Abstract
By using the MR T2 map technique, this study intends, first, to measure the change of T2 values of cartilage between healthy people and patients with osteoarthritis and, second, to assess the form and the damage of cartilage in the knee-joint, through which this study would consider the utility of the T2 map technique. Thirty healthy people were selected based on their clinical history and current status and another thirty patients with osteoarthritis of the knee who were screened by simple X-ray from November 2007 to December 2008 were selected. Their T2 Spin Echo (SE hereafter) images for the cartilage of the knee joint were collected by using the T2 SE sequence, one of the multi-echo methods (TR: 1,000 ms; TE values: 6.5, 13, 19.5, 26, 32.5. 40, 45.5, 52). Based on these images, the changes in the signal intensity (SI hereafter) for each section of the cartilage of the knee joint were measured, which yielded average values of T2 through the Origin 7.0 Professional (Northampton, MA 01060 USA). With these T2s, the independent samples T-test was performed by SPSS Window version 12.0 to run the quantitative analysis and to test the statistical significance between the healthy group and the patient group. Closely looking at T2 values for each anterior and lateral articular cartilage of the sagittal plane and the coronal plane, in the sagittal plane, the average T2 of the femoral cartilage in the patient group with arthritis of the knee ($42.22{\pm}2.91$) was higher than the average T2 of the healthy group ($36.26{\pm}5.01$). Also, the average T2 of the tibial cartilage in the patient group ($43.83{\pm}1.43$) was higher than the average T2 in the healthy group ($36.45{\pm}3.15$). In the case of the coronal plane, the average T2 of the medial femoral cartilage in the patient group ($45.65{\pm}7.10$) was higher than the healthy group ($36.49{\pm}8.41$) and so did the average T2 of the anterior tibial cartilage (i.e., $44.46{\pm}3.44$ for the patient group vs. $37.61{\pm}1.97$ for the healthy group). As for the lateral femoral cartilage in the coronal plane, the patient group displayed the higher T2 ($43.41{\pm}4.99$) than the healthy group did ($37.64{\pm}4.02$) and this tendency was similar in the lateral tibial cartilage (i.e., $43.78{\pm}8.08$ for the patient group vs. $36.62{\pm}7.81$ for the healthy group). Along with the morphological MR imaging technique previously used, the T2 map technique seems to help patients with cartilage problems, in particular, those with the arthritis of the knee for early diagnosis by quantitatively analyzing the structural and functional changes of the cartilage.
본 연구는 MR T2 map기법을 이용하여 슬관절염이 없는 건강한 사람과 관절염이 있는 환자의 연골의 T2값 변화를 측정하여 슬관절 연골의 형태 및 손상 정도를 평가하고 아울러 T2 map기법의 유용성에 대하여 고찰해 보고자 한다. 과거 병력 및 현재 임상적으로 슬관절염이 없는 건강한 사람 30명과 2007년 11월부터 2008년 12월까지 무릎 통증으로 내원한 환자 중 단순 방사선 촬영에서 슬관절염 소견이 보이는 환자 30명을 대상으로 multi-echo 방식(TR: 1,000 ms, TE values (6.5, 13, 19.5, 26, 32.5. 40, 45.5, 52))인 T2 SE (spin echo) sequence를 이용하여 슬관절 연골 T2 SE 영상을 획득 하였다. 획득한 영상을 바탕으로 슬관절 연골 내 구역별 신호강도(S.I)의 변화를 측정하고 이를 Origin 7.0 Professional (northampton, MA 01060 USA)을 이용하여 평균 T2값을 산출하였다. 산출된 T2값은 독립표본검정(Independent samples T-test, SPSS win 12.0)을 이용하여 건강한 그룹과 슬관절염 그룹에 대한 정량적 분석을 시행, 통계적 유의성을 검증하였다. 건강한 그룹과 슬관절염 그룹의 시상면과 관상면의 내, 외측 관절연골에 대한 각각의 T2 값은 시상면에서는 대퇴연골의 경우 슬관절염 그룹의 평균 T2값($42.22{\pm}2.91$)이 건강한 그룹의 평균 T2값($36.26{\pm}5.01$)보다 크게 나타났고 경골 연골의 경우도 슬관절염 그룹의 평균 T2값($43.83{\pm}1.43$)이 건강한 그룹의 평균 T2값($36.45{\pm}3.15$)보다 크게 나타났다. 관상면에서는 내측 대퇴연골의 경우 슬관절염 그룹의 평균 T2값($45.65{\pm}7.10$)이 건강한 그룹의 평균 T2값($36.49{\pm}8.41$)보다 크게 나타났고 내측 경골 연골의 경우도 슬관절염 그룹의 평균 T2값($44.46{\pm}3.44$)이 건강한 그룹의 평균 T2값($37.61{\pm}1.97$)보다 크게 나타났다. 외측 대퇴연골의 경우 슬관절염 그룹의 평균 T2값($43.41{\pm}4.99$)이 건강한 그룹의 평균 T2값($37.64{\pm}4.02$)보다 크게 나타났고 외측 경골 연골의 경우도 슬관절염 그룹의 평균 T2값($43.78{\pm}8.08$)이 건강한 그룹의 평균 T2값($36.62{\pm}7.81$) 보다 크게 나타났다. 슬관절염이 있는 환자인 경우 T2 map기법을 이용하여 지금까지 사용되었던 형태학적 MR 영상화 방법과 더불어 연골의 구조적, 기능적 변화를 정량적으로 분석함으로써 연골질환의 조기 진단에 큰 도움을 줄 수 있을 것이라 사료된다.
