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사진작가와 함께 들여다 본 몸안의 담석심찬섭 교수의 의학프리즘/다양한 모양과 색상이 예술이다

[엠디저널]여러가지 요인으로 발생되는 우리 몸안의 담석이 의사의 눈으로 보면 예술이다. 육안으로 보면 다양한 형태와 색상을 보이면서 그 성분은 크게 콜레스테롤 담석이거나 색소성 담석이다. 담석의 85%가 콜레스테롤로 구성되어 있고, 아름다운 딸기 모양에서 초승달, 반달, 보름달 등 다양한 형태의 색깔을 보여준다. 이번 호에는 진료실에서 바라본 심교수의 오묘한 담석의 이모저모를 사진 작가와 함께 여행을 떠난다.       

<편집자 주>

▲ 그림 1. 다양한 담석의 형태 (Various types of gall stones)

1. 담석의 외형과 성분

담석은 육안적으로 다양한 모양과 색상을 보인다. (그림 1) 담석을 구성하는 성분으로 분류해보면 크게 콜레스테롤 담석 (Cholesterol stones)과 색소성 담석 (Pigment stones)으로 구분할 수 있다. 중부 유럽에서는 담석의 85%가 콜레스테롤 담석으로 구성되어 있고, 이들 담석은 50% 이상에서 콜레스테롤 크리스탈로 이루어져 있다. 이들은 흔히 중심부에 담즙색소의 칼슘염이 주성분으로 구성된 검은 중심점을 보인다. 순수 콜레스테롤 담석은 90% 이상의 콜레스테롤을 포함하고 있다. 이들은 흔히 크기가 비교적 큰 황백색과 딸기모양의 표면을 보이는 형태로 보인다. (그림 2) 콜레스테롤 담석의 형성은 다음과 같은 여러 가지 요인들의 작용에 따라 영향을 받는다. 즉 콜레스테롤의 과형성이나 인지질 (phospholipids)과 담즙산의 농도 변화에 따라, 담낭점막에서 점액의 과분비 또는 담낭의 담즙 배출 장애가 있는 경우 등이다.

▲ 그림 2. 딸기모양의 표면을 띈 황백색의 콜레스테롤 담석

 (Pure cholesterol stones from gallbladder with mulberry-like surface)

한편 담석 형성에 관여하는 많은 인자들은 유전적 요인들과 관계가 있다. 반면, 색소성 담석은 콜레스테롤 성분이 50% 이하인 경우가 특징이다. 이들은 흑색 혹은 갈색으로 보이는 경우가 많다. 흑색석은 주로 담즙과 칼슘으로 구성되어있다. 이들은 흔히 크리스탈 구조를 보이지 않는다. 이들 담석의 특색은 대부분 직경이 5mm 이하로 작고, 흔히 다발성으로 발생한다. 흑색석은 대부분이 흔히 용혈성 질환과 간경변증 환자에서 동반된다.

▲ 그림 3. 다양한 형태의 흑색의 빌리루빈 담석 (Various types of black pigment stones)

담석의 표면은 (그림 3)에서처럼 깎은면으로 보인다. 이들은 용혈과 연관된 경우가 많다. 갈색 색소성 담석 (Brown pigment stones)은 주로 빌리루빈으로 구성되어 있고 흔히 박테리아 구조의 봉입체 (a central inclusion)를 포함하고 있으며, 이는 이들 담석의 병태생리가 감염성분에 의한 것임을 지적해준다. 이들 담석은 담낭이나 담관 어느쪽에서든 생길 수 있다.

담낭담석이 서양인에서는 주로 콜레스테롤이 주성분인데 반해 담관 내 담석은 주로 대부분 흑색석이 주를 이루고 있으며 담관담석이 주로 색소성 담석인데 반해 일부에서는 콜레스테롤 주성분으로 구성하고 있는 경우도 있다. 일반적으로 담관담석에 생긴 돌이 주로 색소성 담석이 대부분이다. 따라서, 담관에서 발견된 담석은 담도감염 등에 의하여 흑색석이 대부분이다. 반면, 담관담석의 성분이 콜레스테롤 담석인 경우는 담낭담석이 하부 담관으로 빠져나오는 경우로 볼 수 있다.

▲ 그림 4. 담석의 초음파상 형태 (Ultrasonographic types of gall stones)
▲ 그림 5. 담석의 초음파 소견 (Ultrasonographic findings of gall stones, SS: Shooting Star, C: Crescent, HM: Half-Moon, FM: Full-Moon, SD: Star-Dust)

2. 담석의 초음파상과 성분

담석의 초음파상은 담낭 내에 후방음영을 동반하는 고에코의 담석상을 보이며 담석의 성분, 크기, 모양 그리고 숫자에 따라 다양하다. 필자들의 담석의 초음파상과 성분분석에 관한 비교연구 논문을 리뷰 하였을 때1) 초음파검사에서 관찰된 담석의 초음파상은 그림 4 및 그림 5와 같이 유성형 (Shooting Star형), 초승달형 (Crescent형), 반달형 (Half-Moon형), 보름달형 (Full-Moon형), 성진형 (Star-Dust형)의 5가지 종류로 구분하였다. 즉 유성형 (Shooting Star; 이하 SS형)은 강한에코가 후방으로 감쇠 되면서 꼬리를 보이고 점차 후방음영으로 이행한 형태이며, 초승달형 (Crescent형; 이하 C형)은 강한에코가 초승달모양으로 비교적 예리하게 관찰되며 명료한 후방음영을 동반한 형태이고, 반달형 (Half-Moon형; 이하 HM형)은 강한에코가 반달 모양으로 관찰되고 명료한 후방음영을 보이는 형이며, 보름달형 (Full-Moon형; 이하 FM형)은 강한에코가 후방음영에 관계없이 담석의 후면까지 나타나 담석의 전체적인 윤곽이 나타내는 형태이고, 성진형 (Star-Dust형; 이하 SD형)은 작고 부정형의 다수의 담석이 강한 에코로 나타나며 후방음영은 담석의 후면에서 약하게 보이거나 나타나지 않는 형태로 분류하였다.

▲ 그림 6. 콜레스테롤 함량이 많은 담석은 어느 정도 초음파 투과를 보여 담석의 내부 구조를 보여주기도 한다.

총 100예의 담낭담석을 초음파상에 따라 5가지의 형태로 분류하였을 때 C형이 43예(43%)로 가장 많았고, SS형이 24예(24%), FM형이 16예(16%), HM형이 14예(14%), SD형 3예(3%)의 순이었다. 담석의 초음파상의 각 형태별 화학적 성분의 관계를 조사한 바 총 43예의 C형중 콜레스테롤석이 30예(70%), 빌리루빈석 13예(30%)이었고, 총 24예의 SS형중 콜레스테롤석이 21예(87%), 빌리루빈석이 2예(8%), 탄산칼슘석이 1예(4%)였으며, 총 14예의 HM형중 콜레스테롤석이 9예(64%), 빌리루빈석이 3예(21%), 탄산칼슘석이 2예(14%)이었고, 총 16예의 FM형중 콜레스테롤석이 5예(31%), 빌리루빈석이 6예(38%), 탄산칼슘석이 4예(25%), 인산칼슘석 1예(6%)이었으며, 총 3예의 SD형중 콜레스테롤석이 2예(67%), 빌리루빈석이 1예(33%)로 다양하게 나타났다.

▲ 그림 7. 칼슘성분이 많이 함유된 담석은 담석 표면에서 초승달 모양의 밝은 초음파 반사를 보이며 넓은 후부음향 음영을 보인다

그러나 담석의 구성성분을 초음파상 자체만으로 정확하게 추측할 수는 없다. 하지만 콜레스테롤 성분을 많이 함유한 담석은 어느정도 투과성이 있기 때문에 담석내부 구조가 초음파로 보이기도 한다. (그림 6) 반면 칼슘성분이 많은 담석은 담석의 표면에서 밝은 반사를 나타낸다. (그림 7) 그러나 경우에 따라서는 초음파빔의 투사각도에 따라 담석 내부 구조에 대한 초음파상이 담석의 성분과 일치 하지 않은 형태로 나타나기도 한다.

▲ 그림 8. CT 검사상 담낭 내에 담석의 외벽은 하얗게 조밀하고 중심부는 저밀도 부분(hypodense area)으로 검게 보인다. 이는 지방이나 콜레스테롤을 함유하기 때문에 CT에서는 담석의 중심부는 검게 보인다.

3. 담석의 복부 전산화 단층촬영술 (CT)상

복부 전산화 단층촬영술 (CT)는 가장 좋은 해상력을 보여주는 방사선 영상으로 담낭, 담도질환의 평가에 좋은 영상 진단 장치이다. 콜레스테롤 담석은 주위 담즙보다 어둡게 보일 수도 있으며 중심부에 콜레스테롤 성분과 외막에 석회화된 껍질로 둘러싸인 담석의 외막은 조밀하고 중심부는 덜 조밀한 결석으로 보이기도 한다. (그림 8)

▲ 그림 9. 검은 색소성 담석은 CT상에서 담낭내에 같은 크기의 작은 다발성 백색의 담석을 보인다.

색소성 담석은 CT상에서 비교적 잘 보이기도 한다. (그림 9) 어떤 담석에서는 콜레스테롤 성분이 주로 구성된 담석은 수분과 동일 밀도를 보여서 담즙과 등밀도 (isodense)소견을 보여 조영증강이 되지 않은 CT에서는 보이지 않을 수 있다. 하지만 이들 담석을 잘 보려면 CT에서 담도 증강 조영제를 사용할 필요가 있다.

CT는 특히 담석질환의 염증성 합병증이 의심된 증례에서 특히 유용하게 이용된다. CT는 담낭벽의 비후, 담낭주위의 변화, 간농양이나 담즙종 (bilomas), 그리고 담도계의 내부와 주위에 고인 공기 등의 변화를 동시에 자세히 보여주기 때문에 매우 유용하다고 할 수 있다.2)

 

▲ 그림 10. 다발성 담낭 담석(A)은 자기공명 조영술 상(B)에서 담당내에 검정색의 다발성 담석으로 보인다.

4. 자기공명 담도계 조영술 (Magnetic resonance cholangiography, MRC)

자기공명 담도계 조영술 (MRC)은 담도계를 조영하는 비침습적인 방사선 진단 방법이다. MRC는 환자에게 특별한 전처치나 조영제를 쓸 필요가 없다. 호흡을 잠깐 멈춘 상태에서 1~5초에 걸쳐 T2-weighted sequence를 이용하면 oblique-frontal plane에서 담도계의 단면의 영상을 얻게 된다.

MRC는 의심되는 담도계의 담석을 진단하는데 매우 유용한 비침습적인 진단 방법이다. (그림 10) 특히 이전에 담도계 수술을 받은 기왕력이 있는 경우, 변형된 해부학적 조건에서 내시경초음파단층촬영술 (EUS)이 불가능한 경우에 매우 도움이 된다.

참고문헌
1) 김진홍, 심찬섭 외 12인. 담석의 초음파상과 성분분석에 관한 비교 연구.대한소화기학회지 24(5). 1119~1129. 1992
2) M. Sackmann, M. Lenhart. Radiodiagnostics of Gallstones. Klinikum der Sozialstiftung Bamberg. 2014

심찬섭  emd@mdjournal.net

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