09-07 윤호현

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1 /jkhs Original Article Reliability of the Radiologic Measurement Methods for Assessment of Osteoporosis Using the Digital Hip Radiograph Ho Hyun Yun, MD, Ju-Won Yi, MD*, Deuk-Soo Lim, MD, Sung Chul Park, MD, Seong Rok Oh, MD Department of Orthopedic Surgery, Seoul Veterans Hospital, Seoul, Korea Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Ewha Womans University, Seoul, Korea* Purpose: We evaluated the usefulness of radiographic parameters for osteoporosis by analyzing the results of radiographic parameters determined by digital hip radiographs and bone mineral density T-scores, as assessed by Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA). Materials and Methods: The authors reviewed 100 subjects in the hip fracture group and 50 in the non-fracture control group. Digital hip radiographs were assessed to determine the values of Singh index, Canal-to-Calcar Ratio, and Cortical Thickness Index (CTI). Bone mineral density was assessed by DEXA. Results: Intraclass Correlation Coefficient (ICC) results of the CTI were above 0.8 in the fracture group. Compared to the control group, the fracture group showed higher ICCs. Interobserver ICCs were especially lower in the control group. There were statistically significant correlations between CTI and DEXA (r=0.50~0.58, p<0.05). In the analysis of ROC curves, a mean threshold for CTI set a value of 0.54 (0.53~0.55), and mean sensitivity and specificity were 75.5% (69~79%) and 67.8% (65~78%), respectively. Conclusion: CTI showed reasonable reliability and correlation with DEXA results. CTI was a useful radiographic parameter to alert the surgeon to recommend referral for osteoporosis evaluation in elderly hip fracture patients. Key Words: Hip, Hip fracture, Osteoporosis, Radiographic parameter, Digital radiograph 서 골다공증을진단하고평가하는방법들은방사선적지표 1-5), 골밀도검사 (BMD) 6,7), 정량적전산화단층촬영 (QCT) 8), 그리고생화학적표지자 9-11) 등으로분류할수있으며각각의장단점들을가지고있다. 고관절방사선사진은간편하고적은비용으로획득할수있으며, 근위대퇴골골질의윤곽을알수있고골다공증으로인한구조적변화들이반영되어서그동안골다공증을일차선별하는방사선적지표들의 (Singh Index, 이하 SI, Canal-to-calcar ratio 론 Submitted: January 15, st revision: May 23, nd revision: June 7, 2011 Final acceptance: June 8, 2011 Address reprint request to Ho Hyun Yun, MD Department of Orthopedic Surgery, Seoul Veterans Hospital, 6-2 Dunchon-dong, Gangdong-gu, Seoul , Korea TEL: FAX: yun8813@paran.com Copyright c 2011 by Korean Hip Society (Dorr index), 이하 CCR, Cortical Thickness Index, 이하 CTI) 측정자료로이용되고있으나 3,5). 측정결과들의정확성및신뢰도에대한이견들이있다 12-14). 이중에너지방사선 (DEXA) 골밀도검사는 15) 측정시간이짧고우수한정확도와좋은해상도를보이며방사선피폭량이적다는장점들및그동안많은연구결과들이축적되어있어서현재골다공증을진단하는표준검사방법이다 6,7). 그러나 DEXA 골밀도검사는급성외상환자경우들에서는측정하기가불편하고, 모든병원에서사용이가능하지않으며, 정확한측정을위한전문기술인력및정도관리가필요하다는단점들이있다 16). 정량적전산화단층촬영 (QCT) 은해면골의미세영상을가지고조직학적방법을시행하지않고도삼차원적인미세구조및골질을평가하며유한요소해석을이용하면해면골의물성도알수있고골극이나대동맥석회화등으로인한영향을받지않는다는장점들이있다 8). 그러나가격이비싸고방사선조사량이많을뿐아니라체위에따른측정치의차이가커서재현성이낮다는단점들이있다. 생화학적표지자는과거에는골흡수와 142

2 Ho Hyun Yun et al.: Reliability of the Radiologic Measurement Methods for Assessment of Osteoporosis Using the Digital Hip Radiograph 골형성의골교체율을쉽게평가할수없었으나, 여러생화학적표지자들이개발되고측정이가능해지면서조골세포와파골세포의활성화및골교체율을비관혈적으로평가할수있으며 10), 골밀도검사와는달리수개월추시간에도결과가변하는비율이매우클수있어서골소실의속도평가, 골절위험도평가, 골다공증약물투여에대한반응의관찰, 골다공증약물복용의순응도평가및순응도향상등에이용되고있다 9-11). 하지만생화학적표지자로는피질골과해면골중어느부위에서재형성변화가발생하는지구별할수없으며검체측정의정밀도가생물학적인인자와측정법자체에의해다양하게영향을받을수있다는단점들이있다 10). 고관절관절염을가진폐경기여성들을대상으로단순방사선사진을이용하여방사선적지표들은측정하고이를 DEXA 골밀도검사결과들과비교분석한연구 4) 는있었으나저자들은현재대부분의병원에서종래의단순방사선사진이디지털방사선영상으로대치되고있다는사실에착안하여디지털방사선영상의장점인촬영후이미지보정기능및소프트웨어프로그램상의여러측정보조기능들이골다공증을측정하는방사선적지표들의정확성을향상시킬것이라는가정하에노인성고관절주위골절환자들을골절군으로설정하고이에대한대조군을추가하여디지털방사선영상을이용하여방사선적지표들을측정하고이를 DEXA 골밀도검사결과들과비교분석하여방사선적지표들에대한신뢰성, 방사선적지표들간및 DEXA 골밀도검사와의연관성을분석하여방사선적지표들의유용성을알아보고자하였다. 대상및방법 2007 년 3 월부터 2009 년 3 월까지고관절주위골절 ( 대퇴경부골절, 대퇴전자간골절 ) 로진단받았던환자들중 65 세미만, 건측근위대퇴부에해부학적변형, DEXA 골밀도검사를시행하지않았던경우등의제외조건들을적용하여이에해당되지않았던 100 명을 ( 대퇴경부골절환자 50 명, 대퇴전자간골절환자 50 명 ) 골절군으로설정하고같은기간동안에디지털고관절방사선영상촬영및 DEXA 골밀도검사를시행하였던 65 세미만의비골절및근위대퇴부변형이없었던 50 명을대조군으로설정하여후향적인연구를진행하였다. 골절군의평균나이및성별은각각 77.1 세 (65~93.4 세 ) 및남자 21 명, 여자 79 명이었다. 골절군중대퇴경부골절환자 50 명의평균나이및성별은각각 75.7 세 (65.2~91.5 세 ) 및남자 11 명, 여자 39 명이었고대퇴전자간골절환자 50 명의평균나이및성별은각각 78.3 세 (65~93.4 세 ) 및남자 10 명, 여자 40 명으로두군간에나이및성별에서통계적인차이는없었다. 대조군의평균나이및성별은각각 44.1 세 (20~55.1 세 ) 및남자 12 명, 여자 38 명이었다. 골절군과대조군간에는성별에서통계적인차이를보이지않았다. 방사선적지표들측정에필요한근위대퇴부영상을얻기위해서디지털방사선영상촬영시고관절을 15 내회전시킨상태에서대퇴골이소전자부기준으로최소 10 cm 이상보이도록촬영하였다. 8 년의정형외과전문의경험을갖고있는한명의관찰자 (A) 및전공의로재직중인다른한명의관찰자 (B) 가측정에참여하였다. 관찰자들은최적의영상을얻기위한소프트웨어 (PiViewStar Version 5080, Infinitt, Seoul, Korea) 의활용방법들 ( 영상확대, 밝기조절, 흑백반전, 측정보조기능 ) 에대한충분한경험들을가지고있었다. 관찰자들은환자치료에직접참여하지않았으며연구설계에대해서도알지못했다. 본연구에서방사선적지표들로는 SI 3), CCR 5), CTI 5) 등이사용되었다. SI 는심한골다공증으로인하여일차압박골소주만관찰되는 1 등급에서정상적으로모든골소주들이관찰되는 6 등급까지여섯단계의등급으로나뉘어진다 3). SI 와 DEXA 골밀도검사결과간의연관성을분석하기위해서 Masud 등 17) 이제안한분류에근거하여 3 등급이하의 SI 는골다공증군, 4 등급이상의 SI 는정상군으로 SI 측정결과들을재분류하였다. CCR 5) 은소전자부중간부위에서평행선을긋고이로부터하방으로각각 3,10 cm 위치한골수강의내측및외측부위를표시하고선으로연결하여이선들이소전자부중간부위에서교차되는내측및외측부위사이의폭을대퇴거폭 (CW) 이라정의하고이로부터 10 cm 하방부위에서의골수강내폭 (FW) 을측정하여비율 (FW/CW) 로나타낸값이다 5) (Fig. 1). CCR 값에따라서 CCR 값이 0.5 미만이면 A 형, 0.5 이상 0.75 미만이면 B 형, 0.75 이상이며 C 형으로근위대퇴골형태를분류할수있으며 C 형을골다공증으로분류한다 5). CTI 는소전자부중간부위에서 10 cm 하방부위에평행한선을긋고이부위에서대퇴골폭 (DW) 에서골수강내폭 (FW) 을빼고이를다시대퇴골폭 (DW) 으로나눈값 (DW- FW/DW) 으로측정치가 0.40 이하인경우에골다공증과연관성이높은것으로알려져있다 4) (Fig. 2). 모든측정은 픽셀의 17 인치디지털 LCD 모니터 (Syncmaster, Samsung, Korea) 상에서이루어졌다. 1 달간격으로 2 번측정하였으며골절군에서는비골절부위를측정하였고대조군에서는양측부위를측정하였다. 학습효과를배제하기위해서이기간동안관찰자들은타방사선에대한방사선적골다공증측정검사를시행하지않았다. DEXA (Lunar DPX-L, GE Medical Systems, Madison, WI) 골밀도검사는한명의전문방사선기사에의해서모든환자들에게시행되었으며대퇴골경부에서검사자의최소유의변화값이 6.9% 미만으로나타나서허용될만한정밀도를갖고있었다 18). 소프트웨어프로 143

그램 (Lunar software, Version 1.35, GE Medical Systems, Madison, WI ) 을통해서대퇴경부 T 점수를분석하고 T 점수가 -2.5 표준편차초과인경우를골다공증, -1.0 표준편차초과에서 -2.5 표준편차까지를골조소증, -1.0 표준편차이하인경우를정상으로분류하였다 19).

3 그램 (Lunar software, Version 1.35, GE Medical Systems, Madison, WI ) 을통해서대퇴경부 T 점수를분석하고 T 점수가 -2.5 표준편차초과인경우를골다공증, -1.0 표준편차초과에서 -2.5 표준편차까지를골조소증, -1.0 표준편차이하인경우를정상으로분류하였다 19). CCR, CTI 의관찰자내및관찰자간의신뢰도를평가하기위하여 Intraclass Correlation Coefficient (ICC) 를측정하였다. SI, SI 에따른골다공증유무, CCR 값에따른근위대퇴골형태분류에대한관찰자내및관찰자간의신뢰도를평가하기위해서 Kappa 값을구하였다. Kappa 값은두독립적인관찰자에의해서측정된같은값을서로비교하는것으로 Landis 와 Koch 20) 의분류에근거하여빈약한신뢰도를표현하는 0~0.20 의값에서낮은신뢰도를표현하는 0.21~0.40, 수용가능한신뢰도를나타내는 0.41~0.60, 좋은신뢰도를나타내는 0.61~0.80, 그리고뛰어난신뢰도를나타내는 0.81~1.00 의값으로나누어진다. Kappa 값은명목척도에서는유용한매개변수이지만, SI, CCR 값에따른근위대퇴골형태와같은순서척도에는저평가될수있다는단점이있어서이경우들에서는가중된 Kappa 값을구하여통계에이용하였다. 방사선적지표들측정결과들간및방사선적지표들측정결과들과 DEXA 골밀도검사간의상관관계는 Pearson s correlation coefficients 및 Kappa 값을측정하여평가하였다. 또한방사선적지표들의골다공증기준치를결정하고자 Receiver Operation Characteristic Curve (ROC Curve) 를구하고면적율 (AUC) 및 cut off 값을측정하였다. 이들결과의통계학적분석은 SPSS 12.0 version 을이용하였으며 p value 가 0.05 이하인것을유의한것으로평가하였다. 결 골절군및대조군에서평균대퇴경부 T 점수는각각 ±1.10 (0.4~-5.1), -0.94±1.16 (-3.3~3.3) 이었다. 관찰자 A 및 B 에서골절군의평균 SI 값은각각 3.62± 1.25 등급 (1~6 등급 ), 3.08±1.11 등급 (1~6 등급 ) 이었으며대조군의평균 SI 값은각각 5.66±0.48 등급 (5~6 등급 ), 5.28±0.62 등급 (4~6 등급 ) 이었다. 관찰자 A 및 B 에서골절군의평균 CCR 값은각각 0.68±0.09 (0.44~0.92), 0.70±0.09 (0.52~0.83) 이었으며대조군에서는각각 0.62±0.09 (0.33~0.83), 0.63±0.08 (0.44~0.87) 이었다. 관찰자 A 및 B 에서골절군의평균 CTI 값은각각 0.49±0.07 (0.30~0.64), 0.51±0.07 (0.31~0.66) 이었으며대조군에서는각각 0.57±0.07 과 Fig. 1. Measurement of calcar-to-canal ratio by FW/CW on anteroposterior radiograph of the hip. Fig. 2. Cortical thickness index measurement on anteroposterior radiograph of the hip. Cortical thickness index is equal to femoral diaphysis with minus intramedullary width divided by diaphysis width. 144

4 Ho Hyun Yun et al.: Reliability of the Radiologic Measurement Methods for Assessment of Osteoporosis Using the Digital Hip Radiograph (0.27~0.75), 0.58±0.06 (0.38~0.71) 이었다. 골절군내에서대퇴경부골절환자들과대퇴전자간골절환자들간의 DEXA 골밀도검사결과들및방사선적지표들측정결과들은통계적으로유의한차이는없었으나골절군과대조군간에는모든 DEXA 골밀도검사결과들및방사선적지표들의측정결과들에서통계적으로유의한차이가있었다 (P<0.05). 골절군에대한 SI 측정결과상관찰자 A 에서는각각 51 예, 53 예, 관찰자 B 에서는각각 61 예, 51 예에서 SI 가 3 등급이하의소견을보여서골다공증으로분류되었고, 대조군에서는모든예들에서 SI 가 4 등급이상이어서골다공증으로분류된경우는없었다. CCR 값에따른근위대퇴골형태분류상골절군과대조군간의형태분포는통계적으로유의하였으며 (P<0.05), 대조군에서 A 형과 B 형의분포가골절군보다많았다. DEXA 골밀도검사결과상대퇴경부 T 점수가 -2.5 표준편차초과로골다공증으로분류된경우들은골절군에서 는 62 예, 대조군에서는 5 예들에서각각관찰되었다. CCR 및 CTI 측정결과들에대한관찰자내및관찰자간 ICC 결과들중골절군에서 CTI 측정결과들에대한모든 ICC 값들이 0.8 이상의신뢰성을보였다 (Table 1). SI, SI 에따른골다공증유무, 그리고 CCR 값에따른근위대퇴골형태분류에대한 Kappa 측정결과상대조군에서골절군보다 Kappa 측정치가높은경향을보였으나통계적으로유의한차이는없었으며관찰자간편차가큰소견을보였다 (Table 2). 방사선지표들간의상관관계결과상 CCR 과 CTI 간에서양호한역상관관계를보였다 (P<0.05) (Table 3). 방사선지표들과 DEXA 골밀도측정간의상관관계결과상 CTI 및 SI 에따른골다공증유무에서통계적으로유의한상관관계가있었다 (P<0.05) (Table 4). CTI 측정결과들에대한 ROC Curve 분석에서면적율은관찰자 A 및 B 에서각각 0.78 (95% 신뢰수준, 0.72~0.84), 0.77 (95% 신뢰수준, 0.71~0.84) 및 0.81 Table 1. Intra- and Interobserver Reliability Evaluated by ICC with 95% CI Fracture Group ICC (95% CI) Control Group ICC (95% CI ) Intraobserver Reliability CCR* (Observer A) 0.99 (0.98~0.99) 0.96 (0.94~0.97) CCR (Observer B) 0.78 (0.69~0.84) 0.71 (0.59~0.79) CTI (Observer A) 0.91 (0.87~0.94) 0.68 (0.53~0.78) CTI (Observer B) 0.91 (0.87~0.94) 0.80 (0.62~0.88) Interobserver Reliability CCR (Observer A/B-1) 0.71 (0.58~0.79) 0.56 (0.41~0.68) CCR (Observer A/B-2) 0.70 (0.58~0.79) 0.60 (0.46~0.71) CTI (Observer A/B-1) 0.83 (0.63~0.91) 0.63 (0.40~0.77) CTI (Observer A/B-2) 0.81 (0.71~0.87) 0.46 (0.29~0.60) * CCR; Canal-to-Calcar Ratio, CTI; Cortical Thickness Index, ICC; Intraclass Correlation Coefficient, CI; Confidence Interval Table 2. Intra- and Interobserver Reliability Evaluated by Kappa with 95% CI Fracture Group Kappa (95% CI ) Control Group Kappa (95% CI) Intraobserver Reliability SI* (Observer A) 0.93 (0.88~0.97) 0.89 (0.80~0.98) SI (Observer B) 0.46 (0.34~0.58) 0.27 (0.13~0.41) OP (Observer A) 0.96 (0.91~1.00) 0.68 (0.53~0.78) OP (Observer B) 0.50 (0.33~0.68) 0.80 (0.62~0.88) Dorr (Observer A) 0.95 (0.89~1.00) 0.94 (0.86~1.00) Dorr (Observer B) 0.68 (0.53~0.83) 0.73 (0.55~0.91) Interobserver Reliability SI (Observer A/B-1) 0.38 (0.25~0.50) 0.39 (0.24~0.49) SI (Observer A/B-2) 0.37 (0.26~0.48) 0.27 (0.13~0.41) OP (Observer A/B-1) 0.38 (0.20~0.55) 1.00 (1.00~1.00) OP (Observer A/B-2) 0.39 (0.21~0.57) 1.00 (1.00~1.00) Dorr (Observer A/B-1) 0.61 (0.46~0.77) 0.85 (0.72~0.98) Dorr (Observer A/B-2) 0.69 (0.54~0.84) 0.84 (0.69~0.98) * SI; Singh Index, OP; Osteoporosis based on Singh Index, Dorr; Dorr Classification of Femoral Geometry according to Canal-to-Calcar Ratio, CI; Confidence Interval 145

5 (95% 신뢰수준, 0.75~0.87), 0.79 (0.72~0.85) 이었으며 cut off 값은관찰자 A 및 B 에서각각 0.53( 민감도 79%, 특이도 66%), 0.54( 민감도 75%, 특이도 65%) 및 0.53( 민감도 69%, 특이도 78%), 0.55( 민감도 79%, 특이도 62%) 이었다 (Fig. 3). 고 단순방사선사진은골다공증을평가할수있는간편하고저렴한측정자료로서그동안여러임상연구들에서이용되어왔으나측정결과들의신뢰성에대해서는이견들이있다 12-14). 현재많은병원들에서종래의단순방사선사진들이디지털방사선영상으로대치되었으며디지털방사선영상으로의전환이증가하고있는추세이다 21). 디지털방사선영상의장점들로는디지털영상전송, 저장, 방사선조사량감량, 촬영후보정작업등이있으며, 특히영상획득후소프트웨어프로그램을이용하여다양한보정작업들 ( 영상확대및축소, 밝기조절, 영상반전 ) 및여러측정보조도구들의이용이가능하여종래의단순방 찰 사선사진과비교시골소주등의골의미세형태를재현하는데있어서우수하고여러방사선적골다공증측정에있어서좀더편리하다는보고들이있다 22,23). 본연구의주목적은이러한디지털방사선영상의장점들에착안하여디지털방사선영상이방사선적지표들을이용한골다공증측정의신뢰성을향상시키는데노령의고관절주위골절환자들에서부가적인검사없이골다공증을평가할수있는데도움을줄수있다는가정하에고관절방사선을이용하여골다공증을평가하는방사선적지표들에대한측정결과들의신뢰성및정확성을알아보고자함이었다. 본연구에서골절군과대조군간에서 DEXA 골밀도검사결과들및방사선적지표들 (SI, CCR, CTI) 측정결과들이통계적으로유의한차이를보였는데이는골절군과대조군의연령차이에서기인하는당연한결과라고생각한다. 골절군내에서대퇴경부골절환자들과대퇴전자간골절환자들간의 DEXA 골밀도검사결과들및방사선적지표들 (SI, CCR, CTI) 측정결과들은통계적으로유의한차이가없어서골다공증차이보다는낙상당시의위치, 가해진외력, 체중, 연부조직상태등의영향으로골절부위 Table 3. Correlation of CTI and CCR Evaluated by Spearman Correlation Test with P value CCR* A-1 CCR A-2 CCR B-1 CCR B-2 CTI A (<0.05) (<0.05) (<0.05) (<0.05) CTI A (<0.05) (<0.05) (<0.05) (<0.05) CTI B (<0.05) (<0.05) (<0.05) (<0.05) CTI B (<0.05) (<0.05) (<0.05) (<0.05) * CCR; Canal-to-Calcar Ratio, CTI; Cortical Thickness Index Table 4. Correlation of Radiologic Parameters with DEXA Result Pearson s Correlation Kappa (95% CI ) P value CCR* (Observer A-1) <0.05 CCR (Observer A-2) <0.05 CCR (Observer B-1) <0.05 CCR (Observer B-2) <0.05 CTI (Observer A-1) <0.05 CTI (Observer A-2) <0.05 CTI (Observer B-1) <0.05 CTI (Observer B-2) <0.05 OP (Observer A-1) 0.56 (0.43~0.68) <0.05 OP (Observer A-2) 0.56 (0.44~0.68) <0.05 OP (Observer B-1) 0.69 (0.58~0.79) <0.05 OP (Observer B-2) 0.69 (0.58~0.79) <0.05 Dorr (Observer A-1).0.08 (-0.01~0.16) <0.05 Dorr (Observer A-2) 0.09 (0~0.17)00. <0.05 Dorr (Observer B-1) 0.15 (0.06~0.24) <0.05 Dorr (ObserverB-2) 0.11 (0.02~0.20) <0.05 * CCR; Canal-to-Calcar Ratio, CTI; Cortical Thickness Index, OP; Osteoporosis based on Singh Index, Dorr; Dorr Classification of Femoral Geometry according to Canal-to-Calcar Ratio, CI; Confidence Iinterval 146

6 Ho Hyun Yun et al.: Reliability of the Radiologic Measurement Methods for Assessment of Osteoporosis Using the Digital Hip Radiograph 가다르게나타났다고생각한다. 또한 CCR 값에따른근위대퇴골형태들의분포 5) 정도가골절군과대조군간에서통계적으로유의한차이를보였는데이는노화현상의하나로발생하는골구조의변화 5) 가반영된결과라고생각한다. Landis 와 Koch 등 20) 은 Kappa 값 0.6 을기준으로이이상이되어야특정검사의신뢰도가수용가능하다고하였다. 본연구에서 SI 측정결과들을보면관찰자내에서의 Kappa 값이개개관찰자사이에서상당한차이를보였으며관찰자간에서의 Kappa 값은수용가능한수준에이르지못하였다 (Table 2). 관찰자간에서의 Kappa 값이관찰자내에서의 Kappa 값보다일반적으로신뢰도평가에있어서더욱중요하다는점을고려해볼때, 골다공증을평가하는데있어서 SI 의신뢰성에대한본연구의결과들은각각의관찰자가 SI 를이용해서골다공증을평가하는데서로다른기준을적용하여측정한결과라는사실을반영하므로실망스럽다할수있다. 동일방사선으로측정한 SI 등급이관찰자내및관찰자간에서일치하지않은이유는다음과같이생각하여볼수있다. 우선다소모호한 SI 등급구분이다. 비록 Singh 등 3) 은골다공증이진행됨에따라서발생하는근위대퇴부골소주들의소실양상들을해부학적및방사선적비교를통해서여섯등급으로체계화하고연관성을입증하였으나본연구결과분석상모든방사선영상에서나타나는근위대퇴부골소주형태를명확히여섯등급으로구분하여나눌수는없었다. 특히골다공증군과비골다공증군으로구별되는 SI 3 등급과 4 등급의구별점이애매모호하였다. Singh 등 3) 에따르면 SI 3 등급은일차인장골소주의연속성이끊어져있고 일차인장골소주가상부대퇴경부지역에국한되고인접한일차압박골소주에필적할정도의음영을가진상태라고정의하였으나골소주선의개수, 두께, 길이등에대한정의가없어서실제측정시어려움이있었으며또한남아있는일차인장골소주가상부대퇴경부지역이아닌대전자부지역에서관찰되는경우들, 일차인장골소주가상부대퇴경부지역및대전자부지역에서관찰되는경우들도있어서이런경우들에서객관적인 SI 등급측정이불가능하고주관적인결과를나타낼수밖에없었다. SI 4 등급은이차인장골소주가현저하게감소되나연속성은유지된상태로이차압박골소주는완전히소실된상태로정의하였으나골소주가현저하게감소되었다는정의자체가객관적인수치가제시되지않아서주관적으로해석할수있는소지가있어서실제측정시반복성및재현성을얻는데어려움이있었으며이차인장골소주가감소되어있으나이차압박골소주가남아있는경우나이차압박골소주의흔적이보이는경우들에대해서일관된등급지정에어려움이있었다. 본저자들은 SI 의여섯등급들이등급간에서로긴밀히연관되어있어서수용가능한수준의신뢰도를얻지못했다고판단하여이에관찰자내및관찰자간에서일치도가증가할것을기대하고측정한 SI 를골다공증군 (3 등급이하 ) 과비골다공증군 (4 등급이상 ) 으로재분류하여 Kappa 값및 DEXA 골밀도측정간의상관관계를알아보았다. DEXA 골밀도측정과의상관관계가통계적으로유의한수준으로있었으나관찰자내에서의 Kappa 값이개개관찰자사이에서상당한차이를보였다. 대조군에서관찰자간에서의 Kappa 값이 1.00 으로완벽한일치도를보였으나이는대조군이모 Fig. 3. Receiver Operation Characteristic Curves of the cortical thickness index results. 147

7 두 4 등급이상의 SI 결과를보였다는점을감안하면의미없는결과라고생각한다 SI 측정결과들을두군으로덜세밀하게분류하여도역시측정결과들의신뢰도가낮음을보여준것으로, 디지털영상전송, 저장, 조사량감소, 촬영후영상처리를특징으로하는디지털방사선영상이관찰자내및관찰자간에서의 SI 측정결과들의불일치차이를줄이는데도움이되지못한다는것을알수있었다. CCR 측정결과들에대한관찰자내및관찰자간의 ICC 측정결과들은모두 0.6 이상인소견을보였으며 (Table 1), CCR 값에따른근위대퇴골형태분류에대한 Kappa 값도모두 0.6 이상인소견을보였으며대조군에서골절군보다 Kappa 값이높은경향을보였으나통계적으로유의한차이는없었다 (Table 2). CCR 값및 CCR 값에따른근위대퇴골형태분류와 DEXA 골밀도검사간에는통계적으로유의한수준의상관관계는없었다. Sah 등 4) 은방사선적지표들과골밀도검사간의연관성에대한연구에서 CCR 과 T 점수간에통계적으로유의한연관성이없었으며이는대퇴골의길이가개개인마다차이가있는데 CCR 은측정방법상측정대상의대퇴골길이차이에대한고려없이일률적으로소전자부중간부위에서평행선을긋고이로부터하방으로각각 3, 10 cm 위치한골수강의폭을측정하는점이반영된결과라고하여서대퇴골길이에대한고려가 CCR 측정시필요하다고하였다. 본연구에서도측정대상의대퇴골길이를측정하지않았으며향후이에대한연구가필요할것으로생각된다. CTI 측정결과들에대한관찰자내및관찰자간 ICC 결과상골절군에서는 ICC 값이모두 0.8 이상으로대조군과비교시골절군에서모두높았으며대조군에서는특히관찰자간 ICC 값이상대적으로낮았다 (Table 1). 단순방사선으로측정한이전의연구 4) 결과 (Spearman r =0.478) 와비교시본연구에서는 DEXA 골밀도측정결과들과의비교에서도좀더높은상관관계가관찰되었다 (Table 4). ROC Curve 분석결과상평균 0.54 (0.53 ~0.55) 의 CTI 를기준으로골다공증유무를판단하는민감도및특이도는각각평균 75.5% (69~79%), 67.8% (65~78%) 이었다 (Fig. 3). CTI 측정은 CCR 측정과달리측정대상의대퇴골길이에영향을받지않으며디지털방사선영상의장점인촬영후이미지보정기능및소프트웨어프로그램상의여러측정보조기능들이측정오차를줄이는데도움을준다고저자들은분석하였다. 대조군보다골절군에서상대적으로높은 ICC 결과들을보였는데이는골절군의나이가 65 세이상이어서피질골두께의감소가대조군보다는많아서대조군보다측정이용이할것으로예상할수있고실제평균 CTI 가골절군에서대조군보다낮은수치를보였다. 이러한결과들로미루어볼때 CTI 가의사들로하여금노령의환자들을대상으로골다공증을진단하기위한노력을유도하는데도움이되는 방사선적지표로고려해볼수있다고생각되나본연구결과상통계적으로의미는있으나 DEXA 골밀도검사와의상관관계가만족할만한수준은아니어서향후이에대한조절된전향적인연구가필요하다고생각한다. 본연구의제한점들은다음과같다. 첫째, 본연구에참여한관찰자수가 2 명에불과하였다. 좀더많은관찰자들이참여했다면연구결과들에대한고찰이좀더보편타당성을얻지않았을까하는아쉬움이있다. 둘째, 방사선적지표들을측정할때이용된모니터의화질에따라서측정결과가영향을받을수있다. 셋째, 동일환자에대해서단순방사선사진과디지털방사선영상간의방사선적지표들측정결과에대한비교연구를시행하지않았다. 본원방사선촬영시스템이전체적으로디지털화되어서단순방사선사진을획득하는데어려움이있으며급성외상환자들인골절군을대상으로부가적으로단순방사선사진을촬영하기에는무리가따랐다. 마지막으로남성과여성에서골다공증이발생하는기전및부위에서차이가있을수있으며방사선적지표들의측정에도영향을줄수있어서성별간의측정결과들에대한연구를시행하면좀더고찰이풍부해질수있으나연구대상에서여성이차지하는비율이많아서이를시행하지못한점이다. 결 고관절디지털방사선을이용하여측정한방사선적골다공증측정방법들중 CTI 가측정방법이간편하고만족스러운신뢰도를보이며 DEXA 골밀도검사와의연관성을보여서특히노령의고관절주위골절환자들에서골다공증을진단하고치료하기위한노력을유도하는데유용하다고판단된다. 론 REFERENCES 01. Aloia JF, Vaswani A, Atkins H, Zanzi I, Ellis K, Cohn SH. Radiographic morphometry and osteopenia in spinal osteoporosis. J Nucl Med. 1977;18: Devlin H, Karayianni K, Mitsea A, et al. Diagnosing osteoporosis by using dental panoramic radiographs: the OSTEODENT project. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2007;104: Singh M, Nagrath AR, Maini PS. Changes in trabecular pattern of the upper end of the femur as an index of osteoporosis. J Bone Joint Surg Am. 1970;52: Sah AP, Thornhill TS, Leboff MS, Glowacki J. Correlation of plain radiographic indices of the hip with quantitative bone mineral density. Osteoporos Int. 2007;18: Dorr LD, Faugere MC, Mackel AM, Gruen TA, Bognar B, Malluche HH. Structural and cellular assessment of bone 148

8 Ho Hyun Yun et al.: Reliability of the Radiologic Measurement Methods for Assessment of Osteoporosis Using the Digital Hip Radiograph quality of proximal femur. Bone. 1993;14: Boehm HF, Link TM. Bone imaging: traditional techniques and their interpretation. Curr Osteoporos Rep. 2004;2: O Gradaigh D, Debiram I, Love S, Richards HK, Compston JE. A prospective study of discordance in diagnosis of osteoporosis using spine and proximal femur bone densitometry. Osteoporos Int. 2003;14: Astrand J, Thorngren KG, Tägil M, Akesson K. 3-year follow-up of 215 fracture patients from a prospective and consecutive osteoporosis screening program. Fracture patients care! Acta Orthop. 2008;79: Bergmann P, Body JJ, Boonen S, et al. Evidence-based guidelines for the use of biochemical markers of bone turnover in the selection and monitoring of bisphosphonate treatment in osteoporosis: a consensus document of the Belgian Bone Club. Int J Clin Pract. 2009;63: Civitelli R, Armamento-Villareal R, Napoli N. Bone turnover markers: understanding their value in clinical trials and clinical practice. Osteoporos Int. 2009;20: Szulc P, Delmas PD. Biochemical markers of bone turnover: potential use in the investigation and management of postmenopausal osteoporosis. Osteoporos Int. 2008;19: Kawashima T, Uhthoff HK. Pattern of bone loss of the proximal femur: a radiologic, densitometric, and histomorphometric study. J Orthop Res. 1991;9: Koot VC, Kesselaer SM, Clevers GJ, de Hooge P, Weits T, van der Werken C. Evaluation of the Singh index for measuring osteoporosis. J Bone Joint Surg Br. 1996;78: Pogrund H, Rigal WM, Makin M, Robin G, Menczel J, Steinberg R. Determination of osteoporosis in patients with fractured femoral neck using the Singh index: a Jerusalem study. Clin Orthop Relat Res. 1981;156: Lewiecki EM, Baim S, Langman CB, Bilezikian JP. The official positions of the International Society for Clinical Densitometry: perceptions and commentary. J Clin Densitom. 2009;12: Watts NB. Fundamentals and pitfalls of bone densitometry using dual-energy X-ray absorptiometry (DXA). Osteoporos Int. 2004;15: Masud T, Jawed S, Doyle DV, Spector TD. A population study of the screening potential of assessment of trabecular pattern of the femoral neck (Singh index): the Chingford Study. Br J Radiol. 1995;68: Miller RG. Osteoporosis in postmenopausal women. Therapy options across a wide range of risk for fracture. Geriatrics. 2006;61: Hauschild O, Ghanem N, Oberst M, et al. Evaluation of Singh index for assessment of osteoporosis using digital radiography. Eur J Radiol. 2009;71: Landis JR, Koch GG. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics. 1977;33: Wagner S, Stäbler A, Sittek H, et al. Diagnosis of osteoporosis: visual assessment on conventional versus digital radiographs. Osteoporos Int. 2005;16: Lindhardt FE. Clinical experiences with computed radiography. Eur J Radiol. 1996;22: Okamura T, Tanaka S, Koyama K, et al. Clinical evaluation of digital radiography based on a large-area cesium iodide-amorphous silicon flat-panel detector compared with screen-film radiography for skeletal system and abdomen. Eur Radiol. 2002;12:

9 국문초록 고관절디지털방사선을이용하여측정한방사선적골다공증측정방법들의유용성 윤호현 이주원 * 임득수 박성철 오성록 서울보훈병원정형외과, 이화여자대학교의과대학정형외과학교실 * 목적 : 디지털방사선영상을이용하여방사선적골다공증지표들을측정하고방사선적골다공증지표들의유용성을알아보고자하였다. 대상및방법 : 고관절주위골절로진단받았던 65세이상의환자 100 명을골절군으로설정하고 65세미만의비골절 50명을대조군으로설정하였다. Singh Index, Canal-to-Calcar Ratio, Cortical Thickness Index (CTI) 를측정하였으며골밀도측정을위해서이중에너지방사선 (DEXA) 골밀도검사를시행하였다. 결과 : CTI 측정결과들에대한관찰자내및관찰자간 Intraclass Correlation Coefficient (ICC) 결과상골절군에서는 ICC 값이모두 0.8 이상으로대조군과비교시골절군에서모두높았으며대조군에서는특히관찰자간 ICC 값이상대적으로낮았다. CTI와 DEXA 골밀도검사결과들간에는통계적으로유의한상관관계가관찰되었다 (r=0.50~0.58, p<0.05). 결론 : CTI가만족스러운신뢰도를보이며 DEXA 골밀도검사와의연관성을보여서특히노령의고관절주위골절환자들에서골다공증을진단하고치료하기위한노력을유도하는데유용하다고판단된다. 색인단어 : 고관절, 고관절골절, 골다공증, 방사선적지표, 디지털방사선영상 150

05-03 김성수(국)

05-03 김성수(국) ORIGINAL ARTICLE http://dx.doi.org/10.5371/hp.2012.24.2.102 Comparison of Femoral Morphology and Bone Mineral Density between Femoral Neck Fractures and Trochanteric Fractures in 65+ Females Sung Soo Kim,