골다공증성 척추 압박 골절에서 경피적 척추성형술의 효과

골다공증성 척추 압박 골절에서 경피적 척추성형술의 효과

충남대학교 의학전문대학원 정형외과학교실

양 준 영

Efficacy of Percutaneous Vertebroplasty in Osteoporotic Vertebral Compressive Fractures

Jun-Young Yang

Department of Orthopedic Surgery, Chungnam National University, School of Medicine, Daejeon, Korea

Osteoporosis is an age-related progressive skeletal disease characterised by low bone mass and microarchitectural deterioration, with a consequent increase in bone fragility and susceptibility to fracture.

The prevalence of osteoporosis increases dramatically with age, for both men and women. The most frequent osteoporotic fracture is the vertebral compression fracture. Osteoporotic vertebral compression fracture is known to cause physical, functional and mental side effects and complica¬tions such as lowered quality of life and increased mortality rate. The lifetime risk of such fractures will increase as the median age of the population continues to rise. Most of the patients can be treated successfully with conservative therapy, but in some cases pain persists and may result to general weakness and aggravation of osteoporosis from long time bed rest. Operative intervention should be considered for these patients. But, Operative interventions such as fusion and application of instrumentation are less attractive in these elderly patients, due to increased risks of anaesthesia, poor quality of bone and invasiveness. To reduce the risks of operative intervention a new treatment, vertebroplasty was introduced and it became popular as a treatment for osteoporotic fractures. As a treatment procedure, vertebroplasty is widely used due to its non-invasiveness.

Moreover, many studies reported improvements in clinical symptoms upon obtaining immediate postoperative pain relief and vertebral stability. But, the complications such as cement leakage, nerve damage, new compression fracture in adjacent level, pulmonary embolism, infections must be considered.

The purpose of this study is to assess the efficacy, safety and complications of vertebroplasty as a treatment in painful osteoporotic vertebral compression fractures by means of review of the current literature.

Key Words: Old age, Osteoporosis, Verterbral compression fracture, Vertebroplasty

Received: February 20, 2013 Revised: March 26, 2013 Accepted: April 8, 2013

Corresponding Author: Jun-Young Yang, Department of Orthopedic Surgery, Chungnam National University, School of Medicine, 640 Daesa-dong, Jung-Gu, Daejeon 301-721, Korea

Tel: +82-42-220-7531, Fax: +82-42-252-7098, E-mail: jyyang@cnu.ac.kr

골다공증성 척추 압박 골절은 매우 흔한 노인성 질환으로서 인구가 고령화됨에 따라 그 빈도는 증가 하고 있어 Melton 등¹은 50세 이상 여성의 26%에서 방사선학적 골절의 증거를 찾을 수 있다고 하였고,

Pluijm 등²은 65세 이상 노인의 35%에서 적어도 한 개 이상의 척추 압박 골절을 발견할 수 있다고 하였 다. 이에 대한 치료로 대부분 침상 안정 및 소염 진 통제의 투여, 골형성 촉진제 또는 골흡수 억제제의

투여, 보조기 착용 하의 보행 등 보존적 치료로 대부 분 치료되기 때문에 외과적 시술이 필요한 경우는 많지 않다. 하지만 이러한 보존적인 치료 중 야기되 는 비활동성이 골다공증을 심화시키고 이에 따른 추 가 골절과 장애 유발이 가능하며 때로는 우울증까지 합병될 수 있다고 보고되고 있다.^3-5 골다공증성 척 추 압박 골절에서 보존적 치료의 이러한 약점을 보 완하고자 시행된 것이 척추성형술(vertebroplasty)이 다.

척추성형술은 처음에 척추의 혈관종의 치료를 목 적으로 사용되었지만 이를 골다공증성 척추 압박 골 절에 확대 적용시켜 좋은 결과를 보였다.^1,2 척추성형 술은 보존적 치료보다 임상적으로 통증 항목에서 유 의하게 우수하고 방사선학적으로 추체의 높이를 유 지하는 데 있어서 유리하며 입원 기간이 유의하게 짧다고 보고되고 있어 최근 그 사용이 늘고 있다.^6-8 그러나 시멘트 유출과 이로 인한 신경 손상, 인접 추 체의 골절, 폐 색전증, 감염 및 사망에 이르는 합병 증들이 척추성형술 후에 발생하는 것으로 여러 문헌 에서 확인된 바,^9-14 그 시행에 있어 신중을 기해야 한다.

이에 저자들은 골다공증성 척추 압박 골절에서 시 멘트를 이용한 척추성형술에 대해 알아보고 그 효과 및 합병증에 대해 검토해 보고자 한다.

척추성형술(Vertebroplasty)

골다공증성 척추 압박 골절을 치료하는 방법에는 보존적 치료, 척추성형술, 전방 유합술 및 후방 유합 술 등의 유합술이 있지만 가장 흔히 쓰이는 치료에 는 보존적 치료와 척추성형술 두 가지가 있다.

골다공증성 척추 압박 골절의 보존적 치료로서 침 상 안전 및 소염 진통제의 투여, 골 형성 촉진제 또 는 골흡수 억제제의 투여, 보조기 착용 하의 보행 등 을 권장하지만 Truumeees 등³은 이러한 보존적인 치 료 중 야기되는 비 활동성이 골다공증을 심화시키고 이에 따른 추가 골절이 야기되며, 때로는 우울증까 지 합병될 수 있다고 지적하였다. Huang 등⁴은 보존 적 치료로 인해 심화된 골다공증이 때로는 장애까지 도 유발할 수 있다고 하였다. 골다공증성 척추 압박

골절의 보존적인 치료의 이러한 약점을 보완하고자 시행된 것이 척추성형술이다.

척추성형술은 1987년 Galibert 등¹⁵이 척추의 혈관종 의 치료를 목적으로 처음으로 보고한 후 Jensen 등¹⁶ 은 이를 골다공증성 척추 압박 골절에 확대 적용시 켜 좋은 결과를 보고하였다. 1994년 미국에서 척추 성형술이 시작되면서 척추성형술의 좋은 결과에 대 한 수많은 보고들이 있었고,^9,17,18 현재에도 많이 시 행되고 있지만 무분별한 사용으로 문제가 생기는 경 우도 적지 않다. 보존적 치료와 비교해 보았을 때 척 추성형술의 유용성 특히, 통증 조절 면에서의 효과 는 이미 많이 보고되어 왔다.^6,7,8 최근에는 골다공증 성 척추 압박 골절에서 척추성형술과 경피적 풍선 후만성형술(percutaneous balloon Kyphoplasty)의 비교 연구가 활발히 진행되고 있으며,^19,20 풍선 후만성형 술이 시멘트 유출에 의한 신경 압박이나 페 색전증 의 합병증이 척추성형술에 비해 적으며, 척추체 높 이 복원과 후굴의 정복에 있어 보다 효과적이라는 보고도 있지만,¹⁹ 두 방법 사이에 임상적인 결과에는 큰 차이가 없으므로 비용-효과면에서는 척추성형술 이 더 우수하다는 보고도 있어,²⁰ 어떤 방법이 최선 이냐에 대해서는 여전히 논란의 대상이 되고 있다.

1. 적응증

국소적이고 심한 통증을 동반한 진행형 척추 압박 골절이면서 명확한 신경학적 증상이 없고 보존적 치 료에도 불구하고 통증이 지속되는 경우와 골용해성 추체 압박 골절에서도 시행할 수 있다. 또한 전이암, 다발성 골수종 환자, Kummel씨 병과 통증이 있는 추체 혈관종에도 동통의 완화 목적으로 시행할 수 있다. 흉추부 골절이면서 늑골부위로 방사되는 통증 이 있거나 척수 압박 소견은 없으나 방사통이 동반 된 척수 원추 부위의 압박 골절인 경우에는 제한적 으로 시행하는 것이 좋다. 그러나 패혈증, 출혈성 질 환이 있는 환자나 추체의 후방벽까지 포함한 불안정 골절의 경우에는 시행해서는 안 된다. 골절에 의한 추체 높이의 소실이 심한 경우는 어려움은 있으나 시술의 금기는 아니다. 그러나 하지의 방사통이나 신경학적 증상이 없어야 하며, 환자가 적어도 1～2 시간 동안 복와위 상태로 누울 수 있어야 한다.^21-23

Fig. 1. Constrast injections to evaluate the venous plexus and the continuity of posterior verterbral wall.

현재 우리나라에서 척추 성형술의 보험 급여를 인정 해주는 경우는 첫 번째, 골다공증성 척추 압박 골절 로서 2주 이상의 적극적인 보존적 치료에도 불구하 고 심한 배통이 지속되는 경우(단, 폐렴, 혈전성 정 맥염, 약물로 조절되지 않는 당뇨병 환자, 투석을 받 는 만성 신부전 환자, 80세 이상인 환자는 조기 시행 가능), 두 번째, 종양에 의한 골절, 세 번째, Kummel 씨 병이다. 이러한 병소에 대한 확인은 자기공명영 상 검사 또는 컴퓨터 단층 촬영과 동위원소 검사에 서 증상을 유발하고 있는 병소임을 확인하거나, 단 순 방사선 사진의 비교 검사에서 진행성 또는 새로 발생한 압박 골절을 분명하게 확인함으로써 가능하 다. 일부에서는 병변이 아닌 부위에도 예방적 차원 에서 척추성형술을 시행하는데 이에 대한 보험기준 은 명시된 바가 없다.

2. 시술 방법

환자를 복와위로 방사선 투과가 가능한 수술대에 눕히고, 영상 증폭기 하에 전후방, 측방 영상을 확인 하여 시멘트를 삽입할 골절 부위를 결정한다. 국소 마취 하에 3 mm 정도의 피부 절개를 통해 골절 부 위의 척추경 중심에 trocar를 삽입한 후, 영상증폭기 하에 전후 및 측면 촬영에서 추체의 전방 1/3 지점에 위치하도록 한다. 척추경의 주변에는 신경을 비롯한

주요 장기 및 기관들이 위치해 있기 때문에 영상을 통해 trocar의 정확한 위치를 자주 확인하는 것이 중 요하다. 시멘트를 주입하기 전에 조영제를 주입하여 trocar가 척추 주위 정맥총에 위치하지 않음을 확인 하고, 추체 후벽의 연속성이 유지되는지 확인하는 것이 좋다(Fig. 1). 골시멘트를 주입하는 동안 영상 증폭기에 조영되어야 하기 때문에 무균성 바륨이 첨 가 되어야 한다. 시멘트가 준비되면 영상증폭기 하 에 주변 특히, 후방으로 시멘트 유출이 발생하는지 여부를 확인하면서 시멘트를 천천히 추체 내로 주입 시킨다(Fig. 2). 시멘트는 치약 정도의 점도 시 주입 하기 시작하고, 주입 시 특히 척추체의 후방 경계부 에 주의를 기울이며, 만약 시멘트가 이 경계의 5 mm 이내까지 도달하였다면 시멘트의 주입을 멈추어 유 출 위험을 줄일 수 있다.¹⁰ 만일 골시멘트가 후방으 로 유출되어 이로 인한 신경학적 증상이 발생한다면 즉시 감압술을 시행하여야 한다. 주입하는 시멘트의 양은 골절의 양상 및 환자 상태에 따라 2.5 mL에서 11 mL까지도 주입할 수 있으며, 주변으로의 시멘트 유출 없이 주입이 완료되면 trocar를 제거하고, 영상 증폭기를 이용하여 시멘트의 분포를 확인한다. 절개 부위는 봉합사로 봉합하고 시멘트가 굳을 때까지 10

～15분 정도 복와위 자세를 유지하도록 한다(Fig. 3).

척추성형술 시 사용하는 시멘트는 대부분 Polyme-

Fig. 2. Cement injections through the pedicle.

Fig. 3. 76 year-old female which was diagnosed of compression fracture of T12 was still painful in spite of conservative treatment for 2 weeks. (A) Preoperative radiographs. (B) post-vertebroplasty radiographs through the right pedicle.

thylmethacrylate (PMMA)를 사용하고 있으나, 시멘트 중합 반응 시 발생하는 고열이나 척추성형술 후 골 시멘트에 의하여 강화된 추체의 응력에 의한 인접 분절 척추 압박골절 등의 합병증의 문제로 인해 PMMA 대체물에 대한 많은 연구들이 진행되고 있 다.^24,25 현재 Calcium phosphate cement (CPC)이 대체 물로 일부 사용되고 있으며²⁴ 또한, 골시멘트 사용시 첨가제(filer) 사용으로 인한 골시멘트 역학적 성상 변화를 통한 유용성이 보고되고 있다.²⁵

3. 효과 및 작용 기전

골다공증성 척추 압박 골절에서 척추성형술로 기 대할 수 있는 효과는 통증의 감소, 기능의 회복, 감 소된 추체의 높이 회복 등이 있다. 그 중에서 가장 중요한 것이 통증의 감소이다. 적응증에서도 알 수 있듯이 척추성형술을 시행하는 가장 중요한 이유가 보존적 치료에도 호전되지 않는 통증이다. 골 시멘 트를 이용한 척추성형술은 단기 추시 결과가 만족스 러울 뿐만 아니라,^26,27 장기 추시에서도 만족스러운

결과를 얻었다고 보고하고 있다.^28,29 Diamond 등¹⁷은 보존적 치료와 척추성형술의 1년 이상 추시 결과를 비교 분석하면서 단지 단기증상의 호전은 척추성형 술을 시행한 군에서 보존적 치료를 시행하는 군에 비해 환자 만족도가 높으며, 유의할 만한 내과적 합 병증 발생이 적었으나 12개월 이상에서는 척수성형 술을 시행한 경우와 보존적 치료를 시행한 경우의 두 군 간에 임상증상의 차이가 크지 않다고 보고하 였다. Park 등⁶은 골다공증성 척추 압박 골절 환자에 서 척추성형술과 보존적 치료의 결과에 대한 비교 연구에서 증상의 호전 속도와 호전 정도는 두 방법 이 비슷하였으나 척추성형술이 추체의 높이를 유지 하는 데 있어서 유리하였으며, 보존적 치료를 시행 하였을 경우에 추시 과정에서 수술이 필요한 경우가 더 많았다고 하여 척추성형술의 효과에 대해 보고한 바 있다.

척추성형술 후 통증의 감소 기전은 정확히 알려져 있지 않으나, 기본적으로 골시멘트의 골절된 추체에 대한 기계적 안정성 회복에 의한 것으로 생각되고 있으며, 골절된 추체의 안정화에 의한 골간(intra- osseous) 또는 골막 신경(periosteal nerve)의 기계적 자극 방지, 추체 강도의 보강 효과, 시멘트와 혼합된 레진(resin)의 발열과정 중에 주위 조직 내 감각 신경 말단 파괴 기전도 제시되고 있다.^30,31

척추의 안정성 회복 및 강도 보강을 위해서 양측 척추경을 통해서 시멘트를 주입하는 것이 더 좋을 것으로 생각되지만, 양측 척추경을 통하여 시술하는 것이 바람직한지 일측 척추경을 통하여 시술하는 것 이 좋은 것인지에 대하여는 아직 논란이 되고 있다.

Tohmeh 등³²은 일측 척추경과 양측 척추경내로 골시 멘트를 주입 시 모두 압박 골절된 추체의 강도가 증 가하며 또한 추체의 강성이 유지된다고 하여 일측 척추경과 양측 척추경내로 척추 성형술을 시행할 경 우 두 군 사이의 물리적 효율성에 차이가 없다고 하 였다. 그 이후 Yang 등³³은 일측 척추경을 이용하여 추체의 중앙선을 넘어서 골시멘트를 주입하면 양측 척추경을 통하여 척추성형술을 시행하였을 경우와 마찬가지로 임상적으로 만족할 만한 호전을 보인다 고 하였고, 양측 척추경을 통한 척추 성형술보다 더 적은 양의 골 시멘트를 주입하더라도 통증 완화 정

도 및 입원 기간, 추체 함몰에 있어서 임상적 차이는 없었고 인접 분절의 신생 골절 비율은 더 적게 나타 나 양측 척추경을 통한 방법에 비해 보다 우수한 방 법이라고 보고하였다. Liebschner 등³⁴의 척추성형술 후 척추체의 강도에 관한 연구에서는 전체 추체의 14%나 3.5 cm³ 정도의 시멘트 주입으로도 척추체가 충분히 수술 전과 같은 강성을 유지할 수 있다고 하 였으며 양측 척추경을 통한 고른 주입으로 측성 굴 곡력에 저항할 수 있다고 하였다.

Eriksson 등³⁵의 보고에 따르면 50^oC이상의 열에 1 분 이상 노출될 경우 골조직의 열성 괴사가 발생한 다고 한다. Deramond 등³⁶은 사체 실험을 통해 시멘 트 주입 후에 척추체의 전방, 중심부, 척추관 부위에 서의 온도를 측정하여 중심부에서 가장 높은 열을 가장 오래 유지한다고 보고하여 이것이 척추성형술 후 통증의 감소와 관련이 있을 것이라고 하였다.

4. 합병증

척추성형술의 여러 합병증들이 많은 문헌을 통해 서 보고되고 있는데 여기에는 시멘트 유출과 이로 인한 압력과 열에 의한 신경 손상, 인접 추체의 신생 골절, 폐 색전증, 감염 및 사망 등이 있다.

Kim 등¹¹의 골다공증성 척추 압박 골절로 척추성 형술 후 3개월 이상 추시에서, 단순 방사선 소견상으 로는 148추체 중 37추체(25%)에서 시멘트 유출을 확 인할 수 있었고 전산화 단층 촬영에서는 38%에서 유 출을 확인할 수 있었다. 이러한 시멘트 유출은 추간 판 내로 유출된 경우에는 인접 추체의 후속 골절을 유발할 수 있고 척추 주위 정맥으로의 누출은 폐 색 전증의 합병증이 발생할 수 있으며 척추 강이나 추 간 공으로의 누출은 방사통, 척수 손상을 유발할 수 있는 것으로 보고되고 있다. Jang 등¹²은 81세 여자가 제2 요추체 골다공증성 압박 골절 진단 하에 7개월 전에 척추성형술을 시행 받은 후 요추부 통증 및 우 측 대퇴부 전방부에 방사통을 주소로 내원하여 시행 한 영상의학적 검사 상 PMMA (polymethyl meth- acrylate)의 척추체 주위로 누출에 따른 우측 제1 요 추 신경근 압박 소견이 관찰된 증례보고를 통하여, 시멘트 누출에 의한 심각한 신경학적 합병증이 발생 할 수 있어 시술 시 주의가 요구된다고 하였다. 또한

시술 후 만일 신경 압박 증상이 의심될 시 척추강뿐 만 아니라 척추체 주위로 누출로 인해 신경 마비가 생길 수 있으므로 전산화 단층 촬영 등으로 시멘트 유출 부위의 세심한 관찰이 필요하며, 조기에 적극 적인 수술적 치료를 시행해야 한다고 하였다.

장기 추시를 통해 밝혀진 합병증으로는 척추성형 술을 시행한 척추체의 추가적 함몰, 인접 분절의 신 생 골절의 발생 등이 있다. Heine 등¹³의 연구에 의하 면 골절된 추체의 쐐기 형태가 척추의 만곡 변화를 유발한다고 밝혀졌으며, White 등¹⁴의 연구에서는 설 령 척추성형술이 쐐기 형태로부터 최대한 회복을 하 더라도 시상면상의 만곡 변화로 인해 인접 추체에 기계적 부하를 증가시켜 골절의 빈도를 높이는 것으 로 알려졌다. 이들은 유한 요소 연구를 통해 쐐기 모 양의 추체 함몰이 이차적 인접 추체의 신생 골절의 인자임을 지적하였다. 즉, 시멘트 주입으로 정상 골 에 해당하는 수치보다 강도는 증가하고 상, 하 추체 보다 순응도는 감소하게 되며 이후 척추 분절 간의 생역학의 변화로 인해 기계적 부하가 증가된 인접 분절에서 신생 골절이 발생한다고 하였다.^37,38 Moon 등³⁹은 제10, 11 흉추체 압박 골절 진단 하에 척추성형술을 시행 후 거대 폐 색전(직경 2 cm)을 항 응고 요법 등 보존적 치료로 시행한 예를 보고하였다.

시멘트가 액상 상태로 추체에 주입되는 동안 높은 압 력을 유지하므로 주위 조직으로의 유출이 비교적 흔 히 발생하고 있고 척추 주위 정맥총으로 유출되어 응 고되면 국소적인 정맥 혈전증을 초래할 수 있다.

시멘트는 빠르게 굳으므로 대부분 여기서 멈추지 만 만약 굳지 않고 액상 상태가 유지되면 드물게 하 대정맥을 통하여 이동하여 폐 색전으로 발전하기도 한다. 폐 색전증을 예방하려면 우선 시멘트가 중합 반응을 충분히 일으켜 굳어진 상태가 되기를 기다려 주입하는 것이 중요하며 수술 중에 누출 여부를 조 심스럽게 관찰해야 하는데, Phillips 등⁴⁰은 척추성형 술보다 풍선 후만 성형술이 시멘트 누출에 있어서 현저히 안전하다고 보고하기도 하였다.

결 론

골다공증성 척추 압박골절의 치료에는 보존적 치

료, 척추 성형술, 전방 유합술 및 후방 유합술 등의 유합술이 있지만 가장 흔히 쓰이는 치료는 보존적 치료와 척추 성형술이다. 척추 성형술은 보존적 치 료보다 임상적으로 통증 감소에 유의하게 우수하고 방사선학적으로 추체의 높이를 유지하는 데 있어서 유리하며 입원 기간이 유의하게 짧다고 보고되고 있 고 이로 인한 장기적 합병증 예방에도 도움이 되는 시술이다. 하지만 시멘트 유출과 이로 인한 신경 손 상, 신생 인접 추체의 골절, 폐 색전증, 감염 및 사망 등에 이르는 여러 합병증 등이 발생 가능하기 때문 에 정확한 적응증을 가지고 시행되어야 하며 환자 개개인의 상황에 따라 신중을 기하여야 할 것으로 사료된다. 특히, 흉추 및 요추에 형태학적 차이에 대 한 명확한 이해와 척추경의 삽입 점에 대한 충분한 해부학적 지식을 바탕으로, 숙달된 술자에 의해서 시술되어야 한다.

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