척추 통증을 일으키는 해부학적 구조물은 다음과 같은 4가지 특징을 충족해야 하는데, 첫 번째로 그 구조물은 신경분포를 가지고 있어야 하고, 둘째로 정상 지원자들에게서도 임상적으로 관찰할 수 있는 비슷한 통증을 유발할 수 있어야 하고, 셋째로 통증이 있는 질환과 손상에 감수성이 있어야 하며, 마지막으로 신뢰성과 타당성이 있는 진단적 방법을 이용하여 그 구조물이 환자의 통증의 근원이 된다는 것을 규명해야 한다[1].

척추 후관절의 경우 활액낭에 작은 C형 통증 섬유가 둘러싸고 있다. 뿐만 아니라 protein gene product 9.5, substance P 및 calcitonin gene-related peptide 등에 반응하는 신경섬유가 규명되어 있고, 통증 유발이 가능하고, 후관절 증후군이 임상적으로 존재하며, 진단적 차단으로 통증을 차단할 수 있다[2].

한편, 척추 후관절 기원의 통증을 정확히 진단하기 위해선 작용 시간이 다른 두 국소 마취제를 이용하여 통증 경감 효과와 그 지속시간을 대조하는 정확한 절차의 후지 내측지 차단술(medial branch block)을 통해서만 가능하다[3,4]. 문헌에 따라 제시된 수치가 다르고 위양성률을 감안해야 하겠지만, 만성적인 척추통증을 호소하는 환자들 중 경추 통증의 경우 36∼67%, 요추 통증의 경우 27∼41%에서 내측지 차단술에 반응을 보여 후관절 기원의 통증 유병률을 간접적으로 확인할 수 있다[3-5].

이러한 후관절 통증에 대한 치료 방법으로 관절강내 스테로이드 주사, 내측지 고주파 열치료술, 수술적인 신경절제술 등이 있다. 각각의 방법들에는 장단점이 있으며, 최근에는 상술한 것처럼 후관절 기원 통증에 대한 확진을 위한 진단적 목적과 더불어 고주파 열치료술에 대한 반응을 예측하기 위해 쓰이던 내측지 차단술만으로도 충분한 치료 효과를 얻을 수 있다는 보고가 있다[6-9].

척추 질환의 신경 차단술 영역에서 초음파의 이용은 크게 증가하고 있다. 시술자와 환자에게 방사선 노출이 없다는 점 외에도 혈관, 신경과 같은 중요 구조물의 손상을 실시간으로 확인하여 손상을 예방할 수 있고, 시술에 필요한 설비와 관련된 공간적 제한을 피할 수 있다는 점들은 대표적인 초음파의 장점이다[4-8]. 현재까지는 주로 경추 및 요추부 질환에 있어서 초음파 중재 하 신경 차단술 또는 관절강 내 주사 치료 등을 다룬 문헌들이 많이 발표되었으며, 본 논문에서는 현재까지 발표된 문헌 등을 바탕으로 만성적인 척추 후관절 통증의 치료에 있어서 초음파 중재 하 내측지 차단술의 유용성과 치료 효과 등에 대해서 알아보고자 한다.

1. 초음파 유도하 경추부 내측지 차단술

경추의 후관절은 후근(dorsal ramus)의 척추 신경의 후방 분지에서 갈라져 나오는 내측지(medial branch)의 신경 지배를 받으며, 경추 내측지 차단술은 이 내측지를 선택적으로 차단하여 머리, 목, 어깨 통증의 진단과 치료에서 주로 이용한다. 대개 투시검사(fluoroscopy) 유도 하에 주사하며, 측면영상에서 바늘을 관절기둥의 중간에 위치하여 차단술을 시행한다.

초음파를 이용하는 방법은 여러 문헌에서 보고되고 있는데, 경추 레벨을 세는 방법에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다[9-13]. 첫 번째 방법으로는, 환자가 옆으로 누운 자세에서 대개 5∼12 MHz 탐촉자를 척추와 평행한 종방향으로(longitudinal)하여, 유양돌기(mastoid process)와 턱뼈각(mandibular angle) 사이에 탐촉자를 두고 미측으로 내려가며 검사를 한다. 영상에서 제1경추와 제2경추의 횡돌기(transverse process)를 확인하고 그 사이를 지나는 척추동맥을 관찰한다. 탐촉자를 살짝 하방으로 이동하면 초음파 영상의 미측에서 제2경추-제3경추의 후관절을 확인할 수 있는데, 제2경추의 두측으로는 고에코성의 관절기둥이 더 이상 이어지지 않는 소실(dropout) 현상을 보여 특징적인 소견을 확인할 수 있다[14]. 제2경추-제3경추의 후관절과 그 바로 아래 고랑에 위치한 제3후지 내측지를 확인하고, 미측으로 탐촉자를 이동하면서 순서대로 경추의 레벨을 세어가며 원하는 후관절과 후지 내측지를 찾아간다.

경추 레벨을 세는 두 번째 방법으로는, 특히 하부 경추에서, 경추 횡돌기를 확인하여 레벨을 세는 것이다. 탐촉자를 목에 횡방향(transverse)으로 대고, 제6경추의 경우 횡돌기에는 carotid tubercle 또는 tubercle of Chassaignac이라 불리는 두드러진 앞결절(anterior tubercle)이 있고, 제7경추의 경우 앞결절 없이 뒤결절만 존재한다는 특징을 이용하여 척추의 번호를 확인한다. 앞결절이 없는 위치로 척추동맥이 지나가고 제6경추에서는 척추동맥이 앞결절 속을 통과하며, 제6경추 높이에서 탐촉자를 위아래로 움직이면서, 제6경추 앞, 뒤 결절 사이를 빠져나오고, 들어가는 6번 경추 신경을 확인할 수 있다. 이러한 특징이 경추의 레벨과 신경근의 번호를 확인하는데 도움을 주지만, 해부학적 변이가 있을 수 있으므로 주의하여야 한다.

경추부 초음파 중재하 내측지 차단술의 기술적 방법은 현재까지 나온 문헌 상에서 3가지 방법들이 보고되었다. Short-axis in-plane 방법, long–axis out-of-plane, long-axis in-plane 방법인데, 각각의 장단점이 있다[9-13]. 다만, Long axis in-plane 경우에는 제3후두신경(third occipital nerve) 차단술의 경우에 유용하고 다른 내측지 차단술 경우에는 문헌상 보고는 없지만 기술적으로 이용할 수 있다.

In-plane 방법은 시술 바늘이 초음파 탐색자 foot print의 장축 아래 중앙으로 그리고 평행하게 삽입되며 시술 바늘이 밝은 고에코의 선으로 보이게 되며, out-of-plane 방법은 초음파 탐색자 foot print에 대하여 수직으로 아래 중앙으로 바늘을 삽입하여 바늘의 끝이나 샤프트(tip or shaft)가 밝은 고에코의 점으로 보이게 된다[13]. In-plane 방법의 단점은 시술 바늘이 좁은 초음파 beam으로 쉽게 편향될 수 있고 바늘이 특정 통증 치료 중재술 동안 화면에서 벗어날 수 있기 때문에 잠재적 합병증을 야기할 수 있고 시술 기간이 길어질 수 있다[13]. 다른 단점은 바늘 샤프트의 장축에서 생기는 반향과 연관된 것인데, 영상화된 시술 바늘의 샤프트의 아래에서 구조물들을 감지하지 못할 수 있다[13]. 또한, out-of-plane과 비교할 때 in-plane 방법은 목표 부위에 도달하기 위해 삽입되는 바늘 길이가 out-of-plane에 비해 길어 부가적으로 환자에게 불편감을 줄 수 있다[13]. Out-of-plane의 단점은 선택한 목표에 시술 바늘이 정확하게 따라가는 것이 불가능하거나 어려워지는 것과 관련이 있으며, 그리고 초음파 영상에 보이는 고음영 dot가 시술 바늘 끝 부근인지 또는 바늘의 사프트 부근인지 확인이 불가능하거나 또는 확신할 수 없다는 것이다[13]. 따라서 위의 장단점을 고려하여 시술 방법을 선택해야 할 것이며 저자가 추천하는 방법으로는 제3후두신경 차단술 시에 long- axis in-plane 방법을 사용하도록 추천하며 그 외 방법에서는 시술자의 숙련도, 선호도, 환자의 상태 등을 고려하여 선택하면 될 것이다.

이러한 두 가지 방법 외에도 처음에는 short-axis in-plane으로 방법을 이용하여 바늘의 위치를 목표 articular pillar에 위치하고 나서 탐촉자를 90도로 돌려서 out-of-plane으로 두어 longitudinal 영상에서 needle tip이 목표 내측지가 있는 articular groove에 정확히 위치하였는지 확인하는 bi-planar 방법을 이용할 수 있다[11,12]. 이러한 bi-planar 방법의 경우, short-axis in-plane으로 진입 시 바늘의 전장을 확인하여 들어가는 경로를 시각화 할 수 있고, long–axis out-of-plane에서 목표에 정확하게 needle tip이 위치하였는지를 확인하여 시술의 정확도를 높이고 주변 구조물에 손상을 줄 수 있는 위험성을 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다[7,8]. 하지만 다른 주사 방법에 비하여 많은 시술 경험과 숙련도가 필요하여 시간이 더 걸리기에, 비숙련자에게는 추천하지 않는다.

경추의 초음파 시술에서 탐촉자를 종방향으로 대고 위아래로 탐촉자를 이동하다 보면 볼록 솟아있는 후관절들을 관찰할 수 있으며, 이런 관절과 관절 사이사이의 척추 기둥에 고랑처럼 움푹 들어가있는 부분에서 전방에서 후방으로 지나가는 경추의 내측지를 확인할 수 있다. 이땐, 경추 기준으로 종방향이니 신경은 short axis로 보이게 된다. 만약, 탐촉자를 횡방향으로 댄다면, 먼저 경추의 높이를 확인하고 위아래로 움직이다 보면, 볼록 솟은 관절들과 그 사이로 높이가 살짝 낮아지며 평평해지는 구간이 있는데 여기가 내측지가 통과하는 부분이다. 어느 방향으로 접근하든 이 곳을 목표로 하여 3∼6번까지의 경추부 내측지 차단술을 시행할 수 있다.

반면, 제3후두신경의 경우는 제2∼3경추 관절에 인접해서 지나가는 것을 관찰할 수 있다[14]. 또한, 제7경추 내측지 차단술의 경우에는 상술한 제3에서 제6경추 내측지 차단술과 달리 주사 목표 지점이 경추부 7번의 상부관절돌기(superior articular process)이다. 먼저 제1번 흉추 횡돌기를 확인한 후에 탐촉자를 위로 올리면 경추부 7번의 횡돌기를 확인할 수 있는데 경추부 7번의 횡돌기 경우에는 전방 결절이 없기 때문에 쉽게 구분할 수 있고, 탐촉자를 상부로 옮겨서 경추부 7번 상부관절돌기에 주사한다[15]. 만약 경추부 7번 상부관절돌기를 확인할 수 없다면 경추부 6∼7번 후관절을 확인한 후에 그 부위에 주사를 한다[15]. 이렇듯 경추부 7번의 내측지 주행이 변이가 있을 수 있기 때문에 먼저 위에서 말한 위치에서 주사한 후 상부관절의 2∼4 mm 외측으로 주사를 위치한 후 추가로 주사를 시행하는 경우도 있다[9,15].

초음파 유도 하 주사 방법 시 주의해야 할 점은 목표 지점에 주요 혈관 등이 있는지를 칼라 또는 파워 도플러를 이용하여 최대한 확인해야 한다는 점이지만, 매우 작은 혈관의 경우에는 발견을 하기 힘들기 때문에 환자의 안전을 위하여 친수성 비입자 스테로이드를 사용해야 한다. 그리고 만약 시술 중에 초음파 영상에서 바늘의 끝 위치를 확인하지 못하는 경우에 이를 확인하기 위하여 사용하는 방법으로 소량의 용액을 주사하여 주사된 용액으로 만들어지는 저음영, 무음영 pocket이 나타나는 것으로 바늘 끝 부분의 위치를 확인하는 hydrolocalization이 있다. 그 외 주사 바늘 끝을 약간 움직여서(jiggling) 주변 조직들의 움직임의 여부로 바늘 끝 위치를 확인할 수 있다[10,16,17].

2. 초음파 유도하 요추부 내측지 차단술

만성 허리 통증의 원인으로 흔히 요추부 후관절 통증을 들 수 있으나 임상증상과 방사선학적 소견만으로는 진단에 어려움이 있다. 경추에서와 마찬가지로 이러한 통증에 대한 정확한 진단 및 치료의 목적으로 요추부 내측지 차단술이 널리 사용되고 있다[18-20]. 최근 외래에서 쉽게 접근할 수 있도록 초음파를 이용한 요추부 후관절 신경 차단술에 대한 관심이 높아지고 있으며 여러 논문들을 통해 비교적 높은 성공률이 보고되고 있으며 후향적 연구이긴 하지만 방사선 중재 방법과 비교하여 치료 효과에서 차이가 없으며 길면 6개월 간 그 치료 효과가 유지되고 있는 것으로 보고되고 있다[21-23]. 초음파 유도의 정확성에 대한 보고들을 보면, Greher 등[22]은 28례의 초음파 유도하 요추 내측지 차단술 중 25례에서 정확한 부위에 주사를 하였다고 보고하였고 Shim 등[24]은 초음파 시술 후 방사선 투시기로 조영패턴을 확인하여 95%의 성공률을 보고하였으며 Galiano 등[25]은 컴퓨터 단층촬영을 통해 94%의 정확도를 보고하는 등 초음파 유도만으로도 효과적으로, 정확하게 내측 분지 차단술을 시행할 수 있었다고 문헌들은 보고하고 있다.

초음파 유도하 내측지 차단술의 목표 지점은 상관절돌기와 횡돌기에 의해 형성된 고랑(groove)이며, 제5번 요추의 내측지의 경우는 주행이 다양하여 제5번 후지(L5 dorsal rami)가 제1천추의 상관절돌기와 천골 날개(sacral ala) 사이로 지나가는 위치가 목표점이다. 초음파를 이용할 때는 먼저 탐촉자를 종으로 스캔하여 원하는 요추 레벨을 찾고 90도 회전하여 횡단스캔을 한다. 중앙에 극돌기 또는 극간인대를 두고 외측으로 두 개의 관절돌기가 보이며 그 보다 더 외측에 횡돌기를 확인한다. 관절돌기와 횡돌기 사이에 내측지가 지나가므로 in-plane 접근법으로 바늘을 자입하고 약물을 주입하면 서 관절돌기와 횡돌기 사이에 저에코성으로 약물이 퍼지는 것을 관찰한다. 제5요추 내측지의 경우 제5요추 후지가 제1천추의 상관절돌기와 천골날개 사이로 지나가는 위치가 신경차단의 목표점이다. 그러나 간혹 장골능선이 높아서 바늘 진행이 어려울 수 있다. 이런 경우 out-of-plane 접근법으로 약물을 주입한다.

3. 초음파와 방사선 중재 하 주사의 비교

경추부 유도 하 내측지 차단술의 경우에는 현재까지 발표된 문헌을 볼 때 주로 정확성, 주사 고정에서 효율성 등을 위주로 비교하였으며, 그 외 후향적 연구이지만 6개월까지의 추적관찰 과정에서 방사선 장치와 초음파 유도 간의 치료 효과와 안정성을 다룬 문헌도 보고된 바 있다[9-12]. 두 가지 방법의 비교 시 다룬 내용은 시술 시간, 주사 바늘의 조정 횟수, 정확성 3가지를 다루었다. 초음파와 방사선 중재를 다룬 문헌 모두에서 초음파 유도가 시술 시간, 주사 바늘의 조정 횟수에서 방사선 중재 보다 빠르거나, 덜 조정한 것으로 보고되었고, 정확성은 거의 유사한 정도로 보고되었다. 제3후두신경 차단술의 경우에는 방사선 중재의 경우에는 제3후두신경의 주행의 변이로 주사 목표 지점이 3곳이기 때문에 시간이 더 걸리고, 주사 바늘의 조정 횟수가 당연히 많을 수 밖에 없으며 그 외에도 조영제를 주입하고 영상에서 전후방, 측면 위치로 바늘의 위치를 하기 때문에 C-arm 조정 시간이 필요하여 시술 시간이 오래 걸릴 수 밖에 없었다[9].

초음파의 경우에는 실시간 바늘의 위치를 보면서 주사하기 때문에 시술 시간이 방사선 중재 방법보다 덜 필요하고, 바늘 조정 횟수가 적으며, 또한 초음파 영상에서 대부분 부위에서 내측지 신경을 확인하면서 주사할 수 있다. 다만, 내측지와 제3후두신경이 일부 환자에서는 초음파로 확인할 수 없었기 때문에 해부학적 목표 지점에 주사하는 경우에 있어서 시술 시간, 바늘조정 횟수가 일정 정도 늘어날 수 있다.

현재까지 발표된 문헌 등을 바탕으로 시술 시간, 바늘 조정 횟수 등의 효율성 면에서 초음파 중재 시술이 방사선중재에 비해서 우수하다는 것을 알 수 있으며 또한 치료효과에 있어서도 6개월 간 비교할 때 두 방법간의 차이는 없으며 안정성에 있어서도 별반 차이는 없었다. 그러나 비록 초음파 중재 시 칼라 도플러, 실시간 영상 등을 통하여 바늘주입 시 혈관, 신경과 같은 중요한 구조물의 손상을 예방할 수 있지만 조영제를 사용하지 않기 때문에 약물의 혈관 주입을 직접적으로 확인하는 것은 불가능하다. 따라서 초음파 영상에서 확인할 수 없는 작은 혈관에 약물이 주입되는 경우에는 환자의 안전에 문제가 발생할 수 있기 때문에, 비록 내측지 차단술에 적은 용량의 약제를 사용함에도 이 부분에 대해서 시술 과정에서 주의가 필요하다. 향후 이러한 부분 등을 고려하여 전향적, 대규모 환자 등을 대상으로 한 연구가 필요할 것으로 보인다.

요추부의 경우에도 방사선 중재 하 치료 방법과 비교하는 연구들이 아직 많지는 않다. Shim 등[24]의 연구에선 초음파 유도 하 내측지 차단술을 할 때 총 101번 시술 중 96개 건에서 바늘이 방사선 영상에서 정확하게 위치한 것이 확인되었다. 두 건의 주사에서 조영제의 혈관 내 확산이 관찰되었으나 그 외에 주요 합병증은 없었으며, 통증 호전에 있어서도 50%이상 감소되었다. 이 연구의 주요 제한점은 참여한 환자들의 체질량지수(body mass index, BMI)가 비교적 낮았기 때문에 척추가 상대적으로 잘 보였고 결국 기술적으로 성공률이 높았다는 점이다. Rauch 등[26]은 비만 환자들에서 초음파 유도에 의한 내측지 차단을 시행할 수 없었다고 결론 지었다. 반면 Greher 등[22]의 연구는 BMI 36 kg/m²의 환자에서 양질의 초음파 영상을 확인한 바 있어, 비만은 초음파 시술의 절대적 금기증으로 간주하긴 어렵다.

방사선 중재와 초음파 유도 하 요추 내측지 차단술의 치료적 효과를 비교할 때 후향적 연구이지만 6개월 경과 관찰 시 양 군에서 큰 차이를 보이지는 않았다는 연구가 있었으며[4], 최근 연구 중에선 1달 경과관찰이란 비교적 짧은 기간이었지만 두 영상 기법이 모두 치료적 효과가 있었다는 전향적 연구가 있어[7], 축성 요통에서 초음파 유도 기법을 통해 충분한 치료적 효과를 볼 수 있으리라 생각된다.

척추 질환에 대한 초음파 중재 하 시술 등이 최근에 많이 증가하고 있고, 내측지 차단술에 대한 문헌들 또한 꾸준히 발표되고 있다. 다만 아직까지 내측지 차단술 관련 문헌들은 주로 시술 때 사용하는 영상 유도 장치나 테크닉 등의 효율성, 정확성 등에 국한되고 있다. 현재까진 초음파와 방사선 중재 하 시술 방법 간의 비교 연구에 있어서 치료 효과, 안전성 등에 관련된 전향적 연구들은 부족한 실정이다. 게다가, 후관절 통증에 있어서 진단적 목적으로 주로 사용되던 내측지 차단술의 치료적 효과에 대한 연구와 이론적 근거도 부족하다. 다만 현재까지 나온 문헌 등을 바탕으로 초음파 유도 하 내측지 차단술은 방사선 중재 하 차단술과 비교하여 시술 시간의 단축, 효율성 면에서 우수한 것이 확인되고 있으며 치료 효과에서도 큰 차이를 보이지 않고 있다. 향후 전향적인 대규모 장기간 추적 관찰 비교 연구를 통하여 내측지 차단술 때 사용되는 영상 유도 기법들의 높은 근거 수준을 확립하고, 고식적인 ‘진단적 차단술’을 넘어 ‘치료적 중재술’로써의 유용성과 이론적 근거를 확인해야 할 것이다.

The authors declare that they have no conflict of interest.