조직학적으로 전립선비대증 (benign prostate hyperplasia, BPH)이 주로 발생하는 부위는 요도를 둘러싸는 이행대 (transition zone)이며, 일반적으로 전립선 이행대의 크기 증가에 따른 조직의 팽창 압력 및 요도 저항 증가로 배뇨 증상이 발생하는 것으로 알려져 있다.^1-3 하지만 전립선의 비대와 하하부요로 증상(lower urinary tract symptoms, LUTS)의 관계는 훨씬 복잡하여 전립선비대증이 있는 환자들이 모두 LUTS를 나타내는 것은 아니며, 반대로 LUTS 를 보이는 환자들이 모두 BPH를 가지고 있는 것도 아니다.^4-7 이러한 이유로 전립선의 크기와 더불어 방광내전립선돌출(mtraves-ical prostatic protrusion), 가상 원면석비(presumed circled area ratio), 전립선요도각(prostatic urethral angle), 말초대층 후(peripheral zone thickness) 등과 같이 하부요로 증상에 관 여하는 다른 요인을 찾기 위한 많은 연구들이 시행되었다.^8-12

탄성초음파(ultrasound elastography)는 기존의 회색조 (gray scale) 초음파에 추가적으로 해당 해부학적 부위의 조직탄성도를 측정하는 영상 검사법이다. 탄성초음파의 기본 원리는 검사자가 탐촉자 (ultrasound probe) 를 통하여 조직에 일정한 압력을 가할 때 발생하는 조직의 변형, 왜곡을 측정하여 실시간 (real-time)으로 병변과 주변 조직의 경도 (stiffness) 차이를 시각화 하는 것이다.^13-15 특히 주변 조직과 경도의 차이를 보이는 결절성병변의 진단에 유용하기 때문에 전립선암뿐만 아니라 유방결절, 갑상선결절, 간질환, 림프절 등 여러 신체부위의 질환을 진단하는데 널리 이용되고 있다. 전립선암은 주로 말초대 (peripheral zone) 에서 호빌·하여 경직장초음파(transrectal ultrasound)를 통한 진단이 용이 하다. 전립선암 조직은 주변 조직보다 단단하여 병변에 압박을 가할 경우 주위 조직에 비해 변형값(strain)이 상대적으로 작게 나타난다. 탄성초음파는 이러한 경도의 차이를 시각화할 수 있으며, 검사자는 조직 경도 차이를 직관적으로 인지할 수 있어 암 진단에 도움을 받을 수 있다. 이러한 이유로 전립선에 대한 탄성초음파 연구들은 대부분 전립선암의 진단에 초점을 두고 진행되어 왔으며, 최근 몇몇 연구자들이 BPH 및 LUTS에서 전립선 탄성도 변화에 관심을 갖기 시작하였다.^16-18

이론적으로 BPH가 진행되면서 전립선 크기가 증가하고, 방광경부의 형태학적, 조직학적인 변화가 발생하여 전립선의 경도를 증가시킨다. 탄성이 떨어진 전립선선종에 의한 요도압박에 의하여 LUTS 를 유발하는 방광출구폐색 (bladder outlet obstruction, BOO)이 발생하는 것으로 알려져 있다.^19-21 정상 전립선에서는 요도 주변의 선종 부위와 말초대의 탄성도가 큰 차이를 보이지 않는 경우가 많으나, BPH가 진행됨에 따라 말초대에 비해 선종 내부의 탄성도가 의미있는 증가를 보인다. 이는 요속, 잔뇨 및 요역동학검사를 통해 측정 된 BOO와 같은 LUTS 관련 객관적 지표들과 의미 있는 관련성을 보인다.^16,17,22 그러나 전립선 내부의 탄성도 분포는 불균질한 패턴을 나타내는 경우가 많고 선종 내의 위 치에 따라서도 차이를 보일 수 있으나, 아직까지 선종 내의 부위별 탄성도에 따른 증상의 차이를 확인한 연구는 없었다. 근위부 전립선요도를 포함한 방광경부는 BOO에 의한 LUTS 의 발생에 있어서 가장 핵심적인 역할을 하는 해부학 적 부위이다. 이에 저자들은 탄성초음파를 이용하여 방광경 부 및 주변선종의 탄성도가 LUTS 에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

2017년 1월부터 2018년 10 월까지 본원 건강증진센터 남성건강클리닉을 방문하여 전립선검사를 시행한 550명을 대상으로 하였다. 병력에서 전립선 약물치료 중이거나 전립선의 염증성질환, 요로감염, 신경인성방광 및 전립선암이 의심되는 경우는 대상에서 제외하였으며, 전립선의 석회화, 매우 심한 비대증, 크기가 큰 낭종 등으로 인하여 방광경부의 적절한 탄성도 영상을 얻을 수 없는 경우 역시 연구에서 제외하였다. 기본적인 병력청취 후 설문지를 통해 국제전립선증상점수(International Prostate Symptom Score, IPSS), 삶의 질(quality of life, QoL) 점수를 확인하고, IPSS는 배뇨 증상점수(IPSS-voiding, IPSS-V) 및 저장증상점수(IPSS-starage, IPSS-S) 로 세분하여 조사하였다.^23-24 직장수지검사, 요검사, 전립선특이항원(prostate specific antigen, PSA), 전 립선 용적, 선종 용적 및 배뇨 후 잔뇨를 결과를 확인하였 다. 초음파검사는 BK 3000 scanner (BK Medical, Herlev, Denmark) 단일기종 및 전용 경직장전립선탐촉자!· 사용하 였다(E14C4t; triplane, frequency range 14-4 MHz, contact surface 20 mm, B/M/CFM/tissue harmonic imaging/contrast imaging/elastography). 전립선 최대 횡단면과 종단면의 영상을 획득한 뒤 횡단면에서 너비와 높이를 측정하였고 종단면에서 길이를 구하여 너비 χ 높이 χ 길이 χ(원주율/6) 의 공식으로 전립선용적 및 선종용적을 측정하였다. 이행대지수는 선종의 용적을 전체전립선용적으로 나누어 산출하였다.¹ 회 색조 초음파영상과 탄성 초음파영상을 병합한 후 실시간으로 적절한 압력 및 접촉을 유지하면서 해부학적 부위별 탄성도를 측정하였다. 이를 통해 방광경부를 포함한 선종의 종단면 및 횡단면 탄성도영상을 획득하였다. 적절한 영상을 획득할 때까지 탄성도검사를 반복 시행하였다(Fig. 1). 전립선의 크기가 너무 큰 경우, 심한 석회화가 동반된 경우, 크기가 큰 정중낭종이 있는 경우 방광경부 및 주변선종의 탄성도 양상을 명확하게 관찰할 수 없었으며, 이러한 경우는 대상에서 제외하였다. 획득한 탄성도영상을 분석하여 방광 경부 및 주변선종의 탄성도 양상에 따라 세 군으로 분류하였다.

통계분석은 IBM SPSS Statistics ver. 25.0 (IBM Co., Armonk, NY, USA)를 사용하였다. 모든 변수에 대하여 Kolmogorov-Smirnov test를 이용하여 정규분포검정을 시행 하였으며 결과에 따라 세 그룹의 비교를 위하여 1-way analysis of variance 또는 Kruskall Wallis test를 시행하였 다. 사후검정을 위하여 Mann-Whitney U-test를 시행하였으 며, p 값이 0.05 미만인 경우를 통계적인 유의성이 있는 것 으로 정하였다.

총 550명의 환자 중 제외 기준에 해당되었던 166명을 제외 후 최종적으로 384명의 환자를 대상으로 분석을 시행하였다(Table 1). 전체 환자의 중간 나이는 54 (49-60)세였으 며, 평균 전립선용적, 선종용적, 및 이행대지수는 각각 25.75±7.82, 9.17±6.05 및 0.32 (0.24-4.14)였다. 평균 IPSS 및 IPSS-V, IPSS-S, QoL 및 잔뇨량은 각각 7.98±5.49, 4.99±3.91, 2.93±2.48, 3 (2-3) 및 22.5 (12-34.75)였다(Table 2).

연구에 포함된 전체 환자를 대상으로 방광경부 및 주변선종의 탄성도 양상을 분석 후 총 3 군으로 분류하였다 (Fig. 2). 방광경부 및 주변선종의 탄성도가 정상인 경우를 group 1 (121 명, 31.5%), 방광경부는 낮은 탄성도를 보이나 주변선종의 탄성도는 정상적인 경우를 group 2 (157 명, 40.9%), 그리고 방광경부 및 주변선종이 뚜렷하게 낮은 탄성도를 보이는 경우를 group 3 (106명, 27.6%)로 분류할 수 있었다.

세 군을 비교하였을 때 환자의 나이 및 PSA 수치는 통계적인 차이가 관찰되지 않았으나, 전립선 전체용적, 선종용적, 이행대지수, IPSS, IPSS-V, IPSS-S, QOL 및 잔뇨량 항목에서 통계적으로 의미있는 차이가 관찰되었다. 총 IPSS 점수와 IPSS-S, 잔뇨량은 group 1 과 group 2 사이에는 유의한 차이를 보이지 않았으며, QoL 은 group ² 와 group ³ 에서 유의한 차이가 없었다. 그러나 방광경부 및 주변선종의 탄성도가 낮아짐에 따라 환자의 나이와 PSA를 제외한 모든 항목에서 측정값들이 점차 증가하는 추세가 관찰되었다. 방광경부의 탄성도 감소가 없는 group 1 과 방광경부 및 주변 선종의 탄성도 감소가 뚜렷한 group 3 사이에는 해당 항목들의 의미있는 차이가 관찰되었다 (Table 2). 하부요로 증상을 기준으로 대상을 구분하였을 경우, 방광경부 탄성도가 낮아질수록 경도 하부요로 증상을 보이는 환자의 비율은 감소하였으며, 중등도 및 심한 하부요로 증상을 나타내는 환자의 비율은 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 변화는 group 1과 group 2 보다 group 2와 group 3에서 더 명확한 차이를 보이는 것으로 나타났다 (Fig. 3).

탄성초음파를 이용한 최근 연구에서 전립선 선종의 탄성도는 배뇨 증상과 의미 있는 관련성이 있는 것으로 보고하고 있다. Zhang 등¹⁷은 BPH 진단을 받은 환자 55명을 대상 으로 전립선 선종의 평균탄성도와 요역동학검사를 통한 BOO를 조사하여 두 변수 간에 의미 있는 상관관계가 있음을 보고 하였다. 선종의 평균 탄성도와 전립선의 크기를 기준으로 BOO를 예측할 경우 민감도, 특이도, 양성예측률 및 음성예측률이 각각 97.2%, 62.5%, 85.4% 및 90.9% 로 나타 났다. 또한 전립선 선종의 경도 증가는 LUTS 와 관련성을 보이므로, 선종의 탄성도 변화는 BOO 및 이에 따른 배뇨 증상을 예측할 수 있는 비침습적인 인자라고 주장하였다. Alan 등¹⁶은 60명의 BPH 환자와 40명의 정상 환자를 대상 으로 선종의 평균 탄성도를 비교하여 두 군 사이에 의미 있는 탄성도의 차이가 있음을 보고하였다. 또한 IPSS를 기준으로 중증의 배뇨 증상을 나타내는 환자군은 경도-중등도의 배뇨 증상을 보이는 환자군과 비교하여 의미 있는 탄성도 차이를 보여 이러한 탄성도의 차이가 환자의 주관적인 배뇨 증상과 관련성이 있을 가능성을 보고하였다.

이 연구 결과에서도 방광경부 및 주변선종의 탄성도는 배뇨 증상에 영향을 주는 것으로 확인되었다. 이를 통해 방광 경부의 탄성도 양상은 배뇨 증상을 예측할 수 있는 비침습적인 검사로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었고, 이는 BPH의 진행에 따른 탄성도 변화와 관련이 있을 것으로 생각해 볼 수 있다. BPH 환자에서 배뇨 증상이 야기되는 것은 전립선비대증이 진행함에 따라 발생되는 평활근의 불균형 현상과 비대된 전립선으로 인한 요도의 압박 현상으로 설명할 수 있다.^19-21 전립선 조직의 탄성도는 결합조직과 평활근 세포의 비율에 의하여 결정되는데 BPH가 진행됨에 따라 이 러한 비율이 점차 증가하게 되어 정상 전립선 조직에 비하여 높은 경도를 나타내게 된다. 전립선의 간질은 평활근으로 구성되어 있고 전립선비대의 경우 간질 대 상피의 비가 정상인 경우보다 두 배에 이르기 때문에 전립선 평활근의 성장이 불균형적으로 일어나게 된다. 특히 이러한 변화는 방광경부를 포함한 이행대를 중심으로 일어나 배뇨 증상에 영향을 주게 된다. 배뇨 시에는 요도의 내압이 증가하고 이로 인한 요도의 팽창이 일어나 요도 주변 전립선조직을 압박하게 된다. 주변 조직의 경도 증가를 보이는 BPH 에 비하여 정상 전립선 조직은 경도가 낮아 같은 요도 팽창압력 하에서 변형저항이 낮기 때문에 요도팽창이 더 용이하며 결과적으로 높은 요도의 유순도 (compliance)를 나타내게 되어 요배출 저항이 낮아지게 된다.¹⁷ 이러한 조직 탄성도의 변화는 말초대에서는 분명하지 않은데 비해 이행대를 중심으로 방광경부를 포함한 선종에서 BPH의 진행에 따라 의미있는 차이를 보이는 것으로 나타난다.^17-21 이 연구에서도 group 2에 비하여 group 3 에서 명확한 방광경부 탄성도 감소와 함께 전립선의 용적 변수 및 증상 관련 변수에서 의미있는 차이를 보이고 있다 (Table 2). 이러한 차이는 전술한 바와 같이 전립선 비대의 진행에 따라 선종의 크기 증가와 함께 전립선 내압 증가에 따른 방광 경부의 탄성도 감소가 요도 내압 증가에 따른 요배출 저항의 상승을 초래하는 것으로 해석할 수 있다.

De Assis 등¹⁸은 BPH 환자 8 명을 대상으로 탄성초음파를 이용하여 선종에 대한 선택적동맥색전술(selective artery embolization) 을 시행하여 전립선의 탄성도 변화를 조사하였다. 시술 1 개월 후 선종의 탄성도는 약 19.0%-29.8% 감소 를 보였고 이행대지수는 약 45.4% 의 감소를 보였으며 모든 환자에서 의미있는 IPSS, QoL, 전립선용적, 최고요속 및 PSA 감소가 관찰되었다고 보고하였다. 저자들은 색전술이 전립선내 국소적인 미세순환 (microcirculation)을 억제하여 교감신경 매개물질들이 전립선 내부로 유입되는 것을 차단하여 알파수용체를 저활성화시킴과 동시에 선종의 괴사를 유발하여 선종 내 알파수용체의 밀도를 저하시켜 전립선 선 종의 긴장도를 낮춤으로써 선종의 탄성도 변화가 발생하는 것으로 설명하였다. 또한 시술 전 전립선 선종의 탄성도를 조사함으로써 치료에 대한 반응을 예측할 수 있을 것으로 보고하였다. 지금까지의 연구 결과들을 종합하여 볼 때 방 광경부를 포함한 선종의 탄성도는 BPH 의 진행에 따라 점차 낮아지는 경향이 있으며 이는 전립선의 물리적인 크기 증가 외에도 알파수용체의 활성화와 관련이 있다. 이론적으로 알파차단제 치료를 통한 알파수용체의 활성도를 차단하게 되면 방광경부의 탄성도가 증가할 것으로 예측할 수 있으나, 이에 대해서는 향후 많은 환자를 대상으로 한 추가적인 연 구를 통해 확인할 필요가 있다.

이상에서 보았듯이 전립선의 탄성도는 해부학적인 부위 별로 다소 불균질한 양상을 보이지만 BPH 의 진행에 따라 방광경부를 포함한 전립선 선종의 탄성도는 점차 낮아지는 경향을 보이며, 이는 전립선 크기, 배뇨 증상 및 BOO와 의 미 있는 관련성이 있을 것으로 보인다. 또한 치료와 관련한 환자의 선택 및 약물치료에 대한 반응 평가에도 이용할 수 있는 비침습적인 인자로 생각되며, 이에 대해서는 추가적인 연구를 통하여 지속적인 논의가 필요할 것으로 생각한다. 무엇보다도 이 연구에서 주목할 점은 전립선의 동적폐색을 시각화할 수 있는 검사법을 제시하였다는 점이다. 그 동안 초음파검사, 전산화단층촬영, 자기공명영상 및 요도방광 경 검사를 통해 전립선비대증의 물리적 진행 및 기계적 폐색을 확인하고 평가하여 왔다. 그러나 기계적폐색과 함께 중요한 병인으로 여겨진 전립선의 동적폐색에 대한 평가방법은 거의 전무하였다. 전립선의 탄성도를 평가하는 것이 이러한 동적폐색을 전적으로 대변할 수는 없으나, 전립선의 동적폐 색을 간접적으로 확인할 수 있는 유용한 검사 방법으로 여 겨진다. 특히 이 연구에서 제시한 방광경부 및 주변선종은 전립선의 동적폐색에서 가장 핵심적인 역할을 수행하는 해부학적 부위로 이 부위의 탄성도 평가는 학술적으로 또는 임상적으로 가치 있는 검사가 될 것이다.

한편 이 연구를 통해 BPH 에서 탄성초음파의 역힐에ᅵ 대한 가능성을 확인하였지만, 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 탄성 초음파를 시행하기 위해서는 기존의 회색조 초음파 기능에 부가적으로 탄성초음파 기능이 부착된 장비가 필요하며, 적절한 탄성초음파 영상을 획득하기 위해서는 추가적인 검사 시간이 소요되며, 숙련된 초음파전문의가 필요하다. 둘째, 연구에 포함된 대상이 주로 하부요로 증상이 심하지 않은 검진 환자들로서, 일반적으로 비뇨의학과 외래를 방문하는 환자군과 비교하여 임상적인 증상에 다소 차이가 있을 수 있다. 향후 이에 대한 추가적인 연구를 통하여 BPH/LUTS 환자를 중심으로 한 대상군에서의 연구가 필요할 것으로 생 각한다. 셋째, 이 연구에서 이용한 탄성초음파는 정량적 분석이 아닌 정성적 분석에 의존하므로 영상의 해석에 있어 주관이 개입될 수 있다. 그러나 전립선 내부의 불균질성을 감안하면 정성적 분석의 장점이 공존한다. 넷째, 방광경부의 탄성도에 따라 분류한 세 군에서 의미있는 전립선 용적 차이가 존재한다. 이는 전립선비대증의 진행에 따라 탄성도가 감소하며 이로 인한 임상 증상의 차이가 발생하는 것으로 해석할 수도 있으나, 향후 유사한 전립선 용적에서 탄성 도의 차이가 임상 증상을 초래하는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 다섯째, 심한 석회화 및 전립선이 과도하게 큰 경우 적절한 탄성초음파 영상을 획득하기 어려울 수 있다. 그러나 이러나 한계점은 추후 임상적 경험의 축적과 함께 하드웨어 및 소프트웨어의 기술적 보완을 통해 극복이 가능할 것으로 기대가 된다. 또한 요속검사 및 요역동학 검사를 통한 객관적 요역동학적 지표와 방광경부 탄성도의 상관관 계를 확인하는 연구가 필요할 것으로 생각한다.

방광경부 및 주변선종의 탄성도 변화는 전립선용적, 배뇨 증상 및 잔뇨와 의미있는 연관성을 보인다. BPH 가 진행할 수록 방광경부의 탄성도는 감소하고, IPSS 및 잔뇨가 통계 적으로 의미있게 증가하였다. 따라서 탄성초음파를 이용한 방광경부의 탄성도 측정은 BPH 병인을 이해하는데 도움을 줄 것으로 판단한다. 또한 방광경부의 탄성도는 BPH 진단 및 치료에 있어서 기존에 알려진 인자들과 더불어 부가적인 정보를 제공할 수 있는 새로운 임상적 요소가 될 수 있을 것으로 기대가 되며, 향후 추가적인 연구를 통해 학술적 가 치 및 임상적 효용성에 대한 검증이 필요할 것으로 생각한 다.