무릎 관절 골관절염(관절염)의 엑스레이 진단(고나트로시스)

무릎 관절은 구조적 복잡성과 넓은 운동 범위로 인해 방사선학적으로 정확한 검사가 가장 어려운 관절 중 하나입니다. 골관절염(Gonarthrosis )은 관절의 특정 부위에만 국한될 수 있어, 무릎 골관절염에서 관절 변화(Gonarthrosis) 의 진단을 더욱 복잡하게 만듭니다.

무릎 관절의 해부학적 및 생체역학적 특징은 뼈 구조뿐만 아니라 인대-반월상 연골 복합체(LMC) 손상의 빈도가 높음을 시사합니다. 따라서 방사선 사진 분석에서 일차 진단 오류의 비율이 높은 것은 주로 뼈 구조의 변화에만 주의를 기울이기 때문으로 설명할 수 있습니다. 다양한 기능 검사와 자세를 통해 방사선 촬영 중 LMC 손상을 분석하고 특정 징후를 바탕으로 높은 확률로 손상 가능성을 추정할 수 있습니다. 확인된 변화를 고려하여 초음파, MRI 등 다른 영상 기법을 통해 X선 검사를 보완할 수 있습니다.

무릎 관절 엑스레이 검사의 주요 규칙은 폴립증입니다.

무릎 관절 방사선 촬영에 사용되는 표준 투사법으로는 직접 투사법(전후방)과 측면 투사가 있습니다. 필요한 경우, 우측 또는 좌측 사선 투사법, 축 투사법 및 기타 투사법으로 보완됩니다.

무릎 관절 병변에 대한 엑스레이 진단의 효과는 엑스레이 이미지의 품질에 크게 좌우됩니다.

직접 투영에서 관절 공간의 내부 및 외부 윤곽은 서로 다른 곡률과 방향을 가지므로 동일한 이미지에서 이상적인 단일 선으로 얻을 수 없습니다.내부 부분은 중앙 X-선 빔이 테이블 표면에 수직일 때 더 잘 보이고, 외부 부분은 빔을 5~7°만큼 두개저 방향으로 변위시킬 때 더 잘 보입니다.관심 영역에 따라 절충안이 도출됩니다.무릎의 회전축은 관절의 내측 영역을 통과하므로 외부에 비해 변화가 더 자주 발생합니다.따라서 직접 투영으로 무릎 이미지를 촬영할 때 선호되는 위치는 관절이 최대 신전 상태에 있고 중앙 빔이 검사 대상에 수직 방향이며 무릎의 중앙점을 중심으로 약간 안쪽으로 이동했을 때입니다.

방사선 사진의 품질 기준

직접 투사에서	대퇴골 양쪽 과두의 축면 대칭 과간 결절의 위치, 과간 구덩이 중앙 경골의 중절골에 의한 비골두의 부분적 마스킹(횡방향 크기의 약 1/3) 대퇴골 간부 중앙 부위에 슬개골 윤곽 중첩
측면 투영에서	PFO 관절 및 경골 결절 검사 가능성
모든 투영에서	방사선 사진 중앙의 관절 공간 위치 해면골 구조의 선명한 이미지

무릎을 최대로 폄 자세에서 촬영한 영상이 표준 전후방 투사 영상입니다. 이를 통해 방사선학적 관절강의 전방부를 검사할 수 있습니다.

무릎을 30°(슈스 자세) 또는 45°(픽 자세)로 구부린 상태에서 직접 촬영한 영상은 관절 공간의 후방 부분의 상태를 평가하는 데 사용되며, 이 수준에서 뼈의 연골하 부분(골괴사)과 연골 구조(골연골염)가 가장 자주 감지됩니다.

이러한 자세는 관절간 공간을 연구하기에 편리합니다. 이 자세에서는 관절간 공간에 최대한 접근하여 관찰할 수 있으며, 관절 연골 손상으로 인해 관절강에 생긴 이물질을 발견할 수도 있습니다.

무릎 관절의 직접 투사 영상은 환자가 눕거나 선 자세에서 촬영할 수 있습니다. 병변이 기계적이고 인대 손상이 의심되는 경우, 부하를 가한 자세와 이완된 자세 모두에서 서서 X-선 촬영을 통해 관절강과 관절축을 검사하는 것이 좋습니다.

무릎 관절을 직접 투사하여 엑스레이 검사를 실시하면 반드시 측면 투사 영상이 추가로 필요합니다.

측면 방사선 촬영에서 중심 빔은 관절강을 따라 미두 방향으로 10° 기울어집니다. 이 경우 대퇴과두의 가장자리가 서로 겹쳐지고 관절면이 후방 하부에서 변위됩니다. 이를 통해 윤곽을 명확하게 구분하고 관절의 PFO 상태를 평가할 수 있습니다.

무릎 관절 측면 촬영은 환자가 옆으로 누워 관절을 완전히 이완시키거나, 검사할 관절에 부하를 주지 않고 선 자세에서 촬영합니다. 무릎을 약간 굽히면(30° 또는 15°) 관절의 PFO(전방전위부) 상태를 확인할 수 있습니다. 굽힘은 슬개골이 과간 부위에 삽입되는 순간을 시각화하기 위한 것입니다.

측면 투사에서 방사선 촬영을 실시하면 일시적인 불안정성(슬개골이 과절간 틈으로 들어가는 데 지연이 생기는 현상)을 식별할 수 있는데, 이러한 불안정성은 30° 굴곡에서 사라지거나 최소 굴곡이 30°일 때 축 영상에서 감지되지 않을 수 있으며, 또한 슬개골의 높이와 관절면의 상태를 평가할 수 있습니다.

측면 사진에서 무릎 관절면의 여러 부위는 특징적인 특징을 보입니다. 이러한 차이점은 각 부위의 기능적 특징과 관련이 있습니다. 대퇴과(femoral condyles)의 모양은 무릎을 최대한 폄할 때 접촉이 이루어지는 해당 경골 고평부(tibial plateau)의 앞쪽 부분과 거울상입니다.

일시적인 슬개골 불안정성이 있거나 십자인대 손상이 의심되는 경우, 추가적인 스트레스 테스트가 필요합니다.

측면 이미지는 PFO 관절을 연구하는 데 특히 중요합니다.

슬개골의 지형을 평가할 때는 다양한 측정 계수가 사용되는데, 그중 가장 일반적으로 사용되는 것은 카토 지수(Cato index)입니다. 이 지수를 측정하려면 무릎 관절을 30° 굴곡한 상태에서 촬영한 이미지가 필요합니다.

카토 지수는 슬개골 아랫부분에서 경골 전상각까지의 거리(a)를 슬개골 관절면 길이(b)로 나눈 값입니다. 일반적으로 이 비율은 1.0±0.3입니다.

슬개골(슬개골 고관절)이 너무 높은 위치에 있으면 활차구 내로의 진입이 지연되어 슬개대퇴 불안정성을 유발할 수 있습니다. 이러한 불안정성을 진단하기 위해 슬개골 지수(patella index)가 사용됩니다.

측면 영상에서 슬개골 단면은 두 개의 후방선을 보이는데, 하나는 슬개골 능선에, 다른 하나는 더 굵은 선으로 슬개골 능선의 바깥쪽 가장자리에 해당합니다. 이 두 선 사이의 거리(aa)가 슬개골 지수(정상 5mm)입니다. 2mm 미만의 값은 불안정성을 나타내지만, 일시적일 수 있으며 15~30° 이상의 각도로 굴곡하면 사라질 수 있습니다.

도르래 지수는 과간와(intercondylar fossa) 바닥에서 슬개골 관절면, 즉 능선까지 측정하며, 과간면의 상단 가장자리에서 1cm 떨어진 지점, 즉 슬개골이 굴곡 시작 시 도입되는 지점에서 측정합니다. 일반적으로 1cm와 같아야 합니다. 1cm 미만의 값은 슬개골 이형성을 나타내며, 이는 종종 슬개골 관절면의 저발달과 동반됩니다. 높은 지수 값을 가진 경우, 과간와가 너무 깊어 슬개골 연골병증 발생 위험이 높아질 수 있으므로 주의해야 합니다.

무릎 관절 병변 진단에 있어서 슬개골 대퇴골 축 투영은 어느 정도 역할을 합니다.

30° 굴곡 방사선 촬영은 PFO의 방사선적 관절 공간을 연구하는 데 가장 유익한 정보를 제공합니다. 굴곡이 작을수록 빔이 통과하는 연조직의 두께가 두꺼워져 영상 품질에 부정적인 영향을 미칩니다. 이 축 투영은 활차절흔 가장자리의 시각화에서 큰 굴곡 각도를 갖는 다른 축 투영과 다릅니다. 과간와(intercondylar fossa)의 안쪽 가장자리는 매우 짧고, 안쪽과 바깥쪽 가장자리는 각진 모양을 띠며, 활차의 아래쪽과 중간 부분보다 훨씬 날카롭습니다. 관절의 PFO 바깥쪽 부분은 안쪽 부분보다 더 큰 하중을 받습니다. 따라서 연골하골은 바깥쪽 부분에서 더 조밀하고, 골 소주는 바깥쪽으로 향합니다.

30°에서 촬영한 축 영상은 슬개골 불안정성(슬개골의 외부 일과성 반탈구는 굴곡의 시작 부분에서만 발생)과 외측 PFO 관절의 조기 골관절염을 감지하는 데 가장 편리합니다.

전통적으로 I. Kellgren과 I. Lawrence(1957)의 분류법은 1982년 M. Lequesne에 의해 개선되어 무릎 골관절염의 방사선학적 병기를 결정하는 데 사용됩니다. 이 분류법은 방사선학적 관절강 협착 정도, 연골하 골경화증, 그리고 변연골 증식의 크기를 평가하여 4단계로 구분합니다.

골관절염의 단계(Kellgren I. 및 Lawrence L, 1957에 따름)

• 0 - 방사선적 징후 없음
• 나 - 의심스럽다
• II - 최소
• III - 평균
• IV - 표현됨

골관절증을 방사선학적 병기로 구분하는 것이 어느 정도 관례적임에도 불구하고, 이 방법은 여러 조건에 따라 현대 방사선학에서 성공적으로 사용되고 있습니다. 특히, 골관절증을 적시에 진단하기 위해서는 관절을 전방, 외측, 축의 세 가지 투사법으로 검사해야 하며, 이를 통해 관절의 내측, 외측, 전측방(PFO), 전측방방(TFO)을 평가할 수 있습니다.

골관절염의 방사선적 변화에 대한 보다 정확한 평가를 위해 A. Larsen(1987)은 골관절염의 심각도를 정량적으로 평가할 수 있는 보다 복잡한 기술을 제안했습니다.

골관절염의 기준(Larsen A., 1987)

• 0 - 방사선적 징후 없음
• I - 방사선학적 관절 공간이 50% 미만으로 좁아짐
• II - 방사선학적 관절 공간이 50% 이상 좁아짐
• III - 약한 재조절
• IV - 평균 재변조
• V - 표현된 재변조

초기 방사선학적 징후(켈그렌에 따르면 관절염의 1-2단계에 해당):

• 경골의 과간 돌기(십자인대 부착 부위) 가장자리를 늘리고 날카롭게 합니다.
• 관절 간격이 약간 좁아짐(대개 관절의 내측 부분)
• 대퇴골과 경골의 관절면 모서리가 날카로워지는 현상은 관절의 내측 부분에서 더 자주 발생하며(관절의 이 부분에 더 큰 부하가 걸리기 때문), 특히 외반 변형이 있는 경우에 발생합니다. 관절면의 외측 부분 또는 양쪽 반쪽에서 동시에 발생하는 현상은 덜 흔합니다.

무릎 관절 관절염 진행의 방사선학적 징후(켈그렌에 따르면 관절염의 3-4단계에 해당):

• 방사선학적 관절 공간의 좁아짐 증가
• 관절에서 가장 부하가 많이 걸리는 부분에 연골하 골경화증이 발생합니다.
• 관절면의 측면, 전면 및 후면 가장자리에 여러 개의 큰 골극이 나타납니다.
• 연골하낭종(드물게 발견됨)
• 슬와하 또는 슬와부 베이커낭종이 발생하는 2차 활막염
• 대퇴골과 경골의 관절면이 편평해지고 고르지 못하며, 해부학적, 기능적 분화가 상실됨.
• 종자골(fabella)의 다면체 불규칙 모양;
• 석회화된 연골종을 발견하는 것이 가능합니다.
• 뼈 관절의 무균성 괴사가 발생할 수 있습니다(드물게 발생).

무릎 관절의 골관절염은 종종 관절염의 형태로 나타납니다.

PFO(거의 항상 외부, 때로는 외부와 내부, 드물게 내부에서만 존재).

무릎 관절의 외측 골관절염은 일반적으로 발병 초기, 즉 과간구의 상부 연골 부분과 슬개골의 하부 연골 부분, 즉 이 투사에서 시각화되는 무릎 관절 부위에 해당합니다. 뼈의 연골하 부위에 가해지는 가장 큰 부담은 무릎 굴곡의 시작, 즉 슬개골이 과간구에 진입하기 시작할 때 나타납니다. 따라서 관절의 전두엽(PFO) 변화는 매우 흔하지만, 일반적으로 제때 진단되는 경우는 드뭅니다. 조기 진단의 주된 이유는 실제 방사선 축 투사법이 충분히 활용되지 않기 때문입니다. 따라서 무릎 관절의 직접 방사선 촬영과 함께 측면 또는 축 투사법을 통해 슬개골을 정확하게 촬영한 영상이 필요합니다.

측면 및 축 방향 투사에서 나타난 무릎 관절 골관절염의 방사선학적 징후는 다음과 같습니다.

• 슬개골과 대퇴골 사이의 방사선적 공간의 좁아짐
• 슬개골과 대퇴골 과립의 후방 각도에 OF;
• 슬개골의 연골하 골경화증
• 경화성 테두리를 가진 단일 연골하 낭종. 방사선학적으로 골관절염은 세 단계로 구분됩니다.

가장 큰 외부 하중을 받는 슬개골 외연의 연골하 골응축 및 해면골 패턴 증가("과압 증후군")는 1기 관절염에 해당합니다. 2기에서는 슬개골 아탈구 징후가 없더라도 관절강의 침범(국소적 협착)이 나타납니다. 3기 슬관절 관절염은 방사선학적 관절강이 거의 완전히 소실되고, 연골하 피질층이 압축되어 그 두께에 희박화 영역(피질 낭종)이 형성되며, 연골막에 부리 모양의 골극이 나타나는 것이 특징입니다. 슬개골 변연부 골극이 관찰되면 관절 연골 손상을 매우 확실하게 추정할 수 있습니다. 대퇴골과 경골의 외측 및 내측 과두 윤곽을 따라 골극이 존재한다는 것은 해당 측의 반월상 연골 손상을 시사합니다. 심각한 관절염은 대개 PFO 관절의 관절 관계가 이형성이나 파괴되어 슬개골 축이 외부 반탈구로 인해 변위되었을 때 발생합니다.

30° 축상 영상을 사용하면 베르나조 지수(전경골 결절과 과간와 사이의 거리)를 계산할 수 있으며, 일반적으로 10~15mm입니다. 이 거리의 감소 또는 증가는 일반적으로 대퇴과 또는 슬개골의 이형성을 나타내며, 이는 PFO 관절의 불안정성으로 나타납니다.

무릎을 60°와 90° 굴곡한 상태에서 PFO의 관절강을 X선 촬영하면 과간극의 중간부와 하부, 그리고 슬개골의 상부를 자세히 살펴볼 수 있습니다. 이러한 부위의 병리학적 변화는 일반적으로 과간극의 상부보다 늦게 관찰됩니다.

Kellgren과 Lawrence에 따른 관절 방사선 사진의 표준 평가는 주로 일상적인 임상 실무에 적합합니다. 골관절염의 중증도를 더욱 세부적으로 분류하는 것은 임상 및 역학 연구에서 종종 요구됩니다. 이를 위해 무릎 관절의 관절강 높이를 0.5mm 단위의 얇은 플라스틱 자나 캘리퍼스로 측정합니다. 방사선 사진 처리를 위한 특수 컴퓨터 프로그램을 사용하면 이러한 정량적 평가가 더욱 정확해질 것입니다.

JC Buckland-Wright 등(1995)은 무릎 관절의 거시방사선 사진에서 TFO의 바깥쪽, 가운데, 안쪽 1/3에서 내측과 외측으로 방사선 관절 공간의 높이(mm)를 측정하는 것을 제안했습니다.

골관절염 환자의 관절 방사선 사진을 평가할 때 관절강 높이 연구에만 국한될 수 없다는 것은 명백합니다. 따라서 대규모 임상 및 역학 연구에서 널리 사용되는 반정량적 평가 방법이 더 선호됩니다. 이러한 모든 방법에는 공통적인 원칙이 있습니다. 골관절염의 가장 중요한 방사선적 증상(관절강 높이, 골극증, 연골하 경화증, 연골하 낭종)을 점 또는 도(보통 0~3점)로 평가한다는 것입니다.

무릎 관절 방사선 사진의 반정량적 평가를 최초로 제안한 사람 중 한 명은 S. Абаск(1968)입니다. 이 방법에 따르면, 위에서 언급한 네 가지 골관절염 방사선 기준을 PFO와 TFO에서 0점에서 3점까지 평가합니다. 이 척도의 주요 단점은 무릎 관절의 PFO를 평가하지 못한다는 점과 여러 전문가가 방사선 증상을 모호하게 해석할 가능성이 높다는 점입니다. RD Altaian 외(1987)도 유사한 시스템을 개발했습니다. 이 두 시스템의 주요 단점(무릎 관절의 TFO만 평가)을 고려하여, TD Spector 외(1992)는 "일출" 투사법을 사용하여 무릎 관절 방사선 사진의 반정량적 평가 방법을 제안했으며, 이를 통해 PFO를 최적으로 검사할 수 있습니다. S. Barnett 외의 "Radiographic Atlas of Osteoarthritis"에서, (1994), "일출" 투영에서 관절의 PFO 평가에 표준 측면 투영의 평가가 추가되었습니다.

우리는 관절증 진행의 반정량적 평가를 위한 우리만의 방법을 제안합니다.

1. 관절 공간 높이 감소:

• 0 - 결석,
• 1 - 마이너,
• 2 - 중간,
• 3 - 골간 공간의 완전한 소멸

2. 골극세포:

• 0 - 결석,
• 1 - 1-2개의 작은 골극,
• 2 - 큰 골극 1개 또는 작은 골극 3개 이상
• 3~2개 이상의 큰 골극

3. 연골하낭종:

• 0 - 결석,
• 1 - 1-2개의 작은 낭종,
• 2-1개의 큰 낭종 또는 3개의 작은 낭종 이상, 3-2개의 큰 낭종 이상;

4. 연골하 경화증:

• 0 - 결석,
• 1 - 경미하고 국소적(TFO 또는 PFO 관절의 내측 또는 외측 부분)
• 2 - 중간,
• 3 - 현저히 두드러지고 널리 퍼져 있음.

RD Altman 외(1995)는 무릎 관절의 양쪽 부위에 대한 반정량적 평가를 단일 시스템으로 통합하여 "ORS Atlas"라고도 불리는 "골관절염 개별 방사선 증상 도감(Atlas of Individual Radiographic Symptoms of Osteoarthritis)"을 발표했습니다. 이 시스템의 장점으로는 골관절염이 있는 무릎 관절의 실제 방사선 사진을 포함한다는 점이 있습니다. 하지만 "ORS Atlas"는 여러 가지 단점을 가지고 있습니다. 그중에서도 다음과 같은 단점을 지적할 수 있습니다.

• 관절 공간의 좁아짐과 골극의 크기 증가의 정도는 불균일한 간격을 가지고 있습니다.
• 일부 무릎 방사선 사진에서는 드문 유형의 골극이 나타납니다.
• X선 이미지의 품질이 다양하여 비교가 어렵습니다.
• 한 개의 X-선 이미지에 여러 방사선 증상(관절 공간 협착, 골극증 등)이 나타나는 경우 Atlas 작업이 복잡해지고 실제 X-선 이미지에 대한 편향된 평가로 이어질 수 있습니다.
• 아틀라스의 용량이 커서 사용하기 어렵습니다.

Y Nagaosa 외(2000)는 기존 무릎 관절 방사선 사진의 반정량적 평가 시스템의 단점을 고려하여 자체적으로 도해를 개발했습니다. 도해의 예시 자료는 직접 투사법(TFO 관절)과 "일출" 투사법(PFO 관절)에서 무릎 관절 구성 요소의 윤곽을 그래픽으로 나타낸 것입니다. Y Nagaosa 외 시스템의 중요한 장점은 무릎 관절의 TFO와 PFO의 내측 및 외측 부분을 별도로 고려할 뿐만 아니라, 골관절염의 방사선적 증상을 남성과 여성에 따라 별도로 제시한다는 것입니다.

무릎 관절의 골관절염이 확진된 104명의 환자를 대상으로 한 연구에서(ACR 기준, 1990년) 우리는 골극 성장의 크기와 방향을 조사하고 골극 성장과 관련된 다른 방사선 데이터와 그 크기 사이의 가능한 관계를 평가했습니다.

양쪽 무릎 관절의 표준 방사선 사진을 분석했습니다(슬개절제술이나 인공관절술을 받은 환자는 제외). 방사선학적으로, 골극증은 방사관절 공간의 균일하거나 불균일한 협착과 변연부 골극이 존재하는 것으로 정의했습니다(ACR 기준, 1990). 무릎 관절의 방사선 사진은 표준 투사법으로 시행했습니다(하지를 완전히 뻗은 상태에서 전후방 투사, 그리고 축 투사).

방사선 사진을 평가할 때 무릎 관절은 일반적으로 현대 권장 사항에 따라 측면 및 내측 TFO, 측면 및 내측 PFO의 섹션으로 구분되었습니다. 이러한 섹션 각각의 방사 관절 공간의 협착과 6개 영역 각각의 골극 크기, 대퇴골의 측면 및 내측 관절면(각각 LB 및 MB), 경골(LBB 및 MBB), 슬개골(LN 및 MN)뿐만 아니라 대퇴골의 측면 및 내측 과두(LM 및 MM)의 골극은 무릎 골관절염 인증 시스템의 등급을 위한 논리적 파생 선 그리기 도해에 따라 0에서 3까지의 척도로 평가되었습니다. 골극 성장 방향은 시각적으로 위쪽(상향 성장), 위쪽 측면, 측면, 아래쪽 측면 또는 아래쪽(하향 성장)의 5가지 범주로 구분되었습니다.

TFO와 PFO의 피질골 변형(국소적 골 변형 또는 "마모")과 연골석회화증은 2점 시스템(0 = 없음, 1 = 있음)을 사용하여 등급을 매겼습니다. 내반 변형의 지표인 경대퇴각은 전후방 투사법으로 등급을 매겼습니다. 슬관절 축상 영상에서 슬개골 아탈구는 내측 0-1, 외측 0-3으로 평가했습니다. 각 부위의 관절 간격 협착과 외측 슬개골 아탈구 또한 각각 0-3으로 평가했습니다.

92명의 환자에서 오른쪽과 왼쪽 무릎 관절의 방사선 사진 데이터 사이에 밀접한 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다.

연구 대상 지역 모두에서 골극이 발견되었으며, 골극의 성장 형태와 방향이 다양했습니다.

오른쪽과 왼쪽 무릎 관절 사이의 일부 방사선학적 매개변수의 상관 계수(r)

분석된 지표	상관계수(r)
	최저한의	최고
RSCh의 협소화	0.64	0.78
골극의 존재	0.50	0.72
국소적 뼈 변형	0.40	0.63
연골석회화증	0.79	0.88

골극의 존재와 그 크기 사이의 일부 관계와 기타 방사선 사진 데이터

OF의 현지화	OF 총 수	OF 성장 방향(OF 크기 0-1도와 2-3도 차이)	OF 성장 방향(RSH 국소 협착 정도 0-1도와 2-3도 차이)
엘비	42	P=0.011	P=0.006
엘비비	48	P>0.1	P<0.001
엠비	53	P=0.003	P=0.001
엠비비	49	P<0.05	P<0.05
엘엔	28	P=0.002	P>0.1
엘엠	30	P>0.1	P<0.001
미네소타	28	P>0.1	P>0.1
MM	34	P=0.019	P>0.1

관절강의 국소적 협착 정도에 따라 골극 성장 방향을 분석했을 때도 유사한 양상이 관찰되었다. LB, MB, MBB, LM에서 관절강의 국소적 협착 정도는 큰 골극의 성장 방향과 관련이 있었다. LBB에서 골극 성장 방향은 골극의 크기가 아니라 외측 및 내측 TFO 관절강의 국소적 협착과 관련이 있었고, MN에서는 골극의 크기나 국소적 협착 정도와 상관관계가 없었다.

내측 PFO를 제외한 모든 부위에서 골극의 크기와 국소 관절강 협착 정도 사이에 양의 상관관계가 관찰되었습니다. 내측 PFO에서 슬개골과 MM의 골극 크기는 내측 TFO 공간 협착과 양의 상관관계를 보였습니다. 외측 TFO의 LB와 LBB의 골극 크기는 외측 PFO 협착 정도와 양의 상관관계를 보였습니다.

일부 방사선학적 데이터와 일반적인 임상적 데이터와 골극 크기 사이의 관계를 밝히기 위해, 다변량 분석을 사용하여 임상적 데이터를 분석했습니다.

국소적 공간 협착은 분석된 대부분의 부위에서 골극 존재와 관련이 있었습니다. LBB의 골극은 내측 TFO 및 외측 PFO 공간 협착과 관련이 있었습니다. LN과 LM의 골극은 국소적 협착보다 외측 슬개골 아탈구와 더 높은 상관관계를 보였습니다. 2~3등급 내측 PFO 골극은 국소적 협착과는 관련이 없었지만, 내반 변형 및 내측 TFO 공간 협착과 관련이 있었습니다. 국소적 TFO 변형의 정도는 외측 및 내측 TFO 모두에서 2~3등급 골극 존재와 관련이 있었습니다.

외측 TFO와 외측 PFO 모두에서 골극의 크기에 따라 골극의 존재와 관련된 요인들(위 참조). 연골석회화증은 여러 부위에서 골극의 성장으로 인해 발생했습니다. 외측 슬개골 아탈구의 존재는 외측 PFO의 골극 성장과 밀접한 관련이 있었고, 내반 변형의 존재는 내측 TFO의 2-3도 골극 존재와 밀접한 관련이 있었습니다. 골극의 총 개수는 MB와 MM의 골극 개수와 상관관계가 있었습니다.

지역	요인
	골극 0-1도	골극 2-3도
엘비	PFO의 국소 변형	연골석회화증
	연골석회화증	TFO의 국부 변형
	측면 TFO의 관절 공간 좁아짐
엘비비	연골석회화증	여성 성별
	PFO의 국소 변형	연골석회화증
	측면 PFO의 관절 공간 협착	TFO의 국부 변형
	내측 TFO 관절 공간의 협착
엠비	슬개골의 외측 반탈구	TFO의 국부 변형
	내측 TFO 관절 공간의 협착	골극의 총 수
	여성 성별	여성 성별
		외반 변형
엠비비	TFO의 국부 변형	연골석회화증
	내측 TFO 관절 공간의 협착	나이
		외반 변형
엘엔	PFO의 국소 변형	PFO의 국소 변형
	슬개골의 외측 반탈구	슬개골의 외측 반탈구
	연골석회화증	체질량지수
	체질량지수
엘엠	슬개골의 외측 반탈구	슬개골의 외측 반탈구
	PFO의 국소성 연골 연화증	측면 FO의 관절 공간 협착
	연골석회화증	외반 변형
	슬개골의 내측 반탈구
미네소타	내측 PFO 관절 공간의 협착	외반 변형
MM	내측 TFO 관절 공간의 협착	내측 TFO 관절 공간의 협착
		OF 총 수
		체질량지수

동일 단면에서 서로를 향해 자라는 골극의 크기는 분석된 모든 단면에서 상관관계를 보였습니다. 상관 계수 r은 측면 TFO의 경우 0.64, 내측 TFO의 경우 0.72, 측면 PFO의 경우 0.49, 내측 PFO의 경우 0.42였습니다.

결과적으로, LBB와 MN을 제외한 무릎 관절의 모든 부분에서 골극의 성장 방향은 골극의 크기와 관절 간격의 좁아짐 정도에 따라 변화합니다. 발견된 상관관계는 골극 형성에 대한 전신 및 국소 생체역학적 요인의 영향에 대한 가설을 뒷받침합니다. 국소 생체역학적 요인의 영향은 다음과 같은 매개변수 간의 상관관계를 통해 입증됩니다.

• 내측 PFO의 골극 크기 및 내측 TFO 간격의 좁아짐
• LBB 골극의 크기와 내측 TFO와 외측 PFO의 틈이 좁아짐
• 측면 PFO의 골극 크기와 슬개골의 측면 반탈구
• 내측 TFO와 PFO의 골극 크기와 내반 변형의 존재 여부가 관찰되었다. 반면, 연골석회화증과 총 골극 수의 관계를 분석한 결과, 다방향적인 변화가 관찰되었다.

국소적 불안정성이 골극 형성의 중요한 유발 생체역학적 기전이라고 추정할 수 있습니다. 골관절염 실험 모델은 불안정 관절에서 골극 형성이 해당 관절의 움직임에 따라 가속화되고 고정에 따라 둔화됨을 보여주었습니다. LA Pottenger 등(1990)이 지적했듯이, 골관절염 환자의 슬관절 성형술 중 골극을 외과적으로 제거하면 관절 불안정성이 악화되며, 이는 이 병리에서 골극의 안정화 역할에 대해 논의할 수 있게 합니다. 골극의 측면 성장이 부하를 받는 관절면의 면적 증가를 촉진한다는 본 연구의 관찰은 JM Williams와 KD Brandt(1984)의 데이터를 통해 확인되었습니다. 작은 골극의 경우, 주된 성장 방향은 외측입니다(LBB는 예외입니다. LBB에서는 내측 TFO의 간격이 좁아지고 외측 TFO가 성장 과정에 최소한으로 관여하는 경우 골극이 주로 위쪽으로 자랍니다). LA. Pottenger 등(1990)은 수직 골극조차도 새롭게 형성된 경골 표면을 생성하고 과도한 외반 운동을 제한함으로써 관절을 안정시킬 수 있음을 보였습니다. 작은 골극과 달리, 큰 골극은 주로 위쪽 또는 아래쪽으로 자랍니다. 이러한 현상은 인접한 관절주위 구조에 의한 "외측" 성장의 해부학적 제한 또는 탈구를 방지하기 위한 골극 기저부의 팽창 및 기계적 강화라는 보상 과정을 반영하는 것일 수 있습니다.

이러한 보상적 변화 중에서 유리 연골과 연골하골을 연결하는 석회화 영역인 소위 타이드 라인(tide line)을 언급할 필요가 있습니다. 일반적으로 타이드 라인은 물결 모양이어서 상당한 하중을 효과적으로 상쇄합니다. 골관절염의 경우, 연골이 파괴되고 골극 형태로 새로운 연골이 형성됨에 따라 이 영역이 재건됩니다. 따라서 골관절염의 증상 중 하나는 여러 개의 타이드 라인이 나타나는 것입니다. 뼈의 관절면이 노출됨에 따라, 보상 기전은 치밀 경화(eburnation)의 형성이며, 이는 종종 깊은 홈(depression)의 형성과 함께 나타납니다. 후자는 특히 무릎 관절(PFO)에서 흔히 발견되며, 관절을 안정시키고 "레일"을 제공하는 역할을 합니다. 이러한 홈은 검사 대상 환자의 PFO 축상 영상에서 잘 시각화되었습니다.

골극 크기와 국소 연골 얇아짐 사이에는 밀접한 상관관계가 관찰되었으며, 특히 내측 TFO와 외측 PFO에서 그러했습니다. 그러나 외측 TFO의 골극 크기는 자체 관절 공간보다는 내측 TFO와 외측 PFO의 관절 공간 협착과 더 큰 상관관계를 보였으며, 내측 PFO의 골극 크기는 국소 공간 협착이 아니라 내측 TFO의 협착과 상관관계를 보였습니다. 골극 크기는 관절의 인접 부위와 국소적 변화에 모두 영향을 받을 수 있으며, 이는 생화학적 또는 기계적 성장 요인에 의해 매개될 수 있습니다. 후자는 내측 TFO와 PFO의 골극 크기와 내반 변형 사이의 관계를 가장 잘 설명할 수 있습니다. GI van Osch 등(1996)은 연골 손상과 골극 형성 과정이 직접적으로 관련되어 있지는 않지만 동일한 요인에 의해 발생하며 서로 독립적으로 진행된다고 제안했습니다. 이러한 독립적인 발달은 외측 PFO와 내측 TFO에서 관찰되며, 골극의 크기는 관절 공간의 국소적 협착보다는 외측 슬개골 반탈구 및 외반 변형과 더 관련이 있습니다.

골극의 총 수와 여러 부위에서의 분포 사이의 연관성은 골극 형성의 체질적 결정 요인과 "비대성" 골 반응이라는 개념을 뒷받침합니다. 골극 성장에 관여하는 TGF-β 또는 골형성단백-2와 같은 일부 성장 인자에 대한 반응에는 개인차가 있을 수 있습니다. 흥미로운 관찰 결과는 연골석회화증과 골극 수 사이의 연관성입니다. 임상 연구는 연골석회화증의 흔한 원인인 칼슘 피로인산 결정과 골관절염의 "비대성" 결과 사이에 특정한 연관성을 시사합니다. TGF-β는 골극 성장을 자극할 뿐만 아니라 연골세포의 세포외 피로인산 생성을 증가시키고, 연골세포의 기계적 자극은 세포외 피로인산의 강력한 공급원인 ATP 생성을 증가시켜 후자 결정 형성을 촉진합니다.

우리가 얻은 자료에 따르면, 골관절염의 발병 기전에는 국소적 생체역학적, 체질적 요인 등 여러 요인이 관여하며, 이는 질병 진행 과정에서 형성되는 골극의 크기와 성장 방향을 결정합니다.