초기 괴사성 장염의 초음파소견과 병리학적 소견의 비교

Abstract

괴사성 장염은 신생아 중환자실의 1-5 %를 차지하는 특발성 급성 장괴사 증후군으로 주로 미숙아와 저체중아에서 발생한다. 저산소증, 감염, 고농도 식이 등이 발병원인으로 제기되고 있으며 이 중 저산소증이 가장 중요한 요인으로 알려져 있다. 진단은 주로 임상소견과 단순복부촬영에 의하며 임상적으로 쓰이는 Bell등이 분류한 병기 중 제 1기에는 단순복부촬영에서 비특이적인 장폐색(ileus)이 보이고 제 2기에는 단순복부촬영에서 보이는 괴사성 장염의 특징적인 소견인 장벽공기증(pneumatosis intestinalis)이 보여서 병이 진행된 후에 진단을 하게 되는 경우가 흔하다. 또한 반복되는 단순복부촬영은 신생아에게 방사선 해를 줄 수 있다. 이제까지 초음파검사는 괴사성 장염의 진단을 위하여 일반적으로 이용되지 않았으나, Vernacchia 등과 Siegel등이 장벽공기증의 초음파소견을 보고하였고, Faingold등은 괴사성 장염의 진단에 색 도플러 초음파의 유용성을 보고하였다. 또한 Kim 등은 임상적으로 초기 괴사성 장염에서 초음파검사를 시행한 결과 앞서 보고된 장벽공기증과 비슷한 소견을 볼 수 있었다. 본 연구의 목적은 허혈성 모델로 유발시킨 초기 괴사성 장염에서 관찰된 초음파 소견과 병리학적 소견을 비교분석하고 또한 영상진단 기법간의 소견을 비교하고자 하였다. 뉴질랜드산 흰 토끼 20마리를 사용하여 정중앙 개복술을 시행한 후 상장간막 동맥 기시부를 결찰하여 장 괴사를 유도하였다. 상장간막 동맥 결찰 이전과 결찰 이후에 1시간 간격으로 초음파검사와 이에 대한 비교검사로 단순복부촬영과 CT를 시행하고 이상소견 및 소견이 보인 시간을 비교하였다. 초음파에서 이상소견을 보였던 소장들을 적출하여 미세방사선 촬영으로 장벽 내 공기를 확인하고 병리학적 소견과 비교 분석하였다. 초음파에서는 장벽에 점상 에코 병변(echogenic dots) (n=20)이 시술 후 평균 2.2 시간에 보이기 시작하였고 시간이 지날수록 점상 에코 병변이 늘어나 결국은 점상 에코 병변이 장벽을 둘러싸는 환상 에코 병변(circular echogenicity) (n=16)이 시술 후 평균 4.1 시간에 관찰되었다. 토끼를 희생시킨 후 초음파검사에서 점상 에코 병변이 보인 장분절(n=41)과 환상 에코 병변이 보인 장분절(n=23)을 포함한 총 64개의 장분절을 적출하여 시행한 미세방사선 촬영에서 장벽 내 공기를 시사하는 다수의 방사선투과음영을 보여서 점상 에코 병변이 장벽내 공기임을 확인하였다. 총 64개의 장분절의 병리학적 소견으로 모든 병리 표본에서 점막에 손상이 있었고(n=64), 점막균열(n=13) 및 점막하 장벽 공기증(n=39)을 포함한 점막하 손상(n=56), 근육층 손상(n=24), 장막손상(n=6) 및 전층경색(n=23)을 보였다. 초음파 소견으로 나눈 점상 에코군과 환상 에코군에서 병리학적 소견을 비교해 보았을 때 환상 에코군이 점상 에코군보다 장괴사의 정도가 심하였고, 특히 전층경색의 경우는 통계적으로 유의하였다(<.05). 단순복부촬영에서는 장 팽창이 진행되었으나 장벽공기증의 소견은 대변의 음영으로 발견하기 어려웠다. CT에서는 장벽공기증(n=19)의 소견이 시술 후 평균6.8시간에 보였고 그 외 장벽 출혈의 소견(n=4)을 볼 수 있었다. 초음파검사에서 CT보다 장벽공기증을 먼저 발견할 수 있었고 이는 통계적으로 유의하였다(<.05). 결론적으로 초기 괴사성 장염에서 단순복부촬영은 비특이적인 소견을 보이나 초음파검사에서는 점상 에코 병변 혹은 환상 에코 병변의 소견이 보였고 이는 미세방사선 촬영과 병리학적 소견으로 장벽공기증임을 확인할 수 있었다. 초음파소견과 병리학적인 소견과 비교하면 점상 에코 병변이 많을수록, 그리고 환상 에코 병변일수록 괴사의 정도가 심한 경향을 보였다. 이러한 허혈성 모델을 이용한 실험적 연구결과에 의하면 초음파검사는 다른 영상 기법에 비해 장벽공기증을 발견하는 데 우수하므로 임상적으로 괴사성 장염의 조기진단에 유용하며, 신생아의 다른 장 질환과의 감별에도 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.;We evaluated sonographic findings in early stage of necrotizing enterocolitis and correlated with pathologic findings in experimental study. We used 20 New Zealand white rabbits that weighed 2-3 kg. Median laparotomy and ligation of the origin of the superior mesenteric artery (SMA) were performed to induce hypoperfusional injury to small bowel. We performed plain radiography, ultrasonography and CT before SMA ligation and every hour after the procedure for comparison of sensitivity among imaging modalities. We performed transabdominal sonography with multidirectional scanning and mild compression for bowel evaluation with 10 MHZ linear probe immediately after plain radiography. We performed specimen radiography and pathologically analyzed them. We analyzed the distention of the bowel, echogenicity of the bowel wall on ultrasonography and divided two groups; echogenic dots group and circumferential echogenicity group. We compared the sensitivity with the presence of pneumatosis intestinalis on plain radiography and CT. Statistical analysis was performed for pathological differences in two groups and for comparison of sensitivity between ultrasonography and CT. On ultrasonography, bowel walls were homogeneously hypoechoic in echogenicity before the SMA ligation. Echogenic dots were present in bowels of all rabbits from one to six hours (mean; 2.2 ± 1.3 hours) after SMA ligation. The circumferential echogenicities were present in 16 rabbits from two to five hours (mean; 4.1 ± 0.9 hours) after the procedure. We obtained total 64 specimens, including 41 specimens from bowel that revealed echogenic dots on ultrasonography and 23 specimens from circumferential echogenicities. Echogenic dots group showed mucosal cracks (20%), submucosal pneumatosis intestsinalis (51 %), muscular injuries (37 %), and transmural infarction (20 %). Circumferential echogenicity group showed mucosal cracks (22 %), submucosal pneumatosis intestinalis (78 %), muscular injuries (39 %), transmural infarction (65 %) and subserosal pneumatosis intestinalis (9 %). When pathological findings were compared between echogenic dots group and circumferential echogenicity group, transmural infarction was statistically significant difference by use of Fisher’s exact test (p < .05). Plain abdominal radiography did not show pneumatosis intestinalis but bowel dilatation was progressive. On CT, pneumatosis intestinalis in 19 rabbits was identified from 5 to 12 hrs (mean; 6.8 ± 1.4 hours). On specimen radiography multiple small radiolucent bubbles were present in all specimens. When we compared the diagnostic sensitivity among imaging modalities by the presence of pneumatosis intestinalis, ultrasonography was more sensitive than CT by use of t-test (p < .05). In conclusion, echogenic dots or circumferential echogenicities in the bowel wall are the sonographic findings of early stage NEC and the more intramural echogenicities, the more severe injury of bowel there was. Ultrasonography could be a sensitive and specific diagnostic modality in the clinical diagnosis of early stage necrotizing enterocolitis.