Differential Diagnosis of Diffuse Liver Disease

Baik, Soon Koo; Soon Koo Baik

doi:10.18525/cu.2016.1.1.1

Abstract

Ultrasonographic parameters supporting differential diagnosis of diffuse liver disease such as fatty liver, chronic viral hepatitis and cirrhosis include echo-pattern of liver parenchyme, presence or absence of surface irregularity and splenomegaly. Additionally, Doppler ultrasonographic indices can provide clue to diagnosis diffuse liver diseases. Thanks to develop the antiviral agents leading successful treatment of viral hepatitis and reversibility of hepatic fibrosis, a need for differential diagnosis between chronic hepatitis and early stage of cirrhosis has been increasingly recognized. The presence of surface irregularity of liver is currently accepted ultrasonographic finding with highly accuracy and reproducibility favoring early stage of cirrhosis. Recently, liver stiffness measurement by transient elastography is considered as a promising non-invasive method for assessment of hepatic fibrosis.

Keywords: Liver disease; Ultrasonography; Diagnosis, Differential

중심 단어: 미만성 간질환; 초음파; 감별 진단

서 론

미만성 간질환은 간실질, 간내담관 또는 간혈관 등을 광범위하게 침범하는 질환을 총칭하며, 다양한 대사성, 순환성, 독성, 감염성, 종양성 질환에 의해 초래될 수 있다[1-5]. 우리나라에서 중요한 미만성 간질환은 지방간과 B, 혹은 C형 간염 바이러스에 의한 만성 간염 그리고 간경변증이다. 초음파검사에서 미만성 간질환 유무는 간의 전체적인 윤곽뿐 아니라 간실질의 에코, 간표면의 굴곡 여부 등에 대한 평가에 의거한다. 정상 간실질의 에코는 신장의 피질과 비교하여 약간 높거나 같으며, 비장과 비슷하거나 약간 낮다[6-10]. 지방간, 간염, 간경변증과 같은 미만성 간질환에서는 일반적으로 간실질의 에코가 증가한다. 또한 간 표면의 요철성 변화 역시 간염, 간경변증으로 진행할수록 더 명확히 관찰된다. 하지만 이러한 소견들 특히, 간실질의 에코는 초음파 기기의 종류나 설정에 영향을 받을뿐만 아니라, 검사자의 주관적인 판단에 따르게 되므로, 검사자 간의 진단적 차이가 존재한다[11-20]. 따라서 미만성 간질환의 초음파 진단기준에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 종설에서는 미만성 간질환의 전형적이고 특징적인 초음파 소견을 다루면서 특히, 초기 간경변증을 진단하는데 유용한 초음파 tip에 대해 소개하겠다.

본 론

지방간

지방간은 간세포 내에 중성 지방이 침착되는 현상으로, 간으로 들어오는 지방의 양이 많아지거나, 간내 지방 대사의 이상, 간세포로부터 지방 분비의 이상을 야기할 수 있는 매우 다양한 조건이 그 원인이 될 수 있다. 임상적으로 흔히 접하는 지방간의 원인은 비만, 당뇨병, 알콜 과다섭취 등이며, 뚜렷한 원인 없이 초음파검사에서 지방간 소견을 보이는 경우도 있다. 지방간의 예후는 대부분 양호하여, 임상증상을 일으키지 않고 간기능검사에서 정상이거나 약간 이상소견을 보이는 정도이다. 그러나 최근 심한 지방간으로 표현되는 비알콜성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis)은 간경변증으로 진행이 가능하여 추적검사가 필요하다.

지방간의 초음파 소견은 다음과 같다. 신장 및 비장에 비해 간의 에코가 높아진다(bright liver) (Fig. 1A). 간실질의 에코가 증가하다보니 문맥의 벽에코가 보이지 않게 된다. 즉, 정상 간에서는 문맥 벽에코가 고에코를 보이지만 지방간의 경우 간조직의 에코가 증가하므로 문맥벽의 에코가 뚜렷이 보이지 않게 된다(Fig. 1B). 또한, 음향 감쇠가 증가하여 횡격막 같은 심부 구조물이 안 보이거나 희미하게 보인다(Fig. 1C). 그 외, 간종대가 있을 수 있다. 초음파검사는 지방간 유무의 진단에 유용하며 computed tomography (CT)보다 민감한 것으로 알려져 있으나 지방간의 진단과 그 경중의 판단에 있어 초음파의 진단 정확도에 대해서는 좀 더 연구가 필요하다.

부분적인 지방회피(focal fat sparing) (Fig. 2)와 국소적 지방간(focal fat deposition) (Fig. 3)은 국소적 병변과 감별하기 어려울 수 있다. 위치가 특징적이고, 주변 혈관에 종괴 효과가 없으며, 정상부위와의 경계가 직선적인 것이 감별점이다. 국소적 비지방 침윤이 잘 생기는 부위는 간문에서 문맥의 전방, 담낭와, 간의 경계부위이며, 간문에서 간문맥의 전방에는 국한적인 지방 침윤이 잘 생긴다(Figs. 2 and 3).

간염

초음파에서 특이한 소견을 보이는 공간 점유병소와는 달리 급성 간염은 특징적인 소견으로 보이지 않는다. 그러나 병의 시간경과에 따라 간세포의 부종으로 간의 크기가 커지고 간실질의 에코는 다소 저하되기도 하며, 특징적으로 담낭벽의 비후나 수축이 관찰된다. 한편 급성기에 축소되어 있던 담낭이 병의 회복에 따라 담낭의 상태가 가역적으로 되돌아 오는 것을 초음파상으로 관찰 할 수 있다(Fig. 4).

만성 바이러스성 간염은 간실질의 에코가 거칠어지며, 경우에 따라서는 작은 재생결절들이 산재하여 그물 모양 형태(meshwork pattern)의 간실질을 보이기도 한다. 그물 모양 형태는 특히, B형 만성 바이러스성 간염에서 흔히 관찰되며, 이런 경우 간암의 발생률이 높으므로 자주 초음파나 CT 추적이 요구된다(Fig. 5) [17,21].

알콜성 간질환은 지방침착으로 인해 현저히 에코가 증가하며 CT나 magnetic resonance imaging상에서도 지방 침착이 주 소견이다. 또한 특징적으로 좌엽 및 caudate lobe의 비대가 동반되며(Fig. 6), 좌측 문맥의 직경이 커지고, ligament teres와 담낭 사이의 거리가 좁아진다.

간경변

초음파로 초기 간경변증을 어떻게 진단할 것인가?

증례 (1)

만성 B형 간염인 49세 남환이 담낭절제술 중, 수술장에서 육안(Fig. 7)으로 간경변증을 확인하게 되어 소화기내과로 전과되었다. 다음은 본 환자의 초음파 소견(Figs. 8 and 9)과 이어 촬영한 CT 소견(Fig. 10) 그리고 간경변증을 보여준 간조직검사 소견(Fig. 11)이다.

증례 (2)

만성 B형 간염의 과거력을 가지고 있는 48세 여환으로 토혈을 주소로 내원하여 위 내시경을 시행하였고, 위정맥류 출혈 소견을 보여 히스토아크릴 주사 후 지혈에 성공하였다(Fig. 12). 본 환자의 초음파 및 간섬유화스캔 결과이다(Figs. 13 and 14).

본 두 증례의 초음파 소견을 보고, 실제 수술장에서 확인되었거나, 위정맥류 출혈을 야기한 진행된 간섬유화 상태인 간경변증 환자일 것으로 판단하기는 쉽지 않을 수 있다. 즉, 일반적으로 우리가 초음파로 간경변증을 진단할 때, 간경변증의 진단이 저평가(underestimation)되고 있을 가능성이 높다고 하겠다.

간경변증과 관련된 초음파 소견은 간용적의 재배치, 거친 에코질감, 결절성 표면이 있다. Nishiura 등[21]은 고주파 탐촉자와 저주파 탐촉자를 통한 초음파로 만성 간질환 환자의 섬유화 정도를 변연부의 둔화(bluntness of edge), 결절성 간표면(irregularity of surface), 거친 에코질감(coarseness of the parenchymal texture)을 점수화하여 간조직검사 결과와 비교하였다. 그 결과, 각 항목의 점수와 간섬유화 결과는 상관관계가 있었으며, 특히 세 항목 중 surface score, 즉 간 표면이 얼마나 우둘투둘한지가 간조직검사로 밝혀진 섬유화 정도와 가장 상관관계가 높다고 보고하였다(Fig. 15) [21].

그러므로 초음파검사 때, 간 표면을 자세히 관찰하는 것이 초기 간경변증을 진단하는데 있어 비교적 정확하고 간단한 방법이겠으며, 고주파의 linear probe를 사용하여 간 표면의 요철정도를 관찰하는 것이 도움이 되겠다[18].

본 교실의 연구에서도 초음파로 간 표면 요철 정도, 간실질 에코변화, 간우엽위축 정도, 비장종대 여부, 비장정맥의 굵기, 간정맥파형의 존재 유무 등을 이용한 점수화시스템이 간조직의 섬유화와 높은 상관관계가 있음을 보고한바 있다(Table 1) [17].

간경변증의 초음파 소견

일반적으로 간경변증을 진단하는 초음파 소견은 다음과 같다[17,18,21].

저에코부터 고에코까지 다양한 에코의 무수히 많은 재생결절
간실질 전체가 고에코로 조잡하게 보인다.
간 표면이 수많은 결절에 의해서 우둘투둘해진다.
간우엽(특히 우후분절)의 위축과, 미상엽과 간좌엽(특히 외분절)의 상대적인 비대
주문맥의 확장(기준은 대개 13 mm)
비장종대
우회혈관확장
복수
담낭벽 비후
제대정맥(umbilical vein)의 확장

이상의 전형적인 간경변증의 초음파 소견이 있으면 비교적 쉽게 진단을 내릴 수 있으나, 실제로 간의 내부 에코의 변화와 간기능의 정도나 변화와는 반드시 일치하지 않을 수 있다. 한편 내부 에코의 변화가 별로 없는 간경변증도 있으며, 특히 알코올성 간경변증에서는 심한 지방간이 동반되어 간실질 에코 변화를 뚜렷하게 보이지 않는 경우도 있다.

간 구역의 형태 변화와 함께 혈관의 변화도 나타나는데, 정상은 우문맥 지름이 좌문맥보다 크지만, 간경변증으로 인해 좌엽 외 구역이 커지고 우엽이 작아진다. 좌문맥 지름이 우문맥과 같아지거나 커진다.

비장에서는 Gamma-Gandy 결절이라고 하는 철침탁 결절이 고에코성으로 발견되기도 한다. 이 결절은 문맥 고혈압에 따른 비장 소포 출혈로 인해 형성되며, 헤모시데린과 칼슘, 섬유화조직으로 구성되어 있다(Fig. 15).

간경변증과 도플러 초음파

문맥 고혈압을 시사하는 초음파 소견은 먼저 간경변증 존재의 확인과 측부혈관의 발달, 위-신장 정맥의 단락, 비장종대와 비장-신장정맥의 단락(Fig. 16A), 제대정맥의 단락(Fig. 16B), 담낭벽 비후, 복수 등을 꼽을 수 있다. 여기에 도플러 초음파검사는 복부혈관의 혈역학을 정량적으로 평가할 수 있는 이점이 있어, 간경변증과 문맥압 항진증에 동반된 혈역학적 변화의 관찰을 가능하게 하여 문맥 고혈압의 진단에 도움이 된다.

도플러 초음파는 혈류속도와 직경을 통해 문맥의 혈류량을 측정할 수 있고, 동맥에서는 저항지수(resistive index)와 박동지수(pulsatility index)를 통해 저항을 측정할 수 있다. 문맥압 항진증 환자는 간내 혈관의 저항이 크므로 문맥의 혈류 속도가 낮은 경향이 있어, 일반적으로 정상인은 20 cm/sec 내외이나, 문맥압 항진증 환자는 15 cm/sec 이하이다(Fig. 17) [1,2,6-9,13]. 또한, 상장간막동맥과 같은 내장동맥 혈관의 저항지수는 감소해 있고, 혈류량은 증가되어 있다[2,5]. 문맥계가 아닌 신장동맥에서의 저항 측정은 간경변 환자의 예후나 심한 정도를 반영한다. Child-Pugh C 군에 해당하는 진행성 간경변증 환자의 신장동맥 저항지수와 박동지수는 정상인이나 대상성 간경변증 환자보다 높은데, 간경변증 환자가 말기 간경변증으로 진행할수록 유효혈장량(effective circulatory volume)이 부족하여 기능적 신기능 장애를 가지므로 신장동맥의 저항이 증가하기 때문이다. 따라서 신장동맥에서 Doppler 초음파를 이용하여 저항지수나 박동지수를 측정하는 것이 말기 간경변증을 감별하는데 도움이 된다(Fig. 18) [3,4,10].

또한 정상인에서 간정맥(hepatic vein)의 정상 도플러 파형은 두 개의 큰 전향적 혈류(antegrade flow)와 심방의 수축과 관련된 한 개의 후향적 혈류(retrograde flow)에 의한 삼위상 파형(triphasic waveform)이다. 간정맥은 간실질에 둘려싸여 있으며, 얇은 벽을 가지고 있는데, 간실질에 질환이 있을 때는 간정맥 혈류에 이상이 생겨 정상 삼위상 도플러 파형에 변화가 일어나, 역류가 없어지거나 파형의 진폭이 감소되어 이위상 파형(biphasic waveform)을 보이거나, 파형에 진폭이 없는 단위상 파형(monophasic waveform)을 보인다. 기존의 연구에 의하면 간경변증 환자의 75%까지도 이러한 이상소견을 보인다고 한다. 따라서 간경변증에서 문맥압의 상승과 이러한 파형의 이상소견은 연관 가능성이 있어 정맥류 출혈이 있었던 환자에서는 약 92%에서 비정상적인 간정맥 파형을 보인다. 특히 단위상 파형을 보이는 경우는 15 mmHg 이상의 심각한 문맥압 항진증을 보일 가능성이 높다(Fig. 19) [14,15]. 따라서 도플러 초음파검사는 비침습적으로 간경변증과 문맥압 항진증의 진단 및 평가에 도움이 된다[16].

간경변증과 fibroscan

간섬유화는 만성 간질환의 중요한 예후인자로서, 간섬유화의 정도를 평가하는 것이 치료결정과 추적관찰에 필수적이다. 만성 간염 환자의 섬유화의 진단에 간 조직생검이 유용하며 간경변증의 진단은 간조직검사를 통해 확진되지만, 침습적이며 검사와 관련된 합병증과 적절한 조직의 채취 여부, 환자의 거부감, 비용 문제 등 여러 가지 어려움이 있다. 따라서 간조직생검을 대체할 수 있는 비침습적인 검사들이 지난 수년간 보고되었다. 혈청학적 검사를 이용하여 간섬유화 및 간경변증을 예측하고자 많은 연구들이 보고되었지만 실제로 임상에서 사용하기에 고가이고, 복잡한 수식을 이용하여야 하는 번거로움이 있다.

최근 개발된 초음파펄스진단장치는 비침습적이며 신속하게 간탄력도를 측정하여 간섬유화를 평가하는 새로운 진단 방법이다. 진동자와 초음파 변환기로 이루어진 탐촉자를 환자의 늑간에 수직으로 위치시킨 후 버튼을 누르면, 진동으로 유발된 탄력 파동이 조직으로 전달되고 초음파 변환기가 포착하여 탄력파동의 속도를 측정하게 된다. 여러 문헌에서 초음파펄스진단장치로 측정한 간탄력도는 간조직검사에 의한 간섬유화의 정도와 유의하게 상관관계를 보였으며, 만성 간질환의 임상질환별로 간탄력도의 유의한 차이를 보였다. 초음파펄스진단장치의 장점은 첫째, 통증이 없고 신속하며, 검사에 따른 합병증이 없어 쉽게 검사할 수 있다. 둘째, 검사자 간의 검사치의 변수가 거의 없다. 셋째, 간조직생검시에 채취하는 간조직의 100배 정도의 큰 용적의 간병소를 대상으로 검사하므로 간 전체의 섬유화의 정도를 반영할 수 있다. 하지만 복수 환자에서 측정이 불가능하고 비만 환자에서 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 일반적으로 정상은 5.4 KPa 이하이고, 간섬유화는 5.5-10.9 KPa, 간경변증은 11 Kpa 이상이다(Fig. 20) [19,20].

결 론

지방간과 만성 간염 그리고 간경변증을 감별 진단하는 주요 초음파 기준은 간실질의 에코패턴, 간 표면의 요철성 변화 그리고 비장종대 유무이다. 이외 도플러 초음파검사는 간경변증을 진단하는데 도움이 되는 방법이다. 최근, 성공적인 바이러스성 간염 치료 덕분에 간섬유화의 가역적 변화가 이루어지고 있어, 특히, 만성 간염 상태와 초기 간경변증 사이의 정확한 감별 진단이 임상에서 요구되고 있다. 만성 간염에 비교하여, 초기 간경변증을 진단하는데 가장 민감도가 높은 초음파 소견은 간 표면의 요철성 변화(surface irregularity) 여부이다. 그 외 최근 개발되어 널리 사용되고 있는 파이브로 스캔을 이용한 간섬유화검사(liver stiffness)가 감별 진단에 도움이 된다.

Figure 1.

Ultrasonographic findings for fatty liver: (A) Bright liver parenchymal echo-pattern contrast to renal cortex, (B) Poorly visualization of portal vein wall, (C) Obliteration of diaphragm.

Figure 2.

Focal fat sparing.

Figure 3.

Focal fat deposition.

Figure 4.

Changes in thickening of gall bladder wall by lapse of time in acute hepatitis.

Figure 5.

Ultrasonographic findings of Chronic hepatitis B.

Figure 6.

Ultrasonographic findings of alcoholic liver disease: Hypertrophic changes of (A) caudate lobe and (B) left lobe of liver.

Figure 7.

Gross finding of cirrhotic liver with surface irregularity.

Figure 8.

Liver evaluation using 3.5 MHz convex probe.

Figure 9.

Liver evaluation using 9 MHz linear probe for estimation of surface irregularity.

Figure 10.

Liver C-T scan: suspicious early stage of cirrhosis. CT, computed tomography.

Figure 11.

Pathologic finding: cirrhosis.

Figure 12.

Esophagogastroscopy: (A) Bleeding gastric varix, (B) Hemostasis after endoscopic treatment.

Figure 13.

Conventional and Doppler Ultrasonographic findings: (A, B) Coarse parenchymal echo-pattern by 3.5 MHz convex probe, (C) Monophasic waveform of hepatic vein by Doppler ultrasonography suggesting presence of cirrhosis and significant portal hypertension.

Figure 14.

Ultrasonographic findings and Liver stiffness measurement by transient elastography: (A, B) Visible surface irregularity using 9 MHz linear probe, (C) 10.8 kPa of liver stiffness indicating significant fibrosis.

Figure 15.

Ultrasonographic findings of cirrhosis: (A) Coarse parenchymal echo-pattern and surface irregularity, (B) Angle blunting and collateral vessels, (C) Atrophic change of right lobe and ascites, (D) Splenomegaly and gamma gandy nodules.

Figure 16.

Doppler ultrasonography: (A) Splenomegaly and splenorenal shunt, (B) Shunt formation of umbilical vein.

Figure 17.

Low portal venous velocity in cirrhosis by Doppler ultrasonography.

Figure 18.

Measurement of renal arterial resistance by Doppler ultrasonography: (A) normal resistive index: 0.533, (B) high resistive index in cirrhosis: 0.714.

Figure 19.

Changes in hepatic vein waveform in cirrhosis.

Figure 20.

Liver stiffness measurement by transient elastography.

Table 1.

Fibrosis scoring system by ultrasonography: over seven points is more likely to be a significant fibrosis [17]

Clinical features	Score
Clinical features	0	1	2
Surface and edge	Smooth and sharp	Mildly irregular and mildly blunted	Irregular and blunted
Parenchyma echogenicity	Fine	Mildly coarse	Coarse
Right lobe atrophy	Absent^a		Present^b
Spleen size (cm)	<10	10-14	>14
Splenic vein diameter (cm)	<0.7	0.7-0.9	>0.9
Hepatic vein waveform	Triphasic	Bi or monophagic

Modified from Moon, et al. [17]. The total score from six ultrasonogrphic indices including surface nodularity and edge shape (0-2), parenchyma echogenicity (0-2), right lobe atrophy (0-2), spleen size (0-2), splenic vein diameter (0-2) and hepatic vein waveform (0-1) was calculated.

^a Right lobe maximal oblique diameter > 7 cm with no subphrenic ascites.

^b Right lobe maximal oblique diameter < 10 cm with subphrenic ascites.

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