I.서 론

유방암의 진단은 대체로 촉진, 유방촬영검사, 유방초음파 검사, 조직검사로 이루어진다. 그 중 비촉지성 유방병소가 악성일 확률은 보고에 따라 10-35%의 빈도에 달하기 때문 에^1-5), 수술 전 정확한 위치결정으로 최소한의 유방조직을 절제하여 정확한 병리조직학적 진단을 얻는 것은 매우 중요 하다⁶⁾.

유방에서 의심되는 병소가 있을 때에는 정확한 세포의 종류를 확인하기 위해 조직검사를 한다. 비촉지성 유방촬영 이상소견에 대한 조직 검사로는 입체적 유방촬영 또는 유방초음파를 이용한 세침흡인세포검사(Fine needle aspiration biopsy)나 심부침 생검(Core needle biopsy)같은 비절제적 생검과 침정위법 (Needle localization)을 이용한 수술실에서의 절제적 생검이 시행되어 왔다⁷⁾. 비절제적 생검 중 Core needle biopsy를 이용한 방법은 Fine needle aspiration biopsy에서 사용하는 바늘보다 조금 더 굵은 바늘을 자동총 같은 기구에 끼워 넣고 조직을 얻는 방법으로, 간단하면서도 매우 정확한 검사로 확인되고 있다. Core needle biopsy는 초음파 유도하의 생검(Sono guided biopsy)과 유방촬영 유도하의 생검(Stereotactic biopsy)으로 나뉜다. 초음파를 이용한 방법은 방사선을 사용하지 않아 피폭 우려가 없고, 시술시 표적위치에 needle의 위치와 방향을 실시간 으로 확인하며 시행할 수 있으나, 시술자의 숙련도에 따라 표본채 취의 정확도와 시술시간에 영향을 줄 수 있다. 간혹 석회화의 경우 초음파에서 보이지 않고, 유방촬영술에서만 보이는 경우가 있다. 이런 경우에는 Core needle biopsy를 시행할 수 없으며, Stereotactic biopsy로 조직을 채취할 수 있다. 이는 유방촬영기 를 통해 컴퓨터로 3차원적인 X, Y, Z의 위치를 계산해 유방촬영술 에서 보이는 석회화를 얻어 조직의 병리적 상태를 확인하기 위한 진단적 검사이며, 석회화 획득에 있어 97%의 성공률을 보인다. 이 검사는 수술적 절제와 비슷한 진단 정확도를 보이면 서, 시술시간이 1시간 이내로 짧고, 국소마취 하에 할 수 있고, 흉터가 5mm이하로 거의 남지 않는 장점이 있다⁸⁾.

심부침생검을 이용한 병변의 민감도는 촉지성 병변에서 99%, 비촉지성 병변에서는 93%로 나타났으며, 관상상피암 (Ductal carcinoma in situ) 100 case 중 5mm 미만의 병변 은 22%, 20mm 미만의 병변은 75%를 발견하여 조기유방암 진단의 높은 가치가 있음을 알 수 있다⁹⁾. 이는 병변의 정확 한 위치에 바늘을 삽입하여 성공적인 생검 표본의 추출이 이루어져야 가능한 것이다.

이에 본 연구는 인위적으로 모조병소를 삽입한 유방조직 과 유사한 고기팬텀을 이용하여 조직검사를 시행함으로써 3차원 입체정위 유방생검술의 정확도와 정밀도를 확인하 고, 심부침생검을 이용한 3차원 입체정위 유방생검술(3-D stereotactic breast biopsy)과 유방초음파(Sono guided biopsy)의 각 검사의 정확성과 시술자의 재현성을 알아보 고자 한다.

II.연구 방법

1.사용장비 및 재료

사용된 장비는 디지털 유방촬영장비(GE Senographe DS ADS- 32.04)이며, 3D-stereotactic Machin과 2DUltrasound Machine(Philips IU22)과 Brilliance 64ch MDCT(Philips)를 사용하였다. Linear array transducer 12-5 MHZ와 14G Core Biopsy Needle 75mm x 22mm type, 16G Spinal Biopsy Needle 15cm을 사용하였다.

Phantom은 Mammo장비 전용 Stereotactic QC phantom 을 이용하였고, Agar Powder(5%), water, different sized Needle 5개를 이용하여 자체제작한 Agar Powder(5%) phantom, 비 냉동 슬라이스 돼지 고기와 Chalk Powder, Sliced boneless ham & olive, Vinyl Compound를 이용하여 모조병소를 만들어 종괴와 유사한 그룹인 Sliced Boneless ham, Sliced olive, 석회화와 유사한 chalk Powder로 만든 대소 군집의 그룹, 복합병변과 유사한 ham과 chalk Powder, olive와 chalk Powder의 결합그룹 등의 6개모조병소를 삽입한 유방조직과 비슷한 비 냉동 슬라이스 돼지 고기팬텀을 임상적용 팬텀으로 제작하여 이용하였다.

2.팬텀 제작

① Agar Powder와 Water, Different standardized Needle (5개)을 이용하여 Randomize한 Agar Powder phantom (Agar 5%)을 자체 제작한다.

② Non frozen sliced Pork에 Sliced Boneless ham+chalk Powder, Sliced Boneless ham, Sliced olive+chalk Powder, Sliced olive, small chalk Powder group, Large chalk Powder group(모조 병소)의 6개의 Target 을 Randomize하게 삽입하고, Vinyl Compound로 감싸 서 임상적용팬텀을 자체 제작한다.

3.연구 방법

첫번째 연구는 Stereotactic QC phantom을 이용한 3차원 입체정위 유방생검술의 정확도 및 정밀도의 평가이다. 유방촬 영기기에 3D-stereotactic 장치를 장착하고, Stereotactic QC phantom을 부착하여 X-ray검사를 +15°, 0°, -15°씩 각각 시행하여 Phantom내의 5개의 표적을 x, y, z 좌표를 5회 측정하여 정확성을 평가하고<Fig. 1>, CT영상을 기준으로 3D Sterotactic Machine 5개의 표적영상의 x, y, z의 위치와 길이를 측정 비교하여 정밀도를 평가하였다<Fig. 2>.

두번째 연구는 Agar Powder phantom을 이용한 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine의 평가 이다. Agar Powder phantom을 두 장비에서 부착하여 phantom내에 5개의 표적의 x, y, z의 좌표를 같은 기준점 에서 측정하여 정확도를 알아보았고<Fig. 3>, Z축을 CT에 서 측정한 길이를 기준으로 2명의 방사선사가 각각 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine에서의 길이를 측정하여 정밀도와 신뢰도를 비교하였다<Fig. 4>.

세번째 연구는 자체 제작한 고기팬텀으로 조직생검을 시 행하여 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine의 임상평가와 시술의 정확도를 평가하였다. 두 장 비에 고기 팬텀을 부착하여 영상의 표출을 확인하고, 6개 의 Target의 위치를 확인한 다음, 표적하여 조직생검을 시 행한 후, 표본의 육안검사와 X-ray(secpimen)검사를 실시 하여 시술의 정확도를 평가하였다<Fig. 5>.

4.통계 분석

통계분석은 통계프로그램인 SPSS(Statistical Package for the Social Science, ver21.0, Chicago, USA)를 이용 하였고, ICC와 Mann-Whitney U test, Kruskal-Wallis H test를 시행하였다. 통계적 분석은 95% 신뢰수준에서 p-value가 0.05보다 작은 경우 유의한 차이를 나타내는 것 으로 판단하였다.

III.연구결과

1.Stereotactic QC phantom을 이용한 3차원 입체정위 유방생검술의 X, Y, Z zone의 정확 도 및 정밀도 평가

- 정확도 : 위치와 높이가 다른 5개의 Target의 Hole에 자동으로 정확하게 16G Spinal Needle 15cm이 접촉 하여 100%의 정확도를 보였다<Table 1>.

- 정밀도 : CT 측정치와 3D Sterotactic Machine에서 Parking Position을 기준으로 5개의 Target까지 길이 를 X, Y, Z축으로 비교한 결과, 각각 p-value가 0.974, 0.845, 0.915로 나타나 CT와 3D Sterotactic Machine의 측정된 길이에 차이가 없어 정밀도가 높았 다<Table 2>.

2.Agar Powder phantom을 이용한 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine의 평가

① 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine의 정확도 비교.

- 정확도 : 위치와 높이가 다른 5개의 Randomized Different standardized Needle tip인 Target을 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine을 통해 16G Spinal Needle 15cm이 접촉하여 100%의 정확도를 보였다 <Table 3>.

② CT를 기준으로 한 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine의 Z축의 길이의 신뢰도와 정밀 도평가

- 신뢰도 : Z축의 길이를 2명의 방사선사가 측정한 신뢰도는 3D Sterotactic Machine은 ICC가 0.954였고, 2D Ultrasound Machine은 0.785였다. 둘 다 탁월한 재현성 을 보였으나 2D Ultrasound Machine이 0.171정도 술자 에 따라 차이가 나는 것을 알 수 있었다<Fig. 6>.

- 정밀도 : CT를 기준으로 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine의 비교한 결과 p-value가 0.884로 통계적으로 유의한 차이가 없었다<Table 4>.

3.고기팬텀을 이용한 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine의 임상평가와 시술의 정확도 평가

3D Sterotactic Machine에서는 종괴와 유사한 그룹 중 Sliced Boneless ham의 영상위치확인이 되지 않았고, 2D Ultrasound Machine에서는 석회화와 유사한 chalk Powder 의 소그룹이 영상에서 묘출되지 않았다<Table 5>.

Fig. 7은 Sliced Boneless ham의 위치의 3D Sterotactic Machine영상과 2D Ultrasound Machine영상으로 초음파 에서만 묘출됨을 확인할 수 있었다.

임상적용팬텀을 이용한 3D Sterotactic Machine과 2D Ultrasound Machine의 조직생검 시술 정확도 평가에서는 육 안검사와 Specimen 검사를 포함한 최종 결과, 3D Sterotactic Machine에서는 석회화 그룹과 복합병변 그룹이 모두 묘출 되었으나, 종괴그룹 중 Sliced Boneless ham의 위치를 영 상에서 확인할 수 없었고, 2D Ultrasound Machine에서는 반대의 결과를 보여주었다<Table 6-8>. Fig. 8은 육안검사 및 spcimen을 검사한 영상이며, Fig. 9는 모조병소를 삽입 한 고기팬텀과 Stereotactic biopsy 영상, Sono guided biopsy 영상과 spcimen 영상이다.

IV.고 찰

깊이까지 계산하여 시행하는 입체적 정위법을 이용한 유 방조직검사로는 Bolmgren등에 의해 세침흡입세포검사의 방법으로 시작되었다¹⁰⁾. 민감도는 다양하여 79~100%까지 보고되고 있다. 그러나 검체채취율이 불충분한 경우가 높 고, 비정형세포 출현시에는 전병변을 모두 절제하여야 하 며, 무엇보다 경험이 풍부하고 능숙한 술자에 의존적이라는 단점이 있다¹¹⁾. 이런 문제점은 core needle biopsy gun이 개발됨으로써 해결되었으며 입체적 심부침생검이 보편화되 기에 이르렀다¹²⁾.

영상의학과에서의 유방 조직생검의 방법으로는 초음파 영상유도하의 절침 생검과 음압보조 생검, 유방촬영 영상을 이용한 입체 정위 절침생검과 음압보조 생검이 이용되고 있 다. 초음파 유도하에서의 조직생검은 초음파 영상을 실시간 으로 검사자의 숙련도에 따라 병소의 위치를 자유롭게 선정 하여 바늘의 삽입방향과 길이를 결정하여 조직의 삽입된 바 늘의 형태를 보면서 시행하는 것으로 병변의 위치가 비교적 깊지 않고 어떠한 방향에서든 접근이 가능하고, 3차원적 입 체 정위생검은 두가지의 다른 각도(+15°,-15°)상의 위치를 이 용하여 3차원상의 병변의 위치를 찾아내는 원리를 이용한 것 으로 입체 정위(Stereotactic Machine)기를 부착하여 좌표 계산으로 쉽고 정확하게 위치를 확인할 수 있다. 병변의 위치 가 깊고 중앙에 위치하는 경우 조직검사가 어려울 수 있는데 일반적으로 피부-병변 길이(Skin -to-lesion distance)가 2.5~8.5cm인 경우는 안전하게 시행할 수 있다.

또한 조직생검시 주사침 부위에 전이나 종양의 재발의 위 험성이 있기 때문에 병변의 위치에 따라 내외 또는 외내 접 근방법을 취해 수술시 생검 경로가 완전 절제될 수 있도록 행하여지고 있다.Table 7

본 연구에서는 이 중 3차원 입체정위 유방생검술의 3차원 적 위치 좌표의 정확도 평가를 하여 Stereotactic QC phantom을 이용한 CT영상과 sterotactic 영상을 비교하여 100% 일치함을 확인하였으며, ACR 기준 ±1mm 허용오차에 해당되었음을 알 수 있었다. 이에 3차원 입체정위 유방생검 술의 정확성이 우수함을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 인체 조직과 유사한 Agar Powder phantom(5%)을을 자체 제작 하여 각 3차원적 유방 입체 정위술(Stereotactic Machine) 영상과 2차원적 유방 초음파(Ultrasound Machine)영상을 획득하여 비교 하였을때 정확도가 모두 우수하게 나타났으 나, 술자의 숙련도에 따라 초음파영상유도하의 생검의 재현 성은 다소 차이를 나타남을 알 수 있었다. 또한 이를 바탕으 로 유방 조직과 비슷한 돼지고기에 모조병소를 삽입하여 자체 제작한 phantom을 이용하여 각 3차원적 유방 입체 정 위술(Stereotactic Machine)영상과 2차원적 유방 초음파 (Ultrasound Machine)영상을 획득하여 검사의 정확성을 평가하였을 때, 병소에 따라 다소 차이를 보였다. 미세 석회 화병변은 유방 촬영 영상유도하의 입체 정위생검에서 잘 묘 출되었으며, 반면 작은 종괴와 낭종과 비슷한 종괴에서는 초 음파 유도하의 생검이 더 잘 묘출됨을 알 수 있었다. 이는 유 방암의 진단시 초음파에서는 종괴와 낭종이 잘 묘출되고, 유 방촬영에서는 석회화가 잘 묘출되는것과 상통하리라 본다.

본 연구에서는 논의되진 않았지만 최근에 3D 초음파영상 의 구현과 유방촬영기기에 부착할 수 있는 부속기기의 발전 이 급진하는 바, 향후에는 결합기기에 의해 묘출되지 않는 병소를 확인하여, 입체 정위술로 병소의 정확한 위치를 표 시하고 3D 초음파를 통해 실시간으로 바늘의 위치를 확인하 여 정확한 표본채취가 가능한 기기도 볼 수 있으리라 기대 한다.

V.결 론

이상의 연구결과를 종합해 보면, 다음과 같다. Phantom을 이용한 3차원 입체정위 유방생검술의 정확성은 우수하게 나타났으며, 인체조직과 비슷한 Agar Power Phantom 과 유방 조직과 비슷한 Medical Application Phantom을 이용 하여 3D sterotactic machine과 2D ultrasound machine의 Core Needle Biopsy의 정확성은 모두 우수하게 나타났다. 또한 유방 조직과 비슷한 Phantom의 정확성 평가에서 각 검사에 따라, 또 병소의 형태에 따라 생검의 표본 채취가 상이하 게 나타남을 알 수 있었다. 반면 Sono guided biopsy의 재현성 보다 Stereotactic biopsy가 우수하게 나타나 술자의 영향없이 검사의 유용성이 보다 높음을 알 수 있었다.