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PCB Instrumentation with Lubboe Bone in Anterior Cervical Interbody Fusion

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Academic year: 2021

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한양대학교 의과대학 신경외과학교실

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:PCB cervical instrument is a newly introduced fusion device which comprises cervical plate, cage (spacer) and screw system. It is developed to enhance fusion rate and stability, as well as to reduce complic

ations related to hardware failure. We investigated the efficacy of clinical and radiological results of PCB instrument and Lubboc bone.

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:From August, 1998 to October, 1999, authors performed 54 cases of anterior cervical interbody fusion with PCB instrument and Lubboc bone. Retrospective analysis was undertaken based on clinical and radiological findings. Clinical improvement was evaluated according to Odom¶s criteria. Cervical plain films and tomography were taken every 2 months to evaluate the degree of interbody fusion and disc height changes.

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:Bone fusion was observed in 36 cases(90%) over 6 months after operation, and during which time there was no significant interval change. There were 3 cases of hardware dislodgement. Disc height was increased significantly and preserved in all cases. Clinical outcome over good degree was seen more than 94% of patients.

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:Longer follow-up period and comparative studies to similar instrument appear to be necessary, but this instrumentation system has shown high fusion rate and fewer adverse effects in our series. We believe this system might be indicated for the treatment of cervical trauma and degenerative disease in selective cases.

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:PCB instrument・Anterior cervical interbody fusion・Cage system.

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1950년대 Cloward, Smith 등7)에 의해 경추의 전방 골 유합술의 개념이 도입된 이후, 1970년 Orozco와 Llovert18) 에 의해 금속판을 이용한 경추의 전방 유합술이 본격화되 었다. 이후 골 유합율을 향상시키고 금속 기구의 문제점을 해결하기 위해 여러 종류의 나사못과 금속판을 이용한 시 도가 계속되고 있고1-4)9)12)14)25)27)28)

, 자가골 이식에 따른

이환율을 감소시키기 위한 시도로서 이종골(xenograft)과 인공골(artificial bone)을 이용한 골 유합에 대한 보고6)15) 도 활발한 상태이다. 저자들은 요추21)23)와 경추의 추체간 유합술13)에 사용되어 온 cage system의 역학적 안정성과 고식적인 단피질 나사못의 장점을 결합한 PCB instru

ment(Cervical Plate Cage System)을 이용하여 경추체 간 전방 유합술을 시행하였으며, 자가골 이식의 단점인 공 여부 통증 및 감염 등의 단점을 보완하기 위해 이종골인 Lubboc bone을 이용하였고 수술 후의 임상적, 방사선학 적 결과들을 최소 12개월 이상 추적하여 후향적으로 분석 하였다.

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본 논문은 2000년 대한신경외과학회 춘계학술대회에서 포스터 발표

되었음.

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1998년 8월부터 1999년 10월까지 본원 신경외과에서 PCB 기구와 Lubboc bone을 이용한 경추체간 전방 유합술 을 시행 받은 54례, 총 70 부위(level) 중 최소 12개월 이 상의 방사선학적 추적 검사와 임상적 소견의 추적 관찰이 가능했던 40례, 50부위에 대해 후향적 분석을 시도하였다.

평균 추적 관찰 기간은 15.5개월이었고, 2개월마다 방사선 검사를 하여 임상소견과 비교하였다.

수술 시 수핵 절제 후 빈 공간에 spacer(cage)를 삽입하 고 이와 연접된 금속판을 상하 추체에 나사못으로 고정했 으며 spacer내에는 자가 골편 대신 Lubboc bone을 삽입하 였다. 모든 환자에서 수술 직후부터 가벼운 보행을 허용하 였다. 평균 재원일수는 7일이었으며 8~12주간 Philadelphia 보조기를 착용하게 하였다. 단순 방사선 단층 촬영은 경추 손상, 특히 치상 돌기 골절의 평가 등에 사용되었던 방법으 5) 전산화 단층 촬영의 도입 이후 그 사용이 감소하였으 나, 골 유합을 전산화 단층 촬영으로 검사 할 경우 spacer 로 인해 그 주변의 골 음영 감소(radiolucency)가 가려져 위양성이 나올 수 있기 때문에, 단순 단층 촬영 검사(tomo

graphy)로 관상면과 시상면을 촬영하여 추적 검사하였다.

방사선학적인 골 유합은 이식 골과 추체간 경계부의 골 음 영 감소가 없을 때, 굴곡과 신전 시에 유합 부위의 움직임이 없을 때, 경화성 변화가 보일 때, 이식 부위의 밀도가 수술 시 보다 증가할 때로 판정하였으며23), 수술 전후의 척추 간격 의 높이 변화도 분석하였다. 유합술 전후의 임상증상의 변 화는 Odom의 분류17)에 의해 비교하였다.

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환자의 평균 연령은 42.5(33~61)세였으며, 남녀비는 1.3:

1 이었다. 병명은 경추간판 탈출증이 50명이었고, 외상성 전이와 경추 척추증이 각 2명이었다. 병변이 한 부위인 경우, C56가 27명(50%)으로 가장 많았고, 그 외 C67, C45, C34 의 순이었으며, 두 부위인 경우 C56-C67이 14명(58%) 으로 가장 많았고, C34-C45, C45-C56, C34-C67의 순 이었다.

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환자는 전신 마취 후 앙와위에서 경추부를 신전시킨 상태 에서 피부절개를 시행했으며 한 부위일 때는 우측으로 횡 절개를, 두 부위일 경우에는 흉쇄유돌근의 전방 경계를 따 라 사선으로 절개를 시행하였다. 광경근과 흉쇄유돌근의 박 리 후, Cloward 견인기로 식도와 기관을 내측으로, 경동맥 초를 외측으로 견인하여 경추체의 전방을 노출시킨 후 방사 선 검사로 수술 부위를 확인하고 추간반과 골극을 제거하였 다. 추간반을 제거한 공간에는 PCB instrument의 spacer 를 삽입하고 이와 연접한 금속판의 상하면 구멍을 통해 상 하의 경추체에 나사못으로 고정한 후 Lubboc bone을 전 방공(anterior hole)을 통해 삽입하였다. PCB instrument 의 구조상 상부면이 위로 볼록하기 때문에 마취과에서 tr

action을 하면 보다 용이한 삽입이 가능하다.

수혈은 전 예에서 시행되지 않았고 수술시간만 고려할 경우 1부위에서 평균 1시간 30분, 2부위에서 평균 2시간 이었다.

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3례에서 수술 후 3일간 경미한 연하곤란, 이물감을 호소 했으나 자연 소실되었다. 환자들의 증상은 견갑부통, 상지 저림, 경부통의 순으로 호전되었으며 보행장애 등의 척수 병증의 호전은 이보다 늦게 이루어지거나 호전되지 않았다.

증상의 호전은 수술 후 6개월 내에 거의 이루어졌으며 그 이상의 기간에서는 증상의 호전이나 변화가 뚜렷하지 않았 다. 수술의 임상적 결과는 Odom의 분류17)에 따라 excell

ent, good, satisfactory, poor의 4개 군으로 분류하였다. 수

술 결과는 6개월 이후 Good 이상이 94%였다(Table 1).

추체 간격의 변화는 전 예에서 현저한 증가를 보였으며, 12개월까지 큰 변화는 발견되지 않았다(Table 2). 54 수 술 례 중 40례, 50 부위에서 시상면과 관상면에 대해 단순 단층 촬영으로 골 유합 여부를 추적 관찰하였고 추적 관찰 40례 중 36례(90%)에서 만족스러운 골 유합이 일어났으며 (Table 3), 이는 술 후 6개월 이상인 경우에서부터 발견되 었다. 단순 방사선 촬영 시 spacer 자체로 추골간강이 가려 지고 전산화 단층 촬영시 고밀도로 인한 음영의 증가가 발 생하게 되어, 골 유합은 단순 방사선 단층촬영으로 검사하 였다. 골 유합 시 경화성 변화가 관찰되었으며 유합 부전시 에는 이식골의 흡수와 함께 골 음영의 감소가 관찰되었다 (Fig. 1). 골 유합 소견과 임상 증상의 호전은 항상 일치하 지는 않았으며 임상 증상의 호전이 방사선학적 소견보다 선행되었다. 나사못의 골절은 관찰되지 않았으나, 불유합이 1례(Fig. 1), 나사못 돌출이 3례(Fig. 2)에서 관찰되었다.

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경추 척추증이나 경추부 후종인대 골화증 등을 비롯한 퇴 행성 질환이나 외상성 골절 및 탈구는 근래 많이 접하는 질 환이며, 다른 부위보다 다루기 어려운 신경학적 장애를 일 으킬 수 있고 심각한 후유증이 오래 갈 수 있다. 또한, 고령 인구의 증가와 레져 산업의 발달로 인해 그 유병율이 점차 증가하고 있는 추세이다. 이러한 경추부 질환에 대해 경추 의 해부학적 만곡을 바로잡고, 척추와 신경근의 기능을 회

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복시켜 역학적 균형을 재건시키려는 노력이 계속되어 왔다.

경추부 고정술은 크게 전방 경유와 후방 경유로 나눌 수 있으며, 현재까지 어느 것이 더 낫다고 단언할 수는 없으나 후방 경유 경추 고정술 시 수술 부위의 노출에 제한이 있고 중앙부로 돌출된 수핵이나 석회화된 골극의 제거에 제한이 있다18). 후궁 절제술 후 후만증이나 불안정증이 증가될 수 있고6), 충분한 감압이 이루어지지 않을 경우 수술 후 신경 학적 증상이 진행하는 경우도 생길 수 있어19), 이의 해결 방 안으로 전방 경유 경추 유합술이 제안되었다. 전방 경유 경 추부 수술은 이에 반해 수술 중 인대와 조직 손상이 적고 감압술과 고정을 동시에 시행할 수 있는 장점을 지니고 있 으나1), 수술의 기술적 난해성과 수술로 인한 유병률의 증 가 가능성이 문제점으로 제기되었다.

1950년대 Smith, Cloward 등7)에 의해 그 수기가 정립되 고 1970년 Orozco와 Llovert18)에 의해 stainless steel을 이용한 금속판으로 경추의 전방 유합술이 시작된 이후, 추 체를 침범하는 다양한 질환에 대해 여러 가지의 전방 경유 금속판 및 나사못 고정술이 시도되었다7)11)18)26)

. 이들은 단 피질 나사못 기구(Monocortical locked plate screw sy

stem)와 양피질 나사못 기구(Bicortical non-locked plate screw system)로 크게 대별되는데24), 이 중에서 단피질 나 사못 기구가 사용이 보다 빠르고 수술이 용이하며 안전한 방법으로 나타나 있지만, 심한 골다공증이나 류마치스성 골 질환, 외상 등에는 아직까지 양피질 나사못 기구가 유용하 다는 보고가 있다9)22).

양피질 나사못 기구는 후방 피질골을 관통하기 때문에 안 정성에는 도움이 되지만, 이식골의 주저앉음이 생길 경우 상 대적으로 나사못이 받는 하중이 증가되어 나사못 골절이나 돌출이 더 잘 일어나는 것으로 생각되고 있다20). 또한 양피 질 나사못 기구에서 후방 피질골 뒤로 2mm 까지는 신경학 적 손상을 일으키지 않았다는 보고도 있으나 단피질 나사못 기구에 비하여 신경학적 손상이 생길 확률이 높다3). 현재 까지 사용여부에 대한 논란이 많으나 이 같은 기구들로 인해 경추 수술시 감압과 고정을 동시에 시행할 수 있고 수술 후 외고정이나 경성 보조기 착용의 필요성이 감소되어 조기 보 행이 가능하게 되었다. 그러나 아직까지 수술시의 기술적 문 제와 수술 후 기구 돌출이나 나사못 파열로 인한 불안정성 의 재발, 식도 천공, 연하곤란과 골 유합 과정에서 생기는 척 추 간격의 감소, 골편 채취 후의 공여부 통증이 여전히 문제 점으로 남아있다9)22). 특히, 종양이나 골절, 후굴종 시에 전 방 경추체간 골 유합술만 시행한 경우에는 이식 골편의 이동, 가관절 형성, 각형성 및 경추의 불안정이 유발될 수 있어 수 술 후 Halo 고정을 통한 운동 제한 혹은 이차적 후방 경유 내고정술을 필요로 하는 경우 등의 단점이 있다16).

종래의 경추부 전방 고정 기구의 단점인 이식 골편의 이 동 및 신경손상 등의 단점을 보완하기 위해 개발된 PCB 기구는 단피질 나사못 기구와 요추23) 및 경추체간 유합13) 에 사용되어오던 cage system의 장점을 결합시킨 신개념 의 금속판 나사못 기구로, 보다 안정된 고정과 유합률, 적 은 부작용을 위해 개발되었다고 하며, 요추체간 유합술21)23)

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의 개념을 원용할 때, Paul21)에 의하면 추체간 유합술의 장 점은 첫째로 척추 운동 분절과 신경 구조물간의 정상 해부 학적 관계를 복원시키고, 둘째로 추간판 절제술 후의 추간판 간격 함몰, 퇴행성 변화 등을 막으며, 셋째로 완전한 추간판 절제술을 시행함으로써 추간판 탈출의 재발을 막을 수 있고, 넷째로 고정된 후에는 주위 반흔에 의해 신경근이 자극 받 는 것을 방지할 수 있으며, 마지막으로 추체의 해면골 부위 로 충분한 혈액 공급이 이루어지고 골 표면이 넓어질 수 있

으며 유합이 운동과 압력의 중앙부에 위치하게 하는 것이라 고 알려져 있다. 경추 척추증을 비롯한 퇴행성 경추 질환에 서는 척추 간격의 감소와 이에 따른 정상적인 전만곡의 변 화가 증상 발현의 한 요소가 되며 이에 적절한 척추 간격과 전만곡의 유지가 증상의 호전에 필수적이라고 볼 수 있다.

또한 Kushik 등13)은 MESH를 이용한 전방 경유 경추체간 유합을 시행한 결과 보고에서 만족할만한 유합율을 보고했 으며 이는 MESH가 축성 하중을 분산시켜 이식골의 흡수 시에도 추체 간격과 정상적인 만곡을 유지하며 이로 인해 수 술 후 골극이나 황색인대의 신경공 압박을 피할 수 있고 해 면 골만으로도 충분한 유합을 이룰 수 있다고 보고하고 있다.

PCB 기구의 추간 공간에 삽입되는 spacer는 추체 간 높 이를 유지하고 안정성을 향상시키며 골 유합률을 높일 수 있는 추체 간 유합술의 장점을 가지고 있으며 전면부의 금 속판과 일체형을 이룸으로써, 보다 안정된 유합을 기대할 수 있고, 이식골의 불유합시에도 추체간 높이를 유지할 수 있 으며 경추의 변형을 예방할 수 있다. 또한, 축성하중을 중화 시켜 나사못 파열을 예방할 수 있으며 구조적으로 위로 볼록 하고 아래로 편평하여 정상적인 경추의 해부학적 만곡 구 조를 유지할 수 있다(Fig. 3)10).

이 spacer는 구조적으로 상하면과 전면이 개방된 cage 로 전면 개구부를 통해 이식골을 삽입하도록 되어있고 후 면과 측면으로는 폐쇄되어 있어 이식골의 후면으로의 돌출 로 인한 신경학적 손상의 염려가 없으며 추간판 제거 후 남은 수핵이나 섬유륜이 이식 골편 내부로 들어오지 못하게

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되어 있어 골 유합을 극대화할 수 있도록 제작되어 있다. 상 하면으로는 개방되어 인접한 상하면의 골 유합 면적도 최대 화하는 한 편 추체간 높이의 유지로 인해 수술 후 섬유륜이 나 신경공의 압박을 방지할 수 있다. 금속판은 spacer와 일 체형으로 제작되어 과도 삽입으로 인한 척수 손상을 예방 할 수 있다. 상부의 경추체에 고정되는 금속판은 뒤로 경사 가 있고 하부의 금속판보다 길어, 고정후 보다 진보된 안전 성을 얻을 수 있다. 금속판은 상하면이 대각선 형태로 제작 되어 인접 부위에서도 연속적인 삽입이 가능하다. 저자들은 수핵 탈출과 추간 높이 감소 등이 연접해 있을 경우에 이 를 시행하였다(Fig. 4).

장골 골편 대신 Lubboc bone을 사용하여 자가골 이식 시 생길 수 있는 수술 후의 심한 공여부 통증이나 염증, 대퇴 신경 지각 이상증 등의 합병증이 없고 수술시간이 짧다15). Lubboc bone은 동물 실험 결과 골 이식술 1개월부터 골 재 생을 유도하여 6개월에는 대부분 흡수되고 원래의 골조직 으로 대체되는 것이 밝혀져 이식골의 돌출이나 주저앉음이 없을 경우 훌륭한 자가골의 대체품으로 인정되고 있다6)15). PCB 기구는 spacer내에서 이식골의 움직임이 불가능하도 록 고안되어 있고 추체간의 높이가 유지되며 축성 하중의 중화로 인해 자가골의 해면골이나 Lubboc bone만으로도 만족할만한 골 유합을 얻을 수 있는 것으로 생각되며 이로 써 공여부의 통증이나 감염 등의 합병증을 없앨 수 있다.

그러나 나사못 파열이나 이탈 시 spacer와 전방 금속판이 동시에 이탈되는 단점이 있고 단순 디스크에만 사용 가능하 며 추체 절골술(corpectomy)시에는 사용할 수 없다는 단 점이 있었으나, 최근 높이가 더욱 커진 spacer가 개발되어 다양성을 가지게 되었다. 또한 spacer 자체가 추간 공간을 차지하고 있어 단순 방사선이나 전산화 단층 촬영으로는 골 유합 여부를 직접적 판별할 수 없어 단순 단층 촬영을 해야 하지만, 이 또한 왜곡으로 인해 단순 방사선 사진처럼 정확 한 영상을 얻기가 힘들다는 단점도 있다.

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저자들은 PCB 기구를 이용한 경추체간 전방 유합술을 12 개월 이상의 장기 추적 조사한 결과, 경추체를 침범하는 퇴 행성, 외상성 질환의 수술에 있어서 임상적, 방사선학적 검 사에서 좋은 결과를 보였다. 이종골을 사용함에 따라, 종래 지적되어 오던 자가골 공여부의 이환율은 없앨 수 있었으 나, 단피질 나사못 기구임에도 불구하고 고정 나사가 없어 나사못이 이탈될 경우 금속판과 spacer가 동시에 이탈될 수 있는 결과도 관찰되었다. 금속판과 spacer가 분리되는 sy

stem이 개발된다면 나사못의 문제가 발생 시 나사못만 제거 할 수가 있을 것으로 생각된다. 요추체간 유합술에만 사용되 어 오던 cage system을 전방 경추체간 유합술에 시도한 결 과 추체간 높이의 증가, 높은 골 유합률 및 만족스러운 임상 결과를 보일 수 있었다.

논문접수일:2001년 1월 15일

심사완료일:2001년 7월 30일

책임저자:오 성 훈

133-792 서울 성동구 행당동 산 17번지 한양대학교 의과대학 신경외과학교실

전화:02) 2290-8496, 전송:02) 2281-0954 E-mail:[email protected]

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참조

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