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청소년기 척추전방전위증의 치료
이 춘 성
울산대학교 의과대학 서울중앙병원 정형외과학교
Treatment of Spondylolisthesis in Children and Adolescents
Choon-Sung Lee, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, University of Ulsan, College of Medicine, Asan Medical Center, Seoul, Korea – Abstract –
In spondylolisthesis of children and adolescents, the main cause of deformity is not the percentage of slippage, but the lum- bosacral kyposis. Slip angle is of significant help in determining the lumbosacral kyphosis and the likelihood of further progres- sion of slippage. Reduction has been considered unnecessary by many authors because of the reliability of in situ fusion. How- ever, in severe cases, posterior arthrodesis is stressed in distraction and seems hardly able to stabilize the instability. An optimal reduction would place L4 parallel or lordotic in relation to the sacrum. Several unresolved questions remain : How should the reduction be achieved? Should the reduction be stabilized by internal fixation systems? What kind of fixation device provides the best stabilization?
Key Words : Slip angle, In situ fusion, Reduction, Adolescents
Journal of Korean Spine Surg.
Vol. 8, No. 3, pp 345~349, 2001
S p o n d y l o l i s t h e s i는 dysplastic (congenital), isthmic (spondylolytic), degenerative, traumatic, pathologic 의 다섯 가지 형태로 구분할 수 있다(Newman 1965, Wiltze 1973).
청소년기에는 type I (dysplastic)과 type II (isthmic)가 주 로 문제가 된다.
Dysplastic type은 lumbosacral articulation의 선천적인 기형에 의하여 발생하며 전체 s p o n d y l o l i s t h e s i s의 1 5 ~ 2 0 %를 차지한다. Facet joint orientation의 변화, S1 superior dome의 이상 등으로 인하여 L 5가 S 1으로 앞으 로 전위되면서 발생한다. Posterior arch는 i n t a c t하므로 전 방으로 전위되면서 신경을 눌러 spinal stenosis 증상이 나 타나게 된다. 전방으로 전위되는 정도는 대개 3 5 %를 넘 지 않는다.
Isthmic type은 f e t u s나 출생시의 n e w b o r n에서는 발견 되지 않기 때문에 출생 이후 외상 등과 관계가 있다고
생각된다. 현재까지 보고된 가장 나이 어린 환자는 생후 4개월된 환자이다. Spondylolisthesis 가 사람에서만 발견 되며 Scheuermann’s disease 등에서 발생 빈도가 높은 점 으로 미루어 marked lumbar lordosis, rotational stress 등이 발생과 관계가 있을 것으로 생각된다.
성인 백인 남자의 경우 5 ~ 8 %의 유병율( p r e v a l e n c e )을 보인다. 유병율은 연령 및 성장( g r o w t h )과 밀접한 관계 가 있어 6세에는 4%의 유병율을 보이다가 14세가 되면 성인과 같은 유병율을 보인다. 또 유병율은 race, sex 등 에 따라 차이를 보인다. 백인 성인 남자에서는 6.4%, 흑 인에서는 2 . 8 %의 유병율을 보이는 반면 에스키모에서 는 26~50%의 유병율을 보인다. Lytic defect의 빈도는 여 학생에서 남학생의 절반 정도이지만 high grade slippage 의 빈도는 여학생에서 남학생의 4배의 빈도를 보인다.
1. Evaluation
청소년기의 s p o n d y l o l i s t h e s i s에서는 t r a n s l a t i o n의 정도 와 lumbosacral kyphosis의 정도의 두가지를 평가하게 된 다. 흔히 M e y e r d i n g’s grade로 평가하는 t r a n s l a t i o n의 정 도에 주로 관심을 가지지만 , 더욱 중요한 것은 l u m- bosacral kyphosis의 정도이다. Lumbosacral kyphosis를 평 가하는데 가장 좋은 index는 sacral angle이다. 정상인에 서 slip angle은 0도 이하이어야 한다. Dubousset는 sacral angle 대신 lumbosacral angle 을 이용하여 청소년기의 s p o n d y l o l i s t h e s i s를 두 가지 형태로 분류하였다. 정상인 의 lumbosacral angledms 90~110도 이다. Lumbosacral a n g l e이 1 0 0도 이상인 경우 spondylolistehsis with hori- zontal sacrum으로, 100도 이하인 경우 s p o n d y l o l i s t h e s i s with vertical sacrum이라고 분류하였다. 전자는 증상도 별로 없고 수술적 치료가 필요없는 반면, 후자는 s l i p progression이 계속 진행하고, neurologic impairment, cos- metic 및 functional disability가 나타나기 때문에 대부분 수술적 치료를 요한다고 하였다.
Slippage의 정도가 심한 환자는 간혹 비정상적인 보행 양상을 보이는데 hamstring tightness와 lumbosacral tight- ness의 두 가지 요소가 관계가 있을 것으로 생각된다.
2. Natural history
대부분의 환자에서 slippage의 정도는 30~50%이다. 일 반적으로 spondylolisthesis 환자의 s l i p p a g e의 s e v e r i t y는 발견 당시에 이미 90% 정도 결정되어 있으며 추시 과정 에서 일어나는 further slippage는 10% 미만에 불과하다.
또 대부분의 spondylolysis 환자는 slippage와 무관하다고 생각된다. 청소년기 환자를 성인까지 추시한 결과 요통 (91%), 방사통(55%), 신경증상( 1 8 % )의 빈도가 현저히 높은 것으로 나타났다.
청소년기 Spondylolisthesis 환자의 natural history에서 는 중요한 것은 1) slip progression 과 2) pain 등의 임상증 상 발현 여부의 두 가지이다.
Slip progression
Slip progression 이 일어나는 빈도는 10% 미만으로 (4~5% 정도) 그다지 높지 않은 것으로 생각된다. 하지만 growth spurt, female, initial slippage >50% 인 경우에는 slip progression 이 일어나므로 주의를 요한다 . 또 l umbosacral kyphosis가 심한 경우에도 further slippage의 가능성이 높다. Dome shaped S1, trapezoidal L5의 경우에 도 slip의 가능성이 높은데 이러한 소견이 slip의 원인인
지 결과인지는 분명치 않다. 일단 성장이 끝난 이후에는 progression의 가능성이 떨어진다.
임상증상
Pain이 가장 흔한 증상이며 slippage의 정도가 심한 환 자에서는 neurologic deficit, hamstring tightness, bladder or bowel dysfunction 등의 소견을 보이기도 한다.
3. Management
청소년기의 spondylolisthesis 환자는 1) pain, 2) radicu- lopathy, 3) gait disturbance with hamstring tightness, 4) cosmetic dissatisfaction, 5) neurologic deficit 때문에 치료 를 요하게 된다.
치료 방법으로는 no treatment, observation, limitation of activities, exercises, bracing, casting, repair of pars defect, fusion, decompression, reduction of slippage 등 다양한 방 법들이 사용되고 있다. 가장 적절한 방법은 임상증상, 연령, growth potential, 이학적 소견, slippage의 정도, lumbosacral kyphosis의 정도를 참고하여 결정해야 한다.
치료 방법을 결정할 때 Wiltze 등이 제시한 다음과 같은 지침이 가장 많이 인용된다.
① 25% 이하의 slippage, 증상이 없는 경우 : 10세 이전 에는 1년에 2~3번, 15세 까지는 1년에 2번, 그 이후는 1 년에 한번 방사선 검사를 통하여 further slippage가 있는 지 추시한다.
② 26~50%의 slippage를 보이면서 증상이 없는 경우 : 1)과 같은 원칙으로 추시한다. 단지 미식축구, 체조 등의 격한 운동은 피하도록 주의를 준다.
③ 50% 이하의 slippage를 보이면서 증상이 있는 경우 : 2)와 같은 원칙으로 치료하되, 증상이 심한 경우 비수 술적인 치료 방법(exercise, brace, activity modification)을 고려한다. 만약 증상이 심하면 fusion도 고려한다.
④ 성장과정에 있는 환자에서 50% 이상의 slippage : 증상 유무에 관계없는 수술적 치료를 고려한다.
비수술적인 치료
Brace, exercise 등의 비수술적인 치료 결과는 대상 환 자의 2 / 3에서 결과가 좋은 것으로 입증이 되어 있다.
TLSO, LSO, antilordotic brace 등의 보조기, hamstring stretching, abdominal strengthening, pelvic tilts 등의 exer- cise program 등이 많이 사용되고 있다.
수술적인 치료
수술적 치료의 적응증은 다음과 같다. 1) 정상적인 활 동이 제한을 받을 정도로 증상이 심한환자에서 비수술 적인 치료로 호전이 없는 경우, 2) growing children에서 50% 이상의 slippage거나, 성장이 끝난 환자의 75% 이상 의 slippage에서는 증상이 없어도 수술적인 치료를 고려 한다. 그 밖에도, 3) 신경 증상을 보이는 경우, 4) slippage 및 muscle spasm으로 인하여 postural and gait abnormali- ties를 보이는 경우에는 수술적인 치료를 고려한다.
치료 방법을 결정할 때 고려해야 할 두 가지 중요한 요 소는 1) Meyerding의 grade에 따른 slippage(translation)의 정도와 2) spondylolisthesis 가 있는 부위에서의 l u m- bosacral kyphosis의 정도이다. 둘 가운데 더 중요한 것은 lumbosacral kyphosis 이다. Lumbosacral kyphosis는 s l i p angle, lumbosacral angle 등 여러 가지 방법으로 측정할 수 있다.
청소년기의 spondylolisthesis의 치료에 관해서는 이견 ( c o n t r o v e r s y )이 많다. Controversy가 있는 i s s u e들은 1 ) fusion을 해야 할 부위, 즉 L5-S1을 fusion할 것인지 아니 면 L4-S1까지 fusion할 것인지, 2) reduction을 하는 것이 좋은지, 3) decompression을 할 것인지, 4) anterior fusion 이 필요한지, 5) instrumentation을 해야 하는지, 6) 수술 후 i m m o b i l i z a t i o n을 해야 하는지, bed rest를 어느 정도 해야 하는지 등에 관해서이다. 문헌 고찰을 하다 보면 같은 issue에 관해서도 전혀 다른 결론을 이야기하는 논 문들이 많아 어떤 것이 옳은지 판단하기 쉽지 않다. 이 들 issue에 관해서 좀 더 알아본다.
S p o n d y l o l i s t h e s i s의 수술적 치료의 가장 기본적인 방 법은 autogenous iliac bone graft를 이용한 bilateral pos- terolateral fusion이다. 만약 slippage가 50% 이하인 경우 는 L5-S1 fusion으로 충분하고, 50% 이상인 경우는 L 4 - S1 fusion을 하게 된다. Posterolateral fusion은 in situ로 할 수도 있고 reduction 후에 할 수도 있다. 중요한 것은 가 급적 decompression을 하지 않도록 노력해야 한다는 점 이다. Decompression은 instability를 더욱 심하게 만들기 때문이다. Wiltze 등은 slippage의 정도가 50% 이상으로 심하고 sciatica, neuroligic deficit가 있는 경우에도 굳이 decompression을 하지 않고 in situ fusion 만으로 좋은 결 과를 보고하고 있다. Wiltze 이외의 여러 저자들도 50%
이상의 high grade slip에서 in situ fusion만을 이용하여 우 수한 결과를 보고하고 있다.
D e c o m p r e s s i o n
청소년기의 s p o n d y l o l i s t h e s i s에서 f u s i o n을 하지 않고 decompression만 하는 것(Gill’s operation)은 절대 금기이 다. Instability가 심해지고 further slip progression이 일어 날 수 있기 때문이다. Decompression에 관해서는 크게 두 가지 의견이 있다. 한 가지는, 전술한 Wiltze 등과 같 이, fusion이 되면 neurologic dificit, hamstring tightness 등 이 저절로 좋아지기 때문에 굳이 decompression을 할 필 요가 없다는 의견이며, 다른 한 가지는 neurologic deficit 가 있는 경우에는 decompression을 해야 한다는 의견이 다. 전자를 주장하는 Wiltze, Rothman 등은 motor, senso- ry deficit은 일단 f u s i o n이 s o l i d하게 되면 호전이 되며, abnormal posture도 fusion mass가 g r o w t h에 따라 점점 remodelling되면서 좋아지기 때문에 decompression을 할 필요가 없다고 이야기한다 . Dubousset도 그가 고안한 gradual traction reduction technique을 이용하여 치료한 경우 decompression이 거의 필요없었다고 주장하였다.
Instrumentation이 많이 사용되는 최근의 경향은 motor deficit, radicular pain, bowel and bladder dysfunction이 있 는 경우에는 decompression을 하는 것이 일반적이며 이 경우 i n s t r u m e n t a t i o n을 이용하여 견고한 고정 및 f u s i o n 을 한다. 반면 hamstring tightness나 gait disturbance 등은 반드시 decompression을 해야 하는 것은 아니다. 견고한 고정이 이루어지는 경우 대부분 호전되기 때문이다.
좀 더 s o l i d한 f u s i o n을 얻기 위하여 anterior fusion을 하 는 경우도 있다. Anterior fusion은 separate stage로 하거나 posterior approach의 일부로 P L I F을 통하여 하는 경우가 있다. 이 밖에도 Bohlman 등은 high grade slip에서 f i b u l a r strut graft를 이용하여 L 5와 S1 body를 고정하는 방법을 발표한 바 있다. Dubousset 등은 lumbosacral kyphosis가 충분히 l o r d o s i s로 교정되지 않는 경우 posterior fusion만 으로는 부족하기 때문에 anterior fusion을 c o m b i n e하였다.
R e d u c t i o n
특히 grade III, IV 의 high grade slip에서 중요한 issue 로, 가장 이견이 많은 issue이다. High grade slip에서 어떤 저자들은 reduction에 따른 neurologic complication rate가 높기 때문에 reduction을 하지 말 것을 주장한다. 이들은 in situ fusion을 잘 하고 충분한 i m m o b i l i z a t i o n을 하면 reduction한 것과 같은 결과를 얻을 수 있다고 주장한다.
이와 같은 주장의 예로, 2000년 J P O에 발표된 Alfred I.
Dupon Institute의 Grzegorzewski 등의 논문을 들 수 있다.
이 논문에 따르면 grade III, IV의 환자 2 1명을 ‘in situ fusion of L4 to S1’으로 치료한 결과 거의 대부분의 환자 에서 만족할 만한 결과를 얻었다고 보고하고 있다. 이들
은 1 1 ~ 6 0 %에 달하는 neurologic complication을 굳이 감 수하면서 r e d u c t i o n을 시도할 이유가 전혀 없다고 주장 한다. Poussa (Spine, 1993) 등도 high grade slip에서 in situ fusion without reduction과 instrumented reduction을 비교 한 결과 치료 성적에서 전혀 차이가 없으므로 되도록 in situ fusion을 할 것을 주장했다.
반면 반대 입장을 주장하는 저자들은 1) ‘in situ fusion without reduction’은 solid fusion이 되었어도 slip angle 이 5 5도 이상 또는 s l i p p a g e 가 50% 이상인 경우에는 1 0 ~ 4 5 %에서 slip progression의 가능성이 있기 때문에 reduction을 해야 한다고 이야기한다. 2) 또 in situ fusion 만 하는 경우 pseudolarthrosis rate도 많게는 25% 까지 높 게 보고되고 있기 때문에 reduction을 해야 한다고 이야 기한다. 이들은 조심스럽게 r e d u c t i o n을 하면 안전하기 때문에 r e d u c t i o n을 포기할 이유가 없다고 주장한다. 3) 또 neurologic complication의 경우 in situ fusion에서도 6%까지 보고되고 있기 때문에 neurologic complication을 줄이기 위해서 in situ fusion을 해야 한다는데 찬성하지 않는다. 4) 마지막으로 sagittal alignment를 좋게 하기 위 해서는 reduction을 해야 한다는 것이다.
다시 한번 정리하면 r e d u c t i o n을 주장하는 사람들은 r e d u c t i o n을 통하여 1) pseudoarthorosis rate를 줄일 수 있 고, 2) deformity를 s t a b i l i z e함으로써 postoperative slip pro- g r e s s i o n을 막을 수 있으며, 3) fusion extent를 줄일 수 있 고, 4) costmetic deformity를 좋게 할 수 있고, 5) acute postoperative cauda equina syndrome을 예방할 수 있다고 이야기한다. 하지만 Lonstein 등은 문헌 고찰을 통하여 이러한 문제들이 in situ fusion에서 꼭 더 많이 발생하는 것도 아니고, reduction을 한다고 해서 이러한 문제들이 줄어드는 것도 아니라는 점을 분명히 밝혔다. 따라서 high grade slip에서 in situ fusion이 좋은지, reduction을 하 는 것이 좋은지는 좀 더 연구를 해야 하는 문제이다. 일 반적으로 50% 이상의 s l i p에서는 r e d u c t i o n을 시도하는 것이 最近의 경향이다. Spondyloptosis와 같은 high grade s l i p에서 r e d u c t i o n을 시도하는 것은 neurologic risk가 높 기 때문에 L5 vertebrectomy를 시도하는 경우도 있다.
Reduction의 목적은 전술한 바와 같이 translation의 정 도를 호전시키는 것 보다는 lumbosacral kyphosis를 호전 시키는 것이다. L4가 sacrum에 대해서 lordotic position에 있어야 만족스러운 reduction을 얻었다고 할 수 있다.
Reduction을 위해서 halofemoral traction, cast reduction, instrumentation, combined anterior and posterior approach 등 여러 가지 방법들이 고안되어 있다 . Instrumented reduction의 가장 큰 문제점은 L5 nerve root의 traction에 의한 신경 손상이다. 이 합병증은 일단 발생하면 대개 permanent한 양상을 보인다. 또 lumbar spine 전체에 걸친
distraction reduction을 시도하는 경우도 있는데 이 경우 lumbar lordosis가 감소될 위험이 있으므로 주의를 요한 다. 하지만 이 방법을 주장하는 사람들은 L 1 - S 1의 l o n g lever arm을 이용한 distraction이 ligamentotaxis 효과를 나 타내기 때문에reduction에 가장 효과적이며 short sement distraction과는 달리 focal kyphosis를 초래하지 않는다고 이야기한다.
Scaglietti, Dubousset 등은 high grade slip 에서 c a s t r e d u c t i o n이 효과적이라고 주장한다. Risser frame 등을 이용하여 hyperextension 상태에서 gradual reduction하고 cast immobilization함으로써 어느 정도의 reduction을 얻 을 수 있고 c a s t를 한 상태에서 L 4 - S 1의 in situ fusion을 하는 방법이다. Dubousset 등은 이 방법으로 i n s t r u m e n t 를 사용하지 않고 s p o n d y l o p t o s i s와 같은 심한 s l i p도 효 과적으로 치료할 수 있었다고 하였다.
Pedicle screw 등의 i n s t r u m e n t a t i o n을 이용한 r e d u c t i o n 도 많이 시도되고 있다. 하지만 long term results는 아직 확실히 보고되지 않고 있다. Instrumentation을 이용한 r e d u c t i o n에는 translational force 가 이용된다 . 하지만 screw loosening 등의 문제가 생기기 때문에 translational r e d u c t i o n은 가장 unreliable method 로 생각된다. 최근 instrument를 이용한 좀 더 radical한 수술방법들이 많이 보고되고 있다. Shufflebarger 등은 decompression, dis- t r a c t i o n을 이용한 reduction, sacral dome excision, PLIF, pedicle screw instrumentation with L5-S1 fusion의 방법으 로 우수한 결과를 얻었다고 보고하였다.
정리하면 最近 청소년기의 s p o n d y l o l i s t h e s i s에서는 posterolateral sufion이 treatment of choice이며 slip의 정도 가 50% 이하인 경우는 L5-S1 fusion, 50% 이상인 경우는 L4-S1 fusion을 하게 된다. Reduction 여부에 대해서는 이 견이 있어 연구자에 따라서 in situ fusion, Risser frame reduction with cast immobilization with fusion, instrument- ed reduction 등의 방법이 사용되고 있다.
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