흉막삼출의 진단적 접근단계
진단적 접근 1단계 | 흉수가 누출액(transudate)인지 삼출액(exudate)인지 감별 (→ Light's criteria) - 누출액인 경우: 기저질환(심부전, 간경변) 치료
- 삼출액인 경우: 원인을 감별하기 위한 추가적인 검사 시행
- 주요 원인: 폐렴, 암, 결핵, 폐색전증 등
- 추가 검사: differential cell count, stain/culture, glucose, amylase, cytology 등
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진단적 접근 2단계 | 삼출액인 경우 원인질환을 감별하기 위한 검사 시행 - 삼출액의 모양
- 당 수치, 세포 분획검사(differential cell count), 미생물 검사, 세포 검사
- 일부 환자의 경우
- pH, amylase 수치, antinuclear antibody (ANA) 역가, rheumatoid factor 수치, adenosine deaminase (ADA), 지질 분석(lipid)
- 비용대비 효과는 낮지만 원인 감별에 반드시 필요하다.
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병력 및 신체검사
- 병력 및 신체검사소견에 따른 원인질환은 다음과 같다.
병력(증상)에 따른 원인질환
병력 | 원인 질환 |
이전에 복부 수술을 받은 경우 | 수술 후 발생한 흉막삼출, 횡격막하 농양(subphrenic abscess), 폐색전증 |
알코올 남용 혹은 췌장 질환 병력 | 췌장에 의한 흉막삼출(pancreatic effusion) |
기흉 치료를 받은 병력 | 결핵 농흉(Tb empyema), 농흉 연관 림프종(pyothorax-associated lymphoma), 포찬된 폐(trapped lung) |
Asbestos 노출력 | Mesothelioma, benign asbestos pleural effusion |
암 병력 | 악성 종양(malignancy) |
심장 수술 혹은 심근경색 과거력 | 관상동맥우회술에 의해 이차적으로 발생한 흉막삼출 |
혈액 투석을 오래 받은 경우 | 심부전, 요석, 요독 흉막염(uremic pleuritis) |
간경변 | 간성 수흉증(hepatic hydrothorax), 자발 세균농흉(spontaneous bacterial empyema) |
출산 | 산후 흉막삼출 |
위내시경, 식도 확장술 (esophageal dilatation) 받은 경우 | 식도천공에 의한 흉막삼출 |
HIV 감염 | 폐렴, 결핵, primary effusoin lymphoma, 카포시육종 |
약물 사용력 | 약제 유발 흉막질환 |
류마티스 관절염 | 류마티스 흉막염, pseudochylothorax |
Gonadotrophin에 의한 과배란 | 과자극 증후군에 이차적으로 발생한 흉막삼출 |
SLE | 루푸스 흉막염, 폐렴, 폐색전증 |
외상 병력 | 혈흉(hemothorax), 유미흉(chylothorax) |
발열 | 폐렴, 농흉, 결핵 |
객혈 | 폐암, 폐색전증, 결핵 |
체중감소 | 악성종양, 결핵, 혐기성세균에 의한 폐렴 |
징후(Sign)에 따른 원인질환
징후 | 원인질환 |
복수 | 간성 수흉증(hepatic hydrothorax), 난소암, 메이그증후군(Meigs’ syndrome) |
노작성 호흡곤란, 좌위호흡, 말초부종, 경정맥압상승 증후군 | 간부전, 협착심장막염(constrictive pericarditis) |
심낭마찰음(pericardial friction rub) | 심장막염(pericarditis) |
편측 하지 부종 | 폐색전증 |
진단 검사: 영상검사
흉부 방사선 촬영
- 가슴 X선
- Chest PA의 경우 흉수가 200 mL 정도 존재할 경우, Chest lateral인 경우 흉수가 50 mL 정도 존재할 경우 비정상 소견으로 나타난다.
- 소견: CPA blunting, meniscus form haziness (lateral view)
- CT 검사: 적은 양의 삼출액이 의심될 경우 시행한다.
소견 | 가능한 진단 |
가슴 X선 |
Large or massive pleural effusion (≥2/3 of the hemithorax) | - 암, 부폐렴흉수/농흉, 결핵, hepatic hydrothorax
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Massive effusion without contralateral mediastinal deviation | |
Bilateral pleural effusion | - 심부전 일 때 가장 흔하다
- 심부전(심비대), 암, lupus pleuritis
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Loculated effusion | - 염증이 심할 때 발생한다.
- 부폐렴흉수/농흉, 결핵, 혈흉, 농흉, 심부전
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Air-fluid level in the pleural space | - 기관지흉막루(Bronchopleural fistula), 흉수를 동반한 자발기흉, 외상, 식도파열
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종격 전위mediastinal shifting) | - 악성종양, 합병 부폐렴흉수(complicated parapneumonic effusion), 농흉이 있을 때는 흉수 반대쪽으로 종격전위가 발생할 수 있다.
- 폐암에 의한 기관지폐쇄나 중피종(mesothelioma) 등에 의한 mediastinum encasement가 발생하면 흉수와 같은 쪽으로 발생가능
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가슴 CT |
Pleural thickening | - 암(전이암 혹은 중피종), 농흉 혹은 혈흉의 기질화(organization), 결핵, pleurodesis, 석면노출, coronary artery bypass surgery, 요독증
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Pleural nodules of masses | |
Bilateral mediastinal lymphadenopathy | - 암(전이암 혹은 림프종), sarcoidosis
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Unilateral mediastinal lymphadenopathy | |
Pericardial effusion | |
진단 검사: 검사실 검사(흉수 검사)
진단적 흉수천자(thoracentesis) - 흉부 옆누움사진(decubitus)에서 10 mm 이상이 되거나 고여 있는 흉막 유출이 있는 경우 반드시 고려한다.
- 만일 확실하게 울혈심부전이 의심이 되면 흉수천자는 심부전치료가 될 때까지 연기할 수 있다.
- 환자가 열이 나거나 흉막통증을 느끼거나 양쪽 흉수 양이 다른 경우 지체하지 말고 천자를 실시한다.
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1번째 포인트: 누출액(transudates)이냐? 삼출액(exudates)이냐? | - 누출액과 삼출액은 한 가지 기준만을 분류할 때 10% 정도에서 잘못 분류될 수 있다.
- 누출액인 경우
- 만일 임상적으로 누출액으로 진단된 경우는 더 이상의 흉수의 진단적 검사가 필요 없다.
- 치료: 원인 질환(심부전, 간경화, 신장질환 등)을 치료
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2번째 포인트: 삼출성 흉수(exudates)인 경우 원인은 무엇인가? | |
주요 흉수검사 방법
기본적인 검사 | 추가적인 검사 |
- Adenosine deaminase(ADA)
- Cytology
- Glucose
- Lactate dehydrogenase (LDH)
- LDH fluid to serum ratio
- Protein fluid to serum ratio
- Red blood cell count
- White blood cell count/differential: Lymphocytes, Eosinophils, Neutrophils
| - Amylase
- Cholesterol, Triglycerides
- Culture
- Hematocrit fluid to blood ratio
- Interferon
- NT-proBNP
- pH
- Polymerase chain reaction
- Tumor markers
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transudate(누출액, 여출액)이냐? exudate(삼출액)이냐?
혈청과 흉수의 단백질 농도
- 혈청과 흉수의 단백질 농도가 3.1 gm/dL 이상인 경우 환자는 대부분 exudate일 가능성이 높다.
Light's Criteria
- exudate과 transudate을 감별하는 데 가장 기준이 되는 지표
- 장점: 99%에서 정확하게 분류가능
- 단점: transudate 환자를 exudate 환자로 잘못 분류 가능
Light's criteria 내용
- 흉수와 혈청의 protein과 LDH 농도로 감별을 한다.
- 흉수 protein 대 혈청 protein 비(Pleural protein / serum protein): >0.5 (절대값: > 3.0 gm/dL)
- 흉수 LDH 대 혈청 LDH 비(pleural LDH / serum LDH): >0.6 (절대값: > 200 IU/L)
- 흉수 LDH(pleural LDH): > 혈청 정상치(serum normal upper limit)의 2/3
- 삼출성 흉수(exudate): 위 기준 중 최소한 한 개 이상에 해당
- 누출성 흉수(transudate): 위 기준에 하나도 맞지 않는 경우
Cf. 혈청-흉수 albumin gradient(serum-pleural protein gradient) - 환자가 transudate 환자로 의심되나 exudate의 기준을 만족하는 경우 혈청-흉수 albumin gradient를 측정하는 것이 좋다.
- Light's criteria를 만족하더라도 serum-pleural protein gradient가 3.1 이상이면 transudate로 진단한다.
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exudates인 경우 원인은 무엇인가?
- 다음과 같은 소견을 통해 원인을 밝힐 수 있다.
흉막 삼출액의 모양
- 흉수의 보이는 모양을 기술하고 냄새를 맡는다.
- 혈성인 경우
- 혈색소가 말초 혈액의 50% 이상인 경우 → 혈흉(hemothorax)으로 흉관삽입 고려
- 혈색소가 말초 혈액의 1% 미만인 경우 → 임상적 의의는 없다.
- 혈색소가 말초 혈액의 1-50% 사이인 경우 → 악성 종양, 폐색전, 외상 등을 고려
- 액이 혼탁하거나, 우유빛, 혹은 혈성인 경우 → 상층부(supernatant)를 검사
- 처음부터 혼탁하였으나 원심분리에서 사라지는 경우 → 혼탁의 원인은 세포나 그 찌꺼기(debris) 가능성이 높다.
- 원심분리 후에도 탁한 경우 → 유미흉(chylothorax)나 가성유미흉(pseudochylothorax)일 가능성이 높다.
- 유미흉과 가성유미흉의 감별: 병력, 콜테스테롤 결정(cholesterol crystals) 분석, 상층부 지질분석에 의해 감별한다.
| 유미흉(chylothorax) | 가성유미흉(pseudochylothorax) |
병력 | 급성이고 흉막은 두꺼워지지 않는다. | 만성이고 흉막이 비후되어 있다. |
콜레스테롤 결정 분석 | 콜레스테롤 결정이 없다. | 콜레스테롤 결정이 있다. |
상층부 지질분석 | 중성지방 농도가 보통 110 mg/dL (1.24 mmol/L) 이상이다. | 중성지방 농도는 증가되지 않는다. |
흉수의 양상에 따른 원인질환
흉수의 모양/냄새 | 원인질환 |
하얀 밀크색 | 가성유미흉, 유미흉 |
양이 적고 썩은 냄새가 나는 경우 | 세균감염(혐기성 감염) |
소변양상 | 뇨흉(urinothorax) |
썩은 내 | 혐기성 농흉 |
답즙 양상 | 유미흉 |
검은색 | 아스페르길루스(Aspergillus) 감염 |
혼탁 | 농흉 |
음식물 찌꺼기 | 식도파열 |
혈액 | 외상, 폐색전증, 석면 관련 흉막삼출, 폐렴, 악성종양, 심근경색 후 발생한 흉막삼출 |
단백질
- 흉수 단백질은 대부분 삼출액에서 증가되어 있어 삼출성 흉수의 감별 질환에 유용하지 못하다.
- 단백질이 5.0 g/dL이상인 경우 → 결핵성 늑막염
- 단백질이 아주 낮은 경우(<0.5 g/dL) → 뇨흉(urinothorax), 복막 투석액의 이동액체, CSF의 가슴막 내 누출 등
LDH
LDH란?
- 흉막 삼출액의 LDH는 혈청에서 여과되어 발생하기 때문에 혈관 투과성의 지표가 된다.
- 세포 내 효소로 세포 변동속도나 흉막 내 염증의 정도를 반영한다.
- 보통 천자 시마다 LDH 농도를 측정한다.
임상적 유용성
- 감별진단: 대부분의 삼출액에서 증가되어 삼출액의 감별진단에는 유용성은 없다.
- 질병의 경과 평가에 유용
- LDH의 농도가 증가추세를 보이는 경우: 흉막 내 염증이 나빠지고 있는 것으로 판단, 적극적인 검사 실시
- LDH 농도가 감소추세를 보이는 경우: 호전되는 것으로 판단, 경과관찰
당(glucose)
- 당은 진단이 불확실한 삼출액에 반드시 검사한다.
당이 높게 측정되는 경우 | 당이 낮게 측정되는 경우(<60 mg/dL, 3.33 mmol/L) |
systemic lupus erythematosus (SLE) 흉수 당 농도: ≥80 mg/dL (4.44 mmol/L) | 7개 정도의 원인으로 압축 - 부폐렴 흉수
- 악성 흉수
- 결핵성 늑막염
- 류마티스 흉수(rheumatoid pleuritis)
- 혈흉
- 폐흡충증
- Churg-Strauss 증후군
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- 부폐렴 흉수, 흉막액 당 농도가 40 mg/dL (2.22 mmol/L) 이하인 경우 → 반드시 흉관 삽입 고려
- 류마티스 흉수: 흉수 당 농도가 30 mg/dL (1.66 mmol/L) 이하인 경우가 흔함
흉수 백혈구 수와 세포분획(Differential count)
백혈구 수
- 정상 흉수의 세포수: ~1,700 cells/mm3
- 삼출액과 누출액의 감별: 주로 1,000/mm3을 기준으로 구분
- 세포수가 10,000/mm3 이상인 경우: 농흉, 부폐렴 흉수, 췌장염, 폐색전증, 교원성 질환, 악성 종양, 결핵
세포분획(differential count)
- 백혈구 수보다 더 유용한 경우가 많다.
- 정상 분포의 변화는 질병 변화의 근거를 제시한다.
- 정상인 경우: macrophages (75%), lymphocytes (23%)
세포분획 | 해당 원인 |
다형핵 백혈구 증가 | |
단핵 세포 증가 | |
호산구 증가 | - 대부분 흉수 호산구 증다증(≥ 10% eosinophils)은 흔히 흉막에 공기나 혈액으로 인해 발생한다.
- 첫 천자에는 없다가 추가 천자 때 많은 호산구를 관찰할 수 있는데 이것은 당시 들어간 공기나 혈액 때문에 발생한다.
- 그 외 원인: 특발성 40%, 악성 종양 17%, 부폐렴흉수 13%, 결핵 6%, 폐색전 4%, transudates 8%, 기타 13%
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소림프구(small lymphocytes) 증가 | - 소임파구(small lymphocytes)가 50% 이상인 경우 악성이나 결핵을 시사한다.
- 조직 검사에 의한 확진 필요
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세포검사(cytology)
- 진단이 불확실한 모든 환자의 흉수는 세포진검사를 실시한다.
pH와 PCO2
- 흉수 pH가 감소하는 경우(7.20 이하인 경우) 생각해야 할 질환
- 합병 부폐렴흉수(complicated parapneumonic effusion)
- 식도 천공
- 류마티스 흉막염 결핵성 늑막염
- 악성 질환
- 혈흉
- 전신 산성 상태(systemic acidosis)
- 폐흡충증
- 루푸스 흉막염(lupus pleuritis)
- 뇨흉(urinothorax)
pH 감소의 임상적 의의
- pH가 감소하는 이유: 흉막 내 CO2가 축적되어 lactic acid가 생성되기 때문
- 부폐렴흉수 환자에서 흉관 삽입이 필요한지 결정할 때 유용하다.
- pH가 감소하면 염증이 진행한 것이기 때문에 배액이 필요하다.
- 흉수 pH의 측정은 부폐렴흉수에 필요하다.
- 낮은 pH는 낮은 당 수치와 연관이 많다.
동맥혈 pH의 측정
- 흉수 pH를 측정할 때 동맥혈 pH도 같이 측정할 것
- 동맥혈 pH는 반드시 동맥혈 가스 측정기로 측정할 것
Adenosine deaminase(ADA)
- 결핵성 삼출액의 감별에 중요한 검사법이다.
- 수치가 낮은 경우(< 40 U/L) 결핵성을 배제하는 데 유용
기타
기타 유용한 검사
검사 | 관련된 원인 |
콜레스테롤, 중성지방 | 유미흉(Chylothorax), 가성유미흉(pseudochylothorax) |
적혈구용적률(Hematocrit) | 혈흉(Hemothorax): > 50% 혈청 Hct |
아밀라제(Amylase) | 췌장염, 식도파열 |
NT-proBNP | 심부전(증가되어 있는 경우) |
Creatinine | 뇨흉(Urinothorax): 흉수 creatinine > 혈청 creatinine |
중합효소연쇄반응(PCR) | 결핵, 폐렴알균감염 |
종양표지자: CEA, CA 15.3, CA 549 CYFRA 21-1 CA 125, HER-2/neu | 유방암 폐암 난소암, 자궁내막암, 유방암 |
Complement C4 | 류마티스관절염(감소되어 있는 경우) |
원심분리법 | 농흉을 유미흉 혹은 가성유미흉과 감별하기 위함 |
CA, cancer antigen; CEA, carcinoembryonic antigen; CYFRA, cytok-eratin-19 fragments; HER, human epidermal growth receptor; NT-proBNP, N-termi-nal pro B-type natriuretic peptide.
진단 검사: 침습적 검사
- 삼출액이 진단이 어려운 경우 여러 방법으로 흉막 조직검사를 실시한다.
- 방법: 침생검, pleuroscopy, video-assisted thoracoscopic surgery (VATS), 개흉생검
흉수의 진단흐름도
- 진단적 흉수천자(thoracentesis)는 흉부 옆누움사진(decubitus)에서 10 mm 이상이 되거나 고여 있는 흉막 유출이 있는 경우 반드시 고려한다.
- 누출성 흉수와 삼출성 흉수의 감별에 Light’s criteria가 가장 중요하다.
- 누출성 병변은 기저 질환의 치료가 중요하다.
- 삼출성 병변은 흉수의 모양, 세포수, 세포 분획, 미생물, 세포 검사, 당 농도, pH, 지질 분석, ADA 수치, 흉막 생검을 통하여 원인 질환을 감별하고 해당 원인질환에 대한 치료를 시행한다.
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참고자료
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- Saguil A, Wyrick K, Hallgren J. Diagnostic approach to pleural effusion. Am Fam Physician 2014;90(2):99–104.
- Light RW, Macgregor MI, Luchsinger PC, Ball WC Jr. Pleural effusions: the diagnostic separation of transudates and exudates. Ann Intern Med 1972;77(4):507–13.
- Light RW, Erozan YS, Ball WC Jr. Cells in pleural fluid. Their value in differential diagnosis. Arch Intern Med 1973;132(6):854–60.
- Jang TW. Transudates vs. Exudates Pleural Effusion. Korean J Med 2011;81:135–42.
- McGrath EE, Anderson PB. Diagnosis of pleural effusion: a systematic approach. Am J Crit Care 2011;20(2):119–127; quiz 128.
- Na MJ. Diagnostic Tools of Pleural Effusion. Tuberculosis and Respiratory Diseases 2014;76(5):199.