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경추의 방사선학적 검사법
신 명 진
울산대학교 의과대학 방사선학교실
Imaging of the Cervical Spine
Myung-Jin Shin, M.D.
Department of Radiology, University of Ulsan, College of Medicine, Asan Medical Center, Seoul, Korea
경추의 방사선학적검사법은 단순촬영, 척추강조영술 (Myelography), 전 산 화 단 층 촬영 ( C o m p u t e r i z e d Tomography, CT), 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI), 골스 캔(Bone Scintigraphy), 혈관조영술 (Angiography)등 여러 가지 방법이 있다. 임상적으로환 자의 병력이나이학적검사 소견에서의심되는병변을찾 고자 하는 것이 방사선학적검사를하는 목적이라고할 수 있다. 그러므로이상적인방사선학적검사라면원하는병 변을 가장 정확하게찾을 수 방법이라고할 수 있다. 이러 한 의미에서비교적최근에많은 발전을하여 이용되고있 는 전산화단층촬영과자기공명영상은기존의단순촬영에 비하여경추의복잡한해부학적구조물들을정상 또는 비 정상적인지평가할수 있는 좋은 방법이다. 특히 자기공명 영상은경추의척수 등 여러 연부 조직에대한 뛰어난조 직대조도(tissue contrast)를얻을 수 있고, 여러 평면, 특 히 시상면의검사가가능한장점이있으므로많이 이용되 고 있다.
단순촬영
단순촬영은기본적이며필수적인검사법으로서다른 검 사법들에비하여 값싸고 쉽게 얻을 수 있다. 측방상으로 얻으면경추의전장을볼 수 있어 특히 외상에의한 병변 의심될때 필히 촬영하여야하며, 수술 전후 등 추적 검사
시에도매우 유용하다. 전산화단층촬영이나자기공명영상 등의 검사를 시행할때에필히 단순촬영소견을 이용하여 필요한부위, 혹은 이상이 있는 부위에 대하여적절한 검 사가 시행될수 있도록하여야하며 판독시에도항상 참조 하여야한다.
여러 가지방법의단순촬영술을이용할 수 있는데 특히 응급실에서의단순촬영은screening examination으로서 매우좋은검사법이다.일반적으로측방상(lateral), 전후방 상(AP), 개구전후방상(open mouth view)의3가지가기 본적인검사법이되나 좌우경사상(both oblique)을추가 한 5가지 를 기본으로하기도한다. 또한 경흉추이행부를 보기위한swimmer’s view도 얻을 수 있다. 이외에도여 러 가지의검사방법이있지만, 중요한것은 경추의외상이 의심되거나, 신경손상이의심되는환자에서는필히 cross table lateral view를 제일 먼저 찍어서경추의 추체전방, 추체후방, 추궁판연결부, 극돌기(spinous process) 끝부 분을 연결하는4개의 선을 확인하여이상소견유무를판단 한 후에 다른 검사 여부를판단하여야한다. 즉 경추부의 불안정한소견등이상이있는 경우 다른 검사를시행할때 에는 필히 환자의 목움직임을최소화한상태를 유지하도 록 한다. 또한 매 촬영된필름이현상되는대로 바로 확인 하여 적어도 T 1까지 포함된 사진이 나왔는가, 또는 unstable fracture등이 있는가 등을 판단하는것이 매우 중요하여 불필요한 촬영이나 촬영시 불필요한 환자의
대한척추외과학회지 제6 권 제2 호 Journal of Korean Spine Surg.
Vol. 6, No. 2, pp181~184, 1999
position change등을 피하여야한다. 그러나 단순촬영에 서의 문제점으로undisplaced odontoid fracture, facet fracture, hangman’s fracture등의 진단을 놓칠 수 있다 는 것이다. 이러한원인은 촬영된필름이좋지 않은 경우 나 flexion, extension view가 제대로 찍히지 않은 경우, 그리고판독에착오가있는 경우 등이 있을 수 있다. 그리 고 경우에따라서는다음 검사로서CT등을 시행 할 때에 단순촬영에서잘 보이지않거나, 병변이의심되는부위를 필히 포함하여검사하도록하여야한다.
단순촬영전후방상(AP)에서유의하여야할 것은극돌기 의 a l i g n m e n t로서 interspinous distance의 w i d e n i n g , abrupt shifting등을 유의하여관찰하여야하며 퇴행성변 화로서 uncovertebral joint(Joint of Luschka) 및 f a c e t joint의 arthritis등을잘 관찰하여야한다.
개구 전후방상(open mouth view)에서는C1의 lateral border와 C2의 lateral mass가 일치하는지를 확인하여야 하며, Jefferson fracture의진단에유용하다.
척추강조영술
경추에서척추강조영술은과거에매우 유용한검사법으 로 많이 사용되었으나전산화단층활영및 자기공명영상등 새로운검사법에의해 이용이감소하고있다. 다만 금속성 내고정물을이용한척추 수술환자에서는전산화단층촬영 이나 자기공명영상으로수술 받은 부위에대한 평가를충 분히 할 수 없으므로척추강조영술을이용할수 있다.
전산화단층촬영
경추의전산화단층촬영은일반적으로1.5 - 2mm간격으 로 scan을 시행한다. 전산화단층촬영은자기공명영상보다 검사비가 싸고, facet joint의 h y p e r t r o p h y등에 의한
foraminal narrowing과 uncinate process hypertrophy, posterior spurring등의 bony change 및 fracture에 의한 bone fragment를 잘 볼 수 있다. 또한 2차원, 또는 3차원 으로 영상을재구성을하여 여러 평면으로경추 모양을나 타내 볼 수 있다. 또한 척추강조영술후에전산화단층촬영 을 사행하면척수를 포함하여신경조직과골조직을대비 한 영상을얻을수 있다.
자기공명영상
일반적으로척추의자기공명영상을적절하게얻는 조건 으로서 우선 병변을 주위의 정상적인해부학적구조물로 부터구별할수 있는조직간의대조도를잘 나타낼수 있도 록 하여야하며, 이러한구조물을판별하는공간해상력이 뛰어나야 하며, 영상에 나타날 수 있는 여러 잡음과 a r t i f a c t를 적게 하여야하고, 전체적인검사시간을짧게하 면서원하는부위를충분히검사할수 있도록하여야한다.
이러한기본원칙을충분히만족시킬수 있는경추의자 기공명영상은1 . 5 T의 고자장 자기공명영상기기에서시행 하는것이보다좋은해상도의영상을얻을수 있어권장된 다. 즉, 경추의자기공명영상p r o t o c o l은 요추에서사용되 는 일반적인자기공명영상검사기법외에high resolution surface coil이 필요하며, 3-3.5mm정도의thin section을 하여야한다. T1과 T 2강조영상을얻게되는데일반적으로 fast spin echo기법을 사용하는것이 최근의경향이다. 그 러나 T 2강조영상을얻는 방법으로서gradient echo기법 을 사용하여소위T2 영상을얻기도하며, 이러한g r a d i e n t e c h o기법을발전시켜서2D, 3D volume imaging을 얻는 기법을사용하기도한다. 이러한2D, 3D 검사법에서는1 - 2 m m정도의 thin section이 가능하여여러 방향의 평면, 또는입체면으로재구성된영상을얻을수도있다.
대한척추외과학회지 Vol. 6, No. 2, 1999
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Table 1. Normal MR signal intensity characterisics of various tissues or body fluid.
Tissue or body fluid T1-weigted image T2-weighted image
cortical bone dark(low) dark(low)
tendon and ligament dark(low) dark(low)
fibrocartilage(annulus fibrosus) dark(low) dark(low)
hyaline cartilage intermediate intermediate
necleus pulposus low high
muscle intemediate intermediate
non-neoplastic tumor low-intermediate low-intermediate (occasionally high)
neoplastic tumor low-intermediate high
free water(e.g. CSF) low high
proteineous fluid(e.g. abscess) intermediate high
adipose tissue high intermediate-high
hemorrhage variable variable
척추체 및 척수의 종양, 감염등이의심되는 경우에는 G a d o l i n i u m을 이용한 조영증강 검사가 꼭 필요하여 epidural abscess의 범위 판단 및 intramedullary의 병변 을 찾는데매우 유용하다. 이때 fat suppression기법을적 용하여조영증강이일어난부위를더 잘 볼 수 있도록할 수 있다.
자기공명영상은척수를 포함하여추간판 및 골수의 신 호강도등을잘 볼 수 있어 이의 정상 및 비정상소견으로 판별하는좋은 방법이나, 후방인대나석회화한추간판그 리고 골극형성등의 골변화에의한 소견등서로 구별되기 힘든경우이므로매우주의하여야한다.
자기공명영상은경추에서요추보다CSF의 pulsation이 나 침을 삼키는 등의 환자의움직임에의한 artifact가 더 잘 생기며, 또한 환자가매우 심한 통증이 있는 경우등으 로 인하여좋은영상을얻기힘든경우가있다.
자기공명영상에서관찰되는여러 조직의신호강도의변 화는Table 1과 같다.
경추의 퇴행성질환
경추의퇴행성질환은자기공명영상을가장 많이 시행하 는 적응증이라고할 수 있는데 이는 척수 및 추간판등의 연부조직에대한 검사법으로서매우 뛰어난 방법이기때 문이며, 전산화단층촬영은선택적으로p o s t e r o l a t e r a l osteophyte에의한foraminal stenosis나 OPLL등의 골병 변을 보는데 이용하게된다. 자기공명영상의검사정확도 에 대한 전산화단층촬영및 척추강조영술과의비교연구는 자기공명영상이새로운검사방법으로대두된10여년전에 Modic등1)과 Brown등2)에 의해발표되었는데당시의검사 정확도가전산화단층촬영과척추강조영술에비하여비슷 하거나다소 떨어지던결과였으나최근의자기공명영상기 기 및 기법의기술적인발달을고려하면현재로서는자기 공명영상이아마도더 우월한검사 정확도를보일 것으로 생각된다.
경추의퇴행성변화는단순촬영에서흔히골극형성등골 변화로관찰되며이는 나이와관련이있는 것으로알려져 있다. 자기공명영상에서도추간판의퇴행성 변화나 크고 작은 추간판탈출의소견들이임상증상이없이도 나타날 수 있으므로3 ) 자기공명영상에서이상소견을관찰하는것 이 모두임상증상을일으킨다고판단하여서는않된다.경추 추간판탈출증의진단은 요추에서탈출의 정도에 따라 자 세히 분류하는것과는달리 경추의추간판은크기가작아 protrusion, extrusion등의 구분을하기가어렵다. 경추의 foraminal stenosis는 자기공명영상으로관찰하기어려운 부위이나3D 기법이유용한방법이라는보고도있다4 ).
경추의 퇴행성변화의가장 심한 형태는 척추강 협착이
며 협착의 정도를 판단하는방법으로서자기공명영상을 이용하여측정할수 있다5). 척추강의협착 정도가심하면 예후가좋지 않은 것으로알려져있으며또한 결과적으로 compressive cervical meylopathy를 유발하는가장 흔 한 원인이된다. Cervical myelopathy의다른 원인으로는 물론 척수를압박할수 있는 감염질환, 종양, 외상, 혈관성 질환등여러 경우가있다. 자기공명영상은이러한척수의 변화를 T 2강조영상에서고신호강도로관찰할 수 있는데 이러한 신호강도는reversible edema나 i r r e v e r s i b l e gliosis, cystic degeneration등으로설명되며이들간의구 분이 잘 되지 않아 이의 의미에 대하여는논란의 여지가 있다6). Compressive myelopathy의한 소견은 척수 자체 의 질환에의한소견과쉽게 감별된다.
외 상
경추외상에의해 신경손상이있는 환자에서는자기공명 영상이acute epidural mass의 범위를판단할수 있는 좋 은 방법이다. 외상에의한 acute epidural mass는 d i s c extrusion, epidural hematoma가 있으며이로 인해 척수 가 압박받을수 있으며외상에의한 직접적인척수의손상 도 관찰할 수 있다. 척수의손상은 cord contusion, hemorrhage, transection등으로 자기공명영상에서어느 정도 판별할수 있다. 외상에의한 손상으로서전후방인대 의 파열유무도자기공명영상으로잘 관찰된다.
감 염
일반적으로척추의 감염성 질환에 대한 검사법은자기 공명영상이가장 좋다. 이는 자기공명영상으로감염이있 는 척추체의신호강도의변화를쉽게 찾을 수 있으며감염 에 의한추간판의침법여부및 epidural abscess형성유무 및 범위판단등에매우 유용하기때문이다. 조영증강검사 로 abscess cavity가 있는지여부를확인할수 있다.
결핵성척추염과화농성척추염의감별은척추체의파괴 형태, 추간판의침범여부, 척추주변의농양형성유무및 형 태, 인접한척추로의침범형태, 조영증강시소견등으로판 별할수 있으나항상쉽게 감별되지는않는다.
종 양
척추의 종양은 생기는 부위에 따라 i n t r a m e d u l l a r y , intradural extramedullary, extradural등으로 나눈다. 일 반적으로 다른 척추부위에서발생하는 primary spinal tumor, secondary spinal tumor 모두 경추에서관찰할 수 있다.
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전체적으로는전이성암이extradural spinal tumor중 가장 많은 빈도를차지하며골스캔이좋은 검사방법이다. 다만 aggressive osteolytic metastases인 경우 가음성의 소견을보일 수 있어 주의하여야한다. 자기공명영상은전 산화단층촬영에비하여전이성암을찾는데에매우 우월한 방법이므로의심되는병변이 있을 경우 일차적인검사법 으로 이용하여야한다7).
Intradural extramedullary spinal tumor로서는nerve sheath tumor와 m e n i n g i o m a가 대표적인 종양이며 intramedullary spinal tumor로는 a s t r o c y t o m a , e p e n d y m o m a등의 g l i o m a가 있다. 조영증강검사가 intramedullary 병변을판단하는데많은도움을준다.
결 론
경추의 여러 방사선검사법을이용하는데 있어 기본적 으로 환자의상태를임상적으로잘 평가한후에 어떤 방사 선검사로임상소견에서필요한 영상정보를얻을 것인가 판단하여야한다. 단순촬영이기본적인검사법으로많이 이용되며, 최근에도입된 자기공명영상은다른 영상기법 에 비해 장점이많아 여러 가지 질환에서매우 유용한검 사법으로이용되고있다. 경추는자기공명영상으로좋은 영상을 얻기 쉽지 않은 부위이므로영상기법을최적으로 설정하여영상을얻어야한다.
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