흉수검사 제대로 알아보자

안녕하세요!! 주니입니다^^

오늘은 흉수검사에 대해서 자세히 알아보도록 하겠습니다.

우리 몸에는 중요한 장기들을 보호하기 위하여 대표적인 세 가지 종류의 체강이 존재하는데, 흉부에는 폐장을 보호하는 흉강(pleural cavity)과 심장을 보호하는 심낭(paricardial cavity)이 있으며 복부에는 간, 비장, 소장 및 대장을 보호하는 복강(peritoneal cavity)이 있습니다.

1. 흉수의 정의

흉강은 폐 쪽 흉막과 흉벽측 흉막 사이에 만들어진 공간으로, 정상적으로는 5-15mL의 장액성 액체가 존재합니다. 폐와 양쪽 흉막은 반투과성의 막 역할을 하는데, 이 때문에 막을 통해 많은 물질들이 이동하게 됩니다.

흔히 포도당 등의 작은 분자들은 혈액과 흉막액에 같은 농도로 존재하게 되지만, 알부민과 같은 큰 분자들은 흉수에 훨씬 낮은 농도로 존재하게 됩니다.

만약 환자의 흉막이나 폐에 염증이 있다면 포도당, 알부민과 같은 분자들의 농도에 변화를 초래하게 됩니다. 흉수 검사는 이런 현상을 응용한 검사입니다.

정상인의 경우 흉수를 이루는 장액성 액체가 체강 내의 윤활제 역할을 할 정도로 소량의 체액이 흉강 내에 존재하게 됩니다.

그러나 병적으로 다량의 유출액이 흉강 안에 고였을 때는 감별진단을 위하여 천자를 시행하여 유출액을 채취하여야 합니다. 채취된 흉수는 체액 성분검사 및 세포검사를 실시하여 원인을 찾아 감별진단에 활용합니다.

2. 흉수의 종류

흉수는 그 성상에 따라 누출액과 삼출액으로 분류할 수 있습니다.

누출액은 세포수, 단백질 및 lactic dehydrogenase(LD)의 함유량이 낮아 투명한 액체로 보입니다. 주로 중피세포 및 조직구로 구성되어 있고 심부전이나 신부전 혹은 간부전에 동반되어 나타납니다.

삼출액은 고단백성분의 액체로 구성되어 불투명한 액체로 보입니다. 세포수의 증가와 더불어 LD의 함유량이 증가하며, 구성세포의 종류에 따라 염증성과 종양성으로 구분될 수 있습니다.

1. 흉강천자(Thoracentesis)

흉강천자는 흉수의 원인을 찾기 위해 혹은 호흡곤란을 완화시키기 위해 시행합니다. 일반적으로 진단적 목적에서는 50-100mL의 흉수를 얻지만 치료적 목적에서는 많은 양의 흉수를 제거할 수도 있습니다.

1) 방법

흉강천자를 시행할 때에는 반드시 무균적 처치법을 사용하여야 하며, 진술한 이학적 소견에 따라 흉수의 경계를 찾은 후 그 아래 늑간에서 천자합니다. 자세는 흉수의 채취 및 배액을 하고자 하는 경우는 앉은 자세에서 팔을 앞 테이블에 기댄 자세를 취합니다.

흉강천자 과정

천자위치는 후액와선상의 여섯 번째 내지 여덟 번째 늑간부위를 택하는 것이 원칙이나, 진찰 및 방사선학적 소견에 따라 조정 가능합니다.

측면와위 촬영 시 흉수의 두께가 10mm 이하이거나 소방형 흉막삼출증의 경우에는 초음파로 천자위치를 확인한 후 시행해야 합니다. 마취는 늑골의 위쪽 경계부위를 통하여 국소마취제를 주사하며, 가검물이 채취되는 깊이를 바늘에 겸자로 표시하여야 합니다.

흉수채취는 같은 부위, 같은 깊이로 천자침을 삽입하여 채취하도록 하며, 검사종료 후 드레싱(dressing)을 시행하고 흉부 방사선 검사로 기흉 등의 합병증 유무를 확인하여야 합니다.

치료목적으로 흉강천자시 한 번에 1,000-1,500mL 이상의 흉수를 뽑아서는 안 됩니다. 왜냐하면 흉수에 의해 눌려 있던 폐가 갑자기 팽창하면서 재팽창성 폐부종이 생길 수 있기 때문입니다. 재팽창성 폐부종의 첫 증상은 기침이며, 뒤에 호흡곤란이 발생됩니다.

2) 장점

흉강천자는 환자에게 크게 부담을 주지 않는 진단방법입니다.

흉강천자는 반응성 변화, 염증성 변화 및 전이성 악성종양 등 다양한 진단에 정확하게 접근할 수 있고, 면역화학염색, 면역표현형 검사, 분자유전학적 분석, DNA 분석 등의 다양한 진단기법 활용이 가능합니다. 또한 세포원심분리기(cytospin)의 도입으로 세포수가 낮은 검체에서도 충분한 수의 진단적 세포 수집이 가능합니다. 따라서 라이트-김사(Wright-Giemsa) 염색 후 혈액검사실에서 진단검사의학 전문의에 의해서 판정된 흉강천자 진단의 민감도는 높습니다.

3) 합병증

흉강천자의 합병증으로는 출혈, 기흉, 간 또는 비장 천공 등이 발생할 수 있습니다.

2. 흉수의 분석

1) 생화학적 검사

단백(protein) : 총단백치의 측정이나 전기영동의 임상적인 가치는 적습니다.

당(glucose) : 정상적인 흉수의 당 측정치는 혈청의 값과 비슷합니다. 흉수의 당 측정치가 60 mg/dL 이하로 감소하거나, 흉수/혈청 당의 비율이 0.5 이하일 경우는 류마티스 관절염과 폐주위의 농삼출액을 고려할 수 있습니다.

젖산(lactate) : 생화학적 검사는 감염성 늑막염의 신속한 진단에 유용한 검사입니다. 세균성과 결핵성 늑막염일 경우 다른 질환에 의한 삼출액을 갖는 환자보다 젖산의 수치가 심하게 증가됩니다. 악성종양에 의한 삼출액에서도 증가됩니다.

효소(enzyme) : 흉수의 아밀라아제가 혈청보다 증가될 경우 췌장염, 식도파열, 악성종양 등을 의심할 수 있습니다. LD는 염증성 반응에서 증가하고, 삼출액과 여출액을 구분하는 데에도 이용됩니다. LD 동종효소도 문제가 되는 삼출액의 진단에 도움을 줄 수 있습니다.

산도(pH) : 정상적인 흉수의 산도는 7.64입니다. 산도가 7.20~7.30인 경우 보통 내과적인 처치로 완치됩니다. 그러나 산도가 7.3 이하이고, 당 측정치가 60mg/dL 미만으로 낮은 경우는 수술적 처치가 필요한 복합된 폐부위의 삼출액, 류마티스성 늑막염, 악성종양 등을 의심할 수 있습니다. 산도가 6.0 이하일 경우는 식도파열에서 특징적이나, 심한 폐기종에서도 보일 수 있습니다. 뇨흉은 산도가 7.3 이하이며 낮은 단백치와 혈청보다 높은 크레아티닌 값을 보입니다.

지질(lipid): 유미성 삼출액의 진단에 유용합니다. 중성지방이 110mg/dL 이상일 경우 유미성 삼출액을 의미하며, 60~110mg/dL인 경우는 지단백 전기영동으로 확인합니다. 비유미성과 가유미성 삼출액은 중성지방이 50mg/dL 이하이며 킬로미크론이 보이지 않습니다. 콜레스테롤 측정은 여출액과 삼출액 구분에 이용됩니다.

종양표지자 : 암태아성항원(CEA)은 악성종양표지자로 가장 유용하게 이용됩니다.

2) 면역학적 검사

면역학적 검사를 통해 류마티스성 인자를 찾아낼 수 있습니다. 류마티스성 인자는 혈청양성 류마티스 관절염 환자에서 증가되어 나타나며, 세균성 폐렴, 악성종양, 결핵 등에서도 나타납니다. 항핵항체 역가는 루푸스 늑막염 환자에서 유용하며, 보체의 감소는 류마티스나 루푸스 늑막염에 유용합니다.

3) 미생물학적 검사

폐부위 삼출액에서는 황색포도상구균과 일부 그람음성 간균이 가장 흔한 균종이며, 혐기성 균종도 가능합니다. 진단은 그람염색, 아크리딘 염색 등으로 할 수 있으며, 결핵이 의심될 경우에는 항산성 염색과 배양검사, 또한 ADA(adenosine deaminase)나 인터페론 감마를 검사할 수 있습니다.

4) 기타

일반적으로 흉수에서 권장되는 검사는 다음과 같습니다.

(1) 통상검사 : 육안적 검사

흉수/혈청 총단백 비

흉수/혈청 LD 비

슬라이드 염색검사

(2) 대부분의 환자에서 유용한 검사

미생물 염색 및 배양검사

세포학적 검사

(3) 일부 환자에서 유용한 검사

흉수 콜레스테롤

흉수/혈청 콜레스테롤 비

알부민

산도

젖산(lactic acid)

효소(ADA, 아밀라아제, LD)

인터페론 감마

C-반응성 단백

지질 분석

종양 표지자

면역학적 검사

결핵

흉막 생검

3. 흉수의 분류

1) 누출성 흉막유출(transudative pleural effusion)

누출성 흉막유출을 일으키는 네 가지 기전은 첫째 전신정맥압의 증가, 둘째 폐정맥압의 증가, 셋째 흉막림프액의 순환장애, 넷째 혈장 교질삼투압의 저하입니다. 이 경우 흉막의 염증이 없으므로 단백질 및 LD 농도가 낮고 적혈구, 백혈구 수도 적고 흉수 내의 포도당 및 아밀라아제 농도도 혈장과 비슷합니다.

(1) 울혈성 심부전증

울혈성 심부전증은 누출성 흉막유출의 가장 흔한 원인 중의 하나로, 전신 및 페정맥압이 증가되어 벽측흉막에서의 흉막유출은 증가되고 폐측흉막에서의 재흡수는 억제되어 누출액이 생기며 이 경우 림프액의 순환도 억제됩니다. 대부분 양측성 누출성 흉막유출을 일으키나 일측성일 때는 주로 우측에 발생합니다.

(2) 간병변

간병변과 복수가 있는 환자의 5%에서 누출성 흉막유출이 발생합니다. 복수가 횡격막의 결함을 통해 흉강 내로 들어가거나 횡격막 림프 순환계를 통해 들어갑니다.

(3) 신증후군

신증후군의 20%에서 흉막누출액이 발생하며, 이는 혈관 내 교질삼투압의 감소에 기인합니다. 대부분 양측성으로 생기며, 폐하면에 위치하는 경우도 흔합니다.

(4) 점액수종

점액수종시 발생하는 흉막유출은 누출성이며, 심낭 삼출증과 같이 발생합니다.

2) 삼출성 흉막유출(exudative pleural effusion)

삼출성 흉막염의 발생기전은 단백질에 대한 흉막모세혈관의 투과성 증가로 설명할 수 있으며, 흉막액은 다양한 색상이나 혼탁된 양상을 나타냅니다. 특히 혈액이 섞여 붉은색을 나타내는 것은 중요한 진단적 기준이 됩니다.

삼출액은 대개 단백질의 농도가 높아 3.0g/dL 이상을 나타내며 비중은 1.015 이상이며 섬유소 농도가 높아 천자검체를 방치하면 응고되는 경향을 보이며 진단적 가치가 있는 충분한 수의 세포들이 관찰되므로 세포검경을 통하여 진단할 수 있습니다.

삼출성 흉막염의 원인질환으로는 첫째 흉막에 인접한 장기 감염에 동반된 염증성반응, 둘째 원발성 또는 전이성 악성 종양의 침윤, 셋째 류마토이드관절염, 전신성 홍반성 낭창 등의 교원성 질환에 동반된 경우 등을 들 수 있습니다.

(1) 급성염증에 동반된 삼출성 흉막유출

삼출성 흉막염은 급성 폐염, 폐농양, 급성 흉막염, 심낭염, 복막염, 수술 후에 동반될 수 있으며 화농성 삼출액은 다수의 호중구와 괴사물질로 구성되어 있습니다.

(2) 만성염증에 동반된 삼출성 흉막유출

① 결핵성 흉막염

결핵성 흉막염은 페결핵의 흉막하 병소가 파열되어 건락성 물질이 흉막강 내로 유출되어 이에 대한 면역반응으로 발생합니다. 결핵성 흉막염은 영상의학 소견상 뚜렷한 폐결핵 병변이 없는 경우에도 발생하며, 이는 초감염 후 3-6개월 후 발생하는 경우가 많습니다. 자연과민반응의 면역반응이 주된 기전으로, 흉수 내 결핵균의 양은 매우 적어 도말 염색이나 배양으로는 균의 증명이 어렵습니다.

흉수검사상 삼출액의 소견을 보이며, 단백질의 농도가 특히 높아 5.0g/dL 이상인 경우가 많으며 백혈구는 50% 이상이 소형 림프구입니다. 그러나 초기 2주 이내에는 호중구가 증가될 수 있으며, 호산구가 10% 이상이거나 중피세포가 많으면 결핵성 흉막염의 진단을 배제할 수 있습니다.

② 기생충성 흉막염

흉곽을 침범하는 기생충질환 중 우리나라에서는 폐흡충증에 의한 흉막염이 대표적입니다. 폐흡충증의 약 30-50%에서 흉막염을 일으키고, 4% 정도에서 자발성 기흉을 일으킵니다. 흉막삼출증은 일측성이 많으나 양측성도 발생하며, 특히 양측성 자발성 수기흉(bilateral hydropneumothorax)이 발생시에는 폐흡충증을 의심해야 합니다. 흉수의 현미경소견상 10% 이상의 호산구를 관찰할 수 있으나 폐흡충란의 침범은 매우 어렵습니다.

3) 원발성 또는 전이성 악성종양의 침윤으로 인한 삼출성 흉막유출

(1) 원발성 중피종

원발성 중피종은 상피성 중피종, 섬유성 중피종, 혼합형 암종육종성 중피종으로 분류할 수 있습니다. 상피성 중피종은 전이한 선암종 또는 중피세포의 비종 양성증식증과 감별하여야 합니다. 섬유성 중피종은 길쭉한 방추상의 세포로 구성되며, 세포질 내 과립상 물질을 함유합니다.

(2) 전이암

체강액에 전이한 종양의 진단에 있어서 염두에 두어야 할 점은 다음과 같습니다.

첫째, 비정상적인 중피세포나 조직구가 악성세포와 유사할 뿐 아니라 이들 세포의 출현이 종양세포의 존재를 은폐할 수 있습니다.

둘째, 체강액 자체가 자연적인 조직배양의 배지로서 체강액에 탈락한 종양세포가 아무런 제한이나 해부학적 경계 없이 자유로이 증식할 수 있기 때문에 체강액에서 증식한 암세포들은 조직학적 유형에 관계없이 모두 비슷한 모양을 나타내는 경향을 가집니다.

즉, 탈락된 암세포 또는 천자된 암세포의 동정에 흔히 도움이 되는 비정상적인 세포의 형태가 체강액에서는 더 이상 관찰되지 않고 모든 암세포가 둥근 외형을 취하게 되며, 핵의 농염성도 체강액 내 암세포의 동정에 별로 도움이 되지 못합니다.

그러나 이와 같은 곤란한 감별점에도 불구하고 경험이 쌓이면 유출액 내 암세포의 대다수를 정확하게 동정하고 종양의 조직학적 유형을 판별할 수 있으며, 때로는 임상 병력 없이도 원발 종양의 발생부위를 암시할 수 있습니다.

흉강액, 심막액 또는 복수에서 전이암의 진단은 환자와 의사에게 더 없이 중요한 정보가 됩니다. 전이암 환자의 대다수가 신속하게 치명적인 종말을 맞게 되나 종양의 조직형에 따라 적당한 치료로써 상당히 양호한 예후를 보이기도 합니다.

특히 소아종양에 있어 악성림프종, 신경아세포종의 경우 강력한 항암제에 잘 반응하므로 진단검사의학과 의사가 신선한 체강액을 세포원심분리법으로 세포형태가 잘 보존되도록 슬라이드를 제작한 후 Wright-Giemsa 염색하여 검경합니다. 그리고 필요에 따라 특수염색 또는 면역화학염색법의 도움을 받아 진단하면 체강액 내 암세포의 출현을 정확히 진단할 수 있을 뿐 아니라 조직학적 유형을 판정하고, 가능하면 전이암의 원발 부위 결정에도 도움을 줄 수 있게 됩니다.

4) 교원성 질환에 의한 흉막삼출액

교원성 질환 중 류마토이드관절염과 전신성 홍반성 낭창에서 흉막 질환이 많이 생깁니다. 류마토이드관절염 환자에서 흉막비후와 흉막삼출증이 잘 생깁니다.

류마토이드흉막염은 비교적 빨리 진행하여 수주 내지 3개월내에 최고에 이릅니다. 관절염증상의 정도와 흉막염과는 상관관계가 없으나 류마토이드인자(rheumatoid factor)가 높거나 피하결절이 있는 경우 흉막염의 발병 가능성이 높습니다.

흉수의 양은 대부분에서 소량이며, 80%에서 일측성으로 발생합니다.

세포검사상 과립성의 호산성 물질 배경에 섬유세포와 유사한 상피양 세포 또는 다핵세포가 관찰됩니다.

전신성 홍반성 낭창의 경우 흉막삼출액에서 드물게 LE (lupus erythematosus) 세포가 관찰되기도 합니다.

육안 검사상 누출액은 맑고 엷은 노란색을 보이며, 냄새와 응괴가 없으며, 누출액의 15%정 도에서 약간의 혈액이 섞여 있습니다.

반면에 혈액 흉수는 혈색소가 1% 이상인 경우로 정의하며, 외상이나 악성종양, 폐경색 등을 고려할 수 있습니다. 만약 흉수의 혈색소가 혈액의 50% 이상일 경우 혈흉을 의심할 수 있습니다.

삼출액은 다양한 혼탁도를 보이며, 항응고제를 사용하지 않을 경우 응고가 잘 일어납니다. 혼탁한 삼출액은 원심분리하여 상층액을 사용하지만 원심분리 후에도 계속 혼탁하면 유미성(chylous) 삼출액과 가유미성(pseudochylous) 삼출액을 구분하여야 합니다 .

흉막 삼출증의 증상은 원인질환에 의해 크게 좌우됩니다. 대부분의 환자에서 흉수에 따른 특별한 증상은 없습니다. 그러나 중등도 이상의 많은 양의 흉막 삼출액이 생겼을 경우에 증상 및 특이적인 이학적 소견을 나타냅니다.

흉막 삼출증에 의해 생기는 증상은 크게 흉막의 염증에 의한 증상, 폐환기역학 장애에 의한 증상 및 가스 교환의 장애에 의한 증상으로 구분될 수 있습니다.

1. 증상

1) 통증

가장 특징적인 증상은 흉막의 염증에 의한 흉막염성 통증입니다. 이는 대개 일측성이고 날카로운 통증의 형태입니다. 심호흡이나 기침 혹은 흉곽 운동 시에 통증이 악화됩니다. 오히려 삼출액의 양이 늘어나면서 흉통은 완화되는 것이 특징적입니다.

벽측 흉막에만 동통을 감지하는 신경이 있으므로 흉통이 존재한다는 것은 벽측 흉막의 염증을 의미합니다. 일부에서는 원인질환에 의한 둔한 흉부통증을 호소하기도 합니다.

일반적으로 흉통은 침범된 흉막 부위에 국한되어 나타납니다. 이는 벽측 흉막의 동통 신경이 늑간신경에서 기인하기 때문입니다. 간혹 늑간신경이 복부까지 분포되어 통증이 복부로 전이되기도 합니다.

한편 예외적으로 횡격막측 흉막의 중앙 부위에 염증이 침범할 경우가 있습니다. 이 부위는 횡격막신경이 분포되어 있기 때문에 동측 어깨부위에서 관련통을 느끼게 됩니다. 그러므로 하부 흉부와 동측 견부에서 동시에 느끼는 흉막염성 통증은 횡격막측 흉막 염증의 특징적인 소견이라고 할 수 있습니다.

2) 기침

흉막 삼출증의 다른 증상으로는 객담배출이 없는 기침이 있습니다.

기침의 기전은 흉막 염증에서 기인하거나, 흉수가 일차적으로 폐를 압박하고 이것이 기관지 자극으로 이어져 기침반사를 촉진하는 것으로 생각되고 있습니다.

3) 호흡 곤란

흉수는 흉막 내의 공간을 차지하고 폐의 용량을 감소시킬 수 있습니다. 흔히 소량 및 중등도의 흉수는 폐를 이동시킬 뿐 압박하지는 않습니다. 그러나 다량의 흉수는 폐를 압박하여 폐기능을 감소시킵니다.

호흡곤란은 흉수의 양에 비해 임상적으로 심한 경우가 많은데, 이는 흉통으로 인한 흉막 운동의 감소와 동반된 페실질질환에 기인합니다. 그러나 한쪽 흉막 전체에 흉수가 생기더라도 환기가 안 되는 폐에 반사적으로 혈액순환이 감소되어 동맥혈가스분석은 임상적으로 적정수준을 유지합니다.

2. 진단

1) 이학적 소견

흉수가 찬 환자의 이학적 소견은 동반된 폐 혹은 전신질환에 따라서 큰 차이를 보입니다. 약 300mL 이상의 흉수가 생기기까지는 이학적 검사로 흉수를 발견하기 어렵습니다. 환자는 흔히 빠르고 얕은 호흡을 하며, 환부측 흉곽의 운동이 감소됩니다. 타진상 흉수가 있는 부위에서는 탁음이 들리고 촉각 진탕음이 감소됩니다.

청진상 특징적으로 흉막마찰음이 들립니다. 이는 통증이 생긴 후 24-48시간만 되어도 들리게 되고, 어느 정도 흉수가 많아지면 오히려 소실됩니다. 흉수가 있는 부위에서는 호흡음이 감소되고 흉수 위쪽 경계부위에서는 기관지 호흡음이라는 특징적인 소리가 들립니다. 이는 흉수에 의해 폐가 압박되어 공기의 양이 줄어들어 경화(단단해짐)의 소견을 보이기 때문입니다.

2) 영상의학적 검사

흉수는 300mL 정도가 고일 때까지는 흉부 후전 촬영에서 전혀 보이지 않을 수 있습니다. 그러나 환자를 옆으로 눕힌 측면와위(lateral decubitus) 촬영에서는 150mL 정도의 흉수까지 발견해 낼수 있습니다.

흉수는 환자가 서 있는 상태에서는 중력의 영향에 따라 폐하엽의 아랫면과 횡격막 사이의 공간에 고이게 됩니다. 이때 대략 75mL 정도의 양까지는 늑횡격막동에도 고이지 않습니다. 그러나 그 이상의 양의 흉수가 고이면 후면 늑횡격막각으로 고이기 시작하여 측면흉부촬영에서 날카로운 후면 늑횡격막각이 윗면이 오목한 균질성 음영으로 흐려지게 됩니다. 양이 더욱 늘어나면 흉부후전촬영에서 측면 늑횡격막각이 흐려져 둔해지게 됩니다.

중등도의 흉막 삼출증(약 1,000mL)의 특징적인 흉부방사선소견은 측면 늑횡격막각이 없어지고 흉수의 밀도는 측면쪽이 진하며 흉수의 상부 경계선은 하방내측으로 초생달 형태의 부드러운 선을 그리면서 종격동까지 내려옵니다.

3) 흉수검사

흉수검사는 흉수의 원인을 찾기 위해 시행하는 검사입니다. 일반적으로 50-100mL의 흉수를 얻게 되는데, 이때 사용되는 검사법이 흉강천자법입니다.

정상 흉수는 외견상 물과 같고 무색, 무취이며 1uL당 약 1,000개의 세포가 들어 있으며 대부분 중피 세포이고 단핵구, 림프구 등이 있습니다.

흉수는 벽측 흉막에 분포하고 있는 모세혈관으로부터 흉막의 반투막성질을 통해 흉강 안으로 혈장이 이동함으로써 생성되는 것입니다. 이렇게 생성된 흉수는 폐쪽 흉막에 분포되어 있는 림프관, 소정맥을 통하여 재흡수되는 과정을 밟습니다.

이와 같은 생산과 재흡수의 균형이 깨져 다량의 체액이 고였을 경우 이를 흉막유출이라 부릅니다. 흉강 내 액체가 병적으로 증가하면 중피 세포의 수가 증가하고 그 크기가 커져 여러 층을 형성하게 되므로 유출액 내로 떨어져 나오게 됩니다.

오늘은 이렇게 흉수검사에 대해서 자세히 알아봤습니다.