협부형 척추전방전위증에 대한 후방가동관절 이용한 골유합술 및 척추경나사못 고정술의 수술적 결과
조선대학교 의과대학 신경외과교실
김 찬·이승명·신 호
=
=
=
= Abstract = = = =
Surgical Results of Patients with Isthmic Spondylolisthesis with Transpedicular Screw Fixation and Posterior Lumbar Interbody
Fusion Using Posterior Movable Segment
Chan Kim, M.D., Seung Myung Lee, M.D., Ho Shin, M.D.
Department of Neurosurgery, Collage of Medicine, Chosun University, Gwangju, Korea
bjective ：Posterior lumbar interbody fusion(PLIF) provides the favorable outcome to degenerative lumbar disease, especially isthmic spondylolisthesis. To determine the long-term effect of PLIF using psterior movable segment, we analysed the results of follow-up radiologic changes and surgical outcome retrospectively
Patients and Method ：During the past 11 years(1989. 1.-1999. 9.), 148 patients with symptomatic lumbar spon- dylolisthesis were managed at our department and the clinical wants were throughly recieved and final outcome is determined at last follow up. PLIF using antogenous bone(posterior movable segment, iliac bone and rib) were performed in 106 case.
Results ：After an average follow-up period of 33 months(range；15-58 months), the results were excellent in 66 cases, good in 37 cases, fair in 2 cases and poor in 1 cases. And the satisfactory results were 103 cases(98.2%) in PLIF,.
Conclusion ：In conclusion, patients who underwent PLIF with autologous bone graft had good clinical and radio- logical outcomes without significant neurological complications.
KEY WORDS ：Spondylolisthesis・Posterior Lumbar interbody fusion(PLIF).
서 론
성인에서 발생하는 척추 분리증과 척추전방전위증이 요통 의 원인이 된다는 것은 이미 잘 알려진 사실이고, 퇴행성 및 협부 결손형이 주를 이루는 성인에서의 척추 전방전위증은 약 5~10%의 빈도를 보이는 흔한 질환이다
14).
이러한 척추 전방전위증은 대부분 보존적 요법으로 좋아 질 수 있으나, 그중 10~15%에서는 외과적 처치가 요구되 고 근본적인 치료목적인 충분한 신경근 감압, 안정성 유지 를 위한 적절한 골유합등을 위해 많은 방법들이 제안되어
왔다
3)13)22)25)28).
특히 최근에는 고식적인 치료방법보다 술자들의 경험과 판단에 따라 금속기구에 의한 내고정술이나 후방척추유합술, Watkin
26)등의 후외방 척추 유합술등의 여러가지 술식들이 선택 및 개발됨으로서 과거에 비해 좋은 결과를 기대할 수 있게 되었다. 전방, 전측방경유법이나 혹은 후방경유법에 의한 요추 추체간 유합술은 요추의 삼관절 복합체(Three joint complex)인
19)추체와 양측 후관절을 안정화시키기에 이상적인 수술방법으로 생각되고 있다. 이 중 Cloward
5)가 고안한 후방 추체간 골유합술은 척추의 추체부에 가해지는 체중 부하를 지지해 주고 섬유륜의 장력을 회복시켜주며,
OOOO
퇴행성 변화로 불안정한 추간판부위를 고정하면서 추체간극 을 유지하고, 신경근을 보호할 수 있어 생물 역학적으로 적 절한 골유합술의 한 방법으로 92%의 높은 골유합 성공률 을 보였다고 보고하였다
6).
저자는 이미 기능을 거의 상실한 후방가동관절등 기타 자 가골을 이용하여 추체간 골이식술과 척추경 나사못 후방고 정술을 동시에 시행받은 환자군에 대하여 치료 성적을 장 기간 추적하여 임상적분석 및 비교분석을 하고 몇 가지 결 과를 얻었기에 이에 보고하는 바이다.
대상 및 방법
1989년 1월부터 1999년 9월까지 본원 신경외과 외래에 내원하여 협부결손형 요추전방전위증의 진단을 받고 보존 적 치료로 증상이 개선되지 않아 수술적 치료를 받은 148 명의 환자중 후방추체간 유합술을 시행한 106명의 환자를 대상으로 평균 33개월간(범위；15~58개월) 외래를 통한 추적검사를 시행하였다. 단, 저자들은 추체간 골유합술의 기 구(TFC, BAK 또는 Carbon fusion cage)를 사용한 예는 환자군에서 제외시켰다.
1. 연령및 성별 분포
연령 분포는 20~67세(평균 48.3세)로 50대(44.4%)에 서 가장 많았으며, 남녀의 발생 비율은 약 1：2로 여자에서 많이 발생하였다(Table 1). 특히 여자의 경우, 과반수이상 이 50대에서 발현되었다.
2. 발생부위
한 개의 분절에 발생한 경우가 85예(80.2%)였으며 발생 부위별로는 L5-S1 level이 52예로 가장 많았으며 L4-5 level, L3-4 level 순으로 발생하였다. 두개의 분절에서 발 생한 경우는 21예(18.8%)였으며 총 level은 127 levels 이었다(Table 2).
3. 임상증상
요통 유무에 상관없이 하지의 방사통을 호소한 경우가 82 예(77.4%)였으며, 하지의 방사통이 동반되지 않고 단순히 요통만 호소한 경우가 24예(22.6%)였다.
4. 방사선학적 검사소견
요추전방전위증과 수술적 치료를 받았던 모든 예에서 최 초의 진단은 요추 단순 방사선 촬영으로 이루어졌고 전방 전위가 발생한 해당 추간판의 후방탈출에 의한 경막강의 압 박 정도를 알아보기 위해 척수 조영술 또는 자기 공명영상 촬영을 시행하였다.
전방전위 정도는 Meyerding 분류법에 의해 시행했으며 Grade Ⅰ：86 levels(67.6%), Grade Ⅱ：41 levels(32.
4%)였으며. Grade Ⅲ, Grade Ⅳ는 없었다. 또한 술전, 수 술직후 및 외래를 통한 추적검사로 방사선적, 임상적으로 비 교관찰하였다.
수 술 방 법
전신마취하에서 복와위로 하고 정중 후방접근법으로 병소 까지 접근하였다. 병소를 충분하게 노출시킨 후, 가동분절 의 좌우 척추 관절 피막 및 황색인대를 조심스럽게 절개하 고 후방가동분절을 한 개의 덩어리로 분리 제거 하였다. 황 색인대를 제거한 후 이환된 척추의 척추경 내,하측을 주행하 는 신경근을 척추 측방까지 완전 감압을 시행하였다
12). 이 때 압박하는 모든 골극도 제거하는 것이 중요하다. 이후 비 후된 양측 상관절 돌기를 충분하게 제거하여 충분하게 추 간판 좌우를 완전 노출시켰다. 추간판 제거술을 시행하는 데 있어, 연골판을 포함한 피질골까지 제거하여야 하는데 피질골의 제거를 동시에 시행할 경우 과도한 출혈의 가능성 이 높아 초기에는 시행을 하지 않을 수 있다. 또한 신경근 주위로 발달된 정맥총의 조절에도 세심한 주의를 기울려야 한다.
완전한 주변 신경근(상, 하 신경근 2개씩)의 완전 감압됨 을 확인한 후, 척추경 나사못 고정술을 시행하였다. 단, 요
Table 1. Age and sex distribution Age Sex
(years old) Male(No.) Female(No.)
No. of patients (%)
20-29 2 3 5( 4.7)
30-39 6 7 13( 12.3)
40-49 12 18 30( 28.3)
50-59 12 39 51( 48.1)
60-69 2 5 7( 6.6)
Total 34 72 106(100.0)
Table 2. Levels and the number of lesion involved Interspaces No. of cases(%)
One level 85(80.2)
L3-4 7
L4-5 26
L5-S1 52
Two levels 21(19.8)
L3-4, L4-5 3
L4-5, L5-S1 18
Total 106(100.0)(127 levels)
추 4번이하 부위 병변이 있을 경우, Steeffee씨의 방법 및 방척추접근법(paraspinal approach)을 이용하여 시행하였 다. 이 접근법은 주위조직의 견인을 최소화하면서 입사각을 최대로 줄 수 있는 장점이 있다. 나사못 삽입후 고정술을 시 행할 때, 과도한 척추체 배열의 교정은 수술후 새로운 신경 학적 증상을 유발할 수 있으므로 주위해야 한다.
나사못 고정술이 끝난 후, 이전에 제거했던 후방가동관절 을 추체 간격에 맞추어 육면체 골편을 3~4개정도 만들고, 나머지 골편은 다시 작은 골편으로 만들어서 추체강의 전반 부에 위치하게 하고 강하게 압박시킨후 육면체 골편을 뒤 쪽에 삽입시킨다. 골편 삽입시 골편이 적을 것으로 판단되 면, 주위 척추의 극돌기을 부분적으로 제거하여 이용하였다.
결 과
모든 예에서 수술후 환자는 특별히 환자가 불편해 하지 않는 범위 내에서 조기 보행을 시켰으며, Knight형 척추보 조기를 2~3개월간 착용하여 요추 굴곡을 못하게 하여 골 편의 후방 탈출을 예방하였고 15~58개월(평균 33개월)동 안 추적 조사하였다. 하지만 술전 검사상, 골다공증이 진단 되거나 고령의 환자에 대해서는 보조기 착용기간을 연장하 였다. 또한 술후 창상부 혈종에 의한 신경근 압박을 방지하 기 위해 전례에서 혈종제거용 용기(Baro-vac)을 장착시 켰다.
수술후 임상적인 경과에 대한 평가는 Lin
19)의 분류법에 따랐으며 수술후 최소 3개월경과 후에 시행하였다. 환자군 중 대부분은 하지방사통 및 하부요통등을 호소하였고, 수 술후 환자는 요통의 호전이 있었으며, 특히 하지 방사통과 신경인성 파행의 호전은 만족할 만한 결과를 보였다. 임상 적 결과 평가에서 만족할 만한 결과(경쾌 및 양호)는 103 예(97.2%)였다(Table 3A). 단 3예에서 수술후 신경학적 증상 호전이 없었는데, 그중 2예는 수술후 창상 감염(특히,
Table 3. Clinial result and fusion rate by Lin’s criteria
PLIF Excellent(Grade IV) Good(Grade III) Fair(Grade II) Poor(Grade I) Satisfactory
A. Clinical result 66 37 2 1 103(97.2%)
B. Fusion rate 79 25 2 0 104(98.1%)
A. Clinical results were rated as follows.
Excellent：Complete recovery, resumption of normal activity, and no medication.
Good：Returned to work, took occasional mild analgesics, and enjoyed work and recreational activities.
Fair：Worked with discomfort, took occasional medication, and improved after surgery.
Poor：Medication dependent, were unable to return to work, and denied any improvement.
B. Fusion rates were rated as follows
Grade IV：Total assimilation between the graft and cortical endplates.
Grade III：75% assimilation of the graft and the cortical endplates.
Grade II：50% or less assimilation of the graft and cortical endplates.
Grade I：Disintegration of the graft and settlement of the disc space.
(Grade IV and III are considered satisfactory fusion.)
Fig. 1. The key to intracanal anatomy is the pedicle. With iden- tification of the facet and the transverse process, locate the pedicle. Usually the center of the pedicle is at a point formed by the intersection of three lines, one line bisecting the midtrans- verse plane of the transverse process, and another parasaggital line at the lateral margin of the superior articular process. The last line in the transverse of the pedicle is approximately 20 de- grees from the vertical. This last angle becomes slightly more obtuse lower in the lumbar spine. Therefore, an instrument may be passed through the posterior elements, down the tube of the pedicle into the vertebral body, by locating the projection of the pedicle on the posterior elements, if the screw is inserted to entey points of screw, the intact joint is injuried by the screw.
To avoid this problem, the screw should be inserted through paraspinal approach in lower lumbar spine junction of the tra- nsverse process and base of the superior facet process. When the screw is inserted to this\method, larger insertion angle is needed than classic entery point.
Pedicles Superior articular process
Spinous process Inferior articular process
Lamina Transverse process
Fig. 2. A：The diagram is illustrated configuration after com- plete posterior decompression of intervertebral space. Before the compression of the vertebral interspace, the norve root dural sac is not easily retracted across the midline, so there is possibility of the nerve root injury. B：The diagram is illustrated configuration after the compression of vertebral interspace, the nerve root and the dural sac is loosened, so they are easy retracted across the midline without injury.
A A A
A B B B B
경막외 농양)과 함께 요통이 심해졌으며, 나머지 1예는 장 골이식 공여 부위에서 지각이상성 고신경통이 발생하였다.
또한 모든 예에서 외래에서 수술후 1개월, 2개월, 3개월, 6개월, 1년, 2년, 3년등의 간격으로 단순 요추 방사선촬영 을 시행했다. 골유합의 판정은 단순요추 측면사진상 이식 골편과 추체간의 불분명한 방사선 불투과성의 고음영 소견 이 관찰되면서 불안정성이 관찰되지 않을 때로 정의하였다 (Fig. 4). 또한 임상적 결과분석은 Lin
20)의 분류법에 따라 수술후 6개월이 경과한 후에 시행하였으며 만족할만한 결 과(75%이상의 골유합율)를 104예(98.1%)였다(Table 3B).
이러한 결과는 Claward
6), Lin
19), 장
2)등이 기술한 골유합율
76.9~92%보다도 높은 유합율을 보이는데, 이러한 이유로 는 저자들의 완전한 신경근 감압술, 상하 추체의 연골판 완 전제거 및 골유합부의 충분한 피질골노출을 시행한 후 자가 골(후방가동관절)을 이용한 골유합술을 시행한 결과로 판단 된다. 또한 자가골을 이용함으로써 기구를 이용한 골유합술 보다 경제적인 잇점이 있다.
이식골로는 주로 후방가동관절(89분절)을 이용하였고, 기 타로 늑골(8분절), 장골(30분절)등을 사용하여 총 127분 절에서 자가골 유합술을 시행하였다. 늑골과 장골을 이식골 로 사용시 공여부위의 동통, 창상감염 가능성 및 골유합면 의 협소등으로 후방가동분절이 더 좋은 이식골로 사료되나 골유합율 및 임상적 결과면에서는 별다른 차이를 보이지 않 았다.
수술후 합병증으로 창상감염, 혈종, 이식골편의 탈출, 신 경통 및 나사못의 느슨함등이 발현되었다. 수술후 창상감염 이 4예로 가장 많았으며, 그 중 2예는 경막외 농양, 2예는 표재성 창상감염이었다. 특히 경막외농양인 경우에는 창상 부위에 폐쇄성 흡인-세척 장치를 7일 정도 유치한 후 적 절한 정주 항생제를 6~8주 사용한 후, 8주간 경구 항생제 투여로 만족할 만한 결과를 얻었으나, 지속적인 요통을 호 소하였다. 수술후 혈종 3예에서 하지 방사통 및 하지 무력 감이 있었으나, 혈종제거 후 특별한 문제없이 곧 호전되었 다. 2예에서 이식 골편이 척추강으로 이동하여, 수술적 처 치로 이식골을 다시 원래 위치에 넣고 추체사이를 압박하 여 이식 골편이 빠지는 것을 예방하였다. 추가적으로 장골 이식을 시행했던 30예중 7예에서 지각 이상성고신경통을 호소하였으나, 6개월 이후 6예에서 호전되고, 1예에서 수술 후 3년이 지나도 지속되었다. 또한 1예에서 나사못이 느슨 해져 직경이 더 큰 나사못으로 다시 대치하였는데, 6개월 후 단순 요추 측면사진상 골유합이 양호하였고, 이후 특별
Fig. 3. The fusion method of graft bone. The anterior half of inter- vertebral space is impacted with small bone chips. The posterior half of intervertebral space is impacter with block bone pieces.
Fig. 4. Radiologic follow up stud- ies shows radioopaque boundary between graft bone and surface of vertebral body as a proof of complete interbody fusion.
Preoperation 1month after operation 6months after operation
한 문제는 없었다(Table 4).
그리고 관찰기간중 평균 2mm(최대 5mm)정도의 추체간 격의 침하를 보이고 있는데, 이는 자가골편의 단단한 결박 을 위해서 나사못 고정시 신경근을 압박하지 않을 정도의 압박술을 시행하는 것에서 원인을 찾을 수 있겠다.
고 찰
협부 결손형 척추전방전위증은 일반적으로 기계적인 외 력 및 유전적인 요인에 관련된 일종의 피로골절의 결과로 판단되어 지는 질환으로, 전 인구의 약 5~10%정도이며, 소아에서 성인까지 다양한 연령층에서 발생한다
29). 제 5 번 요추-제 1 천추 사이에 가장 호발하며 5세 이하에서는 드 물다
24). 협부결손형 척추전방전위증은 11~16세 사이에 증 가하는데 이 또한 과도한 운동에 의한 피로골절로 생각되 며, 분리된 척추(lytic vertebra)의 탈구는 10세에서 14세 사이에 발생하지만 청년기에서 심한 탈구는 드물다
11). 협 부결손형 척추전방전위증의 병적 요소는 분리된 부위에서 섬유연골체(fibrocartilaginous mass), 탈구된 분절에서의 신경근의 신전, 추간판 변성과 관련된 추간판 탈출증 및 과 비대된 후관절등이다.
협부결손형 척추전방 전위증 치료의 목적은 크게 2가지 가 있는데 하나는 신경근을 감압시켜 요통 및 하지 방사통, 신경인성 파행을 호전시키는 것이며, 다른 하나는 척추고 정을 통해 탈구된 분절에 안정성을 부여하는 것이다. 또한 Newmman
21)은 성인에서 요추 전방전위증이 있는 경우 1) 대증 요법에 반응이 없는 지속적인 동통, 2) 전방전위 의 점진적 증가, 3) 지속적인 신경압박증상, 4) 척추관 협 착 증후군이 출현하는 경우 등을 수술적응증으로 기술하였 다. 요추 전방전위증에 대한 수술적 치료 방법으로 Gill
10)의 방법을 포함한 여러 가지 수술 방법들이 소개되어 사용 되어 왔다. 특히 척추고정을 통한 전방유합술, 후.측방유합 술, 후방추체골유합술등 요추의 삼관절 복합체(Three joint complex)인
19)추체와 양측 후관절을 안정화시키기에 이상 적인 수술방법으로 여겨지고 있으나, 현재로는 완전히 만
족할만한 방법에 관해서 논란의 여지가 있다
1)7)18)19)21). 이 중 Cloward
5)가 고안한 후방 추체간 골유합술은 척추의 추 체부에 가해지는 체중 부하를 지지해 주고 섬유륜의 장력을 회복시켜주며, 퇴행성 변화로 불안정한 추간판부위를 고정 하면서 추체간극을 유지하고, 신경근을 보호할 수 있어 생 물 역학적으로 적절한 골유합술의 한 방법으로 92%의 높 은 골유합 성공률을 보였다고 보고하였다
6). 또한 후방경유 추경나사못 고정술에 의한 후측방 골유합술을 사용하고 있 는데, 척추후궁절제술, 척추후관절 내측 부분절제술로 충분 히 신경 감압이 가능하다는 보고도 있으나, 수술후에 가관 절 형성율이 높고, 골유합후 척추관 협착증을 일으킬 가능 성이 높다는 단점이 있어 잘 사용되지 않았던 방법이다
16). 단, 추간판이 비교적 정상인 경우에는 추간판을 비롯한 후 방요소들을 제거하지 않으므로 척추관 협착증을 막을 수 있 을 것으로 생각되어, 추경나사못 고정으로 척추전방전위를 가능한 정도까지 정복 고정 후 후측방 골유합술을 시행하면 유리할 것으로 판단되고, Wiltse등은 임상적 성공률을 90%
라고 기술하고 있다
28).
그러나 척추내고정 장치를 이용한 척추전방전위증의 수술 방법중 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 방법은 후방 추체간 골유합술이며, 이는 척추 고정술을 병용함으로서 좀 더 나은 골유합율을 얻을 수 있다. 특히 골유합술을 시행할 때 골생성 및 골전도능력을 모두 지니고 있는 자가골 이식 (특히, 기능이 없는 후가동관절)은 가장 이상적이다
18). 따라 서 본 교실에서는 협부형 척추전방전위증 환자의 경우, 자 가골을 이용한 추체간 골유합술 및 척추경나사못 고정술의 시행을 우선시하고 있다. 이는 운동분절과 신경조직간에 해 부학적 관계를 재구성하여 유합된 운동 분절이 추간강 협 착이나 퇴행성 변화, 척추분리증이나 척추전위증의 악화를 방지하여 수술시 요추강의 신경계를 직시하에 관찰하여 감 압할 수 있고 생물 역학상 추간판강을 통해 축성 부하가 전 달되는 장점이
8)15)있는 반면 기술적으로 어려워 대중적이 지 못하다는 단점이 있다
4)15)16). 그리고 Schlegel과 Pon
24)등도 다른 기타 요추부 골유합보다 체중의 80%가 추간판 을 통과하는 추체간 골유합술의 필요성을 주장하였다.
후방 추체간 골유합술의 술기상 환자의 슬흉(Knee-ch- est)체위 때문에 해당 분절의 골유합면이 수술시 약간 신 전(distraction)되기 때문에 이를 보상하기 위해 3～5mm 정도 압박이 필요하다. 이러한 방법은 신경근을 이완시켜 신 경의 손상없이 쉽게 신경근을 내측으로 견인 가능하게 하며, 압박으로 추간판강이 좁아져서 골유합시킬 부위를 줄여 이 식골의 양을 줄일 수 있는 장점이 있다. 특히 본 저자들의 후방가동관절을 이용한 골유합술은 수술중 얻어지는 작은
Table 4. Complications
Complications No. of cases
Wound infection 4
Hematoma 3
Migration of grafted bone 2 Meralgia paresthetia 1
Loosening of screws 1
Total 11
골 조작술을 추체간의 전반부에 넣고 골 압박기(impactor) 를 대고 수술용 망치로 쳐서 강하게 압박시킴으로서 전반부 에 유합 가능한 면을 만들 수 있을 뿐아니라 체중을 지지할 수 있도록 한 후 후방가동분절을 3～4개의 육면체의 골 조 각으로 만들어 추체간의 후반부에 단단히 삽입함으로써 추 체간 전반부 골조각들이 후방 탈출을 방지하하는데 주의를 기하였으며, 충분한 자가골이식으로 높은 골유합의 결과를 얻을 수 있었다. 또한 후방가동분절을 이식골로 사용함으로 서, 늑골 및 장골 이식으로 인한 공여부의 염증, 동통 및 지 각이상성 고신경통을 피할 수 있는 장점이 있다. 또한 척추 전방전위증에서 척추체가 전면으로 밀려 있기 때문에 신경 근이 추체간공에 눌리게 되는데 후방가동분절을 제거함으로 서 비후된 상 후관절돌기, 골극, 탈출된 추간판등 추체간공 에서 신경근을 압박하는 구조물로부터 완전히 신경근을 감 압할 수 있는 장점을 지니고 있다. 그러나 최근 내고정 기 구의 발달로 유합부의 견고한 고정이 가능, 가관절 형성의 현저한 감소, 수술시간의 감소 및 실혈양의 감소등 의 장점 이 있을 수 있으나, 내고정기구를 추가로 사용함으로써 경 제적 부담이 가중되고 추체 연골판의 충분한 제거를 보장하 지 못한 상황에서 불안정성의 유발가능성등 제한점을 지니 고 있다. 또한 저자들의 술기는 추체간격이 상당히 좁거나, 좁아진다 하더라도 추간공의 하부를 이루고 있는 상관절돌 기 돌기로 완전한 신경근 감압술이 이루어 졌으므로 신경 근 압박은 초래되지 않을 것으로 판단된다
12).
결 론
