Vol. 16, No. 4, December, 2004
자기공명영상을 이용한 Kerboul 방법으로의 대퇴 골두 무혈성괴사 범위의 측정
김태윤・구경회・정순택*・하용찬*・최원철
서울대학교 의과대학 분당서울대학교병원 정형외과, 경상대학교 의과대학 정형외과학교실*
목적: 대퇴 골두 무혈성 괴사에 있어 자기공명영상 중 정중 관상면과 정중 시상면에서의 괴사 각도의 합을 측정하여 괴사 의 크기를 측정할 경우 향후 대퇴 골두의 붕괴를 예측함에 있어 정확한 지 알아보고자 하였다.
대상 및 방법: 단순 방사선 소견 상 대퇴 골두 무혈성 괴사의 소견을 보이는 환자들 중, Ficat 분류 I, IIA 및 IIB기에 해당하는 33명의 환자, 37고관절을 대상으로 고관절 자기공명영상을 촬영하였다. 괴사 크기의 평가를 위해 Kerboul 등 의 방법을 사용하였는데 전후 방사선사진과 측면 방사선 사진 대신 자기공명영상 중 정중 관상면과 정중 시상면에서의 괴 사 각도를 측정하고 두 값을 더하여 그 값이 200°미만인 경우를 제 1군으로 분류하고 200°~249°, 250°~299°, 300°이상인 경우를 각각 제 2, 3, 4군으로 분류하였다. 초기 방사선학적 및 임상적 평가 후 이들 37고관절을 무작위로 두 군으로 분류하여 각각 중심감압술과 보존적 치료를 시행하였으며 최소 5년 이상 또는 대퇴 골두 붕괴가 나타날 때까지 정기적으로 추시하였다.
결과: 제 4 군의 7고관절 모두와, 제 3군의 16고관절 모두가 36개월 이내에 대퇴 골두 붕괴 소견을 보였고, 제 2군의 9고관절 중 6예에서 대퇴 골두 붕괴 소견이 나타났으며, 제 1군의 5고관절에서는 대퇴 골두 붕괴가 없었다. 후향적으로 분석한 바 괴사 각도의 합이 190°미만인 경우에는(저 위험군) 대퇴 골두 붕괴가 없었고, 괴사 각도의 합이 240°보다 큰(고 위험군) 모든 예에서 붕괴 소견이 나타났으며, 190°와 240°사이의(중등도 위험군) 8고관절 중 4예에서 붕괴가 발생하였다.
결론: 대퇴 골두 무혈성 괴사환자의 자기공명영상을 이용한 괴사각 합산법이 향후 대퇴 골두의 붕괴 가능성을 예측하는 유용한 지표로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
색인 단어: 고관절, 대퇴 골두, 무혈성 괴사, 자기공명영상
서 론
대퇴 골두 무혈성 괴사는 흔히 대퇴 골두의 붕괴가 일어 나 고관절의 퇴행성 관절염을 유발하는 질환이다. 대퇴 골 두의 붕괴는 괴사 부위의 위치 및 크기에 따라 결정되며1 -
3 , 9 - 1 1 , 1 3 , 1 6 - 2 5 ), 일반 방사선 검사 및 자기공명영상을 이용하여
괴사부위를 측정하여 분류하고자 하는 여러 시도가 있었다
9 - 1 1 , 1 3 , 1 6 , 1 7 , 2 0 - 2 2 , 2 4 , 2 5 )
.
자기공명영상은 괴사부위의 크기를 측정하는데 있어 일 반 방사선 검사에 비하여 보다 정확한 것으로 알려져 있다
6 , 7 , 1 0 , 1 1 , 1 3 , 2 3 ). 괴사 부위의 크기는 삼차원적으로 이루어져야
하며 관상면과 시상면 모두에서 측정되어야 하는데 이는 관상면에서만 측정하는 경우 괴사 부위 측정이 부정확하여 향후 대퇴 골두 붕괴의 가능성을 평가하는데 있어 틀릴 수 있기 때문이다. 괴사 부위를 측정하는 이상적인 방법의 조 건이 갖추어야 할 조건으로는 측정 방법이 쉽고 간단해야 하고, 자기공명영상 소견에 근거하여야 한다. 또한 관찰자 사이의 오차가 적어 재현성이 높아야 하고, 향후 골괴사의 예후를 평가하는데 정확하여야 한다.
1 9 7 4년 Kerboul 등은9 ) 초기의 대퇴 골두 무혈성 괴사 에서 전후면 및 측면 방사선 검사를 시행하고 각각에서 측 정된 괴사 부위의 각도를 합산하여 괴사 정도를 평가하는 쉽고 간단한 방법을 발표한 바 있다. 본 연구에서는 이를 변형하여 고관절 자기공명영상 소견에서 정중 관상면과 정 중 시상면에서의 괴사 각도의 합을 측정하여 괴사 크기를
※ 통신저자: 구 경 회
경기도성남시분당구구미동300 분당서울대학교병원정형외과 Tel: 82-31-787-7190
Fax: 82-31-787-4056 E-mail: [email protected]
본 연구는한국인체기초공학연구재단의연구비지원(KOHTERF 2003-06)에 의하여이루어졌음.
평가하였고, 이 방법으로 향후 대퇴 골두 붕괴 가능성을 예측할 수 있다는 가설을 설정하여 이를 검증하고자 하였 다. 또한 저자들은 이 방법을 통하여 대퇴 골두 무혈성 괴 사에 이환된 고관절 중 예후가 좋은 경우와 좋지 않은 경 우를 식별하는 새로운 기준을 마련하고자 하였다.
대상 및 방법
1 9 9 0년 6월부터 1 9 9 2년 6월 사이에 일반 방사선 촬영 또는 자기공명영상에서 대퇴 골두 무혈성 괴사 소견을 보 인 경우 중, 대퇴 골두 붕괴의 방사선학적 소견이 없는 F i c a t5 ) 분류 상 I, IIA 및 I I B기에 해당한 3 3명, 37고관 절을 대상으로 전향적 연구를 시행하였다.
남자가 3 1명, 여자가 2명이었고, 평균 연령은 4 7세(범 위, 18~68세)였다. 유발 인자로 2 8명의 환자에서 알코올 남용의 과거력이 있었고, 3명에서는 고용량의 스테로이드 를 사용한 바 있었으며, 나머지 2명에 있어서는 특별한 유 발 요인을 찾을 수 없었다. 22고관절은 Ficat 분류 상 I기 에 분류되었고, 11고관절은 I I A기, 4고관절은 I I B기로 분 류되었다.
초기 검사로는 임상적 평가, 일반 방사선 검사, 그리고 자기공명영상 촬영을 시행하였다. 임상적 평가는 M e r l e d’Aubigne 등1 5 ) 에 의한 방법을 이용하여 이루어졌고, 전 후방 및 frog-leg 측면 방사선 검사를 시행하였다.
자기공명영상 검사는 2대의 1 . 0 -테슬라(tesla) 초전도 유닛(unit) 중 (Magnetom; Siemens, Erlangen, Germany, and 100X, Shimadzu, Kyoto, Japan) 하 나를 이용하여 촬영하였고, T1-강조 스핀-에코( s p i n - echo) 영상과 T 2 -강조 스핀-에코 영상을 관상면과 시상면 에서 얻었다. 촬영 단면은 5~10 mm 두께로 간격은 없었 고, 영상은 1 2 8×256 또는 2 5 6×256 매트릭스( m a t r i x ) 로 재구성되었으며, 자극 지수는 1에서 4였다.
골괴사의 정도 측정은 Kerboul 등9 )이 고안한 괴사각의 합산 방법을 변형하여 시행하였다. 즉 전후면과 측면 방사 선 사진에서의 괴사각 측정 대신 자기공명영상에서 대퇴 골두의 직경이 가장 크게 보이는 정중 관상면과 정중 시상 면에서의 괴사각을 측정하여 합산하였다. 정확한 측정을 위해 대퇴 골두의 직경이 25 mm에서 35 mm 정도 되도 록 정중 관상면과 정중 시상면을 확대한 영상을 얻은 후 측정하였다. 정중 관상면에서의 괴사 부위의 각도(A) 와 정중 시상면에서의 괴사 부위의 각도(B) 를 구하고 두 값 을 합하여 괴사각 합산을 구하였다(Fig. 1).
상기 방법의 재현성을 검토하기 위한 시험 검사를 시행 하고 1 0명의 서로 다른 정형외과 의사에 의하여 측정한 바 4 . 3 %의 변이계수를 나타내었다. 비록 단일 관찰자의 반복 에 따른 변이에 대한 측정은 시행하지 않았으나 이는 관찰 자간의 변이보다는 적을 것으로 생각되었다.
고관절들은 괴사각 합산( A + B )의 크기에 따라 네 군으로 분류하였다. 즉 합산이 2 0 0°미만인 경우를 1군, 200°에 서 2 4 9°사이를 2군, 250°에서 2 9 9°사이를 3군, 그리고 3 0 0°이상인 경우를 4군으로 정하였다.
초기 진단 후 무작위로 선택된 1 8고관절에 대해서는 중 심감압술 및 해면골 이식술을 시행하였고, 나머지 1 9고관 절에 대해서는 보존적 치료를 시행하였다. 과거 연구들5 , 2 2 ) 에서 중심감압술이 대퇴 골두의 붕괴를 막는데 효과적이며 골괴사의 호전을 가져올 수 있다고 보고된 바 있으나 최근 의 연구들4 , 8 , 1 2 , 1 4 , 1 6 , 2 7 )
에 따르면 중심감압술이 초기 골괴사의 추후 골두 붕괴를 막는데 있어 보존적 치료에 비하여 차이 가 없는 것으로 보고되고 있다. 이에 근거하여 치료 방법이 다른 두 군 사이에 대한 별도의 분석은 시행하지 않았다.
환자들은 처음 2년간은 매 3개월마다, 이후에는 매 6개월 마다 추시하였고, 일반 방사선 검사에서 대퇴 골두 붕괴가 보인 경우를 해당 고관절에 대한 연구의 종점으로 정하였으 며, 붕괴가 없었던 고관절들은 최소 5년 이상 추시하였다.
괴사 정도에 따라 분류된 네 군의 특성은 F i s h e r의 직접 확률법 또는 Kruskal-Wallis 검사를 이용하여 분석하였 다(two tailed α=0.05). 또한 초기 기재 시부터 골두 붕 괴 시기까지 혹은 최종 추시까지를 생존 기간으로 정의하 여 Kaplan-Meier 생존 곡선을 구하였으며 네 군 사이의 생존 분포를 비교하기 위하여 Log rank 검사를 시행하였 다. 그리고 Cox 분율위험모형을 이용하여 나이, 성별, 병 기, 치료방법에 따른 제 1 , 2군(괴사각 합산 < 2 5 0°) 고관절 들과 제 3 , 4군(괴사각 합산 > 2 5 0°) 고관절들의 h a z a r d r a t i o를 구하였다. 통계처리는 SPSS (version 7.5) for Windows (SPSS Inc., Chicago, IL)를 이용하였다.
결 과
모든 고관절들은 대퇴 골두 붕괴가 일어날 때까지 혹은
Fig. 1. The calculation of the combined necrotic angle from MRI scan. (A) The angle of necrotic area in mid- coronal image. (B) The angle of necrotic area in mid- sagittal image. Combined necrotic angle=A+B.
2 0 0 0년 6월까지 최소 5년 이상 추시하였다. 대퇴 골두 붕 괴가 나타난 2 9고관절은 평균 9개월(범위, 3~29개월)간 추시하였고, 나머지 붕괴가 일어나지 않은 8고관절은 5년 이상 추시하였다.
5고관절이 제 1군에 해당하였고, 9,16,7고관절이 각각 제 2, 3, 4군에 해당하였다. 각 군에 해당하는 환자들의 특성을 살펴보았을 때 성별을 제외한 나이, 병인, Ficat 분류상 단계, 증상 및 치료 방법에 있어 유의한 차이는 없 었다(Table 1.).
제 1군에 해당한 5고관절은 모두 평균 7년(범위, 5~8 년)간의 추시 기간 중 대퇴 골두 붕괴가 일어나지 않았다.
제 2군의 9고관절 중 6례( 6 6 . 7 % )에서 추시 중 평균 9개
월(범위, 6~15개월)에 붕괴가 나타났다. 제 3군의 1 6고 관절 모두 평균 9개월(범위, 3~36개월)에 붕괴 소견을 보 였으며, 제 4군의 7고관절 모두 평균 6개월(범위, 3~12 개월)에 붕괴가 관찰되었다. 각 군 사이의 붕괴 여부에 따 라 구한 생존 분포는 통계학적으로 유의한 차이를 보였다 (p<0.01, Table 2., Fig. 2). 괴사각도의 합이 2 5 0°이 상인 경우를 2 5 0°미만인 경우와 비교하면 보정 전 hazard ratio 는 4.6(95% 신뢰구간; 1.8~11.7) 이었고 Cox 분율위험모형을 이용하여 나이, 성별, Ficat stage와 치료방법 등의 공변수를 보정한 후 hazard ratio는 8.2(95% 신뢰구간; 2.5~26.9)였다(Table 3.).
Table 1. Baseline characteristics by the categories of the combined necrotic angle
Baseline Characteristics Grade 1 (n=5) Grade 2 (n=9) Grade 3 (n=16) Grade 4 (n=7) Total
Age (yr) 53.4±7.8 36.1±13.7 49.3±11.5 49.1±11.9 46.6±12.9
Sex
Female 5 6 16 7 34
Male 0 3 00 0 03
Etiology
Alcohol 5 5 15 6 31
Steroid 0 3 00 1 04
Idiopathic 0 1 01 0 02
Ficat stage
I 5 5 08 4 22
IIA 0 3 06 2 11
IIB 0 1 02 1 04
Symptom*
Present 5 6 09 3 23
Absent 0 3 07 4 14
Treatment
Conservative 4 6 06 3 19
Core decompression 1 3 10 4 18
Note: Grade 1 denotes hips with combined necrotic angle <200°, Grade 2 denotes hips with combined necrotic angle between 200°
and 250°, Grade 3 denotes hips with combined necrotic angle between 250°and 300°, and Grade 4 denotes hips with combined necrotic angle >300°. All the characteristics except sex were not statistically different according to categories of combined necrotic angle by Fisher’s exact test or Kruskal-Wallis test
* Hip pain at the first presentation.
Table 2. Summary statistics for the survival time to collapse by grade
Grade N Collapsed number Median (months) Mean (months) Range (months)
1 05 00 - - no collapse
2 09 06 9.0 09.5 6~15
3 16 16 9.0 10.7 3~36
4 07 07 6.0 06.9 3~12
Total 37 29 9.0 09.5 3~36
Note: Mean and median survival time were based on Kaplan-Meier estimates. Grade 1 denotes hips with combined necrotic angle
<200°, Grade 2 denotes hips with combined necrotic angle between 200°and 250°, Grade 3 denotes hips with combined necrotic angle between 250°and 300°, and Grade 4 denotes hips with combined necrotic angle >300°.
고 찰
대퇴 골두 무혈성 괴사에서 괴사 부위의 넓이는 붕괴의 주요한 위험 인자이다1 - 3 , 9 - 1 1 , 1 3 , 1 6 - 2 5 )
. 그럼에도 불구하고 현재 까지 대퇴 골두 무혈성 괴사의 치료 방침을 결정하는데 주 로 이용되어온 F i c a t에 의한 방법5 )은 임상징후와 방사선학 적 소견에 근거할 뿐 괴사 부위의 크기에 대한 고려는 누 락되어 있다.
지금껏 골괴사 부위의 크기를 정량화하기 위한 여러 방 법들이 제시되어 왔다9 - 1 1 , 1 3 , 1 6 , 1 7 , 2 0 - 2 2 , 2 4 , 2 5 ). 괴사 부위를 측정하 는 방법은 몇 가지 조건을 만족시켜야 한다. 즉 보다 정확 한 측정을 위해 자기공명영상이 이용되어야 하고 삼차원적 측정을 위해 관상면과 시상면 모두에서 측정되어야 한다
6 , 7 , 1 0 , 1 1 , 1 3 , 2 3 )
. 또한 쉽고 간단해야 하며 관찰자 사이의 오차가 적어 재현성이 높아야 하고, 향후 골괴사의 예후를 평가하
는데 정확하여야 한다.
1 9 7 4년 Kerboul 등9 )은 괴사 각도의 합산으로 괴사 정 도를 판정하는 쉽고 간단한 방법을 발표한 바 있다. 즉 고 관절 전후면과 측면 방사선 사진에서 각각 괴사 각도를 측 정하여 두 값을 합산하여 이 값이 2 0 0°보다 큰 경우에 작 은 경우보다 임상적 경과가 좋지 않은 것으로 보고하였다.
만약 자기공명영상에서 정중관상면과 정중시상면 영상을 전후면과 측면 방사선 사진을 대신하여 괴사 각도를 측정 하여 합산하였다면 그 값이 골두 붕괴를 예측하는데 있어 보다 정확하였을 것으로 생각된다.
1 9 8 4년 Steinberg 등2 1 )은 일반 방사선 사진 소견에 근 거하여 골 괴사의 단계에 대한 분류를 발표한 바 있다. 이 들의 연구는 기존의 분류법과 달리 대퇴 골두 괴사 정도를 정량화하여 이에 근거한 분류를 시도하였다는 점에서 의미 가 있다. 괴사 정도는 표준 방사선 검사에서 이환부 호의 각도를 측정함으로써 시행하였다. 1995년 Steinberg 등2 2 ) 은 보다 포괄적인 측정 방법을 제시하였다. 무혈성 괴사에 이환된 고관절을 제 0 기에서 제 VI 기까지 7시기로 구분 하고 제 I 기에서 제 V 기까지는 경증, 중등도, 중증의 3 단계로 세분하였다. 이 분류는 일반 전후면 및 측면 방사 선 검사의 정보를 최대한 활용하여 자기공명영상을 이용하 지 않고도 제 II 기에서 제 V 기까지의 고관절들을 분류하 는 것이 가능하게 하였다. 그러나 이 방법은 임상에서 이 용되기에는 너무나 복잡하였고, 재현성에 있어서 부족함이 있다.
1 9 9 1년 Ohzono 등1 7 )은 방사선 검사상 보이는 병변의 위 치가 예후에 영향을 준다는 개념을 제시하였다. 전후면 방 사선 검사 소견에 근거하여 병변을 다음과 같이 3가지 범주 로 나누었다. 즉 A형 병변은 체중 부하 부위의 내측 1 / 3 이하만이 이환된 경우로 거의 진행하지 않는 것으로 정의하 였다. B형 병변은 체중 부하 부위 중 내측 2/3 이하가 이 환된 것으로 중등도의 예후를 보이며, C형은 체중 부하 부 위 중 내측 2/3 이상이 이환된 경우로 가장 좋지 않은 예후 를 보이는 것으로 정의하였다. 1994년 Sugano 등2 3 )은 전 후면 방사선 검사 대신 자기공명영상 중 관상면 영상을 이 용하여 병변의 위치를 기술하는 방법을 보고하였다. 그러나 이 방법은 관상면만에서 측정하여 괴사의 넓이를 측정하는
Table 3. Unadjusted and adjusted hazard ratios obtained by cox proportional hazard modeling by the dichotomous categories of the combined necrotic angle
Grade Hazard ratio Unadjusted
p value Hazard Adjusted*
p value
95% CI ratio 95% CI
1 or 2 1.0 - - 1.0 - -
3 or 4 4.6 1.8~11.7 0.00 8.2 2.5~26.9 0.00
Note: Grade 1 or 2 denotes hips with combined necrotic angle <250°and Grade 3 or 4 denotes hips with combined necrotic angle
>250°. CI, confidence interval.
* Adjusted for age, gender, stage, and treatment group Fig. 2. Kaplan-Meier survival curve according to the
categories of the combined necrotic angle, which were classified by a prior cut points. Grade 1 denotes hips with combined necrotic angle <200°, Grade 2 denotes hips with combined necrotic angle between 200°a n d 2 5 0°, Grade 3 denotes hips with combined necrotic angle between 250°and 300°, and Grade 4 denotes hips with combined necrotic angle >300°. Survival distributions for four grades were different by log rank test (p<0.01).
데 있어서 부정확하였으며 따라서 향후 대퇴 골두 붕괴 여 부를 예측할 수 없었다. Betran 등2 ), Takaori 등2 5 ), 그 리고 Shimizu 등2 0 ) 자기공명영상의 관상면에서 괴사부의 범위에 대한 분류를 제시하고 초기 무혈성 괴사에서 예후 인자로서의 의미가 있다고 보고한 바 있다. 그러나 이와 같은 방법들 역시 단일 평면에서의 측정 결과를 이용한 분 류로 괴사부에 대한 삼차원적 측정이 이루어지지 않은 것 들이었다.
1 9 9 3년 Lafforgue 등1 3 )은 대퇴 골두의 중앙부 2 cm 폭의 부위를 촬영한 연속된 자기공명영상 소견에서 3가지 척도에 대하여 측정한 바 있다. 즉 괴사부의 각도, 체중 부하 부위 중 괴사에 이환된 부위의 분율, 그리고, 전체 대퇴 골두 표면 중 골괴사된 부위의 분율을 구하였다. 이 값들은 임상적 및 방사선학적으로 좋지 않은 결과를 보이 는 군에 비하여 결과가 좋은 군에서 현저히 낮았으며 이에 따라 골괴사의 예후를 예측하는 인자로 사용될 수 있다고 여겨졌다. 그러나 이 방법 역시 실제 임상 적용에는 복잡 하다는 한계가 있다.
1 9 9 5년 K o o와 K i m1 1 )은 자기공명영상 중 관상면과 시 상면에서의 괴사각 측정을 통하여 괴사 정도를 평가하는 방법에 대해 보고하였다. 정중 관상면에서의 괴사 부위로 이루어진 호의 각도( A )를 구하고 같은 방법으로 정중 시 상면에서의 각도( B )를 구하여 이를 다음과 같은 공식에 대 입하여 괴사 정도를 평가하였다: (A/180)×( B / 1 8 0 )×
100. 이 방법에 의하여 구해진 지수와 대퇴 골두 붕괴 여 부 사이에 상관관계가 있음을 밝히며 이에 따라 이 지수가 향후 붕괴를 예측할 수 있는 지표가 될 수 있다고 보고하 였다. 그러나 이와 같은 지수를 구하기 위해서는 변환을 위한 표 또는 계산기가 필요하다는 번거로움이 있다.
본 연구의 결과를 살펴 보면 제 3군 및 제 4군, 즉 괴사 각의 합이 2 5 0°이상이었던 2 5고관절의 경우 모두에서 추 시 중 대퇴 골두의 붕괴 소견이 관찰된 반면, 제 1군 및 제 2군, 즉 괴사각의 합이 2 5 0°미만이었던 1 4고관절 중 6예만이 추시 중 대퇴 골두의 붕괴 소견을 보였고, 특히 제 1 군의 경우 5고관절 모두가 5년 이상의 추시 기간 중 붕괴가 않는 것으로 나타났다. 제 1 , 2군과 제 3 , 4군 사이 의 비교를 위하여 Cox 분율위험모형을 이용하여 나이, 성 별, Ficat stage와 치료방법 등의 공변수의 영향을 보정 한 후 측정했을 때 hazard ratio가 8 . 2로 나타났으며, 이 는 통계학적으로 괴사각의 합이 2 5 0°이상인 경우 2 5 0°미 만인 경우에 비하여 향후 골두 붕괴가 일어날 확률이 8 . 2 배에 이르는 것으로 해석할 수 있다. 이를 임상적으로 적 용할 때, 제 3군 또는 제 4군에 해당되는 경우에는 향후 병변의 진행 가능성이 높으므로 조기에 수술적 치료 등을 고려하는 것이 좋을 것으로 사료되고, 제 1군 및 제 2군의 경우 보다 양호한 경과를 보일 가능성이 높으므로 보존적 인 치료를 시행하며 경과 관찰하는 방법을 고려할 수 있다
고 생각된다.
본 논문에서 제시된 괴사각 합산 방법은 기존 방법에 비 하여 쉽고 간단하면서도 재현성이 높은 방법이라 생각되며 자기공명영상의 2개의 면에서 계산한 값으로 괴사 범위를 3차원적으로 평가할 수 있을 것으로 기대된다. 다만 이 방 법이 보편적으로 적용되기 위해서는 보다 많은 수의 증례 에 대한 추가 연구를 통하여 신뢰성을 얻어야 할 것이며, 기존 지표들과의 비교 분석을 통한 정확도의 검정이 요구 될 것으로 사료된다.
본문에서 저자들이 제시한 분류상의 기준 각도 이외에도 후향적으로 여러 다른 각도를 기준점으로 삼아 예후가 좋 은 경우와 좋지 않은 경우에 대한 보다 정확한 변별을 시 도하였다. 비록 이와 같은 후향적 분석이 기존의 가설 검 정에는 의미가 없을지라도 향후 연구를 위한 새로운 가설 의 설정에 도움이 될 것으로 판단하였다. 이러한 방법을 통해 괴사각 합산이 1 9 0°미만인 4고관절에서는 대퇴 골두 의 붕괴가 없었고, 240°보다 큰 2 5고관절 모두에서 붕괴 가 일어나는 소견이 관찰되었다. 또한 괴사각 합산이 1 9 0°
에서 2 4 0°사이인 8고관절 중 4례( 5 0 % )에서 붕괴가 나타 났다(Fig. 3). 이를 토대로 저자들은 잠정적으로 괴사각 합산이 1 9 0°미만인 경우를 저위험 군으로, 190°에서 2 4 0°
사이인 경우를 중등도 위험 군으로, 그리고 2 4 0°보다 큰 경우는 고위험 군으로 분류하고자 한다. 만약 1 9 0°를 기준 으로 한 이분법을 적용한다면, 괴사각의 합산이 1 9 0°미만 인 경우 대퇴 골두 붕괴가 일어나지 않는 음성 예측도는 100%(4/4) 이고, 190°이상인 경우 붕괴가 일어나는 양성
Fig. 3. Kaplan-Meier survival curve according to the categories of the combined necrotic angle, which were classified by alternative cut points retrospectively defined. Grade 1 denotes hips with combined necrotic angle <190°, grade 2 denotes hips with combined necrotic angle between 190°and 240°, and grade 3 denotes hips with combined necrotic angle >240°.
Survival distributions for three grades were different by log rank test (p<0.01).
예측도는 8 8 % ( 2 9 / 3 3 )로 구해진다. 같은 방식으로 괴사각 합산 2 4 0°를 기준으로 한 이분법을 적용하면, 240°보다 큰 경우에 골두 붕괴가 일어나는 양성 예측도는 1 0 0 % ( 2 5 / 2 5 )이고, 240°미만에서 붕괴가 일어나지 않는 음성 예측도는 6 7 % ( 8 / 1 2 )로 나타난다.
결 론
대퇴 골두 무혈성 괴사에서 자기공명영상의 중앙 관상면 과 중앙 시상면에서의 괴사각도의 합산을 구하여 이에 따 라 괴사의 크기를 분류하는 방법은 향후의 대퇴 골두 붕괴 의 가능성을 예측하는 정확하고도 용이한 방법으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 보다 많은 증례를 대상으 로 기존의 지표와의 비교 연구를 시행할 경우 본 연구에서 사용된 방법이 보편적으로 적용될 수 있는 신뢰성을 얻는 데 도움이 될 것으로 사료된다.
REFERENCES
01) Bassett LW, Gold RH, Reicher M, Bennett LR and Tooke SM : Magnetic resonance imaging in the early diagnosis of ischemic necrosis of the femoral head. Clin Orthop, 214: 237-248, 1987.
02) Beltran J, Knight CT, Zuelzer WA, et al : C o r e decompression for avascular necrosis of the femoral head:
Correlation between long-term results and preoperative MR staging. Radiology, 175: 533-536, 1990.
03) Bonfiglio M and Bardenstein MB: Treatment by bone- grafting of aseptic necrosis of the femoral head and non- union of the femoral neck (Phemister technique). J Bone Joint Surg, 40-A: 1329-1346, 1958.
04) Camp JF and Colwell CW: Core decompression of the femoral head for osteonecrosis. J Bone Joint Surg, 68-A:
1313-1319, 1986.
05) Ficat RP: Idiopathic bone necrosis of the femoral head:
Early diagnosis and treatment. J Bone Joint Surg, 67-B:
3-9, 1985.
06) Gillepsy T, Genant HK and Helms CA : M a g n e t i c resonance imaging of osteonecrosis. Radiol Clin North Am, 24: 193-208, 1986.
07) G l i c k s t e i n M F , B u r k D L , S c h i e b l e r M L , e t a l : Avascular necrosis versus other diseases of the hip:
Sensitivity of MR imaging. Radiology, 169: 213-215, 1988.
08) Hopson CN, Scott W and Siverhus SW : I s c h e m i c n e c r o s i s o f t h e f e m o r a l h e a d : T r e a t m e n t b y c o r e decompression. J Bone Joint Surg, 70-A: 1048-1051, 1988.
09) Kerboul M, Thomine J, Postel M and Merle d ’ Aubigne R : The conservative surgical treatment of idiopathic aseptic necrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 56-B: 291-296, 1974.
10) Kim YM, Ahn JH, Kang HS and Kim HJ: Estimation of the extent of osteonecrosis of the femoral head using MRI.
J Bone Joint Surg, 80-B: 954-958, 1998.
11) Koo KH and Kim R: Quantifying the extent of osteonecrosis of the femoral head: A new method using MRI. J Bone Joint Surg, 77-B: 875-880, 1995.
12) Koo KH, Kim R, Ko GH, et al: Preventing collapse in early osteonecrosis of the femoral head. A randomised clinical trial of core decompression. J Bone Joint Surg, 77-B: 870-874, 1995.
13) Lafforgue P, Dahan E, Chagnaud C, et al: Early-stage avascular necrosis of the femoral head: MR imaging for prognosis in 31 cases with at least 2 years of follow-up.
Radiology, 187: 199-204, 1993.
14) Learmonth ID, Maloon S and Dall G: C o r e decompression for early atraumatic osteonecrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 72B: 387-390, 1990.
15) Merle D’Aubigne R, Postel M, Mazabraud A, et al:
Idiopathic necrosis of the femoral head in adults. J Bone Joint Surg, 47-B: 612-633, 1965.
16) Mont MA, Jones LC, Pacheco I and Hungerford DS:
Radiographic predictors of outcome of core decom- pression for hips with osteonecrosis stage III. Clin Orthop, 354: 159-168, 1998.
17) Ohzono K, Saito M, Takaoka K, et al: Natural history of nontraumatic avascular necrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 73-B: 68-72, 1991.
18) Saito S, Ohzono K and Ono K : Joint preserving operations for idiopathic avascular necrosis of the femoral head: Result of core decompression, grafting and osteotomy. J Bone Joint Surg, 70-B: 78-84, 1988.
19) Santore RF : Intertrochanteric osteotomy for osteo- necrosis. Semin Arthroplasty, 2: 208-213, 1991.
20) Shimizu K, Moriya H, Akita T, Sakamoto M and Suguro T: Prediction of collapse with magnetic resonance imaging of avascular necrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 76-A: 215-223, 1994.
21) Steinberg ME, Brighton CT, Steinberg DR, Tooze SE and Hayken GD : Treatment of avascular necrosis of the femoral head by combination of bone grafting, decompression and electrical stimulation. Clin Orthop, 186: 137-153, 1984.
22) Steinberg ME, Hayken GD and Steinberg DR : A quantitative system for staging avascular necrosis. J Bone Joint Surg, 77-B: 34-41, 1995.
23) Sugano N, Takaoka K, Ohzono K, et al: Prognostication of nontraumatic avascular necrosis of the femoral head.
Clin Orthop, 303: 155-164, 1994.
24) Sugioka Y, Katsuki I and Hotokebuchi T: T r a n s t r o - chanteric rotational osteotomy of the femoral head for the treatment of osteonecrosis: Follow-up statistics. Clin Orthop, 169: 115-126, 1982.
25) Takatori Y, Kokubo T, Ninomia S, et al: A v a s c u l a r necrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 75-B:
217-221, 1992.
26) Totty WG, Murphy WA, Ganz WI, et al: M a g n e t i c resonance imaging of normal and ischemic femoral head.
Am J Roentgenol, 143: 1273-1280, 1984.
27) Warner JJ, Phillip JH Brodsky GL and Thornhill TS:
Studies of nontraumatic osteonecrosis: The role of core decompression in the treatment of nontraumatic osteonecrosis of the femoral head. Clin Orthop, 225: 104- 127, 1987.
Measurement of the Extent of Femoral Head Osteonecrosis with a Modified Kerboul Method Using MRI
Tae-Yun Kim, M.D., Kyung-Hoi Koo, M.D., Soon Taek Jeong, M,D.*, Yong Chan Ha, M.D.*, Won Chul Choi, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Seoul National University Bundang Hospital; Department of Orthopaedic Surgery, Gyeong-Sang National University College of Medicine*
Purpose: We tested the hypothesis that combined necrotic angle measurement using MRI scans can predict the subsequent risk for collapse of femoral head osteonecrosis.
Materials and Methods: Thirty-seven hips with early-stage (Ficat stage I, IIA or IIB) osteonecrosis in 33 consecutive patients were investigated. The arc of the necrosis was measured by the method of Kerboul et al. using the mid-coronal and mid-sagittal MRI scans of the femoral head instead of the anteroposterior and lateral radiographies, and the two angles were added. The patients' hips were classified into four categories based on the magnitude of the added angle; grade 1(<200°), grade 2(200°~249°), grade 3(250°~299°), and grade 4(>300°). After the initial evaluations, the hips were randomly assigned to the core-decompression group or the conservatively- treated group. Patients underwent regular follow-up until the femoral head collapsed or for a minimum of five years.
Results: Seven grade 4 hips and 16 grade 3 hips developed femoral head collapse within 36 months; six out of nine grade 2 hips, and none of five grade 1 hips developed collapse (log rank test, p<0.01). On the retrospective analysis, none of the four hips with a combined necrotic angle <190°(the low risk group) collapsed, all 25 hips with a combined necrotic angle >240°(the high risk group) collapsed, and four (50%) of eight hips with a combined necrotic angle between 190°and 240°(the moderate risk group) collapsed during the study.
Conclusion: The Kerboul combined necrotic angle ascertained by MRI scans instead of using radiographies might be a major predictor of future collapse for osteonecrosis of the femoral head.
Key Words: Hip, Femoral Head, Osteonecrosis, MRI ABSTRACT