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횡파 탄성 초음파를 이용한 악성 경부 림프절의 조직탄성도 측정과 감별 진단 : 전이성 림프절과 림프종의 구별

Shear Wave Elastography for Differentiating Malignant Cervical Lymphadenopathy: Focusing Metastasis vs. Lymphoma

  • 채수영 (Chae, Soo Young, 대학원 의학과 영상의학전공)

초록/요약

Purpose: Shear wave elastography (SWE) technique is an evolving sonographic technique to assess tissue stiffness in various organs and pathologic conditions. SWE can visualize real-time tissue stiffness and provides quantitative values with elasticity and speed without application of probe pressure. Malignant cervical LN includes two major categories: metastasis and lymphoma. Preoperative differential diagnosis of these two cervical LAP would be important, because prognosis and treatment are different. However, there are some challenging cases with overlapping US imaging features with conventional B-mode ultrasound (US) and with Doppler US. We think SWE may help in overcoming these hard cases, and thus may help the clinician in making decisions in an early phase of treatment. To our knowledge, there are only a few studies that lymphoma may produce softer-appearing nodes on strain elastography. The purpose of this study is to validate SWE for differentiating between malignant and benign lymph nodes (LN), to assess tissue elasticity of malignant cervical LN with SWE, and to distinguish lymphoma from metastatic LN. Materials and Methods: A total of 115 LN of 113 patients are included who underwent US-guided core needle biopsy between December 2016 and August 2018 in Korea Univesity Guro Hospital. To validate SWE for differentiating between malignant and benign lymphadenopathies (LAP), we compared 53 benign LN to 62 malignant LN which are metastatic LAP (n = 38) and lymphoma (n = 24). We performed conventional B-mode US and Doppler US with SWE on each LN that had undergone a biopsy. On SWE, we measured absolute and relative elasticity (kPa) and speed (m/s). In the differentiation between metastatic LN and lymphoma, Three head and neck radiologists who were blinded to the final pathology of each LN made a diagnosis of LN based on findings of gray scale US and Doppler US. After that, they categorized each LN into five different SWE pattern. Again, they were asked if they would change their former diagnosis. Results: In the validation of SWE, the mean absolute speed of benign LN is significantly lower (4.2 m/s) than that of malignant LN (5.08 m/s) (p=0.027). In the differentiation of metastasis and lymphoma, all absolute values of elasticity and relative ratios of elasticity and speed were significantly higher in metastases than in lymphoma (p < 0.001). With SWE, three radiologists a tendency to improve their diagnostic accuracy. Among them, the least experienced head and neck radiologist gained the greatest accuracy improvement (16.13 %) in differentiating between metastasis and lymphoma. In addition, they showed a relatively high inter-observer agreement (Kendall's Coefficient of Concordance: 0.86). Conclusion: our study validated SWE for differentiating between benign and malignant LN and showed that SWE can be a useful tool to discriminate metastatic cervical LN from lymphoma with improvement of diagnostic accuracy over using only conventional US.

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초록/요약

연구 목적: 횡파 탄성 초음파영상 (Shear Wave Elastography, SWE)은 조직의 탄성도를 영상화할 수 있는 최신의 기술로 최근 개별적인 경부 림프절 질환을 구분하는데 최근 많은 연구가 시도되고 있다. 최근 탄성 초음파영상으로 악성과 양성 림프절 질환을 구분할 수 있다는 연구가 많으나 악성 림프절에는 전이성 림프절과 림프종이 모두 포함되는데, 이를 구분하는 연구는 아직 부족한 실정이다. 경부에서 생기는 이 두 질환군은 환자의 경과와 치료, 예후가 달라 영상 검사에서 감별진단이 이루어진다면 임상 의사의 빠른 치료 방침 결정과 환자의 예후에 영향을 도움을 줄 수 있을 것이다. 두 질환은 기존 회색조 초음파와 도플러 초음파로 진단하는데 중복되는 영상 특징을 가지는 경우가 있어 SWE를 사용한다면 추가적인 진단적 정확도를 올릴 수 있을 것이라고 가정할 수 있다. 본 연구는 SWE를 사용하여 경부 림프절에서 악성과 양성 질환을 구분하고, 악성 중에서도 전이성 림프절과 림프종을 감별 진단하는데 그 유용성을 파악하고자 한다. 연구 방법 및 대상: 2016년 12월부터 2018년 8월까지 고대구로병원에서 초음파 유도하 조직검사를 시행한 총 115개의 림프절이 연구에 포함되었다. 이 중 양성 림프절은 53개, 악성 림프절은 62개로 이 중 전이성 림프절은 38개, 림프종은 24개가 포함되었다. 조직검사가 시행된 림프절은 2D 회색조 초음파와 도플러 초음파, 추가로 SWE가 시행되었다. SWE에서는 조직 탄성도와 속도의 절대값과 상대값이 측정되었다. 전이성 림프절과 림프종의 구별에서는, 최종 병리를 모르는 세 명의 두경부 영상의학과 의사가 먼저 회색조 초음파와 도플러 초음파를 보고 두 질환을 감별 진단하였고, 이후 SWE를 본 후 각각의 림프절을 5가지 패턴으로 나누었다. 그리고 나서 첫번째 진단을 바꿀 것인가를 결정하도록 하였다. 연구 결과: SWE는 악성과 양성에서 조직 탄성도와 속도의 절대값과 상대값에서 유의한 차이를 보였다. 양성 림프절의 평균 속도 (4.2 m/s)는 악성 림프절보다 (5.08 m/s) 유의하게 느렸다 (p=0.027). 전이성 림프절과 림프종을 감별하는데 있어서는 악성 림프절에서 모두 림프종보다 절대와 상대 조직 탄성도와 속도가 유의하게 높았다 (p < 0.001). 또한 기존의 B mode US와 Doppler US를 이용하여 진단할 때보다 SWE를 추가로 이용한 것이 유의하게 세 명의 영상의학과 의사의 진단적 정확도가 증가하였다. 세 명 중 가장 경험이 적은 의사에서 진단적 정확도의 증가가 가장 컸다 (67.74 %  83.87 %). SWE 패턴 분석에서 세 명 의사의 일치도는 높게 분석되었다. 결론: 본 연구에서는 SWE가 양성과 악성 림프절을 구분하는데 유용한 방법임을 입증하였고 더 나아가 악성 림프절에서 전이성과 림프종을 구분할 수 있는 가능성을 제시하였다.

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목차

I. Introduction 1

II. Materials and Methods 4

III. Results 9

IV. Discussion 13

V. Conclusions 17

VI. References 18

IX. 국문초록 31

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