Comparison of MR Myelography with Conventional Myelography in Lumbar Disc Diseases

(1)

대한방사선의학회지 1996; 34(2) ; 179-184

요추 추간판 질환에서 자기공명 척수조영술과 고식적 척수조영술의 비교1

정경재·윤은경·김중현·이승회·이엉욱·김동주

목 적 :요추간판의 퇴행성 질환에 있어 heavily T2 weighted fast spin echo( FSE) 기법을 이용한 자 기공명 척수조영술 (MR myelography, MRM) 의 영상이 고식적 척수조영술(conventional myelography) 의 영상과 비교할때 돔등한 영상을 제공할 수 있는지 알고자 본 연구를 시도하였다.

대상 및 방법 :요추간판의 퇴행성 질환을 가진 50엽의 환자를 대상으로 MRM과 척수조영술을 동시 에 시행하였다. MRM 은 1.5T Signa MR system, 5.32 Advantage software을 사용하였으며 아주 높은 T2 강조으I FSE기법을 이용하여 시상면， 관상면， 양사경면의 영상을 얻어 척수강과 신경근이 압박되는 앙 상을 중심으로 척수조영술의 영상과 비교분석하였다.

결 과 :MRM으로 척수조영술과 비슷한 정도의 영상을 얻었던 예가 68%(34/50) 였으며， 22%( 11/

50) 에서는 MRM 이 더 나은 영상을 보여주었고， 척수조영술은 10%(5/50) 에서 더 우수하였다. MRM은 척수조영술에서 볼 수 없었던 란전폐색 이하부위를 6여|에서 잘 보여주었을 뿐 아니라 척수강이 확장 된 3여|에서 더 명확한 영상을 보여주었고， 1 예에서는 근원영상(source image) 으로 각각의 신경근을 더 잘 볼 수 있었다. 그 외 추가정보로 후복막강내 동정맥기형 1예를 우연히 발견할 수 있었고 척수액 의 누출을 1여|에서 진단할수 있었다. MRM 의 단점으로는 여러 부위의 협착이나주위 혈관의 확장이 있는 경우 대조도가 떨어지는 것과 척추골 배경의 소실로 인해 정확한 부위를 잘 평가할 수 없다는 것 이었다.

결 론:요추간판의 퇴행성 질환를 진단하는데 있어 MRM은 비침습적이고 안전하며 매우 효과적이 면서 비교적 빠른 시간내에 영상을 얻을 수 있는 방법으로， 고식적 척수조영술과 비교할때 90%에서 더 우수하거나 적어도 동등한 영상을 제공하므로， 일반 자기공명영상 시행시 병행하면 신경근의 명확 한 관찰과 부가적인 정보를 얻을 수 있어 많은 도움을 줄 것으로 생각된다.

서

론

요추깐판의 퇴행성 질환를 진단하는데 있어 척수조영술，

CT

, CT-척수조영술， 자기공명영상 등의 진단방볍이 이용 되고 있다. 척수조영술이나 CT- 척수조영술은 신경근이 압 박받는 양상을 잘 알 수 있고， CT나 CT-척수조영술은 석 회화된 추간판 탈출과 골변화를 잘 관찰할 수 있는 장점이 있다. 이에 반하여 MRI는 연부조직 해상력이 뛰어나며，

한 영상면으로 전체 요천추를 다 볼 수 있고， 관상면 시상 면 등 여러 변의 영상을 얻을 수 있는 장점이 있다(1). 또 한 방사선 피폭의 위험이 없으며 비침습적인 방법이다. 이 러한 장점 때문에 최근 요천추부 질환을 진단하는데 있어 MRI가 CT나

CT

척수조영술을 대치하고 있다. 그러나

1삼성의료원 강북삼성병원 진단방사선과

이 논문은 1995년 11 월 15일 접수하여 1996 년 1월 24일에 채택되었음

때로 임상의들은 수술전 척수조영술의 영상을 보기를 원 하고 아직도 많은 병원에서 고식적인 척수조영술이 시행 되고 있는데， 그 이유는 엄상의들에게 있어 척수강 변연 (thecal margin), 신경근， 신경근막 등을 보는데 척수조영 술과 CT-척수조영술의 영상이 더 익숙하기 때문일 것이 다.

MRI 의 아주 높은 T2강조 fast spin echo(heavily T2

weighted FSE) 기법을 이용하여 요천추의 척수조영술의

효과를 얻은 자기공명 척수조영술 (magnetic resonance

myelography: MRM) 의 영상이 척수조영술과 상응하는

영상을 보여줄 수 있는지， 또한 서로 비교하여 어떠한 장단 점이 있는지 보기 위하여 본연구를시도하였다.

대상및밤법

1993년 11월에서 1994년 6월까지 요추간판의 퇴행성질 환을 의심하여 척수조영술과 MRM을 통시에 시행하였던

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대한방사선의학회지 1996 : 34( 2) : 179-184

50명의 환자를 대상으로 하였다. 대상환자는 남자 29명과 여자 21명이었으며， 연령분포는 18세에서 74세까지로 평 균 45.2세였다.

MR 기종은 1.5T Signa MR system( General Electric Medical System

,

Milwaukee

,

USA) 으로 5.32 Advantage software와 phased array coil을 사용하여 영상을 얻었다.

Heavily T2 weighted FSE기법을 이용하였으며 영상지표 (imaging parameter) 는 Krudy (1)가 처음 소개했던 방법 과 유사한 방법으로 16 ETL(echo time length) 을 사용하 였고， TR/TE는 6000/198, 절편의 두께는 3mm, 절편 간 격은 두지 않았고， matrix크기는 256

x

256, 두번의 여 기

(exci tation)

,

관심역 (field of view) 은 20cm으로 하여 한 영상면당 총 7-8개의 영상을 얻었다. 지방신호억제기법 (fat saturation) 을 시행하여 배경에서 나오는 신호를 제 거한 후 관상면， 시상면， 양사경면 영상을 얻었다. 제 4-5 요추간판을 중심 으로 한 횡단면을 scout view로 하여 척 수강이 충분히 포함되게 관상면과 시상면 영상을 얻고 양 사경연은 신경공 (neural foramen) 방향으로 (30 -40⁰⁾ 영 상을 얻었다. Independant console의 interactive vascular imaging software로 영 상을 조작하여 여 러 조합으로 합성한 영상과 척수강이 보이는 별개의 영상을 골라 함께 촬영하였다. 한 영상면당 3분 12초가 소요되었다.

고식적 인 척수조영술은 Isovist 240(Schering) 20cc를 요추 부위에서 지주막하 주업한 후 전후면， 측면， 사면 촬 영하였다.

이렇게 얻은 MRM의 상과 척수조영술의 상을 세 명의 방사선과 의사가 척수강과 각 신경근이 압박받는 모양을 중심으로 후향적으로 분석하였고， MRM과 척수조영술이 각각 어떤 장단점을 보이는지 관찰하였다.

a

결 과

MRM이 전체 50예중 34예 (68%) 에서 척수강과 신경근 등을 관찰하는데 척수조영술과 비슷한 정도의 영상을 보여 주었다 (Fig. 1). 11 예 (22%) 에서는 MRM 이 척수조영술에 비해 우수하였으며， 척수조영술이 좋았던 경우는 5예(1 0

%)였 q(Table 1).

MRM 이 척수조영술보다 우수하였던 예중 6예의 경우，

척수조영술에서는 척수강의 완전폐색 이하 부위가 조영제 로 차지 않아 전혀 볼 수 없었던 반면 MRM에서는 잘 볼 수 있었다 (Fig. 2). 또한 척수강 확장이 있어 척수조영술에 서는 조영제가 희석되어 대조도가 떨어지나， MRM 에서는 오히려 척수액의 양이 많아 좋은 영상을 얻을 수 있었던 예 가 3예였고 (Fig.3) ， 근원 영상 (source image) 으로 각각의 신경근을 더 잘 확인할 수 있었던 경우가 1 예 있었다.

MRM으로는 척수조영술에서는 관찰이 안되는 부가적인 정보도 얻을 수 있었는데， 우연히 후복막강내 동정맥 혈관 기형과 추궁절제술(laminectomy) 후 합병증으로 야기된 척수액 누출을 각각 1 예씩 관찰할 수 있었다 (Table 2).

Table 1. Comparison of MRM with Conventional Myelogra- phy(n=50)

MR myelography

>

11(22%) MRM, MR myelography

vs Conventional myelography

34(68%)

<

5(10%)

>, MRM is superior to conventional myelography

=, MRM is equivalent to conventional myelography

<, Conventional myelography is superior to MRM

. .,

LI‘ ~"7 n I’ ‘ o.

’ ·

.

ι

Fig. 1. Conventional myelogram(a) and MR myelogram(b) show similar images in demonstrating dural sac and nerve root compression at L4-5 level. Surgical finding disclosed root compression due to disc herniation of L4-5.

- 180-

(3)

정경재 외 요추 추간판 질환에서 자기공명 척수조영술과 고식적 척수조영술

MRM의 해상도는척수액의 양과직접적인관련이 있기 때문에 여러 부위의 협착이 있었던 3예에서는 척수액 양의 감소로 척수조영술의 상이 더 나았으며， 주위 혈관의 확장 이 있는 3예에서도 각각의 신경근의 식별에 장애를 주기 때문에 MRM의 영상이 더 나했다. 또한 MRM 에서는 주 위 척추골의 배경이 사라지게 되기때문에 병변의 정확한 부위를 알기 어려운 단점도 있었다 (Fig.

4)(Table 3).

a

고 찰

자기공명영상이 요천추부 질환의 영상에서 척수조영술 이나

CT

척수조영술을 대치하고 있는 추세이나 아직도 척 수강이나신경근의 압박되는모양을식별하고수술을위한 위치(level)를 판단하는데 임상가들은 고식적인 척수조영 술의 영상에 익숙하다.

척수조영술은 척수강과 그 내용물을 보는데 좋은 방법이 고 척수조영술후 CT를 시행함으로써 추간판과 척수강 또

Fig. 2. With complete block at L2-3 level, thecal sac below the block level is not well delineated on conventional myelogram(a) In contrast , MR myelogram(b) well delineates thecal sac below the block.

a b

Fig. 3. On conventional myelogram, contrast media is diluted by dilated dural sac, resulting in poor contrast of the dye column and the root sleeves(a). MR myelogram(b) shows better contrast, because signal intensity of subarachnoid space is increased by large amount of CSF.

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대 한 방 사 선 의 학회 지 1996; 34(2) ; 179- 184

는 신경근과의 관계를 더욱 잘 볼 수 있는 장점이 있다. 하 지만 침습적인 방법이고 드물기는 하나 심각한 합병증을 유발할 수도 있다 (2， 3). 척수액의 누출과 신경증상의 악화 와 같은 합병증은 작은 직경의 바늘을 써서 그 빈도를 줄 일 수 있지만 두통 같은 증상은 여전히 남아있는 문제이다

(3). 또한 제 5 요추와 제 1 천추 사이는 경막외 지방조직

이 있거나 추간판이 극심하게 외측으로 탈출한 경우 척수 강을멀지 않아병변을잘알아볼수없는단점이 있다 (3，

4).

MRI가이런 침습적인 방법들을대치하게 된 이유는그 동안 MRI의 기법에 눈부신 발전이 있어 왔기 때문이며，

그 중에서 중요한 것들이 표면코일(surface coiI), 새로운 맥박연쇄 (pulse sequence), 고속촬영기법 (fast imaging

technique), 경정맥 조영제의 도입 등이다 (2). MRI가 척

수조영술을 대치할 수 있는가에 대한 문헌보고를 살펴보 면 1988년 Weisz 등(5) 은 추간판 질환의 진단에 있어 MRI는 특히 척수조영술 유사 영상 (myelogram-like image) 으로 경막강 (dural sac)의 모양과 연부조직종괴를 관

Table 2. Advantages 01 MR Myelography(MRM) over Conven- tional Myelography in 11 cases

Advantages 01 MRM No. 01 cases Visualization 01 the level below complete block 6 Better contrast in cases 01 dilated dural sac

Better del ineation 01 individual nerve root by source Images

Additional inlormations

-paraspinal vascular mallormation -CSF leakage

3

a b

찰하고， 추간판 돌출， 중증의 지주막염， 국소적 술후 섬유 화 등에 척수조영술과 비슷한 정도의 정보를 얻을 수 있다 고 하였다. Takahashi등 (2) 은 추간판탈출증의 진단에 있 어 각 진단방법들을 비교하여 그 청확도가 MRI는 93.8%, 척수조영술은 78.1%, CT 척수조영술은 84.2%로 보고하였 다. 이렇듯이 MRI는 진단에 있어서 정확도가 높고， 국소 추간판 돌출， 경막외 지방의 소실， 경막강의 압박， 신경근 침범 등을 더 잘 보여주며， 탈출된 추간판 변연을 더 정확 하게 볼 수 있는 장점이 있지만 신경근 수관 (sleeve) 의 음 영결손으로 나타나는 신경근에 대한 실제압박이 MRI 에서 안 보였던 경우가 상당히 많으며， 석회화된 추간판 탈출을 보는데 CT에 비해 제한적이다 (2).

이런 MRI의 제한점들이 척수조영술과 비슷한 영상을 얻을 수 있다면 부분적으로 극복될 수 있을 것이라는 생각 은 다양한 기법을 이용한 MRM으로 현실화되었다. MRI 를 이용한 척수조영술의 기법은 1986년 Hennig등(7)이 RARE(rapid acquisition with relaxation enhancement) 기 법을 보고하였는데 이는 2.5초내 에 아주 높은 T2강조영 상으로 절편선택경사 (slice selection gradient) 없이 척수 액의 중첨영상을 얻을 수 있는 방법이다. 1991년 Ross 등

Table 3. Disadvantages 01 MR Myelography(MRM) over Con.

ventional Myelography in 5 cases.

Disadvantages 01 MRM Poor contrast in cases 01 multiple stenosis Obscuring 01 nerve roots by paraspinal

engorged vessels

Diffic 비 ty in level determination

(Nonvisualization 01 vertebral column)

No. 01 cases 3 3

Fig. 4. Conventional myelogram(a) well depicts nerve root compression at L3-4. Another lilling delect at L3 body level(arrows) is also demonstrated, suggesting a sequestrated disc Iragment at this level, which was proved by surgery. MR myelogram(b) shows the same lindings, but the level cannot be easily determined because 01 loss 01 bony landmarks

(5)

정경재 외 요추추간판질환에서 자기공명 척수조영술과고식적 척수조영술

(8) 은 steady-state precession(FISP) 로 3차원 (3

dim-

ensional)영상을 얻어

maximum intensity projection (MIP)

algorithm으로 2차원 전시

(2-D

display) 한 기 볍 을 발표하였는데， 같은 기법을 이용한 한 연구에서는 15예 에서 영상을 얻을 수 있었고， 영상을 얻었던 모든 예에서 척수조영술과 동등한 영상을 볼 수 있었으나，8명에서는

2 volume

acquisition통안 환자의 움직임으로 인해 영상 자 체를 얻을 수 없었다(

6).

그 후 Krudy (1)가 1992'건 heavily

T2 weighted FSE pulse

sequence와 지 방신호억제 기 법 을 하여 얻은

MRM

의 영상을 보고하였다. 이 방법은 5500/250의

TR/TE

,

192 x

256

matrix ,

2 excitation으로 빠른 영 상을 2분 12초 내에 얻을 수 있으나 약간 영상의 질의 감소가 있어， 지방 선호를 억제하고 TR을 6000으로 함으로써 액 체를 포함한 구조물을 제외한 모든 배경 신호를 억제시격 좋은 영상을 얻을 수 었다는 것이다. 저자들은 Krudy의 방법을 변용하 여 TR/TE

6000/198, 256 x

256 matrix, 두 번의

exci-

tation을 시 행 하였다.

Krudy의 방법은 FSE기 법 의 아주 높은 T2강조영상과 함께 지방신호억제법을 사용함으로써 주변 신호강도를 없 애면서 척수액공간은 아주 높은 신호강도를 얻는 방법이 다. 이렇게 해서 얻어진 영상들로부터

interactive vascu-

lar imaging

software

package를 사용하여 여 러 조합으로 합성한 영상을 얻을 수 있으며， 또한 이 영상들을 재구성한 영상 (reformatted images) 으로 돌려가며 여러 각도의 상 을볼수있다.관상영상만으로도사경면 혹은시상면 영상 을 얻을 수 있으나 절편두께가 두꺼워 좋은 영상은 만들지 못한다. 그러므로 추가적인 양사경연의 재촬영이 필요하 다. 실제 MRI 에 부가적으로 필요한 MRM 에서의 시상면 은

T2

시상면 영상으로 대치할 수 있무며， 관상면보다는 양사경면이 신경근 압박을 더 잘 보여주므로 스캔시간을 줄이기 위하여 관상면과 양사경면， 또는 양사경면만 추가 하는선택척언 방법이 좋을것으로생각한다.

Krudy (1)는 이 기법을 실제 건강한 자원자와 척추질환 환자에 적용한 결과， 특히 요추부에서는 건강인의 정상 해 부구조를 훌륭하게 보여주었을 뿐 아니라 요추질환을 가 진 환자에서 추간판탈출로 인한 신경근의 압박 양상을 3예 에서 명확하게 관찰할 수 있었으며 척수조영술， CT 척수 조영술과 비교한 l 예에서 비슷한 정도의 영상을 얻을 수 있었다고 하였다. 그러나 흉추와 경추에서는 척수액의 빠 른 흐름으로 인한 인공음영의 발생으로 영상의 질이 낮았 다. 그후

Gammal

등(9)은 이 기법을 80명의 환자에서 적 용하여 추간판탈출증， 척추분리증과 척수강 협착， 종양과 감염 등의 소견을 보고하였는데 이 중 특히 흉추와 요추부 에서 척수강협착이나 폐색을 진단하는데 MRM 이 유용하 다고하였다.

이렇게 고해상도의 MRM 의 영상에 대한 보고들은 있었 지만 고식적 척수조영술과 직접 비교하였던 보고는 없었 다. 본 연구는 모든 예에서 두 검샤를 동시에 실시하여 비

교하였는데 68%에서 두 검사방법이 척수강 변연과 신경 근 압박을 관찰하는 데 통일한 영상과 정보를 주었다.

척수조영술에 대한 MRM의 장점도 몇 가지 볼 수 있었 다. 추간판 탈출증이나 황색인대 비후(ligamentum

fla- vum hypertrophy)

등의 여러가지 원인에 의한 척수강의 완전폐색이 있는 경우 폐색부위보다 상부에 조영제를 주 업하면 그 하부에 조영제가 차지 않아 하부에 폐색 등의 다른 병변이 있어도 척수조영술로는 찾을 수가 없었다.

MRM의 영상은척수액의 신호강도에 의해 좌우되므로이 완전폐색아래 부위도 잘 보여주었다. 척수조영술에서 사 용되는 조영제의 양은 한계가 있으므로 척수강 확장이 있 을때는 조영제가 척수액에 의해 희석되어 영상의 대조도 가 떨어지는 반면， MRM 에서는 척수액의 양이 오히려 증 가되어 있으므로더 좋은영상을얻을수있었다.척수조영 술에서 각 신경근이 척추나 장관 공기음영등에 의해 가려 져 잘 보이지 않는 수가 있는데 이때도 MRM의 근원영상 에서 각각의 신경근을 잘 확언할 수 있었다.

일반적으로 MRM에서는주위 배경이 되는추체의 영상 이 소설되어 병변의 정확한 부위를 평가하기 어렵다고 한 다. 이의 해결을 위해 이전에 촬영한 T1 강조 시상면 영상 에 표식자 (cursor) 로 표시후 MRM의 같은 위치에 표시하 는 방법을 쓸 수 있으나(1)， 육안요로도 이 두 영상을 비교 했을때 부위 평가에 큰 어려움이 없었다. 본 연구에서는 음 영결손이 추간판이 아닌 추체 위치에 있었던 단 1 예에서 이러한 문제점을 보였다.

MRM상 57%에서 정상 혈관을 볼 수 있으며 특히 척수 강폐색 (spinal

block)

, 척추협소증 (spinal stenosis) 에서 저명하게 혈관을관찰하기 쉬운데 이것은우회정액순환의 발달 때문으로 생각되고 있다(9). 이 소견은 척수조영술로 는볼수없는소견이지만，오히려 정도가심할때는 영상의 질을 감소시켜 척수액주 (CSF column) 의 식별에 제한을 주기도 한다. 또한 저자들의 1예에서 우연히 후복막강내

i 혈관기형을 발견한 것처럼 척수강내 척수 동정액기형을 찾는데 좋은 방법으로 생각된다.

MRM은 아직 경추나 흉추에는 적용이 어려우며， 중추 신경계 종양의 척추와 경막 전이를 조기진단하는데는

CT

척수조영술이 더 좋은 진단방법이라는 점 등이 극복되어 야할과제로남아있다.

결론적으로， MRM은 척수조영술과 비교분석했을때 더 우수하거나 적어도 동등한 영상을 빠른 시간안에 제공해 줄 수 있고 부가적인 정보도 얻을 수 있으므로 선택적인 경우에 있어 척수조영술을 대체할 수 있으며 일반 요천추 자기공명 촬영시 추가실시하면 도움이 될 것으로 생각된 다.

숭 L = ^고 ^헌

1.

Krudy

AG. MR myelography using heavily T-weighted fast spine-echo ^{p비 se}

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Journal of the Korean Radiological Society 1996; 34(2) : 179-184

Comparison of MR Myelography with Conventional Myelography in Lumbar Disc Diseases'

Kyung Jae Jung, M.D., Eun Kyung Youn, M.D., Jung Hyeon Kim, M.D., Seung Hee Lee, M.D., Young Uk Lee, M.D., Dong Joo Kim, M.D.

1 Department of Diagnostic Radiology, Kangbuk Samsung Hospital, Samsung Medical Center

Purpose: To compare MR myelography(MRM) using heavily T2 weighted fast spin echo(FSE) with conventional myelography in the evaluation of lumbar degenerative disc diseases.

Materials and Methods: A total of 50 patients with lumbar degenerative disc diseases underwent both MRM and conventional myelography. A 1.5 T Signa MR system was used. For MRM, heavily T2 weighted FSE pulse sequences were performed in sagittal, coronal and both oblique planes. The images of MRM and conventional myelography were analyzed retrospectively and compared, focusing on the pattern of compression of the thecal sac and nerve roots.

Results: MRM yielded comparable images to conventional myelography in 68% (34/50). MRM was superior to conventional myelography in 11 cases (22%), and the opposite resulted in 5 cases(10%). MRM could vi- sualize the spinal canal below the level of complete block in 6 patients, provided better contrast in the cases of dural ectasia in 3 cases and better delineation of individual nerve roots with source images in 1 case. Ad- ditional informations such as incidental retroperitoneal vascular malformation and extravasation of the CSF could be obtained by MRM in 1 case each. Disadvantages of MRM were poor contrast in the cases of multiple spinal stenosis, obscuration of the nerve roots by engorged paraspinal vessels, and occassional difficulty in de- fining the levels due to vanishment of the bony background image.

Conclusion: MRM is a safe, noninvasive, nonionizing modality which in very effective in evaluating the lumbosacral disc disease. Use of FSE-MRM in addition to the routine MR imaging could be very helpf비 not only for better evaluation of nerve roots but also for the additional informations

Index Words : Myelography

Magnetic resonance(MR), technology

Address reprint requests to : Kyung Jae Jung, M.D., Department of Diagnostic Radiology, Kangbuk Samsung Hospital

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