| Home | E-Submission | Sitemap | Editorial Office |  
top_img
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 43(3); 2000 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2000;43(3): 265-271.
The Significance of T2-Weighted, Fast-Spin Echo Magnetic Resonance Imaging Scan in a Screening Test for Patients with Acoustic Tumor.
Keehyun Park, Hong Joon Park, Young Myoung Chun, Yun Hoon Choung
Department of Otolaryngology, Ajou University School of Medicine, Suwon, korea. parkkh(R)madang.ajou.ac.kr
청신경종양의 선별검사로서 T2-Weighted, Fast-Spin Echo Magnetic Resonance Imaging Scan의 유용성
박기현 · 박홍준 · 전영명 · 정연훈
아주대학교 의과대학 이비인후과학교실
주제어: Fast-spin echo자기공명영상청신경 종양뇌간유발반응청력검사.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Although auditory brainstem response(ABR) has been the screening test of choice, recent studies showed that ABR had only a 63% sensitivity and 64% specificity in detecting small acoustic tumor when compared with the magnetic resonance imaging(MRI) scan. Full MRI scans with gadolinium enhancement are highly accurate at detecting these lesions, but these are time consuming and expensive. The purpose of this study is to evaluate the effectiveness of T2-weighted, fast-spin echo(FSE) MRI scan as a screening test for acoustic tumor compared with full MRI scans with gadolinium enhancement. PATIENTS AND METHODS : From January 1995 through March 1999, 293 patients visiting to Department of otolaryngology underwent full MRI scans with gadolinium enhancement including T2-weighted FSE MRI to rule out the acoustic tumor. Pure tone audiogram was routinely performed in all the patients. One hundred fifty four of these patients received speech audiogram. Decreased speech discrimination score below 60% was considered abnormal. ABR was ordered to 65 patients. Interaural latency difference for wave V greater han 0.2 msec was considered abnormal.
RESULTS:
Eleven of 293 cases were detected as acoustic tumor on T2-weighted FSE MRI scan and gadolinium-enhanced MRI scan. The tumors less than 1.5 cm in diameter were 7 cases, and 3 cases of normal ABR was all less than 1 cm in diameter. T2-weighted FSE MRI scan had 100% sensitivity and 99.6% specificity, while ABR showed relatively low sensitivity(72.7%) and specificity(33.3%).
CONCLUSION:
T2-weighted FSE MRI scan is so sensitive to acoustic tumor that is comparable to full MRI scans with gadolinium enhancement. And it has rapid performance time and low cost. However, ABR has low sensitivity for acoustic tumor, especially for small tumor less than 1 cm in diameter. So, T2-weighted FSE MRI scan is considered as a cost-effective screening test for early detection of acoustic tumor.
Keywords: Fast-spin echoMagnetic resonance imagingAcoustic tumorAuditory brainstem response

서     론

   

   최근 생활 수준의 향상으로 경도의 청력 장애나 이명 등으로도 이비인후과 외래를 찾는 환자가 많아졌는데, 간단한 청력 검사 및 단순 처치 외에 실제 존재할 수 있는 소뇌교각부위 종양에 대한 선별검사는 쉽지 않은 형편이다.1) 그럼에도 초기(작은 크기)의 청신경종양의 발견은 그 수술에 따른 합병증 및 예후를 결정 짓는 가장 중요한 인자로서 그 중요성은 더욱 강조되고 있다.2) 청신경 종양은 사후(postmortem)진단에 의하여 18세기에 처음 보고된 이래 20세기 초 Cushing에 의하여 처음으로 사전(premortem) 진단되었다. 1920년대에 Heinchen과 Towne 등이 추체골 부위의 방사선 촬영을 시도했고, Dandy는 기뇌조영술(cerebral pneumatography)을 처음 소개하여 진단하였다. Cushing 시대이전의 80%에 달하는 청신경 종양의 수술시 사망률은 Dandy 시대에 10%까지 감소하였고, 1960년대 수술 현미경이 도입된 이후 사망률은 2%까지 줄어들었다.3) 1960년대 청각, 전정 기능 검사 및 방사선 촬영이 급속히 발전하여 소뇌교각종양의 다양한 진단 기술로 미세증가감성지수검사(short increment sensitivity index), 청각피로검사(tone decay test) 등이 소개되었으나 진단적 가치는 크지 않았다.4) 한편 전산 단층 촬영(computed tomography)이 1970년대 개발되어 1 cm 크기의 종양까지 발견 할 수 있게 되었다.5) 이후 뇌간유발반응청력검사(auditory brainstem response, ABR)가 청신경 종양의 선별검사(screening test)로서 가장 민감도가 높고 비침습적인 검사로 사용되었는데, 1977년에 Selters와 Brackmann6)은 청신경종양의 민감도가 96%에 달한다고 보고한 바 있다. 하지만 최근 자기공명영상(magnetic resonance imaging)의 개발로 3 mm 크기의 종양까지 발견할 수 있게 됨으로써 청신경종양의 조기발견에 관심을 가지게 되었고,7)8) 한편 최근 연구에 의하면 MRI에 비교하여 ABR의 민감도가 63%, 특이도가 64%에 불과하다는 보고9)도 있어 ABR이 청신경종양의 선별검사로서 적당한지에 관한 의문이 제기되게 되었다.
   MRI는 그 높은 민감도에 비하여 촬영 비용이 너무 비싸므로 청신경종양의 조기발견을 위한 선별검사로서 사용되기에는 한계가 있다. 따라서 정확하면서도, 쉽게 사용할 수 있고, 가격 효용성이 있는 새로운 진단법이 요구되는데, 최근 T2-weighted, fast-spin echo(FSE) MRI가 개발되어 일부병원에서 사용되고 있다.10-12)
   본 연구는 청신경 종양을 위한 선별검사로서 T2-weighted, fast-spin echo MRI가 얼마나 유용한지를 청신경 종양의 진단에 ‘gold standard’로 인정8)되고 있는 Full MRI scans with gadolinium enhancement와 비교하여 밝혀 보고 임상적으로 적용하는데 있다.

대상 및 방법


     1995년 1월부터 1999년 3월까지 4년 3개월 동안 아주대학병원 이비인후과 외래를 내원한 청신경 종양이 의심되었던 환자 293명을 대상으로 하였다. 이들은 모두 청신경 종양을 의심할 수 있는 증상을 보인 환자로, 순음청력검사 및 임피던스 청력검사를 모두 시행하였고, T2-weighted FSE MRI를 포함한 full MRI scans with gadolinium enhancement를 시행하였다. 자기공명영상은 1.5 tesla General Electric Signa Horizon RP MRI unit를 사용하였고, T2-weighted 2D FSE 축상 및 관상 영상을 2 mm 간격으로 각각 11개의 영상을 얻었다. 이후 T1-weighted 2D 축상 영상과 조영증강(gadolinium) 2D 축상 및 관상 영상을 같은 간격으로 각각 11개의 영상씩을 얻었다. T2-weighted FSE 축상 및 관상 영상 촬영시간은 각각 6분 37초로써 13분 14초가 소요되었고, full MRI scans with gadolinium enhancement의 영상 촬영시간은 26분 44초이나 조영제 사용으로 실 소요 시간은 약 40~45분이었다. 청신경 종양을 의심할 만한 증상 없이 환자가 MRI 촬영을 요구하거나 다른 과 또는 타 병원의 MRI를 갖고 내원한 경우는 제외하였다. 남자가 143예, 여자가 150예였으며, 나이는 5세에서 71세의 분포로 평균 41세였다. 환자의 주된 증상별 특징으로는 편측 돌발성 난청 80예, 이명 66예, 현훈 64예, 진행성 난청 55예, 편측 안면 마비 16예, 두통 5예, 기타의 증상이 7예였다. 293예 중 154예에서 어음명료도검사(speech discrimination test), 65예에서 ABR을 시행하였다. ABR은 어음명료도검사상 60% 이상의 점수를 얻은 경우에 국한하여 시행하였으며, 60% 미만의 낮은 어음명료도를 보인 경우는 ABR을 실시하지 않고 즉시 MRI를 촬영했다. 어음명료도는 serviceable hearing level인 60%13)를 기준으로 그 미만을 비정상으로 판정하였다. 고도난청 및 농인 경우는 어음명료도검사 없이 바로 MRI를 촬영하였다. ABR의 경우 wave V의 interaural latency difference(ILD5)가 0.2 msec 이상인 경우를 비정상으로 판독하였다. 여기서 사용한 어음명료도검사, ABR, MRI의 적용기준은 저자 등이 이미 제시한 진단적 접근법(decision analysis tree)1)에 일부 기초하였다.

결     과


   293예 중 11예에서 청신경종양이 발견되었는데, 이는 T2-weighted FSE MRI와 full MRI scans with gadolinium enhancement 모두에서 관찰되었다. 남자가 2예, 여자가 9예였으며, 연령의 분포는 22세에서 60세까지로 평균 43.5세였다. 종양의 크기는 직경이 0.5 cm에서 4.0 cm까지로 평균 1.74 cm였다(Table 1).

청신경 종양의 선별검사로서 어음명료도검사(SDS) 및 A-BR의 유용성
   154예에서 어음명료도검사를 시행하여 96예에서 60%미만, 58예에서 60%이상 범주를 보였다. 11예의 청신경 종양 가운데 4예에서만 어음명료도검사에 60%미만을 보였고, 7예에서는 60%이상이었다(Table 1). ABR을 시행한 65예 중 정상 반응을 보인 경우는 21예, 비정상 또는 무반응을 보인 경우는 44예였다. 청신경 종양 11예 중 8예에서 ABR에 비정상 또는 무반응을 보였고, 3예는 정상 반응을 보였다(Table 1). 따라서 어음명료도검사의 청신경 종양에 대한 민감도, 특이도는 각각 36.4%, 35.7%였다. 또한 ABR의 청신경 종양에 대한 민감도는 72.7%, 특이도는 33.3%를 보였다(Table 2).

청신경 종양의 선별검사로서 T2-weighted FSE MRI의 유용성
   293예 중 T2-weighted FSE MRI와 full MRI scans with gadolinium enhancement에서 각각 12예의 종양이 의심되는 영상이 관찰되었다. 이 중 11예에서 T2-weighted FSE MRI와 gadolinium(Gd)-enhanced MRI에서 같은 종양이 발견되어 수술후 조직검사에서 청신경 종양으로 밝혀졌다. 제일 작은 크기의 종양의 직경은 0.5 cm이었으며, 직경 1 cm 이하의 종양은 모두 4예였다(Figs. 1 and 2). T2-weighted FSE MRI에서 관찰되지 않고 Gd-enhanced MRI에서만 관찰되었던 소뇌교각종양 1예는 full MRI scans를 분석하여 소뇌교각 부위까지 이상 주행한 척추동맥(tortuous vertebral artery)으로 밝혀졌다(Fig. 3). 또한 T2-weighted FSE MRI에서는 관찰되고 Gd-enhanced MRI에서 조영증강 되지 않은 1예는 full MRI scans를 분석하여 표피양 낭종(epidermoid cyst)으로 밝혀졌다(Fig. 4). 따라서 청신경 종양에 대한 T2-weighted FSE MRI와 Gd-enhanced MRI의 민감도, 특이도는 각각 100%, 99.6%로 동일했다(Table 2).

고     찰


   청신경 종양은 소뇌교각 부위에 발생하는 종양 중 약 90%를 차지하는 종양으로 종양에 따른 중대한 합병증에 비해 초기에는 비특이적 증상을 보임으로써 조기발견에 의한 치료가 어려운 질환이다. 하지만 조기발견하여 치료한 경우 예후가 좋으므로 이 질환의 치료는 종양의 조기발견이 관건이며, 일반적으로 1.5~2.0 cm 미만의 청신경 종양은 청력을 보존할 가능성이 높은 것으로 알려져 있다.2) 조기발견을 위한 선별검사로는, 1977년에 Selter와 Brackmann6)이 청신경종양에 대한 뇌간유발반응검사의 민감도가 96%에 이른 것을 보고한 이래, 뇌간유발반응검사가 널리 이용되게 되었다. 하지만 1970년, 80년대에 CT와 MRI가 개발되면서 3 mm 직경의 종양까지 발견됨으로써 무증상 또는 경미한 비특이적 증상을 보인 환자까지 보고하게 되었다.7)8)10)14) Welling은 1.5 cm 이하의 종양이 전체 종양 중 차지하는 비율이 1970년대 15%에 불과하던 것이 1980년대 후반 MRI를 이용함으로써 59%까지 증가하였다고 보고하였다.14) 한편, 1985년에 Barr 등은 1.5 cm 이상의 종양인 경우에 CT의 민감도가 97%, ABR의 민감도가 98%에 달하나, 1.5cm 미만의 종양인 경우에는 ABR의 민감도가 48%에 불과하다고 하였다.15) Ruckenstein은 1996년 전향적 연구에 의해 MRI와 비교하여 청신경 종양의 ABR의 민감도가 63%, 특이도가 64%에 불과하다고 확인한 바 있다.9) 또한, Welling은 ABR로 발견할 수 있는 종양의 최소직경이 평균 9.3 mm 라고 하였다.14) 본 연구에서는 직경이 1.5 cm 이하의 종양이 11예 중 7예로 63.6%에 이르고, 특히 ABR이 정상으로 나타난 3예는 직경이 모두 1 cm 이하였다. ABR의 민감도는 72.7%로 T2-weighted FSE MRI와 Gd-enhanced MRI의 100%와 비교하여 낮게 나타났다. 이렇듯, 과거에는 청신경종양의 조기발견이 어려워 비교적 큰 직경(1 cm이상)의 종양만을 발견함으로써 ABR의 민감도가 90%이상으로 높았던 것으로 여겨지며, 상대적으로 Gd-enhanced MRI로 1 cm 미만의 작은 종양을 발견할 수 있게 됨으로써 ABR의 민감도는 감소하게 되었다고 사료된다.16) 따라서 청신경 종양의 발견을 위한 선별검사로서 ABR은 한계가 있으며, 특히 작은 크기의 종양의 조기발견은 불가능하다고 할 수 있다.1)9)16)
   어떤 검사가 선별검사로서 사용되기 위해서는 높은 민감도와 특이도 외에 중요한 것이 가격효용성(cost-effectiveness)이다. ABR이 검사비가 저렴한 반면 full MRI scans with gadolinium enhancement의 촬영비는 비싼 형편이다. Welling14)의 보고에 의하면 미국내 ABR의 검사비는 평균 220달러이고, full MRI scans with gadolinium enhancement는 약 6배인 평균 1235달러이다. CT는 촬영비가 796달러이지만 37%에 달하는 높은 의음성으로 선별검사로서 변별력이 없다고 한다. 본원에서는 ABR의 검사비가 31,240원(보험수가)이며, full MRI scans with gadolinium enhancement는 442,800원으로서 약 14배이다. 따라서 비특이적 증상을 가진 환자를 위해 모두 이렇게 비싼 full MRI scans with gadolinium enhancement 검사를 사용할 수는 없다. 따라서 Welling 등은 증상의 경중(청신경 종양의 가능성)에 따라 ABR과 full MRI scans with gadolinium enhancement를 적절히 이용하는 진단접근법을 제시한 바 있으며, 이는 전체적으로는 약 50%의 비용절감 효과가 예상된다고 하였다.14) 하지만 이 방법도 결국은 full MRI scans with gadolinium enhancement를 사용하게 됨으로써 MRI를 찍게되는 개인의 입장에서는 전혀 경제적인 이득이 없다. 더구나 청신경 종양의 임상적인 발생률(clinical incidence)이 1.7% 미만인 것(실제 발생률은 알려진 바 없다)을 감안한다면 그 경제적인 부담은 결코 적은 것이 아니다. 한편, ABR에 비해 Gd-enhanced MRI의 상대적 장점이 아주 비특이적 증상인 경우에도 작은 크기의 종양까지 발견할 수 있는 것임을 감안한다면 Welling의 제안14)은 오히려 증상의 경중에 따라 MRI의 사용을 제한함으로써 ABR에 대한 Gd-enhanced MRI의 상대적 장점을 잃어버리는 입장이 된다. 따라서 가장 좋은 방법은 Gd-enhanced MRI 만큼 민감도와 특이도가 높고 검사비가 저렴한 방법을 사용하는 것이다. 이에, 1989년 Shelton 등은 민감도가 98%에 이르고 촬영비가 Gd-enhanced MRI의 약 1/4인 350달러(일부 병원에서는 475달러)에 불과한 T2-weighted FSE MRI의 유용성을 소개한 바 있다.17)
   FSE MRI는 일반적인 MRI와 달리 조영제의 사용 없이 focusing pulse를 많이 주어 시간과 scanning film을 절약 할 수 있는 방법으로 조영제의 부작용과 촬영 시간을 줄일 수 있고 조영제의 가격 이 부담되지 않아서 경제적인 방법이다.1)18) 실제 본원에서는 T2-weighted FSE MRI의 촬영시간이 축상영상과 관상영상을 합쳐 14분 정도로 일반 full MRI scans with gadolinium enhancement의 40~45분보다 훨씬 짧고, 촬영 비용도 2/5 정도(195,000원)이다. 또한 FSE MRI는 T2에서 영상을 얻기 때문에 골조직, 신경조직 및 뇌척수액의 구조를 명확하게 해상 시킬 수 있고, 특히 내이도의 구조물은 Gd-enhanced MRI 만큼 탁월한 것으로 알려져 있다.18) 따라서 내이도와 소뇌교각 부위의 정상 신경 분포가 관찰된다면 청신경 종양을 배제할 수 있으며, 특히 내이도에 국한된 종양의 경우 Gd-enhanced MRI에 보완적으로 사용되어 확진에 도움이 될 수 있다. 한편 Gd-enhanced MRI의 경우 내이도 내의 신경염이나 충혈시 또는 본 연구의 1예와 같이 이상 주행하는 혈관에 의해서도 조영 증강이 되어 종양으로 오인 될 수 있는데 반하여(Fig. 3), T2-weighted FSE MRI에서는 이런 경우 전혀 병변 및 종괴가 관찰되지 않아 오히려 청신경 종양의 선별검사로서 유용함을 알 수 있다.18) 하지만 T2-weighted FSE MRI가 내이도 및 소뇌교각 부위의 종양 검출에 민감하고 해상도가 뛰어나지만 감별진단 및 확진 여부를 위해 full MRI scans with gadolinium enhancement의 필요성은 존재한다. 또한 내이염, 신경염, 종양의 신경침범 여부 등을 진단하는 데에도 Gd-enhanced MRI는 필수적이다. 본 연구에서도 T2-weighted FSE MRI에서 청신경 종양으로 보여진 예가 Gd-enhanced MRI에서 조영 증강되지 않음으로써 표피양 낭종으로 밝혀진 1예가 있었다(Fig. 4). 이렇듯 본 연구에서 의양성을 보인 예가 있었지만 T2-weighted FSE MRI가 Gd-enhanced MRI와 같은 높은 민감도(100%)와 특이도(99.6%)를 보임으로써 청신경 종양의 선별검사로서 T2-weighted FSE MRI가 유용함을 알 수 있었다. 더욱이 본 연구에서 T2-weighted FSE MRI로 5 mm 직경의 작은 종양까지 발견함으로써 작은 크기의 종양 발견에도 Gd-enhanced MRI에 견줄 만한 해상도를 가진 것으로 사료된다.

결     론


   본 연구를 통하여 청신경 종양의 발견을 위한 선별검사로서 T2-weighted FSE MRI는 Full MRI scans with gadolinium enhancement 만큼 높은 민감도와 특이도를 가진 검사이며, 가격 효용성이 높은 검사이다. 조영제를 사용하지 않음으로써 부작용을 줄일 수도 있고, 촬영시간도 절약 할 수 있다. 한편 ABR은 민감도가 72.7%에 불과하였으며, 정상 반응을 보인 3예는 직경이 모두 1 cm 이하의 종양으로써 작은 청신경 종양의 발견에는 한계가 있는 것으로 사료된다. 아울러 본 연구에서 1.5 cm 이하의 종양이 11예 중 7예(63.6%)로 높은 비율을 차지하는 것으로 보아 저자 등이 제시한 작은 청신경 종양에 대한 진단적 접근법1)이 유용하리라 사료된다.


REFERENCES
  1. Park K, Chun YM, Park HJ, Lee DH. Decision analysis in diagnosis of small acoustic tumors. Korean J Otolaryngol 1999;42:22-8.

  2. Glasscock ME III, Hays JW, Minor LB, Haynes DS, Carrasco VN. Preservation of hearing in surgery for acoustic neuromas. J Neurosurg 1993;78:864-70.

  3. House WF. A history of acoustic tumor surgery. In: House WF, Luetje CM, eds. Acoustic tumors. Vol. 1: Diagnosis. Los Angeles: House Ear Institute, 1985:1-32.

  4. Glasscock ME III, Steenerson RL. A history of acoustic tumor surgery. In: House WF, Luetje CM, eds. Acoustic tumors. Vol. 1: Diagnosis. Los Angeles: House Ear Institute, 1985:33-41.

  5. Mafee MF, Valvassori GE, Kumar A, Samett E, Inoue Y, Choi K, Raju S, Grewe G. Tumors and tumor-like conditions of the middle ear and mastoid: Role of CT and MRI. An analysis of 100 cases. Otolaryngol Clin North Am 1988;21:349-75.

  6. Selters WA, Brackmann DE. Acoustic tumor detection with brainstem electric response audiometry. Arch Otolaryngol 1977;103:181-7.

  7. Millen SJ, Daniels DL, Meyer GA. Gadolinium-enhanced magnetic resonance imaging in temporal bone lesions. Laryngoscope 1989;99:257-60.

  8. Jackler RK, Shapiro MS, Dillon WP, Pitts L, Lanser MJ. Gadolinium-DTPA enhanced magnetic resonance imaging in acoustic neuronma diagnosis and management. Otolaryngol Head Neck Surg 1990;102:670-7.

  9. Ruckenstein MJ, Cueva RA, Morrison DH, Press G. A prospective study of ABR and MRI in the screening for vestibular schwannomas. Am J Otol 1996;17:317-20.

  10. Shelton C, Harnsberger HR, Allen R, King B. Fast spin echo magnetic resonance imaging: Clinical application in screening for acoustic neuroma. Otolaryngol Head Neck Surg 1996;114:71-6.

  11. Linker SP, Ruckenstein MJ, Acker J, Gardner G. An accurate, cost-effective approach for diagnosing retrocochlear lesions utilizing the T2-weighted, fast-spin echo magnetic resonance imaging scan. Laryngoscope 1997;107:1525-9.

  12. Park K, Kim BH, Lee JS, Kim SY. The significance of fast spin echo MRI in patients with sudden sensorineural hearing loss. Korean J Otolaryngol 1997;40:1262-6.

  13. Nedzelski JM, Chiong CM, Cashman MZ, Stanton SG, Rowed DW. Hearing preservation in acoustic neuroma surgery: Value of monitoring cochlear nerve action potentials. Otolaryngol Haed Neck Surg 1994;111:703-9.

  14. Welling DB, Glasscock ME III, Woods CI, Jackson CG. Acoustic neuroma: A cost-effective approach. Otolaryngol Head Neck Surg 1990;103:364-70.

  15. Barrs DM, Brackmann DE, Olson JE, House WF. Changing concepts of acoustic neuroma diagnosis. Arch Otolaryngol 1985;11:17-21.

  16. Gordon ML, Cohen NL. Efficacy of auditory brainstem response as a screening test for small acoustic neuromas. Am J Otol 1995;16:136-9.

  17. Shelton C, Brackmann DE, House WF, Hitselberger WE. Acoustic tumor surgery: prognostic factors in hearing conservation. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1989;115:1213-6.

  18. Phelps PD. Fast spin echo MRI in otology. J Laryngol Otol 1994;108:383-94.

Editorial Office
Korean Society of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery
103-307 67 Seobinggo-ro, Yongsan-gu, Seoul 04385, Korea
TEL: +82-2-3487-6602    FAX: +82-2-3487-6603   E-mail: kjorl@korl.or.kr
About |  Browse Articles |  Current Issue |  For Authors and Reviewers
Copyright © Korean Society of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery.                 Developed in M2PI
Close layer
prev next