발목인대의 형태 및 자기공명영상의 관계

Abstract

[한글]

발목관절의 인대는 발이 젖혀진 상태에서 몸무게가 실릴 때 흔히 손상을 받는다. 이런 손상의 진단에 자기공명영상이 가장 유용하다. 그러나 인대는 크기나 변이 때문에 자기공명영상에서 일정하지 않게 나타날 때가 있고 관찰할 수 없을 때도 있다. 이 연구의 목적은 발목을 해부하여 인대의 크기와 변이를 구명하고, 자기공명영상을 얻은 같은 발을 해부하여 영상과 비교 관찰하므로서 인대의 관찰율을 높이는 데 있다.

재료는 한국 사람 발 67개를 사용하였다. 이 중 37개는 해부만 하였고, 30개에서는 자기공명영상을 얻었다. 자기공명영상을 얻은 발 30개 중 11개는 해부하였고, 5개는 연속 가로절단, 5개는 연속 관상절단, 2개는 연속 시상절단하였다.

해부할 때는 밝은 불빛에서 확대경을 이용하였다. 절단은 발을 나무상자에 넣어 석고로 굳히고 냉동한 후 2∼4mm 간격으로 잘랐다 자기공명영상 장치는 1.5T(Sina, General Electric, Milwakee, Wl, USA)를 사용하였고, 통상의 방법에 따라 관상, 가로, 시상영상을 얻었다.

결과는 아래와 같다.

앞정강종아리인대(anterior tibiofibular ligament)는 대부분 섬유다발 중간에 지방조직이 끼어 부분적으로 갈라져 있었고, 연속된 하나의 띠를 이루는 경우는 10.6%였다. 이 인대의 아래부분이 분리된 경우는 34.0%였다. 이 인대의 너비는 정강쪽이 평균 22.6mm, 종아리쪽이 15.8mm였고, 길이는 윗부분이 20.5mm, 아랫부분이 14.8mm였다. 자기공명영상에서 앞정강종아리인대는 가로영상에서는 모든 예에서 보였고, 관상영상에서는 주위의 낮은 신호강도와 구별이 어려워 89.7%에서 확인되었다.

세모인대(deltoid ligament)에서 정강발배부분(tibionavicular part)은 23.4%에서 발견되지 않았다. 정강발꿈치부분(tibiocalcaneal part)과 정강목말부분(tibiotalar part)의 경계는66.0%에서 구별되었다. 정강목말부분은 하나의 연속된 띠 또는 목말뼈(talus)에 붙는 위치에 따라 2∼3개의 띠로 구별되는 경우도 있었다. 이 때 앞쪽의 정강목말부분은 뒤쪽의 깊은 부분과 부분적으로 연속된 경우가 많았다. 정강발꿈치부분의 깊은 곳에서 발목관절의 관절주머니가 두꺼워진 경우가 많았고 이것은 뒤쪽의 정강목말부분과 분리되어 있었다. 정강발꿈치부분의 길이와 너비는 각각 24.3mm와 8.1 mm였다. 정강목말부분은 뒤쪽의 깊은 부분과 앞쪽의 부분을 구분하여 계측하였는데 길이와 너비가 각각 뒤쪽은 9.2mm, 5.4mm였고, 앞쪽은 각각 27.5mm, 7.7mm였다. 자기공명영상에서 정강발배부분은 관찰할

수 없었다. 정강발꿈치부분과 정강목말부분은 관상영상에서는 모든 예에서 구분되었고, 가로영상에서는 목말뼈 안쪽에 신호강도가 낮은 두꺼운 부분으로 나타나 두 부분을 구별할 수 없었다.

앞목말종아리인대(anterior talofibular ligament)는 72.3%에서 두 띠를 이루었다. 이 인대의 길이와 두께는 각각 20.9mm, 1.8mm였고, 너비는 위쪽과 아래쪽 띠를 따로 계측하였는데 각각 7.Omm, 4.7mm였다. 자기공명영상에서 신호강도가 낮은 두꺼운 띠나 여러 개

의 선으로 나타났다. 가로영상에서는 모든 예 그리고 관상영상에서는 82.8%에서 관찰되었다.

발꿈치종아리인대(calcaneofibular ligament)는 가족복사의 가쪽면과 아래쪽 끝 안앞쪽에서 발꿈치뼈 가쪽면으로 붙었다. 이 인대가 두 개인 경우가 8.5%였다. 이 인대의 길이, 너비, 두께는 각각 25.3mm, 5.2mm, 2.3mm였고, 시상면 및 관상면과 이루는 각도는 각각 평균 20.7˚(범위 5∼60˚), 27.0˚(범위 7∼50˚)였다. 자기공명영상의 가로 및 관상영상에서 발꿈치종아리인대는 72.4% 와 75.9%로 발목인대 중 관찰율이 가장 낮았으며, 잘린 각도에 따라 짧은 선 또는 점으로 나타났다.

뒤목말종아리인대(posterior talofibular ligament)는 가쪽복사의 안쪽면에서 목말뼈 뒤쪽의 관절면이 아닌 대부분에 붙었다. 이 인대가 하나의 끈을 이루는 것이 53.2%였고, 나머지는 두띠로 구분되었다. 두 띠를 이룰 때 섬유의 방향과 한 띠를 이루는 경우 얕고 깊은 섬유가 약간씩 엇갈리게 달렸다. 뒤목말종아리인대의 길이, 너비, 두께 및 수평면과 이루는 각도는 각각 21.8mm, 7.3mm, 3.4 mm 및 22.6˚였다. 이 인대는 모든 예의 가로영상에서 관찰되었고, 앞목말종아리인대와 적어도 한 영상에서 같이 보였다. 관상영상에서는 목말뼈와 가쪽복사 사이에 낮은 신호강도로 균일하지 않은 두꺼운 띠로 나타났다.

복사사이인대는 42.6%에서 발견되었다. 가쪽복사의 안쪽면에서 일어나 안쪽복사까지 이르지 않고 정강뼈 아래간절면의 중간 아랫부분으로 붙는 것이 27.7%였으며, 이것은 복사사이인대로 정의하지 않았다 복사사이인대의 길이, 너비, 두께 및 수평면과 이루는 각도는 각각 37.8 mm, 3.3 mm, 0.8 mm 및 19.0˚였다. 복사사이 인대는 관상영상에서만 확인되었는데, 65.5%에서 관찰되었다. 관찰율이 실제 존재율보다 높은 것은 부분적으로 있는

섬유다발 때문으로 판단된다.

이상의 결과들 중 일부는 다른 자료와 비교 고찰하였고, 자기공명영상에서 인대의 관찰율을 다른 연구자의 것과 비교하였는데, 이 연구의 것이 더 높았다.

이상의 연구 내용에서 여러 발목인대에 대한 변이와 형태계측 자료를 마련하였고, 자기공명영상에서 일정하게 보이지 않는 인대는 섬유들이 다양하게 엇갈리기나 크기에 변이가 심하며, 영상의 단면과 인대의 방향이 일치하는 정도에 따라 다양한 모양으로 관찰됨을 확인하였다. 따라서 발목인대를 자기공명영상에서 정확하게 관찰하기 위해서는 관찰하고자 하는 인대에 따라 절단면을 정하고, 인대의 형태 변이를 이해하므로서 발목인대의 관찰율을 높일 수 있다고 생각한다.

[영문]

The ligamentous injury of the ankle joint occurs upon abrupt weight bearing on the joint in an inverted or everted position. Magnetic resonance(MR) imaging is useful in diagnosing this kind of injury. However, imaging results are often inconsistent due to size and anatomic variation of the joint ligaments.

The aim of this study was to investigate the size and anatomic variation of the joint ligament and to correlate the anatomic morphology with MR imaging by comparing findings of anatomic dissection with MR imaging, thus promoting diagnostic accuracy.

Sixty seven ankle joints of Korean cadavers were used. Among these, 30 ankles underwent MR imaging, while 37 received dissection only. Of the thirty cases with MR imaging, 23 cases underwent dissection; Ⅱ cases had antomic dissecdtion, 5 cases continuous transverse section, 5 cases continuous coronal section, and 2 cases were sagittally sectioned.

Dissection was done in bright licht. Anatomical cross sections were obtained after casting with plaster of Paris in a wooden box. MR imaging was obtained on standard transverse, sagittal, and coronal section with 1.5T(Sina, General Electric, Milwakee, WI, USA ).

The results were as follows:

Most anterior tibiofibular ligaments showed partial severation due to interposed adipose tissue on fiber fascicles. Single banded type were 10.6% of the cases. Divergent ligamentous attachments were observed in 34.0%. The average width of the ligaments on the tibial side was 22.6 mm and the fibular side 15.8 mm. The length averaged 20.5 mm on the tibial side and 14.0 mm on the fibular side. On MR imaging, anterior tibiofibular ligaments were visualized in 100% on the transverse section, but 89.7% on the coronal section due to poor image delineation from surrounding structures.

The tibionavicular part of the deltoid ligament was not detected in 23.4% of the cases. The differentiation between tibiocalcaneal and tibiotalar parts was possible in 66.0%. The tibiotalar part comprised single continuous or two to three bands

depending on the attachment site to the talus. Most anterior tibiocalcaneal parts continued to the deeper portion of the posterior side of the tibiotalar part. The joint capsule of the ankle joint disclosed focal thickening on the deeper portions of the tibiocalcaneal part and was separated from the tibiotalar part on the posterior side. The length and the width of the tibiocalcaneal part were 24.3 mm and 8.1 mm respectively. The length and width of tibiotalar part measured separately on the posterior and the anterior side respectively revealed 9.2 mm, 5.4 mm on the posterior and 20.5 mm and 7.7 mm un the anterior side. The tibionavicular part was not seen on MR imaging. The tibiocalcaneal and tibiotalar parts were identified coronally in all the cases as a thick bands of low signal on the medial side of talus but could not be detected on transverse MR section.

The anterior talofibular ligament consisted of two bands in 72.3%. The length and thickness were 20.9 mm and 1.8 mm respectively. The widths were 7.0 mm, 4.7 mm in the upper and lower ends. The ligament was seen in 107% on the transverse section and 32.8% on the coronal section. The calcaneofibular ligament attached from the lateral and anteromedial side of the lateral malleolar tip to the posterolateral portion of the calcaneus. It presented as separate bands in 8.5% of the cases. The length, width, and thickness were 25.3 mm, 5.2 mm, and 2.3 mm respectively. The ang1e to the coronal and sagittal planes were 20.7˚(range 5∼60˚) and 27.0˚(range 7∼50˚) respectively. The calcaneofibular ligament was seen in 72.4% of the transverse sectioned images and in 75.9% of the coronal sectioned images, the lowest detection rate. It presented as short line or dots depending on the angle of the cut section.

The posterior talofibular ligament attached from the medial side of the lateral malleolus to the nonarticular posterior portion of the talus. In 53.2%, it appeared as a single band while others showed as double band as well.

The length, width, thickness and the angle to the horizontal plane of the posterior talofiular ligament were 21.8 mm, 7.3 mm, 3.4 mm and 23.6˚ respectively. This ligament was seen in all the cases on transverse sectioned angle and screen simultaneously with the anterior talofibular ligament in at least one plane. On the coronal section, it was seen as an inhomogeneous thick band of a low signal, between the talus and lateral malleolus.

The intermalleolar ligament was found in 42.6% of the cases. In 27.7% of the cases, it attached to the lower middle part on the lower articular surface of the tibia. The length, width, thickness and the angle to horizontal plane were 37.8 mm,

3.3 mm, 0.8 mm and 19.0˚ respectively. Intermalleloar ligament was seen in 65.5% of coronal sections. High detection rate by MR imaging was probably due to the presence of partial fiber bundles.

In comparison to previous reports on the detection rate of ligaments using MR imaging, our detection rate was higher.

In conclusion, morphometric data and variation of ankle joint ligaments were obtained. Inconsistent MR imaging of ligaments is related to large size variation, irregular fascicular direction, and the angle relationship between the MR section and the ligament direction. Therefore, in order to improve the diagnostic accuracy by MR imaging, individualized angle a section together with thorough understanding of the size and morphologic variation of the ligaments of the ankle joint are required.