Ⅰ. 서 론
슬관절(knee joint)은 골 구조상 불안정하고, 외력을 받기 쉬운 하지 중간에 위치하여 가장 손상 받기 쉬운 관절이다. 슬관절의 측부인대(collateral ligament)는 슬관절을 구성 하는 인대 중 가장 흔히 손상 받는 구조물로 측부인대의 손상 을 확인하는 이학적 검사로는 Slocum, Jerkr검사, 방사선스 트레스검사(stress-radiogram)등이 존재한다. 그 중 방사 선스트레스검사는 슬관절인대의 안정성을 객관적 정량화 를 제공하기 위해 널리 사용되고 있는 방법으로 여러 방법들 중 인대의 안정성평가에 가장 적합한 방법으로 문헌에 보고 되었다[1-5]. 최근에는 자기공명영상(magnetic resonance imaging; MRI)을 이용하여 평가하기도[6] 하지만 고가의 비 용과 만성 불안정성환자에서는 진단율이 낮은 단점이 있어 비교적 저비용인 방사선을 이용한 스트레스검사가 정량적 평가방법으로 사용되고 있다[7,8].
Telometer를 사용하지 않는 슬관절 내측 측부인대 방사 선스트레스검사에선 방사선사가 양쪽 무릎 대퇴부를 끈으로 묶어 고정시키고, 양쪽 발목을 잡고, 외반력을 가하여 내측 측부인대 손상을 평가하였다[9]. 이 방법은 방사선사가 환부 에 직접적으로 압력을 가하기 때문에 가하는 압력(힘)이 방 사선사 마다 달라 영상의 객관성과 재현성이 현저하게 저하 되었다. 이것은 Telometer를 사용하지 않는 방사선스트레 스검사가 진단영상으로서 부족한 점들을 가지고 있다는 것 을 의미한다. 또한 Telometer를 사용하지 않는 방사선스트 레스검사는 방사선사가 촬영하는 동안 촬영실에서 환부에 압력을 가하기 때문에 방사선사의 피폭문제도 야기된다 [10-12]. Telometer는 환부를 고정하고, 일정한 압력(힘)을 지속적으로 유지하기 때문에 앞의 문제점들을 해결하였고, 영상의 질과 재현성을 높이기 때문에 방사선스트레스검사 시 사용이 권장되고 있다. 하지만 Telometer는 고가의 장비 이기 때문에 규모가 작은 의료기관에서는 가격적 측면의 문 제로 구비에 어려움이 있다. 기존에 보고된 연구들에서는 앞 십자인대(anterior cruciate ligament; ACL)의 Telometer 와 손상정도 측정기를 사용하여 재현성을 비교평가 하거나 측부인대를 고식적 방사선스트레스검사와 Telometer를 비 교하는 것들 이었다.
이에 본 연구는 슬관절을 구성하는 인대 중 가장 흔히 손 상 받는 구조물인 측부인대를 Telometer, push pull gauge, 고식적 방사선스트레스검사 순으로 방사선스트레스검사를 실시하고, 측정값의 비교평가를 통해 재현성과 push pull gauge가 Telometer의 대체용으로 사용이 가능한지를 평가 하고자 하였다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 연구대상
우측 슬관절 측부인대에 문제가 없는 정상인 3명을 대상 으로 Telometer-DST1000 [Daiseungmedics Co. Korea], push pull gauge[Shimpo Co., Japan], 고식적 방사선스트 레스검사 순으로 우측 슬관절 방사선스트레스검사를 실시하 였다. 스트레스검사에 사용한 장비는 Telometer-DST1000, push pull gauge를 사용하였다(Fig. 1).
2. 연구방법
우측 슬관절 측부인대에 가하는 기준압력은 13daN(13Kg) 으로 설정하였고, 촬영횟수는 각 5회 반복 촬영하여 1인 당 15장의 슬관절 측부인대 방사선스트레스검사 영상을 획득하 였다.
1) Telometer를 이용한 슬관절 스트레스검사
힘을 주지 않은 자연적인 상태의 우측 슬관절을 Telometer 를 사용하여 고정한 후 압력이 0 dan임을 확인한다. 고정된 우측 슬관절에 기준 압력인 13 daN의 외반력을 가하여 사선 스트레스검사를 실시하였다. 검사완료 후 우측 슬관절에 가 한 압력을 0 daN으로 되돌린 후, 다시 13 daN을 가하여 반복 촬영하였다(Fig. 1, b).
2) Push pull gauge를 이용한 슬관절 스트레스검사
환자의 발목에 끈을 묶어 push pull gauge의 압력걸이부 분을 걸어 고정시킨 후 힘을 주지 않은 자연적인 상태의 우 측 슬관절의 상부를 직사각형스티로폼으로 고정시키고, 발 목에 걸려있는 push pull gauge를 13㎏의 힘으로 당겨 방 사선스트레스검사를 실시하였다.
push pull gauge의 측정 수치는 ㎏으로 나타나기 때문에 단위환산 식을 이용하여 Telometer-DST1000 압력단위인 daN으로 환산하였으며, 기준압력인 13daN의 값에 해당하 는 13㎏의 힘을 가하였다(Fig. 1, c).
힘의 단위는 N(newton), daN(decan ewton), KN(kilronewton) 등이 있다.
1 N은 질량이 1㎏인 물체에 작용하여 1m/sec²의 가속도 를 생기게 하는 힘이 물체를 가속시키는 힘이다.
F = m×a [m=물체의 질량(kg), a=가속도(m/sec²), F=힘(N)] ∴ 1kg×1m/sec² = 1N, 1,000N =100daN =1KN ≒ 100kg ∴13 daN =0.13KN ≒ 13 kg
3) 고식적 방사선스트레스검사
고식적 방사선스트레스검사의 경우 우측 슬관절에 외반 력을 가하는 사람은 push pull gauge를 이용하여 압력을 반복적으로 확인함으로써 기준압력을 몸에 익혔다. 그 후 힘을 주지 않은 자연적인 상태의 우측 슬관절 상부를 직사 각형스티로폼으로 고정 후 발목을 잡고 13 daN이라고 생각 되는 압력으로 발목을 당겨 방사선스트레스검사를 실시하 였다(Fig. 1, d).
4) 우측 슬관절 스트레스검사의 영상각도 측정
우측 슬관절 측부인대의 스트레스검사영상을 INFINITT Version 3.0.11.4 BN432Bit를 통해 우측 슬관절의 각도변 화를 측정하였다.
각도측정방법은 조정제 외[13]의 “슬과절 내측 측부인대 손상에 대한 방사선학적 통계고찰”의 검사방법을 적용하였 다. 우측 슬관절에 외반력 을 가한 후 스트레스영상에서 대 퇴골의 내측 하단에서 경골의 외측 하단을 연결한 일직선을 “K” 라고 하고, 경골의 내측 하단에서 대퇴골의 외측 하단을 연결한 직선을 “k” 라고 했을 때, 두 일직선 K와 k가 교차하 여 이루는 각도를 측정하였다[13], (Fig. 2).
3. 통 계
우측 슬관절 방사선스트레스검사 영상의 각도측정값은 SPSS software(SPSS 22.0 for Windows, SPSS, Chicago, IL USA)를 활용하여 평균, 표준오차, 표준편차 값을 얻은 후 비교평가 하였다. 영상의 재현성평가는 표준오차, 표준편 차가 작은 순서대로 나열하고 표준편차와 표준오차에 대한 상자그림(Box plot) 그래프를 나타내어 평가하였다.
Ⅲ. 결 과
우측 슬관절 방사선스트레스검사에서 획득한 영상에서 측정한 각도를 검사방법과 대상자를 구분하여 각 영상의 평 균과 표준편차, 표준오차를 분석하였다.
1. 검사방법에 따른 각도측정값의 분석
정상 대상자(1)의 경우 Telometer에서 각도측정값의 평 균(±표준편차)은 9.44°±0.06°이며, push pull gauge에서 각도측정값의 평균(±표준편차)은 9.64°±0.16°이며, 고식 적 방사선스트레스검사에서 각도측정값의 평균(±표준편차) 은 9.6°±0.4°로 분석되었다(Table 1), (Fig. 3).
정상 대상자(2)의 Telometer에서 각도측정값의 평균 (±표준편차)은 7.28°±0.04°이며, push pull gauge에서 각 도측정값의 평균(±표준편차)은 9.09°±0.09°이며, 고식적 방사선스트레스검사에서 각도측정값의 평균(±표준편차)은 9.74°±0.21°로 분석되었다(Table 1), (Fig. 3).
정상 대상자(3)의 경우 Telometer에서 각도측정값의 평 균(±표준편차)은 5.91°±0.04°이며, push pull gauge에서 각도측정값의 평균(±표준편차)은 5.79°±0.05°이며, 고식 적 방사선스트레스검사는 각도측정값의 평균(±표준편차)은 6.46°±0.33°로 분석되었다(Table 1), (Fig. 3).
2. 검사방법에 따른 표준오차의 분석
정상 대상자(1)의 경우 Telometer에서 각도측정값의 표준 오차는 0.03°이며, push pull gauge에서 각도측정값의 표준 오차는 0.07°이며, 고식적 방사선스트레스검사에서 각도측 정값의 표준오차는 0.18°로 분석되었다(Table 2), (Fig. 4).
정상 대상자(2)의 Telometer에서 각도측정값의 표준오 차는 0.02°이며, push pull gauge에서 각도측정값의 표준 오차는 0.04°이며, 고식적 방사선스트레스검사에서 각도측 정값의 표준오차는 0.09°로 분석되었다(Table 2), (Fig. 4).
정상 대상자(3)의 경우 Telometer에서 각도측정값의 표준 오차는 0.016°이며, push pull gauge에서 각도측정값의 평 균오차는 0.024°이며, 고식적 방사선스트레스검사는 각도측 정값의 평균오차는 0.15°로 분석되었다Table 2), (Fig. 4).
Ⅳ. 고 찰
Telometer-DST1000, push pull gauge, 고식적 방사선스 트레스검사 순으로 표준편차와 표준오차가 작게 나타났으며, 이를 통해 영상의 재현성이 Telometer, push pull gauge, 고식적 방사선스트레스검사 순으로 높다는 것을 알 수 있었 다. 가장 좋은 표준편차와 표준오차를 보인 것은 Telometer 로 일정한 값의 압력으로 슬관절의 측부인대에 힘이 가해짐을 알 수 있었다. push pull gauge는 고식적방법보다 일정한 재현성을 나타냈고, Telometer보다는 큰 표준편차와 표준오 차를 나타내어 재현성이 떨어짐을 알 수 있었다. 고식적 방사 선스트레스검사는 일정한 힘으로 측부인대에 압력을 가하지 못함으로서 표준편차와 표준오차가 크게 나타났고 이는 재현 성에 문제점이 있다는 것을 알 수 있었다. 하지만 Telometer, push pull gauge, 고식적 방사선스트레스검사 모두 표준편 차와 표준오차가 존재하였다. Telometer의 경우 검사자, 조 립방법에 따라 영상의 재현성이 영향을 받기 때문에 영상 각 도측정값의 오차가 발생하였다[14,15]. 이것으로 미루어보아 영상의 완벽한 재현성은 힘들 것이라 예상된다. Telometer와 고식적 방사선스트레스검사의 표준편차와 표준오차를 비교 할 경우 확연한 차이를 확인할 수 있었으며, 이는 Telometer 가 사용된 진단영상과 고식적 방사선스트레스검사의 진단영 상은 재현성과 진단적 측면에서 차이가 있을 것이라 사료된 다. 방사선스트레스검사는 인대의 안정성평가에 있어 가장 적합한 방법으로 문헌에 보고되었다[5]. Telometer의 사용 이 없는 고식적 방사선스트레스검사는 압력(힘)에 대한 일정 한 값을 유지하는데 어려웠고 그로 인해 영상의 재현성이 현 저하게 저하되고 방사선사의 추가피폭 등의 단점을 가지고 있다. Telometer의 경우에는 환자의 방사선 노출과 일정한 값의 압력을 유지하는 것에 대한 조작자 의존성, 그리고 햄스 트링 수축을 제한하는 생체 자기 제어 시스템의 부재 등의 단점을 가지고 있다[16]. 하지만 환부를 안정적으로 고정시켜 주고 육안으로 확인 가능한 압력(힘)을 제시하며 일정한 힘을 가하기 때문에 방사선스트레스검사 시 사용한다면 영상의 재 현성을 높여 진단적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있게 도울 것이며, 또한 방사선사의 직업피폭을 줄여주는 등 고식적 방 사선 스트레스 검사의 단점을 보완할 수 있을 것이다. 본 실험 의 제한점은 첫째, 실험에 참여한 연구자가 소수인원 이었으 며 검사자 또한 소수의 인원이었고, 둘째, 환자가 아닌 정상인 에서 측정되었다. 향후 연구에서는 다수의 환자에서 슬관절 스트레스검사를 하여 신뢰성을 가진다면 더욱 좋은 연구가 되리라 사료된다.
Ⅴ. 결 론
위 연구를 통해 재현성을 비교평가 하였을 때 Telometer- DST1000, push pull gauge, 고식적 방사선 스트레스 검사 순으로 재현성이 높게 나타났다. Telometer의 사용은 방사선 스트레스검사 시 진단영상의 질과 방사선사의 직무능력을 높일 것으로 판단된다. 그리고 실험값을 통해서 확인한 결과 push pull gauge는 Telometer보다 재현성이 낮지만 고식적 방사선 스트레스검사보단 재현성이 높았으며 환자에게 가하는 압력 (힘)의 객관성을 부여함으로서 Telometer를 가격적 측면의 문제로 보유할 수 없는 의료기관에서는 인-장력 측정이 가능한 push pull gauge를 Telometer의 대용으로 사용이 가능할 것이라 사료된다.
