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Significance of ultrasound muscle echo-intensity in diagnosis of carpal tunnel syndrome: A prospective, single center study

초록/요약

Background & Objective Although electrodiagnostic tests (EDx) are key methods in the diagnosis of carpal tunnel syndrome (CTS) they have several disadvantages such as pain and cannot be performed in some cases. Cross-sectional area of the median nerve measured by ultrasonography (US) is another diagnostic method for CTS, but it cannot detect muscle damage resulting from neuropathy. Previous reports have suggested that high echointensity (EI) of muscles in US is evidence of secondary muscle damage resulting from neural damage but there have been few studies on muscular US in focal neuropathies. In this study we aimed to evaluate the ability of US to detect muscle damage in CTS compared with conventional EDx. Methods Thirty patients with CTS confirmed by nerve conduction study (NCS) were included in the study. The age-matched normal control group consisted of subjects with normal EDx findings and no symptoms and signs of CTS. The enrolled patients were subdivided into three subgroups based on the Canterbury scale. Transverse US images of thenar and hypothenar muscles were obtained. A region of interest (ROI) was drawn to analyze EI of the muscles and mean EI and standard deviations of EI in the ROI were calculated. To preclude the possibility of inter-individual differences in muscle EI, thenar to hypothenar ratios were used for statistical analysis. The thenar to hypothenar ratio of mean EI was termed the ‘EI ratio’ and the ratio of the standard deviation was termed the ‘inhomogeneity ratio’. Results We analyzed 45 hands of 30 patients with CTS and 20 hands of 11 controls. The EI ratio was significantly increased in the patient group compared with the control group (p=0.044), although the mean inhomogeneity ratio was not statistically different (p=0.073). Comparison among the three subgroups of patients revealed that the EI ratio was significantly increased in the severe group compared with the moderate group (p=0.015), however there were no differences between the mild group and severe group (p=0.04). The inhomogeneity ratio showed statistical differences between the moderate group and severe groups (p=0.011) and between the mild and severe groups (p=0.010). Presence of denervation potentials in EMG had a significant influence on EI ratio (p<0.001) and inhomogeneity ratio (p=0.004). Conclusions Muscular US has a significant diagnostic value for detection of secondary muscle damage resulting from neuropathy. The EI ratio and inhomogeneity ratio measured by US can be additional diagnostic parameters for CTS.

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초록/요약

서론 수근관증후군은 손목에서 정중신경이 압박되면서 발생하는 질병으로, 압박으로 인해 발생하는 단일신경병증 중 가장 흔한 질병이다. 수근관 증후군의 진단 방법으로 전기생리학적 검사가 가장 인정받고 있지만 통증 발생, 협조가 되지 않는 환자에서는 시행하기 어렵다는 점 등의 단점을 가진다. 초음파로 정중신경 단면적을 측정하는 방법도 진단적 가치가 있음이 알려졌으나 근육의 손상을 직접 관찰할 수 없다는 단점이 있다. 근육의 손상 여부는 수근관증후군의 치료 방법을 결정할 때 중요한 요소이다. 초음파를 통해 근육의 에코강도(Echointensity, EI)를 측정함으로써 탈신경에 따른 이차적인 근육 손상 여부를 파악할 수 있다는 사실은 이전의 몇 연구에서 제시되었으나 단일 신경병증에서 근육 초음파의 유용성을 알아본 연구는 없었다. 저자들은 단일 신경병증에서 보이는 탈신경으로 인한 이차적인 근육의 초음파 상 에코강도 변화에 대해 연구하였다. 연구 방법 30명의 수근관 증후군 환자(45개 팔을 검사함)와 11명(20개의 팔을 검사함)의 대조군을 대상으로 연구하였다. 환자군은 증상 유무에 관계없이 신경전도검사에서 수근관 증후군에 합당한 결과가 나온 사람들로 구성하였고, 캔터버리 스케일에 의거하여 경도, 중등도, 중증도 집단으로 나누었다. 환자군과 대조군은 상지의 신경전도검사 및 근전도, 상지의 근골격계 초음파를 시행 받았다. 근골격계 초음파로 수근관 내 정중 신경의 단면적, 무지근(thenar muscle)과 소지구근(hypothenar muscle)의 에코 강도를 측정하였다. 평균 에코 강도와 에코 강도의 표준 편차를 계산하였다. 개인차에 따른 근육 에코 강도의 차이를 배제하기 위해 무지근과 소지구근 간의 비를 구하여 분석에 사용하였다. 평균 에코 강도의 비는 ‘에코강도 비 (EI ratio)’, 표준편차의 비는 ‘이질도 비 (Inhomogeneity ratio)’로 명명하였다. 결과 환자군과 대조군 간 에코강도 비의 차이는 통계적으로 유의하였다. (p=0.044) 이질도 비는 유의한 차이를 보이지 않았다. (Z=1.791, p=0.073) 환자군을 3개의 하위 집단으로 나누어 분석하였다. 에코강도 비는 중등도 집단과 중증 집단 사이에서 유의한 차이를 보였고(p=0.015), 이질도 비는 경증 집단과 중증 집단 (p=0.010), 중등도 집단과 중증 집단 (p=0.011) 간에서 유의한 차이를 보였다. 근전도 상 양성 예파 여부는 에코강도 비 (p=0.000)와 이질도 비 (p=0.004) 모두에게 통계적으로 유의한 영향을 주었다. 결론 근육초음파를 통해 관찰한 근육 에코강도는 수근관증후군의 진단 검사 방법으로써 유용하다. 근육초음파를 통해 탈신경으로 인한 이차적인 근육 손상을 효과적으로 발견할 수 있으며, 근육초음파 상 근육 손상의 지표로써 에코강도 비와 이질도 비 모두 유용한 진단적 가치가 있다. 향 후 추가 연구를 통해 근전도 검사를 대치하여 단신경병증이나 신경뿌리병증의 진단에도 근육 에코강도의 유용성을 관찰해 볼 수 있을 것으로 판단된다.

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목차

1. Introduction..............................................................................................7
2. Patients and Methods…..........................................................................11
1. Electrodiagnostic tests.........................................................11
2. Ultrasonography..................................................................13
3. Statistical analysis...............................................................15
3. Results....................................................................................................17
1. Characteristics of the subjects.............................................17
2. Comparison of muscle echointensity between patients and
Controls.............................................................................17
3. Correlation of muscle echointensity with clinical
characteristics....................................................................18
4. Discussion..............................................................................................19
5. Table.......................................................................................................25
6. Figure.....................................................................................................29
7. Reference...............................................................................................33
8. Abstract..................................................................................................45

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