골다공증(Osteoporosis)의 원인, 검사와 진단

[조영훈]

골다공증(Osteoporosis)의 원인, 검사와 진단

1. 골다공증(Osteoporosis)이란 무엇인가?

골연화증(Osteomalacia)과 골감소증(osteopenia)과는 어떻게 다른가?

 골다공증(Osteoporosis)은 골량의 감소와 골조직의 미세 구조의 결함으로, 뼈의 약화와 골절의 위험이 증가된 것을 말한다. 뼈는 정상적인 무기물화와 조직학적 특성을 가지고 있다.

△ 정상 척추, 골다공성 척추, 골다공성 압박골절

(이미지 출처 : http://www.neuros.net/en/osteoporosis.php)

 골연화증(Osteomalacia)은 정상적인 골조직의 불완전한 무기질화를 말한다. 성장기 아이의 골연화증은 구루병(rickets)으로 알려져 있다.

△ 정상뼈와 구루병

(이미지 출처 : http://medicalterms.info/diseases/Osteomalacia/)

 골감소증(Osteopenia)은 감소된 석회화 또는 뼈 밀도를 기술하는 용어이다. 특별한 원인이 없는 골감소증은 병태생리적인 것이거나 질환에 해당하는 것이다.

△ 골감소증(Osteopenia), 정상뼈(Normal Bone), 골다공증(Osteoporosis)

(이미지 출처 : http://www.womens-health-advice.com/osteoporosis/osteopenia.html)

2. 일반적인 골다공증의 잠재적인 원인은 무엇인가?

 관절염이 일차적이거나 이차적일 수 있다. 골다공증이 있는 모든 환자들은 일차성 골다공증으로 진단되기 이전에 속발적인 원인이 있는지를 평가해야 한다. 일차성 골다공증의 원인은 퇴행성 골다공증, 유년기 골다공증, 폐경전의 여성이나 중년의 남성의 특발성 골다공증을 포함한다. 이차성 골다공증은 다음과 같은 넓고 다양한 원인들이 있다.

• 내분비계 질환 (성선기능저하증(hypogonadism), 난소 발육부전(ovarian agenesis), 부신피질기능항진증(hyperadrenocorticism), 갑상선기능항진증(hyperthyroidism), 부갑상선기능항진증(hyperparathyroidism), 당뇨병(diabetes mellitus), 말단비대증(acromegaly))
• 소화기계 질환 (부분적 위 절제술(subtotal gastrectomy), 흡수장애증후군(malabsorption syndromes), 만성 폐쇄성 황달(chronic obstructive jaundice), 원발성 담즙성 간경화증(primary biliary cirrhosis), 중증 영양실조(severe malnutrition), 신경성 식욕부진증(anorexia nervosa))
• 골수 질환 (다발성 골수종(multiple myeloma), 전신성비만세포증(systemic mastocytosis), 파종성 암종(disseminated carcinoma))
• 결합조직질환 (골형성 부전증(osteogenesis imperfecta), 호모시스틴뇨증(homocystinuria), 엘러스-단노스 증후군(Ehlers-Danlos syndrome), 마판 증후군(Marfan syndrome))
• 기타 다양한 원인들 (고정(immobilization), 만성 폐쇄성 폐질환(Chronic obstructive pulmonary disease), 만성알콜중독증(chronic alcoholism), 장기간 헤파린 치료(long-term heparin therapy), 류마티스 관절염(rhematoid arthritis))

3. 국소적인 골다공증의 몇 가지 원인은 무엇인가?

 골량의 감소에 대한 병소적인 부위는 상당히 국소적일 수 있으며, 용해성 병변(lytic lesion)이라고도 알려져 있다. 암세포의 전이, 다발성 골수종, 골수염은 용해성 병변의 가장 흔한 원인이다. 골량 감소의 더 큰 부위는 대개 골피질의 침해 없이 뇌졸중이나 사지의 고정에 의한 것일 수 있다. 국소적인 골다공증의 다른 원인은 반사성 교감신경이영양증후군(reflex sympathetic dystrophy syndrome)이거나 수덱 위축(Sudeck atrophy)이다. 반사성 교감신경 이영양증은 다인자성 질환이다. 근본적인 원인은 전형적으로 외상이며, 국소적인 골다공증이 수반된다.

△ 반사성 교감신경이영양증후군 (Reflex Sympathetic Dystrophy Syndrome)

(이미지 출처 : http://tossociety.org/blog/rsd-burning-pain.htm)

△ 수덱 위축 (Sudeck atrophy)

(이미지 출처 : http://www.rayur.com/sudecks-disease.html)

4. 일반적인 골다공증의 가장 큰 유병률은 어느 연령층에 해당하는가?

 골량의 감소는 35세경의 남성과 여성에서 발생되기 시작한다. 여성이 좀 더 골량의 감소 비율이 높다. 백인과 아시아계인이 흑인보다 골다공증 발생률이 더 높은 곳으로 생각된다. 백인 또는 아시아계 여성이 골다공증 발생 위험이 가장 높다.

키 포인트 : 골다공증

1. 골다공증은 세계적으로 가장 흔한 골격계 질환에 해당한다.
2. 골다공증은 어느 연령에서나 발생할 수 있다.
3. 골다공증은 장기간에 걸쳐서 서서히 진행된다.
4. 골다공증은 치료를 통해 예방할 수 있다.

5. 종래의 방사선학적 진단이 골다공증을 진단하는 데 충분한 민감도를 가지고 있는가?

 그렇지 않다. 30~40% 정도의 많은 골량 감소여야지 방사선학적 진단상의 변화를 알아볼 수 있다. 이러한 방사선학적 진단에 있어 판독자내와 판독자간의 다양성 또한 주목할 만한 부분이다.

6. 골다공증을 진단하는데 유용한 방사선학적 특징은 무엇인가?

 감소된 골 밀도, 추체 종판의 두드러짐, 피질 두께의 감소가 골다공증으로 볼 수 있지만 주관적이다. 이차적 해면골소주의 흡수로 인한 해면골소주 응력선(stress line)의 강조가 또 다른 방사선학적 골다공증 징후에 해당한다. 이러한 징후는 대퇴골 경부(Femoral neck) 주변에서 가장 잘 알아볼 수 있다.

7. 골밀도(Bone mineral density)를 측정하는데 CT가 종래의 방사선 검사보다 더 민감한가?

 그렇다. 골밀도(BMD)를 측정하는데 소프트웨어를 이용한 정량적 CT가 수행될 수 있다. 다른 평가방법으로는 덜 비싼 스캐너를 이용한 상대적 x-ray 흡수율을 근거로 한 평가가 선호된다.

8. 골밀도(BMD)를 측정하는 다른 정량적 방법은 무엇인가?

 단일광자 흡수계측법과 이중광자 흡수계측법이 골밀도를 측정하는 초기 기술이었다. 둘 모두 광자를 발생시키는 방사성 공급원이 사용되었다. 이러한 방식이 근본적으로 이중 x-ray 흡수계측법(DXA)으로 대체되었다. 이중 x-ray 흡수계측법(DXA)은 방사성 핵종 공급원이 x-ray 튜브로 대체된 것을 제외하고는 이중광자 흡수계측법과 같은 원리로 사용된다. 두 개 별개의 x-ray 빔이 사용된다. (보통 70kVp와 140kVp) 이중 x-ray 흡수계측법은 골다공증의 진단과 예후판별을 위해 선택되는 검사법에 해당된다.

△ DXA Bone Scan

(이미지 출처 : http://www.zwangerpesiri.com/Services/Bone_Density) 

9. 골밀도(BMD)를 측정하는 단위는 무엇인가?

 골밀도는 면적 당 무게(그램)로 측정된다. (g/㎠) 기술적으로, 밀도(무게/부피)는 측정될 수 없지만 면적당 무게는 측정할 수 있다.

10. 이중 x-ray 흡수계측법(DXA)을 이용하여 어느 뼈대 부위가 일반적으로 평가되는가?

 L1 또는 L2에서 L4까지의 요추, 근위 대퇴골(관심있는 부위는 대퇴골 경부, 대퇴골 전자부, 워드 삼각(Ward triangle))이 일반적으로 DXA 스캔에 의해 평가된다. 워드 삼각(Ward triangle)은 근위 대퇴골의 한 부위로 골밀도 감소가 맨 처음 발생되는 곳으로 생각된다. (그림 39-1과 그림 29-3)

 △ 그림 39-1. A와 B는 47세 여성의 정상 척추 DXA 스캔 사진이고, C와 B는 같은 여성의 정상 우측 허벅다리 DXA 스캔 사진에 해당한다.

 △ 그림 39-2. A와 B는 65세 골다공증 여성 환자 척추 DXA 스캔 사진으로, t score는 -2.9에 해당하며, C와 D는 같은 여성 환자의 우측 허벅다리 DXA 스캔 사진으로, t score는 -1.8에 해당한다.

11. 요추의 퇴행성 질환을 가지고 있는 환자에 있어서 골극과 경화성 변화가 골밀도 측정에 얼마나 크게 영향을 미치는가?

 요추의 전후 평가에서 척추의 골극과 다른 퇴행성 변화와 후방 요소들은 골밀도의 위상승(pseudoelevation)의 원인이 될 수 있다. 이러한 위상승은 골다공증 환자의 골밀도를 정상으로 보이게 하는 결과를 초래할 수 있다. 이러한 이유로 인해 두 곳의 별개의 부위에서 일반적으로 골밀도 측정이 이뤄진다.

12. 정상적인 골밀도(BMD), 골감소증(osteopenia), 골다공증(osteoporosis)의 WHO 기준은 무엇인가?

• 정상은 성인 청년의 기준 평균 1 표준편차 범위 이내에 해당한다.
• 골감소증은 성인 청년의 기준 평균 하위 1~2.5 표준편차 범위에 해당한다.
• 골다공증은 성인 청년의 기준 평균 하위 2.5 표준편차 범위에 해당한다.

△ T score

(이미지 출처 : http://m.blog.daum.net/_blog/_m/articleView.do?blogid=0AiTH&articleno=15807292#)

(이미지 출처 : http://www.hopkinsmedicine.org/)

13. T score와 Z score는 무엇인가?

 T score는 성인 청년 평균 표준편차의 위 또는 아래 수치를 말한다. 성인 청년 평균은 해당 환자가 정상이라고 예측되어지는 동일한 성별과 인종의 기준 수치로, DXA 소프트웨어에 입력되어 있는 참고치에 해당된다. 이는 대략 해당 환자가 약 20세에 나타나는 골밀도의 피크 수치를 나타낸다.

 Z score는 환자 나이에 예상되는 환자의 골밀도 수치의 위 아래 표준편차 수치를 말한다. 환자 연령대의 기준 골밀도 수치와 실제 환자의 골밀도 수치를 비교하여, Z score는 골다공증의 유형을 분류하는 데 도움을 줄 수 있다. 일차성 골다공증은 이차성의 원인 발견되지 않는 연령과 관계되는 골다공증이다.

△ T score와 Z score (이미지 출처 : http://dualibra.com)

참고 문헌

1. National Osteoporosis Foundation. Physicians Resource Manual on Osteoporosis: A Decision-making Guide. second ed. National Osteoporosis Foundation. Washington, DC. 1991.
2. World Health Organization. Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis: report of a WHO study group. WHO Technical Report Series. 843 (1994) 1-129.

[이영호]

잘 보았습니다. 감사합니다.