골다공증성 추체골절에 대한 경피적 척추성형술:초기성적
구미고려병원 신경외과, 고령영생병원 신경외과*
유영상·신재학·김일만*
= Abstract =
Percutaneous Vertebroplasty in Treatment of Osteoporotic Vertebral Body Fractures:::Early Result :
Young Sang You, M.D., Jae Hack Shin, M.D., Il-Man Kim, M.D.*
Departments of Neurosurgery Gumi Goryu Hospital and Koryeng Youngsang Hospital,* Kyongbok, Korea
bjective:Percutaneous vertebroplasty has recently been introduced as an interesting therapeutic alternative for the treatment of thoracolumbar vertebral body fractures in elderly persons with osteoporosis. The authors present the early results of this method.
Method and Material:From July 1999 to April 2000, percutaneous transpedicular technique was used in 20 patients (2 men and 18 women) whose mean age was 67.5 years old(range 59-79) with painful vertebral compression(22) and burst(2) fractures. The interval between fracture and vertebroplasty ranged 1 day to 4 months. The procedure involved percutaneous puncture of the injured vertebra via transpedicular approach under fluoroscopic guidance, followed by injection of polymethylmetacrylate(PMMA) into the vertebral body through a disposable 11-guage Jamshidi needle.
Result:The most common cause of fracture was slip down and the most frequent injured level was the twelfth thoracic spine. The procedure was technically successful bilaterally in 18 patients(9 thoracic and 15 lumbar spines) with an average injection amount of 7.7ml PMMA in each level. Seventeen(94.4%) patients reported significant pain relief immediately after treatment. Two leaks of PMMA were detected with postoperative CT in spinal epidural space and extravertebral soft tissue without clinical symptoms.
Conclusion:Although this study represents the early results, percutaneous vertebroplasty seems to be valuable tool in the treatment of painful osteoporotic vertebral body fractures in elderly, providing acute pain relief and early mobilization.
KEY WORDS:Osteoporosis・Vertebroplasty・Polymethylmetacrylate・Compression fracture・Pain.
서 론
노년층환자에서 흔히 접할 수 있는 골다공증에 의한 흉요 추체압박골절은 심한 통증을 유발하고 척추기형을 초래하 여 일상생활에 많은 제한을 가져온다12). 이들에 대한 보존 적인 치료로 체위성 정복에 의한 장기간의 침상안정과 보 조기착용이 주로 권장되었으나 환자들의 협조가 순조롭지 않고 그 결과도 만족스럽지 않았다14). 최근 각종의 질환으 로 척추체가 약해지거나 파괴된 환자에서 통증완화와 척추 변형을 예방하기 위하여 미세침습척추수술의 한 방편으로
경피적척추성형술(percutaneous vertebroplasty)이 많이 시행되고있다3-8)11)15)18)
. 저자들은 골다공증성 척추압박 및 파열골절 환자에서 비교적 간단하고 안전한 척추성형술을 시행하여 좋은 결과를 경험하였기에 초기 치료성적을 보고 하고자 한다.
대상 및 방법
1. 연구대상 및 방법
1999년 7월부터 2000년 4월까지 흉요부통증으로 내원
OOOO
하여 골밀도검사상 골량감소(osteopenia) 또는 골다공증 (osteoporosis)이 있고, 척추전산화단층촬영상 흉요추체의 압박 또는 파열골절이 확인된 환자 중 충분한 약물과 보존 적 치료에 호전이 없으며 신경학적 결손이 없거나 아주 경 미한 20명을 대상으로 하였다. 임상기록과 방사선학적소견 등을 재검토하여 외상원인, 시술부위, 골절유형과 정도, 사 용된 골시멘트의 용량, 골다공증 정도, 수술의 효과 및 합 병증 등을 후향적으로 분석하였다. 시술 후 결과는 환자의 주관적인 통증의 정도를 4등급으로 분류하여, 통증이 없어 져 활동이 자유로운 경우를 excellent, 상당한 정도로 호전 되어 일상생활에 무리가 없는 경우를 good, 심한 작업에만 통증이 있는 경우에 fair, 약간 경감되었으나 지속되어 효과 가 없다고 판단된 경우에는 poor로 구분하였다. 수상 후 즉 시 내원한 경우에는 급성통증이 다소 조절되고 전신상태가 안정된 후에 시술하였고 시술 후 모든 환자는 2~3일째부터 가벼운 흉요부 신전보조기를 착용하고 조심스럽게 보행하도 록 하였다. 항생제는 수술당일부터 3일까지 정맥주사하였으 며, 술후에는 단순촬영과 척추단층촬영으로 추체내 골시멘 트 혼합물의 주입정도, 추체외로의 누출정도와 위치 및 척 추관 침범 여부등을 확인하였다. 퇴원 후 통원시에는 임상 및 방사선학적인 변화양상을 지켜보았다.
2. 수술방법
심전도 및 생체활력징후(vital sign) 감시와 응급 척추감 압수술이 가능한 수술실에서 환자는 상지에 수액주사선을 확보하고 복와위자세를 취하게 한다. 먼저 방사선투시장치 (C-arm fluoroscopy)로 시술추체분절의 정면과 측면상를 확인하고, 통상적인 방법으로 소독한 다음 척추후방관절 부위까지 충분한 깊이로 국소침윤마취를 한다. 영상증폭장 치로 계속 확인하면서 Jamshidi 유형(11 Gauge, 4 Inch) 의 골수생검주사침(bone marrow needle)을 척추경(pedi- cle)을 통해 골절척추체 후방 1/3 지점 정도에 삽입한 후 2~3cc의 비이온성 조영제로 추체내정맥조영술(intraoss- eous venography)을 시행하였다. 척추주변 정맥유출(par- avertebral venous drainage) 양상이 전방척추정맥(ante- rior prevertebral vein)이나 기저척추정맥(basivertebral vein)이 저명하게 단독으로 보이는 경우에는 시술을 중지 하였다. 경막외, 추간공 및 추간판이나 인접 연부조직으로 의 누출이 없고 정맥조영이 안전한 것으로 판단되면 상품 화된 골시멘트(DePuy CMW 3 Gentamicin bone cement, 영국 죤슨 앤 죤슨사) 분말과 용매를 적당량 혼합하면서 주사기 사용에 적합한 중간점도(mediun viscosity)로 조 절하여 가능하면 시술추체의 반쪽이 채워지도록 주입하였
다. 시술중에는 환자와 계속 대화를 하면서 불안감을 해소하 였고 골시멘트주입시 시술부위의 통증유무와 양측하지의 감 각 및 근력을 확인하며, 동시에 미리 부착한 감시장치를 통 해 혈압, 맥박, 호흡 등의 변화를 주시하였다. 시술 후 영상 에서 주입된 양상과 혼합물의 양이 적절하지 않은 경우에는 위 과정을 반대편 척추경을 통하여 같은 순서와 방법으로 다 시 시행하였고, 수술이 완료되면 앙와위로 누인 다음 약 3 시간 정도의 침상안정을 취하도록 하고 혼합물이 완전히 굳 을 때까지 척추에 부하를 가하지 않도록 하였다.
결 과
대상환자는 여자 18례 남자 2례였고 나이분포는 58세에 서 79세까지로 평균 67.5세였다. 복와위 수술체위에 의한 호흡곤란과 척추정맥조영상의 위험예상 소견을 보인 2명을 제외하고 18례의 24척추분절에서 만족스럽게 성공하였다.
두분절을 시술한 경우는 5례였으며, 수상후 수술까지의 기 간은 1일에서 4개월까지로 다양하였으나 13례에서는 2주 내에 가능하였다. 추체골절의 원인으로는 넘어지거나 미끄 러져 다친 경우가 12례(60%)로 가장 많았고 그외 교통사 고 4례와 추락 2례였으며 2명은 명확한 외상력이 없었다.
24개의 수술추체중 압박골절이 22례고 파열골절이 2례였 으며, 부위별로는 제 12 흉추가 6례(25%)로 가장 많았고 제 1 요추 5례(20.8%), 제 3 요추 4례, 제 2 요추와 제 4 요추가 각각 3례였으며 제 6, 8, 11 흉추가 1례씩이었다. 5명에서는 다발성분절의 골절이 확인되었다. 시술추체당 주입한 골시 멘트 혼합물의 양은 3.5cc~12cc로 평균 7.7cc였다.
골밀도검사상의 T 점수는 평균 -4.85였고, 술후결과는 excellent 14명(77.7%), good 3명으로 시술성공한 94.4%
예에서 좋은 성적을 보였다. Good 결과를 보인 3례중 2명 은 인접추체에 심한 퇴행성추간판병변이 동반되었고 1례는 다발성 하지골절 환자였다. 2례에서 술후 추적전산화단층 촬영상 추체주위 연부조직과 경막외 척추강(Fig. 1)으로의 주입혼합물 누출이 각각 관찰되었으나 임상적 악화는 보이 지 않았다.
고 찰
노령인구가 증가함에 따라 골다공증성 척추골절환자는 많 아졌으나 이들에 대한 치료는 체위성정복과 장기간의 침상 안정, 보조기착용, 소염진통제 투여 등에 의한 고식적인 방 법이 주가 되었다. 대부분은 보존적요법이 효과적이나 일
부 환자는 적절한 치료에도 불구하고 오랫동안 통증을 경험 하게 되며 특히 입원할 정도로 심한 경우에는 통증완화에 만 약 2주 정도 걸린다5). 골다공증성 골절환자의 50~ 60%
정도는 증상이 없을 수도 있으나, 많은 환자가 다발성척추 분절에 골절이 있어 고질적인 만성요통, 흉요추부 움직임과 활동의 제한, 척추기형, 보행장애, 진행성마비와 감각이상 등의 심각한 이환율을 보인다12)14). 골다공증, 고령, 불량한 전신상태 및 합병된 질환 등으로 기구를 이용한 척추골융 합술은 불가능한 경우가 많아 근 중재적 방사선학적시술로 인조골시멘트를 추체에 직접주입하여 골절에 의한 통증을 완화하고 골다공증으로 약해진 척추를 보강하기 위한 방법 이 소개되었다4)8)9)16).
경피적척추성형술은 외상5)7)이나 종양6)8)에 의한 추체압 박골절의 치료법으로 많이 시행되고 있으며 예후결정 요소, 부작용, 장기성적 등에 대한 연구가 진행중이다. Tohmeh 등17)은 사체척추에 골시멘트를 주입한 후의 강도와 경도의 변화를 측정하여 척추성형술의 생체역학적인 근거를 제시 하였고, Botrom 등2)은 골절위험이 예상되는 골다공증성추 체 환자에서의 예방적 보강 및 안정화로 추체의 압박진행 과 기형을 예방할 수 있다고 하였다. 본 시술의 대상이 되는 주된 척추병변은 척추혈관종, 다발성골수종, 골용해성 척추 전이암, 골다공증성 골절등이며, 시술 결정시에는 병소의 정도와 범위, 통증정도, 신경학적 상태, 전신건강, 기대여명 등를 충분히 고려하여 다각적인 팀접근이 필요하다3)5)18). 특히 고령의 골다공증성 추체골절의 환자의 경우에는 충분 한 약물과 보존적치료에 실패하였거나, 장기간의 입원과 침 상안정으로 욕창, 심부정맥혈전, 근위축 등의 합병증이 예
상되는 경우에 주된 치료법이나 추경나사를 이용한 내고정 시에는 기구보강목적으로도 가능하다. 신경학적결손과 골절 편의 후방전위에 의한 척추관의 협착이 없거나 경미하여야 하며, 골절이 심하여 추체높이의 2/3 이상이 소실되었거나 척추경과 추체후면골피질이 파괴된 경우에도 상대적금기가 된다. 또한 다발성분절 침범이 흔하고 노화에 따른 추간판 과 후관절의 퇴행성변화 등이 동반되어 통증을 유발하는 주 된 척추분절과 원인를 옳게 인지해야 한다7)15). 본 연구에 서도 5례의 환자가 다발성이었으며 인접 추체의 퇴행성추 간판병변이 심했던 2례는 많이 호전되지 않았다. 동시에 주 입 혼합물 누출에 의한 경막외 또는 추간공협착으로 시술 후 신경학적장애가 가능하므로 즉각적인 응급수술이 가능해야 한다. 저자들의 경우 초기시술에서 과량의 골시멘트혼합물 주입으로 술 후 전산화단층촬영에서 경막외강의 협소와 압 박이 관찰되었으나 다행히 신경학적 악화는 없었으며 최근 에는 가급적 소량을 주입한다.
경피적척추성형술은 경척추경 후방접근법5)16), 후측방 추 경외15), 추체전방경로3)로 시술가능하며, 본 연구에서처럼 흉요추병변은 경척추경법이 적당하므로 전산화단층촬영을 세밀히 분석하여 척추경의 각도와 넓이를 확인한 후 영상증 폭장치을 이용하면 정확히 시술할 수 있고, 척추경이 손상 되었거나 척추융합술을 시행한 경우는 후측방으로 접근해야 한다. 척추체 정맥조영술은 시술자에 따라 이견13)14)은 있 으나 삽입된 주사침의 위치와 추체내외의 정맥유출경로를 파악하고 주입혼합물의 점도를 결정해야 하므로 반드시 시 행하여야 한다. 추체피질골이 심하게 파괴된 경우에는 추 체측면이나 추간판으로 누출되어 일시적인 통증을 호소할
Fig. 1. Thoracic (T12) osetoporotic collapse fracture. Axial CT obtained before (A) and after (B) percutaneous vertebroplasty by bil- ateral transpedicular approach. Leakage of polymethylmethacrylate into spinal canal resulted in compression of thecal sac.
AAA
A BBBB
수 있고, 일측의 시술로 골시멘트가 병변추체의 충분한 높 이와 넓이에 걸쳐 잘 퍼진 경우에는 반대측은 생략하여도 좋다. 저자들은 1례에서 시멘트주입물이 추체전방의 큰 정 맥으로 누출되어 시술을 중지하였으며, 초기에는 양측에 시술하였으나 경험이 축적되어 많이 손상된 부위와 반대편 으로도 혼합물이 메워질 수 있도록 주사침의 사면을 조정 하여 시술하고 있다. 시술과정에서는 주입혼합물의 점도결 정이 가장 어려우며 일반적으로 치약정도가 추천되는데 묽 으면 인접조직과 척추주위 정맥으로의 누출위험이 크고 너 무 견고하면 시술이 어렵다11)13). 골시멘트 혼합물의 중합반 응속도는 시술실 온도, 용매와 분말의 혼합비에 의해 결정 되고 3분 정도 지나면 굳기 시작하며 혼합비율에 따른 골시 멘트의 압박강도, 인장력, 탄성력등에는 차이가 있으나 임 상적인 중요성은 정확하지 않다9)10). 척추혈관종과 골다공 증성추체는 균질하게 분포하므로 1회 주입으로 충분하나 전이암과 골수종은 주입정도가 다양하게 보고되었으며6)18), 골다공증성 추체골절의 경우에는 분절당 보통 2~9ml 정도 의 혼합물양이 추천된다5)9). 저자들의 경우에도 평균 7.7cc 의 혼합물이 사용되어 큰 차이는 없는 것으로 생각된다.
현재는 polymethylmetacrylate가 주로 사용되나 중합반 응과정의 발열에 의한 신경손상, 척추골재형성 과정의 음 성적 효과등이 문제되어 대체가능한 생체칼슘치환골에 대 한 연구가 활발하다1)14). 통증감소의 기전은 추체주변의 민 감한 신경말단이 파괴되고 골절의 안정화와 압박압력의 감 소로 설명하고 있다. 중합반응으로 견고해지는 기계적 성질 상 약해진 추체골의 강화와 안정화가 시술 수일내에 이루 어지므로 입원기간이 단축되어 노인과 여명이 짧은 경우에 좋은 적응이 된다. Cotten등5)은 추체내에 주입된 혼합물의 양과 통증완화나 추체높이의 회복과는 무관하므로 추체 전 체를 무리하게 채울 필요는 없다고 하였으나 대조군과의 비 교나 장기적인 추적결과는 미흡하다. 이미 많은 보고1)4)10)15) 에서 효과와 안정성은 검증되었으며 압박골절의 경우 약 90% 이상에서 시술 후 수시간에서 수일내에 현저한 또는 완전한 통증소실이 기대된다고 한다. 저자들은 94.4%에서 좋은 결과를 경험하였고 시술 후 2~3일 정도 안정시킨 후 보행시켰다. 시술에 따른 드문 합병증3)8)15)으로는 저혈압, 심부정맥, 심장마비, 흉부나 복강내 장기손상, 골수내 색전 형성, 뇌졸중 등이 있고, 보다 흔한 문제로는 추간판이나 주 변연부조직으로의 누출, 신경학적 악화나 감염, 중합반응시 의 발열과 염증성반응에 의한 일시적인 통증의 증가가 가 능하다. 과혈관성과 묽은 골시멘트 혼합물 사용시에는 척 추주변 정맥으로 유입되어 폐색전을 유발하여 치명적일 수 있으므로 즉시 중지해야 한다. 경막외로의 유출은 신경근을
압박하여 증상악화가능하나 단기추적 관찰상 대게 임상적 중요성은 없었다고 한다.
결 론
골다공증으로 인한 척추체압박 또는 파열골절에 대한 비 수술적인 치료법으로 인조 골시멘트을 사용한 경피적척추성 형술은 국소마취하에서 비교적 간편하고 안전하게 시행할 수 있으며, 통증경감과 추체보강에 의한 조기재활 및 압박 의 진행을 막는데 효과적인 것으로 생각된다. 시술 초기의 성적이므로 장기적인 임상추적이 필요할 것이다.
•논문접수일:2000년 6월 12일
•심사완료일:2000년 8월 2일
•책임저자:유 영 상
730-010 경북 구미시 원평동 1036-9 구미고려병원 신경외과
전화:054) 453-7575, 전송:054) 453-7577 E-mail:[email protected]
References
1) Bai B, Jarawi LM, Kummer FJ, Spivak JM:The use of an in- jectable, biodegradable calcium phosphate bone substitute for the prophylactic augmentation of osteoporotic vertebras and the management of vertebral compression fracture. Spine 24: 1521-1526, 1999
2) Botrom MP, Lane JM:Future directions:augmentation of os- teoporotic vertebral bodies. Spine 15:24 Suppl 38S-42S, 1997 3) Chiras J, Depriester C, Weil A, Sola-Martinez MT, Deramond H:Percutaneous vertebral surgery:technics and indications.
J Neuroradiol 24:45-49, 1997
4) Coret B, Cotten A, Boutry N, Flipo RM, Duquesnory B, Cha- stanet P:Percutaneous vertebroplasty in the treatment of ost- eoporotic vertebral compression fractures:an open prospe- ctive study. J Rheumatol 26:2222-2228, 1999
5) Cotten A, Boutry N, Cortet B, Assaker R, Demondion X, Le- blond D, et al:Percutaneous vertebroplasty:state of the art.
RadioGraphics 18:311-320, 1998
6) Cotten A, Dewarte F, Coret B, Assaker R, Leblond D, duque- snoy B, et al:Percutaneous vertebroplasty for osteolytic met- astasis and myeloma:efffects of the percentage of lesion filling and the leakage of methyl methacrylate at clinical follow-up.
Radiology 200:525-530, 1996
7) Cyteval C, Sarrabere MP, Roux JO, Thomas E, Jorgensen C, Blotman F:Acute osteoporotic vertebral collapse:open study on percutaneous injection of acrylic surgical cement in 20 pa- tients. Am J Roentgenol 173:1685-1690, 1999
8) Deramond H, Depriester C, Galibert P, Gars DL:Percutaneous vertebroplasty with polymethylmethacrylate:technique, indi-
cations, and results. Radiologic Clinics of North America 36: 533-546, 1998
9) Gangi A, Kastler BA, Dietermann J:Percutnaeous vertebro- plasty guided by a combination of CT and fluoroscopy. AJNR 15:83-86, 1994
10) Jasper LE, Deramond H, Mathis JM, Belkoff SM:The effect of monomer-to-powder ratio on the material properties of cr- anioplastic. Bone 25:2 Suppl 27S-29S, 1999
11) Jensen M, Evans AJ, Mathis JM, Kallmes DF, Cloft HJ, Dion JE:Percutaneous polymethylmethacrylate vertebroplasty in the treatment of osteoporotic vertebral body compression fra- ctures:technical aspects. AJNR 18:1897-1904, 1997 12) Kanis JA, McCloskey EV:Epidemiology of vertebral osteo-
porosis. Bone 13 Suppl 2:S1-10, 1992
13) Kim IM, Lee SO, Ko SK, Ji YC, Lee CY:Clinical analysis of management of spine-injured patients:experience in the sub- urban. J Korean Neurosurg Soc 27:1059-1066, 1998
14) Lyles KW:Management of patients with vertebral compre- ssion fractures. Pharmacotherapy 19:1 Suppl 21S-24S, 1999 15) Martin JB, Jean B, Sugiu K, San Millan Ruiz D, Piotin M, Mur-
phy K, et al:Vertebroplasty:clinical experience and follow- up results. Bone 25:2 Suppl 11S-15S, 1999
16) Stringham DR, Hadijipavlou A, Dzioba RB, Lander P:Perc- utaneous transpedicualr biopsy of the spine. Spine 19:1985- 1991, 1994
17) Tohmeh AG, Mathis JM, Fenton DC, Levine AM, Belkoff SM:Biomechanical efficacy of unipedicular versus bipedi- cualr vertebroplasty for the management of osteoporotic com- pression fractures. Spine 24:1772-1776, 1999
18) Weil A, Chiras J, Simon J, Rose M, Sola-Matinez T, Enkaoua E:Spinal metastasis:indications for and results of percuta- neous injection of acrylic surgical cement. Radiology 199: 241-247, 1996