1. 시상면 불균형의 원인
• 동적인 불균형(dynamic imbalance) - 척추의 각 분절의 운동성을 보존한 상태에서 일시적으로 균형상태를 유지할 수 있으나 곧 불균형상태로 변하는 경우
ex) 퇴행성 요추 후만증
• 고정형 불균형(fixed imbalance) – 척추 각 분절의 운동성을 소실, 슬관절과 고관절을 신전한 상태에서는 직립위를 항상 유지하기 어려움
ex) 강직성 척추염에 의한 후만 변형
• 의인성(iatrogenic) 후만증 - 수술적인 치료 후 발생된 경우
• 퇴행성 요추 후만증 - 요추부 신전근의 약화로 후방 신전기능이 소실되어 나타남, 동양에서는 가장 흔한
시상면 불균형의 원인(그림 1)
2. 방사선 검사
시상면 균형 - 제 7경추 수선(C7 plumb line; C7PL)과 제 1천추 후상연의 정렬로 정의하며, 경추전만 및 요추전만과 이와 대비되는 흉추후만의 합으로 구성된다. 기립 측면상은 36-inch-long cassette 사진으로 촬영.
촬영 시 환자는 전방을 주시하며 주관절을 굴곡시키고 손은 편안한 상태로 주먹을 쥔 상태로 근위지관절이
쇄골 중앙에 위치.
고관절과 슬관절을 최대한 신전시킨 상태에서 촬영하며 상체는 일부러 기립하려는 노력 없이 자연스럽게 촬영. 일반적으로 약 10 분 이상 보행하다가 촬영할 것을 추천(그림2).
3. 정상 시상 정렬
(Normal spinal sagittal alignment)
1) 정상적인 시상 만곡(curvature)
경추전만, 흉추후만, 요추전만 → 척추에 가해지는 하중과 충격을 완화하는 역할을 하며 척추 근육이 효과적으로 작용할 수 있도록 한다.
경추부 전만곡 25~50°, 흉추부 후만각 20~50°, 요추부 전만각 20~80°각 분절 당 전만이 차지하는 비율 - 제 1-2요추5%, 제 2-3요추 10%, 제 3-4요추 18%, 제 4-5요추28%, 제 5요추- 제 1천추 39%의 비율
2) 균형을 이루는 시상면
(balanced sagittal plane)
요추 전만이 흉추 후만보다 10~30°정도 크며, C7PL이 천추 후외측 모서리 1 cm 이내를 지나게 되고, 흉요추부의(T10-L2) 시상면은 0~5°이내의 전만을 보인다.
4. 골반지표(Pelvic parameters)
골반과 고관절 축의 상관관계도 충분히 고려하여야하며 실제적인 시상 균형은 고관절 축과 골반의 회전에 의해 미세하게 조절.
• 골반의 위치에 따라 변화하는 위치 지표(positionalparameters) - 천추경사(sacral slope)와 골반경사(pelvic tilt)
• 평생 변하지 않는 해부학적인 지표(anatomical parameter) – 골반지수(pelvic incidence)
① 천추경사 – 증가된 경우 요추 전만이 증가하고 체중부하에 따른 과도한 전단력이 가해짐
② 골반경사 - 시상면 불균형 환자에서 골반의 보상정도를 알 수 있는 중요한 지표
③ 골반 지수 – 천추경사와 골반경사의 합을 말하며 성인이 된 이후에 변화하지 않으며 골반의 위치에 따라 변하지 않으며 시상면 균형 조절에 핵심적인 역할
5. 불균형의 생역학적인 보상
(Biomechanical compensation of Imbalance)
• 요추전만 소실 → 고관절 신전 → 시상 균형을 유지하기 위해 골반이 후방회전(retroversion) → 요추
상부의 흉추에서 전만 형성 → 슬관절 굴곡(flexion), 발목 굴곡(dorsiflexion)
보상작용이 어느 정도에서 이론적으로 작용하지만 그 범위를 벗어나게 되면 상체가 앞으로 굽어지는
stooping position 발생.
골반 신전근의 수축 소실은 골반의 보상기전 소실로 이어져 골반이 전방으로 기울어지며 역동적 시상면
불균형이 초래될 수 있음 (그림 4).
6. 수술적 치료
시상면 불균형 환자의 보존적 치료의 결과는 비효율적이며 불확실하여 수술적 치료가 필요한 경우가대부분이다.
1) 교정각의 계산
① chin-brow vertical angle measurement: 강직성척추염 환자에서 경추가 강직된 경우 정확한 교정각도를 측정하는데 유용한 방법이다.
② radiograph traces and cutouts(frank estimation): 절골부위에서 필름을 잘라서 교정에 필요한 각도를 측정하는 방법으로 보편적인 방법이지만 번거로운 단점이 있다.
③ tangent method: 척추경 절제 절골술(pedicle subtractionosteotomy; PSO)을 시행하기 전에 절골 정도를 수술전에 계산을 하기 위한 방법.
④ 골반지표를 이용한 방법: 골반지수는 개인마다 고유한 값을 갖는다. 따라서 골반지수를 이용하여 개인마다 이상적인 천추경사, 요추전만을 다음과 같이 계측하여 활용할 수 있다.
• Sacral slope(천추 경사)=(Pelvic incidence(골반지수) x 0.5481)+12.7°
• Lumbar lordosis(요추 전만)=(Sacral slope(천추경사) x 1.087)+21.61°
• pelvic incidence(골반 지수)+lumbar lordosis(요추 전만)+thoracic kyphosis(흉추후만)≤45°
2) 수술 방법
• 절골술 및 장분절 고정술 - 슬관절과 고관절을 신전한 자세로 기립할 수 있는 시상면 교정이 필요하고 견고한 전방의 지지와 확실한 전후방 골유합을 얻어야 만족스러운 임상적 결과를 얻을 수 있다.
• 접근법 - 전방도달법, 후방도달법, 전후방 도달법수술 시간을 차이를 두는 staged operation
3) 유합 범위
① 근위부 유합범위
근위부 유합범위에 대하여는 논란이 되고 있다.
• 시상면 교정후 발생하는 근위부 후만 변형의 위험 인자 - 연령, 시상면 교정 정도, 수술 전후 시상면 불균형, 근위부 유합범위, 원위부 유합범위, 전방도달 및 절골술 시행 여부
② 원위부 유합범위
제 5요추 또는 천추까지로 결정하는 문제가 있다.
제 5요추까지 유합을 하면 원위 가동분절을 보존할수 있고, 수술 시간 및 출혈이 적으며 불유합 등의 합병증이 적은 장점이 있으나 속발되는 제 5요추제 1천 추간 퇴행 및 시상면 불균형으로 재수술이 필요. 천추까지의 유합이 증가되고 있는 추세.
불유합의 증가, 천추 나사못 주변의 해리 등으로 주변의 고정을 더욱 강화시키는 노력이 필요. 전방 추체간 유합술, 후방 추체간 유합술, S2screw, iliac srew, sacropelvic screw 등이 권장.
결 론
시상면 불균형은 노화나 질병, 외상, 수술 후 발생하는 경우 등 원인이 다양하다. 대부분의 경우 수술적 치료가 필요하며, 수술적 치료는 절골술 및 장분절 고정술 등의 복잡하고 수술에 따른 합병증이 많은 문제가 있다. 이러한 문제점에도 불구하고 시상면 불균형의 적절한 수술적 교정은 만족스러운 임상적 방사선적 결과를 얻을 수 있다. 따라서 수술적 치료에서 시상면 수술 후 만족스러운 시상면 교정을 얻으려면 수술 전 철저한 분석과 계획이 필요하다. 실제로 여러 가지 절골술은 시상면 교정에 우수한 효과가 있지만 질환의 특성 및 술자의 경험에 따라 적절한 선택이 요구된다. 수술 후 가관절증 및 시상면 교정 소실등의 합병증이 발생할 수 있기 때문에 견고한 내고정, 골유합술 및 시상면 교정이 필수적이다. 또한 시상면 균형은 척추뿐만 아니라 골반, 고관절 및 슬관절 등이 관여하고 있고 이러한 요소들에 대한 방사선학적 지표들에 대한 연구와 이해로 시상면의 불균형을 치료에 효과적으로 적용할 수 있어야 하겠다.
