전방 경추 유합술에서의 PCB System의 임상적 경험
*국립의료원 신경외과, 안세병원 신경외과**
김성한·김호진·강재규·도종웅·이춘대**
==
== Abstract ====
Clinical Experience of Anterior Cervical Interbody Fusion with the PCB System
Sung Han Kim, M.D., Ho Jin Kim, M.D., Jae Kyu Kang, M.D., Jong Oung Doh, M.D., Chun Dae Lee, M.D.**
Department of Neurosurgery, National Medical Center, Seoul, Korea Department of Neurosurgery,** Ahn Se Hospital, Seoul, Korea
bjective：The purpose of the study was to evaluate the clinical and radiological results after discectomy and Lubboc bone graft in the surgical management of the cervical diseases with a new titanium interbody implant and integrated screw fixation(PCB) by anterior approach.
Methods：The authors retrospectively analyzed 28 cases of anterior cervical fusion with PCB system and Lubboc bone(xeno graft) from september 1998 to december 2000.
Twenty-eight patients with cervical diseases underwent decompression cervical lesion and followed from 5 to 27 months with a mean follow-up of 14 months. There patients were evaluated with clinically and radiologically at im- mediate postoperative period and at 3, 6, 9, and 12 months.
Result：The authors investigated the pre- and postoperative intervertebral disc space, clinical outcomes, radio- graphy fusion rate, and Cobb angle in the fixed segments by anterior approach. The lordotic angles and height of disc space were increased after the operation. The clinical outcome of patients follow-up was good or excellent result based on Odom’s criteria with improvement of clinical symptom in about 92.9% of the cervical diseases. Two patients showed loosening of the lower and upper cervical screw of PCB instruments, and two patients showed swallowing difficulty and wound infection
Conclusion：The PCB system is a new implant for anterior cervical interbody fusion in the degenerative cervical disease and disc herniations. It provides immediate stability and segment distraction. The results of this study in- dicate that the PCB system is safe, easy handling of hardware, less complications, high fusion rate, and has provide the keeping the intervertebral disc space height and lordotic angles.
KEY WORDS：PCB system・Cervical fusion・Lubboc bone.
서 론
전방 경추 수핵제거술 및 자가 골편을 이용한 경추 유합 술은 1955년 Robinson과 Smith21)에 의해 처음 문헌으로 보고된 이후, 퇴행성 경추질환, 그리고 여러 경추 척수병증
에 오늘날까지 널리 사용되어왔다7)14)22)28)
.
전방 경유 경추유합술은 높은 수술 성공률에도 불구하고 이식 골편 이탈(protrusion of bone graft) 및 함몰(coll- apse of bone graft)에 의한 합병증, 골유합부전, 가관절 (pseudoarthrosis)형성 그리고 수술 후 후발성 변형 등의 문제점들이 대두하였으며12)23)25)26)
, 이런 문제들을 해결하 고, 보완하기 위하여 다양한 모양과 기능을 가진 금속 고정 기구를 이용한 전방 경유 경추 유합술이 개발되었으며 이러
OOOO
*본 논문은 2001년 춘계학술대회에 발표되었음.
한 내고정기구의 사용은 골 유합율 및 안정성의 유지에 도 움이 되는 것으로 보고되고 있다1)2)11)20).
금속판 기구를 이용한 여러 내고정술 중 PCB system (titanium plate and cage system)을 이용한 전방 경추 유 합술은 위의 여러 단점을 보완함과, 동시에 수술 후 지속적 인 추체간격과 경추전방각도를 유지할 수 있으며, 여타 금 속 기구술에 비해 간편한 조작으로 수술시간을 단축시킬 수 있다. 이에 본원에서 외상 및 퇴행성 경추부질환에서 전방 경추 전방 유합술에 PCB system을 적용 후 이의 결과를 분석하여 문헌 고찰과 함께 보고 하고자 한다.
대상 및 방법
1998년 9월부터 2000년 12월까지 본원 신경외과에서 외상, 후방인대골화(ossification of posterior longitudinal ligament) 및 퇴행성 경추질환으로 PCB system을 이용한 전방 경유 경추체 유합술을 시행 받은 28명을 대상으로 하 였다. 전방 경유 경추 유합술을 시행 받은 추간(level)은 총 41추간(level) 이였으며, 추적관찰은 5~26개월로 평균 14.4개월, 진단은 모든 례에서 자기공명촬영, 단순 X-ray 를 시행하였다. 방사선검사상 경추체의 퇴행성 변화와 함께 수핵탈출에 의한 경우가 25례, 외상에 의한 전위 1례, 경 추 척수증(myelopathy) 1례, 분절성 후방인대골화 1례이 었다. 경추간 수핵 절제 후 수술 전 방사학적 소견에 따라 미리 선택한 PCB cage의 높이에 맞게 경추체 간격을 유지 하고, 수핵과 골극(osteophyte)을 제거한 후 Lubboc bone 을 cage에 채워 놓고, 수술 후 골유합은 방사학적으로 이 식 골과 추체간의 경향성 변화여부로 관찰, 척추 간격의 증 가여부, 그리고 경척추 전 만곡의 각도, 및 기타 합병증을 추적 관찰하였다.
결 과
1. 연령 및 성별
대상 환자 28명으로 성별은 남자가 20명, 여자가 8명 이 었으며, 연령 분포를 보면 29세에서 66세 까지고 평균 연 령은 50.4±14.3세이었다(Table 1).
2. 병소 및 신경학적 소견
수술 부위는 하나의 추간(single level)인 경우가 15례 이 었으며 다발성 추간(multiple level)인 경우가 13례로 모두 두개의 추간이었다(Table 2). 척추체제거술을 실시한 경우 는 없었다.
환자의 내원 당시 주증상은 경추체의 퇴행성 변화로 인 한 추간판 탈출증에 의한 신경근병증(radiculopathy)을 호 소하는 경우가 25례, 외상에 의한 신경근병증 및 척수증 (myelopathy)을 호소하는 경우가 1례, 후방인대 석회화(os- sification of the posterior longitudinal ligament)에 의한 경부동통 및 서서히 진행되는 근력저하를 호소하는 경우가 1례, 그리고 경추 척수증을 호소하는 경우가 1례이었다. 이 중 신경근병증 환자 중 5례, 그리고 후방인대 석회화 환자 1례에서 경도의 근력 저하의 소견이 보였다.
3. 수술방법
수술은 Smith-Robinson 술식에 따른 좌측 혹은 우측 경 부 전방을 경유하여 흉쇄 유돌근(sternocleidomastoid mu- scle)과 경동맥(carotid artery)의 내측과 기도와 식도의 외측으로 접근 한 뒤, C-형 영상 증폭 장치로 수술 부위를 확인한 다음, 추간판 제거 및 상・하 추체종판을 박피술 후, 수술 전 방사선학적 소견에 따라 미리 선택한 PCB cage에 Lubboc bone을 cage에 채워 넣고 나사못 고정술을 시행 하였다.
4. 수술 후 결과 분석
수술 후 모든 환자에서 증상 호전이 보였으며, 연령 및 성 별분포, 부위별 분류, 수술 후 합병증 및 골유합 유무와 수 술 전・후 경척추체 간격의 변화, 그리고 경척추 전 반곡의 각도를 후향적으로 비교 분석하였으며 추적 기간은 단순 측 면 방사선 사진으로 내원 당시, 수술 전, 수술 당일, 수술 후 3, 6, 9, 12, 18, 및 24개월에 걸쳐 조사 하였다.
수술 전・후의 경추체 간격의 비교는 수술 전 경추체의
Table 2. Involved levels One level No. of
patient(%) Two level No. of patient(%) C3-4 1( 3.6) C3-4, 4-5 4(14.3) C4-5 4(14.3) C4-5, 5-6 7(25) C5-6 8(28.6) C5-6, 6-7 2( 7.1) C6-7 2( 7.1)
Total 15(53.6) 13(46.4) Table 1. Age and sex distribution
Age/sex Male Female Total(%)
<30 1 0 1( 3.6)
30-39 3 1 4(14.3)
40-49 6 2 8(28.5)
50-59 7 3 10(35.8)
>60 3 2 5(17.8)
Total 20(71.4%) 8(28.6%) 28(100)
간격을 기준으로 수술 후 Bishop 등5)이 제시한 골유합 분 절에 포함되는 척추체중 가장 위 척추체의 상부 말단(the superior endplate of the upper most vertebral body)과 가장 아래 척추체의 하부 말단(the inferior endplate of the lowest vertebral body)의 중심을 잇는 선을 그은 후 높이 를 측정, 경추체 간격을 비교하였으며, 상하 단면(endplate) 의 평행선 사이의 방사선 사진을 기준으로 하였다(Fig. 1).
골유합의 진단은 방사선 소견상 추체간의 경화성 변화 여 부로, 경화성이 있는 경우를 유합(union)이라고 명명하고, 수술 3개월 후에도 경화성이 보이지 않거나 선상 공백(li- near lucency)이 있는 경우는 지연 유합(delayed union)이 라고 하였으며, 수술 후 12개월 후에도 경화성이 보이지 않거나, 선상공백이 있는 경우는 불유합(non-union)이라 고 하였다. 수술 환자 28례중 골유합은 20례(72.4%), 지 연 골유합은 6례(21.5%), 그리고 불유합을 보이는 경우가 2례(7.1%)였으며, 수술 후 골유합 정도는 93.9%의 결과 를 얻을 수 있었다(Table 3). 그리고 골유합이 명확하지 않 는 경우 전산화 단층 촬영술(computer tomography)을 통 해 골유합을 확인 할 수 있었다(Fig. 3).
척추 전만곡의 각도는 Cobb 방식에 따라 분석하였으며, 분절에 포함되는 척추체중 가장 위 척추체의 상단 말단과 가 장 아래 척추체의 하부 말단에 평행하는 선을 긋고 이 선과 수직을 이루는 선들이 만나는 부분에서 각도를 측정하였다.
수술 전 척추 전만곡의 각도는 평균 0.8°이었으나 수술 후 전만곡의 각도는 평균 4.25°로 전체적으로 약 3.45° 증가 소견을 보였다(Fig. 2). 수술 후 임상적 평가는 Odom’s 기
Table 5. Surgical complications
Complication No. of patients Migration of screw 2 Wound infection 1 Swallowing difficulty 1
Total 4 Table 4. Outcomes of the patients(Odom. et al18))
Grade Crieteria No. of
patient(%) Excellent Complete relief of symptom with
full activity 8(28.6) Good Partial relief of symptom with full activity 18(64.3) Fair Improvement but limitation of activity 2( 7.1) Poor No improvement or deterioration
after surgery
0 Table 3. Post-operative results of fusion
Type No. of patient(%) Union 20(71.4) Delayed union 6(21.5)
Non-union 2( 7.1)
Total 28(100) Pre-op Post-op Last 9
8 7 6 5 4 3 2 1 0
Height(mm)
C3-4 C4-5 C5-6 C6-7
Fig. 1. The changes of height of the intervertebral disc space (mean value).
Cobb angle
Pre-op Post-op Last
4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
Fig. 2. The change of angle in the fixed segment.
Fig. 3. Axial CT scan demonstrat- ing viable bone material within the cage 6 months after operation.
준18)에 의하여 92.9%에서 증상 호전이 있었다(Table 4).
5. 수술 후 합병증
수술 후 PCB system과 관련된 합병증은 나사이완이 있 는 2례의 경우와, 수술시 과도한 견인술로 인한 연하 곤란 (swallowing difficulty) 1례, 그리고 수술 부위의 감염(wo- und infection) 1례가 있었다(Table 5).
고 찰
외상성 또는 퇴행성 경추 질환에 있어 전방 경유법을 이 용한 추간판 제거술과 장골편을 이용한 골유합술에 대해 1955년 Robinson21)이 처음 기술한 이후, 여러 저자들에 의해 수술 후 가관절(pseudoarthrosis), 이식골편의 탈출 (migration of bone graft) 및 함몰(collapse), 수술 후 전
Fig. 5. Case 2. A：Lateral roetge- nogram taken 6 weeks after an- terior interbody fusion with PCB instruments demonstrating a loos- ening of the lower cervical screw of PCB instruments. Case 3. B：At 3 months after operation, a loos- ening of the upper cervical screw is noted.
A AA
A BBBB
방 굴절 등의 합병증이 빈발하여 변형된 Robinson 수술법 이 여러 저자들에 의해 발표되었으며3)5)15)16), 이에 단점을 보완하기 위해 1964년 Bohler와 Gaudermak 등6)이 처음 으로 경추 골절에서 전방경유 금속판 사용을 보고하였으며, 이후 1975년 Orozco19)가 H-plate(forerunners of the contemporary locking plates)를, 1986년 Caspar10)에 의 한 소개된 양피질 나사(bicortical screw)인 Caspar Tra- pezial Osteosynthetic Plate와 같은 해 Morscher 등17)이 소개한 한쪽피질나사(monocortical screw)인 Cervical Sp- ine Locking Plate를 사용하므로 서, 이 후 외상 및 퇴행성 경추체 질환에 널리 사용하게 되었다. 그러나 판-나사 시 스템을 이용한 고정술은 수술 후 초기의 불안정성 및 이식 골편의 탈출을 방지할 수 있는 장점이 있으나, 단순 골 유 합술과 비교해서 수술시간의 증가, 금속판 및 나사못의 사 용으로 인한 수술 중과 수술 후의 합병증인 나사못의 이완, 금속판의 골절, 잠금 나사의 고정 실패, 양피질 나사못 고 정시 반드시 후방 피질을 반드시 통과하여야 하므로 척수 손상의 위험성 등이 있어, 수술 중 이런 합병증을 줄이기 위 해 척추체의 길이 및 양피질 나사못의 길이를 정확히 측정 하여 알맞은 나사못의 선택, 수술부위의 fluroscope의 확 인 등 세심한 주의가 필요하다. 이러한 내부 금속판 기구의 발달로 인해 전방 경유 경추 유합술 후 외부 경성 고정기 (philadelphia collar) 및 Halo vest brace 같은 외고정의 문제점을 해소할 수 있다. 전방 경추 감압술 후 경추간 유 합술시 골유합술만 시행한 경우 수술 후 이식 골편의 이탈 및 함몰, 초기의 불안정성, 전 만곡의 각도 변화, 그리고 추 간판 간격의 감소로 인한 신경근의 재압박 증상 등의 여러 문제점이 보고되었으며4)5)9)24)27)
, 이러한 문제점을 해결하기 위해 골유합술 후 금속판 고정술이 시도되었으며, 골유합술 만 시행하였을 때의 합병증을 감소시키고 수술 후 조기거 동을 가능하게 함으로서 입원기간의 단축, 등 장기간의 입 원으로 인한 경제적 문제 및 합병증을 크게 감소시키지만, Gassman 등13)은 후방 구조물이 유지된 경우에는 골유합술 까지만 하였을 때 금속판 사용 군과 비교시 유의한 차이는 없다고 하였으며, Bohman 등8)과 다른 저자들도 비슷하게 보고하는 등, 아직까지 경추증 수술에 골유합술 후 금속판 의 사용여부에 논란이 있다.
본원에서 시행한 전방경유 경추유합술에서는 그동안 사용 되어온 판-나사못 금속판 시스템에 요추부에 사용되어지는 cage system을 적용한 일체형의 PCB system(cervical plate cage system)을 적용하므로서, 기존의 내고정기구와 비교시 간편한 수술적 조작과 함께 cage의 상부연이 볼록한 모양으로 되어있어 축방향의 무게(weight bearing axis)에
위치하여 압박력(compression force)을 중화시킴으로 고 정나사에 대한 힘을 감소, 나사이완 등의 위험을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 회전축(center of rotation)의 가장 가까이 위치하며, cage의 전방 및 상・하 방향으로 개구되 어 있어 골융합이 가능하게 하였으며, 상부 고정판의 구조 학적으로 후방으로 굴곡되어, 추체에 대한 접근성을 높여 척추체의 안정성을 높이므로서, 경추의 전 만곡의 각도유지 및 추체간(intervertebral space)의 간격을 유지시켜주는 것으로 관찰되었으며, 또한 금속판과 cage 일체 형으로 수 술 중 과도 삽입으로 인한 척수손상을 예방할 수 있을 뿐 만 아니라, 후방탈출(retropulsion)의 우려가 없다. 간편한 수술 조작으로 인해 수술 시간을 줄일 수 있으며, 장골 골 편대신 Lubboc bone을 사용하므로 서 수술 후 골편 채취 로 인한 공여 부위의 통증 및 염증의 합병증이 없다. 그러 나 PCB system에서 여타 다른 판-금속나사 기구에 비해 골유합 정도를 방사학적 소견으로 정확하게 판독하기에는 어려우며, 이를 위해 전산화 단층 촬영술을 시행 함으로써 골유합 정도를 정확히 확인할 수 있었다. 골유합 실패시 나 사못 이완과 함께 cage 이탈이 일어날 수 있으며, 이로인 한 주위 연조직의 손상 가능성이 있다. 대개의 경우 단순 추 간판 탈출증에만 한정된 적응증을 가지며, corpectomy시 사용할 수 없다는 단점이 있다.
본원에서 평균 14.4개월까지 추적 관찰 환자 중 금속판 과 나사못에 의한 합병증은 나사이완의 경우 2례가 관찰되 었으며, 경미한 연하곤란 및 이물감을 호소하는 경우와 수 술부위의 감염으로 인한 분비물(discharge)로 인한 문제 가 각각 1례씩 발견되었으며, 추체 간격도 수술 전에 비하 여 증가된 소견을 유지하고 있으며, 경추의 전 만곡의 각도 역시 수술직 후와 비교시 비슷하게 유지되고 있었다. PCB system은 아직까지는 다른 금속 내고정 기구와 비교시 장 기간 관찰 및 추적검사가 더 필요하며, 현재까지 시행 받은 환자 중 추적 관찰한 결과 술 후 증상이 호전된 후 재발 및 합병증이 여타 수술에 비하여 적었으며 그리고 비교적 양호 한 유합율을 가지며, 금속판-나사못 고정술의 장점을 함께 지니며 간편한 조작술에 의한 수술시간의 단축, 및 조기 거 동으로 인한 입원 시간의 단축 등의 장점을 지니므로 경추 부 퇴행성 변화 질환 및 외상에 좋은 수술 적응증이라고 생 각된다.
결 론
최근 본원에서 외상과 추간판 탈출증을 포함한 퇴행성 경 추질환에서 PCB system을 이용한 경추부 전방 융합술을
시행 받았던 28명, 41추간(level)을, 평균 14.4개월간 수 술부위의 경추체 간격, 골유합 정도, 경척추 전반곡의 각도 를 후향적으로 추적 검사한 결과를 분석하였다. 추적 관찰 기간이 불충분한 연구로, 추후 장기간의 추적 및 관찰이 요 하는 상태이지만, 다음과 같은 결론을 얻었다.
1) 수술 기구의 조작성에 있어서 간편하여 수술시간을 단 축시킬 수 있었다,
2) 골편 채취로 인한 공여 부위의 통증 및 염증의 합병증 이 없었다.
3) 축 방향의 힘(axial loading)을 구조적으로 잘 분산시 키며 나사못 이완 등의 위험요소를 감소 그리고 후만 곡으 로의 파열 우려가 없다.
4) 조기 보행이 가능하므로 장기 입원으로 인한 경제적 손실을 막을 수 있다.
5) 후방 관절 유지 및 경추체간의 높이를 유지할 수 있다.
6) 골유합 실패시 PCB기구와 나사못의 이탈이 함께 일어 날 수 있으며, 단순 추간판 탈출증 에 한정된 적응 점을 지 닌다.
7) 추적 관찰기간이 짧았으며 추후 장기간 추적 관찰이 필요할 것으로 생각된다.
•논문접수일：2001년 5월 2일
•심사완료일：2001년 10월 27일
•책임저자：김 성 한
100-196 서울 중구 을지로 6가 18-79 국립의료원 신경외과
전화：02) 2260-7185, 전송：02) 2271-2708 E-mail：[email protected]
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