요천추 추간판 탈출환자에서 하지직거상 검사의 임상적 가치
조선의과대학교 재활의학교실
김권영∙신수범∙강정훈∙오수민∙강대권∙박진우
– Abstract –
Clinical Value of Straight Leg Raising Test in Patients with Lumbosacral Herniated Intervertebral Disc
Kweon Young Kim, M.D., Soo Beom Shin, M.D., Jung Hun Kang, M.D., Su Min Oh, M.D., Dae Kweon Kang, M.D., Jin Woo Park, M.D.
Department of Rehabilitation Medicine, Chosun University College of Medicine.
Objectives: SLRT (Straight Leg Raising Test) is a useful test to lumbar HNP (Herniated Nucleus Pulpo- sus). We tried to know 1) the correlation between SLRT and anatomical lesion, and 2) the correlation between SLRT and electrodiagnostic study.
Methods: Among the patients who have lumbar pain, those who have 1) lower extremity radiating pain, 2) SLRT positive sign, and 3) abnormal MRI finding were selected as the object of this study. By the degree of HNP, it was classified as 1) bulging, protrusion, and 2) extrusion, sequestration group. By the direction of HNP, it was classified as 1)central, lateral, and 2) laterocentral, centrolateral group. By the site of HNP, it was classified as 1) L2-3, L3-4, and 2) L4-5, L5-S1. We checked nerve conduction study and needle electromyography on back and lower extremity. The results of radiologic measurements and electrodiagnostic studies were compared with SLRT.
Results: The presence of 1) L4-5, L5-S1 HNP, 2) posterolateral HNP, 3) Abnormal spontaneous activi- ties in needle EMG and 4) delayed latency of gastrocnemius H-Reflex were associated with decreasing SLRT (p<0.05).
Conclusion: This study suggested that SLRT seems to be a useful adjunctive method to diagnosis of lum- bosacral HNP and radiculopathy.
Key Words: Electrodiagnostic study, Straight leg raising test, Herniated nucleus pulposus
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�2007년 조선대학교병원 선택 진료 학술연구비에 지원되었음 투고일: 2008년 8월 4일, 게재확정일: 2008년 10월 27일
서 론
요통 환자에게 흔히 평가되는 하지직거상 검사는 환 자의 무릎을 신전한 상태에서 고관절을 굴곡 시키면 통 증이 나타나지만 무릎을 굴곡한 상태에서는 통증이 호 전되는 양상을 보이며 이는 좌골신경의 신전이 신경근
과 경막낭에 압박 또는 장력에 의하여 유발되는 것으로 생각되고 있으며, 요추부와 요천추부 추간판 탈출증, 요천추부의 신경총과 관계된 신경근의 상태 및 슬굴곡 근의 경직 등의 평가를 위해 사용되고 있다.1-3 그러나 하지직거상 검사 상 양성반응의 기전이 아직까지 정확 하게 이해되지 않아 검사 상 양성으로 판단하는 기준도
검사자마다 약간의 차이를 보이고 있다. 많은 연구에서 추간판 탈출로 인한 신경근의 압박이 하지직거상 검사 상 양성반응의 직접적인 원인으로 작용하기 때문에 하 지직거상 검사가 추간판 탈출의 크기, 모양, 방향 및 위치 등에 의하여 영향을 받는다고 발표했으나4,5 몇몇 연구에서는 추간판 탈출증과 하지직거상 검사와의 연관 성에 대해 유의한 상관관계를 찾지 못했다.2 양성 하지 직거상 검사의 다른 원인으로 신경근의 염증성 병변에 대한 연구에서 하지직거상 검사에서 양성이 나타나는 각도가 신경근 병변의 손상 정도에 따라 다르게 나타나 며 신경근 병변이 심할수록 낮은 각도의 하지직거상 검 사에서부터 이상소견이 나타난다고 보고되고 있다.6-9 그 러므로 신경근전도검사는 신경근 압박으로 인한 신경근 병변을 진단하는데 유용하게 사용되고 있다. 이에 본 연구는 환자들의 하지 직거상 검사의 양성반응의 정도 에 따른 해부학적 요천추 추간판 병변의 양상과 전기 생리학적 병변의 양상을 비교분석하고자 하였다.
연구대상 및 방법
1. 연구 대상
요통으로 재활의학과에 전기진단검사를 받기 위해 내 원한 환자 중 한쪽 하지의 방사통을 호소하며 하지직거 상 검사에서 편측 양성 소견을 보이며 자기공명영상검 사 및 신경근전도 검사에서 단일 병변의 환자를 대상으 로 하였다. 대상자중 신경근전도 검사에 영향을 줄 수 있는 당뇨병, 신부전, 알콜 중독 등의 전신질환을 가진 경우, 양측의 신경근병변이 확인된 경우, H-반사가 유 발되지 않는 경우는 배제하였다. 총 70명의 만성요통
환자가 선별되었으며, 대상자의 연령은 42.1±15.9세, 신장은 165.2±6.8 cm, 증상의 이환기간은 28.3±
15.2개월 이었다. 이 중 자기공명영상 검사를 시행한 환자는 60명이었고 신경근전도 검사를 시행한 환자는 62명이었다.
2. 방법
하지직거상 검사는 검사자간의 차이를 배제하기 위하 여 모든 대상자는 한 검사자에 의해 2회 반복하여 실시 하였다. 환자는 양하지를 신전 시킨 상태에서 긴장을 풀도록 한 후 검사자에 의해 환측 하지를 천천히 직거 상 시키면서 요통 또는 대퇴부 및 슬관절 이하 부위로 하지 방사통이 나타나는 경우를 양성으로 하였으며, 0~90도까지의 범위에서 양성 반응을 보이는 모든 경우 를 10도 간격으로 구분하여 기록하였다.
자기공명영상검사에서 추간판 병변의 정도에 따라 융 기(bulging), 돌출(protrusion), 탈출(extrusion), 격리(sequestration)의 네 군으로 분류하였고, 병변의 위치(level)에 따라 요추 제 2-3번, 3-4번, 4-5번및 제 5요추-제1천추간으로 구분하였다. 또한 병변의 방향에 따라 후방(central), 후측방(central postero-later- al), 측후방(lateal postero-lateral), 측방(lateral)으 로 분류하였다. 병변 방향의 분류방법은 척추관을 이등 분한 후 3개의 전후방 라인으로 구분해서 3개의 구획으 로 나누어 정하였다(Fig. 1).
신경근전도검사는 요천추부와 환측 하지에서 신경전 도 검사, 침근전도검사 및 비복근과 전거근의 H-반사 를 시행하였다. 침근전도검사에서 비정상자발전위의 발 현 정도는 Kimura10의 등급척도에 따라 +1등급부터 +4 등급으로 분류한후 3, 4등급 군과 1, 2등급 군의 두 집
Fig. 1. Classification of Disc Herniated Direction
1. A: midsagittal line, 2. B: a line parallel to this passing through the most medial aspect of the articular surface of the facet joint, 3. C: a line parallel to and half way between lines A and B, 4. Lateral: asymmetric prolapse with apex lateral to line B,
5. Lateral postero-lateral: asymmetric prolapse with the apex between line C and B,
6. Central postero-lateral: asymmetric prolapse with apex between line A and C, 7. Central; symmetric prolapse with aspect on line A.
단으로 나누었으며 비정상자발전위가 보이지 않은 경우 는 제외하였다. 비복근과 전경골근의 H-반사는 환측과 건측의 잠시의 차이를 비교하여 건측에 비해 잠시가 1.0 msec 이상 지연된 경우와 그렇지 않은 경우의 두 집단으로 나누었다. 근전도기는 Multiliner (Toenni- ies, Hoechberg, Germany)를 사용하였다.
통계학적 분석은 SPSS version 9.0을 사용하였고 통계적 유의성은 p<0.05 수준으로 하였다. 추간판 병변 의 정도, 위치 및 방향, 비정상자발전위 발현정도, H- 반사의 잠시 차이와 하지직거상 양성각도와의 관계를 알아보기 위해 Spearman correlation을 이용하여 비 교분석하였다.
결 과
1. 하지직거상 검사
하지 직거상 검사는 80도 20명으로 가장 많았고, 70 도 12명, 50도 11명, 40도 10명, 30도 10명, 60도 7 명 순이었다.
2. 자기공명영상검사 소견
추간판 병변의 정도는 탈출 34명, 융기는 14명, 돌출 8명, 격리 4명이었고 추간판 병변의 위치는 제 4-5요추 간 36명, 제 5요추-제 1천추간 18명, 제 3-4요추간 5 명, 제 2-3요추간 1명이었으며, 추간판 병변의 방향은
후측방이 33명, 후방이 15명, 측후방이 10명, 측방이 2명 순이었다.
3. 신경근전도검사 소견
비정상자발 전위가 나타난 경우는 62명중 28명으로 4 등급은 3명, 3등급은 25명, 2등급은 32명, 1등급은 2 명이었다. 전경골근 H-반사의 차이는 1.0 msec 이하 가 37명, 1.0~2.0 msec 사이가 19명, 2.0 msec 이 상이 6명이었으며, 비복근 H-반사의 차이는 1.0 msec 이하가 32명, 1.0~2.0 msec 사이가 20명, 2.0 msec 이상 차이를 보인 환자가 10명이었다.
4. 자기공명영상검사와 하지직거상 검사와의 상관관계
추간판 병변의 정도가 심한 격리와 탈출군을 A1군으 로 분류하고, 정도가 경한 돌출과 융기군을 A2군으로 나누었을때 하지직거상검사 양성 각도의 평균은 A1군 이 61.5±22.2, A2군이 73.2±10.4도였고 두군간에 유의한 차이가 없었다(Table 1). 추간판 병변의 위치 는 요추2-3번과 요추3-4번 사이는 B1군, 요추4-5번과 요추5번-천추1번 사이는 B2군으로 나누었을때 하지직 거상검사 양성 각도의 평균은 B1군이 78.0±11.3도, B2군이 54.2±20.4도로 B2군이 B1군에 비하여 유의 하게 낮았다(p<0.05)(Table 2). 추간판 병변의 방향에 따른 하지직거상검사 양성 평균 각도는 후방에서 68.7
Table 1. Comparison of Between straight Leg Raising Test and Disc Herniated Degree
Number SLR1
Sequestration, Extrusion 38 61.5±22.2
Protrusion, Bulging 22 73.2±10.4
Values are mean±S.D.
1. SLR: Positive sign angle of straight leg raising test
Table 2. Comparison of Between Straight Leg Raising Test and Disc Herniated Level
Number SLR1
L2-3, L3-4 16 78.0±11.3*
L4-5, L5-S1 54 54.2±20.4*
Values are mean±S.D.
*p<0.05
1. SLR: Positive sign angle of straight leg raising test
Table 3. Comparison of Between Straight Leg Raising Test and Disc Herniated Direction
Number SLR1
Central 48 168.7±19.1*
Central Posterolatera l1 256.4±17.4*
Lateral Posterolateral 48 171.6±12.3*
Lateral 12 164.8±25.1*
Values are mean±S.D.
*p<0.05
1. SLR: Positive sign angle of straight leg raising test
Table 4. Comparison of Between Straight Leg Raising Test and Grade of Needle Electromyography Study
Grade Number SLR1
Grade 1,2 34 67.3±09.4*
Grade 3,4 28 55.7±08.3*
Values are mean±S.D.
*p<0.05
1. SLR: Positive sign angle of straight leg raising test
±19.1도, 후측방에서 56.4±17.4도, 측후방에서 71.6
±12.3도, 측방에서 64.8±25.1도로 후측방에 병변이 있는 경우 각도가 유의하게 낮았다(p<0.05)(Table 3).
5. 신경근전도검사와 하지직거상 검사와의 상관관계
침근전도검사 상 비정상 자발전위 발현의 정도와 하 지직거상 검사와의 관계에서 비정상 자발전위 발현의 정도가 심할수록 하지직거상 각도가 유의하게 낮았다 (p<0.05)(Table 4), 전경골근 H-반사의 잠시차이와 하지직거상 각도와는 통계적으로 유의한 차이가 없었으 나(Table 5) 비복근 H-반사에서 잠시차이가 증가할수 록 하지직거상 각도가 유의하게 낮게 나타났다(p<0.05) (Table 6).
고 찰
하지직거상 검사는 Forst 등에1 의해 처음 기술된 이 후 추간판 병변의 진단에 중요한 임상 검사로 사용되어 져 왔으며 Fajersztajn 등에1 의해 보다 예민한 검사법 으로 개발되었다. 하지직거상 각도와 병변 정도와의 상 관관계에 대한 연구는 아직 미비하며 검사시 양성으로 판단할 수 있는 각도에 대해서도 연구에 따라 방법과 해석상 차이를 보이고 있다.11
Thelander 등은 하지직거상 검사의 양성각도와 자기 공명영상의 추간판 병변 크기, 모양및, 위치 등의 상관 관계에서 하지직거상 검사의 각도는 방사선검사의 추 간판 병변의 크기, 모양 및 위치 등과 연관관계가 없다 고 하였다.12 그러나 Summers 등은13 병변의 정도, 방 향 및 위치에 따라 하지직거상 검사의 양성반응 정도에 서 유의한 결과를 보였으며 특히 후측방과 측방병변 에 서 양성반응을 보이는 경우가 많았다고 보고하였다. 본 연구에서 추간판 병변의 방향과 위치에 따라 유의한 차 이를 보였으나 병변의 정도와는 차이가 없었는데 이는, 환자의 자기공명영상 병변의 정도를 과거 연구와 다르 게 자기공명영상을 통하여 보다 정확하게 세분화시켜 비교하였으며, 자기공명영상에서 가장 뚜렷하고 전형적
인 소견을 가진 환자들만을 대상으로 하였고, 여러 위 치에서 추간판 탈출증 소견을 보인 경우는 제외하였기 때문이라고 생각된다. 또한 추간판병변이 신경근이나 건초낭을 압박할 수 있는 위치에서 양성 반응이 높게 나타나 과거 연구처럼14 신경근의 압박으로 인한 신경 근병변을 유발 시킬 수 있는 일차적 원인과 더불어 건 초낭을 자극 할 수 있는 병변들 또한 원인으로 간주될 수 있다.
신경근병변은 추간판 탈출 등에 의해 야기된 부분적 인 염증반응으로 이해되고 있으며15 주위 구조물에 의한 신경근의 압박으로 인한 허혈16 또는 추간판에서 나오는 염증매개 물질이 신경근 손상을 일으키는 것으로 알려 져 있다. 신경근 병변을 진단하기 위한 가장 유용한 검 사는 신경근전도검사로 다른 질환과의 감별진단 등에도 유용하다. 본 연구에서 자기공명영상에서 한 위치에서 한가지 형태의 추간판 병변이 보이는 경우만 포함 시켰 기에 여러 부위에서 신경근병증이 진단된 경우는 드물 었다. 또한 신경근병증에서 관찰되는 비정상자발전위 정도와 하지직거상 양성 각도와의 비교에 중점을 두어 여러 부위에서 신경근병증 소견을 보이는 경우비정상자 발전위 정도에 상관없이 부위 수에 따라 하지직거상 검 사가 영향을 받을 수도 있으므로 연구에서 제외하였다.
본 연구에서 침근전도검사를 통해 환측에서 비정상 자 발전위 발현정도를 세분화 하였으며, 전경골근과 비복 근 H 반사를 측정하여 각각 건측과의 전위차를 조사하 였다. 환측 하지의 비정상발현의 정도가 높을수록, 비 복근 H-반사의 전위차가 클수록 환측 하지 직거상 각 도가 유의하게 낮았으나 전경골근의 H-반사는 유의한 차이가 없었다. 이 등17의 연구에서도 침근전도의 발현 정도를 1,2 등급과 3,4 등급의 두 그룹으로 분류시 하 지직거상검사에서 유의한 차이를 보였다. Goddard와 Reid는18 하지직거상시 좌골공 부위에서 처음 움직임이 나타난 후 신경근의 움직임이 보였고, 하지직거상에 의 한 제 4요추 신경, 제 5요추 신경및 제 1천추 신경의 움직임이 각각 1.5 mm, 3 mm, 4 mm 이었으며, 나 이가 증가하거나 섬유화가 심할수록 움직임이 제한된다 고 보고하였다. 그러므로 하지직거상검사는 신경의 움 Table 6. Comparison of Between Straight Leg Raising Test and Side to Side Difference in Latency of Gastrocne- mius H-reflex
Difference in Latency Number SLR1
Difference in latency ≤1.0 msec 32 70.4±09.3*
Difference in latency > 1.0 msec 30 58.8±10.3*
Values are mean±S.D.
*p<0.05
1. SLR: Positive sign angle of straight leg raising test Table 5. Comparison of Between Straight Leg Raising Test
and Dide to Side Difference in Latency of Tibial Anterior H-reflex
Difference in Latency Number SLR1
Difference in latency ≤1.0 msec 37 63.4±16.3 Difference in latency >1.0 msec 25 62.1±30.3 Values are mean±S.D.
1. SLR: Positive sign angle of straight leg raising test
직임이 상대적으로 많은 제5요추와 제1천추 신경에 영 향을 가장 많이 줄 것으로 생각된다. 이는 제 1천수신 경근병증에서 H-반사검사의 민감도와 특이도가 높다는 결과와 부합된다.19 또한 김 등은20,21 전경골근의 H반사 는 제 5요추 신경근병증을 정확히 반영하지는 못한다고 하였고, 본 연구에서도 비복근의 H 반사에서만 의미 있는 연관성이 나타났다.
본 연구의 제한점으로 첫째, 자기공명영상에서 여러 위치의 추간판 탈출에 대한 정확한 분류가 이루어지지 않았고, 둘째 하지직거상 검사시 증상 하지 양성, 양쪽 하지 양성및 무증상 하지 양성에 대한 비교가 이루어 지지 않았고, 셋째 2가지 이상의 신경근 병변에서 하지 직거상 검사와의 정량적인 비교가 이루어지지 않았다.
결 론
요통을 주소로 내원한 환자들의 하지직거상 검사결과 를 자기공명영상과 전기진단학적 검사소견과 각각 비교 하였을때 하지직거상검사는 추간판 병변의 심한 정도보 다 건초낭 혹은 신경근에 압박을 줄 수 있는 병변의 방 향과 위치에 의해 더 많은 영향을 받았다. 또한 하지직 거상 검사와 전기진단학적 검사에서는 요추와 요천추부 의 신경근 병변의 정도 특히 요추 5번과 천추1번 신경 근 병변의 정도가 심할수록 하지직거상 각도는 더 낮게 나타났다. 그러므로 하지직거상 검사는 요통환자의 요 천추부 추간판탈출증과 신경근병변의 양상을 일부 추측 할 수 있을것으로 생각된다.
참고문헌
01. Woodhall, Barnes, Hayes GJ: The well-leg-raising test of Fajersztajin in the diagnosis of ruptured lumbar interverte- bral disc. J Bone Joint Surg Am 1950: 32: 786-792.
02. Fisher MA, Shivde AJ, Teiera C, Grainer LS: Clinical and electrophysiological appraisal of the significance of radic- ular injury in back pain. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1978: 41: 303-306.
03. Read RL: Stress testing in nerve compression. Hand Clin 1991: 7: 521-526.
04. O’Connell JEA: Sciatica and the mechanism of the pro- duction of the clinical syndrome in protrusions of the lum- bar intervertebral disca. Br J Surg 1943: 30: 315-327.
05. Xin SQ, Zhary QZ, Fan DH: Significance of the straight- leg raising test in the diagnosis and clinical evaluation of lower lumbar intervertebral-disc protrusion. J Bone Joint Surg Am 1987: 69: 517-522.
06. Brody IA, Wilkins RH: The signs of Kernig and Brudzins- ki. Arch Neurol 1969: 21: 215-218.
07. Edgar MA, Park WM: Induced pain patterns on passive straight-leg raising in lower lumbar disc protrusion: A' prospective clinical, myelographic and operative study in fifty patients. J Bone Joint Surg Br 1974: 56: 658-667.
08. Lindahl O, Rexed B: Histologic changes in spinal nerve roots of operated cases of sciatica. Acta Orthop Scand 1951: 20: 215-225.
09. Nachemson A: Intradiscal measursements of pH in patients with lumbar rhizopathies. Acta Orhtop Scand 1969: 40: 23-42.
10. Kimura J: Electrodiagnosis in disease of nerve and mus- cle: principles and practice, 3rd ed, Oxford University Press, 2001, pp 339-362.
11. Kosteljantez M, Bang F, Schmidt-Olsen S: The clinical significance of straight-leg raising (Laseque’s sign) in the diagnosis of prolapsed lumbar disc: interobserver variation and correlation with surgical finding. Spine 1988: 13:
393-395.
12. Thelander U, Fagerlund M, Friberg S, Larsson S: Straight leg raising test versus radiologic size, shape, and position of lumbar disc hernias. Spine 1992: 17: 395-399.
13. Summers B, Malhan K, Cassar-Pullicino V: Low back pain on passive straight leg raising: the anterior theca as a source of pain. Spine 2005 Feb 1:30(3):342-345.
14. Kobayashi S, Yoshizawa H, Yamada S: Pathology of lum- bar nerve root compression Part 1: intraradicular inflam- matory changes induced by mechanical compression J Orthop Res 2004: 22: 170-179.
15. Garfin SR, Rydevik BL, Brown RA: Compressive neu- ropathy of spinal nerve roots: Spine 1991: 16: 162-166.
16. Kobayashi S, Baba H, Uchida K, Kokubo Y, Kubota C, Yamada S et al: Effect of mechanical compressin on the lumbar nerve root: localization and changes of intraradicu- lar inflammatory cytokines, nitric oxide, and cyclooxyge- nase. Spine 2005: 30: 1699-1705.
17. 이일훈, 정제화, 김철: 요통환자의 하지직거상 검사와 근 전도 및 방사선학적 소견의 비교. 대한재활의학회지 1996: 20: 333-338.
18. Goddard MD, Reid JD: Movements induced by straight leg raising in the lumbo-sacral roots, nerve and plexus, and in the intrapelvic section of the sciatic nerve. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1965: 28: 12-18.
19. Nishida T, Kompoliti A, Janssen I, Levin KF: H reflex in S-1 radiculopathy: latency versus amplitude controversy revisited. Muscle Nerve 1996: 19: 915-917.
20. 김철완, 이미희, 우봉식: 요수 신경근 병변 진단에 있어H
반사의 유용성에 대한 고찰. 대한재활의학회지1995: 19:
90-96.
21. 김윤기, 정승현, 이용택: 단일 편측 제 5요수 신경근 병변
에서 전경골근 H반사의 진단적 가치. 대한재활의학회지 2003: 27: 712-716.