디지털 유방단층촬영술(DBT)과 합성 유방촬영의 임상적 가치: 위양성 감소와 조기 유방암 진단 최적화 전략

서론

유방암은 전 세계 여성에게 가장 흔히 발생하는 암 중 하나이며, 조기 진단은 환자의 생존율을 결정하는 핵심 요인이다. 

현대 의학에서 영상의학적 유방암 검진은 디지털 유방촬영술(Digital Mammography, DM)을 중심으로 발전해왔지만, 최근에는 디지털 유방단층촬영술(Digital Breast Tomosynthesis, DBT)과 합성 유방촬영(synthesized mammography)의 결합이 새로운 표준으로 주목받고 있다.

특히 독일에서 수행된 TOSYMA 임상시험은 약 10만 명에 달하는 대규모 무작위 대조시험(randomized controlled trial)으로, DBT와 합성 유방촬영의 결합이 기존의 디지털 유방촬영보다 위양성(false-positive) 발생을 줄이고 실제 유방암 발견률을 높인다는 결과를 제시하였다.

본 칼럼에서는 이 최신 연구 결과를 기반으로 DBT와 합성 유방촬영의 임상적 유용성을 심층적으로 분석하고, 위양성 감소 효과, 환자 안전성, 임상적 의의 및 향후 발전 방향을 논의한다.


본론

1. 유방암 검진의 진화

유방암 검진의 기본 도구였던 디지털 유방촬영술(DM)은 저선량 방사선으로 촬영한 2차원 이미지를 기반으로 하며, 비교적 저비용과 보급성을 이유로 오랫동안 표준 검진 도구로 사용되어왔다. 

그러나 DM은 유방 밀도가 높은 여성에서 겹쳐 보이는 음영(summation shadow) 문제로 인해 위양성 및 위음성 판독을 야기할 수 있다는 한계가 있었다.

이를 보완하기 위해 개발된 DBT는 여러 각도에서 얻은 이미지를 3차원적으로 재구성하여 병변의 구조를 더 정확하게 파악할 수 있다. 

하지만 DBT 단독 사용은 촬영 시간 증가, 데이터량 증가, 그리고 방사선 피폭량의 증가 문제를 동반한다. 

이를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 합성 유방촬영(synthesized 2D mammography)이다. 

이는 DBT 데이터를 기반으로 가상의 2차원 영상을 생성하여 추가 방사선 노출을 최소화하면서도 진단 정확도를 유지한다.


2. DBT + 합성 유방촬영의 장점

TOSYMA 연구에 따르면, DBT와 합성 유방촬영을 병행했을 때 다음과 같은 효과가 확인되었다:

  • 위양성 감소 효과: DM 대비 위양성 재검률(false-positive recall rate)이 현저히 감소하였다.

  • 암 발견률 증가: 침윤성 유방암(invasive breast cancer) 발견률이 48% 증가하였다.

  • 양성 수술 감소: 불필요한 외과적 절제술 빈도는 다소 증가했으나, 이는 조기 암 발견을 통한 장기적 임상 이점으로 상쇄되었다.

  • PPV(Positive Predictive Value) 개선: 재검에서 암 진단이 실제로 확인될 확률이 높아졌다.


3. 그림 및 표 해설

첨부된 이미지 및 문서를 기반으로 그림과 표를 정리하면 다음과 같다.

그림 1. DBT와 합성 유방촬영 병행 검진의 구조

  • DBT는 다각도의 3D 영상을 제공하여 유방 조직의 중첩을 줄이고, 합성 2D 영상은 DBT 데이터를 기반으로 재구성되어 추가 방사선 노출을 피한다.


그림 2. TOSYMA 임상시험의 설계 및 결과 요약

  • 약 10만 명이 참여한 대규모 무작위 대조시험으로, DBT+합성 촬영군(49,715명)과 DM군(49,762명)을 비교한 결과, 위양성 감소 및 침윤성 암 발견률 증가가 확인되었다.


표 1. DBT+합성 유방촬영 vs. DM 주요 지표 비교

  • 위양성 재검률: DM > DBT+합성

  • 위양성 생검률: DBT+합성 약간 증가

  • 침윤성 암 발견률: DBT+합성에서 48% 상승

  • PPV: DBT+합성에서 더 높음


4. 환자 및 임상 현장에 미치는 영향

  • 환자 입장: 불필요한 재검과 생검으로 인한 심리적 부담 및 경제적 비용이 줄어들며, 조기 발견 가능성이 높아진다.

  • 의료진 입장: 판독 정확도가 향상되고, 추적 검사 과정에서 발생하는 오류를 최소화할 수 있다.

  • 보건의료 체계 입장: 장기적으로 조기 발견에 따른 치료 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.


5. 미래 전망

DBT와 합성 유방촬영의 결합은 단순한 기술적 진보에 그치지 않고, 인공지능(AI) 기반 판독 보조 시스템과의 융합을 통해 더욱 발전할 수 있다. 

예를 들어, AI는 DBT에서 얻은 3차원 데이터를 자동 분석하여 의사에게 암 의심 병변의 위치와 크기를 제시할 수 있다.

또한, 저선량 방사선 기술의 발전과 클라우드 기반 영상 데이터 관리 시스템은 DBT 검진을 보급형 시스템으로 확산시키는 데 기여할 것이다.


결론

DBT와 합성 유방촬영은 기존의 디지털 유방촬영의 한계를 극복하며, 위양성 감소, 암 발견률 향상, 환자 중심적 진단이라는 세 가지 핵심 가치를 동시에 충족하는 기술이다. 

특히 TOSYMA 연구를 통해 이 조합의 임상적 효과가 대규모 무작위 대조시험에서 입증됨에 따라, 향후 유방암 검진의 표준으로 자리 잡을 가능성이 높다.

따라서 보건 당국과 임상의는 DBT+합성 유방촬영 도입을 적극 검토해야 하며, 향후 AI 및 저선량 기술과의 융합은 유방암 조기 검진의 새로운 장을 열 것이다.


참고문헌

[1] S. Weigel et al., “Digital breast tomosynthesis plus synthesized mammography leads to less false-positive recalls,” Radiology, Sep. 2020.

[2] B. Mesurolle and M. El Khoury, “Editorial: The future of DBT in breast cancer screening,” Radiology, Sep. 2020.

[3] E. Rafferty et al., “Breast cancer screening using tomosynthesis and digital mammography,” JAMA, vol. 314, no. 24, pp. 2695–2703, 2015.

[4] S. McDonald et al., “Comparison of digital breast tomosynthesis and digital mammography in community practice,” Breast Cancer Research and Treatment, vol. 173, pp. 623–631, 2019.

[5] R. Conant et al., “Association of digital breast tomosynthesis vs digital mammography with cancer detection and recall rates,” JAMA Oncology, vol. 5, no. 5, pp. 635–642, 2019.

[6] M. Houssami et al., “Digital breast tomosynthesis (3D mammography) for breast cancer screening and diagnosis,” Breast Cancer Research, vol. 21, no. 1, pp. 1–13, 2019.

[7] A. Skaane et al., “Performance of digital breast tomosynthesis compared with digital mammography in a population-based screening program,” Radiology, vol. 267, no. 1, pp. 47–56, 2013.

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