내측 반월상 연골 방사형 파열의 자기 공명 영상 소견
인제대학교 의과대학 일산백병원 정형외과학교실, 진단방사선과학교실*
나경욱・오형근・김동환・김용훈*
= 국문초록=
목 적: 내측 반월상 연골의 방사형 파열의 1) 자기 공명 영상 검사의 특징과 정확도 2) 발생 빈도 3) 동반 된 병변에 대해 알아보고자 하였다.
대상 및 방법: 2003년 1월부터 2 0 0 4년 7월까지 관절경적 반월상 연골 절제술을 시행한 2 6 0례 환자를 대 상으로 하였으며 그 중 2 2 6례에서 술전 자기 공명 검사를 하였다. 자기 공명 영상 검사상 진단 기준은 관상 면상 파열 징후와, 시상면상 반월상 연골 후각부의 음영 증가나 음영 소실로 하였다.
결 과: 관절경에서 2 6 0례중 4 7례(18.0%, 평균 연령 6 0 . 5세)에서 내측 반월상 연골 방사형 파열을 보였 으며 모두 후각부에 발생하였다. 그리고 3례를 제외하고 모두 완전파열이었다. 34례( 7 2 . 3 % )에서 연골 손상 (Outerbridge 1-4) 이나 골괴사등이 동반되었다. 자기 공명 영상 검사상 1 )파열 징후 및 2 )후각부의 음영 증가나 소실의 민감도 및 특이도는 72.9%, 98.8% 및 93.7%, 98.8%이었고, 두가지 진단 기준을 모두 적 용할 때 9 7 . 7 %의 정확도를 보였다.
결 론: 내측 반월상 연골의 방사형 파열은 외상없이 중년층이상의 한국인에 흔하게 나타나고, 모든 예에서 후각부에 발생하였으며 관절연골 손상 이나 골괴사의 동반을 보였다. 저자들은 자기 공명 영상 검사상 나타 나는 파열 징후 및 후각부의 음영증가나 음영소실 징후로 내측 반월상 연골의 방사형 파열을 비교적 정확하 게 진단할 수 있었다.
색인 단어: 내측 반월상 연골, 방사형 파열, 자기 공명 영상, 관절경
Volume 17, Number 2, December 2005
서 론
현재까지 반월상 연골의 방사형 파열은 외측 반월 상 연골에 흔하며 주로 반월상 연골의 후각부와 중간 부의 연결부위나 경골 후각부 연결 부위에 주로 발생 하는 것으로 알려져 왔다1 2 ). 내측 반월상 연골의 방 사형 파열은 서양인과 달리 다리를 구부려 바닥에 앉 거나 쪼그려 앉은 자세로 생활하는 습관으로 인해 한 국인 에 흔하며2 ) 이러한 방사형 파열은 다른 형태의
반월상 연골의 파열과는 다른 임상 경과를 보이므로 이에 대한 감별이 요구된다. 지금까지의 보고에의하 면 내측 및 외측 반월상 연골의 방사형 파열에 대한 자기 공명 영상 소견에 대한 보고가 있지만3 , 5 ) 내측 반월상 연골의 방사형 파열에 대한 보고는 드물다2 ).
저자들은 내측 반월상 연골의 방사형 파열의 1) 자 기 공명 영상 검사의 특징과 정확도 2) 발생 빈도3 ) 동반된 병변에 대해 알아보고자 하였다.
Corresponding Author: Hyoung Keun Oh, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Ilsanpaik Hospital, Inje University 2240, Daehwa-dong, Ilsan-Gu, Koyang-si, Kyunggido, Korea
Tel : 031-910-7968, Fax : 031-910-7967, E-mail : osd11@ilsanpaik.ac.kr
✽ 본 논문의 요지는 2 0 0 5년 대한 슬관절 춘계학술대회에서 발표되었음.
대상 및 방법
2 0 0 3년 1월부터 2 0 0 4년 7월까지 관절경적 반월상 연골 절제술을 시행한 2 5 6명의 환자 2 6 0례를 대상으 로 하였다. 외상으로 인한 인대 손상이 동반 되거나 전신적 골관절염이 있는 환자는 제외되었다. 단순 방 사선 사진은 4 5도 굴곡 기립 후전방 사진을 촬영하 여 Kellgren 과 L a w r e n c e9 )의 분류에 의해 정상이 거나 경증의 관절염 소견을 보인 환자에 대해 관절경 검사를 시행하였다. 260예 중 2 2 6예에서 술 전 자기 공명 영상 검사를 시행하였으며 전향적 연구를 위해 모든 예에서 제일 저자와 본원의 근골격계 전문 방사 선과 의사가 술전 판독하였으며 제일 저자에 의해 관 절경 검사를 시행하여 확인하였다.
모든 환자의 자기 공명 영상 검사는 표준화된 양식 으로 본원에 있는 1.5T Sympony scanner (Sie- mans Medial System, Erlangend, Germany) 로 시행하였다. 영상은 관상면 및 사상면상 T1 강조 영상의 turbo spin echo는 (TR/TE 400-470/12), 관상면상 T2 강조 영상의 터보 스핀 에코( T R / T E 3300/96), 시상면상 지방 포화 양자 밀도 영상( f a t saturated proton density image)(TR/TE 3000/12), 축성면상 경사 에코 영상( g r a d i e n t
echo,TR/TE 888/29)를 얻었다.
시상면 및 축성면의 촬영 범위는 16 cm로 하였고 관상면상 촬영 범위는 17 cm로 하였으며 절편 두께 (slice thickness)는 관상면상 2 mm, 축성면상 3 mm, 시상면상 4 mm로 하여 관상면을 더 자세히 관찰하기 위해 더 얇게 절단 하였다.
자기 공명 영상 검사상 반월상 연골의 방사형 파열 의 진단 기준은 T u c k m a n1 6 )과 M a g e e1 1 )가 제시한 것중 특히 1) 관상면상 파열 징후(cleft sign)와 2 ) 시상면상 지방포화 양자 밀도 영상에서 반월상 연골 후각부의 비정상적인 음영의 증가나 소실( g h o s t s i g n )의 두가지 기준으로 내측 반월상 연골의 방사 형 파열을 진단하였다1 5 ).
저자들은 관절경 검사상 반월상 연골의 파열 형태, 위치 및 크기, 동반된 연골 손상등을 분석하였으며 연골 손상은 Outerbridge 분류1 3 )를 이용하였다. 자 기 공명 영상의 정확도( A c c u r a c y )는 위에 언급한 1), 2) 진단기준에 대해 각각의 정확도와 두가지를 종합한 정확도를 측정하였으며 참양성, 참음성, 위양 성, 위음성 등을 구하여 민감도(sensitivity), 특이 도(specificity), 양성예측치(+ predictive value), 음성예측치(- predictive value)을 계산하였다.
Fig. 1. (A) Arthroscopic photographs of a radial tear of the posterior root of the medial meniscus (Rt knee). *MFC: Medial femoral condyle
(B) MRI shows the cleft sign (arrow) in T2 weighted coronal view.
(C) MRI shows increased signal (arrow) in pos- terior horn of medial meniscus near the inter- condylar notch in fat saturated proton density view in sagittal plane.
결 과
2 6 0례의 관절경적 반월상 연골 절제술을 시행한 환자중 내측 반월상 연골의 파열은 1 6 0례( 6 1 . 5 % ) 였으며 이중 4 7례( 1 8 . 1 % )에서 방사형 파열을 보였 으며 외측 반월상 연골의 파열은 6 4례( 2 4 . 6 % )로 방 사형 파열은 9례에서 나타났다. 관절경 검사상 내측 반월상 연골의 방사형 파열을 보인 4 7례 전례에서 반월상 연골의 후각부에 파열을 보였으며(Fig. 1A- 2A) 평균 연령은 6 0 . 5세( 4 8 ~ 8 5 )였다. 3례를 제외 한 모든 예에서 전층 파열을 보였고 1 7례에서는 수
평 파열, 2례에서는 판상 파열이 동반되었다.
내측 반월상 연골의 방사형 파열을 보인 4 7례 중 3 4례( 7 2 . 3 % )에서 연골 손상 및 골괴사 소견을 보였 으며 Outerbridge 1-2군은 1 9례, 3-4군은 1 1례, 대퇴 내과 골괴사 3례, 경골 내과 골괴사 1례의 병변 이 동반되었다.
2 6 0례 중 술전 자기 공명 영상 검사를 시행한 2 2 6 례를 전향적으로 분석한 결과 1) 관상면상 파열 징후 (Fig. 1B-2B)의 민감도, 특이도, 양성예측치, 음성 예측치는 72.9%, 98.8%, 94.5%, 93.1%이고 2 ) 시상면상 지방포화 양자 밀도 영상에서 비정상적인
Fig. 2. (A) Arthroscopic photographs of a radial tear of the posterior root of the medial meniscus (Lt knee). *MFC: Medial femoral condyle
(B) MRI shows the cleft sign (arrow) in T2 weighted coronal view.
(C) MRI shows the absence (arrow) in posterior horn of medial meniscus near the intercondylar notch in fat saturated proton density view in sagittal plane.
Table 1. Accuracy of MR findings
MRI Sensitivity specificity PPV NPV
1 Cleft 72.9% 98.8% 94.5% 93.1%
2 Ghost 93.7% 98.8% 95.7% 98.3%
3 Combined 97.9% 97.7% 92.1% 99.4%
Overall accuracy: 97.7%
PPV*: (+) predictive value NPV**: (-) predictive value
음영의 증가나 음영 소실(Fig 1C-2C)은 9 3 . 7 % , 98.8%, 95.7%, 98.3%이었다. 두군을 종합할 때의 민감도, 특이도, 양성예측치, 음성예측치는 9 7 . 9 % , 97.7%, 92.1%, 99.4%로 9 7 . 8 %의 정확도를 보였 다(Table 1). 1)과 2 )의 소견은 특이도, 양성예측 치, 음성예측치에서는 비슷하였으나 민감도에서 7 2 . 9 %와 9 3 . 7 %로 큰 차이를 보였다.
고 찰
반월상 연골의 방사형 파열은 외상이나 퇴행성 변 화로 초래되며 내측이나 외측 반월상 연골 모두에서 발생할수 있다. 외측 반월상 연골의 방사형 파열은 젊은 연령층에서 스포츠 손상으로 발생한다고 보고되 고 있지만1 2 )내측 반월상 연골의 방사형 파열은 중년 층 이상의 연령에서 퇴행성 변화로 발생할 수 있으며 심한 슬관절통을 동반한다고 보고하고 있다2 , 5 ).
반월상 연골은 체중 부하시 압박력을 분산하고 저 항하는데 중요한 역할을 한다. 방사형 파열은 반월상 연골의 환상 섬유에 수직인 방향으로 발생하며 반월 상 연골의 첨부에서 변연부까지 이르는 전층 파열이 나 부분 파열로 나타난다. 경골 후방 부착부의 방사 형 파열이 전층으로 발생한 경우 환상 섬유가 체중 부하에 저항하는 긴장장력(Hoop tension)이 소실되 어 압박력이 전달될 때 반월상 연골과 관절막 접합부 가 원심력에 의하여 변연부로 전위되게 되며 반월상 연골 기능의 심한 손상을 초래한다.
그러나 방사형 파열의 자기 공명 영상 진단은 어려 운 것으로 보고 하고 있다3 , 7 , 8 , 1 1 , 1 6 ).
이러한 반월상 연골의 압박력 분산 기능의 소실 및 변연부로의 전위는 슬관절 접촉면의 비정상적인 압력 의 증가로 인해 이환된 관절면의 조기 퇴행성 변화를 초래하게 된다1 , 1 0 , 1 1 , 1 4 , 1 5 )
.
생체 역학 실험상 5 0 %의 내측 반월상 연골 방사형 부분 파열은 전방부만 변형을 보이지만, 전층 파열 시에는 반월상 연골의 완전한 기능의 소실을 보였다 고 보고된바 있다6 ).
따라서 방사형 파열은 다른 형태의 반월상 연골의 파열과 임상적 결과가 다르므로1 6 ) 방사형 파열을 술 전 감별하는 것이 임상적인 경과와 수술을 결정할 때 중요하다.
저자들의 연구에서는 반월상 연골의 파열중 내측 반월상 연골 방사형 파열은 수평파열에 이어 두번째 로 많이 발생하였고(18.0%), 모두 반월상 연골의 후각부에서 발견 되었다. 특징적으로 중년층 이상에 서 특별한 외상의 병력없이 발생 하였으며 7 2 . 3 %에
서 퇴행성 관절염이나 골괴사를 동반하였다.
이러한 내측 반월상 연골의 방사형 파열의 소견들 은 서양인과는 다른 생활 습관으로 발생된다고 생각 된다. 즉 쪼그려 앉거나 일상 생활에서 바닥에 책상 다리로 앉는 한국인의 생활 방식과 관련되어 이미 어 느 정도의 퇴행성 변화가 존재하는 반월상 연골의 후 각부가 대퇴 내과 및 경골 내과에 감입되어 쉽게 파 열될 수 있는 조건이 된다고 생각된다2 ).
그러나, 자기 공명 영상 검사상 반월상 연골의 방 사형 파열은 발견하기가 쉽지 않은 것으로 보고되고
있다8 , 1 1 , 1 6 ). 1 9 9 4년 Tuckman 등1 6 )은 4가지 진단조건
으로 6 8 %의 진단률을 보고하였다. 그후 2 0 0 2년 Magee 등5 )은 시상면상 지방포화 양자 밀도 영상에 서 증가된 음영이 방사형 파열의 진단에 도움을 준다 고 보고하여 8 9 %의 민감도를 보고하였으나 총 2 8례 중 외측 반월상 연골 방사형 파열이 2 4례이고 내측 반월상 연골 후각부 파열은 2례로 본 논문과 비교하 기가 힘들다. 현재까지 내측 반월상 연골 방사형 파 열의 보고는 2 0 0 4년 빈등2 )이 국내환자를 대상으로 보고한 것으로 자지 공명 영상 검사상 내측 반월상 연골의 방사형 파열 진단율은 6 6 . 3 %를 보고하였다.
이에 저자들은 T u c k m a n1 6 ) 과 magee 등1 1 )의 진단 조건중 1 )관상면상 T2 강조 영상에서 파열 징후 2 ) 시상면상 지방 포화 양자 밀도 영상에서 반월상 연골 의음영증가나 음영 소실의 두가지 영상 소견을 중점 으로 진단하였으며, 자기 공명 영상 검사시 절편 두 께가 중요하다고 생각되며 관상면상 영상을 얻을 때 에는 4 mm에서 2 mm로 절편 두께를 줄였으나 관 상면상 T2 강조 영상에서 파열 징후의 민감도는 7 2 . 9 %에 불과 하였다. 하지만 시상면상 지방 포화 양자 밀도 영상에서 반월상 연골의 음영 증가 및 음 영 소실 소견의 민감도는 9 3 . 7 %로 관상면상 파열 징후보다 민감도가 더 높았다. 따라서 시상면상 지방 포화 양자 밀도 영상에서 과간 절흔 근처의 음영 증 가 및 음영 소실은 방사형 파열을 진단하는데 특징적 인 소견이라고 생각 되며 이러한 방사선 소견은 방사 형 파열시 나타나는 반월상 연골 후각부의 결함이나 체액 증가를 의미한다고 보고하고 있다1 1 ).
한편 방사형 파열을 보인 4 7례 중에서 수평 파열과 동반된 경우가 1 7례, 판상 파열이 동반된 경우가 2 례가 있었으나 이들 경우에도 모두 M R I상 반월상 연골의 비정상적 음영증가 소견 또는 음영소실과 동 반되어 있어 방사형 파열을 우선적으로 진단하는데 어려음은 없었다.
내측 반월상 연골의 방사형 파열의 진단은 1) 관상 면상 T2 강조 영상과 2) 시상면상 지방 포화 양자
밀도 영상에서 반월상 연골의 음영 증가나 음영 소실 소견의 두가지 영상 소견을 결합하면 진단에 큰 도움 이 될 것으로 생각된다.
결 론
저자들이 시행한 2 6 0례의 관절경적 반월상 연골 절제술 중 4 7례( 1 8 . 1 % )에서 내측 반월상 연골의 방 사형 파열을 보여 내측 반월상 연골 수평 파열 다음 으로 두번째로 많이 발생하였으며 특별한 외상의 병 력이 없는 중년층 이상에서 퇴행성 변화로 발생하였 고, 34례( 7 2 . 3 % )에서 동반된 연골 손상 및 골괴사 소견을 보였다.
저자들은 자기 공명 영상 검사상 나타나는 1) 파열 징후 및 2) 후각부의 음영 증가나 음영소실 징후로 내측 반월상 연골의 방사형 파열을 비교적 정확하게 진단할 수 있었다.
REFERENCES
01) Anderson MW: MR imaging of the meniscus. Radi - ol Clin N Am, 40:1081-1094,2002
02) Bin SI, Kim JM and Shin SJ: Radial tears of the posterior horn of the medial meniscus. Arthroscopy;
20:373-378, 2004.
03) DE Smet AA and Graf BK: Meniscal tears missed on MR imaging. AJR Am J Roentgenol, 162:905- 911, 1994.
04) Grood ES: Meniscal function. Advances in Othope- dic Surgerys. Williams & Wilkins Co ., 193- 197,1984.
05) Hattori K, Takakura Y and Fujisawa Y: Clinical features of the posterior horn tear in the medial meniscus. Arch Orthop Trauma Surg , 1 2 4 : 6 4 2 -
645,2004.
06) Jones RS, Keene GCR, Learmonth DJA, el al.:
Direct measurement of hoop strains in the intact and torn human medial meniscus. Clin. Biomech, 1 1 : 295-300, 1996.
07) Justice WW and Quinn SF.: Error patterns in the MR imaging evaluation of menisci of the knee.
Radiology, 196:617-621, 1995.
08) Kaplan PA, Dussault R, Helms CA, et al.: Knee musculoskeletal MRI. Philadelphia: WB Saunders, 363-391,2001.
09) Kellgren JK and Lawrence JS : Radiological assessment of osteoarthritis. Ann Rheum Dis , 16:494-501,1957.
10) Lambert HS, Helms CS and Higgins HD: Radial meniscal tears: incidence and MR imaging appear- ance. Radiology,217(P):218, 2000.
11) Magee T, Shapiro M and Wiliams D: MR accura- cy and arthroscopic incidence of meniscal radial tears. Skeletal Radiol,31:686-689,2002.
12) McGinty JB: Operative arthroscopy. New York:
Raven, 1996.
13) Outerbridge RE: The etiology of chondromalacia patellar. J Bone Joing Surg Br, 71:554-559,1989.
14) Rubin DA and Palellar GA: Current concepts and controversies in meniscal imaging. MRI Clin North Am, 8:243-266, 2000.
15) Stoller DW, Tirman PFJ, Bredella MA, et al.:
Diagnostic imaging orthopaedics. Amirsys, 5:22-25, 2004
16) Tuckman GA, Miller WJ, Remo JW, et al.: Radial tears of the menisci : MR findings. AJR Am J Roentgenol, 163:395-400, 1994.
─ Abstract ─
MR findings of the Radial Tear of Medial Meniscus
Kyung Wook Nha, M.D., Hyoung Keun Oh, M.D., Dong Hwan Kim, M.D., Yong Hoon Kim, M.D.*
Department of Orthopedic Surgery, Ilsanpaik Hospital, Inje University, Koyang, Korea Department of Radiology, Ilsanpaik Hospital, Inje University, Koyang, Korea*
Purpose: To assess 1) the characteristics and the ability of MRI to detect, 2) incidence and 3) associa- tion with preexisting lesions in the radial tears of medial meniscus
Materials and Methods: 260 consecutive arthroscopic meniscectomy was performed. Of the 260 cases, 226 cases performed knee MR images preoperatively. Two radiologic signs were used to detect:
1)Cleft sign and 2) increased signal or absence of posterior meniscus (ghost meniscus).
Results: Forty-seven cases cases with radial tears of medial meniscus were identified(18.0%, mean age 60.5years) by arthroscopy. All of them were located in the posterior root and were full thickness tears except three cases. Thirty-four cases(72.3%) had preexisting cartilage degeneration(Outerbridge 1-4) and osteonecrosis. The sensitivity and specificity of the cleft sign and ghost sign were 72.9%, 98.8% and 93.7%, 98.8%, respectively. When combined these two criteria, accuracy was 97.7%.
C o n c l u s i o n: Radial tears located in the posterior root of the medial meniscus are common type in korea. They were frequently developed in elderly patients with preexisting cartilage damage or osteonecrosis. We can accurately diagnose the radial tear with the cleft sign and ghost sign
Key Words: Medial meniscus, Radial tear, MRI, Arthroscopy
