Brain MRI Findings of Welders: High Signal Intensity in T1W1 Secondary to Manganese Exposure

용접공의 뇌자기공명영상소견 :

망간 노출에 의한 Tl고신호강도1

검금원

임명아

손미연

이숭훈

권귀련

김성수

홍영습2 . 이용희 3

정해관4

목 적 : 용접공에서 망간 노출과 관련된 뇌자기공명영상 (MRI) 소견을 관찰하여 MRI

의 유용성을 알아보고자 하였다.

대상 및 방법 자발적으로 검사에 참여한 평균 16년 (7-32년)의 작업경력을 가진 용접공 18명을대상으로이학적，신경학적 및 방사선학적 검사를시행하였다.또한혈중빛 요중망 간 농도， 혈청 철， 혈중납 및 혈중카드융을측정하였고 대조군으로 용접공부인 3명도검사 하였다. 전원에 대하여 뇌 MRI를시행하여 3명의 방사선과 전문의가판독하였다.

육안적 판독의 기준은 T1강조영상에서 가장 현저한 고신호강도를 보이는 담창구를 전두 엽 피질하 백질과 비교하여 그보다 조금 강한 신호강도를 보인 경우를 grade 1, 주위 피하지 방 정도의 고신호강도를 보이는 경우를 grade 3, 그 중간 정도의 신호강도를 보인 경우를

grade 2로 분류하였다. 또한 신호강도를 정량화 하기 위해 담창구지표 [(pallidal index(pI) : 담창구 신호강도/전두엽 백질 신호강도) J 를 구하여 망간 노출기간 및 혈중， 요중 망간농 도와의 상관관계를 알아보았다. T2강조영상에서 흑질 밀집부위의 두께 감소， 고신호강도 유무와 담창구의 고신호강도 유무를 관찰하였다.

결 과 . 용접공 모두 피로， 손발저렴， 두통， 식욕부진， 성욕감퇴 등의 비특이적인 증상을

호소하였으나 만성 망간중독시 관찰되는 보행장애， 진전， 언어장애， 가변양 안면 (mask

face) , 근긴장이상 (dystonia) 등의 파킨슨 증상은 관찰되지 않았고 5명에서 palmo-mental reflex 양성소견이， 4명에서 Myerson’s slgn 양성소견이， 그리고 기도진전이 3명에서 관찰되 었다.

용접공의 혈중 망간 농도는 평균 5.18(1.77 -9.34)μg/ dl, 요중 망간은 평균 5.84 ( 1.07 - 23.

이 μg/l 로 대조군의 혈중 망간 2.52μg / dl( 1.83 -3.03) 및 요중 망간 2.4μg/I( 1.57-3.23) 에 비해 증가되어 있었고， 1 예에서 혈청 철이， 2예에서 혈중카드융이 증가하였다.

뇌 MRI소견상 T1 강조영상에서 담창구， 피각， 중뇌 흑질， 중뇌시개， 미상핵， 시상하부， 시 상하핵 그리고 뇌하수체에서 고신호강도가 관찰되었다. T2강조영상에서는 특기할만한 신 호강도변화는없었다.

PI와 고신호강도의 육안적 grading 간의 일치율은 매우 높았다(κ=0.67).

PI와 혈중 망간 농도의 상관 관계는 유의한 상관 관계가 있었고(Rs=0.48， P=0.046), PI 와 뇨중 망간 농도와， 혈중 철， 카드융， 납 농도 및 용접에 종사한 기간 간에는 유의한 상관 관계를 보이지 않았다 (Rs=O.l， P)0.05).

결 론 : 용접공의 T1 강조영상에서 추체외로(extrapyramidal tract) 를 따라 대칭성 고신 호강도가 관찰되었고 그 중에서도 담창구에서 가장 높은 신호강도를 보였다. 이러한 고신호 강도는용접시 노출된 망간의 뇌내 축적과밀접한관계가있으며 고신호강도의 의의에 대한 향후 계속적인 연구가 필요하다고 생각한다.

l 포항 선린병원 진단방사선과 2 포항 선린 t잉원 산엽의학과

‘포항선런맹원 신경과

4 동국대학교 외과대학 예방의학교실

이 논운은 1997년 9원 26일 정수하여 1997년 12월 31일에 채택되았음‘

최근 산업구조의 변화와 공업 발달로 선박， 전기， 자동차 등 많은분야에서 용접작업이 광범위하게 이용되고있어 용접공들 의 숫적 증가와 더불어 용접에 의한 건강장해도 증가하고 있다.

아크용접에 의한 건강장해로는 자외선에 의한 안질환， 유해가

스에 의한 호흡계질환， 흉에 의한 용접공진폐증， 용접흉에 포함 된 망간에 의한 망간 중독， 크롬 및 니켈에 의한 천식과 피부염，

금속 산화물흉에 의한 금속열 등이 발생할 수 있다 (1， 2).

그 중 흉에 의한 망간의 만성중독은 중추신경 장애를 초래하 여 파킨슨씨병과 유사한 소견을 유발시키는데 초기에는 식욕부 진， 수면장해， 기억력 및 집중력 감퇴， 하지경련， 말초신경마비 나 통증등 비특이적 증상이 나타나고 중독이 진행되면 근육의 긴장 이상 (dystonia) ， 사지나 몽의 진전 (μtremo야r ),’ 운동 완만 (애br떠ad여y씨 nes잉ia히)，’ 언어 장즙해ß(어dy썩Isa따rt야thIπria떠)， 7가}연양안변 (ma잃sk f싫ace아)등。이l 오게된다. 그러나 일차적인 파킨슨씨병과는 달리 망 간중독 환자에서는 levodopa에 의한 치료 효과를 기대할 수 없 다 (3).

망간은 자기공명영상 (MR I)에서 상자성 효과 (paramag­

netic effect) 에 의한 T1 이완시간의 감소로 T1강조영상에서 고신호강도를 나타낸다 (3， 4). 그러므로 이미 보고된 만성 망간 중독 환자의 MRI에서 보이는 선택적인 부위의 고신호강도는 뇌내 축적된 망간에 의한 것으로 추정할 수 있다.

이에 저자들은 현재 망간에 노출되고 있는 용접공을 대상으 로 신경학적， 생화학적， 방사선학적 검사를 시행하여 혈중， 뇨 중 망간양에 따른 뇌 MRI의 특정소견을 알아보고 망간 중독환 자에서 뇌 MRI의 유용성을 알아보고자 하였다.

대상및방법

자발적으로 검사에 참여한 평균 16년 (7 -32년)의 경력을 가 진 용접공 18명을 대상으로 후향적으로 분석하였다. 이들에 대 하여 신체 검사， 신경학적， 생화학적， 방사선학적 검사를 시행 하였다. 신체 검사는 피로， 손발저럼， 두통， 식욕부진 등 비특이 적 증상과 보행장애， 진전， 가연양안띤 응의 파킨슨 증상을 관 찰하였다. 신경학적 검사는 palmo-mental reflex, Myerson’s sign, 기도진전 (intention tremor), 운동완만， 근육 긴장 이상，

보행장애 유무를 관찰하였다. 생화학적 검사는 혈중 및 요중 망

A B

김금원 오1: 용접공의 뇌자기공명영상

간농도， 혈청철， 혈중납 및 혈중 카드융을 전원에서 측정하였 고， 간기능 검사에서 비정상적인 간질환이 있는 용접공과 고영 양 수액요법을 받은 용접공도 대상에서 제외시켰다. 대조군으 로 비직업성요인을 배제하기 위해 용접공 부인 3명을 대상으로 검사하였다. 전원에 대하여 뇌 MRI를 시행하여 3명의 방사선 과 전문의가 판독하였다.

MRI는 1.0T(Picker, Vistar-HPQ, USA) 를 이용하였으며 스핀에코 기법을 사용하여 T1강조영상 (TR/TE=500-600

ms /20 -30ms) 과 T2강조영상 (TR/ TE = 2000 -2300 / 80-9

이으로 시상 및 횡단영상을 얻었다.

육안적 판독의 기준은 MRI T1강조영상에서 담창구 (globus pallidus) 의 신호강도를 전두엽 피질하 백질(frontal subcor- tical white matter) 의 신호강도와 비교하여 그보다 조금 강한 신호강도를 보이는 경우를 grade 1, 주위 피하지방 정도의 고신 호강도를 보이는 경우를 grade 3, 그 둘 중간 정도의 신호강도 를 보인 경우 grade 2로 분류하였다 (Fig. 1).

그리고 신호강도를 정량화하기 위해 Pallidal Index (PI) (담창구의 신호강도/전두엽 피질하 백질의 신호강도)를 구하 여 혈중， 뇨중 망간 농도와 관계를 알아보았다. PI는 시상 및 횡 단면 영상에서 담창구와 전두엽 피질하 백질 각각의 10 pixel

volume의 신호강도를측정한후공식에 의해 그비를계산하였 다.

T2강조영상에서 흑질 밀집부위 (substantia nigra pars

compacta) 의 두께 감소， 고신호강도유무와 담창구의 고신호강 도유무를알아보았다.

용접공과 대조군간의 혈중 및 요중 망간 농도는 Mann- Whitney U test로 비교하였고， 혈중 및 요중 망간 농도와 PI 상 관 관계를 보기 위하여 Spearman’s correlation coefficent

(Rs) 를， 육안적 판독과 PI 일치도는 Kappa치 (，，)로 구하였다.

용접공 한 예에서 망간노출을 중단하고 7개월 후 추적 검사 를 시행하여 뇌 MRI 소견과 혈중， 요중 망간농도를 각각 비교 하였다.

Fig. 1. Grading of high signal inten- sity of the globus palIid us on Tl- weighted MR image

A. Axial Tl-weighted MR image (Tl wr) (600/25) shows signal inten- sity of globus pallidus slightly hig- her than that of the frontal subcor- tical white matter (grade 1)

B. Axial Tl WI (600/25) shows high signal intensity of the globus pallid- us similar to that of the subcut- aneous fat(grade 3)

- 404 -

결 과

신체 검사에서는 용접공 모두 피로， 손발저럼， 두통， 식욕부 진， 성욕감퇴， 수연장애 등의 비특이적인 증상을 호소하였으나 만성 망간 중독시 관찰되는 보행장애， 진전， 언어장애， 가면양 안면 (mask face) 등의 파킨슨 증상은 관찰되지 않았다.

신경학적 검사에서는 5명의 용접공에서 palmo-mental re flex 양성소견이， 4명에서 Myerson’s slgn 양성소견이， 그리고 기도진전 (intention tremor) 이 3명에서 관찰되었으며， 운동 완만， 근육 긴장 이상， 보행장애 등은 없었다.

용접공의 혈중 망간 농도는 평균 5.l8( 범 위 1.77 -9.34)μ g/ dl, 요중 망간은 평균 5.84( 범위 1.07-22.0)μg/l로 대조군 의 혈중 망간 2.52(범위 1.83 -3.03)μg/ dl 및 요중 망간 2.4(범 위 01.57 -3. 23)μg/l에 비해 유의하게 증가되어 있었고， 1 예에 서 혈청철이 증가， 2예에서 혈중카드융이 증가하였다 (Table 1).

A B

C D

MRI T1강조영상에서는 용접공 18명 중 17명에서 고신호강 도가 추체외로(extrapyramidal tract) 인 담창구， 피각， 중뇌 흑질， 시상하핵， 시상하부 및 뇌"ð}수체에서 관찰되었으며， 그 중 담창구에서 가장 높은 신호강도를 보였다 (Fig. 2). 그러나 T2 강조영상에서는투렷한변화는관찰되지 않았다.

Grade 2의 고신호강도를 보였던 한 용접공의 경우 약물 치 료 없이 망간 폭로를 중단하고 7개월 뒤 추적 검사에서 고신호

Table 1. Examination of Metals in the Blood and Urine of Welders (n=18)

Blood Mn Urine Mn Blood Cd

Blood Fe Blood Pb

Mean(range) 5.18( 1. 77-9.34)μg/ de 5.84(1.07 - 22 이μg/Q 0.73(0.11-1. 85)μg/de 118(76.0-271)μg/de 8.86(3.83 -14.5)μg/de

No. above reference(%) 12 (67%) 16 (89%) 2 (11 %)

1 (5.6 %) 0(0%)

Fig. 2. Brain MRI of a welder with 12 years' exposure to manganese with headache and fatigue

A. Axial Tl WI (600/25) shows sym metrical hyperintensities in the glo bus pallidus(grade 3) and the pu tamen(grade 2). The caudate nu- cleus and the thalamus exhibit nor- mal signal intensity.

B. Axial TlWI (600/25) shows sym- metrical h yperin tensities in bilateral substantia nigra(grade 2).

C. Sagittal Tl WI (600/25) shows hyperintensity of the entire pitu- itary gland(grade 3), the hypothala- mus(grade 2), the subthalamic nu- cleus(grade 2), and the midbrain tectum(grade 2).

D. Axial T2WI (2300/90) shows no evidence of significant signal change in any areas.

강도의 감소를 볼 수 있었으며 이 때 혈중 망간치도 5.17μg/dl 에서 1.79μg/ dl로 감소함을 확인할 수 있었다 (Fig.3).

각 부위에 따른 고신호강도는 담창구에서는 grade 2가 8예，

grade 3가 2예， 중뇌에서는 grade 2가 7예， grade 3가 2예， 뇌하 수체에서는 grade 2가 6예， grade 3가 1예， 2예에서는 공허안 (empty sella) 과 뇌동냐체 위축으로 측정할 수 없었다. 피각에 서는 grade 1 ，2가 16예， 미상핵에서는 grade 1의 고신호강도가 3예에서만 나타났고 15예에서는 정상신호강도를 보였다 (Fig.

4).

PI와 담창구의 정량분석 등급 (grading) 간의 일치율은 Kappa치 0.67로서 높은 일치율을 보였 q(Table 2).

혈중 망간과 PI의 상관 관계는 Rs=0.48, P=0.046으로 유의 한 상관 관계가 있었고， 요중 망간과 PI의 상관 관계는 Rs=

A B

C D

김금원 오1: 용접공의 뇌자기공명영상

0.1, P

>

고 찰

망간은 철， 알루미늄， 구리 다음으로 널리 쓰이는 금속으로 망간 단독으로 사용되는 경우는 드물고 94%는 철강제조에 사 용되며， 이외에도 알루미늄， 구리와의 합금제조， 건전지， 살균제 등의 제조에 사용된다 (5). 경구 혹은 흡업으로 흡수된 망간 중 95-99%는 담즙과 함께 십이지장으로 배설되고 배설되지 않 은 망간은 대부분 간을 통하여 인체의 각 조직에 균등하게 분포 되나 과다한 흡수시에는 친화조직인 뇌에서 망간의 침착이 이 루어지며 (6， 7, 8), 비경구적인 방법으로투여된 망간은 조절 장 치인 간을 우회하여 뇌에서 망간침착이 이루어 진다 (6). 간경

Fig. 3. Disappearance of high signal intensity after cessation of welder’s work.

Initial axial Tl WIs (A, B) (600/20) in a welder with 10 years' exposure history shows symmetrical grade 2 hyperintensity in the globus pallid- us and grade 1 hyperintensity in the putamen(A), and grade 2 hyper- intensity in the substantia nigra(B) F이low-up axial TlWIs (C, D) (600/

20) obtained 7 months after with- drawal from exposure to manganese without medical treatment reveal near complete disappearance of high signal intensities in the globus pallidus, the putamen(C), and the midbrain(D). Blood level of manga- nese also decreased.

- 406 -

화와 같은 만성 간환자의 경우 많은 간문맥 -전신 측부순환혈 관 (porto -ii ystemic collateral vessels) 은 정상적인 망간의 배 출 기전을 우회함으로써 과다한 망간의 뇌침착이 이루어진다

(6). 이러한 결과로 용접공의 망간중독， 만성 간질환에 의한 간

뇌증 (hepatic encephalopathy)( 9, 10, 11), 경정맥 고영양 수 액요법 중인 환자 (6， 12) 등에서 뇌내 망간축적이 이루어진다.

혈중망간의 반감기는 10-42일이며 요중망간은 혈중망간과 같 은 속도로 증감한다 (4).

망간은 상자성 효과에 의해 T1 이완시간 감소가 우세하여

”

@

~ 10

Q

‘ ^。 z 。

Globus Putamen Midbrain Pituitary Caudate

pallidus nucleus

Region

Fig. 4. Number of cases by grading of signal intensity in each region.

Proportion of signal intensity grade 2 and 3 is higher in the globus pallidus, the midbrain and the pituitary gland than in the putamen and the caudate nucleus

1.3

。x ω I - 흐 m 1.2 α m

1.1

1.0 R s = 0.48, p = 0 얘6

9

o 2 4 6 8

T1강조영상에서 고신호강도를 나타낸다. 하지만 임계점 (criti­

cal point) 이상의 망간 농도나 철은 T1 감소보다 T2 감소가 우 세하게 생겨 T2강조영상에서 저신호강도가 나타난다(3). 본 연 구에서는 망간에 의한 T1 감소로 T1강조영상에서 고신호강도 가 전예에서 관찰되었고， T2강조영상에서 저신호강도는 관찰 되지 않았다.

Shinotoh 등 (3) 의 동물 실험에 의하면 T1강조영상에서 미상 핵 (caudate nuc!eus), 피각 (putamen) ， 교련 (anterior com- misure) 에서 심한 고신호강도를， 담창구와 중뇌 흑질에서 중등 도 고신호강도가， 대뇌와 소뇌 피질에서 약한 고신호강도가 관 찰되었다고 하였다 (3). 본 저자에 의하면 T1강조영상에서 심한 고신호강도가관찰된 콧은담창구，피각및 중뇌 흑질이었고，중 Tab

’

Grading of globus pallidus Pallidal index@ signal intensity

0 2 3 Total

- 0.99

1.00• 1.09 5 5

1.10- 1.10 6 7

1.20+ 3 2 5

Total 6 9 2 18

Kappa = 0.67 (P < 0.001)

Pallidal lndex@ = Signal intensity of globus pallidus/Sig- nal intensity of frontal subcortical white matter

1.3

x

Q)

"0

ζ

울 1.2

'"

α

1.1

1.0 Rs=0.10,p>0.05

10 10 20 30

Blood Mn( μg/dl)

I I

A B

Fig. 5. Correlation between pallidal index and blood and urine manganese levels.

A. Pallidal index is significantly correlated with blood manganese level(Spearmann rank correlation coefficient of 0.48) (Rs=0.48, P=0.046)

B. Pallidal index does not show significant correlation with urinary manganese level(Spearmann rank correlation coef- 터 cient of 0.1 O)(Rs=O. 10, P ) 0.05)

등도 고신호강도가 관찰된 곳은 중뇌시 개 (midbrain tectum) 및 뇌하수체， 약한 고신호강도가 관찰된 곳은 미상핵， 시상하핵

(subthalamic nucleus) 및 시상하부 (hypothalamus) 였다. 그 중에서도 담창구에서 가장 높은 신호강도를 보이는 이유에 대 해 striatal output의 교차점이 되는 콧이기 때문이라는 학설 과 (3) 기저 신경절 (basal ganglia) 은 혈 -뇌 장벽 (blood brain barrier) 차이에 의해 금속 침착이 다른 부위에 비해 잘 이루어 지다는 학설이 있다(1 3).

망간 자체의 침착이나 망간에 의한 신경 세포막의 반응성 변 화는 가역적인 상태이나， 망간이 담창구 내의 도파민 수용체와 결합하여 망간의 독성효과로 초미세구조막의 변화를 초래한 경 우 비가역적 인 상태가 된다는 동물 실험 보고가 있다 (6， 7, 14).

Mirowitz 등 (6) 에 의하면 경정맥 고영양 수액요법 (TPN) 에 의한 고신호강도가 경정맥 고영양 수액요법을 중단한 후 1년뒤 추적검사에서 감소되었다고 하였다. 이는 뇌의 망간 축적이나 반응성 신경 세포막 변화가 가역척이라는 것을 시사송}는 것이 다. 본 연구에서도 grade 2의 고신호강도를 보였던 한 용접공의 경우 약물치료를 하지않고 망간 노출을 중단한 후 7개월 뒤 추 적검사에서 고신호강도의 감소를 볼 수 있었으며 이 때 혈중 망 간 농도도 감소함을 확인하였다.

파킨슨병과 망간중독의 유사점은 운동 완만이나 경직과 같은 증상을 함께 보인다는 점이며 차이점으로는 망간중독에서는 파 킨슨병에 비해 옴의 진전이 드물게 나타나고 긴장 이상이 흔하 게 나타나게 된다. 그리고 망간중독에서는 levodopa투여시 에도 치료반응이 나타나지 않고， 파킨슨병에서는 치료반응이 나타나 며， fluorodopa를 이용한 PET를 시행하면 파킨슨병에서는 흑 질 -선조체 경로(nigrostriatal pathway) 에서 도파민 세포 소 실에 의해 선조체 (striatum) 의 섭취( uptake) 가 감소하게 되 나 망간 중독에서는 아무 변화가 없다. 이는 망간중독시에는 흑 질 -선조체 경로 (nigrostriatal pathway) 는 보존되고 도파민 경로 (dopaminergic pathway) 하부의 배출 경로 (output pathway) 에 손상을주어 긴장이상과이차성 파킨슨병을유발 함을시사한다 (5).

Tl강조영상에서 기저신경절 고신호강도가 OJ:측성으로 나타 날 수 있는 경우는 망간외에도 칼숨， 신경섬유종증에서 이소성

Schwann 세포 또는 멜라닌， 신생아에서 저산소성 뇌손상등이 보고되었다(1 5， 16， 17， 18， 19).

칼슐에 의 해 T1 강조영상에서 높은 신호가 나타나는 경우는 칼숨 농도 30-40% 정도에서 고신호강도를 나타내고 그이상 또는 그이하인 경우는 신호강도가 감소한다고 알려져 있다. 그 리고 T2 강조영상에서는 다양한 신호강도로 나타나는 것으로 알려져있다 (17) . 그리고 백 등(1 5) 에 의하면 T1 강조영상에서 OJ:측성으로 기저신경절， 피각， 시상， 시상핵의 머리 그리고 치상 핵에서 나타났으며 양자밀도 강조영상과 T2 강조영상에서 정 상 또는 선형의 낮은 신호강도를 보였고 부종이나 종괴 현상은 보이지 않았다. 기저신경절 양측성 석회화는 자연발생적， Fahr disease, 결핵， 낭미충증이나 톡소플라즈마 등 감염후 반응， 부 갑상선저하증，결절성 경화증，다운증후군，그리고일산화탄소 중독， 납중독， 화학치료나 방사선치료 후에 나타날 수 있다 (2이.

김급원 오1: 용접공의 뇌자기공명영심

신경섬유종증에서 신호강도가 높게 나타나는 이유는 이소성

Schwann 세포 또는 포함된 옐라닌에 의해서 T1강조영상에서 높은 신호강도를 나타내고， T2강조영상에서 높은 신호강도를 나타내는 이유는 Schwann 세포외에 다른 조직의 함유 또는 반 응성 신경교증식증등에 의해 물의 함량증가등으로설명하며 (18) 백 등(1 5) 에 의하면 기저신경절 부위에 T1과 T2강조영상 이 모두 높은 신호강도를 보이는 병변이 내피막과 담창구 부위 에 나타났으며 다소 결절성 양상을 보였고 부종이나 종괴현상 은보이지 않았다.

신생아의 저산소성 뇌손상에서 병변부위에 T1강조영상에서 고선호강도를， T2 강조영상에서 저신호강도를 보이는 이유는 출 혈，칼숨그리고수초의 파괴로인한지방의 유리 등으로설명하 고 있다 (21). 백 등(1 5) 에 의하면 기저신경절 뒤쪽과 시상부위 에서 나타났고 T1강조영상에서 고신호강도를， T2강조영상에서 저신호강도를 보였고 부종이나 종괴 현상은 보이지 않았다.

상자성 효과를 나타내는 망간， 철 그리고 구리는 glutamate

분비 증가와 흑질 -선조체 경로의 말단 (nigrostriatal ter

minal)에서 dopamine 분비 증가를 초래하며， 흑질-션조체 - 도파민 신경세포내에서 Fenton 반응에 의한 hydroxyl free

radical을 생성함으로써 지질의 과산화와 미토콘드리아 막의 파괴를 가져온다(1 3， 21, 22,23, 24). 하지만 망간과 달리 철이 나 구리는 T2 단축이 T1 단축보다 우세하여 T2강조영상에서 저신호강도를 나타낸다. 구리가 침착된 Wilson병에서는 피각，

미상핵， 시상， 담창구， 치상핵， 연수， 중뇌 등 회백질의 대칭적인 병변과 뇌피질하 회백질의 비대칭적 병변(특히 전두엽에 호발) 이 T1강조영상에서 저신호강도로 보이고， T2강조영상에서 구 리 자체의 상자성효과에 의해 나타난 저신호강도와 뇌위축， 신 경교종， 부종， 괴사， 공동형성등에 의해 다양한 신호강도를 나 타낸다. 그리고 중뇌에서는 적핵， 흑질 망상부위， 상구 (su

perior colliculus) 를 제외하고 고신호강도를 나타낸다 (giant

panda sign). 그외에도요중구리 배설 증가와활동성 간염，간

경화， 각막， 골， 신장의 병변소견이 나타나므로 구분이 된다 (25). 뇌에 철이 침착하는 Hallervorden -Spatz병에서는 담장 구와 중뇌 흑질에서 T2강조영상에서 저신호강도를 나타내며 전내측의 고신호강도를 나타내 호랑이 눈 형태 (eye of tiger

sign) 를 보여 구분이 된다 (2이.

408

본 연구에서 용접공 18명중 17명에서 뇌자기공명영상 T1강 조영상에서 추체외로(extrapyramidal tract) 및 뇌하수체에 서 고신호강도를 보였고 그 고신호강도는 체내 축척량을 나타 내는 혈중 망간 농도와 통계적 상관 관계가 있었으므로 용접에 노출된 망간의 뇌내 축적과 밀접한 관계가 있을 것으로 추정된 다. 또한 한명의 용접공에서 추적 검사 상 고신호강도의 감소를 관찰함으로써 가역적인병변임을확인하였다.

직업상 망간에 노출되어 있거나 체내 과다 축적의 가능성이 있는 환자들에서 비특이적인 증상들을 보일 때 MRI는 T1강조 영상의 특정적인 고신호강도의 여부빛 그정도로써 망간의 뇌 내 축적의 지표끼} 되어줄 것으로 사료된다. 또한 가역적 또는 비가역적 뇌조직 변성과 MRI 신호강도 변화의 상관관계에 대 한 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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Brain MRI Findings of Welders : High Signal Intensity in Tl WI Secondary to Manganese Exposure¹

K.W. Kim, M.D., M.A. Lim, M.D., M.Y. Shon, M.D., S.H. Lee, M.D., D.G. Ha, M.D.

K.R. Kwon, M.D., S.S. Kim, M.D., Y.S. Hong, M.D.², Y.H. Lee, M.D.³, H.K. Cheong, M.D.⁴

1 Department of Diagnostic Radiology, Sunlin Presbyterian Hospital 2 Department of Occupational medicinκ ^Sunlin Presbyterian Hospital

3Department of Neurology, Sunlin Presbyterian Hospital 4Department of Preventive medicine, Medical College, Dongguk University

Purpose: To evaluate the clinical and brain MRI findings of welders and to determine the utility of MRI in the assessment of occupational manganese exposure

Materials and Methods: Eighteen welders, working non-regularly, and three of their wives were examined. ClinicaL neurologic and brain MRI findings were retrospectively analyzed. Blood manga- nese(Mn), urine Mn, serum iron(Fe), blood lead (Pb) and blood cadmium (Cd) were measured. The mean period of exposure was 16(7- 32) years.

High signal intensity of the globus pallidus(GP), as seen on Tl-Weighted images(TlWI), was graded as follows: Grade 1, when its signal intensity (SI) was slighty higher than that of frontal subcortical white matter; Grade 3, when the SI of GP was as high as that of subcutaneous fat; and grade 2 for intermediate cases.

We calculated the pallidal index (SI of GP/SI of frontal subcortical white matter) and correlated this with blood and urine Mn levels.

Results: All welders complained of fatigue, headache, anorexia, and decreased libido.

The palmomental reflex was positive in five(28 %), Myerson’s sign in four(22 %), and intention tremor in three(17%). Mean blood Mn was 5.18(range, 1. 77 ← 9.34)μg/de ， mean urine Mn was 5.84 (range, 1.07 - 22)μg/ι serum Fe was elevated in one welder, and serum Cd in two.

Tl WI of brain MRI revealed high signal intensities !n the globus pallidus, the putamen, the substantia nigra, the tectum, the caudate nucleus, the subthalamic nucleus, the hypothlamus along the extrapyramidal tract, and the pituitary gland.

T2WI of brain MRI revealed no significant signal change.

PI and GP grading showed good correlation(^1C = 0.60). Blood Mn correlated closely with the pallidal index(Rs=0.48, P=0.046), but there was no correlation between urine Mn and the pallidal index(Rs=O. L P) 0.05)

Conclusion: TIWI of brain MRI in welders showed high signal intensities in the globus pallidus, the putamen, the substantia nigra, the tectum, the caudate nucleus, the subthalamic nucleus, the hypothalamus and the pituitary gland. These intensities correlated closely with blood Mn levels, suggesting their potential role in estimating the accumulation of Mn in the brain.

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Address reprint requests to: K.W. Kim. M.D^., Department of Diagnostic Radiology, Sunlin Presbyterian HospitaL

~ 69-7, Daeshin-dong, Puk-gu, Pohang, 790-100, Korea. Tel. 82-562-44-2662 Fax. 82-562-44-6864

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