대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology - 일시 :2010 년 4 월 10 일 ( 토 ) 14:00~18:20 장소 : 가톨릭대학교서울성모병원지하 1 층강당 대한류마티스학회
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology - 일시 :2010 년 4 월 10 일 ( 토 ) 14:00 18:20 장소 : 가톨릭대학교서울성모병원지하 1 층강당 P ㆍ R ㆍ O ㆍ G ㆍ R ㆍ A ㆍ M 13:30 14:00 접수및등록 좌장 : 심승철 ( 을지의대 ) 14:00 14:40 관절염의관절초음파영상연세대원주의대강태영 1 14:40 15:20 관절외병변의관절초음파영상건국의대김해림 32 15:20 15:50 3D 관절초음파와관절초음파를이용한주사술기가톨릭의대주지현 58 15:50 16:10 Coffee Break 좌장 : 민준기 ( 가톨릭의대 ) 16:10 16:50 류마티스질환에서핵의학영상연세의대유영훈 86 16:50 17:35 류마티스질환에서척추영상중앙의대정지영 114 17:35 18:20 류마티스질환에서무릎과어깨영상울산의대이상훈 125
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 관절염의관절초음파영상 연세대학교원주의과대학류마티스내과학교실 강태영 1
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3 강태영 : 관절염의관절초음파영상
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5 강태영 : 관절염의관절초음파영상
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21 강태영 : 관절염의관절초음파영상
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29 강태영 : 관절염의관절초음파영상
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31 강태영 : 관절염의관절초음파영상
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology Ultrasonographic Assessment for Peri-articular Diseases Department of Rheumatology, Konkuk University School of Medicine, Seoul, Korea Hae-Rim Kim, M.D., Ph.D. 32
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대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology Application of 3D Ultrasonography in Rheumatology and US-guided Intervention Center for Rheumatic Diseases, Seoul St. Mary s Hospital, The Catholic University of Korea, Seoul, Korea Ji Hyeon Ju, M.D. 58
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대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 류마티스질환에서의핵의학영상 Division of Nuclear Medicine, Department of Diagnostic Radiology, Gangnam Severance Hospital, Yonsei University Medical College, Seoul, Korea Young Hoon Ryu, M.D. 86
87 Young Hoon Ryu: 류마티스질환에서의핵의학영상
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대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 류마티스질환에서의척추영상 중앙대학교용산병원영상의학과근골격계 정지영 Rheumatoid Arthritis (RA, 류마티스관절염 ) 모든 synovial joint에발생할수있지만, 주로작은관절들을침범하며, 척추는주로경추 (cervical spine) 를침범한다. 경추침범빈도는높은편으로 85% 까지보고되어있으며, 경추에서보일수있는이상소견은다음과같다. ㆍ Cervical Spine Abnormalities in Rheumatoid Arthritis Occipitoatlantoaxial Articulations Atlantoaxial subluxation Odontoid erosion and fracture Apophyseal joint erosion, sclerosis, and fusion Subaxial Articulations Subaxial subluxation Apophyseal joint erosion, sclerosis, and fusion Intervertebral disc space narrowing, erosion and sclerosis of vertebral body margins Spinous process erosion Osteoprosis 1. Occipitoatlantoaxial Articulations Atlantoaxial region에서다음과같은다양한형태의 malalignment가발생할수있다. 1) Anterior atlantoaxial subluxation Transverse ligament laxity와연관되어발생하며, 가장흔하게발생하는유형으로 RA환자의 20 25% 에서발생한다. C1의 anterior arch 후면과 C2 odontoid process 전면사이의거리가 3 mm이상인경우진단할수있으며, 이런소견은 flextion lateral view에서잘확인할수있다. Posterior atlantodental interval (PADI) 은 C2 odontoid process 후면과 C1의 posterior arch 전면사이 114
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 의거리로서신경학적결손에대한믿을만한예측인자이며, 14 mm이하인경우수술의적응증이된다. 2) Atlantoaxial impaction (=vertical atlantoaxial subluxation, cranial settling) RA 환자의 5 22% 정도발생한다고보고되어있다. Odontoid process가 foramen magnum경계상방으로돌출되는것으로, 경추단순촬영측면사진에서여러가지평가방법 (McGregor s line, Ranawat method, Redlund-Johnell method) 들이진단에이용된다. 임상적으로신경학적증상이있으나, 단순촬영에서모호한경우 MRI나 CT를시행해야한다. C1 and C2 nerve root entrapment, cranial nerve impairment, bulbomedullary compression등으로인해신경학적증상이발생하여치명적일수있다. 3) Lateral subluxation of atlantoaxial joint Bone erosion 등으로인해유발되며, RA환자 10 20% 정도에서관찰되며, C1 lateral mass와 C2 사이의간격이 2 mm 이상인경우진단할수있다. 2. Subaxial Articulations 1) Subaxial subluxation Multilevel subluxation이좀더흔하며, 단순촬영측면사진에서 stepladder appearance를보인다. Localized subluxation은 C3-C4, C4-C5 level에서호발한다. 주로 anterior subluxation되며, 이로인해 myelopathy가발생하는경우는흔하지않다. Seronegative Spondyloarthropathy 만성염증성관절염의한종류이며, 다음과같은임상적, 영상의학적, 유전적특성을공통적으로가진질환군이다. 1) HLA-B27 antigen과관련되는경우가많으며, rheumatoid factor는음성이다. 2) Ligament나 tendon insertion 부위에서의 inflammation (enthesopathy) 을초래한다. 3) 척추를우선적으로침범하여 sacroiliitis와 spondylitis를초래한다. 4) 질환에따라전신적증상을나타낸다. 일반적으로다음과같은 European Spondyloarthropathy Study Group (ESSG) 의진단기준을사용한다. 115
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology ㆍ ESSG Classification Criteria for Spondyloarthropathy + One or more of the following: Positive family history Psoriasis Inflammatory bowel disease Inflammatory spinal pain or synovitis Urethritis, cervicitis, or acute diarrhea within one (asymmetric, predominant in lower extremity) month before arthritis Buttock pain alternating between buttocks Enthesopathy Radiographic evidence of sacroilitis 이질환군에는다음 5가지질환 Ankylosing Spondylitis (AS), Psoriatic arthritis (PsA), Reactive arthritis (ReA)/Reiter s disease (RD), inflammatory bowel disease related arthritis (IBD-A), Undifferentiated spondyloarthropathy (uspa) 들이포함된다. 1. Ankylosing Spondylitis (AS, 강직성척추염 ) Seronegative spondyloarthropathies 중가장흔한질환으로 spine과 sacroiliac joint (SI joint) 을주로침범하며, 약 30% 에서 extremity를침범한다. 진단하는데가장흔히이용하는기준은 modified New York criteria (1984) 이며, 아래표에서임상증후중하나이상과영상의학적이상소견중하나를만족하면진단할수있다. Clinical abnormality Inflammatory spinal pain LOM of L-spine in sagittal and frontal planes Decreased chest expansion Radiological abnormality Bilateral sacroilitis grade 2 or higher Unilateral sacroilitis grade 3 or higher Sacroilitis는 modified New York criteria의핵심적인요소이기도하며 grading system은다음과같다. Grade 0: Normal Grade 1: Suspicious change - some blurring of the joint margins Grade 2: Minimum abnormality - minimal sclerosis with some erosions Grade 3: Moderate abnormality - severe erosion with widening of joint space ± some ankylosis Grade 4: Complete ankylosis 환자의대부분에서최초로나타나는영상의학적이상소견이 sacroilitis이고, 대부분이발견당시양측 SI joint를침범한상태이나 10% 정도에서는처음에일측성으로나타난다. 초기병변은 116
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 단순촬영에서애매하게보이는경우가많으며, 이때에는 MRI나 CT로확인하는것이좋다. SI joint는대게양측에대칭적으로침범되며, 단순촬영및 CT에서초기에보이는소견은 blurring of joint margins, subchondral erosion and sclerosis, irregularly widening of joint space이며, 후기에는 joint space obliteration, bony ankylosis가나타난다. SI joint 다음으로중요한침범부위인 spine에서는 thoracolumbar, lumbosacral junction에서최초의이상을보이는경우가많다. 단순촬영에서초기에는 spondylitis로인해 disc의 annulus fibrosus 가 vertebral body ( 척추체 ) 에부착된부위인모서리에 bone erosion (Romanus lesion) 을일으키고, 그주변의 sclerosis (shiny corner) 를동반한다. 그결과, 척추체의정상적인오목한앞쪽경계면 (anterior concavity) 이소실되고일직선으로보여척추체의전체적인모양이사각형 (squaring) 형태로보인다. MRI에서는단순촬영보다먼저초기병변확인이가능하며, 척추체모서리에삼각형혹은사각형모양의경계가분명한비미란성 (nonerosive) 병변이보이며초기에는 bone marrow edema, osteitis로인해 T1WI에서저신호강도, STIR (Short TI Inversion Recovery) 영상에서고신호강도로보이고, 후기에는 postinflammatory, fatty bone marrow degeneration으로인해 T1WI에서고신호강도를보인다 (MR corner sign). 또한, annulus fibrosus의가장바깥쪽막이두꺼워지고골화되어척추체사이를연결하는 syndesmophyte을형성하고, 이런병변이여러 level 에걸쳐형성되면특징적인대나무모양 (bamboo spine) 이된다. 척추후방에서는 interspinous ligament ossification이나 facet joint ankylosis 등이나타난다. Ankylosis된이후에는 osteoporosis가생기며, 척추에외상성골절이나긴장성골절 (stress fracture) 가발생할수있다. 가벼운외상에의해서도골절이일어날수있고, 척수손상과같은심각한문제를일으키는불안정성골절이므로 CT, MRI를이용한정확한진단이필수적이다. 특별한외상없이도긴장성골절이발생할수있으며, cervicothoracic, thoracolumbar junction에좀더흔하게발생하고, 추간판부위에서골절 (transdiscal) 되기도하고, 척추체부위에서골절 (transvertebral) 되기도한다. 초기에단순촬영에서뚜렷한이상을보이지않다가시간이경과한후가관절 (pseudoarthrosis) 을형성하기도하며, 종양이나감염성척추염과비슷한모양을보이므로, 감별하는데 MRI가도움이된다. 2. Psoriatic Arthritis ( 건선성관절염 ) 대개는피부질환이먼저나타난다. 피부질환보다는손톱의변화 (pitting) 가관절의변화와더연관이크다고알려져있다. 그러나, 약 15% 환자에서는피부병변이출현하기전에관절염이먼저나타난다. Psoriatic arthritis환자의 30 50% 에서 SI joint와 spine를침범한다. SI joint를침범하는경우, 주로양측모두에이상을보이는데, 양측의침범정도는차이가있는비대칭적인점이강직성척추염과감별점이다. 또한, 강직성척추염보다 erosion이크고, 상대적으로 ankylosis를일으키는경우는드물다. Spine에서의소견은강직성척추염의 syndesmophyte와는 117
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 달리척추의한쪽편에두껍고거친모양의 paravertebral ossification (nonmarginal syndesmohyte) 을일으켜특징적인 bumpy-lumpy 모양을보인다. 3. Inflammatory Bowel Disease Related Arthritis (IBD-A) Ulcerative colitis 혹은 Crohn disease환자의 10 20% 에서 arthritis가동반된다고알려져있으나, 임상에서실제방생빈도는드물다. Extremity와 axial skeleton을모두침범할수있으며, 척추침범은 colitis보다선행할수도있고늦게나타날수도있다. 영상소견은강직성척추염과유사하고, 양측성 sacroilitis로나타나는경우가많으며, 강직성척추염에비해서 SI joint와 spine의이상을동시에갖고있는경우는상대적으로드물다. 4. Reactive Arthritis (ReA, 반응성관절염 )/Reiter s disease (RD) 위장관계, 비뇨기계, 또는호흡기계감염후 2 4주에감염과관련되어발생하는 arthritis을 reactive arthritis로정의하고, Reiter s disease는이질환에포함되는특수한형태로본다. 하지의관절을주로침범하고좌우침범정도는비대칭적이다. Spine의이상은가벼운변화에서부터강직성척추염과유사한모양까지다양하게나타난다. 영상소견은 psoriatic arthritis와유사하나, axial skeleton을침범하는빈도가낮고, 상지를침범하는경우가드물다. 일측성또는양측성으로 sacroilitis가발생하며, psoriatic arthritis에서볼수있는 asymmetric nonmarginal syndesmohyte 가나타나고, 심한 ankylosis는 5% 이하에서발생한다. 5. Undifferentiated Spondyloarthropathy ESSG 분류기준은만족하지만 AS, IBD-A, PsA, ReA등특정한형태의질환에속하지않는경우의진단이다. Degenerative Disease of the Spine 1. Intervertebral (osteo) Chondrosis 나이가듦에따라 disc의수분함유량과탄성이감소하며이런변화는 nucleus pulposus에서가장뚜렷하게나타난다. 단순촬영에서초기에는 disc space에 linear or circular radiolucent collection이보이는 vaccum phenomenon이나타나며, 이소견은 pathognomic finding은아니지만, disc degeneration의믿을만한소견으로감염성질환에서는매우드물게나타난다. 이소견은 extension view에서두드러지게나타나고, flexion view에서는소실되기도한다. 이후, annulus fibrosus와 cartilaginous endplate에도변화가시작되어, disc space narrowing, bony sclerosis, 118
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 ㆍ Major types of Degenerative Disease of the Spine Cartilaginous joints (dicovertebral junction) Intervertebral (osteo) chondrosis Spondylosis deformans Uncovertebral joints Arthrosis Synovial joints Apophyseal joint osteoarthritis Costoverbral joint osteoarthritis Fibrous joints and enthesis Diffuse idiopathic skeletal hyperostosis Ossification of posterior longitudinal ligament Degeneration of ligamentum flavum, supraspinous, interspinous, iliolumbar ligaments osteophyte 등이보이고, vertebral body는 radial expansion 및 remodeling 되어 AP dimension이증가한다. 또한, nucleus pulposus가 vertebral endplate를통해 subchondral bone으로 herniation 되는 Schmorl s node도발생하는데, 이는 helmet 모양의 sclerosis로둘러싸인 endplate에닿아있는 vertebral body내의저음영병소로보인다. CT에서는단순촬영에서보이는소견과더불어 disc내부에 calcification이나 gas가보인다. Schmorl s node는 vertebral endplate의 focal indentation으로보이며 disc와연결이있는병변으로 bony sclerosis가동반되기도한다. MRI에서초기에는 T2WI에서 nucleus pulposus내부의정상적으로보이는균일한고신호강도가감소되고, T1WI와 T2WI에서 disc에 horizontal signal void (vacuum disc) 가보이기도한다. 이후, disc height가감소하고, bulging된다. Schmorl s node는 endplate를통해 vertebral body내부로 herniation된 disc material이 disc과직접연결되는것을볼수있다. 또한, degenerative end plate changes에의해 bone marrow signal change가발생하는데, Modic classification system에따라다음과같이분류된다. Modic Type I lesion은 bone marrow의 fibrovascular change로인해 T1WI에서저신호강도, T2WI에서고신호강도로보이며, 허리통증과연관되는것으로알려져있다. Modic Type II lesion은 bone marrow의 fatty degeneration에의해 T1WI및 T2WI에서모두고신호강도를보이며, Modic Type III lesion은 subchondral bone sclerosis에의해 T1WI및 T2WI에서모두저신호강도를보인다. ㆍNormal Anatomy of MRI (1) Bone marrow ( 골수 ): 연령이증가함에따라, 조혈골수 (red marrow, active hematopoietic marrow) 가점차지방골수 (yellow marrow, inactive hematopoietic marrow) 로변화하는데, 이과정 119
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 을골수전환이라하고, 25세가되면골수분포가성인형태를갖추게된다. 지방골수는 fatty element로구성되므로, T1WI와 T2WI에서피하지방과동일한신호강도를보이며, STIR image에서는 dark signal intensity (SI) 로보인다. 조혈골수는 T1& T2WI에서 intermediate SI이며, STIR image에서 high SI이고, fatty element가약간섞여있으므로 muscle이나 disc보다 T1WI에서약간 high SI을보인다. 그러므로, T1WI에서 muscle이나 disc보다 low SI을보이는골수는비정상소견이다. (2) Intervertebral disc ( 추간판 ): Central portion의 nucleus pulposus와 peripheral portion의 annulus fibrosus로구성된다. T2WI에서 central portion의 nucleus pulposus와 annulus fibrosus의 inner fiber 는구분되지않으며, 균일한고신호강도를보이고, annulus fibrosus의 outer fiber는저신호강도를보인다. T1WI에서는 disc전체가 muscle과등신호강도 (isosignal intensity) 를보인다. ㆍ퇴행성질환과감염성척추염의감별진단 Degenerative end plate changes 중 Modic type I lesion을보일때감염성척추염과감별이어려운데, 퇴행성질환의경우, T2WI에서 disc가저신호강도를보이며, vacuum disc 소견을보이고, vertebral endplate는비교적잘보전된다. 반면, 감염성척추염의경우, 척추주변연부조직에염증성변화나농양을보이며, disc에염증에의한삼출액이고여 T2WI에서 fluid signal이보인다. 2. Spondylosis Deformans Annulus fibrosus peripheral portion이 disruption되어, vertebral rim과 disc의연결부위가약해져서 disc가약간전방으로이동되고, annulus fibrosus의가장외측 fiber의골부착부위에견인력이작용하여, 이부위에 (discovertebral junction에서수 mm 떨어진곳 ) 에서 osteophyte가발생한다. 3. Degenerative Changes (Osteoarthritis) of Facet Joint Osteophtye, subchondral sclerosis, joint space narrowing, hypertrophy of articular process 등이보이며, synovial cyst가동반되기도한다. 4. Ligamentous Degeneration Ligament는감각신경이많이분포하고있어서퇴행성변화는증상을동반할수있다. Anterior and posterior longitudinal ligament의 calcification 이나 ossification이잘생기며, OPLL (Ossification of posterior longitudinal ligament) 은 mid and lower C-spine에서 90% 이상발생한다. Ligamentum flavum에도 ossification이발생할수있으며, thoracolumbar junction에가장흔하다. 과도한 lordosis나심한 disc space narrowing에의해인접한 spinous process가서로맞닿게되면 intervening ligament degeneration이발생하는데, 이를 Baastrup s disease라하며통증의원인이 120
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 될수있다. 영상소견은인접한 spinous prcess가비정상적으로접촉하고, bone에 sclerosis가동반되며, spinous prcess가 enlargement되기도한다. 5. Diffuse Idiopathic Skeletal Hyperostosis 다음과같은세가지영상의학적소견을보일때진단할수있다. 1 연속적인 4개이상의척추체에전측면 (anterolateral aspect) 을따라 flowing calcification, ossification이보인다. 2 상대적으로추간판높이는정상적으로유지되며, 퇴행성질환에서보이는 vacuum phenomenon, 척추체의 marginal sclerosis 등은보이지않는다. 3 Apophyseal joint의 bony ankylosis와 SI joint erosion, sclerosis 혹은 intra-articular osseous fusion등은동반되지않는다. 흉추에서가장호발하며 ( 특히 7-11번흉추 ), 흉추의우측으로 hyperostosis가발생하여 bumpy spinal contour를보인다. 경추는주로 4-7번경추에서호발하며, 척추체의전면을따라 hyperostosis가발생하고, posterior longitudinal ligament의 calcification이나 ossification이발생할수있고, skull base의 styloid proces가 elongation되거나 stylohyoid ligament의 calcification이나 ossification이발생하기도한다. 요추는주로상부요추에서호발하며, 경추의변화와유사한소견을보인다. 6. Complications of Degenerative Spinal Disease 1 Alignment abnormalities A. Segmental instability Dynamic slip >3 mm in flexion/extension, Static slip >4.5 mm, traction spur, vacuum phenomenon B. Spondylolisthesis 하방의척추체를기준으로하여척추체가이동 (displacement) 되며, 전방이동하는 anterolisthesis (anterior spondylolisthesis) 와후방이동하는 retrolisthesis가있다. C. Degenerative scoliosis 추간판의비대칭적퇴행성변화로인해발생하며, 요추에호발하고, spinal and foraminal stenosis가동반되기도한다. D. Kyphosis 추간판앞쪽의비대칭적퇴행성변화로인해발생하며, 주로흉추에발생한다. 2 Central spinal stenosis; Congenital osseous canal narrowing, degenerative disc disease, degenerative facet disease, spondylolisthesis 등에의해발생한다. MRI에서경추의경우, T2WI에서 121
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology disc level의 CSF space가 obliteration되어보이면 central spinal stenosis를시사한다. Spinal cord가 compression된경우, T2WI에서 spinal cord의신호강도가증가되고, 조영증강되기도하는데, 이는 myeolopathy가능성을시사한다. 요추의경우, axial T2WI에서 spinal canal이 trefoil 혹은 triangular shape로보이면 central spinal stenosis를시사하며, 이는 ligamentum flavum hypertrophy, disc bulging or herniation, posterior osteophyte, facet joint degenerative disease로인한것이다. Severe stenosis인경우 CSF가보이지않고, elongated and redundant nerve roots가 stenosis level의위, 아래에서보이며, 조영증강후영상에서 enhancing and crowded nerve roots가보이기도하고, sagittal T2WI에서 central canal이 hourglass appearance를보인다. 3 Foraminal stenosis; 경추의경우, uncovertebral arthrosis or osteophytes, facet arthropathy 및 disc height 감소로인한 neural foramen의 craniocaudal diameter감소, disc bulging or herniation 등에의해발생하며, 주로 axial image에서평가한다. 요추의경우, disc bulging or herniation, osteophytes, malalignment 등에의해발생하고, 주로 sagittal image에서평가한다. Foramen은정상적으로 ovoid shape이며, CSF와 fat으로채워져있는데, mild narrowing되면 keyhole appearance로보이고, 좀더진행되면, disc level에서 foramen의 inferior portion이 effacement 되고, 이후에는 foramen 의 perineural fat이모두 effacement된다. Nerve는 foramen의 superior portion을지나므로, lower part보다 upper part의 size감소가중요하다. Spinal Infections (Infectious Spondylitis, 감염성척추염 ) 단순촬영에서초기에는정상소견이다. 혈행성전파의경우, 추간판에연한척추체의 anterior subchondral region에먼저침범한후추간판을침범하여, 추간판높이가감소하고 vertebral endplate가불규칙해지며, 인접한척추체에골용해성병변이발생한다. 이후에는골경화가나타나고, ankylosis와 osteophytosis가보일수있다. MRI에서는골수내에 extracellular fluid가축척되어 T1WI에서 low SI, T2WI에서 high SI를보이는데, T1WI에서의변화가보다신뢰할수있는소견이며, STIR image에서도비정상적인고신호강도를확인가능하다. T1WI에서 vertebral endplate의 erosion, destruction이잘보이고, disc height가감소되며, disc가조영증강되기도한다. Disc에염증에의한삼출액이고여 T2WI에서 fluid signal이보인다. Paraspinal area나 epiduaral space에연부조직의변화가 granulation tissue로형성된염증성종괴 (phlegmon) 나농양 (abscess) 으로나타날수있는데, 특히 epidural abscess의경우수술적치료의적응증이되기때문에이들의구분이중요하다. 조영증강후영상에서염증성종괴 (phlegmon) 는거의균일한조영증강을보이는반면, 농양은조영증강되지않는액화된중심부와테두리에조영증강을보이게된다. 액화된중심부는혈류가소실되어있어정맥내로 122
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 주입한항생제가도달할수없기때문에수술에의한배액이요구되는경우가많다. Crystal-induced and Related Diseases 1. Calcium Pyrophosphate Dehydrate Crystal Deposition Disease 종종 disc에 calcification이발생하며, 초기에는 annulus fibrosus의 outer fiber에발생하며, nucleus pulposus는일반적으로침범하지않고, 대게, disc space narrowing이동반된다. Ligamentum flavum, posterior longitudinal ligament, interspinous and supraspinous ligaments, interspinous bursa을침범하기도한다. Atlantoaxial joint의 tumor like mass가 spinal cord를누를수도있고, atlantoaxial subluxation이나 odontoid process fracture가발생하기도한다. 2. Calcium Hydroxyapatite Crystal Deposition Disease Anterior longitudinal ligament의전면에위치한 longus colli muscle and tendon 내부에발생하여 acute neck and occipital pain, rigidity, dysphagia등이발생할수있다. 단순촬영검사에서 C1의직하방부위에 C2의앞쪽에 amorphous calcification이보이며, prevertebral soft tissue swelling이동반된다. 이런 calcification은대게흡수되는데, 1 2주후에완전히사라지기도한다. MRI에서 calcification은 T1WI 및 T2WI에서저신호강도를보이며, T2WI에서 longus colli muscle은고신호강도로보이고 fascial planes을따라 fluid collection이동반되고, calcific deposit주위로 heterogeneous enhancement가보인다. CT에서는 fluffy amorphous calcification이보이고, longus coli muscle의 attenuation이감소하며, fascial planes을 fluid collection이보인다. REFERENCES 1. Resnick D. Krandsdorf Mark J. Rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, diffuse idiopathic skeletal hyperostosis, calcium hydroxyapatitie crystal deposition disease, calcium pyrophysphate dehydrate crystal deposition disease. In: Resnick D. Krandsdorf Mark J. Bone and Joint Imaging. 3rd ed. Elsevier Saunders 2. 흔한근골격계질환에대한영상의학적평가와진단. 근골격영상의학연수강좌 2008 년. 3. Gomariz EM, del M, Guijo VP, Contreras AE, Villanueva M, Estévez EC. The potential of ESSG spondyloarthropathy classification criteria as a diagnostic aid in rheumatological practice. J Rheumatol 2002;29(2):326-30. 4. Kay-Geert A. Hermann, Christian E. Althoff, Udo Schneider, et al. Spinal Changes in Patients with Spondyloarthritis: Comparison of MR Imaging and Radiographic Appearances. Radiographics May-June 200525:559-69. 5. Malfair D, Beall DP. Imaging the degenerative diseases of the lumbar spine. Magn Reson Imaging Clin N Am 2007;15(2):221-38. 6. Kim NR, Choi JY, Hong SH, et al. "MR corner sign": value for predicting presence of ankylosing spondylitis. 123
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology AJR Am J Roentgenol 2008;191(1):124-8. 7. Bron JL, de Vries MK, Snieders MN, van der Horst-Bruinsma IE, van Royen BJ. Discovertebral (Andersson) lesions of the spine in ankylosing spondylitis revisited. Clin Rheumatol 2009;28(8):883-92. Epub 2009 Mar 18. 8. Campagna R, Pessis E, Feydy A, et al. Fractures of the ankylosed spine: MDCT and MRI with emphasis on individual anatomic spinal structures. AJR Am J Roentgenol 2009;192(4):987-95. 9. Jacobson JA, Girish G, Jiang Y, Resnick D. Radiographic evaluation of arthritis: inflammatory conditions. Radiology 2008;248(2):378-89. Review. 10. Kim DH, Hilibrand AS. Rheumatoid arthritis in the cervical spine. J Am Acad Orthop Surg 2005;13(7):463-74. 124
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 류마티스질환에서무릎과어깨영상 울산대학교의과대학서울아산병원영상의학과 이상훈 Knee 류마티스관절염은양측성, 대칭성, 다관절침범등을특징으로하며무릎에서도마찬가지의특징을보여준다. 비록단순촬영이관절액의삼출과연부조직부종을보여주기도하지만주로뼈의변화를 ( 뼈감소증, 관절강감소, 미란 ) 보여주는데그일차적유용성이있고이변화는관절염이오래된경우에특징적으로보이며이러한변화가보일때는비가역적인손상이일어난후이다. 무릎은류마티스관절염에서흔히조기에침범하며관절의내측과외측, 슬개골관절을모두침범한다. 이는아래에서 1번광범위한관절강감소를보이는특징으로내측의관절강이주로감소하는퇴행성관절염과뚜렷한차이를보여감별이가능하다. 2번의모서리와중앙의골미란은윤활주머니비후가무차별적으로발생하며관절연골의미란이조기에발생하는것과연관이있으며관절연골의미란이비교적늦게발현하며주로주변부에발생하는 seronegative spondyloarthropathy나통풍등과구별이된다. 3번의연골밑경화증과 4번의뼈곁돌기가거의보이지않는것은퇴행성관절염과구별되는특징이나만성으로진행시이차적퇴행변화로보일수도있다. 5번의낭성병변은관절강내의삼출로인해압력이증가하면뼈속이나연부조직으로분출되어오금낭종을만들수있으며다른관절염보다더흔히보이는경향이있다. 6번의관절주변골다공증은충혈과염증반응에의한 2차적인변화로서충혈을일으키는모든질환에서보일수있는데일반적으로 seronegative osteoarthropathy나다른염증성관절염에서는잘보이지않는다. 7번의관절주변연부조직의부종또한다른염증성관절염에서는잘보이지않으며감염성관절염이나일부통풍성관절염에서보일수있으나임상양상과검사소견이구분이된다. 124
이상훈 : 류마티스질환에서무릎과어깨영상 MRI 자기공명영상은단순촬영보다류마티스관절염의조기변화를확실히보여준다. 윤활막염의존재는골미란의강한예측변수로윤활막비후를정량화하는연구는향후병의진행과치료반응을보는데유용한인자로쓰일수있다. 관절주변연부조직의부종이나골수의변화, 인대나힘줄의염증을보는데자기공명영상은탁월한정확도를보여준다. 지방억제양자밀도혹은 T2강조영상이전반적인병을관찰하는데가장유용하나관절액과비후된윤활막을감별하는데는 gadolinium-dtpa조영증강영상이유용하다. 결핵성관절염과비슷한소견을보일수있으나결핵성관절염에비해비균일하며많은윤활막비후를보이며, 골미란의크기와관절바깥의낭성병변은결핵성관절염에서더큰다는보고가있다. Seronegative spondyloarthropathy는윤활막의비후가류마티스관절염에비해덜하며골미란도덜하다. 부착부병증 (enthesopathy) 은 seronegative spondyloarthropathy의특징이며단순촬영및자기공명영상에서보일수있다. 그외단순촬영에서보이는특징들을자기공명영상은잘보여준다. 자기공명영상에서조영증강영상의유용성에대한논란이있으며특히지방억제 T2강조영상과의차별 125
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 성이별로없다는보고가발목영상이나골수영상에서있으나염증성질환을감별하는데는유용하다고할수있으며치료효과의판정이나조기진단에도움을줄수있다. 그러나비용적인측면에서는아직도논란이있을수있다. Gouty Arthritis 통풍은성인남성에서주로 40대에서발병하는질환이고, 임상적으로 4개의단계로나뉜다. Asymptomatic hyperuricemia, acute gouty arthritis, intercritical gout, chronic tophaceous gout. 만성으로가면주로여러관절을침범하며연부조직에통풍성침착을보인다. 급성으로첫침범은 50% 에서첫번째 MTP 관절을침범하며그다음으로무릎과발목을침범한다. 초기에는하나의관절을침범하며관절액의삼출, 관절주변의골다공증이없으며, 관절주변의골미란, 관절주변연부조직의부종등이보인다. 경계가명확한관절주변의골미란과 overhanging edge는만성관절염의특징이다. 급성기의양상은감염성관절염과구분이잘안될수있다. 자기공명영상소견에서, 감염성관절염에서골수부종과조영증강, 골미란이더많이보인다. 관절내통풍결절이통풍성관절염에서보일수있으며약 50% 이상에서보이나감별하기는쉽지않다. CPPD (Calcium Pyrophosphate Dehydrate) Deposition Disease 이질환은관절주변에 CPPD가침착하며관절연골에잘침착하며윤활막과 capsule, 인대와건에침착한다. 아마도연골의손상에의한결정의침착이원인으로여겨지고있다. 무릎이가장흔히침범하는관절이며, 반월연골과관절유리연골 (hyaline cartilage) 모두에침착하며 Common sites Rheumatoid arthritis Wrist (pancompartmental) MCP, PIP, MTP Knee, shoulder CPPD deposition disease Knee Radiocarpal MCP 126 Degenerative osteoarthritis Hip, knee DIP, 1 st CMC, TS 1 st MTP Neuropathic osteoarthropathy Knee, ankle, hip, spine, foot Articular space narrowing + + + ± Sclerosis + + + Osteophytosis ± + ± Erosions + Cysts + + + ± Fragmentation + +
이상훈 : 류마티스질환에서무릎과어깨영상 medial과 patellofemoral compartment에주로침착한다. 골미란은특징적이지않다. Patellofemoral compartment에국한된변화는 CPPD deposition disease를의심할수있다. 골미란은 CPPD에서는잘보이지않으며류마티스관절염이나 seronegative spondyloarthropathy와감별되는점이다. 통풍성관절염은골미란과연부조직부종이온다는점에서 CPPD와감별이된다. Shoulder 어깨관절은류마티스관절염에서과소평가되고있는관절로서진찰에서도흔히간과된다. 류마티스관절염에걸렸을때 6년내에단순촬영에서어깨관절이손상이보일확률이 50% 가넘는다고한다. 어린환자에서는류마티스관절염이첫발현될때어깨관절의침범이드물게관찰되지만늙은환자에서는흔히증상과함께관찰된다. 류마티스관절염은위팔어깨관절 (glenohumeral j.) 과봉우리빗장관절 (acromioclavicular j.) 을침범할뿐아니라주머니 (bursa), 특히봉우리밑-어깨세모근밑주머니 (subacromial-subdeltoid bursa) 를침범한다. 류마티스관절염의침범으로운동의제한이생기며근육의위축이오며, 주머니의염증으로회전근개가눌리면서회전근개의의미있는얇아짐이 80% 에서생기며회전근개의전층파열이 20% 정도에서보인다. 단순촬영에서보이는소견은무릎과유사하다. 단순촬영은금액적으로효과적이어서어깨관절의류마티스관절염침범을 Fig 2. Larsen classification of radiograph. Fig 3. Walch classification. Type A: microgeodes, Type B: macrogeodes, Type C: glenohumeral joint space loss, Type D: joint destruction. 127
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology Fig 4. Levigne and Franceschi classification. Upward migration, concentric, destructive. 관찰하는데많이쓰이고있어 classification system이여러개있다. 자기공명영상은단순촬영보다민감하며윤활막과건등의침범을보여주는조기진단에유용하다. 주변부골미란의발견도자기공명영상에서 96% 로가장민감하고초음파 92%, CT 77%, 단순촬영 72% 순이며, 상완골두의후외측부분에서주로발견된다. 자기공명영상은관절연골의파괴나회전근개파열등의발견에도민감하다. 윤활막낭은류마티스관절염에서특히잘생긴다. 강직성척추염환자는관절강의감소, 골미란등이보일수있지만그정도가류마티스관절염에비해약하며관절주변골다공증이보이지않는다. 또한골등식등이보일수있어감별에도움이된다. CPPD deposition disease는 glenohumeral & acromioclavicular joint를침범할수있으며연골의석회화, 관절강감소, 골경화, 뼈곁돌기 (osteophyte) 가보일수있다. 퇴행성관절염역시뼈곁돌기, 골경화, 관절강감소등이보이며회전근개의파열로인한상완골두의위로의이동이보이며 acromion의 spur가보일수있다. Calcium hydroxyapatite crystal deposition disease는석회화힘줄염으로회전근개혹은 subacromial bursa에혼탁한석회화로보인다. 128
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology - 인쇄 :2010년 4월 6일발행 :2010년 4월 10일발행처 : 대한류마티스학회 140-012 서울특별시용산구한강로 2가 2-36번지한강현대하이엘 803호 Tel: 02-794-2630, Fax: 02-794-2631 E-mail: rheumatism1@korea.com Homepage: www.rheum.or.kr 편집제작 :( 주 ) 메드랑서울시마포구서교동 448-13 Tel: 02-325-2093, Fax: 02-325-2095 E-mail: info@medrang.co.kr Homepage: www.medrang.co.kr
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology - 일시 :2010 년 4 월 10 일 ( 토 ) 14:00 18:20 장소 : 가톨릭대학교서울성모병원지하 1 층강당 P ㆍ R ㆍ O ㆍ G ㆍ R ㆍ A ㆍ M 13:30 14:00 접수및등록 좌장 : 심승철 ( 을지의대 ) 14:00 14:40 관절염의관절초음파영상연세대원주의대강태영 1 14:40 15:20 관절외병변의관절초음파영상건국의대김해림 32 15:20 15:50 3D 관절초음파와관절초음파를이용한주사술기가톨릭의대주지현 58 15:50 16:10 Coffee Break 좌장 : 민준기 ( 가톨릭의대 ) 16:10 16:50 류마티스질환에서핵의학영상연세의대유영훈 86 16:50 17:35 류마티스질환에서척추영상중앙의대정지영 114 17:35 18:20 류마티스질환에서무릎과어깨영상울산의대이상훈 125
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대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology Ultrasonographic Assessment for Peri-articular Diseases Department of Rheumatology, Konkuk University School of Medicine, Seoul, Korea Hae-Rim Kim, M.D., Ph.D. 32
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Hae-Rim Kim:Ultrasonographic Assessment for Peri-articular Diseases 43
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대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology Application of 3D Ultrasonography in Rheumatology and US-guided Intervention Center for Rheumatic Diseases, Seoul St. Mary s Hospital, The Catholic University of Korea, Seoul, Korea Ji Hyeon Ju, M.D. 58
Ji Hyeon Ju:Application of 3D Ultrasonography in Rheumatology and US-guided Intervention 59
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대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 류마티스질환에서의핵의학영상 Division of Nuclear Medicine, Department of Diagnostic Radiology, Gangnam Severance Hospital, Yonsei University Medical College, Seoul, Korea Young Hoon Ryu, M.D. 86
87 Young Hoon Ryu: 류마티스질환에서의핵의학영상
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대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 류마티스질환에서의척추영상 중앙대학교용산병원영상의학과근골격계 정지영 Rheumatoid Arthritis (RA, 류마티스관절염 ) 모든 synovial joint에발생할수있지만, 주로작은관절들을침범하며, 척추는주로경추 (cervical spine) 를침범한다. 경추침범빈도는높은편으로 85% 까지보고되어있으며, 경추에서보일수있는이상소견은다음과같다. ㆍ Cervical Spine Abnormalities in Rheumatoid Arthritis Occipitoatlantoaxial Articulations Atlantoaxial subluxation Odontoid erosion and fracture Apophyseal joint erosion, sclerosis, and fusion Subaxial Articulations Subaxial subluxation Apophyseal joint erosion, sclerosis, and fusion Intervertebral disc space narrowing, erosion and sclerosis of vertebral body margins Spinous process erosion Osteoprosis 1. Occipitoatlantoaxial Articulations Atlantoaxial region에서다음과같은다양한형태의 malalignment가발생할수있다. 1) Anterior atlantoaxial subluxation Transverse ligament laxity와연관되어발생하며, 가장흔하게발생하는유형으로 RA환자의 20 25% 에서발생한다. C1의 anterior arch 후면과 C2 odontoid process 전면사이의거리가 3 mm이상인경우진단할수있으며, 이런소견은 flextion lateral view에서잘확인할수있다. Posterior atlantodental interval (PADI) 은 C2 odontoid process 후면과 C1의 posterior arch 전면사이 114
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 의거리로서신경학적결손에대한믿을만한예측인자이며, 14 mm이하인경우수술의적응증이된다. 2) Atlantoaxial impaction (=vertical atlantoaxial subluxation, cranial settling) RA 환자의 5 22% 정도발생한다고보고되어있다. Odontoid process가 foramen magnum경계상방으로돌출되는것으로, 경추단순촬영측면사진에서여러가지평가방법 (McGregor s line, Ranawat method, Redlund-Johnell method) 들이진단에이용된다. 임상적으로신경학적증상이있으나, 단순촬영에서모호한경우 MRI나 CT를시행해야한다. C1 and C2 nerve root entrapment, cranial nerve impairment, bulbomedullary compression등으로인해신경학적증상이발생하여치명적일수있다. 3) Lateral subluxation of atlantoaxial joint Bone erosion 등으로인해유발되며, RA환자 10 20% 정도에서관찰되며, C1 lateral mass와 C2 사이의간격이 2 mm 이상인경우진단할수있다. 2. Subaxial Articulations 1) Subaxial subluxation Multilevel subluxation이좀더흔하며, 단순촬영측면사진에서 stepladder appearance를보인다. Localized subluxation은 C3-C4, C4-C5 level에서호발한다. 주로 anterior subluxation되며, 이로인해 myelopathy가발생하는경우는흔하지않다. Seronegative Spondyloarthropathy 만성염증성관절염의한종류이며, 다음과같은임상적, 영상의학적, 유전적특성을공통적으로가진질환군이다. 1) HLA-B27 antigen과관련되는경우가많으며, rheumatoid factor는음성이다. 2) Ligament나 tendon insertion 부위에서의 inflammation (enthesopathy) 을초래한다. 3) 척추를우선적으로침범하여 sacroiliitis와 spondylitis를초래한다. 4) 질환에따라전신적증상을나타낸다. 일반적으로다음과같은 European Spondyloarthropathy Study Group (ESSG) 의진단기준을사용한다. 115
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology ㆍ ESSG Classification Criteria for Spondyloarthropathy + One or more of the following: Positive family history Psoriasis Inflammatory bowel disease Inflammatory spinal pain or synovitis Urethritis, cervicitis, or acute diarrhea within one (asymmetric, predominant in lower extremity) month before arthritis Buttock pain alternating between buttocks Enthesopathy Radiographic evidence of sacroilitis 이질환군에는다음 5가지질환 Ankylosing Spondylitis (AS), Psoriatic arthritis (PsA), Reactive arthritis (ReA)/Reiter s disease (RD), inflammatory bowel disease related arthritis (IBD-A), Undifferentiated spondyloarthropathy (uspa) 들이포함된다. 1. Ankylosing Spondylitis (AS, 강직성척추염 ) Seronegative spondyloarthropathies 중가장흔한질환으로 spine과 sacroiliac joint (SI joint) 을주로침범하며, 약 30% 에서 extremity를침범한다. 진단하는데가장흔히이용하는기준은 modified New York criteria (1984) 이며, 아래표에서임상증후중하나이상과영상의학적이상소견중하나를만족하면진단할수있다. Clinical abnormality Inflammatory spinal pain LOM of L-spine in sagittal and frontal planes Decreased chest expansion Radiological abnormality Bilateral sacroilitis grade 2 or higher Unilateral sacroilitis grade 3 or higher Sacroilitis는 modified New York criteria의핵심적인요소이기도하며 grading system은다음과같다. Grade 0: Normal Grade 1: Suspicious change - some blurring of the joint margins Grade 2: Minimum abnormality - minimal sclerosis with some erosions Grade 3: Moderate abnormality - severe erosion with widening of joint space ± some ankylosis Grade 4: Complete ankylosis 환자의대부분에서최초로나타나는영상의학적이상소견이 sacroilitis이고, 대부분이발견당시양측 SI joint를침범한상태이나 10% 정도에서는처음에일측성으로나타난다. 초기병변은 116
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 단순촬영에서애매하게보이는경우가많으며, 이때에는 MRI나 CT로확인하는것이좋다. SI joint는대게양측에대칭적으로침범되며, 단순촬영및 CT에서초기에보이는소견은 blurring of joint margins, subchondral erosion and sclerosis, irregularly widening of joint space이며, 후기에는 joint space obliteration, bony ankylosis가나타난다. SI joint 다음으로중요한침범부위인 spine에서는 thoracolumbar, lumbosacral junction에서최초의이상을보이는경우가많다. 단순촬영에서초기에는 spondylitis로인해 disc의 annulus fibrosus 가 vertebral body ( 척추체 ) 에부착된부위인모서리에 bone erosion (Romanus lesion) 을일으키고, 그주변의 sclerosis (shiny corner) 를동반한다. 그결과, 척추체의정상적인오목한앞쪽경계면 (anterior concavity) 이소실되고일직선으로보여척추체의전체적인모양이사각형 (squaring) 형태로보인다. MRI에서는단순촬영보다먼저초기병변확인이가능하며, 척추체모서리에삼각형혹은사각형모양의경계가분명한비미란성 (nonerosive) 병변이보이며초기에는 bone marrow edema, osteitis로인해 T1WI에서저신호강도, STIR (Short TI Inversion Recovery) 영상에서고신호강도로보이고, 후기에는 postinflammatory, fatty bone marrow degeneration으로인해 T1WI에서고신호강도를보인다 (MR corner sign). 또한, annulus fibrosus의가장바깥쪽막이두꺼워지고골화되어척추체사이를연결하는 syndesmophyte을형성하고, 이런병변이여러 level 에걸쳐형성되면특징적인대나무모양 (bamboo spine) 이된다. 척추후방에서는 interspinous ligament ossification이나 facet joint ankylosis 등이나타난다. Ankylosis된이후에는 osteoporosis가생기며, 척추에외상성골절이나긴장성골절 (stress fracture) 가발생할수있다. 가벼운외상에의해서도골절이일어날수있고, 척수손상과같은심각한문제를일으키는불안정성골절이므로 CT, MRI를이용한정확한진단이필수적이다. 특별한외상없이도긴장성골절이발생할수있으며, cervicothoracic, thoracolumbar junction에좀더흔하게발생하고, 추간판부위에서골절 (transdiscal) 되기도하고, 척추체부위에서골절 (transvertebral) 되기도한다. 초기에단순촬영에서뚜렷한이상을보이지않다가시간이경과한후가관절 (pseudoarthrosis) 을형성하기도하며, 종양이나감염성척추염과비슷한모양을보이므로, 감별하는데 MRI가도움이된다. 2. Psoriatic Arthritis ( 건선성관절염 ) 대개는피부질환이먼저나타난다. 피부질환보다는손톱의변화 (pitting) 가관절의변화와더연관이크다고알려져있다. 그러나, 약 15% 환자에서는피부병변이출현하기전에관절염이먼저나타난다. Psoriatic arthritis환자의 30 50% 에서 SI joint와 spine를침범한다. SI joint를침범하는경우, 주로양측모두에이상을보이는데, 양측의침범정도는차이가있는비대칭적인점이강직성척추염과감별점이다. 또한, 강직성척추염보다 erosion이크고, 상대적으로 ankylosis를일으키는경우는드물다. Spine에서의소견은강직성척추염의 syndesmophyte와는 117
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 달리척추의한쪽편에두껍고거친모양의 paravertebral ossification (nonmarginal syndesmohyte) 을일으켜특징적인 bumpy-lumpy 모양을보인다. 3. Inflammatory Bowel Disease Related Arthritis (IBD-A) Ulcerative colitis 혹은 Crohn disease환자의 10 20% 에서 arthritis가동반된다고알려져있으나, 임상에서실제방생빈도는드물다. Extremity와 axial skeleton을모두침범할수있으며, 척추침범은 colitis보다선행할수도있고늦게나타날수도있다. 영상소견은강직성척추염과유사하고, 양측성 sacroilitis로나타나는경우가많으며, 강직성척추염에비해서 SI joint와 spine의이상을동시에갖고있는경우는상대적으로드물다. 4. Reactive Arthritis (ReA, 반응성관절염 )/Reiter s disease (RD) 위장관계, 비뇨기계, 또는호흡기계감염후 2 4주에감염과관련되어발생하는 arthritis을 reactive arthritis로정의하고, Reiter s disease는이질환에포함되는특수한형태로본다. 하지의관절을주로침범하고좌우침범정도는비대칭적이다. Spine의이상은가벼운변화에서부터강직성척추염과유사한모양까지다양하게나타난다. 영상소견은 psoriatic arthritis와유사하나, axial skeleton을침범하는빈도가낮고, 상지를침범하는경우가드물다. 일측성또는양측성으로 sacroilitis가발생하며, psoriatic arthritis에서볼수있는 asymmetric nonmarginal syndesmohyte 가나타나고, 심한 ankylosis는 5% 이하에서발생한다. 5. Undifferentiated Spondyloarthropathy ESSG 분류기준은만족하지만 AS, IBD-A, PsA, ReA등특정한형태의질환에속하지않는경우의진단이다. Degenerative Disease of the Spine 1. Intervertebral (osteo) Chondrosis 나이가듦에따라 disc의수분함유량과탄성이감소하며이런변화는 nucleus pulposus에서가장뚜렷하게나타난다. 단순촬영에서초기에는 disc space에 linear or circular radiolucent collection이보이는 vaccum phenomenon이나타나며, 이소견은 pathognomic finding은아니지만, disc degeneration의믿을만한소견으로감염성질환에서는매우드물게나타난다. 이소견은 extension view에서두드러지게나타나고, flexion view에서는소실되기도한다. 이후, annulus fibrosus와 cartilaginous endplate에도변화가시작되어, disc space narrowing, bony sclerosis, 118
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 ㆍ Major types of Degenerative Disease of the Spine Cartilaginous joints (dicovertebral junction) Intervertebral (osteo) chondrosis Spondylosis deformans Uncovertebral joints Arthrosis Synovial joints Apophyseal joint osteoarthritis Costoverbral joint osteoarthritis Fibrous joints and enthesis Diffuse idiopathic skeletal hyperostosis Ossification of posterior longitudinal ligament Degeneration of ligamentum flavum, supraspinous, interspinous, iliolumbar ligaments osteophyte 등이보이고, vertebral body는 radial expansion 및 remodeling 되어 AP dimension이증가한다. 또한, nucleus pulposus가 vertebral endplate를통해 subchondral bone으로 herniation 되는 Schmorl s node도발생하는데, 이는 helmet 모양의 sclerosis로둘러싸인 endplate에닿아있는 vertebral body내의저음영병소로보인다. CT에서는단순촬영에서보이는소견과더불어 disc내부에 calcification이나 gas가보인다. Schmorl s node는 vertebral endplate의 focal indentation으로보이며 disc와연결이있는병변으로 bony sclerosis가동반되기도한다. MRI에서초기에는 T2WI에서 nucleus pulposus내부의정상적으로보이는균일한고신호강도가감소되고, T1WI와 T2WI에서 disc에 horizontal signal void (vacuum disc) 가보이기도한다. 이후, disc height가감소하고, bulging된다. Schmorl s node는 endplate를통해 vertebral body내부로 herniation된 disc material이 disc과직접연결되는것을볼수있다. 또한, degenerative end plate changes에의해 bone marrow signal change가발생하는데, Modic classification system에따라다음과같이분류된다. Modic Type I lesion은 bone marrow의 fibrovascular change로인해 T1WI에서저신호강도, T2WI에서고신호강도로보이며, 허리통증과연관되는것으로알려져있다. Modic Type II lesion은 bone marrow의 fatty degeneration에의해 T1WI및 T2WI에서모두고신호강도를보이며, Modic Type III lesion은 subchondral bone sclerosis에의해 T1WI및 T2WI에서모두저신호강도를보인다. ㆍNormal Anatomy of MRI (1) Bone marrow ( 골수 ): 연령이증가함에따라, 조혈골수 (red marrow, active hematopoietic marrow) 가점차지방골수 (yellow marrow, inactive hematopoietic marrow) 로변화하는데, 이과정 119
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 을골수전환이라하고, 25세가되면골수분포가성인형태를갖추게된다. 지방골수는 fatty element로구성되므로, T1WI와 T2WI에서피하지방과동일한신호강도를보이며, STIR image에서는 dark signal intensity (SI) 로보인다. 조혈골수는 T1& T2WI에서 intermediate SI이며, STIR image에서 high SI이고, fatty element가약간섞여있으므로 muscle이나 disc보다 T1WI에서약간 high SI을보인다. 그러므로, T1WI에서 muscle이나 disc보다 low SI을보이는골수는비정상소견이다. (2) Intervertebral disc ( 추간판 ): Central portion의 nucleus pulposus와 peripheral portion의 annulus fibrosus로구성된다. T2WI에서 central portion의 nucleus pulposus와 annulus fibrosus의 inner fiber 는구분되지않으며, 균일한고신호강도를보이고, annulus fibrosus의 outer fiber는저신호강도를보인다. T1WI에서는 disc전체가 muscle과등신호강도 (isosignal intensity) 를보인다. ㆍ퇴행성질환과감염성척추염의감별진단 Degenerative end plate changes 중 Modic type I lesion을보일때감염성척추염과감별이어려운데, 퇴행성질환의경우, T2WI에서 disc가저신호강도를보이며, vacuum disc 소견을보이고, vertebral endplate는비교적잘보전된다. 반면, 감염성척추염의경우, 척추주변연부조직에염증성변화나농양을보이며, disc에염증에의한삼출액이고여 T2WI에서 fluid signal이보인다. 2. Spondylosis Deformans Annulus fibrosus peripheral portion이 disruption되어, vertebral rim과 disc의연결부위가약해져서 disc가약간전방으로이동되고, annulus fibrosus의가장외측 fiber의골부착부위에견인력이작용하여, 이부위에 (discovertebral junction에서수 mm 떨어진곳 ) 에서 osteophyte가발생한다. 3. Degenerative Changes (Osteoarthritis) of Facet Joint Osteophtye, subchondral sclerosis, joint space narrowing, hypertrophy of articular process 등이보이며, synovial cyst가동반되기도한다. 4. Ligamentous Degeneration Ligament는감각신경이많이분포하고있어서퇴행성변화는증상을동반할수있다. Anterior and posterior longitudinal ligament의 calcification 이나 ossification이잘생기며, OPLL (Ossification of posterior longitudinal ligament) 은 mid and lower C-spine에서 90% 이상발생한다. Ligamentum flavum에도 ossification이발생할수있으며, thoracolumbar junction에가장흔하다. 과도한 lordosis나심한 disc space narrowing에의해인접한 spinous process가서로맞닿게되면 intervening ligament degeneration이발생하는데, 이를 Baastrup s disease라하며통증의원인이 120
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 될수있다. 영상소견은인접한 spinous prcess가비정상적으로접촉하고, bone에 sclerosis가동반되며, spinous prcess가 enlargement되기도한다. 5. Diffuse Idiopathic Skeletal Hyperostosis 다음과같은세가지영상의학적소견을보일때진단할수있다. 1 연속적인 4개이상의척추체에전측면 (anterolateral aspect) 을따라 flowing calcification, ossification이보인다. 2 상대적으로추간판높이는정상적으로유지되며, 퇴행성질환에서보이는 vacuum phenomenon, 척추체의 marginal sclerosis 등은보이지않는다. 3 Apophyseal joint의 bony ankylosis와 SI joint erosion, sclerosis 혹은 intra-articular osseous fusion등은동반되지않는다. 흉추에서가장호발하며 ( 특히 7-11번흉추 ), 흉추의우측으로 hyperostosis가발생하여 bumpy spinal contour를보인다. 경추는주로 4-7번경추에서호발하며, 척추체의전면을따라 hyperostosis가발생하고, posterior longitudinal ligament의 calcification이나 ossification이발생할수있고, skull base의 styloid proces가 elongation되거나 stylohyoid ligament의 calcification이나 ossification이발생하기도한다. 요추는주로상부요추에서호발하며, 경추의변화와유사한소견을보인다. 6. Complications of Degenerative Spinal Disease 1 Alignment abnormalities A. Segmental instability Dynamic slip >3 mm in flexion/extension, Static slip >4.5 mm, traction spur, vacuum phenomenon B. Spondylolisthesis 하방의척추체를기준으로하여척추체가이동 (displacement) 되며, 전방이동하는 anterolisthesis (anterior spondylolisthesis) 와후방이동하는 retrolisthesis가있다. C. Degenerative scoliosis 추간판의비대칭적퇴행성변화로인해발생하며, 요추에호발하고, spinal and foraminal stenosis가동반되기도한다. D. Kyphosis 추간판앞쪽의비대칭적퇴행성변화로인해발생하며, 주로흉추에발생한다. 2 Central spinal stenosis; Congenital osseous canal narrowing, degenerative disc disease, degenerative facet disease, spondylolisthesis 등에의해발생한다. MRI에서경추의경우, T2WI에서 121
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology disc level의 CSF space가 obliteration되어보이면 central spinal stenosis를시사한다. Spinal cord가 compression된경우, T2WI에서 spinal cord의신호강도가증가되고, 조영증강되기도하는데, 이는 myeolopathy가능성을시사한다. 요추의경우, axial T2WI에서 spinal canal이 trefoil 혹은 triangular shape로보이면 central spinal stenosis를시사하며, 이는 ligamentum flavum hypertrophy, disc bulging or herniation, posterior osteophyte, facet joint degenerative disease로인한것이다. Severe stenosis인경우 CSF가보이지않고, elongated and redundant nerve roots가 stenosis level의위, 아래에서보이며, 조영증강후영상에서 enhancing and crowded nerve roots가보이기도하고, sagittal T2WI에서 central canal이 hourglass appearance를보인다. 3 Foraminal stenosis; 경추의경우, uncovertebral arthrosis or osteophytes, facet arthropathy 및 disc height 감소로인한 neural foramen의 craniocaudal diameter감소, disc bulging or herniation 등에의해발생하며, 주로 axial image에서평가한다. 요추의경우, disc bulging or herniation, osteophytes, malalignment 등에의해발생하고, 주로 sagittal image에서평가한다. Foramen은정상적으로 ovoid shape이며, CSF와 fat으로채워져있는데, mild narrowing되면 keyhole appearance로보이고, 좀더진행되면, disc level에서 foramen의 inferior portion이 effacement 되고, 이후에는 foramen 의 perineural fat이모두 effacement된다. Nerve는 foramen의 superior portion을지나므로, lower part보다 upper part의 size감소가중요하다. Spinal Infections (Infectious Spondylitis, 감염성척추염 ) 단순촬영에서초기에는정상소견이다. 혈행성전파의경우, 추간판에연한척추체의 anterior subchondral region에먼저침범한후추간판을침범하여, 추간판높이가감소하고 vertebral endplate가불규칙해지며, 인접한척추체에골용해성병변이발생한다. 이후에는골경화가나타나고, ankylosis와 osteophytosis가보일수있다. MRI에서는골수내에 extracellular fluid가축척되어 T1WI에서 low SI, T2WI에서 high SI를보이는데, T1WI에서의변화가보다신뢰할수있는소견이며, STIR image에서도비정상적인고신호강도를확인가능하다. T1WI에서 vertebral endplate의 erosion, destruction이잘보이고, disc height가감소되며, disc가조영증강되기도한다. Disc에염증에의한삼출액이고여 T2WI에서 fluid signal이보인다. Paraspinal area나 epiduaral space에연부조직의변화가 granulation tissue로형성된염증성종괴 (phlegmon) 나농양 (abscess) 으로나타날수있는데, 특히 epidural abscess의경우수술적치료의적응증이되기때문에이들의구분이중요하다. 조영증강후영상에서염증성종괴 (phlegmon) 는거의균일한조영증강을보이는반면, 농양은조영증강되지않는액화된중심부와테두리에조영증강을보이게된다. 액화된중심부는혈류가소실되어있어정맥내로 122
정지영 : 류마티스질환에서의척추영상 주입한항생제가도달할수없기때문에수술에의한배액이요구되는경우가많다. Crystal-induced and Related Diseases 1. Calcium Pyrophosphate Dehydrate Crystal Deposition Disease 종종 disc에 calcification이발생하며, 초기에는 annulus fibrosus의 outer fiber에발생하며, nucleus pulposus는일반적으로침범하지않고, 대게, disc space narrowing이동반된다. Ligamentum flavum, posterior longitudinal ligament, interspinous and supraspinous ligaments, interspinous bursa을침범하기도한다. Atlantoaxial joint의 tumor like mass가 spinal cord를누를수도있고, atlantoaxial subluxation이나 odontoid process fracture가발생하기도한다. 2. Calcium Hydroxyapatite Crystal Deposition Disease Anterior longitudinal ligament의전면에위치한 longus colli muscle and tendon 내부에발생하여 acute neck and occipital pain, rigidity, dysphagia등이발생할수있다. 단순촬영검사에서 C1의직하방부위에 C2의앞쪽에 amorphous calcification이보이며, prevertebral soft tissue swelling이동반된다. 이런 calcification은대게흡수되는데, 1 2주후에완전히사라지기도한다. MRI에서 calcification은 T1WI 및 T2WI에서저신호강도를보이며, T2WI에서 longus colli muscle은고신호강도로보이고 fascial planes을따라 fluid collection이동반되고, calcific deposit주위로 heterogeneous enhancement가보인다. CT에서는 fluffy amorphous calcification이보이고, longus coli muscle의 attenuation이감소하며, fascial planes을 fluid collection이보인다. REFERENCES 1. Resnick D. Krandsdorf Mark J. Rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, diffuse idiopathic skeletal hyperostosis, calcium hydroxyapatitie crystal deposition disease, calcium pyrophysphate dehydrate crystal deposition disease. In: Resnick D. Krandsdorf Mark J. Bone and Joint Imaging. 3rd ed. Elsevier Saunders 2. 흔한근골격계질환에대한영상의학적평가와진단. 근골격영상의학연수강좌 2008 년. 3. Gomariz EM, del M, Guijo VP, Contreras AE, Villanueva M, Estévez EC. The potential of ESSG spondyloarthropathy classification criteria as a diagnostic aid in rheumatological practice. J Rheumatol 2002;29(2):326-30. 4. Kay-Geert A. Hermann, Christian E. Althoff, Udo Schneider, et al. Spinal Changes in Patients with Spondyloarthritis: Comparison of MR Imaging and Radiographic Appearances. Radiographics May-June 200525:559-69. 5. Malfair D, Beall DP. Imaging the degenerative diseases of the lumbar spine. Magn Reson Imaging Clin N Am 2007;15(2):221-38. 6. Kim NR, Choi JY, Hong SH, et al. "MR corner sign": value for predicting presence of ankylosing spondylitis. 123
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology AJR Am J Roentgenol 2008;191(1):124-8. 7. Bron JL, de Vries MK, Snieders MN, van der Horst-Bruinsma IE, van Royen BJ. Discovertebral (Andersson) lesions of the spine in ankylosing spondylitis revisited. Clin Rheumatol 2009;28(8):883-92. Epub 2009 Mar 18. 8. Campagna R, Pessis E, Feydy A, et al. Fractures of the ankylosed spine: MDCT and MRI with emphasis on individual anatomic spinal structures. AJR Am J Roentgenol 2009;192(4):987-95. 9. Jacobson JA, Girish G, Jiang Y, Resnick D. Radiographic evaluation of arthritis: inflammatory conditions. Radiology 2008;248(2):378-89. Review. 10. Kim DH, Hilibrand AS. Rheumatoid arthritis in the cervical spine. J Am Acad Orthop Surg 2005;13(7):463-74. 124
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 류마티스질환에서무릎과어깨영상 울산대학교의과대학서울아산병원영상의학과 이상훈 Knee 류마티스관절염은양측성, 대칭성, 다관절침범등을특징으로하며무릎에서도마찬가지의특징을보여준다. 비록단순촬영이관절액의삼출과연부조직부종을보여주기도하지만주로뼈의변화를 ( 뼈감소증, 관절강감소, 미란 ) 보여주는데그일차적유용성이있고이변화는관절염이오래된경우에특징적으로보이며이러한변화가보일때는비가역적인손상이일어난후이다. 무릎은류마티스관절염에서흔히조기에침범하며관절의내측과외측, 슬개골관절을모두침범한다. 이는아래에서 1번광범위한관절강감소를보이는특징으로내측의관절강이주로감소하는퇴행성관절염과뚜렷한차이를보여감별이가능하다. 2번의모서리와중앙의골미란은윤활주머니비후가무차별적으로발생하며관절연골의미란이조기에발생하는것과연관이있으며관절연골의미란이비교적늦게발현하며주로주변부에발생하는 seronegative spondyloarthropathy나통풍등과구별이된다. 3번의연골밑경화증과 4번의뼈곁돌기가거의보이지않는것은퇴행성관절염과구별되는특징이나만성으로진행시이차적퇴행변화로보일수도있다. 5번의낭성병변은관절강내의삼출로인해압력이증가하면뼈속이나연부조직으로분출되어오금낭종을만들수있으며다른관절염보다더흔히보이는경향이있다. 6번의관절주변골다공증은충혈과염증반응에의한 2차적인변화로서충혈을일으키는모든질환에서보일수있는데일반적으로 seronegative osteoarthropathy나다른염증성관절염에서는잘보이지않는다. 7번의관절주변연부조직의부종또한다른염증성관절염에서는잘보이지않으며감염성관절염이나일부통풍성관절염에서보일수있으나임상양상과검사소견이구분이된다. 124
이상훈 : 류마티스질환에서무릎과어깨영상 MRI 자기공명영상은단순촬영보다류마티스관절염의조기변화를확실히보여준다. 윤활막염의존재는골미란의강한예측변수로윤활막비후를정량화하는연구는향후병의진행과치료반응을보는데유용한인자로쓰일수있다. 관절주변연부조직의부종이나골수의변화, 인대나힘줄의염증을보는데자기공명영상은탁월한정확도를보여준다. 지방억제양자밀도혹은 T2강조영상이전반적인병을관찰하는데가장유용하나관절액과비후된윤활막을감별하는데는 gadolinium-dtpa조영증강영상이유용하다. 결핵성관절염과비슷한소견을보일수있으나결핵성관절염에비해비균일하며많은윤활막비후를보이며, 골미란의크기와관절바깥의낭성병변은결핵성관절염에서더큰다는보고가있다. Seronegative spondyloarthropathy는윤활막의비후가류마티스관절염에비해덜하며골미란도덜하다. 부착부병증 (enthesopathy) 은 seronegative spondyloarthropathy의특징이며단순촬영및자기공명영상에서보일수있다. 그외단순촬영에서보이는특징들을자기공명영상은잘보여준다. 자기공명영상에서조영증강영상의유용성에대한논란이있으며특히지방억제 T2강조영상과의차별 125
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology 성이별로없다는보고가발목영상이나골수영상에서있으나염증성질환을감별하는데는유용하다고할수있으며치료효과의판정이나조기진단에도움을줄수있다. 그러나비용적인측면에서는아직도논란이있을수있다. Gouty Arthritis 통풍은성인남성에서주로 40대에서발병하는질환이고, 임상적으로 4개의단계로나뉜다. Asymptomatic hyperuricemia, acute gouty arthritis, intercritical gout, chronic tophaceous gout. 만성으로가면주로여러관절을침범하며연부조직에통풍성침착을보인다. 급성으로첫침범은 50% 에서첫번째 MTP 관절을침범하며그다음으로무릎과발목을침범한다. 초기에는하나의관절을침범하며관절액의삼출, 관절주변의골다공증이없으며, 관절주변의골미란, 관절주변연부조직의부종등이보인다. 경계가명확한관절주변의골미란과 overhanging edge는만성관절염의특징이다. 급성기의양상은감염성관절염과구분이잘안될수있다. 자기공명영상소견에서, 감염성관절염에서골수부종과조영증강, 골미란이더많이보인다. 관절내통풍결절이통풍성관절염에서보일수있으며약 50% 이상에서보이나감별하기는쉽지않다. CPPD (Calcium Pyrophosphate Dehydrate) Deposition Disease 이질환은관절주변에 CPPD가침착하며관절연골에잘침착하며윤활막과 capsule, 인대와건에침착한다. 아마도연골의손상에의한결정의침착이원인으로여겨지고있다. 무릎이가장흔히침범하는관절이며, 반월연골과관절유리연골 (hyaline cartilage) 모두에침착하며 Common sites Rheumatoid arthritis Wrist (pancompartmental) MCP, PIP, MTP Knee, shoulder CPPD deposition disease Knee Radiocarpal MCP 126 Degenerative osteoarthritis Hip, knee DIP, 1 st CMC, TS 1 st MTP Neuropathic osteoarthropathy Knee, ankle, hip, spine, foot Articular space narrowing + + + ± Sclerosis + + + Osteophytosis ± + ± Erosions + Cysts + + + ± Fragmentation + +
이상훈 : 류마티스질환에서무릎과어깨영상 medial과 patellofemoral compartment에주로침착한다. 골미란은특징적이지않다. Patellofemoral compartment에국한된변화는 CPPD deposition disease를의심할수있다. 골미란은 CPPD에서는잘보이지않으며류마티스관절염이나 seronegative spondyloarthropathy와감별되는점이다. 통풍성관절염은골미란과연부조직부종이온다는점에서 CPPD와감별이된다. Shoulder 어깨관절은류마티스관절염에서과소평가되고있는관절로서진찰에서도흔히간과된다. 류마티스관절염에걸렸을때 6년내에단순촬영에서어깨관절이손상이보일확률이 50% 가넘는다고한다. 어린환자에서는류마티스관절염이첫발현될때어깨관절의침범이드물게관찰되지만늙은환자에서는흔히증상과함께관찰된다. 류마티스관절염은위팔어깨관절 (glenohumeral j.) 과봉우리빗장관절 (acromioclavicular j.) 을침범할뿐아니라주머니 (bursa), 특히봉우리밑-어깨세모근밑주머니 (subacromial-subdeltoid bursa) 를침범한다. 류마티스관절염의침범으로운동의제한이생기며근육의위축이오며, 주머니의염증으로회전근개가눌리면서회전근개의의미있는얇아짐이 80% 에서생기며회전근개의전층파열이 20% 정도에서보인다. 단순촬영에서보이는소견은무릎과유사하다. 단순촬영은금액적으로효과적이어서어깨관절의류마티스관절염침범을 Fig 2. Larsen classification of radiograph. Fig 3. Walch classification. Type A: microgeodes, Type B: macrogeodes, Type C: glenohumeral joint space loss, Type D: joint destruction. 127
대한류마티스학회연수강좌 - Imaging Update in Rheumatology Fig 4. Levigne and Franceschi classification. Upward migration, concentric, destructive. 관찰하는데많이쓰이고있어 classification system이여러개있다. 자기공명영상은단순촬영보다민감하며윤활막과건등의침범을보여주는조기진단에유용하다. 주변부골미란의발견도자기공명영상에서 96% 로가장민감하고초음파 92%, CT 77%, 단순촬영 72% 순이며, 상완골두의후외측부분에서주로발견된다. 자기공명영상은관절연골의파괴나회전근개파열등의발견에도민감하다. 윤활막낭은류마티스관절염에서특히잘생긴다. 강직성척추염환자는관절강의감소, 골미란등이보일수있지만그정도가류마티스관절염에비해약하며관절주변골다공증이보이지않는다. 또한골등식등이보일수있어감별에도움이된다. CPPD deposition disease는 glenohumeral & acromioclavicular joint를침범할수있으며연골의석회화, 관절강감소, 골경화, 뼈곁돌기 (osteophyte) 가보일수있다. 퇴행성관절염역시뼈곁돌기, 골경화, 관절강감소등이보이며회전근개의파열로인한상완골두의위로의이동이보이며 acromion의 spur가보일수있다. Calcium hydroxyapatite crystal deposition disease는석회화힘줄염으로회전근개혹은 subacromial bursa에혼탁한석회화로보인다. 128