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문제 정의
- 최근 腰痛과 골밀도와의 관계에 대한 연구가 있었으나10-12) 요추부의 형태학적인 모습과 골밀도와의 상관 성에 관한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 골밀도와 腰痛을 유발하는 원인이 되는 요추부의 형태학적인 모습과의 상관성을 살펴보고자 서울소재 자생한방병원에 내원한 腰痛 환자를 대상으로 기립위 단순방사선영상에서 시상면 정렬에 대한 분석과 골밀도 측정을 하고 골밀도와 LLA, FA와의 상관성에 대해 연구하여 보고하는 바이다.
- 이에 본 연구에서는 요추의 형태학적인 배열의 변화 즉 LLA, FA와 골밀도에 대해 일반적인 분포와 상관성에 대해 관찰하였다.
제안 방법
- 2008년 1월 1일부터 2009년 4월 15일까지 서울소재 자생한방병원에 腰痛 및 腰脚痛을 주소로 내원한 환자 중 요천부 단순 방사선검사와 골밀도검사를 시행한 환자 227명 중에서 제외 범주에 해당하지 않는 환자만을 선정하여 최종적으로 199명을 대상으로 골밀도와 LLA 및 FA를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 골밀도 측정을 위해 이중에너지 방사선 골밀도 측정기(dual energy X-ray absorptiometry ; DEXA, GE LUNAR corp, USA)를 사용하였으며, 피험자들은 편한 복장으로 스캐닝 표 위에 바른 자세로 누운 상태에서 측정하였다. 요추부와 대퇴부의 골밀도를 측정하였으며, 단위는 g/㎠로 표시하였다.
- 본 연구에서는 골밀도 검사 상 요추 1번에서 요추 4번까지의 산술 평균값, femur neck, femur total의 t-score 중 하나라도 골다공증 기준에 속하게 되면 골감소증이나 골다공증으로 판정하는 것을 원칙으로 하였으며, 최종적으로 자생한방병원 부속의원의 영상의학과 전문의의 판단을 근거로 하여 정상군, 골감소증군, 골다공증군으로 구분하였다.
- 척추와 대퇴골은 골절이 흔히 발생하는 부위이므로 요추와 대퇴부 두 부위를 함께 측정하여 골밀도가 낮은 부위를 기준으로 진단하며1) 본 연구에서도 이에 준해서 정상군과 골감소증군, 골다공증군을 분류하였다. 세계보건기구(WHO)의 골다공증 기준은 젊고 건강한 성인의 정상 최대 골밀도와의 차이를 표준편차와 고려 하여 얻어낸 t-score를 기준으로 하며 소아의 골밀도는 성별과 나이를 연계시킨 Z-score를 기준으로 하여야 한다고 하며1), 이에 본 연구에서는 골밀도와 tscore를 이용하여 LLA, FA와의 상관성을 살펴 보았다.
- 요천관절부의 안정성을 평가하는 도구로 다용되며, 천추 기저부를 따라 그은 선이 수평선과 이루는 각을 측정하였다(Fig. 3, 4)
- 요천부 기립위 측면 사진에서 LLA, FA를 측정하였다.
- 골밀도 측정을 위해 이중에너지 방사선 골밀도 측정기(dual energy X-ray absorptiometry ; DEXA, GE LUNAR corp, USA)를 사용하였으며, 피험자들은 편한 복장으로 스캐닝 표 위에 바른 자세로 누운 상태에서 측정하였다. 요추부와 대퇴부의 골밀도를 측정하였으며, 단위는 g/㎠로 표시하였다. 골밀도를 평가하기 위해서는 t-score를 사용하였으며, t-score는 환자의 골밀도 측정치와 동일 성별 집단의 젊은 성인의 골밀도 최고치와 차이를 표준편차로 나눈 값으로 기존의 WHO 골다공증 진단기준을 따라 정상은 t-score가 -1.
- 요추부의 전반적인 만곡을 알아보기 위하여, 제1요추와 제1천추의 추체 상연에서 그은 선에서 각각 수직이 되는 선을 그어 교차하는 곳의 각도를 읽었다(Fig. 1, Fig. 2).
- 의무기록상의 최근 발병일을 기준으로 하여 6주이하의 유병기간을 가진 환자군을 급성 요통군으로 하였고, 6주 이상에서 3개월 미만의 유병기간을 가진 환자군을 아급성 요통군으로 하였으며, 3개월 이상 이상의 유병기간을 가진 환자군을 만성 요통군으로 구분하였다5).
- 골밀도 측정법은 여러 방법이 있으나 이중 에너지 방사선 흡수법(DEXA)이 표준으로 사용된다. 척추와 대퇴골은 골절이 흔히 발생하는 부위이므로 요추와 대퇴부 두 부위를 함께 측정하여 골밀도가 낮은 부위를 기준으로 진단하며1) 본 연구에서도 이에 준해서 정상군과 골감소증군, 골다공증군을 분류하였다. 세계보건기구(WHO)의 골다공증 기준은 젊고 건강한 성인의 정상 최대 골밀도와의 차이를 표준편차와 고려 하여 얻어낸 t-score를 기준으로 하며 소아의 골밀도는 성별과 나이를 연계시킨 Z-score를 기준으로 하여야 한다고 하며1), 이에 본 연구에서는 골밀도와 tscore를 이용하여 LLA, FA와의 상관성을 살펴 보았다.
대상 데이터
- 2005년 제조된 XDM-M1(중외메디칼, 한국)을 사용하여 촬영하였으며, 요천부 기립위 측면상을 1m 거리에서 95kVp의 조건으로 촬영하였다.
- 2008년 1월 1일부터 2009년 4월 15일까지 서울소재 자생한방병원에 腰痛 및 腰脚痛을 주소로 내원한 환자 중 요천부 단순 방사선검사와 골밀도검사를 시행한 환자 227명을 분석하였으며, 제외 기준에 해당하지 않는 환자만을 선정하여 최종적으로 199명을 대상으로 연구하였다(Table 1).
데이터처리
- Statistical significance was evaluated by Pearson Chi-square test and one-way ANOVA test.
- Statistical significance was evaluated by Pearson Chisquare test and independent samples t-test.
- Statistical significance was evaluated by Pearson Chi-square test and one-way ANOVA test.
- Statistical significance was evaluated by Pearson correlation analysis and partial correlation analysis.
- Statistical significance was evaluated by Pearson correlation analysis.
- Statistical significance was evaluated by independent samples t-test.
- Statistical significance was evaluated by one-way ANOVA test.
- Statistical significance was evaluated by pearson correlation analysis and partial correlation analysis.
- 골밀도군에 따른 LLA와 FA의 평균을 비교하기 위해 one-way ANOVA test를 사용하였으며, 골밀도와 LLA, FA의 상관관계를 Pearson 상관분석을 사용하여 분석하였고, 연령 및 신장·체중의 혼란변수(confounding factors)를 보정하고 골밀도와 LLA, FA의 상관관계를 분석하기 위해 편상관분석을 사용하였다.
- 골밀도를 평가하기 위해서는 t-score를 사용하였으며, t-score는 환자의 골밀도 측정치와 동일 성별 집단의 젊은 성인의 골밀도 최고치와 차이를 표준편차로 나눈 값으로 기존의 WHO 골다공증 진단기준을 따라 정상은 t-score가 -1.0 이상, 골감소증은 -1.0∼-2.5, 골다공증은 -2.5 이하로 구분하였다.
- 골밀도군에 따른 LLA와 FA의 평균을 비교하기 위해 one-way ANOVA test를 사용하였으며, 골밀도와 LLA, FA의 상관관계를 Pearson 상관분석을 사용하여 분석하였고, 연령 및 신장·체중의 혼란변수(confounding factors)를 보정하고 골밀도와 LLA, FA의 상관관계를 분석하기 위해 편상관분석을 사용하였다. 또한 성별에 따른 골밀도, LLA, FA의 평균값 차이를 분석하기위해 독립 표본 t-test를 사용하였다. 모든 통계분석은 p-value가 0.
- 연구결과의 통계분석은 SPSS 12.0 for Windows를이용하였으며, 연구결과는 빈도(frequency) 또는 평균± 표준편차(mean±standard deviation)로 표현하였다.
성능/효과
- 1. Lumbar lordotic angle과 Ferguson’s angle은 유의한 양의 상관관계가 있었다.
- 2. 연령과 신장은 골밀도와 유의한 상관관계가 있었다.
- 3. 골밀도와 lumbar lordotic angle 및 Ferguson’s angle은 유의한 상관관계가 없었다.
- 4. 50세 이상에서의 골밀도 역시 lumbar lordotic angle 및 Ferguson’s angle은 유의한 상관관계가 없었다.
- 또한 골밀도와 LLA 및 FA와의 상관성에 있어서는 두 각도 모두 골밀도군에 따른 평균값에 유의한차이가 없었고, 상관계수와 편상관계수 모두 유의한 상관성이 없는 것으로 나타났다. 40세 이후부터 골밀도가 감소하기 시작하며 특히 여성의 경우 폐경 후 골밀도에 급격한 변화가 있기에 50세 이상의 환자에서의 골밀도와 LLA 및 FA의 상관성을 확인해 보았 으나 전체 환자에서와 마찬가지로 유의한 상관성은 없었다. 이에 골밀도와 요추부의 구조적인 배열은 큰 상관성이 없으리라 유추해 볼 수 있다.
- 5. 골밀도와 lumbar lordotic angle, Ferguson’s angle은 성별에 따라 유의한 차이가 없었다.
- 50세 이상 환자에서의 골밀도 군에 따른 FA는 정상군에서는 33.47°±7.14°, 골감소증군에서는 34.28°±7.32°, 골다공증군에서는 34.17°±8.54°이었으며, 각 군의 평균 간에는 유의한 차이가 없었다(p=0.828)(Table 14).
- 50세 이상 환자에서의 골밀도와 FA의 상관 분석상 Pearson 상관계수 -0.082(p=0.316)로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며, t-score와 FA의 상관 분석상 Pearson 상관계수 -0.066(p=0.425)으로 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연령 및 신장․체중을 혼란 변수(confounding factors)로 설정하고 50세 이상에서의 골밀도와 FA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.
- 50세 이상 환자에서의 골밀도와 LLA의 상관 분석상 Pearson 상관계수 -0.070(p=0.395)으로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며, t-score와 LLA의 상관 분석상 Pearson 상관계수 -0.060(p=0.466)으로 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연령 및 신장․체중을 혼란변수(confounding factors)로 설정하고 50세 이상 환자에서의 골밀도와 LLA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.
- LLA와 FA는 Pearson 상관계수 0.820으로 LLA가 증가할수록 FA 역시 증가하는 강한 양의 상관관계를 나타내었다(p<0.001).
- 결론적으로 골밀도는 LLA, FA와 유의한 상관성이 없었으며, 성별은 골밀도, LLA, FA에 유의한 영향을 미치지 않았으며, LLA와 FA는 상호 유의한 상관성을 갖고 있었다.
- 골밀도군에 따른 LLA는 정상군에서는 47.32°±10.51°, 골감소증군에서는 45.52°±11.60°, 골다공증군에서는 47.30°±14.92°이었으며, 각 군의 평균 간에는 유의한 차이가 없었다(p=0.578)(Table 9).
- 골밀도와 FA의 상관 분석상 Pearson 상관계수 0.016(p=0.825)으로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며, t-score와 FA의 상관 분석상 Pearson 상관계수 0.024(p=0.737)로 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연령, 신장, 체중을 혼란변수(confounding factors) 로 설정하고 골밀도와 FA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.
- 골밀도와 LLA, FA를 성별에 따라 평균을 비교해 보았으나 유의한 차이는 없었으며, 따라서 골밀도, LLA, FA에 성별은 큰 영향을 미치지 않음을 생각해볼 수 있다.
- 골밀도와 LLA의 상관 분석상 Pearson 상관계수-0.005(p=0.942)로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며, T-score와 LLA의 상관 분석상 Pearson 상관계수-0.001(p=0.994)로 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연령, 신장, 체중을 혼란변수(confounding factors) 로 설정하고 골밀도와 LLA의 편상관관계를 분석한결과 편상관계수 -0.
- 남자의 요추 1번에서 요추 4번까지 골밀도의 평균은 1.06±0.15g/㎠이었고, 여자의 요추 1번에서 요추 4번까지 골밀도의 평균은 1.04±0.18g/㎠이 었으며, 유의한 차이는 없었다(p=0.433)(Table 6).
- 대상 환자의 신장은 142cm에서 181cm까지 분포하였고, 평균 신장은 157.88±7.49cm이었으며, 남자의 경우는 153.7cm에서 181cm까지 분포하였고, 평균 신장은 166.66±6.54cm이었으며, 여자의 경우는 142cm에서 172cm까지 분포하였고, 평균 신장은 155.87±6.14cm이 었다(Table 2).
- 대상 환자의 체중은 36kg에서 87kg까지 분포하였고, 평균 체중은 60.47±8.94kg이었으며, 남자의 경우는 50kg에서 87kg까지 분포하였고, 평균 체중은 68.14±9.61kg이었으며, 여자의 경우는 36kg에서 80kg 까지 분포하였고, 평균 체중은 58.71±7.81kg이었다(Table 2).
- 이는 LLA와 마찬가지로 본 연구와 정 등5)의연구는 腰痛, 腰脚痛을 주소로 병원에 내원한 환자를 대상으로 진행된 반면, 이 등6)과 고 등7)의 연구는 퇴행성 요추 추간판이나 요추간판 탈출증 진단을 받은 환자를 대상으로 이루어졌고 노 등3)의 연구는 대상환자 중에 herniation nucleus pulposus, scoliosis, spondylosis 등의 환자를 포함했기 때문인 것으로 생각된다. 또한 FA는 성별에 따라 통계적으로 유의한차이는 없었으며, 연령 및 신장․체중의 신체 체형 요인과 통계적으로 유의한 상관성은 없었다.
- 본 연구에서는 LLA가 성별에 따라 통계적으로 유의한 차이는 없게 나타나 송 등4)의 연구와 일치하였다. 또한 LLA는 연령 및 신장․체중의 신체 체형 요인과 통계적으로 유의한 상관성은 없었다.
- 또한 골밀도와 LLA 및 FA와의 상관성에 있어서는 두 각도 모두 골밀도군에 따른 평균값에 유의한차이가 없었고, 상관계수와 편상관계수 모두 유의한 상관성이 없는 것으로 나타났다. 40세 이후부터 골밀도가 감소하기 시작하며 특히 여성의 경우 폐경 후 골밀도에 급격한 변화가 있기에 50세 이상의 환자에서의 골밀도와 LLA 및 FA의 상관성을 확인해 보았 으나 전체 환자에서와 마찬가지로 유의한 상관성은 없었다.
- 425)으로 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연령 및 신장․체중을 혼란 변수(confounding factors)로 설정하고 50세 이상에서의 골밀도와 FA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.062(p=0.452)로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며, t-score와 FA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.055(p=0.507)로 상관관계가 없는 것으로 나타났다(Table 15).
- 466)으로 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연령 및 신장․체중을 혼란변수(confounding factors)로 설정하고 50세 이상 환자에서의 골밀도와 LLA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.121(p=0.144)로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며, t-score와 LLA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.108(p=0.192)로 상관관계가 없는 것으로 나타났다.
- 737)로 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연령, 신장, 체중을 혼란변수(confounding factors) 로 설정하고 골밀도와 FA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.014(p=0.845)로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며, t-score와 FA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.014(p=0.844)로 상관관계가 없는 것으로 나타났다(Table 12).
- 994)로 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연령, 신장, 체중을 혼란변수(confounding factors) 로 설정하고 골밀도와 LLA의 편상관관계를 분석한결과 편상관계수 -0.060(p=0.403)으로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며, t-score와 LLA의 편상관관계를 분석한 결과 편상관계수 -0.058(p=0.420)로 상관관계가 없는 것으로 나타났다(Table 10).
- 반면에 LLA와 FA는 유의한 상관성을 나타내어 요추부 척추의 구조는 상호 밀접한 관련성을 갖고 있음을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서는 기립 자세에서 LLA를 측정하였으며, LLA는 10.83°에서 71.13°까지 분포하였고, 평균은 46.65°±11.63°로 이 등6)과 고 등7)의 연구보다 다소 높게 나타났다.
- 성별에 따라 골밀도는 남자는 평균 1.06±0.15g/㎠, 여자는 평균 1.04±0.18g/㎠로 나타났으며 두 군간 평균에 유의한 차이는 없었으며(p=0.433), t-Score는 남자는 평균 -1.04±1.25, 여자는 평균 -0.66±1.48로 나타났으며 역시 두 군간 평균에 유의한 차이는 없었다(p=0.146).
- 신장과 골밀도와의 상관성을 분석한 결과 Pearson 상관계수 0.370(p<0.001)으로 강한 양의 상관관계가 있었으며, 신장과 t-score의 상관성을 분석한 결과 Pearson 상관계수 0.283(p<0.001)으로 약한 양의 상관관계가 있는 것을 나타났다.
- 연령 및 신장․체중의 신체 체형 요인과 골밀도에 있어서 연령은 골밀도와 t-score 모두에서 강한 음의 상관관계를 나타내었다. 신장은 골밀도와 강한 양의 상관관계를 나타내었고 t-score와는 약한 양의 상관관계를 나타내었다. 체중은 골밀도와 약한 양의 상관관계를 나타내었고, t-score와는 유의한 상관관계가 없게 나타나서, 골밀도와 연령, 신장은 많은 상관성이 있음을 확인할 수 있었다.
- 연령 및 신장․체중의 신체 체형 요인과 골밀도에 있어서 연령은 골밀도와 t-score 모두에서 강한 음의 상관관계를 나타내었다. 신장은 골밀도와 강한 양의 상관관계를 나타내었고 t-score와는 약한 양의 상관관계를 나타내었다.
- 연령과 FA의 상관성을 분석한 결과 Pearson 상관계수 -0.084(p=0.238)로 유의한 상관관계는 없는 것으로 나타났고, 신장과 FA의 Pearson 상관계수는-0.027(p=0.709), 체중과 FA의 Pearson 상관계수는-0.048(p=0.505)로 역시 유의한 상관관계는 없었다(Table 8)
- 연령과 LLA의 상관성을 분석한 결과 Pearson 상관계수 -0.091(p=0.199)로 유의한 상관관계는 없는 것으로 나타났고, 신장과 LLA의 Pearson 상관계수는 0.022(p=0.757), 체중과 LLA의 Pearson 상관계수는-0.008(p=0.909)로 역시 유의한 상관관계는 없었다.
- 연령과 골밀도와의 상관성을 분석한 결과 Pearson 상관계수 -0.502(p<0.001)로 강한 음의 상관관계가 있었으며, 연령과 t-score의 상관성을 분석한 결과 Pearson 상관계수 -0.529(p<0.001)로 역시 강한 음의 상관관계가 있는 것을 나타났다.
- 체중과 골밀도와의 상관성을 분석한 결과 Pearson 상관계수 0.202(p=0.004)로 약한 양의 상관관계가 있었으며, 체중과 t-score의 상관성을 분석한 결과 Pearson 상관계수 0.137(p=0.053)로 유의한 상관관계는 없는 것으로 나타났다(Table 7).
- 신장은 골밀도와 강한 양의 상관관계를 나타내었고 t-score와는 약한 양의 상관관계를 나타내었다. 체중은 골밀도와 약한 양의 상관관계를 나타내었고, t-score와는 유의한 상관관계가 없게 나타나서, 골밀도와 연령, 신장은 많은 상관성이 있음을 확인할 수 있었다.
- 총 199례의 FA를 측정한 결과 13.81°에서 49.88°까지 분포하였고, 평균은 34.27°±7.23°이었다.
- 총 199례의 LLA를 측정한 결과 10.83°에서 71.13°까지 분포하였고, 평균은 46.65°±11.63°이었다.
후속연구
- 본 연구의 제한점으로는 우선 병원에 내원한 일부 환자만을 대상으로 연구하였기 때문에 일반화하기 어렵다는 점을 들 수 있고, 골밀도, LLA, FA를 腰痛의 임상 양상, 호전도 등과 함께 살펴보지 못했다는 점을 생각해 볼 수 있으며, 골밀도검사를 진행한 사례의 성별 및 연령분포가 고르지 못했다는 점을 들 수 있다. 또한 폐경, 생활 습관, 운동 습관 등의 혼란변수(confounding factors)에 대한 고려가 미흡했다는 점을 생각해 볼 수 있다.
- 앞으로 腰痛을 비롯한 임상 증상 및 혼란변수와 골 밀도, 요추부의 구조적인 배열 등의 상관성에 대한 보다 많은 연구가 추가적으로 시행된다면 腰痛의 원인을 규명하고 치료법을 개선하는데 도움이 되리라 기대된다.
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