Current Issue

허리 척추사이원반 탈출증(Lumbar disc herniation)은 반복적인 손상 및 척추사이원반의 변형으로 인해 섬유륜이 파열되고, 수핵의 일부 혹은 전부가 탈출되어 신경근이나 경질막을 압박하여 허리통증 및 궁둥신경통의 주요 원인 중 하나이다(Deyo 등, 1990; Oh 등, 2018). 임상 증상은 넙다리 부위를 포함한 양 하지의 감각 저하, 근력 약화 및 방사통을 유발하고 기능적 척추 단위의 대표적인 질환으로 알려져 있다(Bailey, 2006).

척추사이원반 탈출의 진행 과정은 수핵이 변성되어 척추에 가해진 부하를 적절히 분산시키지 못하게 되면 섬유륜이 파열되어 정상범위보다 바깥으로 밀려 나가게 된다. 이러한 척추사이원반의 변화는 후관절에도 영향을 주어 후관절의 퇴행성 변화를 유발하는데, 임상 양상이 불특정한 경우가 많고, 통증 유발 검사와 무관하며, 영상검사에서 신뢰성 있는 통증 예측 정보를 얻기 어렵다(Sowa, 2005). 척추 후관절은 척추의 각 운동 분절에 가해지는 과도한 전단력으로부터 척추사이원반을 보호하고, 관절면 방향에 의해 각 척추 분절의 운동 방향을 유도하는 역할을 한다(Berven 등, 2002). 이전의 연구에서 척추 운동 분절의 비틀림(torsion)이 섬유륜에 손상을 줄 수 있다고 하였으며(Karacan 등, 2004), 전단력과 회전력의 향상으로 인해 척추 전방 전위증과 척추사이원반 탈출증과 같은 퇴행성 변화에 기여한다고 보고하였다(Noren 등, 1991). 이러한 척추 회전력을 제한하기 위해 후관절의 각도와 방향이 매우 중요한 역할을 한다고 보고하였다(Adams와 Hutton, 1981).

양측 후관절의 방향이 일치하지 않거나 오른쪽과 왼쪽 각도의 차이가 큰 경우, 양 하중의 차이가 생겨 척추의 과도한 전단력이 발생하고, 척추사이원반 보호 기능을 상실하게 되어 잘못된 운동 방향을 유도하게 된다(Haldeman, 1999). 동일한 수준에서 두 관절면의 향하는 방향이 서로 같지 않는 경우를 후관절 비대칭(Facet tropism)이라고 하였다. Cyron와 Hutton(1980)은 척추 후관절의 비대칭이 생겼을 때, 이마면(coronal plane)으로 향한 척추 후관절이 회전력으로 인해 척추의 불안정을 초래할 수 있다고 하였으며, Farfan와 Sullivan(1967)은 척추사이원반 탈출의 방향과 비스듬한 후관절이 회전에 저항을 이겨내지 못하면, 결국 반복되는 긴장으로 인해 척추사이원반의 변성이나 탈출을 초래한다고 하였다. Van Schaik와 Verbiest(1984)는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 연구에서 제4∼5허리부위의 후관절 각도 차이가 11도 이상으로 비대칭이 있는 경우, 더 이마면으로 위치한 쪽으로 척추사이원반 탈출 빈도가 증가하였다고 보고하였다. 이러한 후관절 비대칭 문제를 해결하기 위해서는, 허리 안정화를 통해 반복적인 손상을 막아주어야 한다고 했으며(Saal, 1989), 특히 허리에서는 주변의 근육이 안정적인 역할을 하며, 허리 운동을 위한 기초가 된다고 하였다(Savage 등, 1997).

허리 주변근육은 연구자에 따라 다소 차이가 있으나, Mayer 등(1989)에 의하면 뭇갈래근(multifidus), 척주세움근(erector spinae), 허리근(psoas)으로 분류된다. 뭇갈래근의 위축과 척추 분절 기능 이상은 만성 허리통증과 높은 연관이 있어 척추 안정성에 가장 중요한 역할을 하고(Hides 등, 1996), 척주세움근은 척추의 회전과 전반적 안정화를 담당하며(Danneels 등, 2002), 허리근은 기립과 앉은 자세에서 척추의 안정성을 담당한다(Choi, 1999). 만성 허리통증 환자들은 사지의 움직임과 보행 동작 시에 척추에 가해지는 자극을 감소시키기 위해 심부 근육의 근 조절이 지연되므로(Tsao 등, 2010; Han과 Son, 2019), 허리 재활 운동은 안정화 근육의 운동 조절과 협응력을 재정립시키는 데 목적을 두어야 한다(O’Sullivan 등, 1997). 최근에는 초음파 영상(Ultrasound imaging)과 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging; MRI) 그리고 컴퓨터 단층촬영(Computer Tomography; CT) 등과 같은 신체 이미지 기술 발달로 척추 후관절 각도, 척추 주변근육의 단면적 측정이 가능하게 되었고, 그로 인해 안정화에 기여하는 근육의 형태와 통증 양상을 비교할 수 있게 되었다(Hides 등, 2008).

선행연구에서 후관절 비대칭과 근육의 횡단면적 크기를 비교하기 위해 Xu 등(2016)은 후관절 비대칭으로 인하여 시상면을 향하는 후관절보다 이마면을 향하는 후관절의 뭇갈래근 위축이 있었고, 척주기립근과 허리근은 횡단면적 크기가 큰 것을 확인하였으며, 후관절의 골관절염으로 인해 뭇갈래근의 좌우 횡단면적 크기는 차이가 있다고 하였다(Bo 등, 2017). 이처럼 후관절 퇴행의 문제는 주변 근육 크기에 영향을 미치며, 이러한 근위축은 다시 허리통증의 악화 및 이차적 척추손상을 초래하게 된다(Cooper 등, 1992).

현재까지 척추사이원반 탈출증의 원인과 관계를 규명하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있으며, 특히 척추사이원반 탈출과 주변구조물인 척추 후관절과 허리 주변근육에 관한 연구도 이루어져 오고 있다. 하지만 척추사이원반 탈출 환자들의 탈출 정도와 형태는 다르고, 그에 따른 증상과 증후도 매우 다양하므로 척추사이원반 탈출 분류에 따라 주변 구조물의 영향을 알아보고자 한다. 따라서 본 연구에서는 척추사이원반 탈출을 분류하고 그에 따른 주변 구조물들의 이차적인 변화를 연구하고자 하였다. 척추사이원반 탈출 정도와 방향이 후관절 각도, 후관절 비대칭, 척추 주변근육 단면적에 어떠한 영향을 미치는지 정량적으로 측정 및 분석하고 이를 토대로 임상적 기초자료를 제공하고자 한다.

본 연구는 허리 척추사이원반 탈출에 따른 주변 구조물에 미치는 영향을 알아보기 위해 탈출 정도와 방향에 따라 후관절 각도, 후관절 비대칭, 허리 주변근육의 단면적을 비교하고 임상적인 기초자료를 제공하고자 연구가 이루어졌다. 척추사이원반 탈출의 정도와 양에 따라 돌출(protrusion) 또는 유출(extrusion)로 특징지어질 수 있으므로 본 연구의 대상자는 척추사이원반 탈출이 없는 그룹 15명, 돌출그룹 15명, 유출그룹 15명으로 나누어 연구를 시행하였다.

본 연구에서 탈출 정도에 따른 후관절 비대칭의 연관성을 분석한 결과 탈출이 진행될수록 비대칭은 커졌으며 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다.

선행연구에 따르면 Karacan 등(2004)은 척추사이원반 탈출증 환자에서 척추 후관절의 평균 각도 및 비대칭 정도의 증가를 보고하였으며, Farfan과 Sullivan(1967)은 척추 후관절 비대칭을 동반한 50세 이하의 환자에서 척추사이원반 변성의 빈도가 높다고 하였고, 척추 후관절 비대칭이 초기 척추사이원반 변성의 한 요소라고 하였다. 이처럼 다른 여러 저자의 연구 결과와 비교 했을 때 본 연구의 결과와 유사하였다.

후관절 비대칭은 정상인에서도 나타난다고 보고하였고(Van Schaik와 Verbiest, 1985), Willis(1959)는 100례의 사체연구에서 52%는 후관절 비대칭을 보인다고 하였으며, 문명상 등(1991)은 10도이상의 후관절 비대칭이 제4∼5허리부위 척추사이원반 탈출 그룹에서 48%, 정상그룹에서는 35% 나타난다고 하였다. 또한 7도이상의 후관절 비대칭이 제4∼5허리부위에서 37%, 제5허리∼제1엉치부위에서 27%로 나타난다고 보고하였다. Kenesi와 Lesur(1985)는 제4∼5허리부위에서 후관절 비대칭과 척추사이원반 탈출 방향과 관계가 있다고 하였고, Van Schaik와 Verbiest(1985)는 제5허리∼제1엉치부위에서 후관절 비대칭과 척추사이원반 탈출과는 관계가 없으며, 제4∼5허리부위의 후관절 비대칭 정도가 클수록 척추사이원반 탈출이 있음을 보고하였다.

따라서 본 연구에 의하면 척추사이원반 탈출이 없을 때 보다 탈출이 있을 때 척추 후관절 비대칭은 커지며, 척추사이원반 탈출이 진행될수록 척추 후관절 비대칭은 더 커진다는 것을 의미한다.

본 연구에서 척추사이원반이 탈출된 쪽의 각도를 돌출그룹과 유출그룹과 비교 하였을 때 돌출그룹보다 유출그룹에서 후관절의 각도가 유의하게 더 컸다. 즉, 돌출그룹보다 유출그룹에서 탈출된 쪽의 후관절의 각도가 좀 더 이마면(coronal plane)을 향하고 있어 척추뼈 몸통의 회전이 일어나기 쉬워 척추사이원반 탈출의 위험이 더 크다. Van Schaik와 Verbiest(1985)는 제4-5허리부위에서 이마면으로 향한 후관절이 편측성 척추사이원반 탈출의 빈도가 증가하였다고 보고하였고, Loback 등(1985)은 후관절 방향과 척추사이원반 탈출 방향의 밀접한 관계가 있다고 하였으며, 제5허리∼제1엉치부위에서 더 이마면 쪽으로 향한 후관절 방향의 척추사이원반 탈출이 자주 일어난다고 하였다. 특히 Murtagh와 Paulsen(1991)는 후관절 비대칭이 있는 경우 후관절면이 이마면에 가까운 쪽으로 힘이 이동되며 이 경우에 후외측 섬유륜의 파열 가능성이 이마면에 가까운 후관절면 쪽으로 높아진다고 하여 본 연구 결과와 유사한 결과가 나타났다.

따라서 척추사이원반이 탈출된 쪽의 후관절 각도가 탈출되지 않은 쪽의 후관절 각도보다 각도가 큰 것을 의미하며 각도가 클수록 회전력이 쉽게 발생하여 척추사이원반 탈출의 진행이 더 쉽게 가속화된다는 것을 시사하였다.

척추사이원반 탈출 정도와 후관절 비대칭 정도에 따라 허리 주변근육을 비교하였으며, 척추사이원반 탈출 정도에 따라 돌출그룹과 유출그룹 간의 허리 주변근육을 비교하였을 때 뭇갈래근, 척주세움근, 허리근에서 통계적으로 유의한 차이는 없었다. Vanharanta 등(1993)의 후관절 비대칭 분류법에 따라 허리 주변 근육을 비교하였을 때 탈출된 쪽의 뭇갈래근에서 비대칭이 없는 그룹보다 비대칭이 있는 그룹에서 근육의 크기가 유의하게 작았다(p<0.03). 하지만 큰 통계적 의미는 없었으며 나머지 척주기립근, 허리근도 유의한 차이가 없었다.

허리통증 환자가 척추 안정성이 감소되면 재발이나, 척추사이원반 변성을 가중시켜 허리통증과 척추사이원반 퇴행을 더욱 유발한다고 하였으며(Danneels 등, 2001), 선행연구에서 허리 주변근육 단면적 연구는 주로 척추 안정화에 높은 기여를 하는 뭇갈래근의 연구가 많이 보고되고 있고(Richardson 등, 1996), 주변의 다른 근육에 대한 연구도 필요한 실정이다(Hides 등, 1996). 초음파, 컴퓨터 단층촬영 그리고 자기공명영상을 통해 뭇갈래근의 크기를 측정하여 허리통증 환자에서 뭇갈래근의 위축을 확인하였으며(Kader 등, 2000), 뭇갈래근은 척추의 안정성과 움직임에 있어서 중요한 근육임이 보고되고 있다(Barker 등, 2004). Bogduk(2005)는 뭇갈래근이 기능적으로 척추의 안정성과 움직임에 중요하며 척추를 신장시키고 수축되는 반대 방향으로 회전시켜 허리의 앞굽힘을 유지하고 원하지 않는 비틀림, 굽힘과 같은 움직임을 막음으로써 척추사이원반을 보호한다고 하였다.

본 연구에서는 척추사이원반 탈출 정도에 따라 근육의 횡단면적 크기의 차이는 없었으나, 후관절 비대칭의 정도에 따른 근육의 횡단면적 크기는 뭇갈래근만 차이가 있었다. 이러한 결과는 체간 근육 중 뭇갈래근의 위축이 가장 심하다고 하는 Kamaz 등(2007)의 연구의 결과와 유사하였으며, Danneels 등(2001)은 뭇갈래근이 척추의 안정성을 감소시켜 재발하여 척추사이원반 변성을 가중시켜 허리통증과 척추사이원반 퇴행을 더 유발한다고 하였다.

이처럼 선행 연구와 본 연구의 결과를 비교해 볼 때, 뭇갈래근이 척추의 안정성과 움직임에 중요한 역할을 한다는 것이 본 연구 결과와 유사한 것으로 생각된다. 임상적으로 대부분 허리통증은 특별한 처치를 하지 않아도 2∼6주 정도의 치료만으로 회복될 수 있다(Standaert 등, 2008). 하지만 위축된 허리 주변근육에 대한 적절한 치료가 이루어지지 않는다면 허리통증은 재발할 확률이 높아지게 되므로 허리통증 환자를 치료, 관리하면서 뭇갈래근을 포함한 허리 주변근육의 위축을 고려하여 허리통증의 악화 및 이차적 척추 손상 및 재발을 방지해야 한다(Risch 등, 1993).

이미 여러 문헌과 선행된 연구들에서처럼 척추사이원반 탈출은 오직 척추사이원반 탈출의 문제가 아니라 주변의 여러 구조물들과의 복합적인 문제라고 보고하고 있다. 본 연구에서는 기존의 연구보다 한발 더 나아가 척추사이원반 탈출 진행 과정에 따른 주변 구조물에 미치는 영향을 파악하여 좀 더 명확하고 세분화된 자료로 활용되기를 기대한다.

본 연구에서는 제4∼5허리부위의 척추사이원반 탈출이 없는 그룹 15명, 척추사이원반 돌출 진단을 받은 환자 15명, 척추사이원반 유출 진단을 받은 환자 15명을 대상으로 탈출 정도에 따라 후관절의 각도와 비대칭 그리고 허리 주변근육에 미치는 영향을 알아본 결과에서 다음과 같은 결론을 얻었다.

척추사이원반 탈출이 없는 허리통증을 가진 환자보다 척추사이원반 탈출증을 진단받은 환자들에게서 후관절의 비대칭이 더 크게 나타났고, 특히 탈출의 정도가 진행될수록 비대칭은 심해졌다(p<.001). 그리고 척추사이원반 탈출이 진행 될수록 탈출된 쪽의 후관절 각도는 더 커졌으며(p<.01), 척추사이원반 돌출그룹과 유출그룹 간의 허리 주변 근육의 차이를 비교하였을 때, 뭇갈래근, 척주세움근, 허리근의 유의한 차이는 없었다. 또한 후관절 비대칭 유무에 따른 허리 주변 근육의 차이를 비교하였을 때, 후관절의 비대칭이 있는 그룹의 뭇갈래근은 위축되었다. 하지만 척주세움근과 허리근에서는 유의한 차이는 없었다(p<.03).