골관절염 진단: 관절의 초음파 (초음파)

류마티스학에서 초음파(초음파)를 활용하는 것은 비교적 새롭고 유망한 분야입니다. 지난 10년 동안 초음파(US)는 류마티스 관절염 환자를 검사하고 치료 경과를 모니터링하는 시각화 기법으로 널리 사용되었습니다. 이는 컴퓨터 기술의 발전과 고주파 센서의 개발 덕분에 가능해졌습니다. 초음파는 일반적으로 연조직 병변을 평가하고 체액을 감지하는 데 사용되지만, 연골과 뼈 표면의 시각화도 가능하게 합니다.

비침습성(관절경 검사와 달리), 가용성, 간편성, 비용 효율성(CT 및 MRI와 비교 시) 등 여러 가지 확실한 장점 덕분에 근골격계 초음파 검사는 관절 및 연조직 검사를 위한 다른 기기 검사법들보다 우선적으로 선택되었습니다. 초음파는 뼈 표면, 인대-건 장치의 미세한 부분까지 반영하여 매우 유용한 정보를 제공하며, 조직의 염증 변화를 식별하고 모니터링할 수 있습니다. X선 검사에 비해 초음파의 또 다른 장점은 센서의 위치가 연구자가 설정한 목표에 의해서만 결정된다는 것입니다. 따라서 X선 검사와 달리 표준 투사도를 얻기 위해 환자의 위치를 엄격하게 조정할 필요가 없습니다. 즉, 센서가 여러 위치에 배치될 수 있습니다. 표준 투사도로 특정 구조를 시각화하기 위해 X선 검사를 수행할 때 사진을 여러 번 촬영해야 하는 경우가 많으며, 이로 인해 검사 시간이 길어지고 재료(필름)가 추가로 소모되며 환자와 검사실 직원에게 방사선이 추가로 조사됩니다. 초음파의 주요 단점으로는 뼈 조직의 구조를 시각화할 수 없고, 얻은 데이터를 평가하는 데 주관성이 있다는 점 등이 있습니다.

위와 관련하여 초음파의 기능을 올바르게 사용하여 다양한 관절과 연조직의 병리학적 변화를 식별하는 것이 매우 중요합니다. 이를 위해서는 현대 진단 장비의 기능뿐만 아니라 검사 부위의 초음파 해부학적 구조와 질병의 가장 전형적인 증상을 아는 것이 필요합니다.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

초음파 수행을 위한 장비 및 방법

연조직 및 관절 초음파는 7~12MHz 범위에서 작동하는 고주파 선형 탐촉자를 사용하여 시행해야 합니다. 낮은 작동 주파수(3.5~5MHz)의 탐촉자는 고관절 검사와 비만 환자의 관절 검사에 국한됩니다. 또한 다양한 관절에 맞는 검사 프로그램을 선택하는 것도 중요합니다. 오늘날 많은 초음파 기기는 근골격계의 다양한 부위를 검사하기 위한 표준 프로그램을 포함하고 있습니다. 최신 초음파 기기는 네이티브 또는 조직 고조파 모드, 파노라마 스캔 모드, 3차원 재구성 모드와 같이 기존 회색조 스캔의 진단 기능을 크게 확장하는 다양한 추가 스캔 모드를 갖추고 있습니다. 따라서 네이티브 고조파 모드 스캔을 사용하면 인대 또는 반월상 연골 파열 영역을 반영하는 섬세한 저에코 구조의 대비가 더 높은 영상을 얻을 수 있습니다. 파노라마 스캐닝 모드를 사용하면 여러 구조(예: 관절을 형성하는 구조)의 확대된 이미지를 한 번에 획득하고, 각 구조의 공간적 배열과 대응 관계를 표시할 수 있습니다. 3차원 재구성은 체적 정보뿐만 아니라 정면을 포함한 연구 대상 구조의 다평면 단면을 얻을 수 있도록 합니다. 다양한 에코 발생률과 깊이의 구조를 시각화할 수 있는 고주파 초음파 센서의 사용은 근본적으로 새로운 기술입니다. 이 센서는 센서 근처 영역의 해상도를 크게 높이는 동시에 초음파 빔의 투과력을 높였습니다. 고주파 범위에서 작동하는 좁은 초음파 빔을 사용하여 초음파 초점 영역의 측면 해상도를 크게 향상시킵니다. 도플러 효과에 기반한 새로운 초음파 기술이 실제로 도입됨에 따라 초음파 스캐닝의 기능 또한 크게 확장되었습니다. 새로운 초음파 혈관조영술 기술을 통해 장기 및 조직의 염증 변화(예: 활막염) 부위의 병적인 혈류를 시각화할 수 있습니다.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

근골격계 초음파 검사 중 발생하는 인공물

근골격계 초음파 검사 중에 발생하는 모든 아티팩트는 모든 초음파 검사에서 발생하는 표준 아티팩트와 인대 및 힘줄 초음파 검사에서 특징적으로 나타나는 특수 아티팩트로 구분됩니다.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

초음파 빔 굴절로 인해 발생하는 인공물

두 개의 서로 다른 음향 환경이 만나는 경계면에 있는 둥근 구조물의 가장자리에 원위부 그림자가 나타날 수 있습니다. 일반적으로 이러한 현상은 아킬레스건의 횡단 스캔에서 관찰될 수 있습니다. 근육 내 격막 또한 그 뒤에 그림자를 생성할 수 있습니다. 초음파 신호의 증폭 효과는 유체 구조물 뒤에서 발생합니다. 따라서 유체를 포함하는 물체 뒤에 위치한 구조물은 정상보다 더 에코가 높게 나타날 수 있습니다. 예를 들어, 힘줄의 활막에 소량의 삼출액이 있으면 에코가 증가합니다.

[ 18 ]

반향

이러한 효과는 뼈, 횡격막과 같이 반사율이 높은 물체 뒤에서 발생하여 거울상이나 팬텀상을 유발할 수 있습니다. 근골격계 검사에서 이러한 효과는 비골 뒤에서 관찰될 수 있습니다. 금속이나 유리 물체는 "혜성 꼬리"라고 불리는 반향 효과를 발생시킵니다. 일반적으로 근골격계 기관 검사에서 금속 보철물이나 금속(유리) 이물질이 있는 경우에도 이러한 현상이 관찰될 수 있습니다.

굴절

굴절은 초음파 빔의 굴절로 인해 음파 전도도가 다른 반사 매질(예: 지방 조직과 근육)의 경계면에서 발생하며, 이로 인해 영상화되는 구조물의 전위가 발생합니다. 굴절을 줄이려면 센서를 검사할 구조물에 수직으로 놓으십시오.

이방성

이방성은 근골격계 초음파 검사에서 발생하는 특유의 아티팩트로, 선형 탐촉자를 사용하여 힘줄을 초음파로 스캔할 때 스캔 초음파 빔이 힘줄에 수직으로 닿지 않을 때 발생합니다. 초음파 빔이 정확히 수직으로 반사되지 않는 힘줄 부위에는 병리학적 변화의 존재를 시뮬레이션할 수 있는 에코가 감소된 영역이 나타납니다. 근육, 인대 및 신경도 약한 이방성 효과를 갖습니다. 힘줄의 에코가 감소하면 섬유 구조의 시각화 품질이 저하됩니다. 그러나 일부 경우 에코가 있는 조직의 배경에 대해 힘줄을 시각화해야 하는 경우 스캔 각도를 변경하면 힘줄이 에코가 있는 지방 조직의 배경에 대해 대조적으로(저에코) 보입니다.

다른 관절의 골관절염에서 나타나는 퇴행성-영양실조성 변화는 초음파 검사에서 관절 간격이 좁아지고, 연골 높이가 감소하고, 관절 주위 연조직과 뼈 관절 표면이 변화하고 장기적으로 진행되면서 골극이 형성되는 것으로 나타납니다. 이는 선천성 골관절염 이나 고관절염에서 나타나는 현상이므로 여기서는 자세히 다루지 않겠습니다.

따라서 초음파는 골관절염 환자의 관절과 관절주위 연부조직의 국소적 변화를 조기에 발견하는 데 있어 전통적인 방사선 촬영법보다 장점이 있습니다.

관절증 환자를 위한 초음파 프로토콜의 예:

관절 관계는 보존(손상, 소실)되었고, 변형(편평, 기형)은 없었습니다. 대퇴골과 경골의 변연골 성장은 확인되지 않았습니다(최대...mm, 국소화). 상부 오목은 변화가 없었습니다(팽창되었고, 균질 또는 이질성 액체가 과도하게 존재하며, 활막은 시각화되거나 두꺼워지지 않았습니다). 슬개대퇴관절, 외측 및 내측 과두 부위의 유리 연골 두께는 최대 3mm까지 정상 범위(감소, 증가)이며, 균일(불균일)하고, 구조는 균질했습니다(포함체 존재, 설명). 연골하골의 윤곽은 변화가 없었습니다(불균일, 낭종, 표재성 결함, 미란 존재). 대퇴사두근과 슬개인대의 완전성은 손상되지 않았고, 측부인대도 변화되지 않았으며, 섬유의 완전성은 보존되어 있습니다(초음파상 부분 손상 또는 완전 파열 소견). 전방십자인대는 변화되지 않았습니다(석회화 소견). 반월상연골(외측, 내측) - 구조는 균일하고 윤곽이 선명하며 균일합니다(초음파상 손상 소견 - 파편화, 석회화 등).

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]