간암 진단 혁신: Perfluorobutane 조영증강 초음파(CEUS)와 LI-RADS 가이드라인의 진화
간세포암(Hepatocellular Carcinoma, HCC)은 전 세계적으로 높은 사망률을 기록하는 악성 종양으로, 조기 진단과 정확한 병기 결정이 환자의 생존율을 좌우합니다.
최근 조영증강 초음파(Contrast-Enhanced Ultrasound, CEUS) 기술의 발전은 간암 진단의 패러다임을 바꾸고 있습니다.
특히, Perfluorobutane(PFB)과
같은 쿠퍼세포(Kupffer-cell) 특이적 조영제의 도입은 기존의 순수 혈관상 조영제인 Sulfur Hexafluoride(SHF)가 가진 한계를 극복하는 혁신적인 대안으로 떠오르고 있습니다.
본 칼럼에서는 최신 연구
데이터를 바탕으로, LI-RADS(Liver Imaging Reporting and Data System)
기준에 따른 간암 진단 효율성과 Perfluorobutane을 활용한 변형 알고리즘이 임상
현장에 가져올 변화에 대해 분석합니다.
1. 간암 진단의 새로운 기준: CEUS와 조영제의 종류
전통적으로 간암 진단에는
컴퓨터 단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI)이 주로 사용되었으나, 초음파 조영제의 발전으로 조영증강 초음파(CEUS)의 비침습적 진단
가치가 재조명되고 있습니다.
현재 임상에서 주로 사용되는
조영제는 크게 두 가지 범주로 나뉩니다.
- 순수 혈관상 조영제
(Pure Blood Pool Agents): 대표적으로 Sulfur
Hexafluoride(SHF) 마이크로버블이 있습니다. 혈관 내피를 통과하지 않아 순수한 혈관 영상만을 생성하는 특징이 있습니다.
- 쿠퍼세포 조영제
(Kupffer-cell Agents): 대표적으로 Perfluorobutane(PFB)이 있습니다. 이 조영제는 간의 쿠퍼세포에 의해 선택적으로 섭취되어, 주사
후 10분 이상 지난 시점에서도 쿠퍼상(Kupffer
phase) 영상을 통해 병변을 추가적으로 특성화할 수 있습니다.
특히, 쿠퍼세포가 기능하지 않는 간암 병변은 영상에서 결손(Defect)으로
나타나기 때문에 진단의 정확도를 높이는 결정적 단서가 됩니다.
2. 영상 판독 및 증례 분석
다음은 실제 임상 연구에서
나타난 조영제별 간암 영상의 특징입니다.
그림 1. 쿠퍼세포 조영제(Kupffer-cell
agents)를 사용한 조영증강 초음파(CEUS) 영상.
- (A) B-mode 초음파: 저에코의 결절성 병변(빨간 화살표)이 관찰됩니다.
- (B) 동맥기(Arterial Phase): 조영제 주입 직후 병변 내부에 강한 조영 증강이
관찰되어 간암의 전형적인 특징을 보입니다.
- (C) 문맥기(Portal Phase): 조영 증강이 유지되거나 서서히 감소하는 양상을
보입니다.
- (D) 쿠퍼상(Kupffer Phase): 정상 간 조직은 조영제를 섭취하여 밝게 보이지만, 암세포 부위는 조영제 결손으로 인해 상대적으로 어둡거나 경계가 명확해지는 특징을 보입니다.
3. Sulfur Hexafluoride vs. Perfluorobutane: 진단 성능 비교
최근 중국 Sun Yat-Sen 대학교의 Lingling Li 박사 연구팀은 375명의 환자를 대상으로 한 다기관 전향적 연구를 통해 두 조영제의 성능을 비교했습니다.
3.1 LI-RADS 2017 가이드라인 기반 비교
CEUS LI-RADS v2017 가이드라인을 적용했을 때,
SHF와 PFB는 통계적으로 유의미한 차이 없는 특이도를 보였습니다.
표 1. LI-RADS 기준 적용 시 조영제별 진단 성능 비교.
두 수치 간의 차이는
통계적으로 유의하지 않았습니다.
3.2 변형 알고리즘(Modified Algorithm)의 혁신
연구팀은 PFB의 쿠퍼상(Kupffer phase) 소견을 결합한 '변형 알고리즘'을
제안했습니다. 이 방식은 쿠퍼상에서 결손이 관찰되는 병변을 LR-4에서 LR-5(확정적 악성)로 상향 조정하는 방식입니다.
결과는 놀라웠습니다. 변형 알고리즘을 적용한 PFB-CEUS는 특이도의 손실 없이 민감도를 80%까지 획기적으로 향상시켰습니다.
4. 시각적 초록(Visual Abstract)을 통한 데이터 요약
그림 2. 간암 진단을 위한 SHF와 PFB CEUS LI-RADS 비교 연구 요약.
- 연구 대상: 375명의 참가자, 424개의 간 병변(HCC 345개 포함).
- 영상 판독 내용:
- SHF 상단 영상: 조영 증강 후 5분(05:03)까지 씻김(Washout) 현상이 뚜렷하지 않은 'no washout' 소견을
보입니다.
- PFB 하단 영상: 동일 병변이 쿠퍼상인 15분(15:00) 시점에서 명확한 씻김(Washout)과 결손을 나타냅니다.
- 결과: 쿠퍼상 소견을 추가함으로써 민감도가 58%에서 80%로 대폭 상승하였습니다.
5. 임상적 시사점 및 미래 전망
미국간학회(AASLD)는 현재 선택 편향 및 연구 결과의 일반화 가능성에 대한 우려로 인해 CEUS를 표준 권고안에 포함하는 데 신중한 입장을 보이고 있습니다.
그러나 이번 연구는 Perfluorobutane을 활용한 변형 알고리즘이 간암의 비침습적 확진율을 높이는 데 결정적인 역할을 할
수 있음을 증명했습니다.
토론토 대학교의 Tae Kyoung Kim 교수는 간경변증 발병률이 높은 다양한 지역에서의 추가적인 검증 연구가 필요하다고 강조했습니다.
이러한 데이터가 축적된다면, PFB-CEUS는 전 세계 간암 진단 가이드라인의 핵심 요소로 자리 잡을 것입니다.
참고문헌
- L. Li et al.,
"Contrast-enhanced US with Sulfur Hexafluoride and Perfluorobutane:
LI-RADS for Diagnosing Hepatocellular Carcinoma," Radiology,
vol. 308, no. 1, p. e230150, Jul. 2023.
- American Association for
the Study of Liver Diseases (AASLD), "Clinical Practice Guidelines
for the Management of Hepatocellular Carcinoma," 2018.
- J. K. Willmann et al.,
"Contrast-Enhanced Ultrasound: Current Status and Future
Perspectives," Abdominal Radiology, vol. 42, pp. 662-680,
2017.
- T. K. Kim,
"Validation of Perfluorobutane-enhanced Ultrasound for HCC Diagnosis:
A Step Forward," Radiology, vol. 308, no. 1, Jul. 2023.
- ACR, "Liver Imaging
Reporting and Data System (LI-RADS) v2017 Guide," American College of
Radiology, 2017.
- S. Y. Choi et al.,
"Comparison of Sonazoid and SonoVue in the diagnosis of HCC," Journal
of Medical Ultrasonics, vol. 45, no. 3, pp. 415-423, 2018.
- M. Kudo, "Defect Reperfusion Imaging with Sonazoid in Hepatocellular Carcinoma," Liver Cancer, vol. 1, no. 3-4, pp. 222-231, 2012.
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