CT attenuation value를 통한 pleural effusion의 감별

[21 오미주]

흉수는 흉강 내 fluid가 축적되는 것을 말하며 fluid의 생성이 증가하거나 fluid의 흡수가 감소할 때 발생합니다. 흉수가 형성되는 pathophysiological mechanism에 따라 흉수는 일반적으로 transudate, exudate, hemothorax, chylothorax로 분류합니다.

 1. Topic & Hypothesis

 1) Topic

  : 본 논문의 주요 목적은 CT attenuation 값을 기반으로 하여 개에서 흉수를 특징화하는데에 있어 CT 검사의 유용성을 확인해보는 것이며, 그 다음으로는 CT attenuation value와 각기 다른 type의 흉수에 존재하는 특정 흉수 parameter들, RBC 수나 TNCC, triglyceride, TP농도와 같은 것들 간의 상관관계가 있는지에 대해 알아보는 것입니다.

 2. Population

  : 2007년 1월부터 2017년 1월까지 기원과 관계없이 흉수가 있었으며 CT를 촬영한 환자를 대상으로 하였습니다.

 3. Study design

  : 연구는 single center에서 retrospective cross-sectional study로 진행되었습니다.

 4. Inclusion/Exclusion criteria

 1) Inclusion criteria

  : 해당 환자들 중 CT 상 bilateral하게 흉수가 확인이 되고, CT 촬영과 진단 목적의 흉수 천자가 서로 48시간 이내에 이루어졌으며, 전반적인 medical record가 남아 있고, 흉수 형성의 원인에 대해 진단이 이루어진 환자들을 포함하였습니다.

흉수는 transudate와 exudate로 분류하였고 exudate는 hemorrhagic effusion, chylous effusion, inflammatory exudate로 재분류하여 총 4개의 그룹으로 나누었습니다.

연구에 사용된 CT는 총 2 종류로, 16 채널의 multidetector row CT가 먼저 사용되었으며 그 후 2014년부터 2017년에는 128채널의 2세대 dual-source CT가 사용되었습니다.

 5. Findings

 1) figure 1

  : Figure 1은 HU값을 측정하기 위한 ROI를 설정한 방법에 대한 것으로, 해당 환자의 영상 중 양측의 흉수가 가장 많이 관찰되는 동일 단면 상에서 좌측과 우측의 각각 ventral, dorsal region에서 동일한 크기의 ROI 4개를 측정하였고, 이들의 minimum, maximum, mean attenuation 값을 사용하여 평가를 하였습니다.

 5. Findings

 2) table 1

  : 136마리의 개들 중 최종적으로 58마리가 포함되었으며 그 중 23마리는 inflammatory exudate, 15마리는 chylous effusion, 12마리는 hemorrhagic effusion, 8마리는 transudate로 확인되었습니다.

  Table 1은 각 그룹별로 흉수의 성상 검사 상 TP, triglyceride, TNCC, RBC 값에 대해 정리한 표로 inflammatory exudate는 TNCC값이 가장 높았고 chylous는 triglyceride가 높았으며 hemorrhagic은 RBC가 높았고 transudate는 TP가 가장 낮았습니다.

 5. Findings

 3) Table 2

  : 앞서 설정한 4개의 ROI에 대해서 attenuation의 절대값을 비교해보았을 때는 그룹 간의 통계적으로 유의적인 차이는 확인되지 않았습니다. 따라서, 이 4개의 ROI의 평균값의 평균을 내어 이를 비교해보기로 하였습니다.

 5. Findings

 3) figure 2

  : 4개의 ROI의 평균값을 비교해보았을 때 중간값은 hemorrhagic 그룹이 31.65HU로 가장 높았고, chylous 그룹은 10.26HU, inflammatory exudate 그룹은 19.22HU, transudate 그룹은 11.2HU로 확인되었습니다.

각 그룹 별 AUC를 측정해보았으며 hemorrhagic과 chylous effusion, hemorrhagic과 transudate 간의 AUC는 1.0으로 이를 구분하는데 있어서 excellent한 정확도를 보였고, inflammatory exudate와 transudate 사이는 0.87, hemorrhagic effusion과 inflammatory exudate 사이는 0.8, inflammatory exudate와 chylous effusion 사이는 0.95의 AUC 값을 나타내었습니다. Transudate와 chylous effusion 사이는 0.59로 유의적인 차이가 확인되지 않았습니다.

5. Findings

 4) figure 3

  : 또한 각 그룹 별 CT attenuation의 평균의 평균값과 RBC의 수, TNCC, triglyceride, TP농도 간의 상관관계를 multiple regression model을 사용하여 비교해보았습니다. 결과적으로 TP값, RBC, triglyceride 값에 대한 p-value는 0.05 이하로 유의 수준 내로 확인되었습니다.

5. Findings

 5) figure 4

  : 그 다음으로는 chylous effusion과 transudate를 합친 그룹을 inflammatory exudate와 hemorrhage를 합친 그룹과 비교해보았으며, AUC는 0.95였고 cutoff value는 12.15HU로 확인되었습니다. 이때의 sensitivity는 94%, specificity는 78%였습니다.

5. Findings

 6) figure 5

  : 다음으로 hemorrhage effusion과 inflammatory exudate 간을 구별하는 cutoff value는 34.68HU였고 AUC는 0.8, sensitivity는 96%, specificity는 95%였습니다.(그래프에는 50%정도로 관찰됨)

 6. Conclusion & Clinical relevance

  : 결론적으로 이번 연구에서 CT attenuation을 이용해 흉수의 특성을 분류할 수 있으며, 특히 hemorrhagic과 chylous effusion,  hemorrhagic과 transudate간을 구별할 수 있습니다. 또한 CT attenuation 값은 흉수를 구성하는 major한 성분들과의 상관관계도 확인이 되었습니다.

임상적인 측면에서는, 34.68HU값을 기준으로 inflammatory exudate와 hemorrhage를 96%의 sensitivity와 95%의 specificity로 구분할 수 있으며, 12.15HU보다 낮은 값이 관찰될 경우에는 94%의 sensitivity와 78%의 specificity로 transudate나 chylus effusion이라고 생각할 수 있습니다.

이러한 CT attenuation 값을 통한 흉수의 분류는 흉수 천자 전 성상을 평가해보거나 응고계 장애 등으로 인하여 흉수 천자가 지시되지 않는 환자에서 최소한 흉수에 대한 어느 정도의 정보를 제공해줄 수 있습니다.

Computed tomography attenuation value for the characterization of pleural effusions in dogs, A cross-sectional study in 58 dogs.pdf

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