05355, 강동성심병원 마취통증의학과

접수일 : 2016 년 3 월 9 일 , 게재승인일 : 2016 년 5 월 13 일 책임저자 _: 강상수 _, 서울시 강동구 성안로 ₁₅₀

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자기공명영상에서 좌측 흉추 제1번 신경근 손상이 동반된 상완신경총 손상 환자에서 경부 척수자극술의 효과

증례 보고

한림대학교 의과대학 강동성심병원 마취통증의학교실

김대유ㆍ정준한ㆍ오주현ㆍ홍성준ㆍ신근만ㆍ강상수

Effect of Cervical Spinal Cord Stimulation Treatment of Brachial Plexus Injury Accompanied by Trauma-Related Left T1 Nerve Injury on MRI

A Case Report

Dae-Yu Kim, M.D., Jun-Han Jung, M.D., Joo-Hyeon Oh, M.D., Sung-Joon Hong, M.D., Ph.D., Keun-Man Shin, M.D., Ph.D. and Sang-Soo Kang, M.D., Ph.D.

Department of Anesthesiology and Pain Medicine, Kangdong Sacred Heart Hospital, Hallym University Medical Center, Seoul, Korea

Brachial plexus injury (BPI) can cause severe motor and sensory dysfunction. The incidence of intractable neuro- pathic chronic pain varies from 26 to 80% and the optimal treatment option for BPI is inconclusive. We report the case of a 62-year-old male patient suffering from severe pain in his left upper extremity due to BPI. The magnetic reso- nance imaging of the cervicothoracic spine revealed a trau- ma-related 6 cm convoluted tubular dilatation of the left T1 nerve root. After a successful insertion of a cervical spinal cord stimulator with lead placement at C3-5, the score of numeric pain rating scale decreased from 9∼10/10 to 1∼

3/10. Therefore spinal cord stimulation may be an effective treatment modality for deafferentation and neuropathic pain secondary to BPI that refractory to pharmacotherapy and conventional treatment. (Clinical Pain 2016;15:42-46) Key Words: Brachial plexus injury, Deafferentation, Spinal cord

stimulator

서 론

상완신경총 손상(brachial plexus injury, BPI)의 주된 원 인은 교통사고 혹은 산업재해에 의한 것이 대부분으로 손 상부위와 정도에 따라 다양한 치료법이 알려져 있으나 일 반적으로 예후는 불량하다. 대부분의 환자들에서 운동 신 경의 기능 저하, 감각 신경의 기능 장애와 더불어 조절되지 않는 만성 난치성 신경병증성 통증을 동반한다. 상완신경 총 손상에서 동반되는 만성통증의 발생률은 26∼80% 정도 로 다양하게 보고되었고, 통증 양상은 작열통(burning pain), 자통증(stabbing pain), 이질통(allodynia) 등이 복합 적으로 나타날 수 있고, 발생 시기는 손상 후 즉시, 수일 혹은 수개월 등 다양하게 나타난다.

상완신경총 손상에서의 약물치료에는 삼환계 항우울제, 항경련제, 비스테로이드성 소염제, 그리고 마약성 진통제 등이 있지만, 신경 손상에 의한 구심로 차단 통증(deaffe- rentation pain)은 다른 신경병증성 통증에서와 같이 보존적 약물 치료만으로는 한계가 있다. 척수 후근 진입부 절개술 (DREZotomy)이 구심로 차단 통증의 치료에 선택될 수 있 지만, 장기간의 통증 완화 효과에 대해서는 아직 확립되지 않았다.

척수자극술(spinal cord stimulation, SCS)은 통증 치료에 서 가장 대표적으로 이용되는 신경자극술(neurostimulation) 중의 하나이다. 척수자극술은 신경병증성 통증이 동반된 요통과 환지통(phantom pain), 척추수술후 증후군, 복합부 위 통증증후군(complex regional pain syndrome, CRPS), 말 초혈관 질환, 허혈성 심장질환 등에서 적응되어 시행되고 있다. 하지만 대상포진후 신경통(postherpetic neuralgia, PHN), 당뇨병성 말초신경병증(diabetic peripheral neuro- pathy, DPN), 구심로 차단성 통증, 척수신경손상의 통증에 서는 그 결과가 만족스럽지는 않다.

저자들은 외상으로 인해 자기공명영상(magnetic resonance

imaging, MRI)에서 좌측 흉추 제1번 신경 손상이 확인된 상

완신경총 손상 환자에서 경부 척수자극술로 효과적인 통증

Fig. 2. T2-weighted coronal and axial magnetic resonance images show the trauma-related 6 cm con- voluted tubular dilatation of left T1 nerve root.

Fig. 1. Left upper extremity with operation scar, mottled skin appearance, severe atrophy and flexion contracture at the wrist.

완화를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.

증 례

내과적 기저질환이 없는 62세 남자 환자가 1년전 컨베이 어 벨트에 의한 압궤손상으로 좌측 상지의 만성 난치성 통 증으로 내원하였다. 환자는 손상 당시에 좌측 늑골, 상완골, 요골의 다발성 외상으로 인해 피부 이식을 포함한 수차례 의 외과적 수술을 시행 받았다. 골절 손상은 회복되었으나 이후 좌측 상지 전체에 자발적으로 유발되는 지속되는 작 열통을 호소하였고, 통각과민(hyperalgesia), 기계적 이질통 과 냉각 이질통 등의 소견도 함께 관찰되었다. 통증 악화시 에는 숫자통증등급(numeric pain rating scale, NRS) 10점

중 9∼10점의 통증을 호소하였고, 일상생활은 불가능하였 으며, 대부분의 활동은 우측 상지에만 의지하였다.

이학적 검사상 상완이두근, 상완삼두근, 전완신전근 및

굴근, 손가락 내재근의 근위축이 발견되었고(Fig. 1), 어깨

외전, 굽힘, 내외전 및 외회전, 팔꿈치와 손목의 굴곡, 신전

그리고 손가락의 굴곡, 신전, 내전 및 외전을 포함한 환자의

상지 운동 기능은 5점 만점 중 1점으로 관찰 되었다. 적외

선 체열측정검사(infrared thermometry) 상에서 좌측 상지

및 손의 피부 온도는 우측에 비해 1

C 이상 낮게 관찰되었

다. 감각, 운동 신경 전도 검사 및 근전도 검사상에서 좌측

상완신경총 손상이 확진 되었다. 자기공명영상에서는 외상

으로 인한 좌측 흉추 1번 신경근의 6 cm 길이의 낭성 확장

(tubular dilation) 소견이 관찰 되었으며(Fig. 2), 좌측 전방

Fig. 3. Spinal cord stimulator.

Anterior-posterior and lateral im- ages demonstrating the lead was positioned at C3∼5 in the posteri- or epidural space.

삼각근 및 상완삼두근의 탈신경부종(denervation edema)을 의미하는 광범위한 조영 증강이 관찰되었다. 골주사 검사 (bone scintigraphy), 정량 감각 검사(quantitative sensory testing, QST), 정량 땀분비 축삭 반사검사(quantitative su- domotor axon reflex test, QSART) 등에서도 양성 소견이 관찰되었다. 이에 상완 신경총 손상으로 인한 좌측 상지의 복합부위 통증증후군 2형(CRPS type II)으로 진단 되었다.

한 달간 총 5회 이상의 성상신경절 블록(stellate ganglion block, SGB)과 경부 경막외 블록(cervical epidural block, CEB)이 시행되었고, 병행 약물치료로는 tramadol 150 mg, acetaminophen 1300 mg, pregabalin 300 mg 복용, fentanyl patch 12 mcg/h와 buprenorphine patch 10 mcg/h를 피부에 부착하였지만, 숫자통증등급은 8∼10/10 이하로 감소되지 는 않았다.

조절되지 않는 통증에 대해서 경부 척수자극술을 계획하 였고, 환자는 시술에 동의를 하였다. 환자의 체위를 복와위 로 한 후, C-arm 영상증강장치 유도 하에 제 4/5번 경추간 에서 피부 소독과 천자부 국소마취 후 14 G Tuohy 침으로 저항 소실법을 이용해 후방 경막외강(posterior epidural space)로 진입하였다. 조영제 투여 후 경막외강에 바늘 끝 이 위치함을 확인한 후 탐침(stylet)을 제거하고, 전극선 (octapolar electrode lead) 진입을 용이하게 하기 위해 유도 선(guidewire) 삽입과 제거, 목표 지점 확인 후 전극선을 경 막외강에 삽입하였다. 외부 시험자극을 통해 자극을 유도 하였고, 환자와 대화를 통해 가장 낮은 진폭으로 통증 부위 의 이상 감각(paresthesia)이 유발되는 곳에 전극선의 위치

를 세밀하게 조절하였다. 전극은 최종적으로 경추 제3∼5 번 부위의 후방 경막외강에 위치하였고 C-arm 영상증강장 치 하에 척수 중심에서 약간 좌측으로 위치됨을 확인하였 다(Fig. 3). 척수자극시에 숫자통증등급이 8/10에서 1∼2/10 으로 감소됨을 확인하였고, 1주일 뒤에 영구 척수자극기 (Restoresensor system

, Medtronic, Minneapolis, MN, USA)를 좌하복부의 피하지방층에 이식하였다. 척수자극기 거치 후 주파수 50 Hz, 자극너비(pulse width) 450 msec, 임피던스는 900∼1000 Ω으로 확인 되었다. 앙와위에서 최소 지각값 0.5 mA, 안정시 1.2 mA, 최대 한계치 2.0 mA, 그리고 앉거나 서있는 자세에서 최소 지각값 3.1 mA, 안정 시 3.2 mA, 최대 한계치 4.0 mA로 확인되었다.

6개월 후 숫자통증등급은 1∼2/10로 안정적으로 유지되 었으나, 날씨가 흐리거나 비가 오는 날에는 숫자통증등급 이 2∼3/10으로 증가하였다. 환자는 tramadol 150 mg, acetaminophen 1300 mg, pregabalin 150 mg, chlorphenesin 500 mg을 복용 하였고, fentanyl patch 12 mcg/h를 부착하 였다. 영구 척수자극기 거치를 통해 숫자통증등급의 감소, 항경련제(pregabalin) 용량의 감소, 그리고 buprenorphine patch 부착을 중단할 수 있었다.

고 찰

상완신경총 손상에 의한 신경병증 통증의 병태생리학적

기전이 명확히 밝혀지지는 않았지만, 많은 문헌 고찰을 통

해 외상에 의한 신경근 박리와 손상이 구심로 차단(deaffe-

rentation)을 유발하고 이것이 신경근 부위의 과흥분(hyper- excibility)을 일으키는 것으로 알려져 있다. 이런 구심로 차 단은 glutamate와 그 수용체의 증가 및 acetylcholine, γ- Aminobutyric acid (GABA), glycine 등의 감소를 유발하게 된다.

상완신경총 손상에 따른 신경병증성 통증과 구심로 차단 성 통증의 약물치료에는 삼환계 항우울제, 항경련제, 선택 적 세로토닌-노르에피네프린 재흡수 억제제, 및 국소 리도 카인 등이 있지만 통증완화 효과는 50% 미만으로 제한적 이다.

성상신경절 블록(stellate ganglion block, SGB), 상완 신경총 블록(brachial plexus block, BPB), 경부 경막외 블 록(cervical epidural block, CEB 등이 시도될 수 있으나 효 과는 일시적이다. 이들 치료에 반응하지 않는 통증에서 척 수 후근 진입부 절개술은 효과적인 치료가 될 수 있다. 척수 후근 진입부 절개술의 통증 완화 효과는 우수하다고 보고 되었지만, 기저 통증(background pain)에 의해 시간 경과에 따른 통증 완화 효과는 점차 감소하게 되고, 수술 자체가 전신마취와 척추후궁절제술(laminectomy)을 필요로 하기 때문에 운동 기능 악화의 위험성 또한 내포된다.

척수자극술의 기전은 아직 명확하게 알려져 있지 않지만 관문 조절설(gate control theory), 역행성 활성화, 척수시상 로의 전도차단으로 인한 유해자극의 직접적 차단, 척수상 부 고위중추를 통한 통증억제, 원심성 교감신경의 유출감 소, 억제성 신경전달 물질의 활성화, 신경화학적인 연구 결 과로 척수 후각(dorsal horn)에서 GABA의 수준 회복과 ad- enosine을 유리하도록 작용함으로써 신경병성 통증을 완화 시킨다는 다양한 연구 결과 등이 제시되고 있다.

Melzack 과 Wall의 관문 조절설은 감각로 손상에 의해 지속적으로 흥분되어 있던 척수 후근 세포들의 발화로 발생한 통증에 대해 일차적으로 척수 후각의 억제성 GABA와 acetylcho- line 작용의 증가, 하행성 경로의 탈억제를 통하여 통증 감 소 효과를 유지시킨다는 이론적 배경이다.

척수자극술에 있어 전극의 위치는 환자의 증상과 일치하 는 부분에 이식하는 것을 원칙으로 하여 상지에 증상이 있 는 경우에는 경추부, 하지의 증상이 있는 경우에는 흉추부 에 시행하게 된다. 상지와 안면부의 증상에는 전극을 경추 제3∼7번 부근, 요하지부의 증상에는 전극을 흉추 제8∼12 번 부근에 전극을 위치시키는데, 경추가 흉추와 비교해 가 동성이 더 크므로 경피적 방법에 의한 전극의 고정이 쉽지 만은 않다. 경막외 공간의 접근성에 따라 척수자극기의 전 극은 경피적 시술 방법과 후궁절제술을 통한 수술적 접근 방법이 가능하다. 경피적 시술은 전극 삽입 방법이 더 간단 하며 상처 부위의 최소화로 회복이 빠르고 국소마취로 시 술이 가능하여 바로 효과를 판정할 수 있다는 장점이 있다.

척수자극기 삽입에 따른 합병증으로는 전극 이동, 전극 단

절, pulse generator 장애 등의 하드웨어의 기능 이상에 의 한 것과 수술에 의한 출혈, 감염, 혈종 등이 있을 수 있다.

상완신경총 손상에 의한 난치성 통증의 치료에 있어 척 수자극술의 통증 경감 효과는 43∼100%로 다양하게 보고 되었다.

1974년, Zorub 등

의 연구에 의하면 상완신경총 손상 환자 8명 중 5명은 척수자극술에 효과적으로 반응하 지 않았다. 이러한 높은 실패율의 추정 원인으로는 손상된 상지의 감각 신경의 손실로 인해 통증 완화를 유도하는 정 상적인 수초신경섬유(myelinated fibers)의 활성화를 막았 기 때문인 것으로 저자는 추정하였다. 하지만 그 이후 몇몇 의 성공한 증례가 보고되었다. Bennet과 Tai

은 경추 제5∼

7번 부위에 척수신경자극기를 거치한 5명의 환자에서 13.5 개월간 추적조사를 하였고 만족할 만한 통증 완화를 얻었 다고 보고하였다. Piva 등

은 상하부 모두에서의 경부 척수 를 자극하기 위해 7개로 이루어진 전극을 이용한 척수신경 자극기의 거치를 통하여 4명 환자에서 성공적인 결과를 얻 었다고 보고하였다. 가장 상부의 전극은 경추 제2번에 위치 하였고 중간 부위의 4개의 전극은 경추 중간에 위치시켰으 며, 그 아래 나머지 2개의 전극은 흉추 제1∼2번 부위에 거 치하였다고 보고하였다. Lai 등

은 후근 진입부 절개술에도 불구하고 지속되는 난치성 통증 환자에서 상경부 척수신경 자극기(high cervical spinal cord stimulation)을 통해 성공 한 사례를 보고하였다. Chang Chien 등

은 경추 제2∼5번 과 제4∼7번 부위에 각각 총 2개의 전극을 이용한 성공 사 례를 보고하였다.

현재까지 보고된 문헌에서는 척수자극기 거치에 최적의 전극 위치와 개수는 확립되지 않았고, 통증이 여러 부위에 복합적으로 나타날 수 있으므로 두 개의 전극을 삽입하는 것 또한 효과적 일수 있지만, 많은 비용으로 인해 환자에게 경제적인 부담을 줄 수도 있다.

척수자극술 시행시 전극 위치 결정에 있어 가장 중요한 점은 이상 감각이 환자의 통증 호소 부위와 최대한 일치하 여 발생하도록 전극의 위치를 조정해야 한다는 것이다. 본 증례에서는 척수신경자극기의 전극이 경추 제3∼5번 부위 에 위치하였는데 자기공명영상에서 확인된 손상된 흉추 제 1번 신경과 상완신경총 보다 수 분절 상위에 전극이 위치하 여야 가장 이상적으로 통증을 완화할 수 있었다. 이러한 결 과들은 척수자극술이 통증 완화를 일으키는 기전으로 척수 수준의 억제작용(spinal inhibition)과 더불어 상척수수준의 억제작용(supraspinal inhibition) 또한 중요하게 작용하는 것을 간접적으로 시사하는 증거라고 생각된다.

저자들은 약물 투여와 신경 블록에 반응하지 않은 상완

신경총 손상에 의한 복합부위 통증증후군 2형에서 시행한

경부 척수자극술을 통해 만족스러운 결과를 얻을 수 있었

다. 척수자극술은 부작용이 적고 언제든 전극을 제거할 수

있는 가역성을 가진 시술로, 충분한 시험자극 기간을 갖는 다면 기존 치료에 불응성인 통증 완화를 통해 삶의 질 향상 에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 앞으로 경부 척수신 경자극기 삽입 시 전극 거치의 최적 위치와 개수에 대한 연구가 지속적으로 필요할 것으로 사료된다.

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