근골격계 영상 (뼈스캔의 개요, 종양성 뼈질환, 비종양성 뼈질환)

뼈스캔의 개요

① 방사성의약품

→ 뼈 영상용 방사성의약품 중에서 가장 널리 사용되는 것은 99m을 표지한 이인산염(diphosphate) 제제이다.

→ 뼈 스캔은 방사성의약품 주사 2~6시간 후에 영상을 얻으므로 체내에서 효소 가수분해에 대하여 더 안정적인 P-C-P 구조의 이인산염이 P-O-P 구조를 가진 피로인산염(PYP, pyrophosphate)보다 더 널리 사용된다.

 

② 뼈 스캔의 영상획득

→ 뼈 스캔 전에 금식이나 식이제한은 필요하지 않다. 임신 이외의 특별한 금기증도 없다.

99mTc-이인산염의 주사 후에는 특별한 금기가 없다면 가능한 물을 많이 마시고 소변을 자주 보도록 한다. 이는 연조직의 배후방사능을 줄여서 영상의 질을 증가시키고, 방광 등의 방사능 피폭을 줄이기 위함이다.

 

③ 뼈 스캔의 판독

→ 뼈 스캔을 필름에 인화하여 판독하던 때에는 필름 영상으로는 window 조절이 자유롭지 못하므로 특정 카운트 이상은 짙은 음영으로 보일 뿐 영상의 대조도(contrast)가 현저히 저하된 경우가 있었고, 다발성 뼈 전이(multiple bone metastasis)나 신성뼈이영양증(renal osteodystrophy) 같은 대사성 뼈질환 환자의 영상은 현저하게 높은 뼈 섭취, 상대적으로 낮은 연부조직/신장섭취를 보여서 이를 super scan이라고 칭하기도 하였다.

→ 디지털 영상으로 판독하는 일이 보편화된 현재는 화소당 카운트의 최소값과 최대값을 자유롭게 조절할 수 있으므로 window 조절을 통해 뼈의 섭취가 높은 경우에도 대조도가 높은 영상을 판독에 사용하여 super scan이라 칭할 만한 뼈 스캔을 인지하는 일이 줄어들었다.

반면에 미만성으로 섭취가 증가하는 대사성 뼈질환은 오히려 주의깊게 보지 않으면 정상 뼈 스캔으로 오인하는 일이 생겨났다. 인화된 필름으로는 신성뼈이영양증이 super scan으로 보이는 반면에 디지털 영상으로는 높은 뼈섭취를 보이는 경우에도 window 조절을 통해 소위 beautiful bone scan으로 보일 뿐 이상소견을 감지하기 어려워진 것이다.

이러한 경우는 전신 영상의 전체 카운트(total counts)를 확인할 필요가 있고, 같은 날 같은 감마카메라로 영상을 얻느 환자들 중에서 성별과 연령대가 같은 환자들의 전체 카운트에 비하여 대상 환자의 전체 카운트가 현저하게 (약 2~3배) 높다면 신성뼈이영양증을 시사하는 소견으로 볼 수 있을 것이다.

 

 

종양성 뼈질환

① 뼈 전이(Bone metastasis)

→ 뼈 전이에 대한 평가를 위해 악성 종양이 진단되고 비교적 초기인 1기 혹은 2기에서 일률적으로 뼈 스캔을 시행하는 것에 대해서는 논란의 여지가 있다. 그러나 3~4기 이상, 혹은 재발한 암의 경우에는 일반적으로 뼈 스캔은 매우 유용한데, 이는 단순히 진단 목적으로서 가치가 있을 뿐만 아니라 향후 치료에 의한 반응을 평가하는데도 뼈 스캔은 반복검사가 용이하고 비용효과가 높기 때문이다.

→ 발적확장반응(flare phenomenon)

뼈 전이에 대한 항암요법 중 초기 3개월 내에 나타나는 발적확장반응은 특별한 주의가 필요하다. 효과적인 치료에 의하여 치유과정의 일환으로 뼈의 혈류가 증가하고 신생골형성 반응으로 뼈 스캔에서 섭취가 치료 전에 비하여 오히려 더 증가하거나 새로운 병변이 나타날 수 있는데 대개 치료 4~6개월 후에는 사라지는 것으로 알려져 있다. 따라서 뼈 전이에 대한 항암화학요법 후에 추적을 위한 뼈 스캔은 이러한 기간을 고려하여 실시하는 것이 권장된다.

 

② 뼈 전이를 흔히 일으키는 종양

→ 유방암

→ 전립선암

 : 뼈 스캔의 역할이 더욱 중요해진 것은 효과적인 뼈 전이 치료방법의 개발과도 연관이 깊다. 최근 칼슘동족체이면서 알파입자 방출체인 223Ra이 전이를 동반하고 거세저항성인 전립선암(mCRPC) 환자의 생존율을 증가시킬 수 있음이 알려졌고, 전립선특이세포막항원(prostate specific membrane antigen, PSMA)이 매우 암 특이적인 표적물질이고 이에 대한 리간드(glutamate-urea-lysine, GUL)에 여러 방사성동위원소를 표지하여서 효과적인 mCRPC 타깃팅이 가능함이 알려지면서 전립선암의 뼈 전이는 새로운 면에서 주목받게 되었다.

→ 갑상선암

 : 뼈 스캔 평면영상을 [18F]FDG PET이나 131I SPECT/CT와 비교하면 뼈 스캔의 정확도는 낮게 보고도니다. 원격 전이가 흔한 분화가 나쁜 갑상선암과 칼시토닌이 증가하는 갑상선 수질암은 뼈 스캔의 좋은 적응증으로 볼 수 있다.

→ 폐암

 : 유방암과 전립선암이 정맥혈에 의해 퍼지는 것과 달리 폐암의 전이는 동맥순환계를 통한 혈행성 전이가 가능하므로 손, 발 등의 말단뼈로 전이하는 경우가 있다. 즉 적색 골수 분포를 벗어난 부위에 뼈 전이가 일어날 수 있는 확률이 높다는 것이다.

비후성 골관절병증(hypertrophic pulmonary osteoarthropathy, HPO)은 말단의 긴 뼈나 관절을 침범하여 골막염, 관절염, 곤봉상 수지, 뼈 통증 등을 동반하고 뼈 스캔에서는 골피질을 따라 대칭적인 섭취증가 소견(double track sign)을 보이는 질환으로 부종양 증후군의 일종으로 발생하며 비후성 골관절병증의 10%에서는 폐암이 발견된다고 한다.

→비뇨기계암

→ 위장관암

 

 

비종양성 뼈질환

① 감염

→ 패혈성 관절염

→ 연조직염

 : 혈액풀영상에서 연조직 섭취증가가 있으나, 지연영상에서 뼈부위에 섭취증가가 관찰되지 않는다.

→ 99mTc-HMPAO 표지 백혈구를 이용한 골수염의 진단

→ 천장관절염(sacroiliitis)

→급성 통풍관절염

 : 주로 제1 발허리발가락관절(중족지관철, metatarsophalangeal joing)에 발생

 

② 뼈 외상

→ 뼈 스캔은 외상을 예민하고 신속하게 진단할 수 있다.

임상적으로 골절이 강력하게 의심되지만 단순촬영에서 골절이 보이지 않는 경우에는 1~2주 후 다시 촬영을 하거나 뼈 스캔을 시행한다. 수상 당시 같이 손상을 입은 주변 연부조직에 혈류가 증가하여 뼈 스캔에서 미만성 섭취증가를 보이는 경우가 있는데, 이 경우 3일 후에 재촬영하여 섭취증가 소견이 사라지는 거을 확인하여야 한다.

→ 골절이 뚜렷하지 않더라도 뼈막에 손상을 받았거나 단순 타박상을 입은 경우에도 반응성 뼈 형성이 증가하므로 해당 부위에 뼈 스캔 제제의 섭취가 증가한다. 따라서 뼈 스캔은 피로골절, 유아기 골절이나 고령자, 쇠약한 환자, 골다공증 환자에게 발생한 골절처럼 단순촬영에서 이상소견을 발견하기 어려울 때 도움이 된다.

한편, 피학대아동증후군 환자의 숨겨진 골절, 탈구 등을 진단할 때에도 뼈 스캔을 사용할 수 있다.

고령자의 경우에는 골절 후 10일까지도 뼈 스캔이 정상일 수 있으나 일반적으로 외상을 입은 이후 1주경에 시행한 뼈 스캔에서 정상일 경우 골절일 가능성은 매우 적다.

→ 골절 후 적절한 치유과정이 일어나지 않는 것이 골절의 가장 큰 합병증이다.

비후성 혹은 반응성 불유합에서는 골절부위에 화골반응이 증가되어 뼈 스캔 제제의 섭취가 증가된다.

반면 위축성 불유합에서는 골절부위에서 섭취가 감소된다.

 

③ 방사선 조사 후 뼈 변화

→ 3,000 cGy 미만에서는 영구적 골손상을 거의 일으키지 않지만,

5,000 cGy 를 조사하면 세포손상과 영구적 골손상을 유발한다.

5,000 cGy를 조사하면 1개월 안에 국소적인 혈류차단이 나타나고,

6,000 cGy 가량을 받게 되면 비가역적인 뼈괴사를 유발한다고 보고되어 있다.

→ 뼈 스캔에서는 방사선조사 시간에 의해 변화를 볼 수 있고 여러 가지 조건이나 인자에 따라서 다르지만, 통상의 조사 후 수시간부터 시작하여 몇 주 간은 집적이 증강하지만 2~3개월 이후로는 직접이 저하되고 1년 이내에 정상화되는 경우도 있다. 그러나 조사선량이 많다면 골의 집적은 비조사골보다 저하되는 것이 보통이다.