Address for correspondence : Kyung Tae, MD, Departments of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, College of Medicine, Hanyang University, 222 Wangsimni-ro, Seongdong-gu, Seoul 133-792, Korea
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서론

두경부암은 전체 악성 종양의 약 5%를 차지하며,¹⁾ 이 중 약 90% 이상이 편평세포암종이다. 두경부 편평세포암종의 예후 인자에는 병기, 병리학적 분화도, 종양의 크기, 림프절 전이, 나이 등이 있으며, 그 중 경부 림프절 전이는 매우 중요한 예후 인자로, 생존율에 큰 영향을 주며, 치료 계획을 결정하는 데 중요하다. 현재까지 computed tomography(CT)와 magnetic resonance imaging(MRI)이 경부 림프절 전이를 확인하기 위해 가장 널리 사용되는 영상의학적 검사이며, 그 외 초음파, single photon emission computed tomography 등이 경부 림프절 전이의 진단에 이용될 수 있다. CT와 MRI는 원발부위의 구조 및 경부 림프절 전이의 평가에 유용하지만²⁾ 반응성 림프절 비대와 림프절 전이의 정확한 감별에는 한계를 가지고 있다.
최근 악성 종양의 진단에 F-18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography(¹⁸F-FDG PET)의 대사 영상과 CT의 해부학적 영상을 합성한 F-18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography(¹⁸F-FDG PET/CT)의 이용이 증가되고 있다. ¹⁸F-FDG PET은 악성종양이 정상 조직보다 당의 이용률이 더 높다는 것을 이용한 것으로, 최근 여러 연구에서 그 유용성이 보고되고 있다.³⁾ 본 연구에서는 두경부 편평세포암종의 경부 림프절 전이 평가에서 ¹⁸F-FDG PET/CT와 CT, MRI를 비교 분석하여 ¹⁸F-FDG PET/CT의 유용성에 대해 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

2004년 10월부터 2010년 9월까지 두경부 편평세포암종으로 진단되고, 경부절제술을 시행 받은 환자 중 의무기록의 분석이 가능하고 술 전에 CT, MRI, ¹⁸F-FDG PET/CT를 모두 시행한 74예의 환자를 대상으로 후향적 연구를 시행하였다. 조직학적인 동질성을 위해 편평세포암종 이외의 암종은 연구에서 제외하였고 의무기록의 이용이 불가능한 경우도 연구에서 제외하였다. 총 74예 중 67예가 처음 진단되어 초치료를 받은 환자이며 재발암으로 인해 재수술한 경우가 7예였다. 진단 당시 환자의 평균나이는 61.38세(26~88세), 남자는 60예, 여자는 14예였다. 암종의 원발 부위는 구강이 23예, 구인두가 17예, 하인두와 후두가 각각 13예였으며 상악동, 후두부 피부, 원인부위불명암 등 기타 부위가 8예였다. 초치료 환자 67예의 TNM stage는 stage I, II, III, IV가 각각 6예, 9예, 24예, 28예로, T classification 상 Tx, T1, T2, T3, T4가 각각 2예, 6예, 9예, 24예, 26예였고, N classification 상 N0, N1, N2가 각각 22예, 19예, 26예였다. 술 전에 원격전이가 있던 경우는 없었다. 재발한 환자 7예의 rTNM stage는 stage I, II, III, IV가 각각 1예, 0예, 1예, 5예로, T classification 상 Tx, T1, T4가 각각 4예, 1예, 2예였고 N classification 상 N0, N1, N2가 각각 1예, 1예, 5예였다.
CT와 MRI의 판독은 1명의 영상의학과 전문의에 의해 시행되었으며, Mancuso의 기준을 이용하여 CT는 림프절의 장경이 1.5 cm 이상인 경우(인두후 림프절에서는 장경 1.0 cm 이상인 경우), 모양이 구형이거나, 림프절 내부에 괴사가 있는 경우, 림프절이 3개 이상 뭉쳐있는 경우를 전이 양성으로 판단하였고,^4,5,6) MRI는 장경이 1.5 cm 이상인 경우, 모양이 침상인 경우, 조영증강 T1 영상이나 T2 영상에서 균일하지 않은 조영증강이 있는 경우를 전이 양성으로 판단하였다.^{6,7,8) 18}F-FDG PET/CT의 촬영은 Discovery 600 PET scanner(GE, Milwaukee, WI, USA, 종축 해상력; 4.6 mm FWHM)를 이용하여 8시간 이상의 금식 후 촬영하였고, 당뇨 환자는 복용하던 당뇨약을 복용한 후 촬영하였다. 촬영 40분 전 370~550 MBq의 ¹⁸F-FDG를 상지나 하지의 정맥을 통해 주사한 후 전신을 앙와위로 촬영하였다.
양측 경부 림프절을 합하여 각 level별로 나누어 분석하였고 총 374개의 경부 level이 대상이 되었다. ¹⁸F-FDG PET/CT에서 SUVmax값의 변화에 따른 Receiver Operating Characteristic(ROC) curve를 구하여 림프절 전이 양성 판정의 cut-off값을 결정하였다. 그 후 각 level별로 술 후 조직검사 결과를 술 전 CT, MRI, ¹⁸F-FDG PET/CT와 비교분석하여 각 검사의 민감도, 특이도, 양성 예측도, 음성 예측도, 정확도를 분석하였고, 성별, 원발부위, 병기에 따른 세부 분류에 따라서도 각 검사의 민감도, 특이도, 양성 예측도, 음성 예측도를 분석하였다.
각 검사의 민감도와 특이도 비교분석을 위해 SPSS 18.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)의 McNemar 검정을 이용하였다.

결과

74예 중 양측 경부절제술을 받은 환자는 22예(29.7%), 일측 경부절제술을 받은 환자는 52예(70.3%)였다. 동측 경부절제술로는 근치적 경부절제술이 5예(6.8%), 변형 근치적 경부절제술이 41예(55.4%), 선택적 경부절제술이 28예(37.8%)였다. 원발부위의 반대측 경부절제술은 변형 근치적 경부절제술이 9예, 선택적 경부절제술이 13예였다. 원발부위 암종의 치료로 초치료 환자 67예 중 65예는 광범위 절제술을 시행받았고, 2예는 원인불명암으로 경부절제술만 시행받았다. 재발암 7예는 초치료로 방사선 치료를 받았으나 재발한 경우로, 원발부위의 광범위 절제술과 경부절제술을 다시 시행받았다. 74예 중 56예(75.7%)는 술 후 방사선 치료를 시행하였으며, 14예(18.9%)는 수술 후 방사선치료와 항암화학요법을 같이 시행하였고, 4예(5.4%)에서는 원발부위암의 절제와 경부절제술만 시행하고 추가치료를 하지 않았다. 74예 중 경부절제술 후 림프절 전이가 확인된 환자는 49예(66.2%)였고, 374개의 경부 level 중 전이가 있던 level수는 86개(23.0%)였다. 전이가 확인된 86개 level 중 level I은 15개(17.4%), level II는 44개(51.2%), level III는 19개(22.1%), level IV와 V는 각각 4개(4.7%)씩이었다. 86개 level의 ¹⁸F-FDG PET/CT SUVmax값은 1.2부터 21.4까지 다양하였으며, 평균 5.51±4.08이었다.
¹⁸F-FDG PET/CT SUVmax의 ROC curve에서는, 경부 림프절 전이 판정의 cut-off value를 1.855로 하였을 때 민감도가 87.4%, 특이도가 94.8%로 검사의 정확도가 가장 높아(Fig. 1), 1.855를 ¹⁸F-FDG PET/CT SUVmax의 cut-off value로 정하였다. 95% 신뢰 구간을 의미하는 ROC curve의 아래 면적은 ¹⁸F-FDG PET/CT에서 0.935로 0.5보다 높아 의미있는 검사로 확인되었다.
¹⁸F-FDG PET/CT에서 SUVmax 1.855 이상을 전이 양성으로 판단했을 때, 민감도 87.4%, 특이도 94.8%, 양성예측도 83.5 %, 음성예측도 96.1%, 정확도 91.1%로, ¹⁸F-FDG PET/CT의 민감도(87.4%)가 CT의 민감도(66.7%)보다 통계적으로 유의하게 높았고(p<0.001), MRI의 민감도(69.8%)보다도 유의하게 높았다(p<0.001). ¹⁸F-FDG PET/CT의 특이도(94.8%) 역시 CT의 특이도(92.0%), MRI의 특이도(90.9%)보다 높았으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 그 외 양성예측도, 음성예측도, 정확도에서도 ¹⁸F-FDG PET/CT가 CT와 MRI보다 높았으나 통계학적 유의성은 없었다(Table 1). CT와 MRI의 비교에서는 특이도와 양성예측도는 CT가 더 높았으며, 민감도와 음성예측도는 MRI가 더 높았으나 통계적으로 유의하지는 않았다.
성별에 따라 비교하였을 경우 남성은 총 307개의 경부 level이 대상이 되었고 여성은 총 67개의 경부 level이 대상이 되었다. 남녀 모두 민감도, 특이도, 양성예측도, 음성예측도, 정확도에서 전체를 대상으로 한 분석과 차이가 없었다(Table 2).
원발부위에 따라 비교하였을 때 구강, 구인두, 하인두, 후두 순으로 각각 112개, 85개, 77개, 70개의 경부 level이 분석되었고, 전이가 있는 경부 level수는 각각 32개(28.6%), 18개(21.2%), 20개(26.0%), 5개(7.1%)였다. 구강, 구인두, 하인두의 경우는 전체를 대상으로 한 분석과 차이가 없었고, 후두의 경우에는 전이가 있는 경부 level의 수가 적어 의미 있는 통계결과를 얻을 수 없었다(Table 3).
TNM 병기에 따라 비교하였을 때 stage I과 stage II의 경우는 없었으며, stage III는 123 경부 level, stage IV는 149 경부 level이 분석 대상이 되었고, 전이가 있는 경부 level수는 각각 20개(16.3%), 53개(35.6%)였다. Stage III, IV를 대상으로 한 분석에서는 모두 전체를 대상으로 한 분석과 차이가 없었다(Table 4).

고찰

악성 종양 세포는 정상 세포에 비해 무산소 해당작용이 증가하여 당섭취율이 증가하는데, 이를 응용한 ¹⁸F-FDG PET/CT가 악성종양의 진단과 병기 평가에 널리 이용되고 있다. 최근의 연구에 의하면 폐암이나 대장암의 병기 평가나 두경부암의 치료 후 재발 평가에 ¹⁸F-FDG PET/CT가 유용한 것으로 알려져 있다. ¹⁸F-FDG PET/CT에서 사용되는 ¹⁸F-FDG는 방사성 동위원소를 지닌 포도당 유사체로서, 당수송체(glucose transporter: Glut)를 통하여 세포 내로 유입된 후 더 이상 대사가 되지 않고 세포내에 머무르며 양전자를 방출한다. 암세포는 세포 표면에 포도당 수송체의 수가 정상 세포보다 증가되어 있어 더 많은 ¹⁸F-FDG가 암세포내로 유입된다. 따라서 기존의 영상의학적 검사는 인체내의 구조를 영상화하여 해부학적으로 병소부위를 찾아 진단하는 반면 ¹⁸F-FDG PET/CT는 해부학 변화 이전의 생화학적 변화를 영상화할 수 있다. ¹⁸F-FDG PET/CT는 비침습적이며, 한번에 전신촬영이 가능하여 원발암, 림프절 전이 및 원격전이를 평가할 수 있고, 수술 또는 방사선 치료 후 재발암과 괴사조직의 감별에도 유용하다. 또한 세포수준의 당대사를 영상화하므로, 해부학적 변화가 생기기 전에 악성종양을 조기 발견할 수 있는 장점이 있다.⁹⁾ 그러나 ¹⁸F-FDG PET/CT는 비용이 고가이고, 해상도가 떨어져 각 장기의 해부학적 구조를 자세히 보여주지 못하며 뇌, 편도 등의 당대사가 활발한 장기나 방광, 신장 등의 ¹⁸F-FDG가 배설되는 장기에서는 그 유용성이 떨어진다는 단점이 있다. CT나 MRI는 병변의 위치와 구조를 자세히 볼 수 있고 촬영비가 ¹⁸F-FDG PET/CT보다 비교적 저렴하다는 장점이 있긴 하지만, 경부의 구조적 변형만을 반영하기 때문에 미세전이나 조기암의 발견, 방사선 치료 후 조직변화의 구별에는 한계가 있다.^10,11,12)
두경부 편평세포암 환자의 임상적 N0 경부에 있어서 예방적 경부절제술을 시행할지 추적관찰을 할지는 아직도 많은 논란이 있다.^13,14) 따라서 수술 전에 경부 림프절 전이에 대한 진단과 검사가 매우 중요한데, 경부 림프절 전이 진단에서 ¹⁸F-FDG PET/CT의 유용성에 대해서는 아직 논란이 있다. 기존의 연구들을 살펴보면, Brouwer 등¹⁵⁾은 15명의 두경부 편평세포암 환자를 대상으로 한 연구에서 ¹⁸F-FDG PET/CT의 민감도는 67%로, 기존의 영상검사의 민감도 100%와 비교하여, ¹⁸F-FDG PET/CT가 N0 경부의 선별검사로 기존의 영상의학적 검사에 비해 이득이 없다고 보고하였다. 또 Kim 등¹⁶⁾은 SUVmax 2.5 이상을 전이 양성인 림프절로 판단했을 때, ¹⁸F-FDG PET/CT의 민감도 및 특이도가 CT와 MRI의 민감도 및 특이도와 차이가 없다고 보고하였고(민감도: 84.4% vs. 81.3%, 특이도: 76.9% vs. 84.6%, p>0.05), Rodrigues 등¹⁷⁾도 ¹⁸F-FDG PET/CT와 CT의 민감도 및 특이도의(민감도: 70% vs. 57%, 특이도: 82% vs. 88%, p=0.10) 통계학적 차이가 없다고 보고하였다. Kyzas 등¹⁸⁾도 32개의 연구에 대한 메타 분석에서 ¹⁸F-FDG PET/CT의 민감도가 79%, 특이도가 90%라고 보고하면서, 특이도는 높았으나 민감도가 높지 않아, 두경부 편평세포암종 환자의 선별 검사로는 부족함이 있다고 보고하였다.
반면 두경부 편평세포암종에서 경부 림프절 전이를 발견하는데 ¹⁸F-FDG PET/CT가 CT나 MRI에 비해 더 유용하다는 보고도 많은데, Kim 등¹⁹⁾은 114명의 두경부 편평세포암종 환자의 경부 림프절 전이 진단에서 ¹⁸F-FDG PET/CT의 민감도 및 정확도가 CT/MRI보다 유의하게 높았다고(민감도: 88% vs. 70%, p<0.05, 정확도: 93% vs. 89%, p<0.05) 보고하였으며, Yamazaki 등²⁰⁾도 두경부 편평세포암종 환자의 경부 림프절 평가에 있어, ¹⁸F-FDG PET/CT의 특이도가 CT의 특이도보다 통계적으로 유의하게 높으며(92% vs. 58%), 위음성률이 적어 더 유용하다고 보고하였다. 본 연구에서도 ¹⁸F-FDG PET/CT의 민감도, 특이도, 음성 및 양성 예측도, 정확도가 모두 CT와 MRI보다 높았으며, 민감도는 통계학적으로 유의하게 높아 ¹⁸F-FDG PET/CT가 두경부 편평세포암종의 경부 림프절 전이의 진단에서 CT나 MRI보다 더 유용하다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 기기나 촬영기법에 따라 달라질 수 있기 때문에 직접적인 비교는 어려우나, 기존의 연구에서는 대부분 SUVmax값 2.5~3 이상을 림프절 전이양성의 판정 기준으로 하였는데,^2,16) 본연구에서는 SUVmax Cut-off값이 1.855로 상대적으로 낮았기 때문인 것으로 생각된다. 많은 환자를 대상으로 한 대규모 연구는 아니지만, 성별, 병기 및 원발부위에 따른 분석에서도 모두 전체 환자군을 대상으로 한 분석과 유의한 차이가 없었다.
CT와 MRI를 비교한 이전 연구에 따르면 두경부 편평세포암종의 경부 림프절 전이 평가에서 CT가 MRI보다 정확하다는 보고가 있으나,⁷⁾ 본 연구에서는 CT와 MRI의 비교에서 민감도와 음성예측도는 MRI가 더 높았고, 특이도와 양성예측도는 CT가 더 높아 두 검사는 우위를 판단하기보다 보완적으로 사용할 수 있다고 사료된다.

1. Yau YY, Samman N, Yeung RW. Positron emission tomography/computed tomography true fusion imaging in clinical head and neck oncology: early experience. J Oral Maxillofac Surg 2005;63(4):479-86.

2. Kapoor V, Fukui MB, McCook BM. Role of 18FFDG PET/CT in the treatment of head and neck cancers: posttherapy evaluation and pitfalls. AJR Am J Roentgenol 2005;184(2):589-97.

3. Muylle K, Castaigne C, Flamen P. 18F-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomographic imaging: recent developments in head and neck cancer. Curr Opin Oncol 2005;17(3):249-53.

4. Mancuso AA, Harnsberger HR, Muraki AS, Stevens MH. Computed tomography of cervical and retropharyngeal lymph nodes: normal anatomy, variants of normal, and applications in staging head and neck cancer. Part II: pathology. Radiology 1983;148(3):715-23.

5. Mancuso AA, Maceri D, Rice D, Hanafee W. CT of cervical lymph node cancer. AJR Am J Roentgenol 1981;136(2):381-5.

6. Som PM. Detection of metastasis in cervical lymph nodes: CT and MR criteria and differential diagnosis. AJR Am J Roentgenol 1992;158(5):961-9.

7. Curtin HD, Ishwaran H, Mancuso AA, Dalley RW, Caudry DJ, McNeil BJ. Comparison of CT and MR imaging in staging of neck metastases. Radiology 1998;207(1):123-30.

8. de Bondt RB, Nelemans PJ, Bakers F, Casselman JW, Peutz-Kootstra C, Kremer B, et al. Morphological MRI criteria improve the detection of lymph node metastases in head and neck squamous cell carcinoma: multivariate logistic regression analysis of MRI features of cervical lymph nodes. Eur Radiol 2009;19(3):626-33.

9. Anzai Y, Carroll WR, Quint DJ, Bradford CR, Minoshima S, Wolf GT, et al. Recurrence of head and neck cancer after surgery or irradiation: prospective comparison of 2-deoxy-2-[F-18]fluoro-D-glucose PET and MR imaging diagnoses. Radiology 1996;200(1):135-41.

10. Wax MK, Myers LL, Gona JM, Husain SS, Nabi HA. The role of positron emission tomography in the evaluation of the N-positive neck. Otolaryngol Head Neck Surg 2003;129(3):163-7.

11. Krabbe CA, Dijkstra PU, Pruim J, van der Laan BF, van der Wal JE, Gravendeel JP, et al. FDG PET in oral and oropharyngeal cancer. Value for confirmation of N0 neck and detection of occult metastases. Oral Oncol 2008;44(1):31-6.

12. Bruschini P, Giorgetti A, Bruschini L, Nacci A, Volterrani D, Cosottini M, et al. Positron emission tomography (PET) in the staging of head neck cancer: comparison between PET and CT. Acta Otorhinolaryngol Ital 2003;23(6):446-53.

13. Ferlito A, Rinaldo A, Robbins KT, Leemans CR, Shah JP, Shaha AR, et al. Changing concepts in the surgical management of the cervical node metastasis. Oral Oncol 2003;39(5):429-35.

14. Wei WI, Ferlito A, Rinaldo A, Gourin CG, Lowry J, Ho WK, et al. Management of the N0 neck--reference or preference. Oral Oncol 2006;42(2):115-22.

15. Brouwer J, de Bree R, Comans EF, Castelijns JA, Hoekstra OS, Leemans CR. Positron emission tomography using [18F]fluorodeoxyglucose (FDG-PET) in the clinically negative neck: is it likely to be superior? Eur Arch Otorhinolaryngol 2004;261(9):479-83.

16. Kim JW, Ko KJ, Yoon SY, Lee SH, Kim YM. Clinical value of PET-CT compared to conventional radiologic imaging in head & neck cancer. Korean J Otolaryngol-Head Neck Surg 2006;49(10):1014-7.

17. Rodrigues RS, Bozza FA, Christian PE, Hoffman JM, Butterfield RI, Christensen CR, et al. Comparison of whole-body PET/CT, dedicated high-resolution head and neck PET/CT, and contrast-enhanced CT in preoperative staging of clinically M0 squamous cell carcinoma of the head and neck. J Nucl Med 2009;50(8):1205-13.

18. Kyzas PA, Evangelou E, Denaxa-Kyza D, Ioannidis JP. 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography to evaluate cervical node metastases in patients with head and neck squamous cell carcinoma: a meta-analysis. J Natl Cancer Inst 2008;100(10):712-20.

19. Kim SY, Kim JS, Doo H, Lee H, Lee JH, Cho KJ, et al. Combined [18F]fluorodeoxyglucose positron emission tomography and computed tomography for detecting contralateral neck metastases in patients with head and neck squamous cell carcinoma. Oral Oncol 2011;47(5):376-80.

20. Yamazaki Y, Saitoh M, Notani K, Tei K, Totsuka Y, Takinami S, et al. Assessment of cervical lymph node metastases using FDG-PET in patients with head and neck cancer. Ann Nucl Med 2008;22(3):177-84.