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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 45(5); 2002 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2002;45(5): 451-455.
Volume Measurement of Vestibular Schwannoma Using New Software.
Seung Ha Oh, Seung Sin Lee, Kang Jin Lee, Chan Ho Hwang, Soon Hyun Ahn, Sun O Chang, Chong Sun Kim, Jin Wook Chung
1Department of Otolayngology-Head and Neck Surgery, Seoul National University, College of Medicine, Seoul, Korea. shaoh@snu.ac.kr
2Department of Diagnostic Radiology, Seoul National University, College of Medicine, Seoul, Korea.
3Department of Otolayngology-Head and Neck Surgery, Dong-A University, College of Medicine, Pusan, Korea.
새로운 소프트웨어를 이용한 전정신경초종의 부피 측정
오승하1 · 이강진1 · 이승신1 · 황찬호3 · 안순현1 · 장선오1 · 김종선1 · 정진욱2
서울대학교 의과대학 이비인후과학교실1;진단방사선과학교실2;동아대학교 의과대학 이비인후과학교실3;
주제어: 전정신경초종직경부피.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Vestibular schwannomas are intracranial neoplasms that compress adjacent structures as their volume grows. Although the clinically relevant parameter is most likely tumor volume, current clinical decisions are based on two-dimensional measurements of tumor diameter. This study was conducted to introduce a new software for accurate measurement of vestibular schwannoma volume and to determine the relationship between diameter and volume. Material and Method: Twenty-eight patients who had no previous treatment before MRI were included in this study. Diameter of the vestibular schwannoma was measured according to AAO guidelines and spherical volume was calculated from the diameter. For the accurate volume measurement of the vestibular schwannoma, we used a new software (Rapidia, 3D Med Co) developed in Korea. Paired t-test was used for the statistical analysis of correlation between the measured and calculated volumes.
RESULTS:
The difference between the measured and calculated volumes was statistically not significant (p=.120). However, as tumor size increased greater than 2 cm in diameter, our measured volume result was smaller than the calculated volume, although statistically not significant (p=.067).
CONCLUSION:
These results were due to tumor configuration, which was wider in the axial plane than in the longitudinal plane. From these results, we can realize that initial tumor growth was spherical, and as the size increased, it was distorted by the adjacent structures. These results suggest that special attention is needed in making clinical decisions on larger tumors, especially greater than 2 cm in diameter.
Keywords: Vestibular schwannomaDiameterVolume

교신저자:오승하, 110-744 서울 종로구 연건동 28번지  서울대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화:(02) 760-2442 · 전송:(02) 745-2837 · E-mail:shaoh@snu.ac.kr

서     론


   전정신경초종은 크기가 커질 경우 주위의 조직을 압박할 수 있는 두개내 종양이다. 주위 조직으로의 압박에 의한 임상양상은 종양의 부피에 비례하겠지만 전정신경초종의 추적관찰 및 치료에 대한 임상적 결정은 주로 2차원적 영상을 이용한 크기측정을 이용하고 있다. 이것은 종양을 하나는 구(sphere)로 가정하기 때문이다. 하지만 종양의 모양은 완전한 구가 아니어서 2차원적 영상을 이용한 크기측정은 정확한 종양의 크기를 대표하는데 한계가 있다.
   본 연구에서는 새로운 소프트웨어를 이용해 전정신경초종의 부피를 보다 정확하게 측정함으로써 임상에서 종양의 치료방침을 세우는데 도움이 되고자 하였다. 아울러 종양의 2차원적 영상을 이용한 직경과 실제 부피와의 관계를 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

   1998년 1월부터 2001년 11월까지 MRI를 시행 후 진단된 전정신경초종 환자 27명(남자:여자=8:19)을 대상으로 종양의 부피를 측정하였으며 평균 연령은 49세(27~73세)이었다. 수술이나 감마나이프 등 치료를 받기 전의 MRI만을 포함시켰다. 27명중 13명은 경미로 접근법, 중두개와 접근법이나 두개내 접근법으로 수술을 하였으며 2명은 감마나이프를 하였고, 4명은 수술과 감마나이프를 모두 실시하였다. 8명의 환자는 현재 수술을 시행하지 않고 추적관찰 중이다.
   종양의 직경은 1995년 AAO 기준에 따라 측정되었으며 내이도 부분을 제외한 소뇌교각 부위의 종양만이 포함되었다.1) 종양이 가장 크게 촬영된 MRI의 축상(axial) 영상에서 측두골 추체의 능선과 평행한 종양의 최장 직경과(a)과 수직인 또 하나의 직경(b)을 측정하였다(Fig. 1). 측정된 두개의 직경의 기하평균({d=√a×b}으로부터 반지름(r=d/2)을 계산해 구의 부피(V=4/3πγ3 )를 계산하였다.
   종양의 부피 측정의 또 다른 방법으로 국내에서 개발된 새로운 소프트웨어(Rapidia® Version 1.0, 3D Med Co., LTD, Korea)를 이용하였다. Rapidia®는 DICOM 파일로 저장된 CT나 MRI 영상을 개인용 컴퓨터를 이용하여 분석할 수 있는 프로그램이다. 하드디스크, CD-ROM 또는 기타 장치들로부터의 자료를 데이터베이스에 등록(Import)한 후 데이터 불러오기(Load)를 실행시킨 후 선택된 환자의 2차원적 영상에서 종양 주위에 ROI(Region of Interest)를 지정하여 데이터의 양을 줄여 계산 속도를 빠르게 할 수 있다(Fig. 2). 이후 종양에 임계값(thresholding value)을 설정함으로써 주위 조직과 구별되는 종양의 영상을 얻을 수 있으며(Figs. 3 and 4) 잘못 선택된 주위의 정상 조직은 수작업(painting procedure)으로 지울 수 있다(Fig. 5). 이 작업을 마치면 컴퓨터가 자동적으로 이차원적 영상의 각각의 면적을 구하고 정해진 영상의 두께를 곱하여 체적을 계산한다(Fig. 6). 본 연구에서는 Gadolinium으로 조영된 축상(axial) T1 강조 영상(TR 500, TE 14 ms)을 부피측정에 사용하였으며 각 영상의 두께(slice thickness)는 2 mm, 간격(gap)은 0.2 mm이었다.
   상기의 두 가지 방법으로 구한 종양의 부피를 직경과 관련하여 분석하였으며 통계적 비교 방법으로 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 이용하였다.

결     과

   27명의 전정신경초종의 직경과 부피를 Table 1에 나타내었다. 27명중 12명이 2 cm보다 큰 직경을 가지고 있었다. 직경을 이용해 계산된 종양의 부피와 소프트웨어를 이용해 측정한 종양의 부피는 통계학적으로 차이는 없었다(p=0.120). 그러나 직경의 크기가 증가할 수록 직경으로부터 계산된 종양의 부피가 소프트웨어로 측정된 부피보다 커지는 경향을 보였다. 종양의 직경이 2 cm 미만인 경우 두 그룹간의 부피 차이 평균은 0.2 cc(p=0.320)로 작으나 2 cm 이상의 종양에서 차이는 2.4 cc(p=0.067)이었다(Fig. 7). 직경과 부피의 관계를 Fig. 7에 나타내었다.

고     찰

   전정신경초종의 진단에 최근 MRI 등 영상 기술의 발전이 많은 기여를 하였으며 종양의 치료에 임상적 결정을 내리는데 MRI 상의 종양의 크기 변화가 중요해졌다. 수술을 받지 않은 환자에서 종양의 성장속도는 0.91~2.9 mm/year로 다양하며2) 종양의 성장 정도를 알기 위해 추적관찰 중 정확하고 타당도 있는 크기 측정이 선행되어져야 한다.
   현재까지 다양한 방법으로 전정신경초종의 크기를 측정해 왔고 그 결과도 문헌마다 다른 값을 제시하고 있다. Long 등은 41명의 전정신경초종 환자에서 2차원적 MRI 영상을 이용하여 부피를 측정하였다.3) 그는 모든 2차원적 영상에서 컴퓨터 마우스를 이용하여 종양의 테두리를 그린 후 넓이를 계산하고 영상 두께의 곱으로 부피를 구하였다. 종양의 지름과 측정된 부피와 관계를 그래프로 나타낸 후 실제 종양의 부피가 단지 지름으로부터 계산된 구(sphere)가 아님을 보여주고 있다. Yamada 등은 MRI에서 측정한 3방향의 지름으로 다음과 같은 종양의 부피를 구하는 공식을 만들었다. 종양의 부피=-26.407+0.387×a×b(종양의 최장 높이).4) Charabi 등은 종양의 성장속도를 다룰 때 다음과 같은 공식을 사용하였다. 종양의 부피=1/6×π×a×b×√a×b.5) 그러나 Fiirgaard 등은 종양의 크기를 비교함에 있어 부피는 측정자에 따라 차이가 크므로 종양의 부피보다 MRI상 최장 직경이 더 실용적인 변수임을 보여주고 있다.6)
  
본 연구에서 사용된 소프트웨어는 주위조직과 구별되는 종양의 MR값에 임계값을 설정하여 종양의 테두리가 자동적으로 결정되어 Long 등3)의 방법보다 부피측정이 더 쉽고 정확하다는 장점이 있다.
   본 연구에 의하면 종양의 직경이 클 경우 3차원 영상을 이용한 부피가 직경으로 계산된 부피보다 작은 값을 나타내었다. 통계적 의미는 없었지만 이러한 차이는 종양의 형태와 관련되며 영상의 축상면(axial plane)이 종면(longitudinal plane)보다 더 넓기 때문으로 보인다. 종양은 초기에는 구형으로 균등하게 성장하지만 크기가 증가할수록 주위 정상 구조물등에 의해 영향을 받아 비균등하고 비뚤어진 성장을 하며 특히 축상면의 성장이 뚜렷한 것을 알 수 있다.
   종양이 자라면서 뇌간, 안면신경, 청신경 등의 주위조직에 영향을 미치는 정도는 종면보다 축상면에서의 크기에 더 관련된다고 한다.1) 종양의 실제 크기는 직경보다 부피가 잘 반영한다 하여도 어떤 변수가 청력이나 안면 신경 마비 등의 임상적 연관성과 잘 부합되는지 알기 위해서는 더 많은 증례와 오랜 추적 관찰이 필요하다.

결     론

   청신경종양의 수술 방법, 수술 시점의 결정, 감마나이프 후 추적 관찰 등 임상적 결정을 하는데, 본 연구는 종양의 직경에 따라 부피와의 관련성을 제시함으로써 임상에서의 치료방침 결정에 도움을 주고자 하였다. 이상의 내용을 고려하면 직경이 큰 종양에서 직경에 근거하여 임상적 결정을 할 경우 주위를 요한다.
   앞으로 좀더 많은 증례를 통해 자료를 모으고 안면마비나 수술 후 종양의 재발률 같은 임상적인 결과와의 상관관계를 볼 수 있으며 아울러 기존의 방법과도 비교해 보아야 할 것이다.


REFERENCES

  1. Committee on Hearing and Equilibrium. Committee on hearing and equilibrium guidelines for the evaluation of hearing preservation in acoustic neuroma (vestibular schwannoma). Otolaryngol Head Neck Surg 1995;113:179-80.

  2. Rosenberg SI. Natural history of acoustic neuromas. Laryngoscope 2000;110:497-508.

  3. Long SA, Arriaga M, Nelson RA. Acoustic Neuroma volume: MRI-based calculations and clinical implications. Laryngoscope 1993;103:1093-6.

  4. Yamada I, Tsunoda A, Noguchi Y, Komatsuzaki A, Shibuya H. Tumor volume measurements of acoustic neuromas with three-dimensional constructive interference in steady state and conventional spinecho MR imaging. JMRI 2000;12:826-32.

  5. Charabi S, Thomsen J, Mantoni M, Charabi B, Jφrgensen B, Bφrgensen SE, et al. Acoustic neuroma (vestibular schwannoma): growth and surgical and nonsurgical consequences of the wait-and-see policy. Otolaryngol Head Neck Surg 1995;113:5-14.

  6. Fiirgaard B, Pedersen CB, Lundorf E. The size of acoustic neuromas: CT and MRI. Neuroradiol 1997;39:599-601.

Editorial Office
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