“척추 반강성고정술, 15년 지나도 퇴행성 변화 적어”

서울 광혜병원
장기 유효성 입증해 SCIE 국제학술지 논문 게재
“뛰어난 하중 분산 효과로 재수술률 크게 낮춰”

척추관협착증(L4-5), 척추전방전위증(L5-S1)으로 48세에 수술한 남자 환자의 추적 사진.

서울 광혜병원은 최근 국제 학술논문 기관 MDPI에서 발행하는 SCIE 국제 저널 ‘응용과학’에 반강성고정술과 관련한 논문을 게재했다고 밝혔다. 제목은 ‘요추 수술에서 니티놀 스프링 로드를 이용한 반강성고정술의 장기 유효성 재평가: 인접 분절 질환 감소를 위한 효과적인 대안에 대한 후향적 연구’였다.

주요 내용을 살펴보면 수술한 척추 마디의 인접 분절 질환은 요추 유합 수술 후 널리 나타나는 합병증으로 척추 수술에서 중요한 도전 과제이며 전통적인 강성고정술에 대한 대안으로 니티놀 스프링 로드 반강성고정술의 장기적인 결과를 평가하는 것을 목표로 했다고 명시했다.

후향적 사례 연구 방식으로 바이오플렉스(니티놀 스프링 로드 동적 안정화 시스템)와 추체 간 유합 케이지를 함께 사용한 요추 또는 요천추 수술을 받은 89명의 환자를 10년 이상 추적 평가했다. 유합 상태, 인접 분절 디스크 높이, 기계적 합병증 및 재수술 비율을 분석했다.

연구 결과로 바이오플렉스와 추체 간 유합 케이지를 함께 사용하는 반강성고정술이 인접 분절 질환을 예방하는 데 효과적인 치료 전략이 될 수 있음을 시사했다. 또한 해당 기술은 수술 부위에서 어느 정도의 운동을 허용함으로써 ASD의 위험을 줄일 수 있다고 밝혔다.

강성고정술의 경우 최초 수술 후 3∼5년 경과 시 약 30% 정도가 재수술이 필요한 연접부 퇴행 질환(ASD)을 겪는다는 연구 결과가 있다. 그러나 반강성고정술은 수술 후 15년 이상 장기 추적 결과 90% 이상이 연접부 퇴행 변화 소견이 없었다는 사실이 SCIE급 논문으로 입증됐다는 점에서 의의가 크다.


기존의 강성고정술 대비 반강성고정술이란?

(A) 니티놀 스프링 로드와 2개의 홈을 지닌 스크루로 구성된 바이오플렉스. (B) 티타늄 합금으로 된 나사선의 원통형 케이지.

기존의 강성고정술은 통상 사각 케이지를 사용하며 일자형의 티타늄 합금 소재로 된 로드와 헤드에 1개의 로드만 결합되는 구조의 스크루로 구성된다. 문제는 로드의 지나친 강성 때문에 척추 하중 분배 구조에 큰 변화를 초래한다는 점이다.

반강성고정술은 척추의 앞쪽은 추간체유합보형재라고 하는 긴 나선의 원통 케이지를, 척추의 뒤쪽은 추간체고정재라고 하는 바이오플렉스를 삽입하는 척추 수술 방법이다. 바이오플렉스는 니티놀이라는 소재와 스프링 구조를 갖는 로드와 헤드에 2개의 로드가 결합 가능한 홈을 갖는 스크루로 신체적 부담을 최소화한 것이 특징이다.

논문 결과에서처럼 획기적으로 재수술률을 줄일 수 있었던 이유는 척추 앞쪽의 케이지와 척추 뒤쪽의 니티놀 스프링 로드의 시너지효과로 연접부 퇴행 질환의 위험이 줄었기 때문이다. 구체적으로 앞쪽 케이지의 역할로 △척추 하중을 척추의 전방부로 적절히 분산 △척추 추체 뼈 사이 공간 확보와 척추의 정렬을 개선 △긴 나선형의 원통 구조로 빠지거나 움직임 없는 단단한 고정 △장기적으로 촉진되는 골 유합 등이 있다. 그 결과 척추의 안정성과 구조적인 지지력을 높인다.

뒤쪽의 니티놀 스프링 로드 역할은 △앞쪽 케이지에 의한 하중 분산 효과로 뒤쪽 로드에 집중되는 하중을 분산해 로드의 피로 파단 위험 감소 △니티놀 소재와 스프링 구조에 의한 높은 유연성으로 자연스러운 충격 흡수와 척추 분절의 일부 움직임 허용 등이 있다. 그 결과 전체적인 척추 구조의 안정성과 정상에 가까운 하중 분배 구조를 구현한다. 따라서 인접한 척추 마디에 대한 스트레스를 크게 줄일 수 있다.

니티놀은 대표적인 형상기억합금 중 하나로 심혈관 스텐트라는 의료기기 소재로 가장 많이 알려져 있다. 협심증으로 관상동맥이 좁아진 환자의 혈관에 삽입돼 체온에서 원래 기억된 크기까지 부드럽게 스스로 확장되는 스프링에 주로 사용되므로 소재 탄성이 매우 높다. 동일한 스프링 로드 구조에서도 티타늄보다 니티놀이 피로 강도가 월등히 우수한 것으로 확인된다.

스프링 구조가 지닌 고유의 탄성에 니티놀 소재의 탄성을 결합하면 로드의 유연성이 극대화된다. 따라서 충격 흡수, 하중 분산 등에 있어서 탁월한 역할을 한다. 그 결과 반강성고정술 이후에도 정상에 가까운 척추 하중 분배 구조를 통해 연접부 퇴행 변화를 최소화한다.

반강성고정술의 장점은 첫째, 뛰어난 완충 효과다. 반강성고정술은 니티놀 스프링 로드의 특성을 통한 뛰어난 충격 흡수 및 하중 분산 효과로 척추에 가해지는 충격을 완화한다. 둘째, 퇴행성 변화 최소화와 낮은 재수술률이다. 정상에 가까운 하중 분배로 인접 부위의 퇴행성 변화를 크게 줄여 장기적으로 재수술률을 획기적으로 낮춘다.

셋째, 수술 및 회복(재활) 시간 단축이다. 반강성고정술은 수술의 복잡성을 줄이고 인체 구조와 유사한 움직임을 구현하기 때문이다. 넷째, 자연스러운 움직임 유지다. 수술 후 환자는 허리의 뻣뻣함 없이 구부리는 동작이 편안해 일상생활로의 복귀가 더욱 빠르다. 다섯째, 척추 부분 마취로 수술을 진행하므로 고령 환자에게도 적용 가능하다.

서울 광혜병원 박경우 대표원장은 “중증 이상으로 진행된 척추전방전위증, 척추분절 불안정증, 디스크가 닳아 그 높이가 완전히 낮아질 정도로 심한 디스크 퇴행, 수술적 감압이 필요한 정도로 심한 척추관협착증 등으로 인해 척추 치료 단계의 마지막 방안으로서의 수술을 고민하고 있다면 SCIE급 국제 논문으로 그 효과성이 검증된 니티놀 스프링 로드를 이용한 반강성고정술을 강력히 추천한다”고 말했다.