Comparative study of radiography and scintigraphy for loosening and infection of prosthetic hip replacement

人 함 }ldU~'센싸 *Jtt‘ 짜 23 진 짜 5 싸 pp. 830 - 837 , 1987 Journal 01 Korean Radiological Sociely, 23(5) 830-837, 1987

股關節置換術 後 뼈援 및 感짧에 대 한 單純 x- 線擾影과 신티그라피의 比較分析

慶熙大學校 醫科大學 談斷放射線科

朴美淑

•

李홈和

•

崔祐碩· 林柱차· 安致갖!!. 宋漢俊

- Abstract-

Comparative Study of Radiography and Scintigraphy for Loosening and Infection of Prosthetic Hi p Replacement

Mi Sook Park

,

M.D.

,

Sun Wha Lee

,

M.D.

,

Woo Suk Choi

,

M.D.

,

100 Won Lim

,

M.D.

,

Han loon Song M.D., Chi Yul Ahn, M.D.

Department of Radiology, College of Medicine, Kyung Hee University

Prosthetic hip replacement is associated with certain complications which result in a painlul hip. Many 01 these

,

e.g. prosthetic dislocation

,

Iracture

,

trochanteric avulsion

,

and heterotopic calcilication are easily diagnosed by conventional radiography‘

However, radiographic evaluation lor inlection andlor loosening 01 prosthesis as major complications re quiring reoperation olten contributes little to the resolution 01 the diagnostic problem

The authors made a comparative study 01 plain radiography and scintigraphy 01 39 cases performed revision at Kyung Hee University Hospital Irom Sep. '81-to Aug ’86

The results were as lollows

1. In 39 revised prosthetic hip replacement, 26 cases (67%) 01 loosening without ir뼈ction and 11 cases (28%) 01 inlection were proven

2. In loosening 01 prosthesis, plain radiography showed true positive rate 01 76% and true negative rate of 60%, and scintigraphy showed true positive rate 01 75% and true negative rate 01 95%

3. In inlection 01 prosthesis, plain radiography revealed true positive rate 01 55% and true negative rate of 96%, and scintigraphy revealed true positive rate 01 100% and true negative rate 01 83%

4. Scintigraphy and plain radiography were uselul as complementary procedure in evaluating and differentiating loosening andlor inlection 01 prosthetic component

1.

繹 論

股關節置換術 (Prosthetic Hip Replacement; 이 하

이 논문은 1987년 8 월 24 일 접수하여 1987 년 8 월 28 일에 채택되었음.

PHR로 略함) 後 홍痛을 招來하는 主要合佛tIE으로人 工關節의 뼈援 • 感榮· 脫터 또는 骨折， 切開한 大轉子 의 不廳合， 그리 고 關節周圍의 異所性 骨形成 等이 있

다 1-5) 이들中 PHR의 뼈援 및 感뽕이 없正( revision)

을 要하는 가장 重要한 原因이냐 이에 대한 臨많的 응?斷 이 容易하지 않아 單純 x- 線擬影， 骨신티그라피 및 關

830 -

-朴좋淑 外: 11셉mmiil1‘換術되 빠짧 및 !핸않에 대한 i쉰純 x-~tG:彩과 신티그라피의 lt較分析-

節脫造影 等이 該斷에 利用되고 있다.

著者들은 本病院에서 經驗한

PHR

後 觸正을 施行한 愚者에서 觀察된 單純 x- 線嚴影 및 骨신티그라피 所見 을 手術所見과 比較檢討하여 이를 文敵考察과 함께 報 告하는 바이다.

표. 對象 및 方法

著者들은

1981

年

9

月부터 1986 年

8

月까지 慶熙大 學校 醫科大學 附屬病院에서 股關節置換術 (PHR) 施行 한 314 例中 續正을 施行한 39 例 (37 ß) 를 對象으로 하였고 이 中 股關節全置換術

(Total

hip

repIacernent)

이

34

例， 大題擬頭置換術 (Fernoral

endoprostheses)

이 5 例였다.

全例에서 單純 x- 線癡影을施行하였고 14 例에서는 Tc-99 m MDP 骨신티그라피를 施行하였으며 이中

3 17I J

에서

Ga-67 Citrate

신티그라피를 佛用하였고 x 縣 爆影 및 신티그라피間의 時間間隔은 1 遇以內였다.

單純 x- 線擬影은 中立位와 없圭R뻐位 (frog-Ieg

posi-

tion) 을 취하여 骨盤의 前後方 最影을 하였다. 骨신티 그라피 는 Tc-99 m MDP

20 mCi

를 靜服注射하고

bl

-

ood-pool image

및

2

1/ 2 ~

3

時間 後 骨盤의 前後象 에 對한 走흉를 施行하였고 大部分에서 ，뚫예 股關節에 대한

pinhol

e collimator 를 利用한 樓大影像도 얻었으 며，

Ga-67 Citrate

는

5mC

i 를 注射한 後

6

時閒 1

日 및 2 日에 影像을 얻었다

PHR 後 뼈繹 및 感榮에 대한 單純 x - 線擬影 및 骨신 티그라피의 談斷的 正確度를 比較함에 있어 名 檢훌의 談斷的 基準을 設定하여 後向的 分析을 하고 뼈緣에 대해서는 大題 및 體터部를 區分하였으나 數가 적은 感 榮에 대 하여서 는 兩 部位를 總括하여 評價하였다.

單純 x- 線寫륨의 뼈繹에 대 한 談斷基準은 첫째

2rrm

以上이거나 점차적으로 넓어지는 骨-시멘트界面 (Fig.

1-A,2 ), 둘째 金屬-시멘트界面사이의 放射線透過性

( radi olucency),

세째 A工關節의 位置變動 (Fig.

5- A)

으로 定하였다 5-8) 感榮에 대한 所見으로는 不規 則하고 넓 은 骨吸收面，

Cortical Scalloping

및 同伴된 骨願 新生骨形成 (Fig.

3)

으로 하였다 5녕

신티그라피는 大題骨 및 解터에서의 放射能 훌積의 彈度 및 分布를 參照、하였다. 放射能 養種의 彈度는 骨

Fig.

1.

Loosening of the femoral

component

A.

Plain radiograph reveals a wide bone-cement interface at the femoral component B. Bone

scintigraph demonstrates augmented

nuclide uptake in

the trochanteric region and

at the inferior tip of the femoral component , indicating loosening.

하여 이보다 彈한 放射能의 생홍遇를 非正常的 放射能 홉홈 積의 增加所見으로 看做하였다. 뼈援의 所見으로는 局 所的으로 Tc-99 mMDP 의 훌積이 增加되거나 (Fig.

1 B) ,

Tc- 99mMDP 및

Ga- 67 Citrate

의 一致된 分布가 있는 境遇 (Fig

5-B , C) ,

感梁에 대한 所見무 로는 Tc-99 mMDP 의 에월滿性 흉흉積의 增加 (Fig.3

- B,

4-B) 가 있거나 Tc-99 m MDP 와

Ga-67 Citrate

의 不-致된 分布의 혈遇로 定하였다 9- 1I )(Fig.5-B ， C).

ill. 成 續

1) 性別 및 年嚴分布

總 37 名중 男子 21 영， 여자 16 명으로 編正當時의 年嚴分布는

24

歲에서

77

歲까지 였다.

盤前面像에서는 前陽骨慶(

anterior iliac

crest) 을 2) .A.工關節의 훌正의 原因 및 期間

後面像에서는 薦陽關節 (sacroiliac

join

t) 을 基準으로

PHR

實施 後 後造 IIE 發生으로 因한 짧正까지의 期

- 831-

A

B

人함 Ji'<4‘1*싱1쩍1까 fritt‘ ’ 1M3'섣 까\ 5 싸

1

987

Fig. 2. • Loosening of the femoral componen

t:

Progressive widening of bone-cement interface. Initial plain radiograph (A) was negative , and 2years later follow up radiograph (B) shows progressive widening of bone-cement interface at femoral component

,

with fracture of femoral cement

間은 5 個月부터 10 年까지로 2jS均 4 年

11

個月이었고

(Table 1)

, 橋正의 原因으로는 單純뼈繹

26

떠 感梁

11

例， 大隨部 骨折 1 例 및 再發{生 睡傷 1t쩌j였다

(Table

2) _ 單純뼈援의 境遇엔 大뼈 및 牌터 部

7

꺼L 大題部 13 例 그리고 體터部만 흡犯된 헬遇가 6 例였다.

3)

單純 x- 線寫휠 所見

(Table 3)

單純 x-線寫휩上 PHR 의 大題部 뼈援의 境遇

20

例 中 15 例에서 휩陽性 所見 (Fig.1-A ， 2) , 假陰性 5 例 假陽1生 9 例가 觀察되 었고， 假陽性 所見은 보인 9 例는 再發{生 陣場

1

例， 正常 3 例 (Fig_4-A) 및 感榮。l

5

f71j였다. 解터部 뼈援의 境遇엔

13

例中

10

例에서 휩 陽1生 所見， 假陰性파 假陽性 所見은 名名

3

例와 7 例 이고 假陽性의 7 例는 3 例가 正常 및 4 例가 感梁(Fig.

4-A)

으로 確認되 었다.

感梁에 대하여는

11

例中 6 例에서 휩陽↑生 所見 (Fig_

3-A) 이 觀察되었고? 假陰性 所見을 보인 5 例 (FigA -A) 모두 뼈援으로 誤談하였고 假陽性 所見 1 例는 뼈 繹으로 確뚫되었다.

4)

骨신티그러피 所見

(Table 4)

骨신티그라피上 PHR 의 大隨部 뼈援 4 例中 2 例에

Table

1.

Interval between Prosthetic Hip Replacement

때d

Revision

Interval (years)

No

. of Cases

(%)

below 1

5 (12.8)

1-2 2 (5.1)

2-3 1 (2.6)

3-4

6 (15

.4)

4-5 6

(15.4)

5-6 3 (7.7)

6-7

3

(7.7)

7-8 6 (15

.4)

8-9 4 (10.2)

above 9

3

(7.7)

Total

39 (100.0)

서 합陽性 所見 (Fig.l-B ， 5-B ， C) ，

1

例의 假陽性 所 見 (Fig. 4- B)， 그리고

2

例에서 假陰性인 正常所見이 觀察되었고， 體터部 뼈繹은 3 例 全例에서 j흉陽性 所見 이 觀察되었다.

感架의 양훌遇 全例에서 륨陽性 所見 (Fig

_ 3-B

,

4-B

&

A

B

사Ji~쩌 外: ，앉 Ilflñ힘;/I~ 1찢術!긴 싸웠 벚 !얀싸에 대한 페때 x-없m彩과 신티그라피의 lt較分析-

Fig. 3. Infection of the femoral component

A. Plain radiograph shows abnormally wide bone-

cement interface

at medial aspect of the femoral component with adjacent irregular cor

tical

thickening

B. Bone

scintigraph shows

diffuse , intense radioac

tivity

along lower two-third of the femoral component

황@쩔

형 헬빠윷톨*

Fig. 4. Infection of the acetabular component

A. Plain radiograph reveals a wide bone-cement interface at the acetabular and

fe

moral com- ponent ,

with

wire breakage.

B. Anterior and posterior views of bone scin- tigraph reveal diffuse intense uptake at the acetabulum and focal activity at greater trochanter of the femur

‘

륨陰t主率이 60 %였고， 骨신티그라피의 륨陽性率

75 %

륨陰性率이

95

%였다

感架에 대하여는 單純x- 線寫륨의 륨陽性率이

55 %

휩陰性率이

96

%였고， 骨신티그라피의 륨陽1生率이 100

Table 2. Causes of Revised Prosthetic Hip Replacement %

륨陰性率이 83

%

였다.

Causes of Revision Loosening without infect ion Infection

Fractured femoral

stem

Tumor recurrence Total

No. of Cases

(%)

26 (66.7)

11 (28.1) 1

(2.6)

1

(2.6)

39 (100.0)

W.

考 察

PHR

後 股關節 흉痛을 招來하는 多樣한 合佛tIE中 A 工股關節의 脫터 骨析， 切開한 大轉子의 不癡合 및 異所않 骨形成 等은 單純 x-線爆影으로 쉽게 등?斷할수 있다. 그러나 橋lE을 要하는 主要한 合佛효인 A. I關節 의 感*이나 뼈鏡에 대하여는 談斷에 限界가 있다. 따라 5-B ， C) 이었고 軟骨肉睡의 再發로 確양된

1

例에서 서 이를 補完하기 위해 關節용造影， 吸引(

aspirat i on)

, 假陽性 所見을 觀察하였다 Tc-99

m MDP , In-ll1 WBC

및

Ga-67 Citrate

等

5) 單純 x- 線寫률 및 骨신티그러피의 꿇圖正確度比較 을 利用한 신티그라피가 施行되고 있다}， 9-]4)

5也繹에 대하여는 單純 x -線寫륨의 훨陽性率이

76 % PHR

後의 뼈繹 및 感횟에 대한 談斷的 接近은 優先

- 833 -

A

B

A

B

-λ함 lι4-1 級엮젠 fr ，L~;‘ ^: 찌 23 장 짜 5 끼I!i

1987-

Fig. 5. Infection of the acetabular component and loosen.

ing of the femoral

component

A. Plain radiograph shows prominently upward

,

medial migration of the acetabular

and

femaoral components.

B. Tc-99m MDP

scintigraph shows

diffuse, in.

tense increase of uptake at the acetabulum and

focal increase of activity at the inferior tip of the femoral component.

Fig. 5. C. Ga-67 Citrate study shows abnormally increased activity at lateral portion of the hip joint , in- congruent with Tc-99m MDP

scan, indicating

infection, and focal congruent pattern at the in- ferior

tip

of the femo

ral component

的으로 單純x-線嚴影 및 骨신티그라피를 施行하여 感 혔의 可能性이 있으연 關節隊造影術 및 吸引을 動하나 신티그라피上 異常所見이 없거나 感梁을 同伴치 않은 뼈 繹의 所見만을 보이는 境遇엔 더 이 상의 談斷方法이 必 要치 않다고

Tehranzadeh

等9)은 報告하였다. 또

She-

ikh等11)도 感梁에 대한 特徵的 單純x- 線嚴影 所見 이 觀蔡되 면 즉시 吸引 및 園培養 後 治續를 施行하나，

感梁의 所見이 確賞치 않으면

Tc-

99

mMDP

및

Ga- 67 C

itrate等을 利用한 核醫學的 檢효를 施行함이 바람 직하다 하였다.

單純 x- 線題影上 PHR의 뼈援에 대한 장斷的 基準

￡로는 2 mm 以上이거나 점차 넓어지는 骨 시멘트界

面， 金屬시멘트界面， 및 人工關節의 位置變動이며 5-8)

,

뼈援에 대 한 單純 x-線爆影의 훨陽뾰率을

Tehranzadeh

Table 3. Diagnosis on Plain Radiography

True True False False Total

Diagnosis

Positive

Negative

Positive

Negative

Cases Studied

Loose femoral

component

15 10 9

5 39

(5)

Loose acetabular

10 14 7

3 34

component Infection of femoral and

6 27

acetabular

component 5 39

(5)

'Parentheses inc1ude number of cases with femoral endoprost hesis

←에‘용껴j 外‘ IEtr뼈윈Ju안，'}껏제.j)늠 9낸採 및 !헌싸에 대한 페純

X

綠싸彩과 신티그라피의 lt 較分析-

Table 4. Diagnosis on Bone Scintigraphy

True True Fa!se Fa!se Tota!

Diagnosis

Positive Negative Positive Negative Cases Studied

Loose femoral component 2 9 1 2 14

(1)

Loose acetabular component 3

10

13

Infection 8 5 14 (1)

*Parentheses

inc1

ude number of cases with femoral endoprosthesis

等 9) 은 大眼部에서

100 %.

體터部

82

%로 大隨部의 뼈援에서 보다 敏感함을 報告하였으나.

P

hi

llips

等 12) 의 報告에는 大題部

88

%, 牌터部

89

%로 部位別 差 異가 없었다. 著者들의 境遇도 大眼部 및 解터部가

75

%

및

77

%로 差가 없었으나 敏感度가 多少 낮았다.

感榮에 대해서는 不規則하고 넓은 骨吸收面 Corti-

ca

l

Sca

ll

oping

및 骨願 新生骨形成等이 알려져있고 5 ， 9)

Tehranzadeh

等⁹⁾ 은 單純 x- 線最影의 頁陽性率을

53

%, 륨陰i生率

93

%로 報告하였고， 著者들의 境遇에서 도 類似한 結果을 얻어 單純 x- 線擬影은

PHR

後 感 梁의 談斷에 낮은 륨陽性率을 보여 感梁를 談斷함에 있 어 信賴할만 하지 않았다.

PHR 의 뼈援 및 感梁의 장斷에 利用되는 骨신티그라 피 時 使用되는 放射性醫藥品인

Tc-99 m Phosphate

Complex

기- 骨에 훌積되 는 機轉은 代謝性 作用， 骨形成 追助;을 위한 表面積， 毛細血管의 透過1生 1 組織間波의容 積， 血流의 局限性 變化 等 여러가지 要因에 依해서 左 右되므로 骨신티그라피는 非特異的으로 高代謝i生 作用 이 있는 病밟를 發見하는데 單純 x- 線嚴影보다 더 敏感 한 것으로 알려 져 있다 15-19)

骨形成部位에 서 의 放射能의 훌積增加現象은

PHR

後 正常的인 骨治題 過程中에 觀察할 수 있무며 20) , 훌積現 象이 正常化되는데 所要되는 期間은 대개 6 個月이나 - 部에서는 이을 部位別로 나누어 小轉子(

lesser t ro.

chanter )

및 大眼幹部 (prosthetic shaft) 는

6

個月，

解터， 大轉子 및 大題失端部는 2 年이 지 나이 正常化될 수 있다고 報告하였다 b21-24) 局所感梁， 骨折· 新生骨

%衣 및 뼈繹된 ÁII짧節에 의한 持續的인

stress

等으 로 高度의 骨代謝가 繼續되 연 이 期間 後에도 持續的인 放射能 홉積t曾加를 觀察하게 된다 ¹⁰⁾ 著者들의 境遇 신 티그라피를 實施한

14

例는 모두

PHR

後 最小한 9 個 月 以上이 經過되 었고， 異常所見의 評價基準으로 放射 能 훌積의 꿇度가 前陽骨樓이 냐 薦陽關節보다 꿇한 것을

- 835

定하므로서 正常的인 治廳過程의 所見과 훌別해야 하는 어려움은 없었다.

Mclnerney & Hyde

25) 그리 고

Feith

等24) 은신 티 그 라피로 뼈援 및 感榮의 籃別該斷이 不可能하다고 하였 으나

Will iamson

等¹⁰⁾ 은 局所的 放射能 훌積을 보인 9 例 모두 感梁에 關係되지 않아 局所的 樣相의 放射能 훌積이 뼈援의 등2斷的 所見이고 大題部나 解터部에 弼滿 f生의 放射能 좋積增加 時 感梁을 優先的으로 考慮해 야 한다고 報告하였고.

Gelman

等 26)도

Wil

l

iamson

等10)

파 同-한 意見을 提示한 바 있다.

Tehranzadeh

等⁹⁾ 은 著者들파 同一한 談斷的 基準을 適用하여 骨신티그라피 t 뼈鏡의 생좋i볕 質陽ii 率

87 %.

협陰性率

54

%, 感榮은 圓陽性率

100 %.

휩陰性率

89

%의 結果을 얻었고.

Sheikh

等 11) 도 感榮에 대한 骨 신티그라피의 휩陽性率

100

%, 혈陰性率

25

%로 報告 하였다. 著者들의 境遇 感榮에 있어서는 힐陽性率

100

%, 혈陰性率

83

%로

Tehranzadeh

等⁹⁾ 의 報告와 l司 一하였으며，5t!J援에 대하여는 員陽性率이

75

%였고 휩 陰性率이

95

%로 높으나 이 는 餘他報告와는 달리 小數 의 制限된 例에서 신티그라파를 施行한 結果로 思、料된 다-

Tc- 99

mMDP 신티그라피의 등?斷的 限界를 克服키 위 한

Ga

-

67 Ci trate

佛用의 셜斷的 價뼈가 알려져 있는 바 10,26--28),

Williamson

等¹⁰⁾ 도 感榮을 시사하는

Tc

-99 mMDP

의 鋼滿性 훌積 增加 時에

Ga

-

67 scan

을 施行함으로 도움을 얻을 수 있다고 하였다.

‘

Tc-99 m

MDP

및

Ga

-

67 Ci trate

의 #f用 時

Tc

-

99m

MDP 에 비해

Ga- 67

Citrate 의 훌積릿옳度가 높거냐 分布樣相 의 不→致 所見이 있는 혈遇를 感榮으로.

Ga

-

67 C

i

trate 의 훌積彈度가

Tc

-

99

mMDP 보다 낮은 境遇나 -致된 分布찮相을 보이는 境遇는 a범援의 所見으로 알

려져 있다 11

,

26

,

27)

Shei암1 等 11) 은 臨*的으로 感梁을 疑心하는 愚者

-大;함Jt< q‘t없쁨쟁점캄、 쩌 23장 까 5 械 1987-

21 例에서 In-111WBC , Ga-67 Citrate 및 Tc-99 m MDP 를 利用한 신티그라피 및 單純 x- 線寫휩의 結果 를 分析하여 Tc-99 mMDP와 In -111 WBC 신티그라 피의 혐用이 Ga-67Citrate 와의 1*用과 同一한 敏感度 및 類似한 特異度를 얻어 a9m Tc-MDP 와 111 In의 佛用 이 99mTc_ MDP 및 67 Ga 의 홈用에 비 해 優秀하지 않 음을 證明하였다. 著者들의 혈遇 少數의 制限된

3

f7ij에 서 67Ga-Scan 을佛用하여 全例에서 Tc-99 mMDP신 티그라펴 上 觀察된 뼈樓 및 感梁의 所見을， 佛用한 Ga

-67 Citrate 신티그라피로 確認할 수 있었다. 따라서 99m Tc-MDP 骨신티그라피의 높은 敏感度와 낮은 特異 度를 補完하는 方法으로 -聯의 Tc. 99m- MDP 신티 그 라피에 67Ga 이나 111 In 을 佛用하므로써 人工關節의 뼈援 및 感뽕의 응?斷的 正確度를 높일 수 있을 것￡로 思料펀다.

V. 結 S륨

最近 5 年間 慶熙大學校 醫科大學 附屬病院에서 짧正 을 施行한 股關節置換術 愚者 37 名( 39 例)을 對象으 로， 全例에 서 單純 x

-

線寫頁 所見， 14 例의 99^mTc

-MDP 및 3 例의 61Ga-Ci trate를 利用한 신티그라피 所見을 比較分析하여 다음파 같은 結果를 얻었다.

1. 全 39 例中 뼈績이 26 例， 感榮。1 11 例였다.

2. 股關節置複術 後 뼈繹에 대한 듭%斷에 있어 單純

x -

線擺影의 륨陽性率은 76 %, 륨陰1生率 60 %, 骨신 티그라피 의 혈遇 훨陽性率은 75 %, 륨陰뾰率 95

%

였 다.

3. 感梁에 대한 쓸斷에 있어 單純 x- 線最影은 륨陽 性率 55

%.

륨陰性率 96 %, 그리고 骨신티그라피는 륨 陽뾰率 100 %, 훨陰性率 83 %였 다.

以t의 結果로서 股關節置換術 愚者에서 單純 x-線 銀影과 더불어 99mTc_MDP 및 61 Ga-ci trate 신티 그라피를 얽用하므로써， 股關節置煥術 後 뼈繹 및 感梁 에 대한 該斷애 相互補完的 意義가 있었다.

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