Address reprint requests to Seok-Woo Kim, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, College of Medicine, Hallym University, Hangang Sacred Heart Hospital
#94-200 Youngdeungpo-dong, Youngdeungpo-ku, Seoul, Korea
Tel : 82-2-2639-5300, Fax : 82-2-2631-3897, E-mail : KSW41979@unitel.co.kr 본 논문은 1 9 9 9년도 대한척추외과학회 춘계학술대회에서 구연되었음.
흉요추부 안정성 방출골절과 압박골절의 방사선적 감별진단
- 후상방추체각, 후하방추체각, 골소실율에따른 골절부 안정성의 상관관계 분석 -
정영기・김석우・김봉식・이응주・최수중・장준동
한림대학교 의과대학 정형외과학교실
– Abstract –
Radiographic Comparison of Stable Burst Fractures with Compression Fractures in Thoracolumbar Spine
Yung-Khee Chung, M.D., Seok-Woo Kim, M.D., Bong-Sik Kim, M.D., Eung-Joo Lee, M.D., Soo-Joong Choi, M.D., Jun-Dong Chang, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Hallym University, Seoul, Korea
Study design: A retrospective study was designed to evaluate the radiographic diagnostic method to detect any abnormal findings and differentiate stable burst fractures with compression fractures at thoracolumbar spine.
Objectives: To evaluate diagnostic sensitivity of radiographic analysis and confirm the effectiveness of the radiographic diag- nostic methods to differentiate stable burst fractures with pure compression fractures.
Summary of Background data: A data showed that the diagnostic sensitivity using radiographic analysis was 83%. The greater sensitivity was obtained at high posterior superior vertebral angle and PSVA/PIVA > 1.3.
Materials and Methods: Thirty-one patients with thoracolumbar spine fractures were evaluate to differentiate stable burst fractures with pure compression fractures. All patients were taken X-ray and CT. The PSVA(Posterior superior vertebral angle), PIVA(Posterior inferior vertebral angle), PSVA/PIVA were checked using lateral plain radiographs during follow-up period, and the final data was analysed using radiological & statistical methods.
R e s u l t s : Middle column failure of stable burst fractures was greatly observed at high PSVA(especially >100°) and high PSVA/PIVA ratio(> 1.3).
C o n c l u s i o n: The radiographic analysis using PSVA(Posterior superior vertebral angle), PIVA(Posterior inferior vertebral angle), PSVA/PIVA might be the one of useful methods to differentiate stable burst fractures with pure compression fractures at thoracolumbar spine during follow-up period.
Key Words : Radiographic analysis, Stable burst fracture, Thoracolumbar spine, Diagnosis
Journal of Korean Spine Surg.
Vol. 6, No. 3, pp 415~421, 1999
서 론
흉요추부 안정성 방출성 골절의 추시기간중 골절 부위의 안정성을 확인하기 위한 방법으로 환자의 임 상증상, 단순 방사선 소견, 컴퓨터 단층촬영 혹은 핵 자기 공명영상등의 방법이 사용되고 있으며, 이들 방 법을 사용하여 흉요추부의 전방주만 손상된 단순 압 박골절과 전방주와 중간주가 손상된 안정성 방출성 골절을 구분하고 있다. 흉요추부의 안정성 방출성 골 절과 단순 압박골절은 진단 결과에 따라서 치료에 현저한 차이를 나타낼 수 있으므로 이들 두 골절을 구분하는 것은 매우 중요한 일이라 생각된다. 하지만 대부분의 흉요추부 골절의 경우 단순 방사선 소견상 에서 일단 진단이 내려지면 더욱 진행된 정밀검사나 확진없이 일반적인 보존적 치료를 하게 되며 추시 기간중의 관찰은 대개 단순 방사선 소견에 의지하게
된다. 그러나 단순 방사선 측면 사진에서 전방주만 손상된 단순 압박 골절과 전방주와 중간주가 모두 손상되었으나 정도가 가벼운 안정성 방출성골절을 판단하는데는 초기 진단과 추시 관찰 기간 중에 어 려움이 있다. 이에 저자들은 추시 기간중 방사선 측 면사진을 이용하여 척추체 후면의 후 상방 추체각과 후 하방 추체각, 그리고 골 소실율을 각각 측정하고 이들 계측치의 상관관계를 분석하여 이들 지표들의 상관관계가 안정성 방출성 골절의 진단에 도움을주 고 치료와 예후에 기여할 수 있는 지를 알아보고자 하였다.
연구 대상 및 방법
1 9 9 6년 1월부터 1 9 9 8년 2월까지 한림대 한강 성심 병원 정형외과에 입원하여 흉요추부 안정성 방출성 골절로 진단 받고 비수술적 방법으로 치료하였으며 1
Fig. 1. PSVA(Posterior Superior Vertebral Angle) Fig. 2. PIVA(Posterior Inferior Vertebral Angle) Fig. 3. PSVA/PIVA
1 2 3
년이상 추시 관찰이 가능하였고 골다공증소견을 보이 지 않았던 1 6세에서 4 3세까지의 남녀 3 1명을 대상으로 하였으며 평균 추시 기간은 1 8개월이었다. 수상 당시 환자들의 단순 방사선 전후면, 측면사진 및 컴퓨터 단 층촬영을 실시하여 안정성 방출성 골절로 진단되었던 환자들을 대상으로 단순 방사선 전후면과 측면사진으 로 3개월 간격으로 추시 관찰하였으며 단순 방사선 측면 사진상 손상 받은 추체의 상부 연골단판을 서로 연결한 선과 후방 돌출 골편의 각도를 후 상방 추체 각(Posterior Superior Vertebral Angle:PSVA)(Fig. 1), 손 상받은 추체의 하부 연골단판을 연결한 선과 추체 후 면과의 각도를 후 하방 추체각(Posterior Inferior Vertebral Angle:PIVA)(Fig. 2)으로 하였으며 추체의 골 소실율은 손상받은 추체의 위와 아래 추체에서 전 방 추체의 높이를 각각 잰 후 이들의 평균을 구하였 으며 여기에 손상받은 추체의 높이정도를 백분율로 구하여 측정하였다. 이들 각각의 상관 관계를 알아보 고 안정성 결정에 도움을 주는지를 Wilcoxon matched- pared sign rank test를 이용하여 분석하였다. 연령은 2 0 대와 3 0대가 전체의 7 7 . 4 % ( 2 4례)로 가장 많았으며 (Table 1), 수상원인은 낙상과 교통사고가 전체의 9 3 . 6 % ( 2 9례)로 가장 많았다(Table 2). 수상부위는 제 1 요추가 1 5례(48.4%), 제 1 2흉추가 9례( 2 9 . 0 % )순이었으 며(Table 3), 추체 압박정도는 3 0 %이내가 전체의 9 7 % 를 차지하였다(Table 4). 단순 방사선 측면 사진상 후 상방 추체각을 측정 하였으며, 90도 이내가 7례, 90도 에서 1 0 0도 사이가 7례, 100도 이상이 1 7례였다( T a b l e 5). 단순 방사선 측면 사진상 후 하방 추체각은9 0도 이내가 2 7례로 전체의 대부분을 차지하였다(Table 6).
그리고 후상방추체각과 후하방추체각의 비율을 구하 였으며(Fig. 3), 비율이 1.0 이내인 경우, 1.0~1.3인 경 우, 1.3 이상인 경우로 나누어 구분하였으며 1 . 0 ~ 1 . 3 사이가 2 2례로 가장 많았다(Table 7).
결 과
1. 후 상방 추체각과 골 소실율과의 관계
후 상방 추체각이 9 0도 이내였던 경우 평균 골 소 실율은 15.6% 였으며, 최종 추시까지 후 상방 추체각 의 변화는 4 . 3도, 골 소실율은 3 . 9 %의 증가를 보였다.
후 상방 추체각이 9 0도에서 1 0 0도 사이였던 경우 평 균 골 소실율은 19.1% 였으며 최종 추시까지 후 상 방 추체각의 변화는 6 . 9도였으며 골 소실율은 5 . 6 %의 증가를 보였다. 후 상방 추체각이 1 0 0도 이상인 경우
는 평균 골 소실율이 2 4 . 2 %였으며, 최종 추시까지 후 상방 추체각의 변화는 9 . 5도였고, 골 소실율은 9 . 5 % 의 증가를 나타내어 후 상방 추체각이 1 0 0도 이상시 골 소실율의 증가가 현저히 변화되어 통계적으로 의 미가 있었다(Table 8).
2. 후 상방 추체각/후 하방 추체각의 2. 비와 골 소실율과의 관계
후 상방 추체각과 후 하방 추체각의 비가 1 . 0에 가 까울수록, 즉 여기서 비가 1 . 0에 가깝다는것은 골절된 부위에서 후 상방각의 변화와 후 하방각의 변화 차이 가 거의 없다는 것으로 골절된 추체에서 손상 받은 후 상방각의 정도가 크지 않다면 상대적으로 손상 받 지않은 후 하방각과 차이가 많지 않은 것을 의미하며 이 경우 최종 추시시 골 소실율은 4 %가 증가하였다.
비율이 1 . 0에서 1 . 3사이는 골 소실율이 7 . 8 %로 변화되 었고 후 상방 추체각과 후 하방 추체각의 비가 1 . 3이 상일때는 골 소실율이 1 0 . 5 %로 증가하는 양상을 보 여 통계적으로 의미가 있었다(Table 9).
3. 후 상방 추체각과 후 하방 추체각 및 3. 골 소실율을 이용한 상기 방법의 감수성
감수성(Sensitivity) 판정은 컴퓨터 단층 촬영상 추 체의 전방주와 중간주가 모두 손상된 경우를 진성 양성(True Positive:TP)으로 하고 후상방추체각이 1 0 0도 이상었으며 후상방추체각과 후하방추체각의 비가 1.3 이상인 경우를 방사선 검사 양성( X - r a y P o s i t i v e : X P )으로 하여 백분율( T P / X P×1 0 0 )로 구하 였으며, 이 검사방법의 감수성은 8 3 %였다.
고 찰
흉요추부 방출성 골절은 추체에 수직 압박력이 가 해짐으로써 전방주와 중간주가 손상된 골절5 )로서 추 체에 실리는 힘이 증가되면 후방 구조물의 손상을 가져오게 되므로써 척추경 사이의 거리가 증가되고 추궁판의 전면에 불완전 골절을 유발하거나 후관절 막의 손상을 가져올 수 있다1 , 6 , 8 ). 이러한 소견은 방사 선 전후면 사진상에서 잘 관찰된다. 측면 방사선 사 진상에서는 중간주의 골절이 다양하게 나타나는데, 후방 추체 피질부의 골절이나 후방 추체 높이의 소 실, 척추관내로 골편의 전이등의 모습으로 나타나게
된다1 , 4 , 5 , 8 ). 또한, 추체의 5 0 %이상 압박된 경우 방출성
골절의 중요한 방사선적 소견일 수 있으며1 3 , 1 4 ), 이러 한 경우 측면상에서 약 2 0도의 각형성을 보이게된다.
방출성 골절과 단순 압박골절은 치료와 예후가 현
저히 다르므로 환자를 진료하는데 정확한 진단이 필
수적이다2 , 6 , 9 , 1 2 ). 방출성 골절의 평가를 위해 컴퓨터
단층촬영이 이용되고 있으나9 - 1 1 ), 컴퓨터 촬영이나 시 상면상 단층 촬영사진은 일반 방사선 사진에서 방출 성 골절이라고 진단된 경우나 신경학적 손상이 동반 된 경우에만 시행되는 경향이 있으며 환자가 신경학 적 손상이 없거나 방출성 골절의 방사선학적 소견이 보이지 않는 경우에는 컴퓨터 단층촬영을 필수적으 로 시행하지 않게 되며 따라서 이러한 경우 단순 압 박골절과 방출성 골절을 구분하는 것은 더욱 더 어 렵게된다. 흉요추부의 단순 압박골절과 방출성 골절 Table 1. Age & Gender
Age M F Total(%)
16-20 1 1(3.2%)
21-30 7 5 12(38.7%)
31-40 8 4 12(38.7%)
41-45 5 1 6(19.4%)
Total 20 11 31(100%)
Table 2. Causes of Injury
Causes No. of Cases(%)
Fall down 17(54.8%)
Traffic accident 12(38.8%)
Direct blow 1(3.2%)
Slip down 1(3.2%)
Total 31(100%)
Table 3. Level of Injury
Level of Injury No. of Cases(%)
T10 1(3.2%)
T11 2(6.5%)
T12 9(29.0%)
L1 15(48.4%)
L2 4(12.9%)
Total 31(100%)
Table 4. Vertebral Compression(%)
Compression(%) No. of Cases(%)
00-10 1(3.2%)
11-20 13(41.9%)
21-30 16(51.7%)
31-40 1(3.2%)
Total 31(100%)
Table 5. Posterior Superior Vertebral Angle(PSVA)
PSVA No. of Cases(%)
< 90˚ 7(22.6%)
90˚-100˚ 7(22.6%)
> 100˚ 17(54.8%)
Total 31(100%)
Table 6. Posterior Inferior Vertebral Angle(PIVA)
PIVA No. of Cases(%)
< 90˚ 27(87.1%)
90˚-100˚ 4(12.9%)
> 100˚ 0
Total 31(100%)
Table 7. PSVA/ PIVA
PSVA/PIVA No. of Cases(%)
1.0 3(9.7%)
1.0-1.3 22(70.9%)
>1.3 6(19.4%)
Total 31(100%)
Table 8. Correlation of PSVA & Bone loss
I-PSVA I-AVBH (F-I)PSVA (F-I)AVBH
< 90˚ 15.6% 87.4±4.3˚ 15.6±3.9%
90˚-100˚ 19.1% 97.6±6.9˚ 19.1±5.6%
> 100˚ 24.2% 101.2±9.5˚ 24.2±9.5%
(p<0.05) I-PSVA : 수상당시 후상방추체각
I-AVBH : 수상당시 추체 높이
(F-I)PSVA : 최종추시시와 수상당시의 후상방추체각의 변화 (F-I)AVBH : 최종추시시와 수상당시의 추체 높이의 변화
Table 9. Correlation of PSVA/PIVA & Bone loss
PSVA/PIVA (F-I)AVBH(%)
1.0 3.9±4.0%
1.0-1.3 5.6±7.7%
>1.3 9.5±10.5%
(p<0.05)
을 구분 하기 위한 방사선적 소견으로는 전후면 방 사선 소견상 척추경 사이 거리 증가, 측면 사진상 추 체의 50% 또는 2 0도 이상의 손상, 후방 추체 높이의 감소, 후방 추체 면 피질의 골절이나 골편의 척추관 내로의 함입등을 들수 있다. 그러나 B a l l o c k등2 )은 방 출성 골절의 4 5 %에서 척추경사이의 거리 증가가 나 타나지 않았다고 하였으며 후방 추체높이의 감소도 4 1 %에서 보이지 않았다고 하였다. 척추경 거리 증가 나 후방 추체 높이 감소 모두를 볼 수 없었던 경우 도 1 4 %에서 있었으며 단순 방사선 소견만으로는 2 0 %의 방출성 골절 환자를 단순 압박골절환자로 오 진하였다고 하였다. 안정성 방출성 골절의 경우에는 위에 언급한 방출성 골절의 전형적인 방사선 소견이 잘 나타나지 않으므로 따라서 이러한 경우에는 단순 압박골절과 안정성 방출성 골절을 구분하는 것은 더 욱 쉽지않은 일이다3 ). Brian등3 )은 이러한 골절들의 구분을 위해 후방 추체각의 측정이 도움을 줄 수 있 다고 하였으며 후 상방 추체각이나 후 하방 추체각 이 1 0 0도 이상일 경우 방출성골절이 일어날 가능성이 높다고 하여 컴퓨터 단층촬영이나 시상면 단층촬영 을 하는 것 이 필요하다고 하였다. 저자들의 경우는 골절된 추체의 부위에 따라 추체의 모양과 전후방 추체의 높이에 차이가 있을 수 있으며 골절된 부위 를 중심으로 후 상방 추체각이나 후 하방 추체각을 어느 한가지로만 측정 한다는 것은 기준에 따라 많 은 오차가 존재할 것으로 생각하여 골절된 추체의 후 상방 추체각과 후 하방 추체각을 모두 잰 후 이 들의 비와 골 소실율의 관계를 측정하였는데 이것은 정상 추체의 비례적 각도를 넘어서 많이 벗어날수록 추체의 골 소실율이 증가하였으며 방출성 골절의 정 의5 )대로 전방주는 물론 중간주가 손상된 방출성 골 절인 경우가 많았다. 이론적으로 F e r g u s o n과 A l l e n7 )은 추체의 중간주 손상은 단순히 압박력에 의해서만 일 어나는 것이 아니고 역학적 파괴력 ( H y d r a u l i c b l o w o u t )이나 역학적 파괴력과 신연력( T e n s i o n )에의 해 생긴다고 주장하였으며 B r i a n등3 )은 이 경우 후방 추체의 피질부위에 회전을 유발하여 상부 연골단판 이나 하부 연골단판의 회전을 일으킬 수 있다고 하 였고, 진정으로 전위가 없는 골절이라면 후방추체각 의 변화는 없을 것 이라고 하였다. 후방 추체각을 이 용한 방법으로 추체의 안정성 방출 골절과 단순 압 박골절을 구분하는 것은 이러한 진단 방법에 대한 감수성을 평가할 수는 있으나 검사의 특이도나 예측 치로는 이용될 수 없다. 이것은 특이도나 예측치의 판정을 위해선 매번 컴퓨터 촬영을 통한 확인이 필 요한데 이것은 현실적으로 쉬운일이 아니다. 저자들
의 경우는 입원 당시 확인을 위해 컴퓨터 단층촬영 과 일반 방사선 사진 촬영을 모두 실시했던 환자들 만을 대상으로 연구를 진행했으나 일반 사진만으로 골절의 정도를 판단후 컴퓨터 단층촬영이 더 필요하 다고 주장하는 일반적인 검사관행에서는 이방법의 감수성을 판단하기는 더욱 어려울 것이라고 판단된 다. 그러나 흉요추부 골절환자들을 일반 방사선 소견 으로 단순 압박 골절과 안정성 방출성 골절을 구분 하고자 하는데 있어 대부분 정확한 방사선적 분석과 지표가 많지 않으며 대부분 의사들의 판단에 따라 정밀 검사로 진행되는 경향이 있고 너무도 쉽게 컴 퓨터 촬영등에 의지하는 경향이 있다. 이러한 경우 매번 추시 기간 중 정확한 진단의 확인을 위해 일정 기간마다 정밀검사에 의존하는 것은 현실적으로 문 제가 많으며 비용면에서도 문제가 된다. 만일 전방주 와 중간주가 모두 손상되어 추체 전방의 지지력을 모두 잃게된 경우라면 추시기간 중 골소실율은 더욱 증가하게되어 안정성과 예후에 중대한 영향을 미치 게 될 것이다. 따라서 초진시부터 추시 기간까지 일 반 방사선적 판단과 분석을 할 수 있는 지표와 단순 압박 골절과 안정성 방출 골절을 구분하기 위한 노 력이 필요하며 이것이 절대적인 확인을 위한 지표는 아니라고 하더라도 환자의 추시 기간 중 조그만한 골 소실과 이로 인한 골절의 잘못된 판단을 줄이는 방법으로 제시될 수 있을 것으로 생각하여 연구결과 를 발표하는 바이다.
요 약
흉요추부 골절의 추시기간 중 골절부위의 변화를 확인하기 위한 방법으로 수상 당시 환자들의 단순 방사선 전후면, 측면사진 및 컴퓨터 단층촬영을 실시 하여 전방주와 중간주가 모두 손상된 안정성 방출성 골절로 진단되었던 환자들을 대상으로 단순 방사선 사진상에서 후상방추체각, 후하방추체각 및 골소실율 과의 상관관계를 측정하는 방법을 사용한 결과 후상 방추체각이 1 0 0도 이상이고, 후상방추체각과 후하방 추체각의 비가 1.3 이상인 경우 골 소실율이 현저히 증가된 방출성 골절인 경우가 많았다. 본 연구는 컴 퓨터 단층 촬영을 통해 중간주가 손상된 방출성 골 절의 방사선적 변화를 본 것이므로 전방주만 손상된 단순압박골절은 관찰하지 않았으나 이 방법을 단순 압박골절에 적용할 경우 단순 압박 골절은 추체의 전방주만 손상된 경우이므로 후상방추체각과 후하방 추체각의 변화가 없어 비율은 1 . 0에 가까울 것으로
사료된다. 따라서 단순방사선 측면 사진상 중간주 손 상이 의심되는 경우에는 후상방추체각, 후하방추체 각, 그리고 후상방추체각과 후하방추체각의 비율을 구하는 방법이 흉요추부의 안정성 방출성 골절과 단 순 압박 골절을 구분하는데 도움을 줄 수 있을 것으 로 생각하며 환자의 치료결과와 예후에 도움을 줄 수 있을것으로 사료된다.
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연구계획 : 흉요추부 안정성 방출성골절을 단순 압박 골절과 구분하기 위한 방사선적 방법의 임상적 유용성을 알 아보고자 이 연구를 계획하였다.
연구목적 : 흉요추부 방출성 골절의 추시기간중 골절부위의 안정성 여부를 확인하기위한 객관적이고 보편적이며 분명한 계측지표를 단순 방사선 사진을 통해 분석하여 안정성 방출성 골절을 단순 압박 골절을 구분하고 치료와 예후에 도움을 줄 수 있을지를 알아보고자 하였다.
대상 및 방법 : 흉요추부 안정성 방출성 골절로 진단되었던 3 1명의 환자들을 대상으로 방사선 측면사진상 후상방 추체각, 후하방추체각, 골 소실율 및 후상방추체각과 후하방추체각의 비등을 측정하여 이들 지표들의 상관 관계가 방출성 골절을 단순 압박골절과 구분하고 추시기간 동안 안정성 확인 관찰에 도움을 줄 수 있을 지를 분석하였다.
결과 : 후상방추체각의 변화가 클수록( 1 0 0도 이상) 골 소실율이 많았으며, 후상방추체각과 후하방추체각의 비도 클 수록(1.3 이상) 골 소실율이 많아 단순 압박 골절일 가능성보다는 중간주가 손상된 방출성 골절인 경우가 많았으며 이 방법에 의한 진단 방법의 감수성은 8 3 %였다.
결론 : 흉요추부 안정성 방출성 골절의 최종 추시 기간 까지의 안정성 여부를 판단하는데 있어 후상방추체각, 후하 방추체각, 골 소실율과의 상관관계를 측정하는 방법은 흉요추부 안정성 방출성 골절의 진단에 도움을 주어 환자의 치료와 예후를 측정하는데 기여 할 수 있을 것으로 사료된다.
색인단어 : 방사선적 분석, 안정성, 방출성 골절, 흉요추부 국 문 초 록
※ 통신저자 : 김 석 우
서울특별시 영등포구 영등포동 94-200
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