의학
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의학 석사학위
석사학위
석사학위 논문
석사학위
논문
논문
논문
정상
정상
정상
정상 한국인의
한국인의
한국인의 반월상
한국인의
반월상
반월상 연골의
반월상
연골의
연골의
연골의
형태학적
형태학적
형태학적
형태학적 계측과
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혈관
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분포
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아
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정상
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정상
정상 한국인의
한국인의
한국인의 반월상
한국인의
반월상
반월상 연골의
반월상
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형태학적
형태학적
형태학적 계측과
계측과
계측과
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혈관
혈관
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분포
분포
분포
지도교수 민
지도교수 민
지도교수 민
지도교수 민 병
병
병
병 현
현
현
현
이
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이
이 논문을
논문을
논문을
논문을 의학
의학
의학 석사학위
의학
석사학위
석사학위 논문으로
석사학위
논문으로
논문으로
논문으로 제출함
제출함
제출함.
제출함
2002
년
년
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년 2월
월
월
월
아
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주
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훈
훈
훈
김상훈의
김상훈의
김상훈의
김상훈의 의학
의학
의학
의학 석사학위
석사학위
석사학위
석사학위 논문을
논문을
논문을
논문을 인준함．
인준함．
인준함．
인준함．
심사
심사
심사
심사 위원장
위원장
위원장
위원장 민
민
민
민 병
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2001
년
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년
년 12월
월
월 21일
월
일
일
일
- 국문 요약 -정상 정상정상 정상 한국인의한국인의한국인의한국인의 반월상반월상반월상반월상 연골의연골의연골의연골의 형태학적형태학적 계측과형태학적형태학적 계측과계측과계측과 혈관혈관혈관혈관 분포분포분포분포 반월상 연골의 혈관 분포는 다른 조직과는 달리 일부분에 제한되어 있는 것으 로 알려져 있으며 임상적인 중요성에 비하여 연구가 매우 미진하였다. 1982년 Arnoczky는 사체 실험을 통해 그 혈관 분포가 주로 주변부에서 중심으로 이어지 며 내측 반월상 연골의 경우 주변부 25-30%, 외측 반월상 연골의 경우 주변부 25%내에 국한되어 있다는 연구 결과를 보고하였으며 이후 반월상 연골의 혈관 분포에 대한 연구 결과가 보고되고 있지 않다. 이에 저자들은 정상 한국인의 반 월상 연골의 형태학적 계측과 혈관 분포를 조사하여 이를 연령간의 차이와 해부 학적 위치에 따른 차이를 비교하고자 한다. 저자들은 2000년 3월부터 2001년 8월까지 총 21명의 사체에서 반월상 연골을 채취하여 이를 연령별로 3군으로 구분하였고 각각을 균일한 크기로 전각을 3개, 체부를 4개, 그리고 후각을 3개의 절편으로 나누어 각각을 Hematoxyline-Eosin 염 색과 Immunohistochemistry 염색 (CD34)을 시행하여 반월상 연골의 폭 (width)과 혈관의 분포를 측정하였다. 반월상 연골의 평균 폭 (width)은 내측 반월상 연골이 10.49±2.92mm, 외측 반월 상 연골이 10.55±2.05mm로 측정 되었으며 혈관이 분포하는 주변부의 평균 범위 는 내측 반월상 연골이 20.29±8.44%, 외측 반월상 연골이 18.99±7.03%로 측정 되 었다. 해부학적 위치에 따른 혈관 분포는 전각의 혈관 분포가 가장 풍부하며 후각의
혈관 분포가 가장 빈약한 것으로 나타났으며 이는 통계학적으로 유의하였다 (p <0.05). 외측 반월상 연골의 경우 후각의 혈관 분포가 가장 풍부하며 체부의 혈 관 분포가 가장 빈약한 것으로 나타났으며 이는 통계학적으로 유의하였다 (p <0.05). 연령 군별 혈관 분포의 차이는 내측 반월상 연골과 외측 반월상 연골에서 모 두 연령이 증가함에 따라 전각, 체부, 후각의 혈관 분포가 모두 감소하는 것으로 나타났다 (p <0.05). 외측 반월상 연골의 경우 전각에서 제 1군이 21.36±6.44%, 제 2군이 19.98±5.22%, 제 3군이 18.29±6.65%로 측정되었으나 통계학적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다 (p=0.327). 체부와 후각의 경우 혈관 분포가 모두 감소하 는 것으로 나타났다 (p <0.05). 결론적으로 본 연구를 통해 정상 한국인의 반월상 연골의 평균 폭과 혈관 분 포의 범위의 계측치를 얻을 수 있었으며 해부학적인 위치에 따라 내측과 외측 반월상 연골의 혈관 분포가 다르고 또한 연령이 증가함에 따라 내측 반월상 연 골은 전각, 체부, 후각 모두 혈관 분포가 감소하며 외측 반월상 연골은 체부와 후각에서 연령이 증가할수록 혈관 분포가 감소함을 알 수 있었다. 핵심되는 말 : 반월상 연골, 형태학적 계측, 혈관분포
차
차
차
차 례
례
례
례
국문요약 1 차례 3 그림 차례 4 표 차례 5 I. 서론 6 II. 대상 및 방법 8 A. 대상 8 B. 방법 8 1. 조직의 구획 분할 9 2. 조직 염색 10 3. 반월상 연골의 형태학적 계측 12 4. 반월상 연골의 혈관 분포 13 5. 결과 분석 및 통계 처리 14 III. 결과 15 A. 반월상 연골의 폭 15 B. 반월상 연골의 혈관 분포 16 1. 해부학적 위치에 따른 혈관 분포의 차이 16 2. 연령 군에 따른 반월상 연골의 혈관 분포의 차이 17 IV. 고찰 20 V. 결론 24 참고문헌 26 영문요약 27그
그
그
그 림
림
림
림 차
차
차 례
차
례
례
례
Fig. 1. Medial and lateral meniscus are divided into same sized 10 segments.
Fig. 2. Method for measurement of width (A) and red zone (B). R-ratio(%) = B/A x
100
Fig.
.
3.
.
3A : Hematoxyline-Eosin stain of meniscus. 3B : Immunohistochemical
stain (CD34) of meniscus.
표
표
표
표 차
차
차
차 례
례
례
례
Table 1.
.
General characteristics of materials include age, sex, location of harvested
meniscus, and cause of death.
Table 2. Width of medial and lateral meniscus is measured and averaged.
Table 3.
.
Red zone ratio of medial and lateral meniscus is measured and compared
between its anatomical locations.
Table
.
4. Red zone ratio of the popliteal hiatus is compared to other zone.
Table 5.
.
Red zone ratio of medial and lateral meniscus is measured and compared
between the age groups. Graphs show body portion of the medial meniscus
and posterior horn of the
lateral meniscus have a proportional decrement of
red-zone ratio according to the age.
I.
서
서
서
서 론
론
론
론
반월상 연골은 슬관절을 이루는 대퇴골 과(condyle)와 경골 고평부(plateau) 사이에 한 쌍으로 존재하는 구조물로서 직립 시 전달되는 하중을 균등하게 분산 시키는 역할과 함께 슬관절의 안정성, 관절 액의 분산 등의 역할을 하는 구조물로 알려져 있다. 그러나 과거에는 반월상 연골이 하지의 근육이 퇴화되어 슬관절 내에 남아 있는 것으로 이해되어 심지어 전방 십자 인대의 재건술에 반월상 연골을 이용한 경우가 보고 되기도 하였다. 그 후 반월상 연골의 기능에 대한 연구가 진행되면서 직립 시 반월상 연골이 체중에 의한 하중을 효율적으로 전달하고 보행 시 또는 높은 곳에서 착지 시 발생하는 축성 압박력 (axial compression force)을 흡수하는 충격 완화 (shock absorption) 기능, 관절 연골의 마찰을 최소화 하는 기능, 그리고 슬관절 내에서 관절 액을 골고루 분산시키는 기능 등을 담당한다는 사실이 알려지면서 반월상 연골에 대한 중요성이 부각되게 되었고 Fairbank는 반월상 연골을 절제한 환자를 추시한 결과 슬관절의 퇴행성 관절염이 증가 하였으며 퇴행성 관절염의 정도는 절제한 반월상 연골의 절제 절제된 양과 비례한다고 보고하였다1). 따라서 최근에는 반월상 연골의 손상 시 손상된 반월상 연골의 절제술보다는 가능한 반월상 연골을 봉합하여 수복 시키려는 노력이 강조되고 있는데, 이러한 반월상 연골의 봉합 결과는 손상 부위의 혈관의 분포 여부에 따라 결정적으로 영향을 받는다고 알려져 있다. 문헌에 의하면 1936년 King은 동물 실험 모델에서 반월상 연골의 손상의 치유에 있어 필수적인 요소로 반월상 연골내의 혈관 분포를 지적하였다. 하지만 반월상연골의 혈관 분포에 대한 연구는 매우 드문 편으로 1982년 Arnoczky가 사체 실험을 통해 내측 반월상 연골의 경우 주변부 25-30%, 외측 반월상 연골의 경우 주변부 25%까지 혈관이 주행한다고 발표하였으며 이는 대부분 반월상 연골과 관절낭의 연결부분 (menisco-capsular junction)내에 분포하고 있는 perimeniscal capillary plexus (PMCP)에서 시작되며 이 PMCP는 외측 상,하 슬 동맥 (lateral superior, inferior genicular artery)에 의해 공급 받는다고 하였다2). 1983년 Clark등은
사체 실험을 통해 출생 후 3-9개월 이전에는 혈관이 반월상 연골의 전체 직경을 통해 분포하나 그 후에는 주변부 1/3에 국한된다는 바를 보고하였다4). 그러나 반월상 연골의 혈관 분포에 대한 연구는 그 후 슬관절의 다른 구조물에 대한 괄목할만한 연구에 비해 활발히 진행되지 못하였으며 출생 후 연령이 증가 함에 따라 혈관 분포가 어떻게 변화하는지 그리고 반월상 연골의 해부학적 위치에 따라 혈관 분포의 차이가 있는지, 만일 있다면 어떻게 다른지 등의 많은 의문점을 해결해 주지 못하고 있다. 이에 대해 저자는 정상 한국인의 반월상 연골을 사체로부터 획득하여 조직학적 분석을 통해 정상 한국인의 반월상 연골의 혈관의 분포를 조사하고 부가적으로 정상 한국인의 반월상 연골의 크기에 대한 형태학적 계측치를 조사하고자 하였다.
II.
대상
대상
대상
대상 및
및
및
및 방법
방법
방법
방법
A. 대상 실험은 2000년 3월부터 2001년 8월까지 국립과학수사연구소에서 슬관절의 부검을 통해 총 21구의 사체에서 획득한 반월상 연골을 대상으로 하였으며 실험 대상의 선정 기준은 사망 후 3일 이내의 사체로써 사망 후 냉장 보관되었던 사체 중 슬관절의 병력이 없고, 슬관절의 외상력이 없고, 조직 획득 시 반월상 연골의 손상이 없었던 경우로 하였으며 이 중 사망 원인이 익사, 화재사 등 조직의 변성 되었을 가능성이 있는 경우는 제외하였고 이를 연령에 따라 3군으로 분류하였다. 즉, 10세 이상 30세 미만의 7구의 사체에서 획득한 7쌍의 반월상 연골 제 1군으로, 30세 이상 50세 미만의 8구의 사체에서 획득한 8쌍의 반월상 연골을 제 2군으로, 그리고 50세 이상의 6구에서 획득한 5쌍의 반월상 연골과 내측 반월상 연골 1개를 제 3군으로 하였다 (표 1). B. 방법 부검을 통해 얻은 반월상 연골은 주변부의 연부 조직을 육안적으로 가능한 부분까지 절제하였으며 이를 Hematoxyline-Eosin 염색과 CD34를 이용한 Immunohistochemical 염색을 위한 조직 표본으로 제작하였고 이에 대해 광학 현미경과 영상 분석 프로그램 (image analyzer)을 이용하여 혈관 분포와 형태학적 계측을 실시하였다.Table 1. General characteristics of materials include age, sex, location of harvested
meniscus, and cause of death.
1. 조직의 구획 분할
각각의 반월상 연골을 내측 첨단부에 수직이 되는 가상의 선을 기준으로 균등한 크기의 10개의 절편으로 나누었으며 이중 전방에 위치한 3개의 절편 A1, A2, A3를 반월상 연골의 전각 (anterior horn)으로 구분하고, 후방에 위치한 3개의 절편 P1, P2, P3를 반월상 연골의 후각 (posterior horn)으로 구분하였으며, 그
Knee joint
Group
Sex
Age
Rt
Lt
Cause of death
F
16
MM
LM
Traffic accident
M
16
MM
LM
Traffic accident
M
19
MM
LM
Fall down
M
19
MM
LM
Traffic accident
M
26
MM
LM
Fall down
M
26
MM
LM
Asphyxiation
1
M
27
MM
LM
Fall down
M
32
MM
LM
Fall down
M
32
MM
LM
Traffic accident
M
35
MM
LM
Asphyxiation
M
35
MM
LM
Unknown
M
37
MM
LM
Traffic accident
M
39
MM
LM
Asphyxiation
M
43
MM
LM
Stab injury
2
M
43
MM
LM
Traffic accident
M
51
MM
Asphyxiation
M
55
MM
LM
Asphyxiation
F
66
MM
LM
Unknown
M
66
MM
LM
Traffic accident
F
71
MM
LM
Asphyxiation
3
F
75
MM
LM
Unknown
중앙부를 반월상 연골의 체부 (body)로 정하여 B1, B2, B3, B4로 표기하였다 (그림 1). 이 중 각각의 외측 반월상 연골에 따라 popliteal hiatus에 해당되는 구획은 B3, B4 중 하나이거나 B3, B4 모두가 해당되었다. 각각의 절편에 대해 병리 조직용 잉크를 반월상 연골의 경골 접촉면에 도말 하여 조직 슬라이드 상에서 위치 확인을 용이하게 하였다.
Fig. 1. Medial and lateral meniscus are divided into same sized 10 segments.
2. 조직염색
반월상 연골은 채취 직후 10% formaldehyde에서 충분히 고정시켜 조직의 내부적 구조 및 성분 변화를 방지하였다. 그 후 disposable tissue embedding cassette에 넣고 고정 후 조직 내에 남아 있는 고정액을 제거하기 위해 흐르는 물에서 충분히 (3-4시간) 수세하였고 자동 침투기 (tissue processor; Shandon, Pittsburgh, PA)를 사용하여 탈수, 투명, paraffin 침투과정 (16시간)을 거쳤다. Paraffin침투가 끝난
시료는 section을 용이하게 하기 위해 일정한 모양의 paraffin block으로 제작하는 포매 (embedding)작업을 하였다. 포매 후 만들어진 paraffin block은 회전형 박절기 (rotary microtome)를 사용하여 4㎛ 두께로 박절 (section)하고 부유 온수조에서 박절된 paraffin 절편의 주름을 편 후 slide에 부착시켰다. 박절된 paraffin 절편은 60℃ oven에서 1시간 동안 paraffin을 녹여 시료가 slide에 더욱 견고하게 부착되게 하였다. 이렇게 oven에서 건조 시킨 slide를 xylene에 처리하여 조직 내부와 외부에 포매된 paraffin을 제거하고 함수과정을 거쳤다. Processing을 거친 slide는 염색을 위한 준비가 끝난 상태로서 관찰하고자 하는 바에 따라 Hematoxyline-Eosin 염색과 immunohistochemical (CD34) 염색을 하였다. (A) Hematoxyline-Eosin 염색 H-E 염색은 세포의 핵에 특이적으로 염색이 되는 hematoxyline 용액과 세포질에 염색이 되는 Eosin 용액을 이용한 염색법으로 본 연구에서는 반월상 연골의 혈관을 이루는 혈관 내피세포 (endothelial cell)의 위치 확인을 위해 실시하였다. 일반적으로 hematoxyline 염색에는 진행성 염색과 퇴행성 염색이 있으나 본 연구에서는 형태학적으로 세포의 핵과 세포질을 명확히 구별하여 관찰하기 위해 퇴행성 염색법을 따랐다. Processing이 끝난 slide를 먼저 hematoxyline 용액 (Gill’s hematoxyline)에 약 10분간 처리하였다가 흐르는 물에서 과도의 hematoxyline 용액을 세척하였다. 핵 이외의 부분에 묻은 hematoxyline 용액을 제거하기 위해 0.5% alcoholic HCl로 탈색한 후 중화과정으로 0.7% ammonia를 처리하였다. 그 다음 세포질의 염색을 위해 eosin 용액에서 1분간 처리하였으며 수세 후 탈수와 투명과정을 거쳐 광학 현미경으로 핵과 세포질의 염색상태를 관찰하였다.
(B) Immunohistochemical (CD34) 염색
immunohistochemical 염색은 혈관 내피 세포의 세포질에 특이적으로 염색되는 CD34 항체 (Novo Castra, Newcastle, UK)를 이용하였다5). 이는 조직의 탈파라핀
과정을 끝낸 후 pepsin으로 37℃ incubator에서 20분간 처리한 후 3% 과산화 수소를 사용하여 endogenous peroxidase를 차단시켜 주었다. Normal serum을 blocking agent로 이용하였고 일차 항체로서 CD34 antibody를 처리하고 biotin이 부착된 2차 항체 (biotinylated secondary antibody)를 사용하여 1차 항체를 인식시키고, streptavidin peroxidase reagent를 3차 항체로 하여 그 양을 증폭시켰다. 그 후 3차 항체에 부착되어 있는 효소의 활성 (peroxidase activity)으로 3,3’-Diaminobenzidine tetrahydrochloride dehydrate (DAB) 기질을 침착하게 하여 갈색의 염색물을 보이게 함으로써 1차 항원이 위치하는 곳과 발현되는 정도를 검별 할 수 있었다.
3. 반월상 연골의 형태학적 계측
반월상 연골의 형태학적 계측을 위해 반월상 연골의 폭 (width)을 측정하였다. 우선 각각의 표본에서 광학 현미경 하에서 영상을 얻고 이를 image-pro® plus (Media Cybernetics, Silver spring, MD)를 이용하여 반월상 연골의 내측 모서리에서 외측 경계부의 중앙부까지의 거리를 반월상 연골의 폭으로 정하였다. 단, 반월상 연골의 해부학적 위치에 따라 특이한 모양을 가지는 전각부의 A1, A2와 P2, P3절편에 대해서는 반월상 연골의 대퇴골 접촉면의 폭과 경골 접촉면의 폭을 각각 구하여 이의 평균값으로 정하였다 (그림 2).
Fig. 2. Method for measurement of width (A) and red zone (B).
R-ratio(%) = B/A x 100
4. 반월상 연골의 혈관 분포 H-E 염색과 CD34 염색을 시행한 반월상 연골의 표본을 광학 현미경 하에서 관찰하고 image-pro plus를 이용하여 내측 반월상 연골과 외측 반월상 연골의 각각의 구획에서 반월상 연골의 대퇴 경계부와 경골 경계부를 잇는 가상의 선을 반월상 연골의 주변부 경계선으로 정하였으며 이 경계면 주위에 위치해 있는 혈관 중 혈관의 내경 (vascular lumen)을 확인할 수 있는 혈관으로 반월상 연골의 가장 주변부에 위치한 perimeniscal capillary plexus(PMCP)를 확인하였다. PMCP에서 반월상 연골의 첨단을 반월상 연골의 폭(A)으로 하였고 PMCP에서 반월상 연골의 첨단부에 가장 가까운 혈관을 혈관이 분포하는 최장 거리(B)로 하여 각각 측정하였고 B/A 값을 혈관이 분포하는 범위인 red zone ratio로 정하고 이를 측정하였다(그림 3).(A)
(B)
Fig. 3. 3A : Hematoxyline-Eosin stain of meniscus. 3B : Immunohistochemical stain (CD34) of meniscus.
5. 결과 분석 및 통계 처리
내측과 외측 반월상 연골에서 각각 측정한 값에 대해 SPSS version 8.0을 이용하여 해부학적 위치에 따른 차이, 연령에 따른 혈관 분포의 차이의 통계학적 유의성에 대해 분석하였다.
III.
결과
결과
결과
결과
A. 반월상 연골의 폭 (width) 내측 반월상 연골의 폭 (width)은 전각이 8.38±1.79mm, 체부가 9.96±1.92mm, 그리고 후각은 13.40±2.69mm로 측정되었으며 외측 반월상 연골의 경우 전각이 10.03±1.67mm, 체부가 11.29±2.40mm, 그리고 후각은 10.09±1.54mm로 측정되었다. 이를 평균하면 내측 반월상 연골은 10.49±2.92 mm, 외측 반월상 연골이 10.55±2.05mm로 측정되었다 (표 2). 내측과 외측 반월상 연골의 해부학적 위치에 따른 폭의 차이의 통계학적 유의성을 검증하기 위해 One-way ANOVA test 를 시행하였으며 내측 반월상 연골에서 p=0.003, 그리고 외측 반월상 연골에서 p=0.013 으로 각각 통계학적 유의성을 나타내었다.Table 2. Width of medial and lateral meniscus is measured and averaged.
Width (mm) Zone MM LM Anterior Horn 8.38±1.79 10.03±1.67 Body 9.96±1.92 11.29±2.40 Posterior Horn 13.40±2.69 10.09±1.54 Average 10.49±2.92 10.55±2.05
B. 반월상 연골의 혈관 분포 1. 해부학적 위치에 따른 혈관 분포의 차이 반월상 연골 주변부의 혈관 분포 범위는 내측 반월상 연골 전체에서는 주변부 20.29±8.44%로 측정되었고 외측 반월상 연골 전체에서는 주변부 18.99±7.03%로 측정되었다. 반월상 연골의 해부학적 위치에 따른 혈관 분포는 내측 반월상 연골 의 경우 전각이 24.44±10.14%, 체부가 20.23±6.99%, 후각이 16.16±6.06%로 측정되 었고 세 부위간의 혈관 분포의 차이는 통계학적으로 유의하게 나타났다 (p<0.05). 외측 반월상 연골의 경우 전각이 20.04±6.05%, 체부가 16.50±5.58%, 후각이 21.25±8.58%로 측정되었고 세 부위간의 혈관 분포의 차이 또한 통계학적으로 유 의하게 나타났다 (p<0.05). 내측 반월상 연골의 혈관 분포의 실측 거리는 전각에 서 1.93±0.53mm, 체부에서 1.97±0.64mm, 후각에서 2.10±0.68mm로 측정되었으며 내측 반월상 연골의 전체 평균 실측 거리는 1.99±0.62 mm로 측정되었다. 외측 반월상 연골의 경우 전각에서 1.97±0.58mm, 체부에서 1.81±0.57mm, 후각에서 2.07±0,66mm로 측정되었으며 외측 반월상 연골의 전체 평균 실측 거리는 1.94±0.61mm로 측정되었다. 내측 반월상 연골의 경우 해부학적 위치에 따른 통계 학적으로 유의한 차이는 없었으나 외측 반월상 연골의 경우 체부의 실측 거리가 다른 부위에 비해 통계학적으로 유의하게 감소되어 있었다 (p<0.05). 또한 내측
반월상 연골과 외측 반월상 연골의 혈관 분포의 실측 거리에는 통계적으로 유의 한 차이를 보이지 않았다 (표 3). Popliteal hiatus에 해당하는 부위의 혈관 분포는 16.63±6.16%로 측정되어 다른 부위의 혈관 분포 비율인 19.58 ±7.13%에 비해 통
계학적으로 유의하게 낮은 값을 나타내고 있었다 (p<0.05) ( (표 4).
Table 3. Red zone ratio of medial and lateral meniscus is measured and compared
between its anatomical locations.
Table 4. Red zone ratio of the popliteal hiatus is compared to other zone.
2. 연령 군에 따른 반월상 연골의 혈관 분포의 차이
반월상 연골의 연령 군에 따른 혈관 분포의 차이는 내측 반월상 연골의 전각 에서 제 1군이 31.37±10.38%, 제 2군에서 22.29±9.83%, 제 3군에서 18.91±3.96%로 측정되었고, 체부의 경우 제 1군에서 24.68±8.49%, 제 2군에서 20.34±4.17%, 제 3
MM LM
Zone Red zone (mm) R-ratio (%) Red zone (mm) R-ratio (%) Anterior Horn 1.93±0.53 24.44±10.14 1.97±0.58 20.04±6.05 Body 1.97±0.64 20.23±6.99 1.81±0.57 16.50±5.58 Posterior Horn 2.10±0.68 16.16±6.06 2.07±0,66 21.25±8.58 Average 1.99±0.62 20.29±8.44 1.94±0.61 18.99±7.03 Zone R-ratio (%) Popliteal Hiatus 16.63±6.16 Others 19.58 ±7.13
군에서 14.67±3.45%로 측정되었으며 후각의 경우 제 1군에서 20.17±7.52%, 제 2 군에서 14.84±3.47%, 제 3군에서 12.86±4.03%로 측정되었으며 각 연령 군간의 혈 관 분포의 차이는 통계학적으로 유의한 차이를 나타냈다 (p<0.005). 외측 반월상 연골의 경우 전각에서 제 1군이 21.36±6.44%, 제 2군에서 19.98±5.22%, 제 3군에 서 18.29±6.65%로 측정되었고 체부의 경우 제 1군에서 18.71±6.09%, 제 2군에서 17.67±4.07%, 제 3군에서 11.54±3.83%로 측정되었고 후각의 경우 제 1군에서 26.14±10.33%, 제 2군에서 20.73±5.50%, 제 3군에서 15.24±5.76%로 측정되었다. 통계학적 유의성은 전각에서 p=0.327로 통계학적으로 유의한 차이를 보이지는 않 았으나 체부와 후각의 경우 p<0.005로 통계학적으로 유의한 차이를 보이고 있었 다(표 5).
Table 5. Red zone ratio of medial and lateral meniscus is measured and compared
between the age groups. Graphs show body portion of the medial meniscus
and posterior horn of the lateral meniscus have a proportional decrement of
red-zone ratio according to the age.
R-ratio (%)
MM LM
Zone Group I Group II Group III Group I Group II Group III Anterior Horn 31.37±10.38 22.29±9.83 18.91±3.96 21.36±6.44 19.98±5.22 18.29±6.65 Body 24.68±8.49 20.34±4.17 14.67±3.45 18.71±6.09 17.67±4.07 11.54±3.83 Posterior Horn 20.17±7.52 14.84±3.47 12.86±4.03 26.14±10.33 20.73±5.50 15.24±5.76 25.3±9.76 19.28±6.90 15.44±4.43 21.74±8.19 19.29±5.01 14.68±5.99 Average 20.29±8.44 18.99±7.03
(A) Medial meniscus (B) Lateral meniscus 0 10 20 30 40
Ant. Horn Body Post. Horn
Group I(10-30) Group II(30-50) Group III(over 50)
IV.
고찰
고찰
고찰
고찰
반월상 연골은 최근 들어 스포츠 손상의 증가로 인해 흔히 발생하는 슬관절 손상 중의 하나이다. 대부분의 반월상 연골의 손상은 크게 두 가지 방법으로 치료하게 되는데 그것은 파열된 반월상 연골을 절제해 내거나 봉합술을 시행하는 것이다. 파열된 반월상 연골을 봉합하는 경우 환자의 연령이나 파열의 크기, 위치, 그리고 동반 손상의 유무 등을 고려해야 하는데 그 중 가장 중요한 것은 파열된 위치이다. 즉, 반월상 연골의 혈관 분포가 존재하는 주변부 (소위 red-zone)의 파열이 있는 경우 반월상 연골의 치유 능력 (healing potential)이 있기 때문에 봉합이 가능하다. 따라서 반월상 연골 내의 혈관 분포가 가지는 임상적 의의는 크다고 할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 중요한 임상적 의의를 가지고 있음에도 불구하고 반월상 연골의 혈관 분포에 대한 연구는 지금까지 매우 제한적이었다. 반월상 연골에서도 해부학적 위치에 따라서 혈관 분포의 차이가 있는지 그리고 연령이 증가함에 따라 혈관 분포가 어떻게 변화하는지에 대한 의문을 해결해 주지는 못했다. 반월상 연골은 그 모양이 삼각형의 단면을 가지는 반원 모양의 3 차원적 곡선 구조를 가지고 있어 그 형태를 정형화하여 묘사하는 데는 기술적인 어려움이 있다. 본 연구에서는 반월상 연골의 단면을 얻고 이 단면에서 해부학적 부위에 따라 각각의 직경을 구하는 방법을 이용하여반월상 연골의 위치에 따른 폭을 구하고자 하였다. 고전적으로 반월상 연골의 모양은 막연히 내측 반월상 연골은 넓은 C-자 형, 그리고 외측 반월상 연골은 원형에 가까운 C-형이라고 기술되어왔다. 본 연구의 결과로 반월상 연골의 형태학적 기술을 좀 더 구체화할 수 있는데 즉, 내측 반월상 연골은 전각이 좁고 체부와 후각으로 갈수록 넓어지는 형태를 취하고 있으며, 외측 반월상 연골은 좁은 전각이 체부에서 넓어지면서 후각에서 다시 좁아지는 형태를 취한다라고 기술할 수 있다
.
반월상 연골의 혈관 분포에 대해 Arnoczky는 내측의 경우 주변부 25-30%, 그리 고 외측 반월상 연골의 경우 주변부 25%에 국한되어 있다고 기술하였으나 이는 반월상 연골의 주변부의 경계가 어디인지에 대한 정의가 부족하고 거시적인 (macroscopic) 측정법을 사용하였기 때문에 미세혈관의 분포를 간과한 결과를 보 일 수 있다. 반월상 연골의 해부학적 위치에 따른 차이에 대한 언급이 없다는 제 한점이 있다. 저자는 이러한 제한점을 보완하고자 조직학적으로 관절낭과 반월상 연골을 구분하여 기준점을 설정하고자 하였으나 조직학적으로 반월상 연골의 주 변부는 관절낭으로 특별한 경계가 없이 이행되는 것으로 나타나 새로운 방법을 시도하였다. 즉, 반월상 연골의 대퇴골 접촉면이 관절낭과 만나는 경계와 경골 접촉면이 관절낭과 만나는 점을 이어주는 가상의 선을 만들고 이 선상에서 가장 가까운 모세 혈관 총 (perimeniscal capillary plexus)을 기준으로 하였다. 해부학적 위치에 따른 혈관 분포의 차이를 조사하고자 반월상 연골을 10개의 균등한 구역 으로 나누고 이중 전방의 3개의 구역을 전각, 후방부 3개 구역을 후각이라고 정 의하고 그 중간 부분을 반월상 연골의 체부로 정의하였고 각각의 구역에서 혈관분포를 측정하여 이를 통계적 방법으로 비교하였다. 그 결과 내측 반월상 연골의 경우 전각에서 후각으로 갈수록 혈관 분포가 감소한다는 것을 알 수 있었으며 이는 체부의 혈관 분포가 주로 관절낭을 통해 주행하는 혈관에 의존하는데 비해 전각의 경우 관절낭에서 반월상 연골로 주행하는 혈관 이외에 경골 부착부를 통 한 혈관 분포와 대퇴골 접촉면을 덮고 있는 활막 (synovium)을 통해 반월상 연골 의 내부로 직접 주행하는 혈관이 주로 전각에 존재하는 것이 체부에 비해 혈관 분포가 많은 이유를 설명하는 근거가 될 수 있을 것이라 추측할 수 있을 것이다. 후각의 경우 통계학적으로 반월상 연골의 폭이 전각과 체부에 비해 후각에서 통 계학적으로 유의하게 크다는 사실과 혈관이 분포하는 실제 거리 (red zone)가 반 월상 연골의 전각과 체부 그리고 후각에서 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않는다는 사실에 근거하여 혈관 분포의 절대값에 비해 후각의 직경이 다른 부위 에 비해 넓기 때문이라고 추정된다. 외측 반월상 연골의 경우 내측 반월상 연골 과는 달리 전각과 체부 그리고 후각에서 비교적 일정한 폭을 가지기 때문에 후 각의 혈관 분포가 감소되지 않는 것으로 추정되며 체부의 경우 외측 반월상 연 골의 후외측에 슬와근 (popliteus)의 주행 부위인 popliteal hiatus가 위치하기 때문 에 급격한 혈관 분포의 감소를 보인다고 추정된다. 본 연구에서 특이할만한 점은 외측 반월상 연골의 후외측의 popliteal hiatus가 Arnoczky가 언급한 바2,3)와 같이
avascular하지 않고 비교적 hypovascular하다는 것인데, 이는 popliteal hiatus에서 슬 와근이 후하방에서 전상방으로 주행하기 때문에 슬와근의 하방에서 반월상 연골 에 부착되어 있는 관절낭을 통한 혈관 주행일 것이며 이러한 혈관 주행은 Arnoczky의 실험과 같은 반월상 연골의 수평 단면 (horizontal plane)보다는 관상 단면(coronal plane)의 관찰을 통해 보다 정확히 확인할 수 있다.
임상적으로 반월상 연골의 파열 시에 반월상 연골의 대퇴골 접촉면 상에서 관 절낭과의 경계에서의 거리를 참고하여 치유 (healing)의 가능성을 결정하는데 연 령이 증가함에 따라 반월상 연골의 혈관 분포는 감소하는 양상을 보이며 이는 노 화에 따른 반월상 연골의 퇴화 과정을 설명하는 기전의 하나로 해석할 수 있을 것 이다. 이러한 혈관 분포의 연령 증가에 따른 감소는 반월상 연골의 전 구역에서 관 찰되고 있는데 내측 반월상 연골의 경우 체부에서 그리고 외측 반월상 연골의 경 우 후각에서 가장 급격한 감소가 관찰되는데 이러한 혈관 분포의 감소는 반월상 연골의 손상이 호발하는 해부학적 위치와 상관 관계가 있을 것으로 추정되나 본 연구에서는 연령군의 구성 중 1세에서 10세 사이의 연령 군에서의 변화가 포함되 어 있지 않아 반월상 연골의 혈관 분포가 출생 후부터 어떠한 변화를 나타내는지 를 전체적으로 나타내지는 못하였으며 향 후 이에 대한 지속적인 연구를 통해 이 를 보완한다면 반월상 연골의 혈관 분포의 변화가 반월상 연골의 손상 기전에 어 떠한 영향을 주는지에 대한 포괄적인 설명이 가능할 것으로 사료되는 바이다.
V.
결론
결론
결론
결론
본 실험을 통해 정상 한국인의 반월상 연골의 해부학적 위치에 따른 폭이 내측 반월상 연골에서 평균 10.49±2.92mm, 외측 반월상 연골에서 평균 10.55±2.05mm로 측정 되었으며 내측 반월상 연골의 경우 후각으로 갈수록 그 폭이 넓어지는 형태를 취하고 있으며 외측 반월상 연골의 경우 전각과 후각에 비해 체부가 넓은 형태를 취하는 것으로 관찰되었으며 각각의 위치에 대해 이를 수치화할 수 있었다. 이는 정상 한국인의 반월상 연골에 대한 구체적인 측정치로서 의미가 있을 것이며 또한 한국인의 체형에 맞는 인공관절의 개발에도 활용될 수 있을 것이라 기대할 수 있을 것이다. 본 연구를 통해 반월상 연골의 혈관 분포가 해부학적 위치에 따라 일정하지 않으며 특히 내측 반월상 연골의 후각의 경우 혈관의 분포가 현저히 감소되어 있다는 것을 알 수 있었는데 이는 내측 반월상 연골의 후각이 쉽게 손상 받을 수 있다는 점을 설명할 수 있을 것이며 만일 이 부위의 봉합을 시도할 경우 혈 관이 분포하는 실제 거리가 2-3mm이며 다른 부위에 비해 치유(healing)가 가능한 부위가 상대적으로 좁다는 점을 유의한다면 보다 적절한 치료 방침을 세우는데 도움이 될 수 있을 것이다. 또한 반월상 연골의 혈관 분포가 연령이 증가함에 따라 반월상 연골의 해부학 적 위치에 관계없이 감소하며 특히 내측 반월상 연골의 체부와 외측 반월상 연 골의 후각에서 급격한 감소를 보인다는 사실을 알 수 있었으며 이것은 Clark 등이 보고한 바와 종합하여 볼 때 반월상 연골의 퇴화 과정(degenerative process)의 핵심적인 기전으로 추정되며 이에 대한 적극적인 연구를 통해 반월상 연골 손상 의 기전에 대한 이해와 치료에 대한 새로운 접근 방법이 모색될 수 있을 것이라 사료된다.
참
참
참
참 고
고
고
고 문
문
문 헌
문
헌
헌
헌
1. Fairbank TJ : Knee joint changes after meniscectomy. J Bone Joint Surg Br 30:664, 1948 2. Arnoczky SP, Warren RF: Microvasculature of the human meniscus. Am J Sports Med 10:
90-95, 1982
3. Arnoczky SP, Warren RF: The microvasculature of the human meniscus and its response to injury. Am J Sports Med 11:131-141, 1983
4. Clark CR, Ogden JA: Development of the menisci of the human knee joint. J Bone Joint Surg 65(4):538-547, 1983
5..Ramani P, Bradley NJ and Fletcher CDM: A new monoclonal antibody to endothelium: assessment of its diagnostic utility in paraffin sections. Histopathology 17:237-242, 1990
-ABSTRACT-Microvasculature and Morphplogic Measurement of
the Human Maniscus
Sang-Hoon Kim
Department of Medical Sciences
The Graduate School, Ajou University
(Supervised by Associate Professor Byoung-Hyun Min)
The microvasculature of the meniscus is restricted to a certain area and although it is of clinical significance, there are few reports on this subject. In 1982, Arnoczky reported that the microvasculature of the meniscus in cadavers was usually started at the periphery and ended in the central area. In the medial and lateral menisci, only 25-30%, and under 25% of the periphery contains vessels, respectively. There have been no reports on the microvasculature of the meniscus to date since then. Therefore, we evaluated the morphological measurement and microvasculature of the normal human meniscus in Koreans and also compared the difference according to age and anatomical location.
divided them into 3 groups according to age. The menisci were divided into the anterior horn, body, and posterior horn. Each division was divided into 3, 4, and 3 parts, respectively. All specimens were stained with Hematoxylin-Eosin and immunohistochemistry with CD34 was performed to measure the width of the meniscus and area of microvasculature.
The average width of the medial and lateral menisci were 10.49±2.92mm and 10.55±2.05mm, respectively. The average area of the microvasculature measured 20.29±8.44% in the medial meniscus and 18.99±7.03% in the lateral meniscus.
The microvasculature of the medial meniscus was most abundant in the anterior horn and least abundant in the posterior horn. The differences between these two divisions were statistically significant (p<0.05). The lateral meniscus showed the most vessels in the posterior horn and the least in the body, which was statistically significant (p<0.05).
The microvasculature area decreased with increasing age in all parts of the medial meniscus (p<0.05). However, in the lateral meniscus the average area of the anterior horn was 21.36±6.44%, 19.98±5.22%, and 18.29±6.65% in groups 1, 2, and 3, respectively. No significant difference was noted among these 3 groups (p=0.327). The body and posterior showed decreases in average area with increasing age (p<0.05).
In conclusion, we measured the average width and area of microvasculature in the normal human menisci of Koreans. Differences in the anatomical distribution of the vessels were noted of both the medial and lateral menisci. The area of microvasculature decreased with increasing age in all parts of the medial meniscus and body and posterior horn of the lateral meniscus.
