Vascular Contrast Patterns in Cervical Transforaminal Epidural Steroid Injec- tions: Frequency and Relationship with the Needle Tip Position

접수일_{: 2010}년 ₃월 ₁₀일_, 게재승인일_{: 2010}년 ₄월 ₂₉일 책임저자_: 정선근_, 서울시 종로구 대학로 ₁₀₁

󰂕 110-744, 서울대학교병원 재활의학과

Tel: 02-2072-2619, Fax: 02-743-7473 E-mail: [email protected]

경추부 경추간공 경막외 주사에서 혈관 조영 양상: 빈도 및 바늘 끝 위치와의 관계

서울대학교 의과대학 재활의학교실

민유선ㆍ천성민ㆍ정선근

Vascular Contrast Patterns in Cervical Transforaminal Epidural Steroid Injec- tions: Frequency and Relationship with the Needle Tip Position

Yusun Min, M.D., Seong Min Chun, M.D. and Sun Gun Jung, M.D., Ph.D.

Department of Rehabilitation Medicine, Seoul National University College of Medicine, Seoul, Korea

Objective: To determine the incidence of vascular pene- tration during cervical transforaminal epidural steroid in- jection and to reveal the relationship between the incidence of vascular penetration and the needle tip positions in the neural foramen. Materials and Methods: The study included 146 transforaminal epidural steroid injections performed on 109 patients in a rehabilitation outpatient clinic. Using fluo- roscopic guidance, a 25 gauge needle was placed into the epidural space using a transforaminal approach according to the accepted standard technique. During the procedure, intermittent fluoroscopy images were saved for each sig- nificant needle position. Contrast patterns were examined with real-time fluoroscopic surveillance and the resulting im- ages were also stored. The incidence of vascular pene- tration and the relationship between the incidence and nee- dle tip locations in the neural foramen were analyzed retrospectively. The vascular penetration patterns were categorized as one of followings: vertebral artery, radicular artery and venous plexus. The needle tip positions were classified as upper, middle and lower. Results: The overall rate of intravascular penetration was 28.1%. The patterns of intravascular penetration showed the vertebral artery (9.7%), radicular artery (4.9%) and venous plexus (85.4%).

There was no significant difference in the incidence of intra- vascular penetration depending on the needle tip positions.

Conclusion: Intravascular penetration occurred in about one thirds of the cervical transforaminal epidural steroid injections. The most common vascular structure being in-

advertently penetrated was the venous plexus, followed by the vertebral and radicular artery. No significant correlation was found between the incidence of vascular penetration patterns and needle tip positions. However, further studies with larger sample sizes are required for a more meaningful determination. (Clinical Pain 2010;9:16-20)

Key Words: Cervical, Intravascular, Transforaminal, Epidural in- jection, Radicular pain

서 론

경추 스테로이드 주사는 신경근 병변(radiculopathy)을 가지고 있는 경부통 환자를 치료하는 비침습적 치료로 널 리 사용되고 있다.^1-3) 경추간공 경막외 스테로이드 주사는 후방 추궁간 접근법보다 병변이 있는 신경근에 더 가깝게 접근 가능하고, 경막 외강의 전방 부위까지 도달 가능하여, 작은 용량의 약물 주입을 할 수 있는 장점이 있다.⁴⁾ 그러나, 시술과 관련하여 척수 손상, 뇌경색 등의 심각한 합병증이 보고 되고 있어서 실제 임상에서 시행될 때는 상당한 주의 를 요하고 있다.^4-9) 이러한 부작용의 기전으로는 혈관 연축, 혈관 손상, 스테로이드 결정체로 인한 색전 등이 알려져 있 고 이는 모두 약물의 혈관 내 주사(intravascular pene- tration)가 원인으로 대두되고 있다.

혈관 내 주사는 바늘 끝의 위치와 밀접한 관련이 있는데, 시술 시 바늘 끝은 대체로 상관절돌기의 내측을 뼈 표지점 (bony landmark)으로 하여 위치시키도록 되어 있다.^10-13) 또 한 Windsor 등은 바늘 끝의 위치를 신경공의 후하 방향 (posterior-inferior)으로 하는 것을 추천하고 있다.¹²⁾ 그러 나, 후방관절의 비후 등의 해부학적 변이로 추천되는 위치 에 정확히 바늘 끝을 위치시키기 어려운 경우가 많고, 상관 절돌기에 정확히 바늘 끝을 위치하여도 혈관 내 조영 양상 이 보이는 경우가 적지 않다. 저자들이 아는 바로는 현재까 지 바늘 끝의 위치가 혈관 내 조영 양상에 영향을 미치는 지에 대해서는 알려진 바 없다.^14-17) 본 연구에서는 경추부 경추간공 경막외 스테로이드 주사에서 혈관 조영의 빈도를 알아보고, 바늘 끝의 위치가 혈관 조영의 빈도와 관계가 있

N (%) Number of cases

Number of patients

146 109 Female

Male

55 (50.5%) 54 (49.5%)

Mean age (years) 56.3±12.0

Side Left Right Level

C3-4 (C4 root) C4-5 (C5 root) C5-6 (C6 root) C6-7 (C7 root) C7-T1 (C8 root)

77 (52.7%) 69 (47.3%)

2 (1.4%) 21 (14.4%) 77 (52.7%) 44 (30.1%) 2 (1.4%) Table 1. Demographic and Clinical Characteristics of Cases

Fig. 1. Needle tip locations in the neural foramen are categorized on the oblique view, where the foramen is divided into three ver- tical regions-upper (a), middle (b), and lower (c) by transecting the major axis of the elliptical foramen into three equal parts.

는지 살펴보고자 하였다.

연구대상 및 방법 1. ^{연구 대상}

2008년 3월부터 2009년 10월까지 서울대학교병원 재활 의학과 외래에서 경추부 경추간공 경막외 스테로이드 주사 를 시행 받은 환자를 대상으로 하였다. 109명의 환자에서 총 146예가 시행되었으며 시술에 따른 감염, 출혈, 신경학 적 이상 등의 부작용은 보고되지 않았다.

경부 통증과 함께 어깨 혹은 팔로 방사되는 신경근성 통 증이 있고, 보존적인 치료로도 뚜렷한 호전이 없으며, 영상 학적으로 척추 디스크 혹은 척추 협착증이 관찰되는 환자 를 대상으로 하였다. 주사의 부위는 영상학적 진단 도구를 근간으로 하되 임상 증상을 우선으로 선택하였다. 신경근 성 통증이 아닌 사람은 제외하였고, 감염, 혈액응고장애가 있거나, 임신, 조영제에 대한 알러지로 시술에 부적합한 사 람도 제외하였다. 환자의 연령은 평균은 56.3±12.0세이고, 성별분포는 남자 54명(49.5%), 여자 55명(50.5%)이었다.

시술 받은 부위는 왼쪽 77건(52.7%), 오른쪽 69건(47.3%) 이었다. 시술 받은 부위는 C5-6이 77건(52.7%)으로 가장 많았으며, C6-7가 44건(30.1%), C4-5가 21건(14.4%)이었 다(Table 1). 모든 시술은 경험 많은 1명의 숙련된 시술자가 시행하였다.

2. ^{연구 방법}

환자는 앙와위로 누운 상태에서 시술 부위 반대측으로 두부를 40도 외회전 시킨 후, 시술할 방향 경추부 전면의

쇄골부터 하악골까지 베타딘으로 충분히 소독한 후에 방포 를 씌웠다. 시술자는 투시검사장치(BV Pulsera, Philips Healthcare, the Netherlands)를 움직여 환자의 추간공이 명 확히 보이도록 적절한 사위방향을 잡았다. 1% 리도카인으 로 시술 부위를 국소 마취한 후, 척추 천자 바늘(3.5 inch, 25 gauge, spinal needles, Korea)의 끝 5 mm를 약 30도 정 도 구부린 후 구부려진 끝이 후방을 향하도록 하여 목표 추간공의 후면을 이루는 상관절돌기의 내측에 접촉하도록 조심스럽게 진행시켰다. 바늘의 끝이 상관절돌기에 접촉하 게 되면 바늘을 180도 돌려 2∼3 mm 전진한 후 투시영상 장치를 움직여 전-후 영상하에서 바늘의 끝이 관절 기둥 (articullar pillar)의 중앙점에 위치하도록 깊이를 조절하였 다. 뇌 척수액 및 혈액 흡인 검사를 하여서 혈액 검출 유무 를 확인하였다. 투시영상장치를 실시간 관찰하면서 비 이 온성 조영제(Iopamidol, IOPAMIRO^Ⓡ, Bracco s.p.a., Mil- lano, Italy)를 투입하여 추간공과 신경근, 경막외강 및 관련 구조물들의 음영을 확인하였다. 이 때 조영제가 투입되기 전과 후의 정지 영상을 각각 저장하였다. 영상이 신경근의 음영을 올바르게 나타내고, 혈관 내 조영이 관찰되지 않으 면, 1% 리도카인을 1 ml 가량 주사 후 어지러움, 두통, 감각 이상, 위약 등의 신경학적 증상이 발현되는지 확인하였다.

이상 소견이 없으면, 국소마취제(0.3% bupivacaine, 1 ml), 스테로이드(triamcinolone, 40 mg), 생리식염수 3 ml의 혼 합액을 투여하였다.¹⁸⁾ 만약 혈관 내 조영이 나타나게 되면 영상을 저장한 이후 바늘의 위치를 재 조정하여 혈관 내 조영이 나타나지 않음을 확인한 후에 약물을 주사하였다.

주사 후 바늘을 제거하고, 시술 부위를 소독 후 시술을 종료 하였다.

시술 시 조영제가 투입되기 전의 영상에서 바늘 끝의 위

Fig. 2. Fluoroscopic images demonstrate vascular penetration patterns with contrast material. A rapid vertical flow with a large vessel diameter characterizes the vertebral artery pattern (A), while a rapid and tiny vascular flow running transversely does the radicular artery pattern (B). The contrast instillation into the venous plexus (C) typically produces irregular and tortuous flows in a serpentine manner. The arrows indicate the contrast flows in the vascular structures. The arrows indicate the intra-vascular flows of contrast media. The arrow heads denote the needles.

Needle tip positions Upper Middle Lower Total

Vascular pattern (−) 10 (76.9%) 78 (72.9%) 17 (65.4%) 105 (71.9%)

Vascular pattern (＋) 3 (23.1%) 29 (27.1%) 9 (34.6%) 41 (28.1%)

Total 13 107 26 146

p=0.744 by Fisher’s exact test.

Table 2. Needle Tip Positions versus Incidence of Vascular Contrast Patterns

Needle tip positions Upper Middle Lower Total

Vertebral artery Radicular artery Venous plexus Total

1 (33.3%) 0 2 (66.7%)

3

3 (10.3%) 1 (3.4%) 25 (86.2%)

29

0 1 (11.1%) 8 (88.9%)

9

4 (9.7%) 2 (4.9%) 35 (85.4%)

41 p=0.328 by Fisher’s exact test.

Table 3. Needle Tip Positions versus Incidences of Each Individual Vascular Contrast Pattern 치를, 조영제가 투입된 후의 영상에서는 혈관 조영에 관해

서 분석하였다. 바늘 끝의 위치는 사위면에서 보이는 추간 공의 장축에 수평인 선으로 3등분하여서 각각을 상, 중, 하 로 나누었다(Fig. 1). 혈관 내 조영은 형태에 따라서 척추동 맥, 뿌리동맥, 정맥총으로 나누었는데, 척추동맥은 직경이 굵은 혈관이 상부 수직방향으로 퍼져나가는 경우, 뿌리동 맥은 직경이 작은 혈관이 중심을 향해 수평방향으로 퍼져 나가는 경우, 정맥총은 구불구불하고 불규칙할 경우로 분 류하였다(Fig. 2).^4,10,12)

통계적 분석은 혈관 내 조영의 발생 빈도를 구하였고, 이 를 각각 척추동맥, 뿌리동맥, 정맥총으로 분류하여 빈도를

구하였다. 바늘 끝의 위치(상, 중, 하)에 따라서 혈관 내 조 영 빈도가 달라지는지와, 혈관 내 조영이 있을 경우에 바늘 끝의 위치에 따라서 혈관 내 조영의 형태(척추동맥, 뿌리동 맥, 정맥총)가 차이를 보이는지 Fisher’s exact test를 이용 하여서 분석하였으며, p값이 0.05 이하인 경우에 통계적으 로 의미 있는 것으로 간주하였다. 모든 통계는 SPSS ver- sion 17.0 for Windows (SPSS, Chicago, IL)를 이용하여 분 석하였다.

결 과

총 146건의 경추부 경추간공 경막외 주사에서 혈관 내 조영이 41건(28.1%)에서 관찰되었으며, 105건(71.9%)에서 는 혈관 내 조영이 관찰되지 않았다. 혈관 내 조영 중에는 정맥총이 35건(85.4%)으로 가장 많았으며, 척추동맥 4건 (9.7%), 뿌리동맥 2건(4.9%)이었다.

바늘 끝의 위치는 상 13건(8.9%), 중 107건(71.8%), 하 26건(17.8%)으로 추간공의 중간 부분에 위치할 경우가 가 장 많았다(Table 2). 바늘 끝의 위치에 따른 혈관 내 조영 여부를 살펴본 결과, 바늘 끝의 위치가 상부일 때는 총 3건 이었으며, 척추동맥 1건(33.3%), 정맥총 2건(66.7%)이었 다. 중간일 경우는 총 29건 중에, 척추동맥 3건(10.3%), 뿌 리동맥 1건(3.4%), 정맥총 25건(86.2%)을 차지하였으며, 하부일 경우 총 9건 중에 척추동맥은 없었으며, 뿌리동맥 1건(11.1%), 정맥총 8건(88.9%)이었다(Table 3). 바늘 끝의 위치에 따른 혈관 조영 패턴의 변화는 통계학적으로 유의 하게 관찰되지 않았다(p=0.744).

고 찰

본 연구에서 경추부 경추간공 스테로이드 주사 시 혈관 내 조영은 총 28.1%에서 관찰되었으며, 이는 국내에서 시 행한 Kim 등의 63.4%에 비하면 매우 낮았다.¹⁷⁾ 국외의 Furman, Smuck 등은 19.4∼32.8%로 보고하고 있어서 본 연구의 빈도는 국외 연구 결과들의 중간 값 정도임을 알 수 있다.^14,16) 본 연구에서는 의도하지 않은 혈관 조영을 피 하기 위해서 시술 전 바늘의 끝 5 mm를 구부린 후 시행하 였지만, 김 등의 연구에서는 이러한 시술 과정을 시행하지 않고, 직선형태의 바늘을 그대로 사용하였다. Heaver 등은 바늘 끝이 둔한 경우와 예리한 경우를 나누어 개의 신장동 맥 천자에 대해서 비교하여 보았을 때, 바늘 끝이 둔한 경우 가 혈관 조영이 현저히 적은 것으로 보고하고 있다.¹⁹⁾ 이로 미루어 보아 김 등의 연구에서는 바늘 끝을 구부려서 사용 하지 않은 점이 혈관 조영을 높인 한 가지 요소로 작용하였 음을 짐작할 수 있다.

척수의 혈액 공급은 매우 복잡하며, 추간공을 지나는 혈 액 공급은 변이가 많은 것으로 알려져 있다. 경추 부위 신 경근에 공급되는 뿌리 동맥(radicular artery)은 오름목동맥 (ascending cervical artery), 깊은목동맥(deep cervical ar- tery), 갈비사이동맥(intercostal artery) 등에서 기시하여 추 간사이 신경공(intervertebral foramen)을 통해서 척수강내 로 들어온 후 앞뿌리동맥(anterior radicular artery)과 뒤뿌 리동맥(posterior radicular artery)을 이루게 된다.²⁰⁾ 앞뿌리

동맥은 경추부위에 6개가 분포하는데 이들은 앞척수동맥 (anterior spinal artery)과 연계되어 있다. 이것이 임상적으 로 중요한 이유는 뿌리 동맥으로 결정체가 있는 트리암시 놀론(triamcinolone) 등과 같은 스테로이드 제재가 투입되 면 색전화 되어서 앞척수동맥으로의 혈액 공급이 차단시키 는 전척수 증후군(anterior cord syndrome)이 발생될 수 있 기 때문이다.⁴⁾ 또한 추간공 내측으로는 상대적으로 굵은 척 추동맥이 지나가게 되는데, 시술 과정 중 척추동맥 박리로 인해 소뇌 부위 부종 및 뇌출혈 발생 후 사망한 예 또한 보고되어 있다.⁸⁾ 그러므로 시술 시 혈관 내 조영 패턴을 지 속적으로 관찰 후 안전하게 시행하여야 하겠다.

본 연구에서 혈관 내 조영 패턴을 척추동맥, 뿌리동맥, 정맥총으로 구분하였다. 하지만 실시간 영상이 아닌 정지 영상에서는 방향성을 알 수 없으므로 위와 같이 임의적으 로 분류하는 데는 한계가 있을 수 있다. 다른 연구에서도 혈관 내 조영 형태를 보고 동, 정맥을 구분하는 적절한 기준 이 제시되어 있지 않다는 점을 들어서 단순히 혈관 내 조영 형태만 관찰하기도 하였다.¹⁶⁾ 시술 중 실시간 영상 하에서 는 굵고, 빠르며 상부를 향해 진행하는 척추동맥과, 상대적 으로 느리고 불규칙적으로 진행하는 정맥총은 비교적 쉽게 구별할 수 있을 것으로 판단된다. 하지만 뿌리동맥은 매우 작으며 주행의 변이가 많으므로, 정맥으로 오인할 수 있는 가능성이 있다.²¹⁾ 그러므로 정지 영상을 후향적 분석을 통 해 본 연구는 뿌리동맥이 정맥으로 판독되어서 낮게 평가 되었을 가능성이 있다. 위와 같은 이유로 후속 연구에서는 실시간 영상을 대상으로 분석하는 것이 필요하다고 하겠 다.

바늘 끝의 위치에 따른 혈관 조영 패턴의 변화는 통계학 적으로 유의하지 않았다. 혈관 조영 패턴을 바늘 끝의 위치 에 따라서 분류하였을 때, 척추 동맥, 뿌리 정맥, 정맥총의 빈도가 비슷하게 분포하지 않고, 정맥총일 경우가 대다수 를 차지하였기 때문에 통계학적으로 유의하게 차이가 있음 을 밝혀내기 어려웠다. 해부학적 관점에서 보면 척추동맥 은 수직방향으로 주행하고, 정맥총은 상대적으로 불규칙적 으로 주행하므로 추간공 내에서의 상, 중, 하로 분류한 바늘 의 위치와 관계가 없으며, 뿌리 동맥은 오름목, 깊은목 동맥 등에서 공급되어서 추간공 내부로 주행할 시에 추간공 내 부의 상하 위치와 관계가 없을 것으로 사료된다.²⁰⁾

본 연구는 경추부 경추간공 스테로이드 주사시의 바늘 끝의 위치에 대해서 분석한 최초의 시도이다. 경험 많은 시 술자들은 많은 논문에서 추간공 내에서의 바늘 끝의 위치 를 후하방으로 하라고 권하고 있지만 이의 이점에 대해서 객관적으로 증명하려는 시도는 없었다.^12,22) 바늘 끝의 위치 는 대다수가 추간공의 중간 부위(73.3%)를 차지하였다. 각 군간 대상수의 차이로 인해 바늘 끝의 위치에 따른 혈관

내 조영의 빈도 변화 양상을 관찰하기에는 부적합한 면이 있다. 이를 확인하기 위해서 바늘 끝을 상부 혹은 하부에 위치시키는 등의 표준화된 시술 절차를 벗어나는 것은 의 료 윤리에 어긋나므로 시행할 수 없었다. 향후 더 많은 증례 를 포함하는 연구를 통해 이에 대한 보다 명확한 판정이 필요할 것으로 보인다.

결 론

경추부 경추간공 경막외강 스테로이드 주사시 혈관 내 조영의 빈도는 28.1%이고, 혈관 조영 패턴은 정맥총이 가 장 많았으며, 그 다음으로 척추동맥, 뿌리동맥 순이었다. 본 연구에서는 혈관 내 조영의 빈도와 추간공의 바늘 끝의 위 치의 상관관계를 발견할 수 없었다. 이에 대해서는 향후 더 많은 증례를 포함하는 연구에서 정확한 분석이 필요하다.

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