MR Imaging in Symptomatic Osteochondromas

(1)

증상이 었는골연골종의 자기공명영상소견1

검수영·검지영·김상흠·천경아·박영하

목 적 :증상이 있는골연골종의 자기공명영상소견을알아보고자하였다.

대상 및 방법 : 1994년 7월부터 1997년 5월까지 골연골종 환자중 종양촉지 및 성 장 또는 활 동시 통증 등을 호소하여 자기공명영상검사를 시행한 환자 31 명을 대상으로 하였다. 남녀의 비는 14: 17이었고， 평균연령은 23세 (8-49세)였다. 자기공명영상검사는 0.5T Gyroscan을 이용하여 T1강조영상 (TR/TE 600/15-20), T2강조영상 (TR/TE 1800-2500/80-95)

으로 횡단면 및 필요시 시상면 또는 관상면을 얻였으며， 전 예에서 Gd-DTPA로 조영증강영 상을 얻었다. 자기공명영상에서 연골덮개의 두께를 측정하였고 골부위의 신호강도 변화 유 무 빛 동반된 주변 조직 (근육， 건， 인대， 신경 및 혈관조직 포함)의 변화를 관찰하였으며， 이 를증상및 조직학적 소견과비교하였다.

결 과 : 임상증상은 종양의 촉지 및 성장 22예 (71%) 와 활동시 통증을 호소한 경우가 9예 (29%) 였다. 자기공명영상에서 골연골종 종양내의 변화로는 골부위내 부종 또는 좌상이 의 성되는 소견이 21 예 (67.7%) 에서 보였고， 이중 2예 (6.5%) 에서 골절이 동반되었다. 주변 연 부조직의 변화는 근육 또는 건의 압박이 21 예 (67.7%) ， 활막염이 7예 (22.6%) ， 건초염이 7예

(22.6%), 주변혈관의 압박이 5예 (16.1%) 에서 보였다. 골연골종의 연골두께는 5mm미만은 16예 (51.6%) ， 5-lO mm는 12예 (38.7%) ， 11 mm이상은 3예 (9.7%) 였다. 악성 연골육종변화 는 3예 (9.7%) 에서 나타났다.

결 론 · 자기공명영상은 골연골종의 악성변화 외에도 증상을 유발하는 종양 자체 및 주 변 연부조직의 변화를알아보는데 유용한검사로생각된다.

골연골종은 흔한 양성 골종양의 하나로 단순촬영상 모골 (mother bone) 에 피질과수질이 연결되어 있는특징적인소견 으로진단이 용이하다.대부분의 경우증상이 없으며 별다른치 료가 필요없다. 그러나 때때로 합병증을 초래하여 증상을 호소 하며 이때 가장 흔한 증상이 통증과 종괴의 성장이다. 합병증으 로는 골수부종 또는 골좌상， 골절， 주변 근육 또는 건의 압박，

활막염 또는 건초염， 주변 신경 및 혈관의 압박， 사지의 성장저 하 및 변이등이 있으며 이와 꼭 감별해야 동}는 악성 육종변성이 있다. 다발성 골연골종의 약 50% 에서， 그리고 단일 골연골종의 약 1%에서 악성 육종변성을 일으킨다(1).

본 연구에서는 이런 증상을 호소하는 골연골종의 임상증례들 을 대상으로 하여 단순촬영에서 진단이 가능한 골변형， 조기 퇴

행성 관절염， 골절 등 외에 증상이 있는 골연골종에 나타나는 MRI소견을 알아보고자 하였다.

1 가툴릭대학교 의과대학 방사선과학교실

이 논문은 1997년도 가톨릭중앙의료원 학술연구보조비로 이루이졌음.

이 논문은 1998년 1월 5일 접수하여 1998년 4월 15일에 채택되였음-

대상및방법

1994년 7월부터 1997년 5월까지 골연골종 환자중 종양촉지 및 성장또는활동시 통증을호소하여 자기공명영상검사를시 행하고 절제수숨을 하였던 31명의 환자를 대상으로 하였다. 대 상환자의 연령은 8세에서 49세의 분포를 보이며 평균연령은 23 세이고 남자가 14명， 여자가 17명이였다. 자기공명영상은 O.5T Gyroscan(Philips Medical System, Netherlands) 를 이용하 여 T1강조영상 (TR/TE 600/15-20msec), 양자농도， 그리고 T2강조영상(TR/TE 1800낌500/80 -95msec) 으로 횡단연과 관상면 또는 시상변을 얻었으며 전 예에서 Gd-DTPA로 조영 증강을시행하였다.

자기공명영상에서 골연골종의 크기와 연골덮개의 두께를 가 장 두꺼운 부위에서 측정하였고， 골부위의 신호강도 변화 유무 및 골절 여부와 동반된 주변 연부조직(근육， 건， 인대 및 신경，

혈관조직 포함)의 변화를 관찰하였으며， 이 소견들을 증상 및 조직학적 소견과 비교하였다.

1097

(2)

김수영 오1: 증상이 있는 골연골종의 자기공명영상

7~ ÕI

e -.

각각의 예에 대한 요약은 Table 1과 같다.

ment) 를 일으킨 경우가 21예(67.7%) 였다 (Fig. 2). 기계적 마 찰로 활막염 (Fig. 3) 7예 (22.6%) 와 건초염 (Fig. 4) 이 7예 (22.6

%) 나타났다.5예(1 6.1%)에서는 골연골종 주변의 혈관을 압 박하여 혈관의 내갱이 좁아지는 소견이 보였으며 관련된 혈관 들은 슬와동맥과 후경골동액이었고， 정맥은 슬와정액， 후경골 정맥， 액와정맥이었다. 이중 2예에서 같이 시행한 삼상 골스캔 의 관류영상에서 골연골종이 생긴 부위이하 하단부로 가는 혈 관의 흐름이 비대칭적으로 감소되는 소견이 나타났다 (Fig.5).

임상증상은 종양의 촉지 및 성장 22예 (71%) 와 활동시 통증을 호소한 경우가 9예 (29%) 였다. 측정한 골연골종의 크기는 평균 4.6x4.0cm 였고， 가장 큰 예는 15x20cm 였고 가장 작은 경우 는 0.5 xO.3cm였다.

종양의 골부위에 T1강조영상에서 저신호강도， T2 강조영상 에서 고신호강도 및 조영증강되는 골수부종 또는 골좌상이 21 예 (67.6%) 에서 보였다. 이런 소견을 보인 모든 예에서 단순촬 영상 골연골종내 골밀도가 감소하였다. 그 중 2예 (6.5%)에서 골절이 같이 동반되었다. 골절은단순촬영에서도쉽게 진단되 었으며 T2강조영상에서 골절된 조각내 고신호강도의 연골덮개 를 관찰하므로서 골연골종의 진단이 용이하였다 (Fig. 1).

골연골종의 연골덮개의 두께는 5mm 미만이 16예 (51.6%), 5-10mm 12예 (38.7%) ， llmm 이상이 3예 (9.7%) 였다. 악성 변성을 일으킨 3예 (9.7%) 는 모두 연골덮개의 두께가 20mm 이 상이었다. 다발성 골연골종증 6예중 2예 (33.3%) 에서 악성변성 을 하였고， 단일 골연골종 25예중 1예 (4%)에서 악성변성을 일 으켰다. 수술상 모두 고분화 연골육종으로 나타났다. 연골육종 으로 악성변성한 골연골종은 단순사진상 종양내 심한 정도의 연골골화를 나타냈으며， 조영증강된 T1강조영상상 다발성 골 골연골종이 주변의 근육 및 건을 압박하여 전위 ( displace-

T。 ble 1. Complications of 31 Symptomatic Osteochondroma

Case C.C Location Size(cm) Complication

No.

l palpable mass tibia 2Xl contusion, fracture

2 palpable mass humerus 3.2 X 1. 5 muscle impingement, contusion 3 palll femur 4X4 muscle impingement, contusion 4 palll tibia 4X3 bursitis, tendon impingement 5 palll scapula 3.5 X 3.2 contusion

6 palpable mass multiple 4.5 X 3.5 muscle impingement, tenosynovitis, contusion, vascular compression 7 palpable mass radius 2.5X2 contusion, fracture, tenosynovitis

8 palll tibia 8X 12 tenosynovitis, contusion, muscle impingement 9 palpable mass ilium 13X9 malignant transformation

10 palpable mass tibia 6X4 muscle impingement, contusion, vascular compression 11 palll tibia 5.5 X5 contusion, vascular compression, muscle impingement 12 palpable mass multiple 3X3 bursitis, contusion, tendon impingement

13 palpable mass radius 2X3 contusion, tenosynovitis

14 palpable mass femur 3X 1.8 muscle impingement, tenosynovitis

15 palll femur 3.3X2 tenosynovitis, contusion, muscle impingement 16 palll femur 1.8 X 1.5 bursitis, contusion, muscle impingement 17 palpable mass humerus 2Xl contusion, muscle impingement

18 palpable mass femur 4.5X4 bursitis, muscle impingement, contusion 19 palpable mass femur 5X3 muscle impingement

20 palll tibia 3.5 X 1.5 tendon impingement

21 palpable mass scapula 2XO.8 muscle impingement, contusion, vascular compression 22 palpable mass femur 0.3XO.5 muscle impingement, contusion

23 palpable mass tibia 4.5X3 muscle impingement" vascular compression 24 palpable mass femur 4X3 muscle impingement

25 palll femur 2X2 tenosynovitis, muscle impingement 26 palpable mass femur 4X 2.2 contusion, muscle impingement, bursitis 27 palpable mass multiple 4.5X3 contusion, bursitis

28 palpable mass multiple 6X5 malignant transformation 29 palpable mass multiple 9.5X7 malignant transformation 30 palpable mass tibia 15X 20 contusion

31 palpable mass multiple 5X3 contusion, bursitis

(3)

연골종증에서 발생한 연골육종은 격막형 조영증강소견이 보였 으나 단일 골연골종에서 발생한 연골육종은 연골덮개의 주변부

만 조영증강되었다 (Fig. 6) ^{고 찰}

골연골종은 연골이 덮혀있는 골의 융기로 단일 또는 다발성 으로 발생하며 저자들에 따라 종양으로 분류하기도 하나 골단 판의 성장장애로 보기도 한다(2， 3). 사지골에서 발생한 골연골

A B

Fig. 1. A 13-year-old woman with fractured osteochondroma.

A. Right knee AP shows a linear fracture line (arrows) in the base of pedunclαωu뼈l mal metaphys잉is of the tibia

B. Axial T2-weighted image ghows high signal intense exostos페arrows).

C

C. Coronal T2-weighted image shows high signal intense exostosis with brighter-signal intense cartilage cap(arrows).

A B

- 1099 -

Fig. 2. A 20-year-old man with muscle impingement

A. Sagittal T2-weighted image shows the quadriceps muscle(arrowheads), displaced anteriorly by an exophytic osteochondroma(arrows) B. Axial T2-weighted image shows displaced quadriceps muscle by an osteochondroma(arrow).

(4)

종은 사지골의 골단판과 밀접한 연관을 가지고 있다. 즉 부착되 어 있는 사지골의 성장이 멈추어 골단판의 융합이 얼어나면 더 이상 골연골종은 성장 하지 않는다. 대부분의 골연골종은 아무 증상없이 서서히 자라는 종양이지만， 악성 육종변성시 임상적 으로는 종괴의 성장이나 종괴부위에 통증을 호소한다. 골육종

A B

Fig. 3. A 22-year-old woman with bursa formation

또는 섬유육종이 생기기도 하지만 대부분의 악성 육종변성은 연골육종이므로 이 골연골종의 연골덮개 두께는 악성 육종변성 의 중요 지표로서 역할을 한다. 저자에 따라 차이는 있지만 20

mm 이상으로 연골덮개가 두꺼워지면 이는 연골육종으로 악성 변성된 것을 시사한다 (4， 5). 초음파나 단층촬영으로도 연골덮

C

A. Sagittal Tl-weighted image shows heterogenous signal intense bursa (arrowheads) above the pedunculated osteochondroma arising from anteromedial aspect of the femur.

B. Axial T2-weighted image shows two osteochondromas on the medial and the lateral aspect of the femur, and high signal intense bursa (arrowheads) over the medial osteochondroma.

C. Gadolinium enhanced sagittal Tl-weighted image shows thick rim enhancement (arrowheads) at the wall of the bursa. Hemorrhagic bursitis was confirmed by surgery.

A B

- 1100 -

Fig. 4. A 35-year-old man with ten- osynovltls

A. Gadolinium enhanced coronal Tl-weighted image shows high signal intense mass (arrows) around slighlty enhanced tendon

(arrowhead) adjacent

osteochondroma (not shown) arising from the radius.

B. Coronal T2-weighted image shows heterogenous signal intense tendon (arrowhead) surrounded by high signal intense fluid collection (arrows).

(5)

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A B c

Fig.

s.

A 35-year-old man with popliteal artery compression

A. Sagittal T2-weighted image shows compression of the popliteal artery and vein (arrows) by a bulky osteochondroma (arrowheads) arising from posterior aspect of the tibia.

B and C. On three phase bone scan, arterial and perfusion phase show asymmetrically decreased perfusion of the right lower leg below the right tibial osteochondroma, as compared with normal left side(B). Blood pool image shows mark- edly decreased radionuclide uptakes in right lower extremity(C).

A

C

B

Fig. 6. A 32-year-old man with pathologically-proven well-differentiated malignant chondrosarcoma

A. Pelvis AP shows large osteochondroma with marked chondroid ossifications in left iliac crest(arrows).

B. Coronal T2-weighted image shows high signal intense thickened cartilagenous cap(arrows), that raises possibility of malignant transformation.

C. Gadolinium enhanced coronal Tl-weighted irnage shows peripher꾀 rirn enhancement (aπow) within osteochondroma.

- 1101

(6)

개의 두께를 측정할 수는 있지만(1， 4) 자기공명영상에서는 연 골의 특정적 인 신호강도， 즉 T1강조영상에서 저신호， T2강조영 상에서 고신호강도로나타나손쉽게 연골덮개의 두께측정이 가 능하다. 또한 Gd-DTPA로 조영증장을 시행하면， 골연골종은 조영증강이 안되는 연골덮개와 이를 싸고있는 섬유혈관에만 주 변부 조영증강양상을 보인다. 이러한 양상은 세포수가 적거나 없는 초자연골과 정액성 조직으로 구성되어 섬유혈관으로 된 격막에 조영증강이 되는 연골육종과의 감별에 도움이 된다는 보고도 있다 (6). 저자들의 경우에서도 다발성 골연골종증에서 발생한 연골육종은 다른 연골육종과 같은 조영증강 형태를 나 타내 진단이 용이하였으나， 단일 골연골종에서 발생한 연골육 종은 Geirnaerdt 등 (6) 이 보고한 골연골종에서 발생한 연골육 종과 같이 연골덮개의 주변부만 조영증강이 되어 양성 골연골 종의 조영증강형태와 구분이 안되었다. 이런 조영증강형태는 골연골종이 부분적으로 악성 변화를 하고종양내부에 섬유혈관 이 적은 조직소견에 일치되며， 조영증강형태만으로 악성 변성 을 감별할 수 없다 (6). 하지만 이런 경우에서도 연골덮개의 두 께는 29rnm 로 악성 변성을 진단할 수 있었다. 그 외에도 골연 골종이 너무 커지거나 발생위치가 특별할 때는 심각한 합병증 을 동반하여 악성육종변성을 일으키지 않았어도 증상을 가진 골연골종이 된다. 이와깥이 통증을 유발할 수 있는 합병증으로 는 여러 가지가 있다. 뼈와 관절에 대한 합병증으로는 주변 뼈 에 압박을 가해 변이를 일으키고 사지골의 성장저해를 일으키 기도 하는데 특히 소아의 하지골에서는 다리의 길이가 서로 다 른 결과를 초래하기도 한다. 관절내에 발생한 골연골종은 관절 운동을 방해하며 조기 퇴행성관절염을 일으키기도 하며 (7) 골 절도 자주 동반한다. 이와같은 합병증은 단순촬영에서도 쉽게 진단할수 있고 골연골종의 통증 원인을 추측할 수 있다. 저자들 은 골연골종의 자기공명영상소견으로 이외에도 골수부종 또는 골좌^d--을 관찰할 수 있었다. 다소 정도의 차이는 있었지만 대부 분의 골연골종은 골부위에 불규칙적인 모양의 T2 강조영상에 서 고신호강도 부위를 보였는데 이는 골연골종에 가해진 반복 적인 외상에 따른 골좌상에 의한 것으로 추정된다 (8). 저자들 의 경우 골부위의 변화가 있었던 21예 중에서 11예에서 조직 소 견상 부종에 동반된 출혈과 골 내의 미세소관의 골절이 서술되 어 있었기 때문에 골좌상으로 진단하였고， 자기공명영상에서 비슷한 소견을 보였으나 조직 소견에서 위와 같은 언급이 없었 던 나머지 10예도 Table 1에서 골좌상으로 같이 기술하였다.

그 외에도 주변연부조직을 압박하여 증상이 유발되기도 동}는데 주변 건이나 근육을 압박하면 계속되는 물리작용으로 활막염 또는 건초염을 만든다. 저자들의 경우에서도 활막염이 7예 (22.6

%), 건초염이 7예 (22.6%) 였고 주변 근육을 압박하여 전위를 일으킨 골연골종 21예 (67.7%)를 자기공명영상에서 관찰할 수 있었다. 이는 그 근육의 운동시 통증을 유발하는 원인으로 생각 된다. 드물지만 주변 신경계 (10) 빛 혈관계를 압박하여 증상을 일으키기도 하는데， 가성 동맥류 형성 또는 심정맥혈전과 동반 되는 정맥혈류장애 (10-19) ， 운동신경약화， 척수근병과 척수병 등의 보고가 있다 (20， 21). 저자들의 경우에서도 자기공명영상 에서 주변 혈관을 압박하는 골연골종에 의해 혈관 내경이 좁아

지고 혈관내 신호강도가 나타나는 것으로 혈류장애를 알 수 있 었고 골연골종의 합병증을 진단할 수 있었다. 저자들의 경우 2

예에서 시행한삼상골스캔상관류영상에서 골연골종이 있는부 위 이하에서 비대청적으로 동위원소 집적의 감소가 나타나 동 액의 압박을증명할수있었다.정액의 경우에는골연골종이 클 경우 쉽게 압박되며 주변 관절의 움직임에 따라 증상이 동반되 기도 했다. 드물지만 가성 동맥류나 정맥류를 형성하므로 골연 골종이 크며 증상이 동반될 경우 자기공명영상을 시행하여 주 변 혈관의 이상소견을 알아보는 것이 필요하다.

결론적으로증상을통반한골연골종은악성 육종변성 외에도 다른 여러 합병증을 동반할 수 있다. 단순사진상 증상 유발요인 이 보이지 않을 경우 연골육종변성 외에도 종양내와 종양주변 부의 합병증의 원언을 알아보는데 자기공명영상이 매우 유용할 것으로생각된다.

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MR Imaging in Symptomatic Osteochondromas

¹

Soo Young Kim, M.D., Jee Young Kim, M.D., Sang Heum Kim, M.D.

Kyung Ah Chun, M.D., Young Ha Park, M.D.

1 Department of Radiology, Co^l/ege of Mediciκ The Catholic Universiη of Korea

Purpose: To assess the MR findings of symptomatic osteochondromas.

Materials and Methods: We evaluated 31 patients who between July, 1994 and May, 1997 underwent MR imaging for symptomatic osteochondroma. Fourteen were males and 17 were females, and their ages ranged from 8 to 49(mean, 23) years. Using Tl W1, T2W1 and gadolinium- DTPA-enhanced T1W1, images were analysed according to signal intensity in the osseous component of the osteochondroma, thickness of the cartilage cap, and associated change in surrounding soft tissue.

Results: Clinical manifestations included a palpable mass or tendency to grow(n=22) and pain on movement(n=9). Complications were of three types: that which followed change in the osseous component of the tumor, associated change in surrounding soft tissue, and malignant transformation. 1n the osseous component, bone marrow edema or contussion was seen in 21 cases( 67.7 %), and in two(65 %), fracture was observed. 1n surrounding soft tissue, muscle impingement was seen in 21 cases(67.7 %), bursitis was in 7 cases(22.6 %), tenosynovitis in seven(22.6 %), and vascular compression in five(16.1 %). 1n three cases(9.7 %), thansformation to chondrosarcoma had occurred; two of these were derived from osteochondromatosis and one from a single osteochondroma. The thickness of the cartilage cap was as follows:

<

5 mm(n=16), 5 - 10 mm(n=12), ‘and ) lOmm(n=3).

Conclusion : 1n patients with symptometic osteochondroma, MR imaging is useful for detecting both complications and malignant transformation.

Index words: Bone neoplasms, MR Osteochondroma

Address reprint requests to: Soo Young Kim, ^M.D., Department of Radiology, Our lady of Mercy Hospital

The Catholic University of Korea # 665 Pupyong-Dong, ^Pupyong-Gu, ^Inchon, ^403-016, ^Korea

Tel. 82-32-510-5531 Fax. 82-32-519-8557

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저자는 저작권이외의 모든 권한 즉， 특허신청이나 향후 논문을 작성하는데 있어서 본논문의 일부 혹은 전부를 사용하는 등의 권한을 소유한다. 저자는 대한방사션의학회지로부터 서면허가를 받으면 타논문에 본논문의 자료를 사용할 수 있으며 이 경우 자료가 발표된 원논문을 밝힌다. 본논문의 모 든저자는본논문에 실제적이고 지적인 공헌을하였으며 논문의 내용에 대하여 공적인 책임을공유 한다.

본논문은과거에 출판된적이 없으며 현재 타학술지에 제출되었거나제출할계획이 없다.

제 l저자/ 년 월 일 제 2저자

제 4저자 제 5저자

〔분 O~ : 본 동의서는 원고에 기술된 순서대로 전 저자의 서명이 있어야 함.

대한방사선의학회 원고 최종 점검표

口 원고 1 부， 사진 1 부를 동봉한다.

口 행간 여백 1 행(double space) 어 I 21 X30cm (A4) 용지에 작성한다.

口 원고배열은 한글과 영문으로 기재된 표지， 내표지， 초록(한글과 영문)， 서론，

대상 및 밤법， 결과， 고찰， 참고문헌， 표， 사진설명의 순으로 한다.

口 초록은 목적， 대상 및 방법， 결과， 결론으로 나누어 기술한다.

口 영문초록 하단에 색인단어 (Index Words) 를 기입한다.

口 투고규정내의 저자 점검사항을 점검하였다.

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제 3저자

제 6저자