Clinical Symposium 1. Update in liver imaging CT and MRI 김정훈 서울대학교병원영상의학과 Abstract Various imaging examinations, such as ultrasonography, computed tomography (CT), and magnetic resonance imaging (MRI) have played important roles for the evaluation of liver diseases. Recent advances in CT include various radiation reduction techniques, perfusion CT and dual energy techniques. Recent development of MRI also includes development of diffusion weighted imaging, perfusion MRI, and MR elastography. For MRI, hepatocyte-specific contrast-enhanced imaging improved accuracy of the examination by detection of small focal lesion and better characterization of indeterminate lesions. In this review, we discuss the role of CT and MRI in the liver disease and introduce recent technological advances. Key words: Liver, imaging, computed tomography, magnetic resonance imaging 간질환을진단하는데적용할수있는영상검사에는초음파, 전산화단층촬영 (computed tomography; CT), 자기공명영상 (magnetic resonance imaging; MRI) 등이있다. 그중에서도 CT 와 MRI는가장많이이용되는영상검사방법들이다. 특히최근에는하드웨어및소프트웨어의발달로영상획득속도가빨라져공간해상도및시간해상도가향상되었으며, 영상의 3차원적재구성이보편화되어사용되고있다. 또한다양한조직특이 MRI 조영제의사용으로간질환의조기발견에기여하고있다. CT 와 MRI을이용한영상진단의목적으로는미만성간질환의평가, 국소간질환의발견및특성화, 악성간질환의병기결정및치료효과판정등이있다. 간의영상의학적검사는상호보완적검사로서각방법의유용성및장단점을충분히인식하여적절한검사방법을환자의상황에맞게선택하여이용하는것이중요하다. 1,2 이글에서는간질환의진단과평가에있어 CT, 및 MRI의역할과새로도입된영상기법과그적용에관하여기술하고자한다. 1. 전산화단층촬영 (computed tomography; CT) CT 는초음파에서발견된병변의감별과악성간질환의병기결정을위해사용된다. 간병변의진단을 www.kasl.org 17
2014 년대한간학회추계학술대회 위해서는역동적 (dynamic) 영상기법을사용하여조영전, 동맥기, 정맥기, 그리고지연기의영상을얻어병변의혈류와모양의변화를관찰하는것이필수적이다. 최근다중검출기 (multidetector) CT의사용으로간병변의진단에 CT의이용이더욱증가되고있다. 다중검출기 CT의경우 x-선발생장치가한번회전할때여러단면의영상을얻을수있어횡단면 (transverse) 으로찍은영상을관상면 (coronal) 또는시상면 (sagittal) 영상으로재구성할수있다. 다중검출기 CT의보급으로간질환의평가에 CT검사의이용이증가하고있으며, 이로인하여 2cm 이하크기의작은간세포암이나전이성간암의발견이가능해졌으며, 수술전보다정확한병기결정이가능해진장점이있는반면, CT검사로인한방사선노출의증가는사회적문제가되고있다. 따라서, 간 CT검사의방사선량을줄이기위하여저관전압 CT, 이중에너지 CT 및다양한반복적재구성알고리즘 (iterative reconstruction algorithm) 등을이용한다양한노력이이루어지고있다. 3,4 최근 CT 영상기법의발전으로이중에너지 CT의개발과관류 CT 영상기법의개발을들수있다. 이중에너지 CT는한번의검사에서관전압이다른 2 가지의다른방사선을방출함으로써조직의감쇄정도가다른 2 종류의영상데이터를얻을수있다. 이를이용하여조직의특성규명을향상시키고물질의성분분석을가능하게할수있다. 일반적으로저에너지 (80KVp) 를사용하여얻은영상은영상의노이즈가높아서잘사용되지않으나, CT 조영제의주성분인요오드 (idodie) 는저에너지방사선에서더높은감쇄도를보여, 저에너지스펙트럼으로얻은영상에서과혈관성병변인간세포암이더욱조영증강되어관찰될수있다. 5 관류 (perfusion) CT 기법은조영제를주사한후검사하고자하는부위의영상을수초간격으로반복적으로얻어검사부위의혈류변화에관련된수치를산출할수있는기법이다. 관류 CT 기법은관류 MRI 기법보다재현성이나환자의수용성이높은장점이있다. CT 관류영상은다양한암에대한항암요법이후초기반응을평가하는데있어유용한기법으로사용될수있다. 또한, 치료후예후를판정하는데도유용할수있다. 6 2. 자기공명영상 (magnetic resonance imaging; MRI) MRI는초음파나 CT에서발견된병변의감별이어렵거나, 간세포암의경우더욱정확한병기결정이필요할때사용된다. 또한미만성간질환의평가에도중요한역할을하고있다. MRI는 CT에비하여연부조직대조도가뛰어나고영상획득에이온화방사선과관련한생리학적위험이없으며, 요오드조영제에비하여가돌리늄조영제가더안전한장점이있어서최근 CT의대체검사법으로이용되고있다. 또한 MRI 조영제는 CT 조영제와유사한약리역학적성질을갖는조영제뿐아니라간세포에흡수되었다가담도를통해배설되는간세포특이조영제를사용할수있다는장점이있다. 최근초고속의경자자장시스템, 위상어레이코일및 3T와같은고자장 MRI 기기의하드웨어및빠른펄스기법의개발로영상획득속도의향상및영상의질이좋아지고있다. 7 간병변진단을위한 MR기법은일반적으로 T1, T2 강조영상과역동기법을포함한다. T1 강조영상을얻는데동위상 (in phase) 과역위상 (opposed phase) fast spoiled gradient-echo (GRE) 영상기법, 그리고지 18 대한간학회
김정훈 CT and MRI 방억제 (fat suppression) fast spoiled gradient-echo 영상기법을이용한다. T2 강조영상을얻는데지방억제 RARE (Rapid acquisition with relaxation enhancement; fast spin echo or turbo spin echo) 영상기법, single shot RARE (half-fourier acquisition single-shot turbo spin-echo; HASTE) 영상기법을사용하고, 역동적조영증강영상은적어도 3 phase ( 동맥기, 문맥기, 지연기 ) 영상을획득하도록한다. 과거에는보통 2D spoiled gradient echo (FMPSPGR, FLASH) 영상기법을사용하였으나, 근래에는 3D GRE (THRIVE, VIBE, FAME/LAVA) 영상기법을더욱많이사용하다. 간세포특이조영제를사용한경우 10~20분후에간담도기영상을얻는다. 그외검사목적에따라간의지방포함정도및철분침착을객관적으로평가하기위한다에코화학전위영상 (multiecho chemical shift imaging) 이나자기공명분광법 (MR spectroscopy) 등이나간의섬유화를평가하기위하여자기공명탄성영상 (MR elastography) 등의영상기법을추가할수있다. 8 간에이용되는 MR 조영제는그분포에따라가장많이사용하고있는가돌리늄을이용한세포외액조영제 (Extracellular agent) 외에망상내피조직조영제 (Reticuloendothelial agent), 간세포특이조영제를 (Hepatobiliary agent), 그리고세포외액조영제와간세포특이조영제성질을모두가지고있는이중분포조영제 (Combined extracellular and hepatocellular agent) 로구분할수있다. 이들조영제중최근에는세포외조영제로서의특징과간특이조영제의특징을모두가지는이중조영제의특성을갖는조영제 (gadoxetic acid disodium, Gd-EOB-DTPA, Eovist or Primovist, Bayer, Germany) 가간 MRI 검사에서널리사용되고있다. 이조영제는주사후역동적조영증강자기공명영상및 20분이내에간담도기영상을얻을수있고, 담도로배설되는조영제의양도주사량의 50% 에이르러간세포조영효과를빠르고강하게얻을수있다는장점이있다. 9 간세포특이조영제를사용한 MRI는기존의외세포액조영제 (extracellular contrast material) 를사용한역동기 MRI 영상이외에간담도기영상을추가함으로써, 역동기영상에서잘관찰되지않는병변을간담도기에뚜렷하게나타낼수있는장점이있다. 기존의검사로수술이가능할것으로판단된간세포암의수술전에간세포특이조영제 MRI를추가하여검사할경우추가병변이발견되기도한다. 10 위와같이간담도기영상은병변의대조도를높여서발견률을높일수있을뿐아니라, 조영제가병변에섭취되는정도를통해병변의특성을살피는데도도움이된다. 대표적인양성간세포성종양인국소결절성과증식 (focal nodular hyperplasia) 은간담도기영상을통해정확하게진단할수있다. 그외에도 MRI에서는물분자의미세운동의정도에따라신호강도가달라지는확산강조영상 (diffusion weighted imaging: DWI) 과 CT와유사하게관류 (perfusion) MRI 영상, 그리고자기공명탄성영상은 (MR Elastography; MRE) 을얻을수있다. 확산강조영상은조직안에있는물분자의미세적인운동성을이용하여세포의배열상태를평가할수있는영상기법이다. 11 확산강조영상은분자운동의차이를영상에나타내도록 b 값이라는영상변수를변화시켜서영상을획득한다. 낭종이나혈관종또는괴사된조직같이물성분이많고확산운동성이활발한조직은 b 값을높일수록영상에서의신호강도가현저히감소하여, 높은 b 값의영상에서는신호가현저히약해진다. 반면에, 고형종양과같이세포가밀집되고확산운동성이억제된조직은 b 값을높여도영상에서의신호가덜약해지고, 주변조직보다고신호로잘관찰된다. 이 www.kasl.org 19
2014 년대한간학회추계학술대회 와같은성질을이용하여, 간세포암이나전이암과같이세포가밀집되어있는병견의발견률을높이거나, 병변의성질을평가하는데유용하다. 관류 MRI는 CT와마찬가지로조영제주입후조영증강도의변화를측정하여조직의혈류상태를평가하는기법으로 T1 강조영상을이용한역동적조영증강영상가일반적으로사용된다. 관류 MRI는일정한단면에대해수초간격으로영상을수십초이상반복하여얻는다. 관류 MRI에서얻은관류지표들은치료반응평가, 치료후생존률예측등의지표로유용하다는보고들이있다. 12 자기공명탄성영상은조직의탄성도를영상으로나타내고정량적으로측정할수도있는기법이다. 이를위해조직의표면에특정주파수로진동을일으켜서그진동이내부로전파될때나타나는변화를위상영상기법으로나타낸다. 자기공명탄성영상은간의섬유화정도를정량적으로측정하는데유용하다. 초음파탄성검사보다넓은부위를검사하여오차를줄일수있고, 비만도가심하거나복수가있는환자 에서도실행할수있다는장점이있다. 13 이상에서살펴본바와같이 CT, MRI의기술적인향상과함께새로운영상기법들이개발됨으로써국소간질환의발견및특성화, 악성간질환의병기결정및치료효과판정과미만성간질환의평가에 CT, MRI 영상의정확도가향상되었으며이러한기술적인향상과함께새로운영상기법들이개발로인하여향후에도간질환을진단에더욱많은기여를할것으로기대된다. References 1. de Souza DA, Parente DB, de Araujo AL, et al. Modern imaging evaluation of the liver: emerging MR imaging techniques and indications. Magn Reson Imaging Clin N Am 2013;21:337-363 2. Lee JM, Yoon JH, Kim KW. Diagnosis of hepatocellular carcinoma: newer radiological tools. Semin Oncol 2012;39:399-409 3. Brenner DJ. Should we be concerned about the rapid increase in CT usage? Rev Environ Health 2010;25:63-68 4. Lee KH, Lee JM, Moon SK, et al. Attenuation-based automatic tube voltage selection and tube current modulation for dose reduction at contrast-enhanced liver CT. Radiology 2012;265:437-447 5. Heye T, Nelson RC, Ho LM, Marin D, Boll DT. Dual-energy CT applications in the abdomen. AJR Am J Roentgenol. 2012;199:S64-70. 6. Goh V, Ng QS, Miles K. Computed tomography perfusion imaging for therapeutic assessment: has it come of age as a biomarker in oncology? Invest Radiol. 2012;47:2-4. 7. Zech CJ, Reiser MF, Herrmann KA. Imaging of hepatocellular carcinoma by computed tomography and magnetic resonance imaging: state of the art. Dig Dis 2009;27:114-124 8. Maniam S, Szklaruk J. Magnetic resonance imaging: Review of imaging techniques and overview of liver imaging. World J Radiol 2010;2:309-322 9. Burke C, Alexander Grant L, Goh V, et al. The role of hepatocyte-specific contrast agents in hepatobiliary magnetic resonance imaging. Semin Ultrasound CT MR 2013;34:44-53 10. Cha DI, Lee MW, Kim YK, Kim SH, Park HJ, Rhim H, et al. Assessing patients with hepatocellular carcinoma meeting the Milan criteria: Is liver 3 tesla MR with gadoxetic acid necessary in addition to liver CT? J Magn Reson 20 대한간학회
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