대한방사선의학회지 1994 : 30(3) : 적병기결정에관한경직장 MRI 의유용성에대해알아 보고자본연구를실시하게되었다. 다. 급속스핀에코 (Fast Spin Echo : 이하 FSE 로약함 ) 에 서는 256x256 matrix 를사용하였고, 나머지영상순

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1 대한방사선의학회지 1994 : 30(3) : 전렵선암의국소적병기결정에었어서 경직장코일을이용한자기공명영상의유용성 I 김종철 미첼 D. 쥐날 2 목 적 : 전립선암은그병기에따라큰치적전립선절제술과방사선 / 호르몬치료법등이결정되므 로치료전에그병기를판정하는것은대단히중요한데, 경직장표면코일을이용한고해상전립선자기공명영상이전립섣암의국소적병기결정에어느정도정확한지그유용성을알아보고자한다. 대상및방법 : 전립선에국한된암으로진단한 172 명의전립섣암환자중수술을시행하여병기가확정된 82 명의환자를대상으로하였다. 1.5T GE Signa 로 FOV 1Q -12cm, 3-4mm 절펀, 2 NEX, 256 x 128 matrix(fse : 256 x 256, echo train 16) 를사용하여스캔하였다. WARPSPGR( 경사각도 : 30 0 ) 로 body의시상및관상 localizer 영상을얻은후이것을기준으로, 고무풍선내에장착된경직잠표면코일을단독사용하거나전복벽에 body coil 혹은 phased array coil 을병행하는 mu Iti -coi I a rray tech nique으로전립선의 T1 혹은 T2 강조횡단, 시상, 관상스캔방향의영상을얻었다. 수술전 MRI 판독상의병기판정과수술후의병리조직학적병기판정을비교분석하였다. 결 과 : 경직장자기공명영상은전립섣에국한된암과전립선밖으로확산된암의감별진단에있어 서 82% 으 정확성 ( 전립선피막을현미경적으로침범한 4 例와정낭을경미하게침범한 1 例를제외하면 87 %) 을보였다. 수술가능한병기 B 전립선암진단의예민도는 79%, 특이도는 75% 이었다. 결 론 : 경직장자기공명영상은전립선과그주변조직의해부병리학적구조에대한고해상영상을 제공하고전립선암의국소병기결정에높은정확도를보이므로, 향후우리나라에서도이의활발한 이용이기대된다. 서 를응 - 전립선암은미국의경우성인남자에서발생하는악성 종양중거의 20% 를차지할정도로가장흔한악성종양 이며, 성인남자에있어서악성종양으로인한사망원인 중세번째의빈도를차지한다 (1). 우리나라에서는아직 정확한통계자료를구할수없지만, 식이습관의변화와수 명의연장에따른질병의선진국유형화, 환자들의질병에 대한관심과의료지식의증대, 의료검사기기와검사법의 다양화와고급화및검사기술의향상등으로인해전립선 암의발견율이점차높아지고있는실정이다. 전렵선암이전럽선내에국한되고주위의신경혈관속 (neurovascular bundle) 을침범하지않으면, 전립선주위 의신경들을보존하는방법 (PC Walsh & H. Lepor, 1982) 으로근치적전립선절제술을시행하여음위 ( 陰養, lmpo - 충남대학교의과대학진단방사선과학교실 2 펜실베니아대학교병원방사선과학교실 본연구논문은 1994 년도충남대학교병원임상연구비보조로이루어졌음. 이논문은 1993 년 6 월 14 일접수하여 년 8 월 31 일에채택되었음 tence) 나실금 ( 失禁, incontinence) 등의부작용을줄일수가있다. 이러한근치적전립선절제술이전립선에국한된전렵선암의우선적치료법으로인정되어많이시술되고있다 (2, 3). 이렇게전립선암의병기에따라그치료법이수술, 방사선혹은호르몬치료등으로달라질수있기때문에, 치료방침을결정할수있는방사선학적검사법의중요성이강조되고있다. 하지만기존의경직장 ( 經直陽 ) 초음파 (4) 나컴퓨터단층촬영 ( 이하 C T로略함 ) (5-9) 흑은체부코일 (body co il) 을이용한자기공명영상 ( 이하 MRI로약함 ) (10, 11) 으로는전립선피막 ( 被體, caps ule) 의보존혹은침범여부를알기가힘들다. Schnall 등은자신들이고안한경직장코얼을이용하여전립선의고해상 MRI 를얻었고 (1 2, 13), 또 22명의전립선암환자를대상으로경직장코일을이용한영상과체부코일을사용한영상을비교하여전립선암의병기결정에전자가후자보다더높은정확도를보임을입증하였다 (1 4). 저자들은상기의 22명이후에도전립선암환자를대상으로계속경직장코일 MRI 검사를시행한후, MRI 의수술전판독과전립선암수술후의병리학적인소견을비교분석하여서, 전립선암의국소 %

2 대한방사선의학회지 1994 : 30(3) : 적병기결정에관한경직장 MRI 의유용성에대해알아 보고자본연구를실시하게되었다. 다. 급속스핀에코 (Fast Spin Echo : 이하 FSE 로약함 ) 에 서는 256x256 matrix 를사용하였고, 나머지영상순서에 서는 256 x 128 matrix 를사용하였다. 대상및방법 전립선과그주변부의고해상 MRI 를얻기위해, 고무 풍선의내변에 3.5x6cm 크기의난원형코일을장착한경 1991 년부터 2 년간펜실베니아대학교병원에서, 경직장 직장표면코일 (Medrad, Pittsburgh, U.S.A.) 을사용하 초음파유도하의생검으로전립선암으로판명되고염상적으로전립선내에국한된전립선암으로추정진단된 172명의환자중, 수술을시행하여병리학적으로병기가확정된 82명의환자를대상으로하였다. 환자의연령분포는 52-75세이었고평균연령은 60세이었다. 전립선암의임상적, MRI, 병리학적병기결정은 Jewett 였다. 이코일을측와위에서환자의항문을통해직장에넣은후, 환자가불편을호소하지않을정도로약 100cc의공기를주사기로주입하여풍션을확장시켰다. 이풍선은그전면이오목해서직장의전벽에잘밀착되게고안되어있는데, 이는공기나대변등이직장의전벽과이풍선의전면에끼어서전립선영상화를방해하지않도록하기위함 Whitmore 의분류 (1 5 ) 에따랐다. 경직장코일을이용한 이다 (Fig. 1a). 경직장표변코일만이용하면직장에서거 MRI 검사소견상, 전립선주변의지방조직, 정맥들이나 리가먼전립선의전면부나전복부 ( 前眼部 ) 쪽의구조물의 신경혈관속에비정상적인신호강도가보이거나, 저신호 강도의피막이파열되거나비대청적으로돌출된소견이 신호강도가약해져서균질한고해상영상을얻을수가없 는경우가많다. 그러므로전복벽 ( 前題뿔 ) 에골반코일 보일경우, 전립선피막을침범한명기 C 의전립선암이라 (pelvic coil) 을동시에 사용하는복수코일배열기법 고판독하였다. 또한 T2 강조영상에서, 정냥에비정상적 인저신호강도가보이거나저신호강도의정냥벽이국 소적비대칭성비후소견을보일경우에도, 정냥의간질을 (multi -coil array technique) 을이용하기도하였다 (Fig. 1b). 자장 ( 磁場 ) 내에서경직장코일은체부코일로부터의 충격을흡수하도록설계되었다 (1 3). 침범한병기 C 의전립선암이라고판독하였다. 수술전전 환자의장 ( 陽 ) 과직장 ( 直陽 ) 의연동운동을감소시키기 럽선암환자의 MRI는두명의저자들이각각상대방의판독결과를모르는상태에서판독한후, 이견 ( 異見 ) 이있을경우는서로상대방의주장을청취한후상호조정하여합일된결과로보고하였다. 위해 1mg 의 glucagon(lilly, Indianapolis, U. S. A.) 을환자에게근육주사한후앙와위에서자기공명스캔을시행하였다. 먼저경사에코 (gradient echo) 의일종인 WARP SPGR(Warp Spoiled Gradient Echo) 를이용하여, 8- 자기공명영상 본연구에서의모든 MRI 검사는 1. 5T 의 Signa(GE 8.2msec 의에코반복시간 ( 이하 TR 로약함 ), 2-2.2msec 의에코시간 ( 이하 TE 로약함 ), 30 의경사각도 (flip angle), 48cm 의 field of view( 이하 FOV 로약함 ), 7mm 의 Medical System, Milwaukee, U. S. A.) 를사용하여두번씩 절편두께, 2 NEX 로시상 ( 失狀 ) 스캔을얻어, 경직장코 영상을얻어 (2 aquisition: 2 NEX) 그신호를평균하였 일의위치를확인하고횡단스캔의위치를선택하기위 Prostate Spinal Column a b c Fig. 1. a. Diagram 01 the pelvis 01 the examinee with ballooned endorectal coil in situ. Note the concave anterior surlace 01 the balloon which lits on the anterior rectal wall b. Sagittal diagram 01 the pelvis 01 the patient whose MR imaging is being perlormed with multi -coil array technique. Note both the body coil (BC) on anterior abdominal wall and rectal coil (RC) in the rectum. UB =urinary bladder, PR=prostate, R=rectum c. WARPSPGR(TR /TE=8.2/2.2, Ilip angle=30 0 ) sagittal localizer image 01 the patien t. UB=urinary bladder, PR = prostate, R= rectum

3 김종철외 : 전립선암의국소적병기결정에있어서겸직장코일을이용한자기공명영상 a b e Fig. 2. High resolution endorectal coil MR images with good anatomic detail a, b. T1 weighted(tr/te= 500/12Fr, Fr =fractionail axial image of the prostate and seminal vesicles. Note the homogeneous low signal intensities of the prostate, seminal vesicles(l arge black arrows) and the urinary bladder( UB). Periprostatic venous plexus(open white arrows), neurovascular bundles(small black arrows), anatomic prostatic capsule (thick c d white arrows), pubococcygeus muscle & fascia(large arrowheads), and Denonvillier s fascia(small arrowheads) have low signal intensities. Periprostatic fat(f) has high signal intensity. SP=symphysis pubis, R=rectum c. Axial FSE [TR /TE = 4000/144, 16 echo train length (ET 니, 18 echo spacel 이 a stage B prostatic carcinoma clearly demonstrates hyp 이 ntense protatic capsule(arrows) and Denonvillier s fascia (arrowheads) d. Coronal FSE(4500/140, 16 ETU of a stage B prostate carcinoma. The peripheral zone (PZ) of the prostate and fluid in the tubules of the seminal vesicles show high signal intensities. The walls of the tubules of the seminal vesicles (black arowheads), prostatic capsules (thick white arrows), central portion of the prostate and a small prostatic carcinoma localized in rt. inferior PZ (thin white arrows) without disruption of the prostatic capsule show low signal intensities. e. Coronal diagram of the normal prostate & adjacent structures. UB=urinary bladder, VD = vas deferens, SV=seminal vesicles, ED = ejaculatory duct, CZ = central zone, PZ= peripheral zone, VERU = verumontanum, U= prostatic urethra 한위치측정 Oocalizer) 영상으로삼았다. 이기법으로얻 하여실시하였다 년 5 월 1 일부터는횡단, 시상 T 2 강 은영상은 T1 강조영상에가까우나통상적인 T1 강조영 조영상스캔을 4000, 4500, 5000m sec / 140, 1 44msec 의 상에서보다훨씬짧은시간내에 ( 예를들어 15 개의영상 TR / TE, msec 의 effecti ve TE, 16 echo train 을얻는데 33 초소요 ) 얻을수있는선명하고대조도가높 length(etl), ech o sp ace(e s p ace ) 의지표 (p a r 은영상이었는데, 통상적인 T1 강조영상에비해지방성 amet er ) 를가지는 FSE 로대치하였고, 또관상사면 (co r 분이좀억제 (s uppr ess ) 되는경향이있었다 ( Fi g. 1c). 횡단 T1 강조스핀에코 (Spin E ch o: 이하 SE로약함 ) 와횡단, 시상, 관상 FSE 스캔은 3-4mm 절편두께, 1mm 간격, 1Q -1 2cm의 FOV로실시하였다. 전럽선횡단영상은정낭의상연 ( 上緣 ) 과전립선의첨부 ( 갓部 ) 가포함되는범위내에서전렵선의횡축방향을따라스캔하여얻었다. T1 강조횡단스캔은 TR / TE를 60 0 / 1 2,2 0으로시행하였고, T 2 강조영상횡단스캔은 TR / TE 를 2500 / 40,80 으로 onal oblique) 스캔을 3000, 4000, 4500 / 132, 1 40의 TR / TE 에서상기와같은방법으로시행하는 FSE 로변경하여설시하였다. 관상사면스캔은 W A RPSP G R 시상스캔영상에서전립선의저부의전후중간면과전립선첨부를연결하는관상면 ( coronal plane ) 을기준으로삼아이면에평행하게실시하였는데, 경직장코일을덮고있는풍선전변에서부터전립선의후반부까지 3-4mm 절편두께로스캔하였다. 이러한영상들은공간여광기 ( 總光器, fi l

4 대한방사선의학회지 1994: 30(3) : ter) 를사용하여처리하였는데, 이런방법으로표면코일의원위부영상질저하를방지하면서비교적쉽게영상을만들수있었다. Aliasing artifact 들을감소시키기위해 oversampling 방법을사용하였다. 전립선주위의장골혈 조직검사를실시하여전립선암의병기를결정하였다. 육안적으로는전립선피막이정상인것처럼보이지만조직검사에서전립선암이피막외로현미경적확산의증거를보일경우, 이를 현미경적전립선피막침범 이라고정의 관 (iliac 하였다. vessei) 등위상 (phase) 에관련된 motion artifact 가전렵선과주변구조물의영상을흐리게만드는것 을방지하기위하여, 환자의전후변을주파수암호화 (frequency encoding) 방향으로삼았다. 결 과 경직장코일을이용한 MRI 는전립선과전립선피막및 병리학적조직검사수술로절제된표본들을 10% 중성완충포르말린용액에고정하여요도에직각되게 3-5mm 간격으로절편화하였다. 한사람의병리학자가병변부위와럼프절의병리 정냥, 신경혈관속등을포함한전럽션주변부의해부병리학적구조를해상도가높게잘보여주었다. 특히전복벽에체부 ( 골반 ) 코일을함께사용한복수코일배열기법으로원위부의해상력저하가없는균질성의고해상영상을얻을수있었다. T1 강조영상에서는전립선, 정낭및방광이모두균질성의저신호강도를보여각각의내부구조를잘구별할수가없었다. 하지만, 전립선주위정맥총 (periprostatic venous plexus) 은아주강한고신호강도의전립선 주위지방조직속에서꾸불꾸불한저신호강도의구조물로보였고, 신경혈관속은전렵선뒤의 5시와 7시방향에서각각저신호강도의구조로나타났다. 또한전립선을둘러싸고있는앓은전럽선해부학적피막 (anatomical or true prostatic capsule), 치골 - 미골 (Pubococcygeus) 근육과 근막 (fascia) 및전립선 - 직장간의 Denonvillier 근막등 은저신호강도의구조물로잘관찰되었다 (Fig. 2a,b). T2 강조영상에서는전립선과정냥의내부구조를잘볼수있 었다. McNeal 의분류 (1 6) 에따른전립선의정상적인주변 대, 정냥내의정액, 전립선주변정맥들과방광내의소변 Fig. 3. Pathologically confirmed mucinous carcinomas of the prostate Axial FSE(4000/140, 16 ET니 shows masses with hyperintense foci in right posterior(arrowheads) and left middle portions of the PZ (black arrows). They did not show bright signals on T1WI, so above findings were compatible with mucin components. Many BPH nodules of variable size, shape and intensities in the transition zone(tz, white arrows) are also seen 등은고신호강도를보였고, 전립선의이행대와중심대는상대적으로낮은신호강도를보였으며, 전방섬유근육간질 (anterior fibromuscular stroma), 정냥벽들과전립선피막은더낮은신호강도를보였다 (Fig. 2c,d). MRI 에서는편의상이행대와중심대을합쳐중심션 ( 中心脫 ; central gland=cg) 이라고칭하기도하는데 03, 14, 17, 18), 이둘은어떠한 pulse sequence에서도서로잘구분이되 Fig. 4. A pathologically confirmed stage B prostate carcinoma. a. Sagittal FSE (4500/144, 16 ETU reveals a hypointense mass with smooth contour bulging in prostate apex(black arrows) Note hyperintense urine in the urinary bladdedub), hypointense walis of the urunary bladder, BPH of varialbe signal intensities(white arrows) with pseudocapsule formation(open arrows), and hypointense Denonvillier s fascia(arrowheads) at rectoprostatic interface. R=rectum b. Sagittal diagram of the normal prostate and periprostatic structures. UB=urinary bladder, VD=vas deferens, SV=seminal vesicle, U=prostatic urethra, ED=ejaculatory duct, VERU=verumontanum m *

5 김종철외. 전립선암의국소적병기결정에있어서경직장코일을이용한자기공명영상 지않았다. McNeal 의분류에따르면, 중심대와주변대는외부선 ( 外部線, outer gland) 에속하고, 이행대, 요도내부괄약근 (urethral internal sphincter) 의평활근과요도주변服組織層 (periurethral glandular tissue layer) 는내부선 ( 內部臨, inner g land) 에속하여, 선조직이없는전방섬유근육간질과대조가된다. 그러므로 MRI 에서사용하는 중심선 의개념과 McNeal의해부학적분류를혼동하지않아야한다. 전립선암은거의대부분이 ( 총 82명중 79명환자에서 ) E 강조영상에서전립선의주변대에위치한저신호강 도의종괴양상으로나타났다 (Fig. 2c). 두병의환자에서는 T2 강조영상에서전립선암이고신호강도를보였는데, 이는병리학적검사상점액성성분이포함되었음이업증되었다 (Fig. 3). 또다른한환자에서는 MRI상전립선암이라고할만한병변을발견할수가없었는데, 이는병리조직검사상현미경으로만발견할수있었던아주미세한 전립선암으로판명되었다. 전체 82명의전립선암수술환자에서 47명이병리학적으로병기 B 이하임이확진되었고 (Fig. 4), 35명이병기 C 이상 ( 병기 C 의전립선암 34명과병기 D 의전립선암 1명 ) 임이확진되었다. 병기 C 인환자 34명중 10명에서전럽선암이정냥을침범하였고 (Fig. 5), 나머지 24명에서전립선암이전렵션피막을침범하였다 (Fig. 6). 수술전의 MRI 판독과병리학적병기결정의비교결과를 Table 1 에요약하였다. MRI 의예상병기결정과병리학적병기결정이일치한경우는총 82명의환자중 67명 (82% 의정확도 ) 이었다. 병리학적으로병기 C로증명된 5명의환자의전립선암을 MRI 에서병기 B로낮게판독하였는데, 이중 4명에서는병리소견상오직현미경적전립선피막침범만이있었다 (Fig. 7). 다른한환자에서는수술전 MRI 로는정낭의병변을정확하게발견할수없었는데, 병리학적검사에서도조직표본을주의깊게절편화한후정멀허컴사하여 a b arrows) Fig. 5. Axial FSE(5000/140, 16 ETU of prostate carcinomas with seminal vesicle invasion (confirmed on pathology) a. Focal hypointensities and hypointense thick walls of the tubules of seminal vesicles(thick white arrows) adjacent to the normal amp비 la of vasa deferentia (thin long white arrows) were due to prostatic carcinomatous involvement. Also noted is the ureteral jet of urine into the lumen of the urinary bladder(black b. Another case of hypointense thick walls of It. seminal vesicle(white arrows) displacing vasa deferentia(black arrows) to the contralateral side Fig. 6. A stage C prostate carcinoma which was correctly diagnosed on MR I. FSE(4500/144, 16 ETU reveals an irregualr hypointense mass in It. posterior PZ(thick white arrows) with irregular disruption of the surrounding prostate capsule(black arrowheads). Note the indistinct It. neurovascular bundle (small black arrows), which was pathologically confirmed to be invaded, and variable BPH findings in TZ(thin white arrows) Fig. 7. A stage C prostate carcinoma which was incorrectly diagnosed as stage B on MR I. FSE (4000/140, 16 ETU coronal MRI shows a small irregular hyp 이 ntense mass in 11. inferior PZ (white arrows) with intact hypointense prostatic capsule around it (black arrowheads). But there was microscopic caps 비 ar invasion of the prostate carcinoma on pathologic examination

6 대한방사선의학회지 1994 : 30(3) : 서야겨우전립선암의미세한정낭침벙을확언할수있었 다. 병리학적소견을보고후향적으로이환자의 MRI 를 다시면밀히검토해본결과, 우측정냥벽이약간두터워졌 동맥들은내장골동맥 ( 內陽骨동맥, internal iliac artery) 의분지들인하부방광및중치 ( 中첼, inferior hemorrhoidal) 동맥분지들에서기원한다. 정맥들은풍부한전 음을발견할수있었다. 만일전립선암의현미경적전립선 럽선정맥총 ( 前立將靜 ß~ 觀, prostatic venous plexus) 를 피막침범의증례들을제외한다면, 본연구에서의전립선 암의병기에관한경직장코일 MRI 의전향적판독의정확 형성하여서전럽선을둘러싸고있는데, 특히측면에많이 분포한다. 이전립선정맥총은후방으로치정맥총 ( 홈靜 IJ~ 도는 87% 가된다. 盡, hemorrhoidal plexus), 상방으로는방광정맥총및 본연구에서병기 B 이하의전립선암즉수술가능한전 립선암을수술전에미리진단할수있었던경직장코일 MRI 의예빈도는 79% 이었고특이도는 75% 이였다. Santorini 정맥총과교통하여, 결국내장골정맥으로관류 된다. 풍부한전립선림프혈관들은전립선후면에망상 ( 網 狀 ) 을형성하고있다. 몇몇럼프혈관들은이전립선후방 고 찰 에서내장 (int erna l iliac) 럼프절이나 obturator 럼프절로연결되기도한다. 전럽선암의정확한병기결정은환자의치료방침수립 전립선과직장사이의공간에는전립선을중심으로 5시와 7시방향에각각양측의신경혈관속이위치한다. 이신경혈관속에는신경, 동맥, 정맥, 럼프혈관등이포함되어있다. 전립선주위의신경들은골반신경총 (pelvic plexus) 에서기원하며전립선주변의결체조직에주로분포되어 에결정적인역할을한다 (20, 21). 왜냐하면통상적으로병기 A나 B처럼전립선내에국한되어있는전립선암은근치적전립선절제술로치료가되고, 병기 C냐 D처럼전립션피막을뚫고나간전립선암은방사선흑은호르몬치료에의존하게되기때문이다. 병기 B 의전립선암수술법으 있다. 이중해면신경들 (cavernosal nerves) 은남성의성 로전립선주위신경혈관속을보존하는수술법이 Walsh,>' 적능력 (potency) 유지와유관하다고생각되고있다 (1 9). 그러므로전립선암환자의수술전평가및병기결정에있 어서전립선주위신경혈관속을잘영상화시켜주는방사 션과학적검사법의가치는상당히클수밖에없다. 이러한 신경외에전럽선에혈류를공급하는동맥들이있는데, 이 Table 1. Comparison 01 Prostate Carcinoma Staging: Prospective Endorectal Coil MR I vs Pathology MRI Pathologic Staging(no. 01 patients) Staging A/B C D Sum A/B C D 0 o Total 등 (PC Walsh & H. Lepor, 1982) 에의해창안된이래, 이방법에의한근치적전립선절제술이많이시행되고있다. 이러한수술로음위 ( 陰쫓, impotence)y. 실금 ( 失禁, incontinen ce) 등의부작용이많이감소함에따라, 이와같은근치적전럽선절제술이전립선에국한된전립선암의우선적치료법으로인정되어그수술건수가증가되고있다 (2, 3). 고식적으로사용되어오고있는직장수지검사는병기 B1 인경우에는결과가비교적좋지만병기 B2나 C 등의진단에는많은제약을받고있어서, 25% -78% 의환자에서전립선암의범위를낮게평가한다고보고되고있다 (22, 23). 더진행된전립선암의진단에는 CT가직장수지검사보다는더정확하지만, 그정확도의범위가 61 % -75% 이고 (5-9) 이고병기 C 임을규명하는예민도가 35% - 55% (7, 24) 로낮아서, 일차적인진단수단으로사용되기는좀 Fig. 8. A stage B prostate carcinoma which was incorrectly diagnosed as stage C on MRI a. Axial T1 W 1(500/12Fr) shows a suspicious isointense mass with irregular counter in It. posterior lateral PZ(white arrows), suggesting caps 비 ar pentration 01 a stage C prostate carcin oma on MRI Both neurovascular bundles seem to be intact(black arrowheads). Tortuous tubular hypoechoic structures are normal periprostatic venous plexuses(black arrows) a b b. Axial FSE(4500/140, 16 ETU reveals suspicious capsu lar interruption(black arrowheads) around the hyp 이 ntense mass(black arrows) which suggests capsular penetration. But there was no caps 비 ar involvement 01 this prostate carcinoma on pathology. Note the variable lindings 01 BPH(sma11 thick white arrows) and intact hyperintense tubular periprostatic venous plexuses(l ong white arrows)

7 대써김종철외 전립섣암의국소적병기결정에있어서경직장코일을이용한자기공명영상 9 10 Fig. 9. Axial diagram 01 prostate carcin mas with or without capsular invasion Rt. posterior small tumor (small M) olless than 2cc in vol ume with smooth contour bulging 01 the prostatic capsule and intact adjacent neurovascular bundle (NVB) would like to be a stage B carcinoma. A large irregular mass (Iarge M) 01 more than 2cc in volume in 11. posterior lateral PZ with irregular contour bulging or disruption 01 the prostatic capsule & indistinct or replaced NVB could be a stage C carcinoma. Arrowheads=Pubococcygeus muscle & lascia, Thick arrows=true prostatic capsule, Thin arrows=denonvillier s lascia, SP=symphysis pubis, CG=central gland, PZ=peripheral zone, R= rectum Fig. 10. Biopsy related hemorrhage in the prostate gland. T1 WI (500/12Fr) reveals hyperintense ovoid area in 11. posterior PZ (black arrows) and adjacent two hypointense masses(white arrows). The two hypointense masses were conlirmed as stage B prostate carcinomas. The hyperintense area was also hyperintense in T2WI, so it was compatible with extracellular hemorrhage due to previous transrectal prostate biopsy 곤란하다. 경직장초음파의전립선암발견예민도와에코양상및병기결정에대한보고는상당허다양한데, 전립선피막침범여부에대한정확도는 63%(89% 의예민도, 50 % 의특이도 ) 라는보고 (4) 가있다. 초음파는종양을잘발견할수는있어도검사자의경험, 기법, 판독등에많이좌우가되고, 검사시야가좁아서전립선피막, 정냥이나주변럼프결절의침범여부를판단하는데있어많은제한점을지니고있다. 연부조직의높은대조도를얻을수있고다양한변에서의영상화가가능하다는장점때문에체부코일을이용한 MRI가전립선암의국소적병기결정에이용되어왔고, 그정확도는 69% 부터 89% 까지보고되고있다 (1 1, ). 그러나체부코일 MRI 로는전립선피막, 직장-전립선경계변인 D enonvillier 근막, 전립선주변부의정맥들이나신경혈관속들을잘볼수없는경우가있는데, 특히전립선이전립선비대증등으로커졌을경우에더욱그러하다. 1986년부터전렵선의영상의질을높이기위해풍션을씌운경직장표면코일이고안되기시작하였다 (1 2, 13, 28). 신호대잡음의비율이높아지고표면코일의예빈도 profile 이낮아지면서, 8, 10, 12 mm 정도로 FOV 를줄이고 3-4mm 정도로절편두께를가늘게하고 aliasing 을감소시킬수있어, 128 x 256 matrix 에서 800x400 마이크론 (μ) 정도를구분할수있는고해상영상을얻을수있게되었다. 이경직장표면코일을이용한전립선 MRI 검사는전렵션과정냥의내부구조, 전립선피막, Denonvillier 근막및전렵선주변구조물을잘보여주었다 (1 3, 1 7, 1 8). 그러나이러한경직장풍선코일삽입은최근에직장수술을받은환자나골반강에방사선치료를받고있는사람에 게는금기가된다 (1 7). 22명의국소적전립선암환자의병기결정에이경직장풍선코일을이용한 Schnall 등의보고 (1 991년 ) 에의하면, 수술전의 MRI 판독이술후병리학적확진과비교해서 82% 의정확도를보였고, 병기 C 에대한전향적 MRI의예민도와양성및음성추정도 (pre dictive value) 는각각 63%, 84%, 82% 이였으며, 전립선피막침범검색에대한예민도는 67% 이었다 (1 4). 임상적직장수지검사상아주복잡한종양의소견을보였거나, 경직장코일 MRI상전립선암의크기가적고또전립선피막침범여부가애매하여결국수술을하게된환자들이이연구의표본대상이었음을고려할때, 상기의수치들은결코낮은성적을 보이는것이아니라고생각할수있을것이다. 저자들은전기 ( 前記 ) 한 22명의환자를포함해서 1 992년말까지 82명의수술을받은전립선암환자를대상으로하여, 전립선암의국소병기결정에있어서경직장표면코일을이용한 MRI 의유용성에대해연구해보았다. 본연구의대상역시전립선암의병기결정을위해경직장코일 MRI를시행한모든환자를포함한것이아니고, 임상적및방사선학적검사로전립선내에국한된전립선암으로진단된후환자의동의하에수술을시행하였거나전립선피막의침범여부결정이애매하여결국환자의허락하에수술을하게되었던경우들만을포함하고있어서, 연구대상표본선택자체에이미편견 (bias) 이존재하고있었음 을알수있다 년 5월 l 일부터는새로운지침하에종전에스캔시간이길던 T 2 강조 SE를 FSE로바꾸였는데, 이 FSE로스캔시간이많이단축되었고대조도가높고더욱선명한고해상영상을얻을수있었다. 횡단 FSE 에서 26절편을얻는데약 4분 18초가걸렸고, 시상 FSE에서 13 절편을얻는데약 2분 26초가걸렸으며, 관상 FSE 스캔

8 대한방사선의학회지 1994: 30(3) : 에는약 2분의시간이소요되었다. 짧은 TR / TE 의 T1 강조횡단스캔을얻는데평균 3분 30초가소요된사실과비교해보면 FSE의시간단축정도를잘알수가있다. 이내에 MRI 로검사를받았는데, 이러한출혈은 T1 강조흑은 T2 강조영상모두에서고신호강도를보여조직생검과관련된출혈에기인한세포밖의 met h emoglobin 에 82명의수술환자를대상으로한본연구의결과, 표본 의한변화로생각되었다 (Fig. lo). 세포외 ( 外 ) 가아닌세 인구의선택에편견이있었음에도불구하고, 경직장표면코일을이용한 MRI 의국소적전립선암병기결정의정확도가 82%( 현미경적전립선피막침범을제외하면 87%), 병기 B이하의전립선암즉수술가능한전립선암을수술전에미리진단할수있였던 MRI 의예민도및특이도가각각 79% 와 75% 로나타난것은상당히좋은결과로생각된다. 또한전립선피막침범검색에관한 MRI 의예빈도, 양성및음성추정도가각각 86%, 75%, 88% 의수치를보인것도상당히좋은성적으로사료된다. 수술후병리학적검사상전립선암이정냥을침범한것으로확진된 10 例의 MRI 를분석비교해본결과, TR/TE가긴 SE 영상이나 FSE 영상에서, 정냥의한쪽혹은양쪽, 중심부혹은주변원위부등에저신호강도의결절이보이거나, 정냥이종양 포내 ( 內 ) 의 met hemoglobin에의한변화는 T 2 강조영상에서저신호강도를보일것이다 (29). 본연구의어떤환자의 MRI 에서는전립선생검에의한전립선출혈근처의전럽선주변부지방조직에서도 T2 강조영상에서고신호강도를가끔관찰할수있었는데, 이는아마도전립선생검에관련된주변조직의부종이아닌가생각된다. 본연구에서는 gadolinium 조영제를사용한조영증강 MR 영상을얻지않았다. 이는저자들의경험상조영증강이전럽선질환진단에별로도움을줄것같지않다고판단되였기때문이다. Mirowitz 등이경직장코일을이용하여, 전링선암으로근치적전립선절제술을시행받은 13명의환자를대상으로, 조영증강빛비 ( 非 ) 조영증강의 T1 강조 MRI 및스핀밀도 (spin density) T2 강조 MRI 검 으로대치 ( 代置, replace) 되어있거나, 정낭의벽이비후 사를설시하여, 그영상을비교분석하였다 (30). Gadopentetate 된소견등과잘결부되였다 (Fig. 5). 이러한 MRI 소견들 dimeglumine을사용한조영증강의경우, T1 강 중경미한정냥벽비후는전립선암이정냥을침범한초기소견으로유용하게사용될수있을것으로사료된다. 본연구에서는전립선내에국한된병기 B이하의전립 조영상에서전립선비대증이있을경우전립선의중심선 ( 中心牌 ) 이불균질하게조영증강되는반면주변대는균일한상태로조영증강이렬되며, 전립선의내부구조, 전 선암을전립선밖으로확산된병기 C이상으로오진한경 립선피막, 외과적피막 (surgica l, false or pseudo- cap 우가 10 例있었다. 이중에는 T2 강조영상에서정낭의일부분이적은저신호강도를보이는것처럼의심되어전럽선암의정냥침범으로오진한경우가 2 例있였다. T2 강조영상에서저신호강도를보일수있는것으로는, 정낭내의결석, hemosiderin 化한만성출혈, 횡단스캔에서전립선저부와정냥의부분용적 (partial volume) 효과, 방사선치료에의한효과, 정상수정관 ( 輸精管, vas deferens) 팽대부 (ampulla) 의비교적두터운벽, amyloidosis 등이있으므로감별에주의를요한다. 본연구의나머지 8 例에서는 MRI 상전립선피막의파열, 불규칙성, 돌출등이애매하여수술전에전립선암의병기를잘못판독하였었다 (Fig. 8). 이들의병리조직학적소견을분석해본결과, 전럽선암이피막을밖으로돌출시키는양상이대칭적혹은 sule), 전방섬유근육간질, 전럽선주변정맥총들이잘보이나, 이러한구조물들은 T 2 강조영상에서더잘영상화되였다고하였다. 이러한경향은전립선암의범위와피막보존여부에도비슷하게적용된다고하였다. 정낭은정낭내의중격이조영증강되는소견을보였고, 4-5명환자에서는조영증강 T 1 강조영상에서정냥이제일선명하게보였다고하였다. 이러한소견을바탕으로, 전렵선의경직장코일 MRI 검사시에 gadolinium 을통상적으로사용하는것은정당화될수없고단지선택된환자에서정냥들을평가하는데도움을줄것같다고결론을내렸다. 이러한사실들은저자들의주장과거의다를바없다. 병기 C와병기 D 의전럽선암을구별하는것역시중요한일인데, 이는그병기에따라환자의예후와치료법이 규칙적이거나, 전렵선암의용적이 2cc 이하인병기 B 의증 다르기때문이다. 병기 D는주로인접주변장기나뼈등 례들이많았음을발견할수있었다. 그러므로전립선암의피막침범여부가애매할경우에는피막돌출의규칙성, 유연성여부및피막을돌출시키는전립선암의용적 (2cc 기 로의원위부전이및럼프절종대의소견으로나타난다. 그러므로, 신문 ( 賢門, renal hi lj ) 에서전립선까지의 T1 강조횡단스캔을얻어골반강이나후복막강의럼프절종대 준 ) 등을평가표준으로삼는것이유용할것으로사료된 여부를검색하고, 신장과척주를포함하는 T1 강조시상 다. 즉전립선암이그인접피막을비대칭적으로불규칙하게돌출시키거나, 전립선암이대칭적, 규칙적 3로또매끈하게피막을돌출시키더라도그종양의용적이 2cc 이상인 MRI 소견을보일경우에는병기 C라고판독하는것이타당하다 (Fig.9). 스캔으로럼프절이나장기로의전이여부를판정하고, 骨스캔을실시하여골전이여부를결정하는것이좋다. 장기를둘러싸는 (organ -encompassing) Helmholtz 형표면코일을이용하여고해상전럽선 MRI 영상을얻어보고자하는또다른시도가 Way Jr 등에의해행하여졌 전립선암의병기결정을위한 MRI 판독시에는검사전 다 (3 1). 6명의건강한자원자와 18명의전립선비대증환 의전립선생검어l 의한출혈과연관된소견에유의하여야 자를대상으로 1. 5T의 MRI 검사를실시하였다. 이들은자 한다. 본연구대상환자들대부분이전립선생검후한달 신들의연구에서, 중심선내의양측성대칭척결절들, 다발

9 김종철오 1: 전립선암의국소적병기결정에있어서겸직장코일을이용한자기공명영상 성중심선결절들, 인지할만한결절이없는미만성불균질 중심선등으로전립선비대증의 MRI ' 소견을그양상에 따라구분할수있었다고하였다. 또한 T2 강조영상에서 전립선의주변대는중등도혹은고신호강도를보이거나, 전립선비대증환자의 78% 경우에서는미만성으로불균 질하였고, 외과적피막, 전립선주변부정맥총과럼프결절 들, 정냥들이각각의특정을가지고잘관찰되었다고보고 하였다. 이들은이러한결과들을근거로상기의기법이전 립선암의평가및병기결정에도유용할것이라고추정하 였다. 앞으로이러한 Helmholtz 형표면코일을비롯한다 른표면코일을이용하여전럽선암의병기결정에대한연 구가더필요할것으로사료된다. 경직장표면코일을이용한전립선의 MRI 검사법은전 럽선및그주변조직의해부병리학적구조에대한고해상 영상을제공하므로전립선암의국소적병기결정에좋은 진단법으로사료되어, 향후우리나라에서도이기법의광 범위한사용이기대된다. 12. Schnall M. Kressel HY, Pollack HP, Lenkinski RL. The development 01 an intracavitary inllatable surlace coil lor high res lution proton imaging and spectroscopy (abst.). In: Book 01 abstracts: Society 01 Magnetic Resonance in Medicine 1986 Vol 1. Berkeley, Calil: Society of Magnetic Resonance in Medicine, 1986 ; Schnall MD, Lenkinski RL, Pollack HM, Imai Y, Kressel HY Prostate: MR imaging with an endorectal surlace coi l. Radiology 1989; 172 : Schnall MD, Imai Y, Tomaszewski J, Pollack HM, Lenkinski RE, Kressel HY. Prostatic Cancer: Local staging with endorectal surlace coil MR imaging. Radiology 1991 ; Sagani P, Whitmore W Jr. Update in staging systems. In Bruce AW, Trachtenberg J, eds. New York :Spring-Verlag, 1987 ; McNeal JE: Regional morphology and pathology 01 the prostate. Am J Clin Pathol 1967 ; 49: Schnall MD, Pollack HM. Magnetic resonance 01 the prostate gland. Urol Radio/1990;12 : Pollack HM. Im aging 01 the prostate gland. Eur Urol 1991 ; 20 (suppl 2): Walsh PC, Donker PJ. Impotence lollowing radical prostatec jξl tomy : lnsight into etiology and prevention. J Uro/1982 ;128 C그고헌 = McNeal JE. The prostate gland. In: Stamey TA, ed 1. Silvery E, Boring CC, Squires TS. Cancer statistics. CA 1990 Monographs in urology. Vo l. 4. Princeton, N. J. :Custom ;40 : 9-26 Publishing Services ; Eggleston JC, Walsh PC. Radical prostatectomy with preser- 21. Bartsch G, Dietze 0, Hohlbrugger G, Marberger H, Mikuz G vation 01 sexual lunxtion: pathologic lindings in the lirst 100 Incidental carcinoma 01 the prostate : grading and tumor volcases. J Urol 1985 ; 134 : ume in relation to survival rate. World J U rol 1983 ; 1 : Smith JA Jr, Middleton RG. Clinical management of prostatic 22. Scardino PT. Early detection 01 prostate cancer. Urol Clin cancer. Chicago: Year Book Medical, 1987; 55 North Am 1989 ; 16: Pontes E, Eisenkraft S, Watanabe H, Ohe H, Saitoh M, 23. Fair WR, Kadman D. Carcinoma 01 the prostate diagnosis and Murphy GP. Preoperative evaluation 01 localized prostatic staging : cu rrent status and luture prospects. World J Urol carcinoma by transrectal ultrasonography. J Uro/1985 ;134: 1983 ;1 : Platt JF, Bree RL, Schwab RE. The accuracy 01 CT in the 5. Morgan CL, Calkins RF, Cavalcanti EJ. Computed tomogra- staging 01 prostatic carcinoma. AJR 1987 ; 149 : ph y in the evaluation, staging, and therapy 01 carcinoma Rilkin MD, Zerhouni E, Gastonis C, et al. Comparison 01 magthe b m x i

10 대한방사선의학회지 1994; 30( 3) Journal of the Korean Rad iological Society, 1994 ; 30(3) : Reliability of MRI Using Endorectal Coil in Local Staging of Prostate Carcinoma Jong Chul Kim, M.D., Mitchell D. Schnall, M.D., Ph.D.' Oepartment of Oiagnostic Radiology, Chungnam National University School of Medicine 70avid W. Oevon Medicallmaging Center, Oepartment of Radiology, Hospital of the University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, U. S. A Purpose : To evaluate the usefulness of endorectal surface coil magnetic resonance (MR) imaging in local staging of prostate carcinoma which is important to determine the method of therapy. Materials and Methods: Endorectal surface coil prostate MR imaging was performed in 82 patients who received radical prostatectomy and comparatively analyzed with the pathologic findings. Multi - coil array technique with endorectal balloon cαi and phased array coil in anterior pelvic wall was often applied. After localization with WARPSPGR localizer (flip angle 30 0 ), the prostate images were acquired with FOV 10-12cm, 3-4mm slice thickness, 2 NEX, 256 X 128 matrix (fast spin echo= FSE:256 X 256, Echo train 16) by 1.5T GE Signa. T1 and T2 weighted axial spin echo or FSE, with or without sagittal and/or coronal FSE were obtained. Results : MR imaging using endorectal coil had 82 % of (87% if 5 underestimated cases of microscopic capsular or seminal vesicular invasion are excluded) accuracy in the differentiation of intraprostatic carcinomas from those with extracapsular extension. In preoperative MR diagnosis of stage B carcinoma, the sensitivity was 79% and the specificity was 75%. Conclusion: MR imaging using endorectal surface coil with or without multi - coil array technique is considered to be the method of choice in the determination of the local extent of prostatic carcinoma. Index Words: Prostate, MR studies Prostate, neoplasms Address reprint requests to Jong Chul Kim, M.D., Department of Diagnostic Radiology, Chungnam National University School of Medicine. 640 Taesa -dong, Jung -ku, Taejeon, Korea. Tel. (042) , Fax. (042)