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Clinical Pain 2023; 22(2): 88-96

Published online December 31, 2023 https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Copyright © Korean Association of Pain Medicine.

Various Injectable Agents for Neuromusculoskeletal Pain and Ultrasound-Guided Injection

신경근골격 통증에 사용하는 주사제의 종류와 초음파 유도하 적용

Yong-Soon Yoon1,2, Kwang Jae Lee1,2

윤용순1,2ㆍ이광재1,2

1Department of Rehabilitation Medicine, Presbyterian Medical Center (Jesus Hospital),
2PMC-Medical Device Clinical Trial Center, Jeonju, Korea

예수병원 재활의학과1, 예수병원 의료기기임상시험센터2

Correspondence to:이광재, 전주시 완산구 서원로 365 ㉾ 54987, 예수병원 재활의학과
Tel: 063-230-1460, Fax: 063-282-3385
E-mail: rytt@naver.com

Received: November 25, 2023; Revised: December 5, 2023; Accepted: December 6, 2023

Various injectable agents are used for nerve and musculoskeletal pain control. We want to review these injectable agents and several examples under ultrasonographic guidance. Ultrasound (US) can depict of various anatomical structures, such as muscles, tendons, ligaments, nerve roots, and vessels, all over the body. The use of US during injection is increasing due to its quick and easy application for guided injection with higher accuracy compared to the blind technique. The aim of this review article is to get accustomed to various injectables, and to get to know about several US-guided intervention technique.

KeywordsInjectable agents, Musculoskeletal pain, Ultrasound

근골격계 통증은 일반적으로 47%의 성인에서 한 번 이상 경험하며, 그들 중 39∼45% 정도에서 의사의 도움을 받아야 하는 지속적인 통증 상태에 있다고 한다.1 일반적으로 거의 모든 사람이 근골격계의 통증을 한번쯤은 경험한다고 여겨진다. 다양한 통증 유발 조직들과 또 다양한 주사제가 통증을 다루는 의사 개인의 선호도와 경험에 따라서 선택된다. 초음파는 비교적 적용이 쉽고 블라인드 기법에 비해 정확도가 높아 중재시술 시 사용이 지속적으로 증가하고 있다.2 본 종설에서는 대표적으로 사용되는 주사제들과 이를 사용한 초음파 유도하 실제사용 예를 초음파 사진으로 보이고자 하며 모든 초음파 영상은 필립스사의 EPIQ Elite 18-4 MHz 선형탐촉자(linear transducer)와 9-2 MHz 곡면탐촉자(curved transducer)를 사용하였다.

1. 국소마취제(local anesthetics)

국소마취제는 나트륨 이온의 유입을 억제하거나 신경 세포막 내의 이오노포어를 통해 나트륨 이온의 유입을 억제하여 신경 전도를 방해하는 기전을 갖고 있다.3 발화율(firing rate)이 빠를수록, 그리고 작은 신경섬유일수록 국소마취제에 더 민감하여 작고 발화율이 빠른(tiny, rapid firing) 자율신경이, 다음으로 감각신경, 마지막으로 운동신경 순으로 국소마취제에 대하여 민감도를 보인다. 예를 들면, 척수 마취후 자발적인 운동 기능이 가장 먼저 회복되고, 감각이 돌아오며, 그 후에 배뇨조절 같은 자율신경 기능이 회복된다. 같은 감각신경이라도 다양한 직경과 발화율을 보이기에 작은 통증감각신경은 완전히 마취된 경우라도 보다 큰 압력과 위치감각 등 고유수용성감각신경이 마취가 덜 되어 불편할 수 있다. 단백질에 결합하는 정도가 클수록 작용시간이 길어지며(bupivacaine (Fig. 1)의 경우 95% protein binding vs. mepivacaine의 경우 55% protein binding으로 전자의 작용시간이 길다) (Table 1), 연부조직에 주사한 경우 혈관수축제와 같이 사용하면 주변 혈관이 수축되고 흡수를 낮추어 더 오랜 시간 마취효과를 기대할 수 있다.3 리도카인의 경우 짧은 시간 마취를 위해서는 단독으로 사용하며 피부봉합 등 좀 더 긴 시간의 마취를 위해서는 혈관수축제와 함께 사용한다. 많은 양이 혈관으로 유입되면 중추신경계와 심장에 독성이 있으나, 국소연부조직에 소량을 사용하는 경우에는 드물며, 국소마취제 용액에 들어있는 에스테르나 파라벤(방부제)에 의한 면역알레르기 반응, 혈종형성, 통증, 국소부종, 피부 탈색과 꺼짐(작은 동맥의 혈관수축에 의함) 등이 주로 나타날 수 있는 이상반응이다. 재활의학과에서는 국소마취제 단독으로 주요 주사제로 사용하기 보다는 스테로이드 제제나 dextrose solution에 섞어서 사용하는 경우가 많고 통증클리닉(마취통증의학과)에서는 작용시간이 긴 강력한 국소마취제 단독 사용도 흔하다. 다른 치료 전 피부마취를 위해, 또는 감각과 일부 운동신경을 마취시키기 위해 신경주변으로 0.5∼2%의 리도카인을 사용하거나 0.5% 리도카인이나 프로카인 주사제로 근막통 증후군의 압통점 주사에 이용하거나 보다 더 흔하게는 0.5% 리도카인 용액을 기본으로 스테로이드나 5%, 15%, 25% 등 dextrose solution을 주사제로 사용한다. 작용시간이 긴 로피바카인이나 부피바카인의 경우 베타메타손과 혼합할 때 생리학적인 수준의 pH에서도 결정이 생길 수 있다고 보고된 바가 있다(ropivacaine pH 6.9, bupivacaine pH 7.7).4

Figure 1.Short-axis (SAX) humeral head 18-4 MHz ultrasound images show 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the sub-acromial sub-deltoid (SASD) bursal space (rhomboid) during 10 mL 0.25% bupivacaine injection. Note the bursal space widening in (B).

Table 1 Local Anesthetics Classification according to the Action Duration

ClassificationAnesthetics
Short duration of action and low potencyBenzocaine
Procaine
Chloroprocaine
Medium duration of action and medium potencyLidocaine
Prilocaine
High duration and high potencyTetracaine
Bupivacaine
Cinchocaine
Ropivacaine

2. 코르티코스테로이드(corticosteroids)

항염증치료제로서 합성 코르티코스테로이드(이하 스테로이드)의 출현은 의학의 큰 발전 중 하나였다.5 스테로이드는 연부조직, 건초내, 점액낭, 관절 등에 주사하기 위해 흔히 사용되며(Fig. 2) 여러 종류에 따라 효능(potency)과 용해도(solubility)에 차이를 보이며 용해도는 작용시간과 반비례한다. 주사용 스테로이드는 물리적 특성에 따라 물에 용해성 또는 불용성으로 분류할 수 있다(Table 2).6 관절을 비롯한 근골격계 조직에 대한 스테로이드 주사는 심각한 부작용 없이 비교적 안전하게 사용할 수 있으나 표에 정리된 바와 같이 다양한 전신 또는 국소적인 부작용이 있고 관절내 주사의 경우 골수염이나 관절기능부전을 포함한 11%의 높은 사망률을 야기하는 치명적인 화농성 관절염을 유발할 수 있어 무균 상태로의 철저한 주사전 소독 등 주의를 요한다. 관절내 스테로이드 주사시 가장 흔한 부작용은 주사부위의 발적인데 이는 스테로이드 크리스탈이나 화학물질의 염증반응 때문으로 주사 후 24시간 이상 지속된다면 감염 등 감별위해 흡인을 해야 한다. 주사 후 2주까지 의인성 부신억제반응(iatrogenic adrenal suppression)이 있을 수 있기에 심한 더위, 추위, 고도, 탈수를 피하고 외상이나 감염 위험이 있는 운동이나 수술 등을 피한다. 안면 홍조도 흔히 보일 수 있는데 특히 트리암시놀론과 연관이 있고 히스타민 매개 알레르기 반응으로 대부분은 자연적으로 사라지며 주사 전 항히스타민 복용이 도움이 된다. 당뇨환자에서는 고혈당증이 주사 후 2∼5일까지 발생할 수 있어 환자에게 미리 고지를 하고 면밀한 혈당 체크와 관리를 교육해야 하며 혈당이 잘 관리되는 당뇨 환자에서는 스테로이드 주사가 가능하다. 패혈증, 봉와직염 등 감염부위 스테로이드 사용은 금기이며, 관절내 골절이 있는 경우에도 스테로이드가 골 유합을 방해하므로 금기이다(Table 3). 관절 내 스테로이드 주사는 그 효과가 잘 입증되어 있어 관절의 온전한 상태를 유지시켜 주고 다양하나 정해진 기간동안 진통효과와 관절 기능의 향상을 가져오나 그 정도는 사람마다 다르다. 트리암시놀론이 다른 제제보다 효과적이라는 보고가 있고,7 일반적으로 고관절, 슬관절, 발목관절 등 체중부하 관절은 스테로이드에 의한 관절의 파괴를 초래하지 않기 위해 1년에 3∼4회 이하의 주사를 권장하나 견관절 등 그렇지 않은 관절은 비교적 덜 엄격하고 초기 2주 간격, 유지치료로는 4∼6주 간격이 일반적이다. 힘줄 질환에서는 건초내, 파라테논(힘줄주위조직), 힘줄부착부, 점액낭 등에 주사할 수 있고 건파열 등 영향을 최소화하기 위해서 수용성 제제를 선택하기도 하는데 힘줄의 움직임을 방해하는 섬유성 변성과 염증을 개선하여 형태학적인 변화를 기대할 수 있다. 신경 주변에 주사하는 신경차단술로도 흔히 사용되어 신경주변 염증을 감소시키고 주변 연부조직 부종을 가라앉혀 기계적인 압박도 줄여주고 신경의 허혈 상태도 개선시키는 효과가 있다. 입자로 된 스테로이드는 세 종류가 있고 메틸프레드니솔론 입자가 가장 크고, 트리암시놀론 입자가 두 번째, 베타메타손 입자가 가장 작다. 반면 덱사메타손은 수용성의 액체타입이다. 입자로 된 스테로이드의 경우 신경학적인 손상과 혈관의 합병증을 야기할 수 있어 입자가 큰 메틸프레드니솔론이 동맥 내 주입된 경우 의식 소실, 뇌출혈 등의 보고가 있고 특히 경부의 경막외 신경차단술의 경우 동맥 내 주입 시 척수경색, 뇌경색을 야기할 수 있어 입자로 된 스테로이드는 사용하지 않는 것이 좋다.8 심각한 신경 손상을 일으킬 수 있으나 이는 스테로이드 타입과는 무관하다. 스테로이드 종류와 하이드로코티손(코티솔)을 기준으로 등가 용량과 상대적인 항염증 작용의 강도는 Table 4와 같다.

Figure 2.Short-axis (SAX) neck 18-4 MHz ultrasound images show 25 G 6 cm needle (arrows) approaching into the transverse process near the 6th cervical nerve root (rhomboid) during 2 mg dexamethasone solution injection in (A) and palm 15-7 MHz hockey stick US image shows 30 G 2 cm needle (arrows) approaching on the flexor tendon (FDS and FDP) at the metacarpophalangeal joint level for triamcinolone 2 mg solution injection in (B). Note the anterior (A.T.) and posterior (P.T.) tubercle of the 6th cervical vertebra in (A) and anechoic triamcinolone solution (rhomboids in B) over the flexor tendon and palmar plate and articular cartilage of the metacarpal head in (B).

Table 2 Injectable Steroids

Injectable steroidsChemical structurePhysical properties
Methylprednosolone (largest particle size)
Triamcinolone (intermediate particle size)
Betamethasone (smallest particle size)
Ester preparationsHighly insoluble in water
Form microcrystalline particulate suspensions
Slower release at the site of injection
Dexamethasone sodium phosphate (solution)
Betamethasone sodium phosphate
Non-ester preparationsFreely soluble in water
Nonparticulate preparations
Quicker noset of effect

Table 3 Adverse Effects and Potential Complications of the Steroids

Adverse effects
Adverse effectsSystemicFacial flushing
Hyperglycemic effect
Adrenal suppression
Menstrual disturbances
LocalPostinjection flare
Postinjection pain
Subcutaneous atrophy
Skin depigmentation
Soft tissue calcifications
Potential complicationsLocalTendon rupture
Articular hyaline cartilage damage
Septic arthritis

Table 4 Various Corticosteroids and Their Potency

CorticosteroidEquivalent dose (mg)Relative intensity of anti-inflammatory effect
Hydrocortisone (cortisol)201
Cortisone250.8
Prednisone/prednisolone54
Triamcinolone45
Methylprednisolone45
Dexamethasone0.7530
Betamethasone0.630

3. 프롤로치료(증식치료, 인대강화치료)

프롤로치료는 1937년에 처음 출현하였고, 초기 주사제에 의한 흉터-형성(scar formation) 특성으로 경화술(sclero-therapy)이라고 불리게 되었다. 현재의 주사법이 형성된 것은 1950년대로 초기 동물모델 연구에서 주사 후 인대조직의 단면적이 증가한 것을 토대로 프롤로치료(from proliferant therapy)라 명명하였다.9 프롤로치료의 효과에 대한 기전은 완전히 이해되지는 않았으나, 주사액이 우리 몸의 정상적인 치유과정과 유사한 과정을 유도하여 국소적인 염증 반응이 시작되고 이어서 다양한 성장인자와 콜라겐 침착의 일련의 과정(wound healing and repair cascade: inflammation—proliferation—remodeling)을 거쳐 새로운 조직이 만들어지는 것으로 알려져 있다. 고장성(hypertonic) 덱스트로스 용액이 일반적으로 사용되어 관절 내에는 25% dextrose water (DW)가 그 외 구조물에는 15% DW 희석 용액을 주사한다(Fig. 3). 한 관절주변이나 목이나 허리 등 한 부위에 대한 프롤로치료를 위해 주변 힘줄과 인대부착부위 전체에 주사를 한다면 수 십군데 수 십번의 주사가 행해지기 때문에 국소마취제가 과량으로 사용되지 않게 조절해야 하고, 주사 후 통증에 대하여 경구 진통제 등 적절한 통증 조절이 필요하고 치유과정 동안 필요한 수분과 영양공급, 휴식 등 시술 후 관리에도 신경을 써야 한다. 잘 짜여진 한 무작위 대조군 연구(randomized controlled trial [RCR])에서 38명의 슬관절염 환자를 대상으로 1개월 간격으로 최소 3개월 이상 프롤로치료를 한 군(슬관절 내 25% DW 6mL 주입 및 관절주위 힘줄과 인대부착부위 15% DW and 5% morrhuate sodium 주사)에서 대조군(생리식염수 주사)에 비해 특별한 합병증이나 부작용없이 의미있는 진통효과와 기능향상, 관절 강직 감소 등의 효과를 보였다.9 한 메타분석에서도 프롤로치료가 다양한 만성 근골격계 통증에 운동이나 생리식염수 주사보다 효과적이고 혈소판풍부혈장(platelet-rich plasm [PRP])이나 스테로이드와 비교될 만한 수준의 효과를 보인다고 보고하였다.10 프롤로치료에서 주의해야 할 사항 중 하나는 신경내 주사이다. 신경내 프롤로 용액이 주입되면 염증반응이 일어나는 신경손상과 함께 이에 따른 통증이 수 개월 이상 지속될 수 있어 주의를 요하며 단순한 주사침에 의한 신경을 건드렸을 경우 주사액을 주입하지 말고 주사바늘의 위치를 변경하여 주사치료를 계속할 수 있으나 환자의 통증이 심한 경우 치료를 중단하고 환자를 안심시키는 등 심리적 지지가 필요하다.

Figure 3.Short-axis (SAX) proximal humeral shaft 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching humeral bone at the distal attachment site of the pectoralis major muscle (rhomboids) during prolotherapy in (A) and Short-axis (SAX) lumbar spine 5-2 MHz convex US image shows 23 G 10 cm needle (arrows) touching transverse process tip at the iliolumbar ligament (rhomboids) attachment site during prolotherapy in (B).

4. 자가혈 혈소판풍부혈장(autologous platelet-rich plasm) 치료

자가혈 혈소판풍부혈장(PRP)은 전혈을 원심분리하여 추출할 수 있고 일반적으로 전혈 30 mL에 항응고제를 섞어 원심분리하여 생긴 붉게 아래에 놓인 적혈구층과 노란색의 혈장으로 구성된 윗층 사이 하얀 침전물인 연층(buffy coat)을 뽑아내는데 붉은 적혈구층과 혈장액도 일부 포함되며 추출된 PRP에는 상당한 양의(supraphysiologic) 필수 성장인자들과 사이토카인이 있어 자연치유 능력이 낮은 손상된 조직 내에 주사되면 조직재생을 자극하고 치유와 복구가 일어나도록 유도한다.11 무릎관절염, 힘줄재생 등 다양한 근골격 손상 부위에 대한 많은 연구와 보고가 있지만, 현재 우리나라에서는 2019년 신의료기술로 허용한 이후 2023년 4월부터 3개월 이상 적절한 보존적 치료에도 불구하고 기능이상 및 통증이 지속되는 테니스엘보(Fig. 4)와 골프엘보에서 PRP 주사치료가 6개월 간격으로 2회까지 인정되며 선별 급여(환자 본인 부담금 90%)로 지정되었고, 정형외과 영역에서는 관절경을 이용한 관절 내 무릎연골 재생을 위해, 그리고 회전근개봉합술 중 회전근개 손상 부위에 PRP를 주입할 수 있도록 신의료기술로 허가되어 있다.

Figure 4.Long-axis (LAX) distal elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching lateral epicondyle of the humeral bone at the attachment site of the common extensor tendon and radial collateral ligament during platelet-rich plasma (PRP) injection. Note the anechoic gap (rhomboid) showing tendon and ligament partial tear and the underlying bony irregularity (dotted line).

5. 수력분리술(hydrodissection)

근골격계 질환 영역에서의 수력분리술(Fig. 5)은 일반적으로 저장성(hypotonic) 5% 덱스트로스 용액(DW)을 이용한 신경주위 주사로서 뉴질랜드 의사인 리프토프(Dr. John Lyftoft)가 통증이 심한 부위의 피하지방층에 국소마취제를 섞지 않은 5% 덱스트로스 용액을 주입했더니 즉시 통각과민(hyperalgisia)과 작열통(allodynia)이 사라지는 경험을 통해 시작되었다. 리프토프는 이를 perineural injection treatment (PIT)라고 명명하였다. 이후의 연구와 임상에서 신경이 근막 등 신경이 지나는 주위조직에 의해 둘러싸여 눌리고 이로 인해 발생하는 통증이 우리의 생각보다 많아 기계적으로 눌린 신경을 주위 조직과 의도적으로 분리시키는 치료가 분명한 효과가 있고 이를 이용한 치료도 점차 증가하게 되었다.12 말초신경의 압박은 주위 조직이 터널같은 구조가 형성된 곳을 지날 때 그리고 외상과 흉터 등에 의해 국소적으로 섬유화되어 두꺼워진 부위를 지날 때에도 발생할 수 있다. 신경도 자체적인 혈관이 포함되어 있는데 신경이 압박되면 신경 내 신경혈관구조의 손상으로 신경의 허혈을 초래한다. 수력분리술에 주로 사용되는 5% 덱스트로스는 10% 이상의 덱스트로스 용액에서 보이는 국소염증반응을 일으키지 않으며, 신경절 전 칼슘채널에 결합하여 substance-P와 calcitonin gene-related peptide (CGRP) 분비를 억제하여 신경인성 염증(neurogenic inflammation; 수초화되지 않은 통증전달 C-섬유가 활성화되어 여러 가지 신경펩타이드가 생산, 분비되어 발생하는 염증)을 감소시켜 통증을 줄이고 손상된 신경이 회복(nerve repair)되는 기전으로 설명한다.13 수근관증후군과 만발성 척골신경병증 등 말단 국소신경 주위에 주사를 놓는 것부터 좀 더 깊숙이 놓인 신경이 지나는 근막을 분리하는 주사까지 다양한 임상연구들이 있고, 주사액의 용량도 1∼2 mL의 소량부터 더 넓은 부위의 분리를 위해 더 많은 용량까지 치료자의 선호도와 경험에 따라 다양하다. 현재는 경추 신경근 압박, 흉과 출구 증후군, 경추성 두통, 대상포진 후 신경통에 대한 척추주위공간(paravertebral space), 요천추부 경막외 공간 주사까지 신경주위뿐 아니라 다양한 부위에서 발생하는 통증을 조절하기 위하여 수력분리술을 이용한다. 일본의사들을 중심으로는 ‘hydrorelease’ 또는 ‘physiologic saline injection’ 이라는 용어를 사용하여 생리식염수만을 이용한 근육 내, 또는 근막층에 주사하는 수력분리술을 시행하는데 근막통증증후군 뿐 아니라 근 섬유, 척추 후관절, 관절낭, 신경근, 추간판의 섬유륜 등의 자극이 근막 내 침해수용기(nociceptor)에 의해 통증이 유발되는데 생리식염수를 주입함으로 근막 내 신경 자극을 풀어줄 수 있다고 설명한다.14 또한 손상받은 근육조직도 재조직화를 통해 정상화된다고 설명한다. 국소마취제가 들어있지 않아 주사 시 뻐근함과 통증은 더하지만 국소마취제나 스테로이드를 섞은 군과 비교해서 진통효과나 진통지속기간이 열등하지 않으며 이들 주사약제에 의한 부작용이 없어 더 선호된다고 하였다.

Figure 5.(A) Short-axis (SAX) elbow 15-7 MHz hockey stick ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the ulnar nerve (star) around the cubital tunnel for hydrodissection using 5% dextrose water (rhomboid) 10 mL all around the nerve to detach it from the surrounding soft tissue and (B) short-axis (SAX) upper back 18-4 MHz ultrasound image shows 23 G 6 cm needle (arrows) approaching the space (rhomboid) between serratus posterior superior and 2nd rib for hydrodissection using 5% dextrose water 10 mL. LS: levator scapula muscle.

6. 히알루론산(hyaluronic acid)

히알루론산은 우리 몸에서 생산하는 중합체(polymer; 단일체[monomer]가 반복적으로 연결되어 이루어진 화합물)로서 세포외기질의 주요 성분인 glycosaminoglycan (GAG)가 서로 연결된 구조다. 정상 무릎 관절에 평균 6~7백만 Da의 분자량을 가진 히알루론산이 2~4 mg/mL의 농도로 들어있어 이것의 높은 점탄성을 이용하여 윤활작용과 충격흡수의 기능, 그리고 연골보호효과와 항염증 작용이 알려져 있다.15 각각의 제품마다 분자량이 다양한데 일반적으로 5회 제형의 경우 평균 7~80만 Da, 3회 제형의 경우 300만 Da, 1회 제형의 경우 가교(cross-linked) 히알루론산으로 천만 Da 이상의 분자량을 보이며 분자량이 클수록 점탄성도 비례하여 증가한다. 경도에서 중등도의 무릎관절염에 주로 주입하며 나라별로 다르나 큰 관절부위에 허용되고 우리나라에서도 방사선학적으로 중등도 이하(Kellgren-Lawrence grade I, II, III)의 무릎과 어깨관절에 보험이 인정되며(단 1회형 제제는 무릎관절에만 보험이 인정된다), 어깨관절의 경우 1주기(3회) 투여만 인정되고 있다. 제형에 따라 또 아래에 설명될 프리필드 시린지 형태의 폴리뉴클레오타이드(polynucleotide [PN]) 제제와 서로 효과에 대한 비교 연구가 다양하게 보고되고 있는데,16 연구에 따라 조금씩 다른 결과를 보이기도 하지만,17 대체로 효과면에서 큰 차이가 없이 대부분 통계적으로 유의미한 진통 및 항염증 효과를 보이며 큰 부작용 없이 치료자의 선호도와 접근도에 따라 선택할 수 있다(Fig. 6).

Figure 6.Short-axis (SAX) humeral head 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the intra-articular space through rotator interval (anterior approach) during 3 mL pre-filled hyaluronic acid (Hyruan plus) injection in (A) and Short-axis (SAX) knee 18-4 MHz US image shows 23 G 4 cm needle (arrows) approaching into the knee joint (rhomboids) from the superolateral side of the knee during 3 mL pre-filled cross-linked hyaluronic acid (Synovian) injection in (B). CHL: corachohumeral ligament, LHB: long head of biceps.

7. 폴리뉴클레오타이드(polynucleotide [PN])와 폴리 데옥시리보뉴클레오타이드(polydeoxyribonucleotide [PDRN])

조직재생 목적으로 사용되는 PN과 PDRN은 DNA에서 유래한 고분자 화합물로서 DNA주사(또는 연어주사, 아기주사)라고 흔히 환자들이 알고 있으며 PN은 연어의 정소에서, PDRN은 연어 또는 송어의 정액에서 추출하며 처음 이탈리아의 마스텔리에서 만든 플라센텍스(Placentex)가 상용화되었고 이후 플라센텍스와 리쥬비넥스, 리비탈렉스 등 앰플 형태의 PDRN (Fig. 7-A)은 신경주위, 인대와 힘줄, 근육 및 피하주사로, 콘주란으로 대표되는 시린지 형태(prefilled syringe)의 PN (Fig. 7-B)은 4등급 의료기기(인체 내에 영구적으로 이식되는 의료기기)로 분류되어 관절강 내 주사로 사용된다. PDRN은 아데노신 A2A 수용체를 활성화시켜 항염증 효과와 성장인자 분비 촉진, 혈관 확장 및 생성, DNA 합성 우회 경로를 활성화하는 등의 효과를 보인다.18 이를 이용하여 회전근개파열, 족저근막염, 내/외상과염, 아킬레스건염, 거위발건염 등에 주사할 뿐 아니라 복합부위통증증후군, 요천추신경근 주위 신경차단술에도 효과가 보고되고 있다. 시린지 형태의 PN은 세포 성장과 콜라겐 합성 등 관절연골의 항상성과 관절내 정상적인 환경을 회복하는 영양분이 되며 또한 물 분자와 결합하여 3차원 겔을 형성함으로 관절면에 수분을 머금게 하여 관절 연골을 보호하는 기전으로 설명하며,19 방사선학적으로 증등도 이하(Kellgren-Lawrence grade I, II, III)의 슬관절 골관절염에 6개월 내 최대 5회까지 선별 급여(환자 본인부담금 80%)로 사용되며 관절강 내에서 일정한 형태를 유지하며 서서히 분해된다.

Figure 7.Long-axis (LAX) distal elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching lateral epicondyle of the humeral bone at the attachment site of the common extensor tendon and radial collateral ligament during polydeoxyriboneucleotide (Placentex) injection. Note the anechoic gap (rhomboid) showing tendon and ligament partial tear in (A) and Short-axis (SAX) knee 18-4 MHz ultrasound image shows 23 G 4 cm needle (arrows) approaching into the knee joint (rhomboid) from the superolateral side of the knee during polyneucleotide (Conjuran) injection in (B).

8. 콜라겐

시린지(pre-filled syringe) 형태의 콜라겐 주사제(Fig. 8)는 면역반응을 일으키는 텔로펩타이드(telopeptide)의 C-터미널과 N-터미널을 제거한 아텔로콜라겐(atelocollagen)으로 제1형 콜라겐이며 리젠씰, 큐어젠, 텐도리젠 등이 있으며 4등급 의료기기로 분류된다. 인대, 힘줄, 근육 등 손상된 생체연부조직에 국소적으로 도포하는 콜라겐 보충제로서 조직재생에 필요한 비계(scaffold)를 제공함으로 조직 치유의 가능성을 높이는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.20

Figure 8.Various pre-filled injectable collagen products. RegenSeal (A), Curegen (B), and Tendoregen (C).

9. A형 보툴리넘 톡신

A형 보툴리넘 톡신은 만성 편두통에 대한 효과가 가장 널리 알려져 있으나, 많은 연구에서 삼차신경통, 이갈이(bruxism), 요통, 견통, 슬관절치환술 후 통증, 무릎 골관절염, 근막통 증후군 등 신경통(neuropathic pain), 근 긴장 이상과 관련된 통증, 기타 근골격계의 만성 통증에도 효과가 있음을 보고하고 있어,21 고식적인 약물, 물리치료와 주사치료에 효과가 미흡한 경우 다양한 신경 근골격계 통증에 안전하게 적용해 볼 수 있는 주사약제로 통증을 줄여주는 정확한 기전은 밝혀져 있지 않으나 침해수용기에서의 신호전달 차단, 신경전달물질을 통한 신경성 염증(neurogenic inflammation) 감소, 말초 및 중추 감작(peripheral and central sensitization)을 방해하는 기전 등이 소개되었다. 국소 근육(intra-muscle) (Fig. 9), 피하지방층(subcutis), 진피층(dermis), 신경주위(perineural injection)로 주사된 톡신은 신경막(neuronal membrane)에 결합하여 신경으로 들어가고 일부 결합되지 않은 톡신은 림프계로 흡수된다. 간단히 보툴리넘 톡신은 신경근 접합부에서 시냅스 전 종말(pre-synaptic terminal)에서 분비되는 신경전달물질인 아세틸콜린의 방출을 차단하여 신경마비를 유발하는 물질이다. 기타 평활근에도 작용하며, 발한, 침샘 분비 등 콜린성 지배를 받는 자율신경에도 작용을 한다.

Figure 9.(A) Short-axis (SAX) elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the pronator teres at the elbow joint level for botulinum toxin A injection and (B) short-axis (SAX) palm 15-7 MHz hockey stick ultrasound image shows 30 G 5 cm needle (arrows) approaching into the lumbricalis (dotted ellipse) at the metacarpal head level for botulinum toxin A injection.

아직까지는 시술자의 경험과 병원 내에서 사용 가능한 약물을 중심으로 각각 통증을 보는 의사에 따라 자신이 선호하는 약제를 선택하여 환자를 치료하고 있으며, 각 나라마다 유행을 타는 듯한 흐름도 있다. 근거 중심의 의학적인 데이터를 기본으로 자신의 경험이 더해진다면 통증을 관리하는 데 더욱 유리하다고 할 수 있다. 약제와 치료방법의 선택은 의사에 따라 다를 수 있지만 각자가 사용하는 약물과 치료법의 기전, 효과 등을 잘 숙지하는 것은 기본적인 소양으로 매우 중요한 부분이다. 본 종설에서 다룬 다양한 약물과 치료방법에 대한 소개가 일선 현장에서 통증 환자를 보는 임상의들에게 정보를 제공하고 함께 공유하며 함께 지식과 경험이 성장해 가길 기대한다.

The researchers claims no conflicts of interest.

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Article

Review Article

Clinical Pain 2023; 22(2): 88-96

Published online December 31, 2023 https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Copyright © Korean Association of Pain Medicine.

Various Injectable Agents for Neuromusculoskeletal Pain and Ultrasound-Guided Injection

Yong-Soon Yoon1,2, Kwang Jae Lee1,2

1Department of Rehabilitation Medicine, Presbyterian Medical Center (Jesus Hospital),
2PMC-Medical Device Clinical Trial Center, Jeonju, Korea

Correspondence to:이광재, 전주시 완산구 서원로 365 ㉾ 54987, 예수병원 재활의학과
Tel: 063-230-1460, Fax: 063-282-3385
E-mail: rytt@naver.com

Received: November 25, 2023; Revised: December 5, 2023; Accepted: December 6, 2023

Abstract

Various injectable agents are used for nerve and musculoskeletal pain control. We want to review these injectable agents and several examples under ultrasonographic guidance. Ultrasound (US) can depict of various anatomical structures, such as muscles, tendons, ligaments, nerve roots, and vessels, all over the body. The use of US during injection is increasing due to its quick and easy application for guided injection with higher accuracy compared to the blind technique. The aim of this review article is to get accustomed to various injectables, and to get to know about several US-guided intervention technique.

Keywords: Injectable agents, Musculoskeletal pain, Ultrasound

서 론

근골격계 통증은 일반적으로 47%의 성인에서 한 번 이상 경험하며, 그들 중 39∼45% 정도에서 의사의 도움을 받아야 하는 지속적인 통증 상태에 있다고 한다.1 일반적으로 거의 모든 사람이 근골격계의 통증을 한번쯤은 경험한다고 여겨진다. 다양한 통증 유발 조직들과 또 다양한 주사제가 통증을 다루는 의사 개인의 선호도와 경험에 따라서 선택된다. 초음파는 비교적 적용이 쉽고 블라인드 기법에 비해 정확도가 높아 중재시술 시 사용이 지속적으로 증가하고 있다.2 본 종설에서는 대표적으로 사용되는 주사제들과 이를 사용한 초음파 유도하 실제사용 예를 초음파 사진으로 보이고자 하며 모든 초음파 영상은 필립스사의 EPIQ Elite 18-4 MHz 선형탐촉자(linear transducer)와 9-2 MHz 곡면탐촉자(curved transducer)를 사용하였다.

본 론

1. 국소마취제(local anesthetics)

국소마취제는 나트륨 이온의 유입을 억제하거나 신경 세포막 내의 이오노포어를 통해 나트륨 이온의 유입을 억제하여 신경 전도를 방해하는 기전을 갖고 있다.3 발화율(firing rate)이 빠를수록, 그리고 작은 신경섬유일수록 국소마취제에 더 민감하여 작고 발화율이 빠른(tiny, rapid firing) 자율신경이, 다음으로 감각신경, 마지막으로 운동신경 순으로 국소마취제에 대하여 민감도를 보인다. 예를 들면, 척수 마취후 자발적인 운동 기능이 가장 먼저 회복되고, 감각이 돌아오며, 그 후에 배뇨조절 같은 자율신경 기능이 회복된다. 같은 감각신경이라도 다양한 직경과 발화율을 보이기에 작은 통증감각신경은 완전히 마취된 경우라도 보다 큰 압력과 위치감각 등 고유수용성감각신경이 마취가 덜 되어 불편할 수 있다. 단백질에 결합하는 정도가 클수록 작용시간이 길어지며(bupivacaine (Fig. 1)의 경우 95% protein binding vs. mepivacaine의 경우 55% protein binding으로 전자의 작용시간이 길다) (Table 1), 연부조직에 주사한 경우 혈관수축제와 같이 사용하면 주변 혈관이 수축되고 흡수를 낮추어 더 오랜 시간 마취효과를 기대할 수 있다.3 리도카인의 경우 짧은 시간 마취를 위해서는 단독으로 사용하며 피부봉합 등 좀 더 긴 시간의 마취를 위해서는 혈관수축제와 함께 사용한다. 많은 양이 혈관으로 유입되면 중추신경계와 심장에 독성이 있으나, 국소연부조직에 소량을 사용하는 경우에는 드물며, 국소마취제 용액에 들어있는 에스테르나 파라벤(방부제)에 의한 면역알레르기 반응, 혈종형성, 통증, 국소부종, 피부 탈색과 꺼짐(작은 동맥의 혈관수축에 의함) 등이 주로 나타날 수 있는 이상반응이다. 재활의학과에서는 국소마취제 단독으로 주요 주사제로 사용하기 보다는 스테로이드 제제나 dextrose solution에 섞어서 사용하는 경우가 많고 통증클리닉(마취통증의학과)에서는 작용시간이 긴 강력한 국소마취제 단독 사용도 흔하다. 다른 치료 전 피부마취를 위해, 또는 감각과 일부 운동신경을 마취시키기 위해 신경주변으로 0.5∼2%의 리도카인을 사용하거나 0.5% 리도카인이나 프로카인 주사제로 근막통 증후군의 압통점 주사에 이용하거나 보다 더 흔하게는 0.5% 리도카인 용액을 기본으로 스테로이드나 5%, 15%, 25% 등 dextrose solution을 주사제로 사용한다. 작용시간이 긴 로피바카인이나 부피바카인의 경우 베타메타손과 혼합할 때 생리학적인 수준의 pH에서도 결정이 생길 수 있다고 보고된 바가 있다(ropivacaine pH 6.9, bupivacaine pH 7.7).4

Figure 1. Short-axis (SAX) humeral head 18-4 MHz ultrasound images show 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the sub-acromial sub-deltoid (SASD) bursal space (rhomboid) during 10 mL 0.25% bupivacaine injection. Note the bursal space widening in (B).

Table 1 . Local Anesthetics Classification according to the Action Duration.

ClassificationAnesthetics
Short duration of action and low potencyBenzocaine
Procaine
Chloroprocaine
Medium duration of action and medium potencyLidocaine
Prilocaine
High duration and high potencyTetracaine
Bupivacaine
Cinchocaine
Ropivacaine


2. 코르티코스테로이드(corticosteroids)

항염증치료제로서 합성 코르티코스테로이드(이하 스테로이드)의 출현은 의학의 큰 발전 중 하나였다.5 스테로이드는 연부조직, 건초내, 점액낭, 관절 등에 주사하기 위해 흔히 사용되며(Fig. 2) 여러 종류에 따라 효능(potency)과 용해도(solubility)에 차이를 보이며 용해도는 작용시간과 반비례한다. 주사용 스테로이드는 물리적 특성에 따라 물에 용해성 또는 불용성으로 분류할 수 있다(Table 2).6 관절을 비롯한 근골격계 조직에 대한 스테로이드 주사는 심각한 부작용 없이 비교적 안전하게 사용할 수 있으나 표에 정리된 바와 같이 다양한 전신 또는 국소적인 부작용이 있고 관절내 주사의 경우 골수염이나 관절기능부전을 포함한 11%의 높은 사망률을 야기하는 치명적인 화농성 관절염을 유발할 수 있어 무균 상태로의 철저한 주사전 소독 등 주의를 요한다. 관절내 스테로이드 주사시 가장 흔한 부작용은 주사부위의 발적인데 이는 스테로이드 크리스탈이나 화학물질의 염증반응 때문으로 주사 후 24시간 이상 지속된다면 감염 등 감별위해 흡인을 해야 한다. 주사 후 2주까지 의인성 부신억제반응(iatrogenic adrenal suppression)이 있을 수 있기에 심한 더위, 추위, 고도, 탈수를 피하고 외상이나 감염 위험이 있는 운동이나 수술 등을 피한다. 안면 홍조도 흔히 보일 수 있는데 특히 트리암시놀론과 연관이 있고 히스타민 매개 알레르기 반응으로 대부분은 자연적으로 사라지며 주사 전 항히스타민 복용이 도움이 된다. 당뇨환자에서는 고혈당증이 주사 후 2∼5일까지 발생할 수 있어 환자에게 미리 고지를 하고 면밀한 혈당 체크와 관리를 교육해야 하며 혈당이 잘 관리되는 당뇨 환자에서는 스테로이드 주사가 가능하다. 패혈증, 봉와직염 등 감염부위 스테로이드 사용은 금기이며, 관절내 골절이 있는 경우에도 스테로이드가 골 유합을 방해하므로 금기이다(Table 3). 관절 내 스테로이드 주사는 그 효과가 잘 입증되어 있어 관절의 온전한 상태를 유지시켜 주고 다양하나 정해진 기간동안 진통효과와 관절 기능의 향상을 가져오나 그 정도는 사람마다 다르다. 트리암시놀론이 다른 제제보다 효과적이라는 보고가 있고,7 일반적으로 고관절, 슬관절, 발목관절 등 체중부하 관절은 스테로이드에 의한 관절의 파괴를 초래하지 않기 위해 1년에 3∼4회 이하의 주사를 권장하나 견관절 등 그렇지 않은 관절은 비교적 덜 엄격하고 초기 2주 간격, 유지치료로는 4∼6주 간격이 일반적이다. 힘줄 질환에서는 건초내, 파라테논(힘줄주위조직), 힘줄부착부, 점액낭 등에 주사할 수 있고 건파열 등 영향을 최소화하기 위해서 수용성 제제를 선택하기도 하는데 힘줄의 움직임을 방해하는 섬유성 변성과 염증을 개선하여 형태학적인 변화를 기대할 수 있다. 신경 주변에 주사하는 신경차단술로도 흔히 사용되어 신경주변 염증을 감소시키고 주변 연부조직 부종을 가라앉혀 기계적인 압박도 줄여주고 신경의 허혈 상태도 개선시키는 효과가 있다. 입자로 된 스테로이드는 세 종류가 있고 메틸프레드니솔론 입자가 가장 크고, 트리암시놀론 입자가 두 번째, 베타메타손 입자가 가장 작다. 반면 덱사메타손은 수용성의 액체타입이다. 입자로 된 스테로이드의 경우 신경학적인 손상과 혈관의 합병증을 야기할 수 있어 입자가 큰 메틸프레드니솔론이 동맥 내 주입된 경우 의식 소실, 뇌출혈 등의 보고가 있고 특히 경부의 경막외 신경차단술의 경우 동맥 내 주입 시 척수경색, 뇌경색을 야기할 수 있어 입자로 된 스테로이드는 사용하지 않는 것이 좋다.8 심각한 신경 손상을 일으킬 수 있으나 이는 스테로이드 타입과는 무관하다. 스테로이드 종류와 하이드로코티손(코티솔)을 기준으로 등가 용량과 상대적인 항염증 작용의 강도는 Table 4와 같다.

Figure 2. Short-axis (SAX) neck 18-4 MHz ultrasound images show 25 G 6 cm needle (arrows) approaching into the transverse process near the 6th cervical nerve root (rhomboid) during 2 mg dexamethasone solution injection in (A) and palm 15-7 MHz hockey stick US image shows 30 G 2 cm needle (arrows) approaching on the flexor tendon (FDS and FDP) at the metacarpophalangeal joint level for triamcinolone 2 mg solution injection in (B). Note the anterior (A.T.) and posterior (P.T.) tubercle of the 6th cervical vertebra in (A) and anechoic triamcinolone solution (rhomboids in B) over the flexor tendon and palmar plate and articular cartilage of the metacarpal head in (B).

Table 2 . Injectable Steroids.

Injectable steroidsChemical structurePhysical properties
Methylprednosolone (largest particle size)
Triamcinolone (intermediate particle size)
Betamethasone (smallest particle size)
Ester preparationsHighly insoluble in water
Form microcrystalline particulate suspensions
Slower release at the site of injection
Dexamethasone sodium phosphate (solution)
Betamethasone sodium phosphate
Non-ester preparationsFreely soluble in water
Nonparticulate preparations
Quicker noset of effect


Table 3 . Adverse Effects and Potential Complications of the Steroids.

Adverse effects
Adverse effectsSystemicFacial flushing
Hyperglycemic effect
Adrenal suppression
Menstrual disturbances
LocalPostinjection flare
Postinjection pain
Subcutaneous atrophy
Skin depigmentation
Soft tissue calcifications
Potential complicationsLocalTendon rupture
Articular hyaline cartilage damage
Septic arthritis


Table 4 . Various Corticosteroids and Their Potency.

CorticosteroidEquivalent dose (mg)Relative intensity of anti-inflammatory effect
Hydrocortisone (cortisol)201
Cortisone250.8
Prednisone/prednisolone54
Triamcinolone45
Methylprednisolone45
Dexamethasone0.7530
Betamethasone0.630


3. 프롤로치료(증식치료, 인대강화치료)

프롤로치료는 1937년에 처음 출현하였고, 초기 주사제에 의한 흉터-형성(scar formation) 특성으로 경화술(sclero-therapy)이라고 불리게 되었다. 현재의 주사법이 형성된 것은 1950년대로 초기 동물모델 연구에서 주사 후 인대조직의 단면적이 증가한 것을 토대로 프롤로치료(from proliferant therapy)라 명명하였다.9 프롤로치료의 효과에 대한 기전은 완전히 이해되지는 않았으나, 주사액이 우리 몸의 정상적인 치유과정과 유사한 과정을 유도하여 국소적인 염증 반응이 시작되고 이어서 다양한 성장인자와 콜라겐 침착의 일련의 과정(wound healing and repair cascade: inflammation—proliferation—remodeling)을 거쳐 새로운 조직이 만들어지는 것으로 알려져 있다. 고장성(hypertonic) 덱스트로스 용액이 일반적으로 사용되어 관절 내에는 25% dextrose water (DW)가 그 외 구조물에는 15% DW 희석 용액을 주사한다(Fig. 3). 한 관절주변이나 목이나 허리 등 한 부위에 대한 프롤로치료를 위해 주변 힘줄과 인대부착부위 전체에 주사를 한다면 수 십군데 수 십번의 주사가 행해지기 때문에 국소마취제가 과량으로 사용되지 않게 조절해야 하고, 주사 후 통증에 대하여 경구 진통제 등 적절한 통증 조절이 필요하고 치유과정 동안 필요한 수분과 영양공급, 휴식 등 시술 후 관리에도 신경을 써야 한다. 잘 짜여진 한 무작위 대조군 연구(randomized controlled trial [RCR])에서 38명의 슬관절염 환자를 대상으로 1개월 간격으로 최소 3개월 이상 프롤로치료를 한 군(슬관절 내 25% DW 6mL 주입 및 관절주위 힘줄과 인대부착부위 15% DW and 5% morrhuate sodium 주사)에서 대조군(생리식염수 주사)에 비해 특별한 합병증이나 부작용없이 의미있는 진통효과와 기능향상, 관절 강직 감소 등의 효과를 보였다.9 한 메타분석에서도 프롤로치료가 다양한 만성 근골격계 통증에 운동이나 생리식염수 주사보다 효과적이고 혈소판풍부혈장(platelet-rich plasm [PRP])이나 스테로이드와 비교될 만한 수준의 효과를 보인다고 보고하였다.10 프롤로치료에서 주의해야 할 사항 중 하나는 신경내 주사이다. 신경내 프롤로 용액이 주입되면 염증반응이 일어나는 신경손상과 함께 이에 따른 통증이 수 개월 이상 지속될 수 있어 주의를 요하며 단순한 주사침에 의한 신경을 건드렸을 경우 주사액을 주입하지 말고 주사바늘의 위치를 변경하여 주사치료를 계속할 수 있으나 환자의 통증이 심한 경우 치료를 중단하고 환자를 안심시키는 등 심리적 지지가 필요하다.

Figure 3. Short-axis (SAX) proximal humeral shaft 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching humeral bone at the distal attachment site of the pectoralis major muscle (rhomboids) during prolotherapy in (A) and Short-axis (SAX) lumbar spine 5-2 MHz convex US image shows 23 G 10 cm needle (arrows) touching transverse process tip at the iliolumbar ligament (rhomboids) attachment site during prolotherapy in (B).

4. 자가혈 혈소판풍부혈장(autologous platelet-rich plasm) 치료

자가혈 혈소판풍부혈장(PRP)은 전혈을 원심분리하여 추출할 수 있고 일반적으로 전혈 30 mL에 항응고제를 섞어 원심분리하여 생긴 붉게 아래에 놓인 적혈구층과 노란색의 혈장으로 구성된 윗층 사이 하얀 침전물인 연층(buffy coat)을 뽑아내는데 붉은 적혈구층과 혈장액도 일부 포함되며 추출된 PRP에는 상당한 양의(supraphysiologic) 필수 성장인자들과 사이토카인이 있어 자연치유 능력이 낮은 손상된 조직 내에 주사되면 조직재생을 자극하고 치유와 복구가 일어나도록 유도한다.11 무릎관절염, 힘줄재생 등 다양한 근골격 손상 부위에 대한 많은 연구와 보고가 있지만, 현재 우리나라에서는 2019년 신의료기술로 허용한 이후 2023년 4월부터 3개월 이상 적절한 보존적 치료에도 불구하고 기능이상 및 통증이 지속되는 테니스엘보(Fig. 4)와 골프엘보에서 PRP 주사치료가 6개월 간격으로 2회까지 인정되며 선별 급여(환자 본인 부담금 90%)로 지정되었고, 정형외과 영역에서는 관절경을 이용한 관절 내 무릎연골 재생을 위해, 그리고 회전근개봉합술 중 회전근개 손상 부위에 PRP를 주입할 수 있도록 신의료기술로 허가되어 있다.

Figure 4. Long-axis (LAX) distal elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching lateral epicondyle of the humeral bone at the attachment site of the common extensor tendon and radial collateral ligament during platelet-rich plasma (PRP) injection. Note the anechoic gap (rhomboid) showing tendon and ligament partial tear and the underlying bony irregularity (dotted line).

5. 수력분리술(hydrodissection)

근골격계 질환 영역에서의 수력분리술(Fig. 5)은 일반적으로 저장성(hypotonic) 5% 덱스트로스 용액(DW)을 이용한 신경주위 주사로서 뉴질랜드 의사인 리프토프(Dr. John Lyftoft)가 통증이 심한 부위의 피하지방층에 국소마취제를 섞지 않은 5% 덱스트로스 용액을 주입했더니 즉시 통각과민(hyperalgisia)과 작열통(allodynia)이 사라지는 경험을 통해 시작되었다. 리프토프는 이를 perineural injection treatment (PIT)라고 명명하였다. 이후의 연구와 임상에서 신경이 근막 등 신경이 지나는 주위조직에 의해 둘러싸여 눌리고 이로 인해 발생하는 통증이 우리의 생각보다 많아 기계적으로 눌린 신경을 주위 조직과 의도적으로 분리시키는 치료가 분명한 효과가 있고 이를 이용한 치료도 점차 증가하게 되었다.12 말초신경의 압박은 주위 조직이 터널같은 구조가 형성된 곳을 지날 때 그리고 외상과 흉터 등에 의해 국소적으로 섬유화되어 두꺼워진 부위를 지날 때에도 발생할 수 있다. 신경도 자체적인 혈관이 포함되어 있는데 신경이 압박되면 신경 내 신경혈관구조의 손상으로 신경의 허혈을 초래한다. 수력분리술에 주로 사용되는 5% 덱스트로스는 10% 이상의 덱스트로스 용액에서 보이는 국소염증반응을 일으키지 않으며, 신경절 전 칼슘채널에 결합하여 substance-P와 calcitonin gene-related peptide (CGRP) 분비를 억제하여 신경인성 염증(neurogenic inflammation; 수초화되지 않은 통증전달 C-섬유가 활성화되어 여러 가지 신경펩타이드가 생산, 분비되어 발생하는 염증)을 감소시켜 통증을 줄이고 손상된 신경이 회복(nerve repair)되는 기전으로 설명한다.13 수근관증후군과 만발성 척골신경병증 등 말단 국소신경 주위에 주사를 놓는 것부터 좀 더 깊숙이 놓인 신경이 지나는 근막을 분리하는 주사까지 다양한 임상연구들이 있고, 주사액의 용량도 1∼2 mL의 소량부터 더 넓은 부위의 분리를 위해 더 많은 용량까지 치료자의 선호도와 경험에 따라 다양하다. 현재는 경추 신경근 압박, 흉과 출구 증후군, 경추성 두통, 대상포진 후 신경통에 대한 척추주위공간(paravertebral space), 요천추부 경막외 공간 주사까지 신경주위뿐 아니라 다양한 부위에서 발생하는 통증을 조절하기 위하여 수력분리술을 이용한다. 일본의사들을 중심으로는 ‘hydrorelease’ 또는 ‘physiologic saline injection’ 이라는 용어를 사용하여 생리식염수만을 이용한 근육 내, 또는 근막층에 주사하는 수력분리술을 시행하는데 근막통증증후군 뿐 아니라 근 섬유, 척추 후관절, 관절낭, 신경근, 추간판의 섬유륜 등의 자극이 근막 내 침해수용기(nociceptor)에 의해 통증이 유발되는데 생리식염수를 주입함으로 근막 내 신경 자극을 풀어줄 수 있다고 설명한다.14 또한 손상받은 근육조직도 재조직화를 통해 정상화된다고 설명한다. 국소마취제가 들어있지 않아 주사 시 뻐근함과 통증은 더하지만 국소마취제나 스테로이드를 섞은 군과 비교해서 진통효과나 진통지속기간이 열등하지 않으며 이들 주사약제에 의한 부작용이 없어 더 선호된다고 하였다.

Figure 5. (A) Short-axis (SAX) elbow 15-7 MHz hockey stick ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the ulnar nerve (star) around the cubital tunnel for hydrodissection using 5% dextrose water (rhomboid) 10 mL all around the nerve to detach it from the surrounding soft tissue and (B) short-axis (SAX) upper back 18-4 MHz ultrasound image shows 23 G 6 cm needle (arrows) approaching the space (rhomboid) between serratus posterior superior and 2nd rib for hydrodissection using 5% dextrose water 10 mL. LS: levator scapula muscle.

6. 히알루론산(hyaluronic acid)

히알루론산은 우리 몸에서 생산하는 중합체(polymer; 단일체[monomer]가 반복적으로 연결되어 이루어진 화합물)로서 세포외기질의 주요 성분인 glycosaminoglycan (GAG)가 서로 연결된 구조다. 정상 무릎 관절에 평균 6~7백만 Da의 분자량을 가진 히알루론산이 2~4 mg/mL의 농도로 들어있어 이것의 높은 점탄성을 이용하여 윤활작용과 충격흡수의 기능, 그리고 연골보호효과와 항염증 작용이 알려져 있다.15 각각의 제품마다 분자량이 다양한데 일반적으로 5회 제형의 경우 평균 7~80만 Da, 3회 제형의 경우 300만 Da, 1회 제형의 경우 가교(cross-linked) 히알루론산으로 천만 Da 이상의 분자량을 보이며 분자량이 클수록 점탄성도 비례하여 증가한다. 경도에서 중등도의 무릎관절염에 주로 주입하며 나라별로 다르나 큰 관절부위에 허용되고 우리나라에서도 방사선학적으로 중등도 이하(Kellgren-Lawrence grade I, II, III)의 무릎과 어깨관절에 보험이 인정되며(단 1회형 제제는 무릎관절에만 보험이 인정된다), 어깨관절의 경우 1주기(3회) 투여만 인정되고 있다. 제형에 따라 또 아래에 설명될 프리필드 시린지 형태의 폴리뉴클레오타이드(polynucleotide [PN]) 제제와 서로 효과에 대한 비교 연구가 다양하게 보고되고 있는데,16 연구에 따라 조금씩 다른 결과를 보이기도 하지만,17 대체로 효과면에서 큰 차이가 없이 대부분 통계적으로 유의미한 진통 및 항염증 효과를 보이며 큰 부작용 없이 치료자의 선호도와 접근도에 따라 선택할 수 있다(Fig. 6).

Figure 6. Short-axis (SAX) humeral head 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the intra-articular space through rotator interval (anterior approach) during 3 mL pre-filled hyaluronic acid (Hyruan plus) injection in (A) and Short-axis (SAX) knee 18-4 MHz US image shows 23 G 4 cm needle (arrows) approaching into the knee joint (rhomboids) from the superolateral side of the knee during 3 mL pre-filled cross-linked hyaluronic acid (Synovian) injection in (B). CHL: corachohumeral ligament, LHB: long head of biceps.

7. 폴리뉴클레오타이드(polynucleotide [PN])와 폴리 데옥시리보뉴클레오타이드(polydeoxyribonucleotide [PDRN])

조직재생 목적으로 사용되는 PN과 PDRN은 DNA에서 유래한 고분자 화합물로서 DNA주사(또는 연어주사, 아기주사)라고 흔히 환자들이 알고 있으며 PN은 연어의 정소에서, PDRN은 연어 또는 송어의 정액에서 추출하며 처음 이탈리아의 마스텔리에서 만든 플라센텍스(Placentex)가 상용화되었고 이후 플라센텍스와 리쥬비넥스, 리비탈렉스 등 앰플 형태의 PDRN (Fig. 7-A)은 신경주위, 인대와 힘줄, 근육 및 피하주사로, 콘주란으로 대표되는 시린지 형태(prefilled syringe)의 PN (Fig. 7-B)은 4등급 의료기기(인체 내에 영구적으로 이식되는 의료기기)로 분류되어 관절강 내 주사로 사용된다. PDRN은 아데노신 A2A 수용체를 활성화시켜 항염증 효과와 성장인자 분비 촉진, 혈관 확장 및 생성, DNA 합성 우회 경로를 활성화하는 등의 효과를 보인다.18 이를 이용하여 회전근개파열, 족저근막염, 내/외상과염, 아킬레스건염, 거위발건염 등에 주사할 뿐 아니라 복합부위통증증후군, 요천추신경근 주위 신경차단술에도 효과가 보고되고 있다. 시린지 형태의 PN은 세포 성장과 콜라겐 합성 등 관절연골의 항상성과 관절내 정상적인 환경을 회복하는 영양분이 되며 또한 물 분자와 결합하여 3차원 겔을 형성함으로 관절면에 수분을 머금게 하여 관절 연골을 보호하는 기전으로 설명하며,19 방사선학적으로 증등도 이하(Kellgren-Lawrence grade I, II, III)의 슬관절 골관절염에 6개월 내 최대 5회까지 선별 급여(환자 본인부담금 80%)로 사용되며 관절강 내에서 일정한 형태를 유지하며 서서히 분해된다.

Figure 7. Long-axis (LAX) distal elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching lateral epicondyle of the humeral bone at the attachment site of the common extensor tendon and radial collateral ligament during polydeoxyriboneucleotide (Placentex) injection. Note the anechoic gap (rhomboid) showing tendon and ligament partial tear in (A) and Short-axis (SAX) knee 18-4 MHz ultrasound image shows 23 G 4 cm needle (arrows) approaching into the knee joint (rhomboid) from the superolateral side of the knee during polyneucleotide (Conjuran) injection in (B).

8. 콜라겐

시린지(pre-filled syringe) 형태의 콜라겐 주사제(Fig. 8)는 면역반응을 일으키는 텔로펩타이드(telopeptide)의 C-터미널과 N-터미널을 제거한 아텔로콜라겐(atelocollagen)으로 제1형 콜라겐이며 리젠씰, 큐어젠, 텐도리젠 등이 있으며 4등급 의료기기로 분류된다. 인대, 힘줄, 근육 등 손상된 생체연부조직에 국소적으로 도포하는 콜라겐 보충제로서 조직재생에 필요한 비계(scaffold)를 제공함으로 조직 치유의 가능성을 높이는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.20

Figure 8. Various pre-filled injectable collagen products. RegenSeal (A), Curegen (B), and Tendoregen (C).

9. A형 보툴리넘 톡신

A형 보툴리넘 톡신은 만성 편두통에 대한 효과가 가장 널리 알려져 있으나, 많은 연구에서 삼차신경통, 이갈이(bruxism), 요통, 견통, 슬관절치환술 후 통증, 무릎 골관절염, 근막통 증후군 등 신경통(neuropathic pain), 근 긴장 이상과 관련된 통증, 기타 근골격계의 만성 통증에도 효과가 있음을 보고하고 있어,21 고식적인 약물, 물리치료와 주사치료에 효과가 미흡한 경우 다양한 신경 근골격계 통증에 안전하게 적용해 볼 수 있는 주사약제로 통증을 줄여주는 정확한 기전은 밝혀져 있지 않으나 침해수용기에서의 신호전달 차단, 신경전달물질을 통한 신경성 염증(neurogenic inflammation) 감소, 말초 및 중추 감작(peripheral and central sensitization)을 방해하는 기전 등이 소개되었다. 국소 근육(intra-muscle) (Fig. 9), 피하지방층(subcutis), 진피층(dermis), 신경주위(perineural injection)로 주사된 톡신은 신경막(neuronal membrane)에 결합하여 신경으로 들어가고 일부 결합되지 않은 톡신은 림프계로 흡수된다. 간단히 보툴리넘 톡신은 신경근 접합부에서 시냅스 전 종말(pre-synaptic terminal)에서 분비되는 신경전달물질인 아세틸콜린의 방출을 차단하여 신경마비를 유발하는 물질이다. 기타 평활근에도 작용하며, 발한, 침샘 분비 등 콜린성 지배를 받는 자율신경에도 작용을 한다.

Figure 9. (A) Short-axis (SAX) elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the pronator teres at the elbow joint level for botulinum toxin A injection and (B) short-axis (SAX) palm 15-7 MHz hockey stick ultrasound image shows 30 G 5 cm needle (arrows) approaching into the lumbricalis (dotted ellipse) at the metacarpal head level for botulinum toxin A injection.

결 론

아직까지는 시술자의 경험과 병원 내에서 사용 가능한 약물을 중심으로 각각 통증을 보는 의사에 따라 자신이 선호하는 약제를 선택하여 환자를 치료하고 있으며, 각 나라마다 유행을 타는 듯한 흐름도 있다. 근거 중심의 의학적인 데이터를 기본으로 자신의 경험이 더해진다면 통증을 관리하는 데 더욱 유리하다고 할 수 있다. 약제와 치료방법의 선택은 의사에 따라 다를 수 있지만 각자가 사용하는 약물과 치료법의 기전, 효과 등을 잘 숙지하는 것은 기본적인 소양으로 매우 중요한 부분이다. 본 종설에서 다룬 다양한 약물과 치료방법에 대한 소개가 일선 현장에서 통증 환자를 보는 임상의들에게 정보를 제공하고 함께 공유하며 함께 지식과 경험이 성장해 가길 기대한다.

CONFLICT OF INTEREST

The researchers claims no conflicts of interest.

Fig 1.

Figure 1.Short-axis (SAX) humeral head 18-4 MHz ultrasound images show 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the sub-acromial sub-deltoid (SASD) bursal space (rhomboid) during 10 mL 0.25% bupivacaine injection. Note the bursal space widening in (B).
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Fig 2.

Figure 2.Short-axis (SAX) neck 18-4 MHz ultrasound images show 25 G 6 cm needle (arrows) approaching into the transverse process near the 6th cervical nerve root (rhomboid) during 2 mg dexamethasone solution injection in (A) and palm 15-7 MHz hockey stick US image shows 30 G 2 cm needle (arrows) approaching on the flexor tendon (FDS and FDP) at the metacarpophalangeal joint level for triamcinolone 2 mg solution injection in (B). Note the anterior (A.T.) and posterior (P.T.) tubercle of the 6th cervical vertebra in (A) and anechoic triamcinolone solution (rhomboids in B) over the flexor tendon and palmar plate and articular cartilage of the metacarpal head in (B).
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Fig 3.

Figure 3.Short-axis (SAX) proximal humeral shaft 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching humeral bone at the distal attachment site of the pectoralis major muscle (rhomboids) during prolotherapy in (A) and Short-axis (SAX) lumbar spine 5-2 MHz convex US image shows 23 G 10 cm needle (arrows) touching transverse process tip at the iliolumbar ligament (rhomboids) attachment site during prolotherapy in (B).
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Fig 4.

Figure 4.Long-axis (LAX) distal elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching lateral epicondyle of the humeral bone at the attachment site of the common extensor tendon and radial collateral ligament during platelet-rich plasma (PRP) injection. Note the anechoic gap (rhomboid) showing tendon and ligament partial tear and the underlying bony irregularity (dotted line).
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Fig 5.

Figure 5.(A) Short-axis (SAX) elbow 15-7 MHz hockey stick ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the ulnar nerve (star) around the cubital tunnel for hydrodissection using 5% dextrose water (rhomboid) 10 mL all around the nerve to detach it from the surrounding soft tissue and (B) short-axis (SAX) upper back 18-4 MHz ultrasound image shows 23 G 6 cm needle (arrows) approaching the space (rhomboid) between serratus posterior superior and 2nd rib for hydrodissection using 5% dextrose water 10 mL. LS: levator scapula muscle.
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Fig 6.

Figure 6.Short-axis (SAX) humeral head 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the intra-articular space through rotator interval (anterior approach) during 3 mL pre-filled hyaluronic acid (Hyruan plus) injection in (A) and Short-axis (SAX) knee 18-4 MHz US image shows 23 G 4 cm needle (arrows) approaching into the knee joint (rhomboids) from the superolateral side of the knee during 3 mL pre-filled cross-linked hyaluronic acid (Synovian) injection in (B). CHL: corachohumeral ligament, LHB: long head of biceps.
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Fig 7.

Figure 7.Long-axis (LAX) distal elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) touching lateral epicondyle of the humeral bone at the attachment site of the common extensor tendon and radial collateral ligament during polydeoxyriboneucleotide (Placentex) injection. Note the anechoic gap (rhomboid) showing tendon and ligament partial tear in (A) and Short-axis (SAX) knee 18-4 MHz ultrasound image shows 23 G 4 cm needle (arrows) approaching into the knee joint (rhomboid) from the superolateral side of the knee during polyneucleotide (Conjuran) injection in (B).
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Fig 8.

Figure 8.Various pre-filled injectable collagen products. RegenSeal (A), Curegen (B), and Tendoregen (C).
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Fig 9.

Figure 9.(A) Short-axis (SAX) elbow 18-4 MHz ultrasound image shows 25 G 5 cm needle (arrows) approaching into the pronator teres at the elbow joint level for botulinum toxin A injection and (B) short-axis (SAX) palm 15-7 MHz hockey stick ultrasound image shows 30 G 5 cm needle (arrows) approaching into the lumbricalis (dotted ellipse) at the metacarpal head level for botulinum toxin A injection.
Clinical Pain 2023; 22: 88-96https://doi.org/10.35827/cp.2023.22.2.88

Table 1 Local Anesthetics Classification according to the Action Duration

ClassificationAnesthetics
Short duration of action and low potencyBenzocaine
Procaine
Chloroprocaine
Medium duration of action and medium potencyLidocaine
Prilocaine
High duration and high potencyTetracaine
Bupivacaine
Cinchocaine
Ropivacaine

Table 2 Injectable Steroids

Injectable steroidsChemical structurePhysical properties
Methylprednosolone (largest particle size)
Triamcinolone (intermediate particle size)
Betamethasone (smallest particle size)
Ester preparationsHighly insoluble in water
Form microcrystalline particulate suspensions
Slower release at the site of injection
Dexamethasone sodium phosphate (solution)
Betamethasone sodium phosphate
Non-ester preparationsFreely soluble in water
Nonparticulate preparations
Quicker noset of effect

Table 3 Adverse Effects and Potential Complications of the Steroids

Adverse effects
Adverse effectsSystemicFacial flushing
Hyperglycemic effect
Adrenal suppression
Menstrual disturbances
LocalPostinjection flare
Postinjection pain
Subcutaneous atrophy
Skin depigmentation
Soft tissue calcifications
Potential complicationsLocalTendon rupture
Articular hyaline cartilage damage
Septic arthritis

Table 4 Various Corticosteroids and Their Potency

CorticosteroidEquivalent dose (mg)Relative intensity of anti-inflammatory effect
Hydrocortisone (cortisol)201
Cortisone250.8
Prednisone/prednisolone54
Triamcinolone45
Methylprednisolone45
Dexamethasone0.7530
Betamethasone0.630

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Korean Association of Pain Medicine

Vol.22 No.2
December 2023

eISSN: 2765-5156

Frequency: Semi Annual

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