흉요추부 골절의 수술적 치료 후 척추경 기기제거술의 효용성

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(2)

의학 석사학위 논문

흉요추부 골절의 수술적 치료 후

척추경 기기제거술의 효용성

아 주 대 학 교

대 학 원

의학과/

의학전공

김 준 호

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흉요추부 골절의 수술적 치료 후

척추경 기기제거술의 효용성

지도교수

전 창 훈

이 논문을 의학 석사학위 논문으로 제출함.

2013년

2월

아 주 대 학 교

대 학 원

의학과/

의학전공

김 준 호

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김준호의 의학 석사학위 논문을 인준함.

심사위원장

전

창

훈

인

심 사 위 원

한

경

진

인

심 사 위 원

조

재

호

인

아 주 대 학 교

대 학 원

2012년 11월 30일

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i - 국문요약 -

흉요추부

골절의 수술적 치료 후 척추경 기기제거술의 효용성

목적 흉요추부 골절의 수술적 치료에서 척추경 기기를 이용한 내고정술 및 유합술은 골절 치료의 원칙으로 간주되고 있다. 그러나, 흉요추부 골절의 골유합 후 척추경 기기 제거의 적응증이나 시기, 그 효용성 등에 대해서는 논의된 바가 적으며, 이에 대한 연구 보고도 드물다. 이에 저자들은 본 논문에서 흉요추 골절로 후방 유합술 시행 후 안정성을 얻은 환자에게 척추경 기기제거술 시행 후 임상적 및 방사선학적 결과를 조사하여 그 효용성을 평가 하고자 하였다. 대상 및 방법: 이번 연구는 후향적 실험-대조군 비교를 통해 진행 되었다. 실험군과 대조군 모두 한명의 수술자가 시행하였고, 양측으로 척추경 나사못을 사용하였다. 척추유합은 자가장골 이식술을 이용한 후방유합술을 시행하였다. 척추경 나사못을 이용한 후방유합술의 범위는 환자의 골절의 위치와 불안정성에 따라 결정하였다. 실험군으로는 흉요추 골절로 척추경 나사못을 이용한 후방유합술을 시행한 환자 33 명을 대상으로 하였다. 환자들은 평균 수술 후 25.3±17.6 개월 뒤에 기기제거술을 시행하였다. 대조군은 38 명의 흉요추골절로 척추경 나사못을

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ii

이용해 수술한 환자를 선정하였다. 환자들은 2 년 이상 추시 관찰하였으며 임상적 지표(VAS, ODI)와 방사선학적 지표(vertebral compression ratio, segmental motion angle, Cobb’s angle)등을 추시 관찰시 시행하였다.

결과: 두 군간의 환자 나이, 성별, 방사선학적 지표, 골절 등급 등의 인구학적 요소들은 두 군간의 차이는 없었다. 임상적 지표들인 VAS 와 ODI 지표에서는 기기제거술 후 2 년뒤의 시점에서 의미있는 차이를 보였으며, VAS 점수는 기기제거술을 시행한 군(2.9±1.5)에서 대조군(3.7±1.5)보다 의미있게 낮은 양상(P=0.028)을 보였고, ODI 점수 또한 기기제거술을 시행한 군(13.8±8.1)에서 대조군(18.5±11.0)보다 의미 있게 낮은 양상(P=0.042)을 보였다. 방사선학적으로 segmental motion angle 도 첫 1 년 여간은 두 군에서 차이가 없었으나 2 년 추시 관찰에서 기기제거술을 받은 군에서 더 motion angle 이 증가되는 것이 관찰 되었다. 고찰: 본 연구에서 흉요추부 골절의 수술적 치료 후 척추경 기기제거술은 임상적으로 보다 우수한 경과를 보이는 것으로 나타났다. 방사선학적 관찰에서 척추경 나사못으로 고정되었던 골절 추체 인접부위의 분절운동이 보다 회복되는 것이 발견 되었으며, 이는 임상적 증상 호전의 생역학적 원인으로 생각된다. 이번연구는 후향적 연구라는 점, 환자 대상군의 크기, 비교적 짧은 추시관찰 기간, 단순한 방사선학적 평가등이 제한점으로 작용하였다.

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iii

(8)

iv 차 례 국문요약 ··· ⅰ 차례 ··· iv 그림차례 ··· v 표차례 ··· vi Ⅰ. 서론 ··· 1 Ⅱ. 연구대상 및 방법 ··· 2 A. 연구대상 ··· 2 B. 대조군의 선택 ··· 2 C. 연구제외군 ··· 2 D. 골유합의 방사선학적 확인 ··· 2 E. 골유합의 방사선적 측정 변수 ··· 3 F. 임상적 결과의 분석 변수 ··· 3 G. 통계분석 ··· 4 Ⅲ. 결과 ··· 4 A. Demographic data 의 분석 ··· 4 B. 골유합의 방사선적 측정 변수들의 변화 분석 ··· 4 C. 임상적 결과의 비교 분석 ··· 4 Ⅳ. 고찰 ··· 5 Ⅴ. 결론 ··· 8 참고문헌 ··· 9 ABSTRACT ··· 11

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v

그림 차례

Fig. 1. Cobb’s angle on lateral plain X-ray. ··· 13

Fig. 2. Compression ratio on lateral plain X-ray.··· 14

Fig. 3. Segmental motion angle on lateral plain X-ray.··· 15

Fig. 4. Comparison of Cobb’s angle between implant removal group and control group. ··· 16

Fig. 5. Comparison of compression ratio between implant removal group and control group. ··· 17

Fig. 6. Comparison of segmental motion angle between implant removal group and control group. ··· 18

Fig. 7. Comparison of VAS score between implant removal group and control group. 19

(10)

vi

표 차례

Table 1. Dermographic data between implant removal group and control group. ··· 21

(11)

1

-I. 서 론

흉요추부 척추 골절의 치료 방법에는 여러 논란이 있으며 보존적 치료 또는 후방 척추 고정기기를 이용한 수술치료 등으로 다양한 치료 결과들이 보고되고 있다.(Resnick and Benzel, 1998), (Cantor et al., 1993), (Chow et al., 1996), (Weinstein et al., 1988) 척추경 나사못을 비롯한 후방 척추 고정기기를 이용한 수술 치료는 삽입된 척추경 나사못의 부러짐, 수술 후 감염 등의 합병증이 있으나, 조기 보행이 가능하고, 보조기를 착용하는 기간의 단축되며, 골 유합율의 증가 등의 장점이 있어 불안정성 흉요추부 척추 골절에 대한 기본적인 치료로써, 전 세계적으로 보편화되어 시행되고 있다.(Cantor et al., 1993), (Chow et al., 1996), (Weinstein et al., 1988) 일부에서는 수술 중에 가해진 척추 근육과 연부 조직의 손상이 장기간의 추시 결과에 영향을 준다는 보고도 있다. (Chow et al., 1996), (Weinstein et al., 1988) 그러나, 이런 연구결과들은 수술 치료 후의 기능의 회복에 대한 기술은 없다는 단점이 있다. 한편, 후방고정술에 사용한 척추경 나사못에 의한 해리나 수술 후 감염 등으로 인해 척추경 나사못의 제거가 필요하다는 연구 결과도 있었다.(Potter et al., 2006),(Kim et al., 2011) 하지만, 척추 골절의 치료에 사용된 척추경 나사못의 제거의 필요성, 제거 시기, 제거 후의 합병증과 방사선적 변화 등에 대한 연구는 없었다. 흉요추부 척추 골절의 치료에 대해 보존적 치료와 척추경 나사못을 이용한 척추 후방고정술의 치료 결과에 대해서는 연구 결과들은 있으나, (Dickson et al., 1978), (McKinley et al., 1997) 골절의유합 후, 고정된 척추경 나사못의 제거가 치료 결과에 미치는 영향에 대해는 보고돤 바가 없었다.

본 연구에서는 척추 골절이 견고히 유합된 것을 확인하고, 불안정성 흉요추부 척추 골절의 치료에 사용된 척추경 나사못을 제거한 후의 치료 결과로 동통의 정도와 장해의 정도의 차이와 방사선적 변수들의 변화에 대하여 분석하였다.

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2

-II. 연구 방법 및 대상

1) 연구 대상 2002 년 3 월에서 2009 년 5 월까지 불안정성 흉요추부 척추 골절로 척추경 나사못을 사용한 후방 기기 고정술과 골유합술을 시행한 환자들을 대상으로 하였다. 이들 중 방사선적 검사를 통해 골절된 척추와 골이식 부위의 골유합이 확인되어, 척추경 나사못을 제거하고 추시 기간이 최소 2 년 이상인 환자 36 명을 대상(기기 제거군)으로 하였다. 2) 대조군의 선택 2002 년 3 월에서 2009 년 5 월까지 불안정성 흉요추부 척추 골절로 척추경 나사못을 사용한 후방 기기 고정술과 골유합술을 시행한 환자들 중, 방사선적으로 골절된 척추와 골이식 부위의 골유합이 확인되고, 추시 기간이 최소 2 년 이상이며, 고정 시에 사용한 척추경 나사못을 제거하지 않은 38 명을 대조군으로 하였다. 척추 골절에 사용한 골은 자가장골을 사용하였다. 3) 연구 제외군 방사선 검사상, 척추경 나사못의 이완이나 부러짐 현상이 있거나, 수술 부위의 감염으로 척추경 나사못의 제거가 필요했던 환자들은 제외하였다. 또한, 동종골이나 골 대체제만을 사용한 환자도 제외하였다. 4) 골유합의 방사선적 확인 골절된 척추의 골유합과 골을 이식한 이식부의 골유합은 굴곡, 신전시의 단순 방사선 검사와 컴퓨터 전산화 단층 촬영 검사를 이용하였다. 골유합의 확인은 골절된 척추 피질골의 연결, 가골 형성, 골절된 척추 내의 vacuum 현상이 없고 이식한 골의 연결성(continuity), 이식한 골과 공여부의 연결(contact continuity)이 확인되고, 척추경 나사못 주위에서 radiolucent line 이 관찰되지 않은 경우를 컴퓨터 전산화 단층 촬영 검사에서 골유합으로 간주하였다. 굴곡, 신전 단순 방사선 검사에서는 골절된 척추체의 압박률의 변화가 없는 경우를 골유합으로 간주하였다.

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3 -골절된 척추체의 유합과 이식한 골의 유합을 확인하고, 후만 변형의 정도를 측정하기 위해서 Cobb's angle(그림 1), 골절의 압박률(그림 2), 골절돤 척추를 중심으로 측정한 분절간 운동 범위(그림 3)를 사용하여 측정하였다. Cobb’s angle 은 단순방사선 사진의 측면에서 골절된 척추의 바로 위 척추체의 상단에서 그은 선과, 골절된 척추의 바로 아래 척추체의 하단에서 그은 선을 그은 뒤 각 선에서 수직선을 그어 교차된 각으로 구하였다. 골절의 압박율은 단순방사선 사진의 측면에서 골절된 척추체의 전방 높이를 후방 높이로 나눈 값으로 구하였다. 골절된 척추를 중심으로 측정한 분절간 운동 범위는 신전 시 단순 방사선사진의 측면사진의 Cobb’s angle 과 굴곡 시 Cobb’s angle 의 차이를 계산하여 구하였다.

골유합의 방사선적 측정 변수들과 임상적 변수들은 수술 후 1 년. 수술 후 2 년과 최종 추시시점에서 측정한 값을 사용 하였다.

6) 임상적 결과의 분석 변수

임상적으로 치료 결과에 대한 변수들은 환자 자신이 하는 통증의 정도를 측정하기 위해서 VAS(Visual analogue scale)을 사용하였다. 환자의 치료 후의 장해정도의 평가는 환자가 직접 작성하는 평가법인 Oswestry Disability Index(ODI)를 사용하여 평가 하였다. 임상적 변수들은 수술 후 1 년. 수술 후 2 년과 최종 추시시점에서 측정 값을 사용하였다. 치료 결과의 분석은 척추경 나사못의 제거 전과 제거하고 추시 기간이 최소한 2 년 이상이 경과한 후에 측정하였다. 7) 통계분석

양 군간의 demographic data 비교는 student’s t-test와 χ2_{-test로 비교하였다.}

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4

-III. 결과

1) demographic data 의 분석 불안정성 흉요추부 척추 골절로 척추경 나사못을 사용한 후방 기기고정술과 골유합술을 시행하고 고정기기를 제거한 기기 제거군과 대조군 사이의 demographic data 의 차이는 없었다. (표 1.) 2) 골유합의 방사선적 측정 변수들(parameters)의 변화 분석 불안정성 흉요추부 척추 골절로 척추경 나사못을 사용한 후방 고정기기술을 제거한 기기 제거군이 대조군과 비교해 수술 후 1 년. 수술 후 2 년과 최종 추시시점에서 각각 Cobb's angle 과 척추 압박률의 차이는 없었다. (그림 4.)(그림 5) 골절돤 척추를 중심으로 측정한 분절간 운동 범위는 기기 제거군이 수술 후 1 년. 수술 후 2 년과 최종 추시시점에서 대조군과 비교해 증가하였다. (그림 6.) 3) 임상적 결과의 비교 분석 불안정성 흉요추부 척추 골절로 척추경 나사못을 이용한 후방 기기고정술 시행후 기기 제거한 군이 기기제거 2 년째의 시점에서 대조군과 비교해 통증 호소가 의미 있는 감소가 있었다. (그림 7.) ODI 를 사용한 치료 후의 장해정도의 평가에서 후방 고정기기를 제거한 군이 기기제거 2 년째의 시점에서 대조군과 비교해 장해 정도가 의미있게 감소하였다. (그림 8.)

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5

-IV. 고 찰

흉요추부 척추 골절의 치료를 위해서 척추경 나사못을 이용한 후방 기기고정술은 척추 골절 외에도 퇴행성 척추 질환, 척추 변형의 치료에 이용되고 있다. 수술에 사용된 척추경 나사못의 제거는 수술 부위의 통증이나, 척추경 나사못의 이완과 부러짐, 수술 부위의 감염 등의 이유로 제거한 연구

결과와(Potter et al., 2006), (Rathjen et al., 2007) 합병증이 없는 골유합이 확인된 척추 골절 환자에게서 골절 치료의 결과 분석과 방사선적 변수들 간의 관계에 대한 연구는 있으나, (Keynan et al., 2006) 척추경 나사못의 제거가 임상 결과와 방사선적 측정 변수들의 변화에 대해 연구된 적은 없었다. 또한, 골유합이 이루어진 척추 골절의 환자에게서 척추경 나사못의 제거가 필요한지에 대해 연구도 없었다. 이번 연구는 불안정성 흉요추부 척추 골절로 척추경 나사못을 사용하고 골절이 유합된 후에 후방 고정기기 제거의 필요성에 대한 첫 번째 연구이다. 본 연구에서 골절이 유합된 후, 방사선적 변수의 변화에 대해서는 골절된 척추체를 중심으로 한 방사선적 변수는 기기 제거군과 대조군 사이에 변화가 없었다. 이 결과를 근거로 골절된 척추가 완전히 견고한 골유합이 되면 고정에 사용돤 척추경 나사못을 제거해도 골절된 척추체를 중심으로 후만 변형이 의미 있게 증가하지 않았다. 척추 골절의 기전에서 삼주설을 주장한 Denis 가 척추 골절에서 골절 부위에서 견고한 골유합이 이루어 지지 않으면 척추 후만 변형이나 신경 증상이 발현 한다고 하였다. (Denis, 1983) 본 연구에서는 척추 골절이 완전히 유합된 후에 척추경 나사못을 제거하여도 후만

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6 -변형이 발생하지 않았다. 이번 연구에서는 정확한 골유합을 평가하기 위해 컴퓨터 전산화 단층 촬영 검사에서 골절된 척추 피질골의 연결, 가골 형성, 골절된 척추 내의 vacuum 현상이 없고, 이식한 골의 연결성(continuity), 이식한 골과 공여부(contact continuity)의 연결 등을 수술 전에 확인한 후에 척추경 나사못을 제거하였다. 척추 골절 주위의 견고한 골유합을 확인 할 수 있는 방사선적 변수들을 확인하지 않고 단순히 수술 후 추시 기간이 상당히 지났다고 하여, 척추경 나사못을 제거하면 후에 척추 변형이 발생할 수도 있을 것으로 예상된다. 기기 제거군에서 골절돤 척추를 중심으로 측정한 분절간 운동 범위가 증가한 것은 수상을 당하지 않은 부위의 추간판이 척추 골절을 중심으로 고정 수술의 부위에 포함되었다가 척추경 나사못을 제거한 후에 골절 없이 유합받은 부위에서 분절 간 운동이 회복된 결과이다. 이런 결과는 분절간 운동의 회복이 기기 제거군에서 통증의 감소와 장해정도의 감소와도 관련이 있을 것으로 생각된다. 퇴행성 척추 질환에서 고정을 위해 사용했던 척추경 나사못을 골유합이 이루어진 후에 동통으로 척추고정기기를 제거한 연구에서는 고정기기를 제거한 후에도 어느 정도의 동통이 지속된다는 연구 결과들이 있으나, (Hume et al., 1996), (Wild et al., 2003),(Alanay et al., 2007) 척추 골절의 치료에서 고정술에 사용한 척추경 나사못의 제거와 치료 결과와의 관계에 대한 연구는 없었다. 본 연구에서는 기기 제거군에서 대조군과 비교해서 임상적으로 통증이 의미있게 감소하였으나, 감소의 정확한 원인은 분석할 수 없었다. 척추 골절의 수술에서 손상 받지 않은 부위를 포함하여 고정 수술을 실시한 것이 고정 수술 후 통증의

(17)

7

-원인일수도 있으며, 골절된 척추 자체로 인한 통증인지는 감별할 수 없었다. 불안정성 척추 골절을 보존적으로 치료한 연구 결과에서도 골절이 치유된 후에 통증을 호소하는 것으로 보고되어(Denis, 1983),(Dickson et al., 1978) 이러한 동통은 골절된 척추나 골절로 인한 시상면상의 균형 변화에 의한 것으로 추정된다. 이 외에도 척추 골절이 발생할 당시, 골절된 척추의 상하 인접한 추간판의 손상에 의해서도 골절 후 통증이 지속될 수 있으며, 제거군에서 동통이 지속되는 추가적인 원인으로 골절된 척추와 동시에 손상을 입은 추간판에 의한 추간판 인성 동통일 가능성도 배재할 수 없었다. 또한, 장해 정도에 대한 평가에서 기기 제거군에서 장해 정도가 대조군과 비교해서 의미있는 감소가 있었다. 본 연구에서는 불안정성 흉요추부 척추 골절의 치료에 사용한 척추경 나사못의 제거가 골절의 유합 후에 동통과 장해에 미치는 영향을 분석하였으나 장기간의 추시결과가 아니었다. 또, 방사선적 변수들 대해서도 추가적으로 시상면 상의 균형, 척추 변형의 변화 정도, 골절된 척추의 정복과 교정 소실의 정도 등의 연구를 추가적으로 시행해야 할 것으로 생각한다. 또한 이번 연구에서는 흉요추부 척추 골절의 형태와 골절의 심한 정도와 관련하여 골절의 유합 후에 척추경 나사못의 제거에 대해서는 분석을 하지 않았으므로 추후 이런 점에 대해서도 추가적인 연구가 필요하다.

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8

-IV. 결 론

불안정성 흉요추부 척추 골절의 치료로 사용한 척추경 나사못을 골절이 견고히 유합된 것을 확인 한 후에 제거한 기기 제거군에서 제거하지 않은 대조군과 비교해 동통과 장해의 정도가 의미있게 감소하였다. 방사선적 변수들의 분석에서도 척추경 나사못을 제거 한 후에도 척추 압박율의 증가와 척추 후만의 증가는 의미있는 변화를 보이지 않았으나, 분절 간 운동은 의미 있는 증가가 관찰되었다. 따라서, 본 연구의 결과를 근거로 불안정성 흉요추부 척추 골절의 치료에 사용된 척추경 나사못을 견고한 골절의 유합을 확인된 후에 제거하는 것을 권유하는 바이다.

(19)

9

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Abstract

Introduction

Removal of posterior spinal implants after a successful spinal fusion is a common procedure in thoracolumbar fractures. However, there are still ongoing controversies regarding the advantages and drawbacks of the implant removal. We aimed to investigate the clinical and radiologic outcomes concerning the implant removal after fusion in thoracolumbar fractures.

Materials and Methods

Thirty-three patients had undergone an implant removal surgery after a posterior fusion with pedicle screw fixation for thoracolumbar fractures. The mean duration after the index surgery was 25.3±17.6 months. A control cohort of 38 consecutive patients with thoracolumbar fractures that had pedicle screw implants was enrolled. Subjects were followed for more than two years, with clinical parameters (VAS and ODI) and radiologic parameters (vertebral compression ratio and segmental angle) documented during follow up.

Results

Demographic variables regarding age, gender, level and type of fracture, radiologic parameters, and compensation status at the index surgery were homogeneous between the two groups. Clinical and radiologic outcomes at the time of removal surgery in the removal group were similar with those of the control group. After 4-year follow-up from the index surgery, radiologic parameters were not different between the two groups. VAS was significantly lower in the removal group (2.9±1.5) than the control group (3.8±1.5)

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(P=0.028). ODI was also lower in removal group (13.8±8.1) than control group (18.5±11.0) (P=0.042).

Discussion

Removal of implant after a successful spinal fusion alleviated pain and disability in patients with thoracolumbar fractures. Further investigation regarding the implant-related pain is needed.

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