척추 방사선 치료의 최신 영상 기술: CT와 MRI를 활용한 정밀 치료 가이드

목차

• 서론: 척추 전이 이해하기
• 일반 방사선 치료 vs 체성부 체부정위방사선치료(SBRT)
• SBRT 환자 선정에서 영상의 역할
• SBRT 전 영상: 치료 준비
• 치료 계획 영상: 정밀한 위치 설정
• 출처 정보

서론: 척추 전이 이해하기

척추는 폐와 간에 이어 암이 전이되는 세 번째로 흔한 부위입니다. 주로 폐암, 전립선암, 유방암에서 기원하지만, 사실상 모든 암이 척추로 전이될 수 있습니다. 사후 연구에 따르면 유방암과 전립선암 환자의 약 70%에서 척추 전이가 발견됩니다.

이렇게 높은 전이 빈도는 척추뼈에 풍부한 적색 골수와 혈류를 통한 암 전이를 용이하게 하는 독특한 혈관 네트워크 때문입니다. 척추 전이는 다양한 기전을 통해 심각한 등 통증을 유발하고 삶의 질을 저하시킬 수 있습니다.

통증은 약화된 뼈의 붕괴로 인한 병적 척추 압박 골절(VCFs)이나 경막외 종양 확장에 의한 신경 압박에서 비롯될 수 있습니다. 최대 20%의 경우에서 전이성 경막외 척수 압박(MESCC)이 발생하며, 이는 신경학적 증상 동반 시 즉각적인 치료가 필요한 종양학적 응급 상황입니다.

척추 전이 치료 옵션에는 다양한 방사선 치료법, 수술(개방 및 최소 침습), 신경중재시술, 그리고 특히 감압 수술과 안정화 후 표적 방사선 치료를 포함한 복합 치료가 있습니다.

일반 방사선 치료 vs 체성부 체부정위방사선치료(SBRT)

방사선 치료는 대부분의 척추 전이 환자에게 효과적이며, 연구에 따르면 선택된 MESCC 환자에서 수술과 방사선 병용 치료가 방사선 단독보다 더 나은 결과를 보입니다.

체성부 체부정위방사선치료(SBRT)는 척추 전이에 대한 표준 치료법으로 자리 잡았으며, 증상 완화 및 질병 통제 효과를 입증하는 증거가 늘고 있습니다. 현재 약 50%의 방사선 종양학 전문의가 진료에 SBRT를 적용하고 있습니다.

SBRT는 척수 같은 주변 정상 장기의 방사선 노출을 최소화하면서 표적 조직에 고선량 방사선을 정확하게 조사하는 첨단 기술입니다. 다음과 같은 상황에서 우수한 결과를 보여줍니다:

• 새로 진단된病例의 1차 치료
• 일반 외부방사선 치료(cEBRT) 실패 후 치료
• 수술 후 잔류 종양 치료
• 양성 척추 종양 치료

SBRT는 다양한 치료 시나리오에서 인상적인 성적을 기록합니다:

• 통증 반응률: 74.3%의 환자에서 현저한 통증 완화
• 국소 통제율:
  • 1차 치료: 80-95% 종양 통제
  • 수술 후 치료: 70-100% 종양 통제
  • 재방사선 치료: 66-93% 종양 통제

이러한 우수한 결과에도 SBRT 후 국소 재발이 발생하며, 주로 경막외 공간(척수 주변)에서 일어납니다. 국소 실패 위험은 SBRT 전 경막외 척수 압박(ESCC) 점수와 밀접한 관련이 있습니다:

• 경막외 질환 없음(등급 0): 5% 국소 실패율
• 저등급 경막외 질환(등급 1a–c): 19% 국소 실패율
• 고등급 경막외 질환(등급 2/3): 30% 국소 실패율

이러한 높은 실패율은 방사선 종양학 전문의가 척수 보호를 위해 경막외 질환 부위에 선량을 낮추거나, 경막외 확장을 동반한 전이가 생물학적으로 더 공격적일 수 있기 때문입니다.

일반 외부방사선 치료(cEBRT)는 보통 분할당 최대 5 Gy를 조사하는 반면, SBRT는 1~5회 분할로 더 정밀하게 정의된 표적에更高 생물학적 효과 선량을 전달합니다. SBRT의 독특한 기하학적 구조와 가파른 선량 구배는 일반 방사선 치료 대비 치료 효과를 크게 높입니다.

이러한 가파른 선량 구배는 치료 영역 외부를 보호하지만, 1mm 정도의 작은 위치 변동도 정상 조직에 부작용을 일으킬 수 있습니다. 따라서 cEBRT는 증상이 있는 광범위 전이, 매우 낮은 기능 상태(Karnofsky performance status ≤40), 또는 2개월 미만 기대 수명을 가진 전반적 건강 상태가 나쁜 환자에게 선호됩니다.

SBRT 환자 선정에서 영상의 역할

환자의 전반적 예후와 질병 부담을 평가한 후, 방사선 치료 후보 전이성 병변은 MNOP 알고리즘으로 평가됩니다:

• 기계적 안정성
• 신경학적 위험
• 종양학적 매개변수
• 선호 치료

척추 안정성 평가를 위해 임상의는 0-18점 척도인 척추 불안정성 종양 점수(SINS)를 사용합니다. 6가지 영상 및 임상 특징을 포함합니다:

• 통증 유형(없음, 비기계적, 또는 기계적)
• 관련 척추 분절 위치
• 골 밀도(경화성, 혼합성, 또는 용해성)
• 척추 침범 범위
• 후외측 침범(일측 또는 양측)
• 척추 정렬

SINS 점수가 12 이상이면 SBRT 전 안정화 수술 필요성에 대해 척추 외과의와 상담해야 합니다. 중간 점수 경우 수술의 역할은 여전히 연구 중이지만, 상담이 권장됩니다.

신경학적 위험은 영상 기반 6단계 척도인 경막외 척수 압박(ESCC) 점수로 평가하며, 척수 침범을 초래하는 경막외 전이성 질환을 측정합니다. 이 점수는 SBRT를 1차 치료로 사용할 수 있는지 판단하는 데 도움을 줍니다.

ESCC 등급 체계는 다음과 같습니다:

• 등급 0: 육안적 경막외 질환 없음
• 등급 1a: 경막강 함입 없이 경막외 공간 종양 확장
• 등급 1b: 척수 접촉 없이 경막강 함입 종양
• 등급 1c: 압박 없이 척수 접촉
• 등급 2: 완전한 뇌척수액 공간 소실 없이 척수 압박
• 등급 3: 완전한 뇌척수액 공간 소실과 함께 척수 압박

임상 및 조직병리학적 특징과 결합时, ESCC 점수는 척추 전이 치료에 유용한 지침을 제공합니다. ESCC 점수 ≤1b는 1차 SBRT 최적 후보를 나타냅니다. ESCC 1c-3 경우 최적 치료는 상황에 따라 다르며, 등급 2 또는 3 척추는 종양 방사선 감수성에 따라 SBRT 전 수술적 중재가 필요할 수 있습니다.

방사선 치료 및/또는 전신 치료에 매우 민감한 암(림프종 및 골수종 등)은 일반 외부방사선 치료(cEBRT)가 권장됩니다. 반대로, 방사선 저항성 종양(육종, 흑색종, 신세포암)은 특히 종양 부담이 제한적时 고선량 SBRT에서 큰 이점을 얻을 수 있습니다.

SBRT 전 계획이나 치료 안내를 위해 MRI를 받을 수 없는 환자는 SBRT에 적합하지 않습니다. 요약하면, 척추 전이 SBRT는 다음과 같은 좋은 예후를 가진 환자에게 선호됩니다:

• 제한된 전신 질환(소전이성 질환)
• 작은 척추 침범 부위(1-3개의 연속 척추/척추주위 수준)
• 제한된 경막외 질환(ESCC 점수 등급)
• 상대적으로 안정된 척추 기둥(SINS 기준)

임상实践中, 영상의학과 전문의는 모든 척추 전이 단층촬영 검사에 SINS와 ESCC 점수를 보고하여 치료 접근법을 안내합니다. SINS는 일반적으로 가장 높은 점수 수준을, ESCC는 경막외 질환이 있는 모든 수준을 보고합니다.

SBRT 전 영상: 치료 준비

SBRT 전 영상과 종양 윤곽 결정을 통한 치료 계획은 고선량 방사선을 정확히 표적에 집중시키고 정상 조직의 과선량 조사를 방지하는 데 중요합니다. 이를 위해 정확하고 재현 가능한 환자 위치 설정이 필요합니다.

예를 들어, 1mm 정도의 작은 움직임이나 경막외 종양이 척수에 접촉/압박时 척수 과선량 조사가 발생할 수 있습니다. 방사선 유발 척수염(척수 염증)은 0.4%로 드물지만, SBRT 후 가장 우려되는 후기 합병증 중 하나입니다.

대부분의 기관에서 환자는 치료 일주일 이내, 가능하면 치료 날짜에 가깝게 SBRT 전 영상을 촬영합니다. SPINE response assessment in Neuro-Oncology (SPINO) 그룹은 SBRT 전 영상으로 CT와 일반 MRI 모두 사용을 권장합니다.

CT 스캔은 종양에 의한 골 재형성이나 침식을 윤곽 결정하는 데 우수하며 SINS 점수 산정에 필요하지만, 연조직 및 골수 종양 침윤 윤곽 결정 정확도는 제한적입니다. SPINO 지침은 치료 계획을 위해 최소 ≤2mm, 바람직하게는 ≤1mm CT 단층 두께를 권장합니다.

MRI는 척추 전이 탐지 및 특성화의 금표준 영상 방식이며 SBRT 전 영상에 권장됩니다. 단일 고립 척추 전이와 다중 전이 모두에서 추가 척추 병변 발견이 흔하므로 전 척추 MRI가 권장됩니다.

1.5-Tesla와 3-Tesla MRI 스캐너가 임상에서 일상적으로 사용됩니다. SBRT 계획을 위해 권장되는 MRI 시퀀스는 체적 비조영 T1 강조 및 T2 강조 영상입니다. 시상면 T1 강조 및 STIR 시퀀스는 일반적으로 전이 탐지에 가장 유익한 비조영 MR 시퀀스입니다.

3차원 등방성 체적 MRI 획득은 SBRT 전 계획을 위해 CT와의 융합을 용이하게 합니다. 이 기술로 다중면 재구성을 영상 품질 저하 없이 수행할 수 있습니다. 최신 압축 센싱 및 AI 잡음 제거 재구성 같은 3-D MRI 가속 방법은 SBRT 계획에서 3-D MRI가 2-D MRI보다 영상 품질에서 우수함을 보여줍니다.

치료 계획 영상: 정밀한 위치 설정

SPINO 그룹은 골과 연조직 침범 모두를 평가하기 위해 SBRT 치료 계획 영상에 CT와 일반 MRI 통합을 권고합니다. 중요 조직에 대한 방사선을 허용 수준으로 유지하기 위해 위해 장기는 정확히 윤곽이 결정되어야 합니다.

치료 계획은 몇 가지 특정 체적 정의를 포함합니다:

• 종양용적(GTV, Gross Tumor Volume): MRI에서 확인되는 전이성 종양과 그 경막외/척추주위 확장을 포함합니다.
• 임상표적용적(CTV, Clinical Target Volume): GTV를 포함하는 전체 해부학적 구획과 잠재적 미세침습을 포함하기 위해 인접 구획을 포괄합니다.
• 계획표적용적(PTV, Planning Target Volume): CTV에 심호흡 및 환자 체적 이동을 보상하기 위해 정상 조직 추가 여유를 더합니다.

CTV에 병든 척추체 전체를 포함하는 것은 SBRT 후 국소 조절률 향상과 관련이 있습니다. 각 암센터는 PTV 확장 범위를 0~3mm로 다양하게 설정합니다.

수술 후 종양 재발이나 잔여물이 있는 환자의 경우, CTV는 치료 전 골 및 경막외 종양 침범 전체 영역과 미세 종양 침습 위험이 있는 주변 골 구조를 포함해야 합니다. 수술 후 CTV 경계 설정은 선행 사례의 경막외 실패 패턴에 따라 안내될 수 있습니다.

SBRT는 위험 장기 방사선 조사를 줄이면서 CTV를 완전히 조사하기 위해 정확한 환자 및 표적 용적 위치 설정이 필요합니다. 환자 체적 이동은 PTV를 CTV 외측 1.5mm까지 확장하고 준강체 고정 장치 사용으로 해결할 수 있습니다.

출처 정보

원문 제목: The Role of CT and MR Imaging in Stereotactic Body Radiotherapy of the Spine: From Patient Selection and Treatment Planning to Post-Treatment Monitoring

저자: Javid Azadbakht, Amy Condos, David Haynor, Wende N. Gibbs, Pejman Jabehdar Maralani, Arjun Sahgal, Samuel T. Chao, Matthew C. Foote, John Suh, Eric L. Chang, Matthias Guckenberger, Mahmud Mossa-Basha, Simon S. Lo

게재지: Cancers 2024, 16(21), 3692

참고: 본 환자 친화적 글은 동료 검증 연구를 바탕으로 하며, 교육 수준이 높은 환자와 가족이 복잡한 의학 정보를 이해할 수 있도록 돕기 위해 작성되었습니다.