반월상 연골 파열의 진단에서 Bone SPECT의 유용성

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575 대한정형외과학회지: 제 36 권 제 6 호 2001

J. of Korean Orthop. Assoc. 2001; 36: 575-8

목 적 :슬관절 통증을 호소하는 환자 중 이학적 검사 상 반월상 연골의 파열이 의심되는 환자를 대상으로 SPECT를 시행하여 이 결과를 관절경으로 확인하여 비교함으로써 민감도와 특이도를 분석하고자 하였다.

대상 및 방법 :슬관절 bone SPECT와 관절경 모두를 시행한 56명 63예를 대상으로 하여 관절경 소견과 비교하여 그 결과 bone SPECT의 민감도와 특이도를 분석하였다.

결 과 : 내측 반월상 연골 파열에 대한 SPECT의 민감도는 93.8%, 특이도는 71%를 보였으며 외측 반월상 연골에 대한 SPECT의 민감도는 85.7%, 특이도는 87.8%를 나타내었다. 동시에 MRI를 시행한 21예 중 15예에서 MRI와 SPECT가 같 은 결과를 보여 일치율은 71.4%였다.

결 론 :슬관절 SPECT는 반월상 연골 파열 환자의 진단에서 높은 민감도와 특이도를 보여 이학적 검사상 반월상 연골 파열이 의심되는 환자에서 관절경 수술 이전에 시행해 볼 수 있는 경제적이고 효과적인 방법으로 사료되었다.

색인 단어 : 슬관절 반월상 연골, Bone SPECT

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반월상 연골 파열의 진단에서 Bone SPECT의 유용성

최영준∙김기용∙백승기∙김정환∙김유진∙유건식∙원경숙*

아산재단 강릉병원 정형외과, 핵의학과*

서 론

반월상 연골 파열의 진단에 사용되는 방법으로는 관절 조영술, 자기 공명 영상 촬영술(MRI), 관절경 등이 알려져 있다. 이 중 관절 조영술은 조영제에 의한 부작용 등의 문제점이 있고 외측 반월상 연골 파열의 진단에 정확도가 떨어지는 단점을 보이고 있어 현재 일반적으로 사용되지 않고 있으며 MRI는 비 침습적 이고 민감도와 특이도가 높아 널리 사용되고 있으나¹⁾ 가격이 비 싸다는 단점이 있고 때로 반월상 연골이나 전방 십자 인대 손상 을 진단하는데 위음성과 위양성의 결과가 나올 수 있다고 한다³⁾. 관절경은 진단과 동시에 치료를 할 수 있다는 장점이 있으나 침 습적이고 마취가 필요하여 일차적으로 사용되기는 어렵다.

최근 핵의학적 검사 방법이 발전하면서 Bone Single Photon Emission Tomography (SPECT)가 다른 비 침습적인 진단 방법에 비하여 반월상 연골 파열을 진단하는데 유용하다는 보고 가 있다^2,7).

이에 저자들은 슬관절 통증을 호소하는 환자 중 이학적 검사 상 반월상 연골의 파열이 의심되는 환자를 대상으로 SPECT를 시행하여 이 결과를 관절경으로 확인하여 비교함으로써 민감도 와 특이도를 분석하여 유용성을 검증하고자 하였다.

연구 대상 및 방법 1

. 연구 대상

1997년 5월부터 2000년 2월까지 슬관절 통증을 주소로 내원 한 환자로 이학적 검사 상 반월상 연골의 파열이 의심되는 환자 중 bone SPECT와 관절경 모두를 시행한 56명 63예를 대상으 로 하였으며 감염이 있는 경우와 방사선 검사 상 관절 간격의 뚜렷한 감소 등 진행된 퇴행성관절염이 있는 경우는 제외하였다.

남녀의 비는 29:27이었고 연령 분포는 평균 44.9세(19-68세) 이었다. 수상 또는 증상 발현 후 SPECT의 촬영까지의 기간은 평균 13.4개월(2주-60개월)이었으며 관절경은 전 예에서 SPECT 촬영 후 3주 이내에 시행하였다.

2

. 방법

Bone SPECT는 ^99mTc methylene diphosphonate (MDP) 35mCi (1295MBq)를 정맥 주사 4시간 후에 시행하였다. 카메 라는 이중 헤드 감마 카메라(Vertex, ADAC Lab, USA)에 저에너지 고해상도 조준기를 장착하여 50방향의 투사 영상을 얻 었는데 각 투사 영상마다 30초 동안 카운트를 얻었으며 총 소요 시간은 25분이었다. 각 투사 영상을 매트릭스 크기 128×128로 감마 카메라에 접속된 컴퓨터(Sunsparc 20, Sun Microsystem, USA)에 수록하고 버터워스 필터(Butterworth filter, high cut of frequency 0.3, roll off degree 5)를 이용하여 여과 후 역 575

575 통신저자 : 최 영 준

강원도 강릉시 사천면 방동리 415 아산재단 강릉병원 정형외과학교실 TEL: 033-610-3249∙FAX: 033-641-8050

E-mail: yjchoi@knh.co.kr

*본 논문의 요지는 2000년도 대한 슬관절학회 춘계학술대회에서 발표되었음.

(2)

투사를 시행하였다. 1픽셀 2.37 mm 두께의 횡단면을 재구성하 였으며 횡단면으로부터 관상 단면과 시상 단면을 재구성하였고 감쇠 보정은 하지 않았다.

슬관절의 비정상적인^99mTc MDP 섭취 증가 유무는 횡단면 상, 관상 단면상 및 시상 단면을 시각적으로 관찰하여 결정하였 는데 경골 상부 관절면에 뚜렷한 섭취 증가가 있는 경우 반월상 연골의 손상이 있다고 판단하였다(Fig. 1, 2). SPECT의 판독 은 핵의학과 전문의에 의해 임상 소견과 다른 검사 소견을 모르 는 상태에서 따로 이루어 졌고 관절경은 저자 중 1인에 의해 시 행되어 그 결과를 SPECT 소견과 비교하여 민감도와 특이도를 측정하고자 하였다(Fig. 3). 또한 환자 중 수상 또는 증상 발현 후 3개월 이내의 비교적 급성의 환자와 1년 이후의 만성의 환자

를 선택하여 증상 기간과의 연관성도 알고자 하였다.

결 과

관절경 소견 상 내측 반월상 연골의 파열 소견을 보였던 32예 중 30예는 SPECT 소견상 내측 반월상 연골 파열의 결과를 보 였으며 9예에서는 SPECT상 파열이 의심되었으나 관절경 상 파열이 보이지 않았다. 따라서 내측 반월상 연골 파열에 대한 SPECT의 민감도는 93.75%, 특이도는 71%를 보였다(Table 1). 외측 반월상 연골의 손상이 있었던 14예 중에서는 12예에서 SPECT상 파열의 소견을 보였고 실제 파열이 없던 6예에서 SPECT상 파열의 결과를 보여 외측 반월상 연골에 대한 SPECT의 민감도는 85.7%, 특이도는 87.8%를 나타내었다 (Table 1).

21예에서 동시에 MRI를 시행하였으며 21예 중 15예에서 MRI와 SPECT가 같은 결과를 보여 일치율은 71.4%였다. 소견 이 일치하지 않는 6예 중 4예는 MRI의 소견이 관절경과 일치하 였으며 2예는 SPECT의 소견이 관절경과 일치하였다.

수상 또는 증상 발현에서 SPECT를 시행하기까지의 기간이 3개월 이내인 경우와 12개월 이상인 경우를 따로 구분하여 비교 적 급성의 예와 만성의 예에서의 차이를 분석하고자 하였는데 3 개월 이내인 경우는 21예였으며 관절경을 시행한 결과 내측 반 월상 연골 파열이 있었던 10예 중 9예는 SPECT상 반월상 연 골 파열이 예견되어 90%의 민감도를 보였으며 외측 반월상 연

576 최영준∙김기용∙백승기 외4인

Sensitivity Specificity False positive

False negative Medial meniscus 93.8% 71.0% 29.0% 6.2%

Lateral meniscus 85.7% 87.8% 12.2% 14.3%

Table 1.Efficacy of bone SPECT

Fig. 1.Planar image of bone scan demonstrating an intense focus of accumulation on the medial aspect of the right knee but not definite.

A B

Fig. 2. Bone SPECT of the knees of the patient in Fig. 1. (A) Coronal view of same knee demonstrating an intense focus of accumulation on the medial aspect of the right knee compatible with meniscal tear. (B) Transaxial projection, the grossly increased uptake resulting from a meniscal tear is clearly delineated.

ANT. ⇒POST.

R L L R

INF. ⇒SUP.

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골 파열이 있던 2예는 모두 SPECT상 반월상 연골 파열이 예 견되었다. 반면에 내측 반월상 연골 파열이 없었던 11예에서는 4예에서 수술 전 SPECT상 파열이 있을 것으로 예견되어 63.6%의 특이도를 나타내었으며 외측 반월상 연골 파열이 없었 던 19예 중에서는 2예만이 위양성의 결과를 보여 89.5%의 특이 도를 보였다. 증상 발현 후 1년 이후에 SPECT를 시행한 예는 모두 24예로서 이 경우 민감도는 내측 반월상 연골에 대하여 93.3%, 외측 반월상 연골에 대하여 71.4%를 나타내었으며 특이 도는 내측 반월상 연골에서 88.9%, 외측 반월상 연골에서 70.6%를 보였다.

고 찰

슬관절의 통증이 있을 때 반월상 연골 손상의 유무는 진행된 퇴행성 관절염 같은 경우와 달리 방사선 검사로 진단이 어렵고 또한 십자 인대나 측부 인대의 손상의 경우와 달리 이학적 검사 로도 정확한 진단을 내리기가 어렵다. 과거 시행되었던 관절 조 영술은 조영제의 문제점이나 외측 반월상 연골 파열의 진단의 부정확성 등으로 현재 검사의 시행 빈도가 많이 줄어들었으며 MRI는 반월상 연골 뿐 아니라 인대 손상, 관절 삼출액, 관절 연 골 손상 등을 진단하는데 유용하나 가격이 비싼 단점이 있다^1,3). 골 주사 검사(bone scan)는 초기 관절염 등을 진단하는데 단 순 방사선 검사보다 민감할 뿐 아니라 골관절염의 정도와 진행 상태를 아는데 유용한 검사법으로 알려져 있다⁴⁾. 반월상 연골 파열이 발생하면 슬관절의 관절 연골에 퇴행성 변화가 일어나고

이차적으로 관절 역학의 변화가 발생한다. 그래서 골 주사 검사 상 연골 하 골에 동위원소의 섭취가 증가하여 진단이 가능한 것 으로 알려져 있다²⁾. 평면 골 주사검사(planar bone scintigraphy)는 슬관절의 내측과 외측 구획의 병변을 발견하는데는 유 용하나 슬개-대퇴 구획의 병변의 진단에는 적합치 않은 것으로 알려져 있는데 비하여 SPECT는 슬관절의 모든 세 구획의 병 변을 진단하는데 더 민감하다고 한다²⁾. 평면 골 주사는 3차원 촬영체를 특정 방향에서 관찰한 2차원적 영상이기 때문에 깊이 정보를 잃게되고 서로 다른 깊이에서 방출되는 감마선의 중첩된 영상을 얻는 것이므로 대조도나 해상력도 떨어진다²⁾. 이러한 문 제를 해결하고 우수한 3차원 스캔상을 구성하고자 고안한 것이 SPECT이다. 즉 평면 골 주사와 비교 시 SPECT는 개선된 영 상 대조도와 병소의 국소화를 가능하게 해준다.

Murray 등⁵⁾은 관절경으로 확인된 35명의 반월상 연골 파열 의 환자에서 SPECT를 시행하여 88%의 민감도와 87%의 특이 도를 보고하였고 SPECT가 정상인 환자에서는 관절경도 필요 없다고 주장하였다. 본 연구에서는 내측 반월상 연골 파열의 진 단에 93.8%, 외측 반월상 연골 파열의 진단에 85.7%의 민감도 를 보여 Murray 등의 결과보다 민감도는 다소 높게 나왔으나 내측 반월상 연골 손상에 대하여 29%의 위양성, 외측 반월상 연골에 대하여 12.2%의 위양성률을 보여 상대적으로 특이도가 떨어지는 것으로 나타났다. 위 음성률은 내측 반월상 연골에서 6.2%, 외측 반월상 연골에서 14.3%로 나와 SPECT상 정상의 결과가 나온 예에서는 보다 보존적인 치료를 시도해 볼 수 있을 것으로 생각되었다. 또한 Ryan 등⁶⁾은 슬관절의 병변이 의심되 는 환자에서 MRI와 SPECT의 결과를 비교하였는데 검사 대상 36명 중 24명(67%)에서 검사 소견이 일치하였다. 본 연구에서 는 71.4%의 일치도를 보였으며 이 예에서 MRI의 민감도는 90.4%이었다.

Murray 등⁵⁾은 수상 후 2-8주 경과한 비교적 수상일로 부터 의 시간이 길지 않은 환자를 대상으로 88%의 민감도와 87%의 특이도를 보고하였다. 수상 또는 증상 발현일로 부터의 시간 경 과와 bone SPECT상의 변화와의 연관성을 알기 위하여 본 연 구에서는 SPECT를 시행하기까지의 기간이 3개월 이내인 경우 와 12개월 이상인 경우를 따로 구분하여 분석하고자 하였는데 3 개월 이내인 경우 내측 반월상 연골 파열에 대하여 90%의 민감 도와 63.6%의 특이도를 보였으며 외측 반월상 연골 파열이 있 던 2예는 모두 SPECT상 반월상 연골 파열이 예견되어 100%

의 민감도와 89.5%의 특이도를 보였다. 증상 발현 후 1년 이후 에 SPECT를 시행한 경우 민감도는 내측 반월상 연골에 대하 여 93.3%, 외측 반월상 연골에 대하여 71.4%를 나타내었으며 특이도는 내측 반월상 연골에서 88.9%, 외측 반월상 연골에서 70.6%를 보였다. 이들의 결과에서는 비교적 급성의 손상이 있 었던 경우에서 특히 외측 반월상 연골 손상의 예에서는 1년 이 상 만성의 예보다 민감도가 높은 것으로 조사되었으나 표본 수 가 적어 임상적인 의의는 크지 않으리라 사료되었고 특이도는

반월상 연골 파열의 진단에서Bone SPECT^{의 유용성} 577

Fig. 3.Arthroscopic finding of same patient shows longitudinal tear of medial meniscus.

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급성의 예와 만성의 예에서 큰 차이는 보이지 않았다.

결 론

슬관절 SPECT는 반월상 연골 파열 환자의 진단에서 비교적 높은 민감도와 특이도를 보여 이학적 검사상 반월상 연골 파열 이 의심되는 환자에서 관절경 수술 이전에 시행해 볼 수 있는 경제적이고 효과적인 방법으로 사료된다.

참고문헌

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5. Murray IPC, Dixon J and Kohan L:SPECT for acute knee pain. Clin Nucl Med, 15: 828-840, 1990.

6. Ryan PJ, Chauduri R, Bingham J and Fogelman I:A comparison of MRI and bone SPECT in the diagnosis of knee pathology. Mucl Med Commun, 17: 125-131, 1996.

7. Ryan PJ, Taylor M, Grevitt M and Allen P:Bone single-photon emis- sion tomography in recent meniscal tears: an assessment of diagnostic cri- teria. Eur J Nucl Med, 20: 703-707, 1993.

578 최영준∙김기용∙백승기 외4인

Purpose :The purpose of this study was to evaluate the efficacy of bone SPECT for the diagnosis of meniscal tear.

Materials and Methods :63 cases that had undergone bone SPECT were evaluated for sensitivity and specificity by comparing arthroscopy and MRI findings.

Results : Bone SPECT showed a sensitivity of 93.8% and a specificty of 71% for medial meniscus and a sensitivity of 85.7% and a specificty of 87.8% for lateral meniscus tear. MRI was per- formed on 21 cases simultaneously, and agreement was obtained on the presence or absence, and on the nature of the pathology with bone SPECT in 15 cases (71.4%).

Conclusion :Bone SPECT is believed to be an effective and economic way of screening for meniscal tear prior to arthroscopy, in suspected cases of meniscal tear.

Key Words : Knee, Meniscal tear, Bone SPECT

Efficacy of Bone SPECT for Diagnosis of Meniscal tear

Young Joon Choi, M.D., Key Yong Kim, M.D., Seung Ki Baek, M.D., Chung Hwan Kim, M.D., Eugene Kim, M.D., Kun Sik Yu, M.D., and Kyung Sook Won, M.D.*

Departments of Orthopedic Surgery, Nuclear Medicine*, Asan Foundation Kangnung Hospital, Kangnung, Korea

Abstract

Address reprint requests to Young Joon Choi, M.D.

Department of Orthopaedic Surgery, Asan Foundation Kangnung Hospital 415 Bangdong-ri, Sachun-myeon, Kangnung 210-711, Korea

Tel : +82.33-610-3249, Fax : +82.33-641-8050 E-mail: yjchoi@knh.co.kr