견관절부 손상 환자에서 자기공명영상의 유용성

191 J. of Korean Orthop. Assoc. 2002; 37: 191-6

목 적 :견관절부 손상 환자에서 손상 조직과 손상의 정도를 평가하는데 있어 자기공명영상의 정확성과 유용성에 대하여 알아보았다.

대상 및 방법 : 견관절부 손상에 대하여 자기공명영상 시행 후 관절경 수술을 시행 받은 20예를 대상으로 자기공명영상 사진 상 나타난 Bankart 병 변, 상부관절와순 병변 유무 및 유형, 회전근 개의 파열 유무 및 정도, Hill-Sachs 병변 유무를 관절경 소견을 기준으로 비교하여, 자기공명영상의 민 감도 및 정확도를 구하고 그 유용성을 알아보았다.

결 과 : 관절경 소견을 기준으로 할 때 자기공명영상은 Bankart 병변에 대하여 100%의 민감도와 90%의 정확도를 보였고, 상부관절와순 병변 유무 에 대하여도 민감도, 정확도는 각각 100%, 90%였으나 상부관절와순 병변의 유형을 구분하는데는 60%, 70%로 낮았다. 회전근개의 파열에 대해서는 100%의 민감도 및 95%의 정확도를 보였으나 전층 파열과 부분층 파열의 구분에는 민감도, 정확도가 각각 75%로 낮았다. Hill-Sachs 병변의 진단에 는 민감도와 정확도가 91.7%, 90%였다. Hill-Sachs 병변을 제외하고 다른 모든 병변에 대하여 음성예측도가 양성예측도보다 커서 자기공명영상은 실제 병변보다 과장되게 나타나는 경향이 있었다.

결 론 :견관절부 손상 환자에서 자기공명영상은 관절순이나 회전근 개의 파열, 상완골 두의 골 결손에 대하여 높은 민감도와 정확도를 보여 유용한

검사로 생각되나 관절순 파열의 유형이나 회전근 개의 파열 정도를 구분하는데는 정확도가 낮았다.

색인 단어 : 견관절 손상, 자기공명영상, 정확도, 유용성

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견관절부 손상 환자에서 자기공명영상의 유용성

김정만∙정양국∙김양수∙지원희*∙최융섭

가톨릭대학교 의과대학 강남성모병원 정형외과, 진단방사선과*

서 론

견관절부의 손상은 골 조직뿐만 아니라 연부 조직 손상을 자 주 동반하며 연부 조직 손상이 증상과 연관된 주 증상인 경우가 많다. 이러한 연부 조직 손상은 단순 방사선 사진상 잘 나타나 지 않아 연부 조직 손상에 대한 정확한 평가를 위해서는 추가적 인 검사가 필요하며 최근에는 자기공명영상이 자주 시행되고 있

다2,3,9,12,17,21). 자기공명영상은 비침습적이며 연부 조직 손상 유무

와 손상 정도를 잘 나타내는 장점이 있으나 상대적으로 비용이 많이 들며 일부의 병변에 대한 정확도와 민감도는 보고자들에 따라 차이가 있어 그 임상적 유용성에 대하여 의문이 제기되기 도 한다. 저자들은 견관절부 손상으로 자기공명영상 시행 후 관 절경하 수술을 시행했던 20예를 대상으로 견관절부 손상 환자에 서 손상 조직과 손상의 정도를 평가하는데 있어 자기공명영상의 정확성과 유용성에 대하여 알아보았다.

재료 및 방법

1998년 1월부터 2000년 12월까지 견관절부 손상에 대하여 자 기공명영상 시행 후 수술적 치료를 시행 받은 20예를 대상으로 하였다. 남녀별로는 남자가 15예, 여자가 5예였으며, 나이는 18 세에서 65세로 평균 36.1세였고, 20대가 9예로 가장 많았다. 급 성 또는 재발성 탈구의 병력을 가진 경우가 11예였으며, 나머지 9예에서는 뚜렷한 외상의 병력없이 견관절부의 동통을 호소하였 다. 자기공명영상은 1.5-tesla Magnetom SP63 (Siemens Medical System, Iselin, NJ, USA)을 이용하여 촬영하였고, 환자를 환측 발을 약간 외전-외회전한 편안한 자세로 눕게 하고 사위 관상면(oblique coronal). 사위 시상면(oblique sagittal) 및 축면(axial) 영상을 얻었으며 이어서 외전-외회전위에서의 영상을 추가하였다. Surface coil을 사용하였으며, 3 mm 단면 상을 얻었고 T1-강조영상, T2-강조영상, 조영제 주입 후의 조 영증강 T1-강조영상 및 지방 억제 T2-강조영상을 얻었다. 자기 공명영상은 근골격계 방사선학을 전문으로 하는 경험 있는 한 명의 방사선과 전문의가 판독했으며 각각의 증례에 대하여 Bankart병변, 상부관절와순(SLAP) 병변의 유무 및 유형, 회 전근 개의 파열 유무 및 파열 정도, Hill-Sachs 병변 유무를 구 체적으로 확인하여 판독하도록 요청하였다. 자기공명조영술을 2 예에서 시행하여 참고가 되었으나 구별하여 비교하지는 않았다.

자기공명영상의 유용성을 알아보기 위하여 관절경하 검사 및 수 191

191 통신저자 : 정 양 국

서울시 서초구 반포동 505 가톨릭대학교 강남성모병원 정형외과 TEL: 02-590-1464∙FAX: 02-535-9834

E-mail: ygchung@cmc.cuk.ac.kr

었으며 관절경 소견 상 이들 중 14예에서 병변이 있었고, 2예에 서는 병변을 확인할 수 없었다. Bankart 병변과 SLAP 병변이 함께 있는 경우(Fig. 1)와 이런 병변 없이 회전근 개 병변만 있 는 경우(Fig. 2)도 있었다. 관절경 소견을 기준으로 할 때 Bankart 병변에 대하여 자기공명영상의 정확도는 90%였고 민 감도는 100%, 특이도는 66.7%였다(Table 1). 상부관절와순 병변 유무에 대하여는 자기공명영상상 진단되었던 7예 중 5예에 서만 수술 중 병변이 확인되어, 병변 유무 판정에 대한 정확도 는 90%였으며 민감도와 특이도는 각각 100%와 86.7%였으나

의 전층 파열과 부분층 파열을 구분하는데 있어서는 8예 중 6예 에서만 일치하고 나머지 2예에서는 자기공명영상 소견상 전층 파열이 수술 소견상 부분 파열로 확인되어서 정확도와 민감도 및 특이도가 각각 75%로 회전근 개 파열 유무에 대한 검사에 비하여 유용성이 낮았다(Table 2).

Hill-Sachs 병변은 자기공명영상상 12예에서 발견되었으나 이들 중 11예에서만 병변이 있었고 반면에 자기공명영상상 음성 으로 판정되었던 1예에서 관절경하 검사시 Hill-Sachs 병변이 발견되어 Hill-Sachs 병변에 대하여는 90%의 정확도와 91.7%

Fig. 1. A twenty five-year-old man with Rt. shoulder pain without any trauma for 4 years. A: Axial T2-weighted fat suppression images demonstrating detachment of the labrum from the glenoid (arrow). The posterior labrum showing the normal triangular signal void at the posterior glenoid rim (arrow head). B: Oblique coronal T2-weighted fat suppression images demonstrating blunting of the superior labral margin with enlarged recess, irregularity and cleavage of increased signal intensity at the labral edge (arrow) indicative of a type II SLAP lesion. C: On arthroscopic surgery, a cleavage was formed between the glenoid rim and the labrum produced by the detachment of the labrum from the glenoid rim. D: Arthroscopic view of superior labrum demonstrating detached biceps-labral anchor from the superior glenoid rim (type II SLAP lesion).

A

C

B

D

의 민감도 및 87.5%의 특이도를 보였다.

전체적으로는 Hill-Sachs 병변을 제외하고 다른 모든 병변에 서 음성예측도(negative predictive value)가 양성예측도(posi- tive predictive value)보다 커서 자기공명영상은 실제 병변보다 과장되게 나타나는 경향이 있었으며 자기공명영상 검사에서 양 성으로 나타났을 때 위양성일 가능성보다 음성으로 나타날 때 위음성일 가능성이 작아 임상적으로 더 의미가 있었다.

고 찰

임상 증상이나 정형외과적 진찰, 단순 방사선 사진만으로 견 관절부의 동통에 대한 정확한 원인을 찾아내기는 쉽지 않다. 최 근에 견관절부 손상에 대한 경가를 위하여 여러 면에서의 다양

한 영상을 얻을 수 있고, 연부 조직들 간의 대조가 양호하며, 비 교적 정확도가 높고 비침습적인 자기공명영상이 자주 시행되고

있으나2,3,9,12,17,21) 병변의 종류에 따른 자기공명영상의 유용성에

대하여는 이론이 있다2,7,9,12,16,18).

조영제를 사용하지 않은 자기공명영상은 Bankart 병변이나 상부관절와순 병변 등이 관절순 파열을 평가하는데는 정확도가 낮은 것으로 보고되고 있다3,7,9,12,16). 이는 관절낭의 팽창이 없을 때 관절와 상완 인대가 관절순에 근접해 있어 관절순의 파열로 오인될 수 있고 관절연골에 의한 관절순의 분리를 파열과 감별 하기 어렵기 때문이다²⁾. Green 등⁷⁾은 33예의 전향적 이중 맹관 검사에서 민감도, 특이도 및 정확도가 각각 75%, 100% 및 79%였으나 관절순 병변의 유형이나 심한 정도를 평가하는데는 21%에서만 수술소견과 일치하여 자기공명영상이 전방 관절순 의 파열을 동반한 불안정성 환자의 수술계획을 결정하는데 유용 Fig. 2. A fifty eight-year-old woman with Rt. shoulder pain for 8 months. A: Oblique coronal T2-weighted fat suppression images demon- strating a large gap of increased signal intensity in the supraspinatus tendon (large arrows) and a retracted tendon stump (arrow head), which are indicative of complete disruption. A large amount of fluid is shown in the subacromial bursa and the glenohumeral joint (small arrows). B: Arthroscopic view demonstrating a large full thickness defect of supraspinatus tendon near its insertion to humeral neck with cresentric edge (arrows).

A B

Sensitivity Specificity Positive prediction value

Negative prediction

value Accuracy

Bankart lesion 100% 66.7% 87.5% 100% 90%

SLAP lesion 100% 86.7% 71.4% 100% 90%

Rotator cuff tear 100% 91.7% 88.9% 100% 95%

Hill-Sachs lesion 91.7% 87.5% 91.7% 87.5% 90%

Table 1.Sensitivity, specificity and accuracy of MRI for each lesions; Comparison of MRI and arthrscopic diagnosis

Sensitivity Specificity Positive prediction value

Negative prediction

value Accuracy

SLAP lesion (type) 60% 73% 42.9% 84.6% 70%

Rotator cuff tear 75% 75% 66.7% 81.8% 75%

(full-thickness/partial-thickness)

Table 2.Sensitivity, specificity and accuracy of MRI for each type of lesions; Comparision of MRI and arthroscopic diagnosis

진단하는데는 가장 정확도가 낮다. Legan 등 은 자기 공명영 상이 전방관절순의 파열에 대하여는 95%의 높은 민감도를 보 였으나 상방 관절순에 대하여는 75%로 낮아졌고, 하방 및 후방 관절순의 평가에는 각각 40%와 7.7%의 민감도를 보여 믿을만 하지 못했다고 보고했으며 Gusmer 등⁸⁾의 연구에서도 상방 및 후방 관절순의 병변에 대한 민감도가 낮았으나 각각 86%와 74%의 민감도를 보여 Legan 등¹²⁾의 보고에서보다 높은 민감 도를 나타냈다.

일반적으로 자기공명영상은 회전근 개의 병변을 진단하는데 가장 유용한 방사선학적인 방법으로 받아들여지고 있으며^5,9,14,21), 특히 전층 파열을 진단하는데는 100%의 민감도와 95%의 특이 도를 보였다⁹⁾. 부분층 파열에 대하여는 정확도는 떨어지나

5,7,18,19) 자기공명영상은 파열의 크기, 전층 파열 및 부분층 파열

의 구별, 건실질내의 파열이나 변성, 건염의 감별도 가능하였다

9,14). 그러나 Wnorowski 등¹⁹⁾은 회전근 개의 파열을 평가하기

위하여 자기공명영상을 시행한 39예를 분석하여 자기공명영상 이 회전근 개의 파열을 진단하는데 있어 관절경에 비하여 정확 하지 않으며 소요되는 비용 등을 고려할 때 특히 부분층 파열에 대하여는 유용성이 작다고 보고하였으며, Torstensen 등¹⁸⁾도 자기공명영상이 관절경으로 확인된 회전근개의 파열을 효과적으 로 보여주기는 하였으나 전층 파열과 부분층 파열을 명확하게 구분하지는 못하여 수술의 필요성이나 수술방법의 선택에는 유 용하지 않았다고 보고하였다.

저자들의 증례에서 관절순의 파열 및 회전근 개의 파열 유무 에 대해서는 100%의 민감도와 90-95%의 정확도를 보여 조영 제를 사용하지 않은 자기공명영상이 견관절부 손상환자에서 관 절순이나 회전근 개의 손상유무를 평가하는데 매우 유용한 검사 로 보였다. 그러나 상부관절와순 병변의 유형이나 회전근 개 파 열의 정도를 구분하는데는 60-75%의 민감도와 70-75%의 정확 도를 나타내어 다른 보고자들^7,18,19)에서와 마찬가지로 임상적 유 용성이 낮았으며 특히 수술의 필요성 여부나 수술 방법을 결정 하는 기준으로 사용되기에는 미흡하였다. 각각의 병변에 대하여 전반적으로 음성 예측도가 양성 예측도보다 높았으며 특히 관절 순이 나 회전근 개의 파열 유무만을 판정하는데는 100%의 음성 예측도를 보여 자기공명영상상 음성으로 나타났을 때 임상적으 로 더 의미가 있었고 자기공명영상에서 대체로 실제 병변보다 과장되게 나타남을 알 수 있었다.

자기공명영상의 정확도는 여러 가지 요인들에 의하여 영향을 받을 수 있으며¹⁸⁾, 기종이나 촬영 방법, 병변의 종류 외에도 자

시간을 짧게하여 촬영중 환자의 움직임에 의한 영상의 교란을 줄여야한다. 저자들은 1.5 tesler의 Simens 기종으로 surface coil을 사용하여 촬영하였고, 사위 관상면, 사위 시상면 및 축면 영상을 얻었다. 3 mm 얇은 단면(1 mm 틈새)상을 얻었고 다 양한 정상조직들과 병변의 구별을 위하여 T1-강조영상, T2-강 조영상, 조영제 주입 후의 T1-강조 영상 및 T2-강조 지방 억제 영상을 얻어 연부 조직 상호간의 대조도를 높였다. 자기공명영 상의 판독은 근골격계 방사선학을 전문한 한 명의 방사선과 의 사에게 각각의 증례에 대하여 Bankart 병변 유무, 상부관절와 순 병변 유무 및 유형, 회전근 개의 파열 유무 및 파열 정도 및 Hill-Sachs 병변 유무를 확인하도록 요청하였고 관절경하 검사 및 수술은 전례를 제 1저자(Kim JM)가 시행하였으며 병변에 대한 수술적 처치를 시행하기 전에 관절순, 관절낭, 회전근 개 및 상완골 두의 손상 유무에 대한 자세한 검사를 먼저 시행하여 각각의 병변을 확인하였다. 저자들의 연구에서 보인 비교적 높 은 민감도와 정확도는 이러한 기술적인 측면의 개선이 기여한 바 크다고 생각되며 이는 또한 기술적인 측면에 주목함으로써 자기공명영상의 유용성을 향상시킬 수 있음을 뜻한다.

관절순 파열 진단의 정확도를 높이기 위하여 관절내에 조영제 나 생리적 식염수를 주입하고 촬영하는 자기공명조영술(MRA) 이 시행되고 있으며 대체로 조영제를 사용하지 않은 자기공명영 상에 비하여 더 나은 결과를 보고하고 있다^1,2,17). 이는 조영제에 의하여 관절낭이 팽창되어 관절와 상완 인대가 관절순으로부터 떨어져 서로 잘 구별되기 때문이다. Candnani 등²⁾은 자기공명 조영술과 자기공명영상 모두가 관절순의 파열을 진단하는데는 높은 민감도(93-96%)를 보였으나 관절순의 분리나 관절순의 변성을 진단하는데는 자기공명영상의 46% 및 11%보다 양호한 96%와 56%를 보여 수술의 필요성이나 수술 방법을 선택하는 데 있어 자기공명조영술이 더 유용하다고 하였다. Jee 등¹⁰⁾은 자기공명조영술과 관절경을 모두 시행하였던 80예를 후향적으 로 분석하여 상부관절와순 병변에 대하여 3명의 근골격계를 전 문한 방사선과 의사가 판독할 때 민감도와 정확도가 높고, 판독 자 간에도 큰 차이가 없이 서로 일치하여 자기공명조영술이 상 부관절와순 병변을 진단하는데 있어 신뢰할만하고 유용한 방법 이라고 하였다. 그러나 자기공명영상이 비침습적인데 비하여 자 기공명조영술은 침습적이고, 환자가 방사선에 노출되며, 조영제 가 전상방의 관절순부의 recess를 확장시켜 관절순-낭 복합체의 원래의 해부학적인 관계를 변형시킴으로 관절순의 파열로 잘못 판정될 수 있으며¹⁵⁾, 생리적 식염수를 사용할 경우 때로는 관절

내에 주입된 식염수와 점액낭내 또는 결절성 낭종내의 수액과의 경계를 불명확하게 하여 오히려 정확도를 떨어뜨릴 수도 있어⁸⁾ 자기공명조영술은 아직까지는 견관절부 손상을 평가하는데 있어 일반적인 영상학적 방법으로 받아들여지지는 않고 있다. 또한 최근에는 촬영 기술의 발전으로 촬영 시간이 단축되고 여러 면 에서의 다양한 영상을 얻음으로써 연부 조직 간의 대조도나 공 간적인 해상도가 향상되어 조영제를 사용하지 않은 자기공명영 상만으로도 자기공명조영술에서와 유사한 정확도를 얻을 수 있 다는 주장이 제기되고 있다^4,8,13).

견관절의 불안정성과 관련된 상완골 두 후측방의 골결손인 Hill-Sachs 병변을 진단하는데 있어서도 자기공명영상은 유용한

방법이다^11,20). Workman 등²⁰⁾은 Hill-Sachs 병변을 진단하는데

다양한 여러 단순방사선 사진과 자기공명영상 및 관절경 소견 중 2가지 이상에서 일치할 경우를 Hill-Sachs 병변이 있는 것으 로 진단하고 각각의 방법의 민감도와 정확도 등을 평가할 때 자 기공명영상이 민감도, 특이도 및 정확도가 각각 97%, 91% 및 94%로 단순방사선 사진이나 관절경에 비하여 더 우수하였다고 보고하였다. 이는 단순 방사선 사진에서는 팔의 위치에 따라 조 영면이 달라져 골결손 부위를 놓칠 수 있고 골연골의 결손이 표 재성일 때는 잘 나타나지 않으며, 관절경의 경우 후방의 하나의 입구만을 통한 검사로 상완골 두 전체를 관찰하기가 어렵고, 상 완골 두 후측방의 골결손에 대하여 술자들의 관심이 상대적으로 적어 위음성이 많기 때문으로 생각된다. 저자들의 연구에서도 관절경 소견을 기준으로 평가할 때 자기공명영상의 Hill-Sachs 병변에 대한 민감도, 특이도 및 정확도가 각각 91.7%, 87.5%

및 90%로 우수하여 자기공명영상이 Hill-Sachs 병변을 진단하 는데 유용하였다.

관절경 검사소견을 기준으로 자기공명영상의 정확도를 평가 할 때 관절경 검사를 통해 모든 병변을 정확하게 확인할 수 있 어야 하나 관절경 시술자의 경험이나 능력에 따라 달라질 수 있 어 때로는 충분한 객관성을 갖지 못할 수 있다. 후방 도달법에 의한 관절경 검사가 주로 시행되는데 이러한 후방 도달법으로는 후방 관절순의 병변을 발견하는데 어려움이 있으며¹⁷⁾, Fukuda 등⁶⁾의 보고에 의하면 사체를 이용한 연구에서 관절면이나 견봉 하 점액낭 접촉면까지 통하지 않은 극상건 실질내에 국한된 파 열이 7.2%에서 발견되어 이러한 병변은 관절경 검사로 확인될 수 없기 때문에 관절경 소견에 근거한 정확도의 평가는 한계를 갖는다.

결 론

견관절부 손상 환자에서 자기공명영상은 회전근 개나 관절순 의 파열, 상완골 두의 골 결손 등을 진단하는데 있어 높은 민감 도와 정확도를 보여 유용한 검사로 생각되나 회전근 개의 파열 정도나 관절순 파열의 유형을 구분하는데는 정확도가 낮아 더

정확하게 평가할 수 있는 방법에 대한 모색이 필요하다.

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Purpose :The purpose of this study was to evaluate the accuracy and the usefulness of MRI in patients with shoulder injuries.

Materials and Methods :The sensitivity and the accuracy of MRI in the diagnosis of various lesion were evaluated in 20 patients with shoulder injuries.

Results : MRI enabled Bankart lesions and SLAP lesions to be accurately predicted with 100% sensitivity and 90% accuracy in both. However, for types of SLAP lesions, the sensitivity and the accuracy were 60% and 70%, respectively, and for full-thickness or partial-thickness tear of rotator cuff, the sensitivity and the accuracy were 75% in both. MRI was also effective at predicting rotator cuff tear with 100% sensitivity and 95% accuracy. Sensitivity and accuracy for the diagnosis of Hill-Sachs lesion were 91.7% and 90%, respectively. For all lesions except Hill-Sachs lesion, the negative prediction value was higher than the positive prediction value, which means MRI overestimated the lesions.

Conclusion :MRI was accurate and useful in the prediction of prediction of rotator cuff tear, labral tear and Hill-Sachs lesions.

However, for the identification of full-thickness or partial-thickness tear of rotator cuff, and types of SLAP lesions, it was less accu- rate and less useful.

Key Words : Shoulder joint injuries, MRI, Accuracy, Usefulness

The Usefulness of MRI in Evaluating the Shoulder Injury

Jun-Man Kim, M.D., Yang-Guk Chung, M.D., Yang-Soo Kim, M.D., Won-Hee Jee, M.D.*, and Yung-Seob Choi, M.D.

Department of Orthopaedic Surgery, Department of Radiology*, Kang-Nam St. Mary’s Hospital, The Catholic University of Korea, College of Medicine, Seoul, Korea

Address reprint requests to Yang-Guk Chung, M.D.

Department of Orthopedic Surgery, Kang-Nam St. Mary’s Hospital, The Catholic University of Korea, College of Medicine 505 Banpo-dong, Seocho-gu, Seoul 137-040, Korea

Tel : +82.2-590-1464, Fax : +82.2-535-9834 E-mail: ygchung@cmc.cuk.ac.kr