고, 폐색전

증유발 일정 기간후의 CT 소견을분석하고,조직병리학적 소

견과 연계 비교하여 PE의 방사선학적-조직병리학적 소견의 실

험적 증거를 설립하고자 본 연구를 시행하였다.

대상및방법

체중 8.6 - 15.4 kg (평균 1 1.8kg)의 생후 8 - 10주된 York

shire 돼지 8마리를 대상으로 하였다.

전처치

실험 6시간 전 부터 금식 시키며 마취전에 atropine(0.5mg)

을 근육 주사하고 먼저 ketamine hydrochloride( Ketamine찍 50mg/ml, Yuhan Yanghang, Seoul, Korea) 2cc와 xylazine

hydrochloride(Rompu쩌 20mg / ml, Bayer Korea, Seoul,

Korea) 2cc를 혼합하여 근육 마취하고 pentothal sodium

(Pentothal옛 5mg/kg, Choong Wae Pharmacy, Seoul, Kor­

ea) 1 - 2cc를 정맥 주사하여 마취를 유지시켰다. 마취 삽관은

5.0 - 5.5mm 내경의 마취 기관내 튜브를 사용하여 자가 호흡을

유지시키고, 호홉의 중지를 위해 suxamethonium chloride

(succinylcholine옛 20mg / ml, Ilsung Pharmacy, Seoul, Kor ­

ea) 1 -2cc를 정맥 주사하였다. 앙와위 (supine position)로 고

정시킨 후 내경 정맥(internal jugular vein)을 절개하여 내경

6 French end -hole 카테터를 상대 정맥 (superior vena cava)

에 삽업, 색전 전 폐동맥 조영술을 시행하였다.

색전 물질 및 폐동맥 색전술

색전 물질은 시간이 지남에 따라 굳어져 영구 색전물의 효과

를 얻을 수 있는 치과용 제재로 Exaplex찍 vinyl polysiloxane

impression material, putty, type 0 very high viscosity,

GC America Inc., Chicago, 11, U.S.A.)를 사용하였고 X선이

나 CT에 색전 물질이 잘 보이게 하기 위해 텅스텐 가루를 혼합

하였다. 혈관 조영술 후에 2x4-6mm 크기의 색전 물질을 x­선 투시 아래 카태터 속으로 멀어 넣어 색전 물질이 혈류플 따

라 심장을 거쳐 폐동액 분지에 도달하게 하여 색전을 유발하였

다. 색전 후 폐동맥 혈관 조영술을 시행하여 색전의 위치와 혈

관의 막힌 부위를 확인하였다.

추적검사

마취에서 회복시킨 후동물실험 사육실에서 6주간사육하였

다. 임상에서 대부분의 급성 폐동맥 색전증이 4 - 6주 후에 약 1

%만이 만성 색전증으로 이행하기 때문에 저자들도 색전 후 6 주가 급, 만성 폐동맥 색전증의 시간적 경계가 된다고 생각하고

동맥 폐쇄 직후, 1주, 3주, 빛 6주의 방사선 소견을 얻였고 본 연

구에서는 조직 소견을 얻을 수 있었던 6주 때의 결과만을 분석

하였다.

고해상전산화탄층촬영

폐동맥 색전 6주 후에 조영제를 주입하지 않는 HRCT를 폐

첨부에서 횡격막까지 시행하였다. 방법은 140kV, 170mA, in­

terval 10mm, slice thickness 1.5mm, scan time 2초, matrix

512x 512, FOV 16 - 22cm, bone reconstruction algorithm으

로 영상을 얻었다. 사용한 기기는 GE-9800 Quick( General

Electric Medical Systems, Milwaukee, WI, U.S.A.)이었다.

돼지의 자가 호홉이 없는 상태에서 보조 호홉의 방법으로

ambu-bag을 사용하여 resting end~xpiration(functional re­

si dual capaci t y ) 하에서 모든 영상을 얻었다. HRCT에서 각

대엽의 소엽 분절간 경계가 명확치 않아 크게 병소의 위치를 우

상엽, 우중엽, 우부속엽, 우하엽, 좌상엽, 좌하엽으로 나누어 색

전증의 유무, 위치, HRCT 변화를 분별하였다.

HRCT 소견은 주로 폐실질 조직의 변화를 관찰 분석하였다.

주위의 정상 폐야의 HRCT 음영과 비교하여 저음영(low at­

tenuation) 이 나타난 부위를 관찰하였으며, 혈관 조영술이나

HRCT에서 확인된 색전이 있는 부위에서의 저음영 발생 빈도,

색전을 확인하지 못한 부위에서의 저음영 발생을 폐분절(Iobe)

별로 구분하였고 폐실질 조직의 변화가 없는 정상 부위와 저음

영 부위의 폐혈관과 기관지의 변화 유무를 분석하였다. 저음영

은 다시 비균질성 점상 저음영 (heterogeneous mottled hyper

1044 -

Page 3: 관한설험적 연구1 - KoreaMed · 폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르 기 전 후에 근접 촬영 사진(contact radiographs)을 얻었다

,

대한밤사선의학호1 J:1199?;3?:1043-1050

lucency) , 반월행 변연부 저음영 (crescent peripheral hyper

lucency) , 소엽성 저음영 (lobular hyperlucency) 과, 균질한 분

절성 저음영 (homogeneous segmental hyper lucency )으로 구

분하였다.

조직명리 검사및 HRCT 연관 실험 동물을 희생시켜 양측 폐문부에서 폐혈관을 결찰하고,

폐와 기관지를 박리하여 고정 (fi xation)과 공기 주입 (in­

flation)시켜 말린후 조직병리 표본을 제작하였다. 고정액은

polyethylene glycol 400, 95% ethyl alcohol, 40 % formalin과

물을 10: 5:2 : 3의 비율로 흔합한 고정액을 사용하였고, 박리

한 폐를 1주일 정도 고정하였으며, 공기 주입은 25cmH20의 압

A 8

t ‘ -

r• ;/Z~?fr

펀 {ι풍tι 'ì\

헬 늪L;강 γ 、 ι- ‘、“ ’ ·、

;1('‘、~r'~"ç: 、、;

력으로 지속적으로 실내 공기를 주입하면서 실온에서 말렸다.

폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르

기 전 후에 근접 촬영 사진 (contact radiographs )을 얻었다.

근접 촬영은 0.25mm Reryllium window tube, 22 -26kVp ,

12 -16mAs (Senographe 500T, CGR, France)로 Kodak

mammography film을 사용하였다. Film과 source와의 거 리는

55cm이었다.

폐의 절펀은 HRCT에서 색전이 있는 부위 , 폐실질 조직의

변화가 있는 부위와 정상부위를 4-9절편으로 나누어 모두 48

절편의 조직병리 표본을 제작하였고, 모두 Hematoxylin

Eosin 염색을 하였다. 혈관 조영술이나 근접 촬영에서 색전을

찾을수없으며 HRCT에서도 전혀 변화가없는정상부위에서

1 •

~ ~ -~ j c

/ 상한1.:rU‘;ζ1t ε ‘ :

ι1-' ,.< “ ... t;.r 안 “ r‘ / 、

D E Fig. 1. Ex perimentally induced pulmonary embolism in a pig showing segmental low attenuation on HRCT. A. Pre-embolic pulmonary angiography showing normal pulmonary arteries . B. Post-embolic pulmonary angiography showing occlusion of the large segmental arteries of both lower lobes(arrows). c. Six weeks later, HRCT shows homogeneous low attenuation of segmental distribution in the dorsal segment of left lower lobe. The vessels within the low attenuation area are diminished in diameter, but the bronchus (white arrow) is normal in diameter. The diameter of the bronchus on lobular hyperlucency in the lateral segment looks normal(black arrow). D. Photomicrograph at the same level of (C) shows diffuse vascular congestion, dilatation of vessels, muscular hypertro­phy of the vessel walL thickening of perivascular interstitium and recent thrombus on large segmental muscular arteries(Hematoxylin-Eosin , X4이 E. Photomicrograph of non-embolic area shows normal arteries, veins and parench yma(Hematoxylin-Eosin, X40)

- 1045 -

Page 4: 관한설험적 연구1 - KoreaMed · 폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르 기 전 후에 근접 촬영 사진(contact radiographs)을 얻었다

성동욱 오1 : 펴|동맥 색전증의 밤사선학적-조직병리학적 소견에 관한 실험적 연구

10절편, HRCT에서 저음영의 변화가 관찰된 부위에서 29절편,

HRCT나 근접 촬영에는 색전을 관찰할 수 있으나 실험 6주 후

의 HRCT에는 변화가 없는 부위에서 9절편을 만들었다.

조직병리 소견으로는 폐동맥, 폐정맥의 변화, 폐포및 폐포 벽

의 변화, 기관지 변화, 소엽간 중격(interlobular septum)의 변

화, 혈전의 형성 유무, 모익양을 관찰하였다. HRCT 소견과 조직

병리 소견을 비교하여 HRCT 소견의 원언을분석하였다.

결 과

혈관 조영술, 근접 촬영술 소견

총 8마리에서 시행한 혈관 조영술과 근접 촬영술에서 폐혈관

의 폐쇄냐 충만 결손, 색전을 모두 관찰하였으며 혈관 조영술 1 예는 혈관 촬영상 동맥 폐쇄가 확실치 않았으나 근접 촬영에서

색전을 관찰할 수 있었다.8마리의 27개의 폐동맥 혈관에서 폐

쇄냐 색전이 있었고 이중 소분절 통맥 (small segmental ar­

tery) 폐쇄 16예, 대분절 동맥 (Iarge segmental artery) 폐쇄

가 11예 이었다. 폐쇄된 폐동액은 우하엽 8여1. 우상엽 3예, 우중

엽 2예, 좌하엽 12예, 좌상엽 2예 이었다(Fig. 1A, 1B, Fig.

3A). 폐쇄된 혈관은 주로 하엽의 폐동맥 분절(n=20, 74%)로

폐동맥 혈류량과 방향에 따라 색전이 형성되였다. 근접 촬영에

서 관찰된 텅스텐 함유 색전 물질은 그 크기가 1.5 - 2mmx

3-7mm이었으며, 이는 대엽성 폐동맥을 폐쇄시키기에는 작아

대엽성 폐동맥의 폐쇄 또는 충만 결손은 없었다.

HRCT소견

HRCT에서는 색전 시술 당시의 폐동맥 조영술이나 근접 촬

영에서 확인한 색전 폐분절 27예와 색전은 확인하지 못했으나

실험 6주 후 HRCT에서 저음영의 병변을 보인 폐분절 9예를

분석하였다. 색전을 확인한 27예 중 HRCT에서 저음영의 변화

가 보인 분절은 14예 (52% ) 이고, 변화가 없는 분절은 13예 (48

%)이었다(Table 1).

HRCT에서 저음영의 소견을 보인 23예 중 반월형 변연성 저

음영은 14예, 비균질성 정상 모양의 저음영은 4예, 소엽성 저음

영은 3예, 균질한 분절성 저음영은 2예 이었다(Table 2)(Fig.

2 - 3). 이들을 폐쇄된 분절 동액의 크기에 따라 분류해 보면 소

분절 통맥 폐쇄 16예 중 HRCT에서 정상이 13예, 반월형 변연

Table 1. Number of Lobes Analysed on Angiography ,

and HRCT in Induced Pulmonary Embolism Using Pigs (n=36)

’n

w-뺑 網

m

-·이rr T

a T

M

없 빼 m

”ω -n

“ n

s

μ

”이

-·m ·U

따 ↓μ ·k

-야 꾀 %1

m m

b--U

R

N

U

R

h -O

N

Number of lobes

27(75 %) 14(52 %)

13(48 %)

9(25 %)

9(100 %)

Positive HRCT = presence of low attenuation Negative HRCT = absence of low attenuation

성 저음영 2예, 비균질성 점상 저음영 l예 이었고, 대분절 동맥

폐쇄 11예는 정상 1예, 반월형 변연성 저음영 4예, 비균질성 정

상 저음영 4예, 소엽성 저음영 2예로 소분절 동액의 폐쇄시는

HRCT에서 변화가 적었다. 저음영내의 혈관의 크기는 주위 정

상 부위와 비교하여 감소된 경우가 2예 있었는데 모두 균질한

분절성 저음영의 경우이었고, 반월형 변연성 저음영, 비균칠성

점상 저음영, 소엽성 저음영에서의 혈관 크기는 정상이었다. 균

질한 분절성 저음영 2여l와 소엽성 저음영 1예에서는 내부의 기

관지의 크기가 주위 정상 부위의 기관지와 비교하여 정상 소견

이였으며, 그 경계가 잘 그려지며 바깥으로 불룩하게 되어 저음

영의 부피가 증가된 듯이 보였다(Fig. 1C).

전체 HRCT에서 폐실질에 저음영의 변화를 보인 분절은 36

분절 중 23예로(64% ) 우하엽 10예, 우상엽 2예, 우중엽 1예, 좌

하엽 9예, 좌상엽 1예 이었다(Table 3).

조직병리학적소견

HRCT 변화가 없거나 색전을 관찰할 수 없었던 분절에서 만

든 조직 10절편에서는 폐동맥 색전증의 소견이 없는 정상적인

조직이었으며 (Fig. 1E, Fig. 2E, Fig. 3D) , 나머지 38절편에서

는 실험 동물간에 약간의 차이는 있으나 폐동맥 색전증의 조직

병리학적 소견이 서로 비슷하게 관찰되었다. 특히 HRCT 변화

가 있었던 29절편의 경우, 색전을 확인치 못하고 실험 6주 후

HRCT 변화가 있었던 7절편과 색전을 확인하고 HRCT에서도

저음영이 나타난 22절편의 조직병리학적 소견의 차이는 없었

Table 2. HRCT Findings of Artificial Pulmonary Embol­ism in Pigs (n=36)

HRCT findings Number of lobes

Normal

Parenchymal low attenuation

Crescent peripheral hyperlucency

Heterogeneous mottled hyperlucency

Lobular hyperlucency

Homogeneous segmental hyperlucency

13(36 %)

23(64%)

14(61 %)

4(17 %) 3(13%) 2( 9%)*

* Pulmonary vessels within homogeneous segmental hyperlucent area are diminished the diameters and the bronchi are normal in diameter

Table 3. Number of Lobes Showing Low Attenuation on HRCT (n=23)

Lobe No. of cases Lobe No. of cases

RLL

RUL

RML

10 2

LLL

LUL

9

RLL = right lower lobe, LLL = left lower lobe RUL = right upper lobe, LUL = left upper lobe RML = right middle lobe, No. = number)

- 1046 -

Page 5: 관한설험적 연구1 - KoreaMed · 폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르 기 전 후에 근접 촬영 사진(contact radiographs)을 얻었다

대한밤시선의학회지 1997; 37: 1043-1050

다. 폐혈관 조영술이나 근접 촬영에서 색전을 확인하였으나

HRCT의 변화가 없었던 부위의 9절편은 4예 (44% ) 에서만 색

전증의 조직병리학적 소견을 관찰할 수 있었다.38절편의 조직

병리학적 소견으로는 폐동맥, 폐정액의 울혈, 혈관의 확장및 혈

관 주위 간질층의 비후틀 이었고(Fig. 1D, Fig. 2D) , 그외 섬유

화와 부종에 의한 소엽간 중격의 비후(Fig. 3C) , 폐포 벽 염증

소견, 혈관 내피 세포 증식 , 내막섬유증(intimal fibrosis)과 혈

전 등이었다. 폐경색증이나 폐실질 내의 출혈 소견은 없었다.

HRCT에서 관찰되었던 비균질성 점상 저음영 , 반월형 변연부

저음영, 균질한 분절성 저음영, 소엽성 저음영 부위에서 제작한

절편에서의 조직병리학적 소견은 같았으며, HRCT에서 여러

가지 유형의 저음영이 관찰된 이유는조직병리학적으로 규명할 ζ느 。i o-1 rl

~^λ" ...

A B

고 찰

현재 널리 사용되고 있는 PE의 진단법으로는 단순 흉부 촬

영 및 V / Q scan들이 있으나, 이들은 단순 흉부 촬영의 경우 40 % 미만의 정확도, V / Q scan 경우도 high probability어l서

는 민감도 33%, 특이도 85%인 것이 high and intermediate

probability를 합친 경우는 민감도는 95%로 증가하나, 특이도

는 15%로 감소하며, low probability까지 포함한다면 그 특이

도는 0%로 감소한다06, 17) . PIOPED(4)의 결과에서도 보

면 V / Q scan에서 high probabili ty로 진단한 118예에서 실제

혈관 조영술에서 103예에서 확인되어 87%의 정확도를 가졌으

나 intermediate probabili ty의 경우는 급격히 정확도가 떨어

1

,. ’

‘ j

D E

Fig. 2. Experimentally induced pulmonary embolism in a pig showing heterogeneous mottled low attenuation on HRCT A. Immediate HRCT after embolization at the level of carina shows dense tubular opacity of embolus mixed with Tung­sten powder on dorsal branch of large segmental artery of left lower lobe(arrow) B. The lung setting imaging of (IeveL -423 H ; width, 1000 H) immediate HRCT after embolization shows heterogeneous mottled hyperlucencies on the upper dorsal segment of left lower lobe(arrows). C. After 6 weeks , the mottled hyperlucencies on left lower lobe changed to lobular hyperlucency(white arrows). Cres­cent peripheral hyperlucency developed on the right lower lobe(black arrows) 0 - E. Photomicrograph at the level of left lower lobe (0) shows diffuse vascular congestion, thickening of vascular walls, and normal bronchus, as compared with normal pulmonary vessels on non-embolic area (E) (Hematoxylin-Eosin, X40).

- 1047

Page 6: 관한설험적 연구1 - KoreaMed · 폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르 기 전 후에 근접 촬영 사진(contact radiographs)을 얻었다

성동욱 오1: ml동맥 색전증의 밤시선학적-조직병리학적 소견에 관한 실헐적 연구

져 30%에 지나지 않으며 PE를 가진 환자의 일부에서만 V/ Q scan에서 high probabili ty를 보여 그 특이도는 41 %에 지나지 ­

않는다고 하였다. 결국 단순 흉부 촬영 및 V / Q scan은 진단적 가치보다는 선별 검사(screening tes t)로 의미있으며 결국은

침습성 검사 방법인 혈관 조영술로 최종 진단에 도달하고 있다.

PE의 진단에 있어 CT의 유용성은 주폐동맥 혹은 대엽성 폐

혈관 부위에서의 혈전 발견율이 혈관 조영솔와 비교하여 같거

나 더 나은 진단적 가치가 있다는 보고가 있고, 분절성 폐혈관

부위에서의 혈전 발견율은 혈관 조영술이 CT보다 더 정확하다

(1 4) . 그러나 분절성 폐동맥에서의 색전증은 수술적 제거가 어 려우므로 임상적으로 색전증의 발생이 주폐동맥 혹은 대엽성

폐동맥에 있는지 그 이하 부위에서 발생한 것인지를 감별하는

것이 매우 중요하다. 실제 혈전내막적출술(thromboendarter ­

ectomy)은 하엽의 상 분절 폐동맥 (superior segmental ar­

ter y)의 기시부보다 상부에 존재하는 혈전때 가능하고 그 이하

부위에 혈전이 존재시에는 수술 적응이 되지 않아 수솔 여부를

결정하는데 대엽성 폐동맥 상부에 존재하는 혈전의 발견에 더

효과적 인 CT가 혈관 조영술보다 중요한 역할을 한다.

폐동맥 폐쇄성 질환의 한 소견으로 모자이크 모양의 비균질

성 저음영 폐야(heterogeneous low attenuation of mosaic

pattern)가 보고 되었으나( 6, 7, 10) , 이러한 모자이크 모양이

폐쇄성 혈관 질환 뿐만 아니라, bronchiolitis obliterans등 소

A B

C D

기도 질환(sma]] airway disease) , 폐부종, 폐기 종, 만성 과민

성 폐염 (chroni c hypersens iti vi ty pneumonia) 에서도 관찰되

어 모자이크 모양은 PE 등 폐혈관 폐쇄 질환의 특징적 소견은 아니다(ll). 그러냐 저자들은 이러한 폐실질 조직의 변화가 저

음영의 모자이크 모양 뿐만 아니라, 병변 부위의 폐혈관, 기관

지 변화를 같이 관찰 함으로 모자이크 모양과 더풀어 폐혈관,

기관지의 변화가 PE의 진단에 다른 질병에서 나타나는 저음영

폐야 양상과 차이가 있다고 생각하며, 저자들의 HRCT에서 저

음영이 관찰된 23예 중 실예는 적지만 균질한 분절성 저음영 2

예와 소엽성 저음영 l예에서 혈관의 크기가 감소하는 반면 기

관지는 정상인 것은 의미있는 결과이다. 그러나 저음영의 모양

이 증가된 부피 모양을 가져, 저음영의 원인이 실제 폐혈관의

폐쇄 뿐 아니라 세기관지 부위에서의 기관지 수축으로 인해 상

대적인 공기 폐색 (air trapping) 이 동반된 것 인지 감별하기

어려우며, 앞으로 이 분야에 대해 더 연구가 진행되어야 할 것

이다.

색전 혈관의 크기가 저음영의 발생 빈도에도 영향을 주어 저

자들의 대분절 폐동맥 폐쇄시 저음영의 발생 빈도가 91 %로 소

분절 폐동맥 폐쇄시의 19%보다 높아 폐동맥의 크기가 큰 혈관

의 폐쇄에서 저음영의 발생 빈도가높은것은의미가있는것으

로 이는 조직학적으로 변연부 혈관의 폐쇄가 있는 원발성 폐동

맥 고혈압 환자의 HRCT에서 저음영의 모자이크 모양이 나타

---

Fig. 3. Experimentally induced pul­monary embolism in a pig showing crescent peripheral low attenuation on HRCT. A. Pulmonary angiography after embolization shows multiple oc­clusion on the right middle (upper arrow) and lower lobes(Iower arrows). B. HRCT at the level of right middle lobe bronchus shows crescent per­ipheral hyperlucency on the right middle lobe(arrows) C - O. Photomicrograph at the level of (B) shows diffuse interlobular septal and pleural thickening with fi brous and edematous materials (C) as compared with normal pleura and interlobular septum on non-em­

(0) (Hematoxy lin-Eosin,

- 1048 -

Page 7: 관한설험적 연구1 - KoreaMed · 폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르 기 전 후에 근접 촬영 사진(contact radiographs)을 얻었다

대한방사선의학회지 199?: 3?: 1043-1050

나지 않는 것과 일치된 결과이다(15) .

저자틀의 경우 혈관 조영술, 근접 촬영, HRCT에서 색전을

관찰할 수 없으나 6주 후에 HRCT에서 저음영의 변화를 보였

던 9예는 혈관 촬영 시술시 혈관내 카테터 조작으로 인해 색전

증이 유발되었거나, 혈전 물질에 균등한 텅스텐 가루가 혼합되

지 않아 X-ray상 색전이 관찰되지 않았던 부위에서 저음영이

나타난 것이라 생각된다.

급성 폐동맥 색전증의 조직병리학적 소견으로는주로혈전의

모양이 거칠고 원주상이며 lines of Zaln이 혈전의 절단변에서

관찰할 수 있고, 혈전이 있는 혈관은 대개 확장되고 정상보다

혈관 벽이 앓아져 있다. 반면에 만성 폐동맥 색전증에서는 혈전

이 내인성 혈전 용해 (endogenous thrombolyis) , 분절화(frag

mentation) , 기질화( organization)와 재소통(recanali za ti on)

의 여러 단계가나타날수있으며,이에 따른혈관벽의 변화로

내막섬유증, 모세 혈관 침상의 증식 (proliferation of capillary

beds) , 혈전판내 철 색소의 침 ~(deposition of iron pigments

in thJ' ombolic plaque)들이 나타난다(16, 17). 저자들의 조직

병리학적 소견인 혈관 울혈, 혈관 확장과 소엽간 중격 비후, 혈

관 주위 간질층 비후 등은 혈전에 의한 이차적 변화로 일시적인

허혈 현상은 혈관 내피 세포의 손상으로 이해되었다. 이물질에

의한혈전 형성은급성기에 해당하는신선한혈전과더불어 주

로 급성 폐동맥 색전증의 소견들이고 일부 내막섬유증, 기질화

된 혈전 형성, 중격 비후들은 오히려 만성 폐동맥 색전증의 소

견에 속한다. 임상적으로 4-6주를 경계로 색전의 용해 및 사망

율의 차이가 나는 것으로 보아 그 이후가 만성으로 이행되는 시

기라 할 수 있으며(18) , 저자들의 색전 후 6주 때의 조직병리학

적 소견들도 영구적 색전 물질에 의한 폐쇄 혈관 이하 부위에서

발생된 혈전내에 기질화 및 재소통이 드문 것도 6주까지의 폐

동맥 색전증에 의한변화라할수있다.

일단 색전에 의해 혈관이 폐쇄되면 기관지 동맥 (bronchial

artery) 이 풍부해지며, 주위의 폐동맥에 측부순환 혈관이 잘

발달한다. 저자들의 실험 결과 조직병리학척으로 폐경색을 초

래한 경우는 없었으며 이것도 풍부한 측부순환 혈관 때문이라

생각되고, 저자들의 HRCT 소견 중 가장 흔한 반월형 변연부

저음영의 원인도 이러한 풍부한 측부순환 혈관으로 인해 나타

난것으로추정된다.

저음영의 HRCT 소견은 주로 만성 폐동맥 색전증에서 관찰

되는데 (6, 7) 병리생리학적 기전은 색전된 혈관의 세분화, 재소

통, 주위의 내막섬유증, 띠 (band)나 web으로 인해 혈관 내강이

좁아져 색전 부위의 전체 혈류량의 감소를 초래하기 때문으로

이것은 주로 색전 혈관의 병변으로 인해 이차적으로 저음영이

발생한다고 생각한다. 급성때는 오히려 혈관 벽이 앓아지고 혈

관 확장이 되나 저자들의 전반적인 조직병리학적 소견처럼 주

로 동,정맥에 울혈과 섬유화와 부종으로 인해 소엽간 중격의 비

후로 색전 부위의 전반적인 혈류량의 감소를 초래하여 만성 폐

동맥 색전증의 경우와 같은 병리생리학적 기전이 되어 HRCT

에서 저음영이 나타난다고 추측할 수 있다. 그러나 항상

HRCT에서 관찰되지 않는 세기관지의 협착, 풍부해진 기관지

동맥와 측부순환 혈관의 발달이 저음영의 형성에 중요한 역할

을 할 수 있기 때문에 이에 대한 실험적 규명을 위해서는 혈역

학적 및 병리생리학적 연구가더 진행되어야하리라생각한다.

저자들의 경우 저음영의 양상이 비균질성 점상 저음영, 반월

형 변연부 저음영, 균질한 분절성 저음영, 소엽성 저응영으로

다양하였으나 조직학적으로 상호간의 차이를 발견하지 못해 이

러한 다른 형태의 저음영의 원인을 설명할 수 없으나, 색전의

크기, 막힌 혈관의 형태와주위로부터의 측부순환혈관의 영향

이 작용하였을 것으로 생각된다.

결론적으로 실험 동물에서 유발된지 6주되는 폐동맥 색전증

의 HRCT 소견으로는 저음영, 저음영 내의 폐혈관의 크기 감

소, 정상 기관지 소견이며, 저음영은 주로 대분절 폐동맥 폐쇄

에서 관찰되는 소견이었다. 조직병리학적 소견으로는 주로 울

혈, 혈관 확장, 소엽간 중격 및 혈관 주위 간질층 비후 들이었

다. 이러한 저음영은 색전증 부위의 폐혈류 감소와 세기관지의

수축, 풍부한 기관지 동맥과 순환 혈류들의 복합적 원인에 의한

것이라 생각되며, 폐동맥 색전증의 조기 진단에 참고가 될 수

있어 임상적으로 이용할 수 있을 것이다.

참 고 문 헌

1. Dalen JE, Alpert JS. Natural history of p비monary emboli. Prog

Cardiovasc Dis 1975; 17: 259-270

2. Carson JL, Kelley MA, Duff A, et al. The clinical course of pul­

monary embolism. N Engl J Med 1992 ;326: 1240-1245

3. A cooperative study. Urokinase-streptokinase embolism trial

phase 2 results. JAMA 1974 ; 229: 1606-16 13

4. The PIOPED investigators. Value of the ventilation/perfusion

scan in acute pulmonary embolism: results of the Prospective

Investigation of Pulmonary Embolism Diagnosis(PIOPED).

JAMA 1990; 263: 2753-2759

5. Chintapalli K, Thorsen MK, Olson DL, Goodman LR, Gurney J.

Computed tomography of pulmonary thromboembolism and in­

farction. J Comput Assist Tomogr 1988; 12: 553-559

6. King MA, Bergin CJ, Yeung DWC, et al. Chronic pulmonary

thromboembolism : detection of regional hypoperfusion with

CT. Radiology 1994; 191 : 359-363

7. Schwickert HC, Schweden F, Schild r표f, et al. Pulmonary

arteries and lung parenchyma in chronic pulmonary embolism

preoperative and postoperative CT findings . Radiology 1994;

191: 351-357

8. Ovenfors CO, Godwin JD, Brito AC. Diagnosis of peripheral

pulmonary emboli by computed tomography in the living dog

Radiolo‘gy 1981; 141 ‘ 519-523 9. Lourie GL, Pizzo SV, Ravin C, Putnam C, Thompson WM. Ex­

perimental pulmonary infarction in dog: a comparison of chest

radiography and computed tomography. Invest Radiol 1982; 17 ’

224- 232

10. Martin KW, Sagel SS, Siegel BA. Mosaic oligemia simulating

pulmonary infiltrates on CT. AJR 1986; 147: 670-673

11. Eber CD, Stark p, Bertozzi P. Bronchiolitis obliterans on

high-resolution CT : a pattern of mosaic oligemia. J Comput As­

sist Tomog r 1993; 17 ’ 853-856

12. Greenwspan RH, Ravin CE , Polansky SM, Mcloud TC. Accu­

racy of chest radiograph in diagnosis of pulmonary embolism ‘

In vest Radiol 1982; 17 ‘ 539-543

13. Erdman W A, Peshock RM, Redman HC, et al. Pulmonary em-

- 1049 -

Page 8: 관한설험적 연구1 - KoreaMed · 폐 조직은 HRCT 검사 주사선 축에 평행하게 잘랐으며, 자르 기 전 후에 근접 촬영 사진(contact radiographs)을 얻었다

성동욱 오1: 피|동맥 색전증의 빙시선학적-조직병리학적 소견에 관한 실험적 연구

bolism : comparison of MR images with radionuclides and

angiographic studies. Radiology 1994; 190: 499-508 14. Tardivon AA, Musset D, Maitre S, Brenot F, Darteve lle P,

Simonneau G, Labrune M. Role of CT in chronic pulmonary

embolism: comparioso n with pulmonary angiography J Compul Assisl Tomogr 1993; 17: 345-351

15. D’ Alanzo GE , Bower JS, Dantzker DR. Differenciation of

pat ients w ith pr imary and thromboembolic p비monary hyper

tension. Chesl 1984; 85: 457-46 1

16. Wagenvoort CA. Lung biopsy specimens in the eva luation of

p비monary vascular disease. Chesl 1980; 77: 61 4-625

17. Wagenvoot CA . Pathology of p ulmonary thromboembolism

Chesl 1995(S); 107( 1) : 10S- 17S

18. Benotti R, Ockene 1S, Alpert JS , Dalen JE. The clinical profile

of unresolved p비monary emboli sm. Chesl 1983; 84: 669-678

J Korean Radiol Soc 1997; 37 : 1043-1050

An Experimental Study of the Radiologic-Pathologic Findings of Pulmonary Embolism 1

Dong Wook Sung, M.D. , Soon Jin Lee, M.D. 2, Joo Hyung Oh, M.D. , Yup Yoon, M.D. Kyu Suck Cho, M.D. 3, Young Gyu Cho i, M.D. 4, Joo Hee Lee, M.D. 5

1 Department of Diagnostic Radiolog)ι Co l/ege of Medicine, κyung Hee Univeristy

2Department of Diagnostic Radiolog)ι Co l/ege of Medicine, SoungKyunK!νan University

3Departement of Thoracic Surgery , Col/ege of M edicine, Kyung Hee University

4Department of Anesthesiology, College of Medicine, κyung Hee Univesity

5Department of Anatomic pathology, College of M edicine, 찌lung Hee University

Purpose: To evaluate the low attenuation of mosaic pattern in pulmonary embolism, as observed on HRCT, and to correlate the findings with the pathologic features of resected lung.

Materials and Methods: Using permanent embolic materials, pulmonary embolism was induced in eight Yorkshire pigs. Pre-and post-emb이ic pulmonary angiography was performed and after 6 weeks, the incidence and pattern of parenchymal change in low attenuation(mosaic pattern), as seen on HRCT, was evaluated . The animals were then sacrified and contact radiography of the lung was performed. Thirty-eight segments of pathology were taken from the area in which the presence of embolism had been suggested. Pathologic and HRCT findings were then correlated.

Results: On HRCT, low attenuation was seen in 23 of 36 segments(64 %) and showed variable patterns : crescent peripheral h yperlucency( 61 %, n = 14), heterogeneous mottled h yperlucency(17 %, n=4), lobular hyperlucency(13 %, n=3), and homogeneous segmental hyperlucency(9 %, n=2). Parenchymal low attenuation was seen on HRCT in 10 of 11 segments (91 %) in which large segmen­tal arterial occlusion occurred, and in 3 of 16 segments (19 %) in which there was small segmental arterial occlusion. Abnormal pathologic findings were pulmonary congestion, dilatation of pulmon­ary arteries, interlobular septal thickening, and thrombus formation. Among the 38 pathologic seg­mental specimens, 29 were from the area in which HRCT findings were positive, and in which pul­monary embolism subsequendy occurred. In only four of nine segments (44 %) in the area in which HRCT fingings were negative was pulmonary embolism subsequently.

Conclusion: HRCT findings of pulmonary embolism at six weeks after embolization showed vari­able patterns of low attenuation, diminished diameter of pulmonary arteries, and normal diameter of bronchi . In cases with large segmental arterial occlusion, the finding of low attenuation was more common; this may be due to reduced blood flow to the embolic area, in combination with bronchiolar spasm. For the early diagnosis of pulmonary embolism, these findings may be useful.

Index Words: Lung, CT Animals Embolism, pulmonary Computed tomography(CT), high-resolution

Address reprint requests to : Dong W ook Sung, M.D. , Departme nt of Diagnosti c Radiology, Kyung Hee University Hospita I,

# 1 Hoeki-d o ng, Dongdaemun-ku, Seou I, 130-702, Korea

Te l. 8 2-2-958-86 22, 86 25 Fax. 82-2-968-0787

1050