[소화기내과] 대장내시경의 최신지견

김 원 호 연세의대 세브란스병원 소화기내과   Division of Gastroenterology, Dept, of Internal Medicine, Severance Hospital, Yonsei University College of Medicine.

서 론 새로운 영상 기법과 치료적 방법이 시험되고 시술되는 등 지난 수 년간 대장내시경분야에 비약적인 발전이 거듭되어 온 것은 주지의 사실이다. 대장내시경검사는 대장암의 예방을 위한 가장 확실한 선별검사 방법임이 구미 각국의 연구에서 증명 되었다. 그러나 건강보험 등과 관련된 비용의 문제, 환자의 순응도, 새로운 디자인의 대장내시경 기기의 개발, 대장내시경 수기의 교육, 미소 병변의 발견을 위한 기술의 발전, 컴퓨터단층촬영이나 자기공명영상을 이용한 가상 대장내시경술 (virtual colonoscopy)과의 경쟁 등 대장내시경 시행에 있어서 해결해야 할 현안이 산재해 있는 것도 사실이다. 대장질환과 이와 관련된 의료환경에 대한 의료진과 일반 국민의 이해와 관심이 점점 높아져 가고 있는 시점에서 대장질환의 진단과 치료에 있어서 가장 기본적이고도 중요한 수단인 대장내시경 기기와 술기의 최신지견에 대한 고찰이 필요하리라고 생각된다. 본고에서는 최근 수년간 대장내시경 분야의 발전을 ①적응증 ②대장정결법 ③내시경 삽입 ④병변의 관찰 및 ⑤가상 내시경 등의 분야로 나누어 기술하고자 한다.      적응증 (indication)의 변화 대장질환 스펙트럼 및 빈도의 변화와 더불어 대장내시경 기기와 술기가 발전함에 따라 대장내시경검사의 적응증도 변하고 있다. 가장 큰 변화는 대장암 선별검사 (screening)의 방법으로 대장내시경검사가 폭넓게 인정되기 시작하였다는 점이다. 대장암은 무증상의 일반인을 대상으로 하는 검진으로 발생 빈도와 사망률을 낮출 수 있는 대표적인 악성 종양으로 우리나라에서는 네번째로 흔한 암이며 생활양식이 서구화함에 따라 증가추세에 있다.   1997년 미국 Gastrointestinal (GI) Consortium Guideline에서 10년 간격의 대장내시경검사가 대장암 선별검사의 한가지 방법으로 처음 인정되었으며, 2001년 7월 1일부터 미국 Medicare가 대장암을 선별하기 위한 대장내시경검사 비용을 전액 지불하기로 결정하여 연방정부 차원에서 인정되게 되었다.   그러나 미국정부기관인 AHRQ (Agency for Healthcare Research and Quality)의 지원을 받는 U.S. Preventive Services Task Force (USPSTF)는 2002년 7월 제 3차 개정판에서 다른 권고안과는 달리 대장암 선별검사의 방법으로써 대장내시경검사의 효용성을 인정하지 않았다. 즉, S상 결장경검사와 대변잠혈검사에서 발견되지 못한 근위부 대장병변을 진단 및 치료함으로써 이룰 수 있는 효용성의 향상이 대장내시경검사에 따르는 합병증, 불편감 및 비용과 상쇄될 수 있는지에 대한 근거가 충분하지 않다는 것이 제 3차 USPSTF의 결론이다. 우리나라에서도 2002년 국립암센터를 중심으로한 전문단체에서 대장암 선별을 위한 권고안을 발표하였는데, 그 내용이 충실하지 않고 각계 전문가의 의견을 충분하게 수렴하지 않아 상당한 문제가 있으나, 대장암 선별검사에 대한 국민적 관심과 학계의 연구를 촉발한 계기가 되었다.   American Gastroenterology Association (AGA), American College of Gastroenterology (ACG), American Society for Gastrointestinal Endoscopy (ASGE)와 American College of Physicians (ACP) 등의 학회가 참여하고 미국 Multisociety Task Force on Colorectal Cancer가 주도하여 2003년 2월 발표한 대장암 검진 권고안 최신 개정판에서는 또한 고위험군의 감시검사 (surveillance)로는 대장내시경검사만을 추천한 반면 폴립절제술 후에는 위험도를 계층화 (risk stratification)하여 추적검사를 최소화함으로써 대장내시경검사에 소요되는 의료자원을 추적검사 (surveillance)에서 선별검사 (screening)로 유도하고자 하였다.       대장정결법 (bowel preparation)에 대한 진보 대장내시경검사 전처치로서 장정결을 위하여 명백한 기계적 폐색이 의심되는 등의 특별한 금기사항이 없는 한 대부분의 기관에서 polyethylene glycol (PEG) 용액 또는 sodium phosphate 용액 등의 경구용 정결제를 이용하고 있다. 이는 이전의 하제와 관장을 병용하는 방법보다 효과적이고 불편이 적기 때문이다. 그러나 PEG 용액을 이용할 때에는 3~4L의 많은 양을 비교적 단시간에 마셔야 하므로 복부 팽만, 오심, 구토 등을 호소하는 경우가 있고, 맛을 이상하게 느낄 수도 있으며, sodium phosphate 용액을 이용할 때에는 탈수, 전해질 이상 등의 부작용을 일으킬 수도 있다. 근래에 이런 문제점을 해결하기 위한 여러 무작위연구결과가 보고되었다. 적은 용량의 PEG (1.5L)와 표준 용량의 sodium phosphate (90mL)를 병용하면 순응도 저하 없이 장정결의 정도를 향상 시킨다는 보고와 sodium phosphate 투여에 따른 탈수 방지에는 전해질 음료 (게토레이)가 식수에 비하여 우수하다는 보고, 그리고 가벼운 운동이 장정결에 도움이 된다는 우리나라의 연구결과 등을 대표적인 예로 들 수 있다.      대장내시경 삽입을 용이하게 하기 위한 발전 1. Navigation system (Magnetic Endoscope Imaging; MEI) 대장의 신축성, 태생적 해부학적 변이, 대장 내강에서 고정된 해부학적 지표가 없는 점 때문에 숙련된 전문의라고 하더라도 내시경선단의 정확한 해부학적 위치를 가늠하는 것이 용이하지 않다. 특히 S상결장 또는 비만곡부나 횡행결장과 상행결장 사이가 더욱 어렵다고 알려져 있다. 특히 수술이 예정되어 있는 경우 병변의 정확한 위치 확인은 필수적인데, 수술 중 촉지 하기 힘든 미소암이나 작은 폴립의 경우에는 그 중요성이 더욱 강조된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 수술 전 바륨 대장조영술을 시행하거나, 내시경검사 도중 클립을 이용하여 표시하는 방법, India ink 등을 사용한 문신법, 방사선투시를 병용하는 방법 등이 임상적으로 성과를 거두고 있다. 그러나 이러한 방법들은 환자가 방사선에 피폭되어야 하거나, 일부 환자에 있어서는 시술 자체가 어렵거나, 정작 수술실에서는 표식된 병변을 찾지 못하는 경우가 발생할 수 있어 완전한 해결책이라고 보기에는 어렵다. 최근에 개발된 MEI는 방사선 피폭의 위험 없이 실시간으로 내시경 선단의 위치와 샤프트의 모양을 알 수 있어 병변의 정확한 해부학적 위치를 확인할 수 있는 방법이다. 바륨 대장조영술과 비교한 연구에 따르면 90%의 신뢰도가 보고되었다. 그러나 바륨 대장조영술 외에도 클립법, 문신법 등 다른 방법들과의 비교가 필요하며 MEI의 정확한 신뢰도를 알기 위해서는 수술실 소견과 비교가 필요하다. MEI를 이용하면 대장내시경의 삽입을 어렵게 하는 가장 큰 요인인 루프의 형성을 직접 볼 수 있어 내시경 삽입에도 도움을 줄 수 있다.   2. Variable stiffness colonoscopy 대장내시경 삽입 중에 가장 흔히 접하는 어려운 점은 고정되어 있는 S상결장과 반복되는 루프형성이다. 내시경의 축이 단단하면 루프형성을 줄일 수 있으나 굴곡이 심한 S상결장을 통과하기 어렵고 루프가 형성되면 팽팽히 늘이게 되어 통증이 심해진다. 이에 반해 축이 유연한 내시경은 고정되어 있거나 좁은 S상결장을 통과하기 쉽고 피검자의 고통이 적은 대신 루프가 쉽게 형성되므로 맹장까지 도달하기 어려운 경우가 생긴다. 따라서 내시경 축의 강직성을 술자가 조절할 수 있는 variable stiffness colonoscope (innoflex)이 개발되었다.   Variable stiffness colonoscope을 사용할 경우에 처음에는 내시경축을 유연하도록 강직도 조절 레버를 1단계인 상태로 S상-하행 결장 접합부를 통과하여 하행 결장에 도달하면 루프를 풀어 내시경을 직선화시킨 후 강직도를 3단계로 높인 상태에서 맹장까지 삽입하는 것이 기본적인 방법이며 그때 그때의 상황에 따라 강직도를 조절하기도 한다. Variable stiffness colonoscope을 사용하면 피검자의 고통을 최소화하면서 삽입시간이 단축되고 삽입성공률을 높일 수 있으며 초심자의 수련에 도움이 된다는 보고가 있다.    3. Stiffening tube S상 결장에서 반복되어 형성되는 루프를 억제하기 위하여 사용하는 stiffening tune를 사용에 편리하도록 개선한 새로운 제품이 보고되었다.     병변 관찰 및 판독 개선 1. 색소내시경 (chromoendoscopy) 대장암의 전구 병변으로서 대장 선종의 중요성이 일반적으로 받아들여지고 있는 현 시점에서 대장내시경검사 시행 시에 전암병변 또는 암성변화의 초기 징후를 빨리 발견하는 것이 관건이다. 이제까지 내시경의 술기와 전자내시경의 광범위한 보급이 종양의 진단과 감별에 도움을 주었으며 특히 조직 염색을 이용한 색소내시경 기법은 위장관의 점막 변화에 대한 더욱 정확한 진단을 가능하게 하였다. 흔히 주변 점막과의 구분이 뚜렷하지 않은 경우 indigo carmine 같은 대조 약제를 살포하여 경계나 요철을 확인하는 것이 이용되며 확대내시경과 병용할 경우 내시경검사 도중에 조직소견을 예측하는 데에도 도움을 준다.   2. 영상변환법 전자내시경의 발달에 따라 CCD로 얻은 영상을 처리함으로써 병변의 관찰을 용이하게 하려는 연구가 결실을 맺고 있다. 병변 부위와 주위의 정상 조직 사이의 경계를 강조하는 방법이나 조직내의 헤모글로빈 농도 (hemoglobin index; IHb)에 따라 적색과 백색의 대조를 증강시킴으로써 점막의 색조를 양적으로 평가하는 방법은 이미 상품화되었다.   3. 분광내시경 (spectroscopy) 소화관 악성종양의 진단에 있어서 조직생검의 가치는 누구나 인정하고 있다. 그러나 첫째 모든 소화기내과 전문의는 내시경검사를 하면서 동시에 조직소견을 확인하기 원하며, 둘째 조직소견에 대한 병리전문의의 견해가 항상 일관된 것이 아니어서 혼돈의 소지가 있고, 셋째 내시경전문의는 조직학적인 분류보다는 병변의 궁극적인 생물학적 행태 (biologic behavior)를 알기 원하는 등 일상적인 진료에서 제한점이 많은 것도 사실이다.   광선을 그 구성성분으로 나누는 것을 분광내시경 (spectroscopy)이라 부르며 여러종류의 광선과 다양한 조직 사이의 상호반응에서 비롯되는 정보를 분석함으로써 진단에 도움을 주게 된다. 분광내시경에는 형광분광내시경 (fluorescence spectroscopy), 반사분광내시경 (reflectance spectroscopy) 및 Raman 분광내시경 (Raman spectroscopy) 등이 연구되고 있다.   근래 주목을 받고 있는 형광내시경은 외부 또는 체내의 형광발색소 (fluorophore)를 이용하여 레이저광 혹은 백색광 등의 조명하에 특정 병변을 내시경으로 관찰하는 기법이다. 대장조직은 그 자체로 수 많은 형광발색소의 complex mixture로 레이저광이나 백색광에 의해 자가 형광발광이 가능한 조직이다. 생체내의 자연적 형광발색소인 porphyrine, collagen, NADH 및 FAD 등을 이용할 수도 있고 protoporphyrine IX으로 변환되는 5-aminolevulinic acid를 외부에서 투여할 수도 있다. 악성종양에서는 형광이 감소하므로 대장폴립과 바렛식도에서 고도 이형성 동반여부를 확인하는 것이 가능하다. 특히 대장폴립은 내시경을 이용한 형광내시경을 연구하기에 적합하여 레이저광 또는 백색광 유도 자가형광, 5-aminolevulinic acid 의 투여, 형광물질 표지 단클론항체의 이용 등이 개발되어 왔다. 이제까지 생체 대장조직내에서의 자가형광 발광에 대한 연구는 주로 레이저광을 이용한 것이 많았으나 병변 부위를 직접 볼 수 없고 레이저조사가 필요하다는 단점이 제기되었다.   이런 단점을 극복하기 위하여 백색광을 이용한 방법이 도입되었다. 백색광을 이용할 경우 내시경 화면상에서 이형성 변화가 강조상으로 보이며, 감수성과 특이성이 높아 저도 이형성을 판별할 수 있을 정도이다. 병변의 구분을 명확하게 하기 위해 5-aminolevulinic acid와 같은 형광 발색소를 정주하기도 하는데 이럴 경우 고도 이형성 병변과 주변 정상 조직의 구별이 용이하다는 보고가 있다. 최근에는 형광발색소를 이용하기보다는 조직 특이성을 높이기 위해 형광물질이 부착된 단클론항체를 투여하는 형광염색을 시도한 보고도 있다. 상피 세포막의 항원에 대한 단클론항체에 idiocyanine-green을 부착하는 방법과 세포막에 발현되는 CEA (carcinoembryonic antigen)에 대한 단클론항체에 형광물질을 표지하여 직접적인 면역반응에 의해 병변을 관찰하는 방법이 있다.   조직의 상태에 따라 광선의 흡수 또는 산란이 다를 수 있으므로 상피표면에서 반사되는 광선이 다르게 된다. 이런 특성을 이용한 반사분광내시경은 주로 형광분관내시경과 함께 이용되어 이형성의 정도를 평가하는데 도움을 줄 수 있다. 광선이 carbonyl bonds 또는 carbon-oxygen bonds 등의 특정 분자결합과 반응하여 에너지의 극히 일부분을 소실하게 되는 특성을 이용한 방법이 Raman 분광내시경이다. Raman 효과는 매우 미세하여 측정하기가 어려운 반면 특이성이 가장 높다는 장점이 있다.    4. 가상생검 (virtual biopsy) 레이저 가상병리는 공초점 레이저 주사현미경 (laser scanning confocal microscopy)를 이용하여 조직 또는 세포를 관찰하는 조직병리학을 일컫는다. 공초점 레이저 주사현미경을 이용하면 광학현미경과는 달리 조직의 채취, 고정, 파라핀 포매, 절단 및 염색 등 판독전 준비과정을 거치지 않아도 된다는 장점이 있다. 최근에는 내시경의 겸자구를 통하여 삽입할 수 있는 크기의 탐침에 공초점 레이저 주사현미경을 부착하는 것이 기술적으로 가능하게 되어 생체내에서도 조직소견의 판독이 가능하게 되었다.     가상내시경 (virtual endoscopy) 가상내시경 (virtual endoscopy)이란 고해상도 CT 또는 MRI을 이용하여 고속으로 부피자료 (volume data)를 얻은 다음 surface rendering 기법으로 3차원 영상을 재구성하고, 특수화된 soft ware인 navigator를 이용하여 실제 내시경검사와 같이 소화관 내강을 x, y, z 각 방향으로 움직이며 관찰할 수 있는 방법이다. 최근에는 multi-detector CT (MDCT)의 개발과 함께 영상획득시간이 단축되고 영상의 질이 좋아짐에 따라 CT colonography의 진단율이 개선되어 1㎝ 이상의 폴립인 경우 90% 정도의 민감도와 93% 이상의 특이도를 보이고 있다.   따라서 CT colonography는 임상적으로 특히 폐쇄성 대장암 환자에서 상부 대장의 평가에 매우 유용한데 수술전 동시다발적인 대장암이나 선종을 발견하는 것은 수술 방침과 범위를 결정하는데 중요하기 때문이다. 최근에는 이러한 정확도와 더불어 대장 이외의 복부 장기도 함께 평가할 수 있을 뿐만 아니라 피검자의 고통을 최소화하면서 순응도를 높일 수 있기 때문에 대장암의 선병검사 방법으로써의 유용성에 대한 연구가 조심스럽게 진행되고 있다. 그러나 작은 폴립이나 편평성 병변의 발견율이 낮고 방사선에 피폭되며 비교적 고가라는 제한점도 있다.   염증성장질환에서도 장관벽의 비후소견과 더불어 대장 바깥 조직의 변화, 합병증 등의 확인에 도움을 주지만 미세한 점막의 변화를 확인하기 어렵고 조직학적 확인이 불가능하기 때문에 가상내시경의 역할은 아직 불분명하다.   [출처 : DiaTreat Vol.5 No.3]