서론
현재 대한민국 인구구조는 빠른 속도로 고령화되고 있으며 2026년 초고령화 사회로 진입할 것으로 예상되고 있다[1]. 이에 따라 노인질환의 발생률이 기하급수적으로 증가하고 있고, 개인 및 사회가 겪는 고통과 경제적 부담이 커지고 있다. 노인성 척추질환은 고령 및 초고령화 시대의 대표적인 다빈도 질환으로, 이에 대한 사회의 관심과 적절한 치료시스템 구축은 필수 불가결한 일이다. 척추의 해부학적 구조를 살펴보면 크게 관절(추간판, 후관절 등), 인대(황색인대, 극돌기 인대 등), 뼈(척추체 등), 근육 및 근막으로 이루어져 있다. 이 다양한 조직학적 구성의 복합체인 척추에 퇴행성 변화가 발생하면, 물리적인 불안정성에서 기인한 체성통증 혹은 신경 자극에 의한 신경근성통증이 발생한다. 특히 노인성 척추질환은 다양한 변화가 혼재되어 발생 및 진행하는 경우가 흔하기 때문에 적절한 치료전략을 세우기 위해서는 다양하고 복잡한 병태생리를 종합적으로 잘 이해해야 한다. 이와 같이 복잡성이 높은 노인성 척추질환을 심도 있게 이해하고 치료하기 위해서는 역설적으로 다시금 기본으로 돌아가 해부학적 구조에 따른 대표적인 질환의 병태생리를 하나씩 이해해야 한다. 이 논문에서는 척추를 이루는 구조 중 주요 관절인 추간판과 주요 인대인 황색인대를 중심으로 대표적인 질환의 병태생리를 살펴보고, 그 기전에 따라 개발된 유의미한 약물치료와 주사치료의 이론적 배경과 실제에 대해 논하고자 한다.
병태생리와 치료전략
1. 추간판의 퇴행성 변화 및 탈출증
추간판은 척추의 대표적인 관절이다. 추간판의 퇴행성 변화는 노화 및 과도하고 누적된 물리적 부하가 합쳐져 발생하며, 추간판의 구조적 손상과 분자생물학적 변화를 가져온다. 섬유륜 찢김을 시작으로 섬유륜 및 수핵에서 분출된 염증성 매개물질이 신경세포의 통각 수용체를 자극하게 된다[2,3]. 추간판 퇴행성 변화를 매개하는 대표적인 염증성 물질로는 tumor necrosis factor α, interleukin 6, interleukin 8 등이 있으며, 섬유륜세포 및 수핵세포가 주변부에 있는 대식세포 등의 염증매개 세포와의 상호작용을 통해 반응이 증폭된다[4]. 이와 같은 변화는 동척추신경을 자극하여 중심성 통증을 유발하여 경부통 및 요통 등을 겪게 하고, 더 나아가 수핵이 찢긴 섬유륜 밖으로 흘러나와 척수 혹은 신경근 압박을 하게 되는 경우 해당 신경으로의 통증 및 마비 등을 호소하게 된다. 따라서 추간판의 퇴행성 변화 및 탈출증의 핵심적인 치료전략은 통증 유발 염증 매개물질 감소, 신경 통증반응 약화, 그리고 신경압박의 물리적 해소로 나누어 볼 수 있다.
2. 황색인대 비후
황색인대는 후관절을 배 쪽에서 감싸고 있는 조직으로, 척추의 안정성에 기여하는 인대이다. 하지만, 황색인대가 비후되어 척추관이 좁아져 신경이 압박되면, 중심성 통증을 야기하고 신경학적 증세를 유발하게 되어 대표적인 노인성 척추질환인 요추 척추관협착증과 경추증의 원인이 된다(Figure 1). 이와 같은 황색인대 비후의 메커니즘 또한 추간판과 마찬가지로 노화와 물리적 부하가 그 첫 단추이다. 물리적 부하는 섬유아세포인 황색인대세포를 자극하고, 이로 인해 염증반응이 시작되며 그 중심에 tumor growth factor β1과 tumor growth factor β 신호경로가 있다. 이 일련의 염증연쇄반응은 황색인대세포의 형태를 섬유아세포에서 근섬유모세포로 전환 분화 시킨다. 이렇게 변화된 황색인대세포는 matrix metalloproteinases와 tissue inhibitor of metalloproteinase 균형에 영향을 줌으로써 콜라겐(collagen) 생성을 더욱 활발하게 만들어 황색인대 조직에 콜라겐을 다량 침착 시켜 궁극적으로 황색인대 비후가 발생하게 된다[5-7]. 이렇게 비후된 황색인대로 인해 척추관이 좁아지면, 일차적으로 신경에 분포한 혈관이 눌려(특히 정맥) 혈액공급이 원활하지 않게 되고, 뇌척수액의 흐름이 방해되어 영양분 공급이 줄어든다. 협착의 정도가 더욱 심해지면 신경 자체에 심한 압박이 가해져 비가역적 신경손상을 야기하게 된다. 따라서, 황색인대 비후로 인한 요추협착증 및 경추증의 경우 염증 조절로 황색인대 비후의 예방 및 치료, 신경 혈액공급 증량, 신경 손상보호, 그리고 신경 압박의 물리적 해소를 염두에 두고 치료전략을 세워야 한다.
약물치료
1. 진통제 및 진통소염제
앞서 살펴본 바와 같이, 추간판탈출증, 척추협착증, 그리고 통증의 병태생리의 기저에는 염증반응이 있고, 그 염증 반응을 다스리는 진통제 및 진통소염제는 약물치료의 기본이 된다. 특히 비스테로이드소염제(non-steroidal anti-inflammatory drugs)는 척추 통증의 가장 기본적인 약으로 임상에서 가장 광범위하게 사용된다. 임상에서 흔히 사용되는 진통제 및 진통소염제를 소개한다.
1) 아세트아미노펜
노인성 척추질환에서 가장 안전하게 사용할 수 있는 진통제이다. 진통 및 해열작용은 있으나 소염작용은 없고 중추신경계의 고리산소화효소(cyclooxygenase, COX)-3 저해작용으로 진통효과를 보인다[8].
2) 비스테로이드성 진통제
프로스타글랜딘(prostaglandin)은 아라키돈산(arachidonic acid)과 COX가 반응하여 발생하게 되는데, 이렇게 발생한 프로스타글랜딘은 다양한 통증유발 물질의 생성을 유도한다. 비스테로이드성 진통제는 COX-1 및 COX-2를 억제함으로써 프로스타글랜딘 생성을 저해하여 통증을 조절하며, 대표적인 약제에 대한 종류와 특성에 대해 Table1에 정리하였다[8].
(1) 비선택적 COX 억제제
아형을 구분하지 않고 광범위하게 COX를 억제를 함으로써, 대체로 진통소염효과가 우수하나 위장관계 질환 등의 부작용 발생빈도가 상대적으로 높다[8].
(2) 선택적 COX-2 억제제
COX-1의 위장관계, 신장, 혈소판 등에서 방어적인 역할을 하는 프로스타글랜딘 생성을 억제하지 않아 위장관계 부작용이 적으며 수술 전이나 수술 중에 중단할 필요가 없다. 또한 출혈경향이 적어 와파린 복용자에서 복용이 가능하다. 다만 신장애의 발생 위험도는 비선택적 약제와 비슷한 것으로 알려져 있다. 선택적 COX-2 억제제의 경우 COX-1이 오히려 과하게 발현함으로써 혈소판 응집이 생기는 부작용이 생길 수 있다하여 셀레콕시브(celecoxib)를 제외하고는 모두 실질적으로 사용하고 있지는 않다. 다만 이로 인해 심장질환자나 뇌혈관장애가 있는 환자에는 피하는 것이 좋다[8].
2. 항우울제
항우울제의 진통효과는 세로토닌과 노르에피네프린(norepinephrine)의 신경접합부 농도를 증가시켜 척수 후각에서 하향성 통증전달을 억제하게 된다. 동시에 높아진 세로토닌과 노르에피네프린 농도는 간접적으로 아편유사수용체의 활성도도 높이는 역할을 함으로써 통증조절에 관여한다. 동시에 우울감의 조절이 동시에 이루어짐으로써 근긴장의 완화, 호전되는 식욕을 통한 영양보충, 수면의 질 개선이 동반되게 된다. 상기와 같은 직접적 통증조절 효과 및 간접적 효과를 통하여 항우울제는 신경병성 통증에 널리 사용되고 있다. 항우울제를 통한 진통효과는 일반적으로 수주 이상의 투여가 필요하다. 최소 2주 이상의 시간이 필요함을 환자들에게 알리고 효과에 따라 2주가량의 간격으로 증량하는 것이 좋다. 진정작용을 통한 졸음이 부작용으로 알려져 있으나 신경병증성 척추통증 혹은 만성 척추통증 환자들은 수면장애를 겪는 경우가 많으므로 저녁 혹은 취침 전 복용하는 진통제로 병용 시 긍정적인 효과를 볼 수 있다. 흔히 사용하는 항우울제로는 삼환계 항우울제와 세로토닌 및 노르에피네프린 재흡수억제제가 있으며, 삼환계 항우울제는 노인환자에서 심계항진, 요저류 및 의식변화를 일으킬 수 있어 주의를 요한다[8].
3. 항뇌전증제
척추질환에서 흔히 사용되는 항뇌전증제는 가바펜틴(gabapentin)과 프리가발린(pregabaline)이다. 이 약제들은 전압-작동 칼슘통로에 결합하여 흥분성 신경전달물질의 전달을 억제함으로써 통증조절에 작용하는 것으로 알려져 있다. 특히 신경의 통증수용체 확산을 억제함으로써 신경병증성 통증을 조절하는 기전이 알려져 있어 만성척추질환 환자들에게 빈번히 처방된다. 약물은 kidney으로 배설됨으로 kidney애 환자에서 사용시 주의를 요하며 개개인에 따라 효과가 일정하지 않다는 단점이 있다. 또한 고용량 복용 중 약물을 갑자기 중단하면 부작용에 의한 경련이 있을 수 있음으로 주의를 요한다[8].
4. 혈액순환 개선제
척추협착증의 주 기전은 신경에 분포하는 혈관(특히 정맥)의 혈액순환 부전으로, 이를 개선하기 위해 개발된 약제가 리마프로스트 알파덱스(limaprost alfadex)이다. 이는 프로스타글랜딘 E1 유도체로, 혈관을 확장시키고 혈소판 응집을 억제하여 혈액순환을 개선시킨다. 이 약제는 척추관협착증 환자에게 널리 사용되고 있으며 고령에 대한 특별한 주의사항이 없어 비교적 안전하게 임상에서 널리 사용되고 있다[11].
신경차단술
노인성 척추질환에서 수술적 치료 등 적극적인 치료가 필요함에도 불구하고 다양한 이유로 시행하기 어려운 경우가 많다. 초고령, 다양한 내과적 기왕력, 기초체력 약화, 항응고제나 항혈소판제 복용 등이 흔한 원인이다. 이와 같이 질환의 중증도가 심각하여 약물치료만으로 증상개선이 어려운 경우, 그 차선책으로 신경차단술을 시행할 수 있다. 또한, 통증조절에 있어서는 수술적 치료 못지않게 그 효과가 좋은 경우가 많아, 실제 임상에서는 많은 경우 수술적 치료를 대체하기도 한다. 노인성 척추질환에서 흔히, 또 안전하게 시행할 수 있는 대표적인 신경차단술을 소개하고자 하며 이에 앞서 척추 주변의 신경분포에 대해 먼저 살펴보고자 한다.
2. 신경차단술 약제
신경차단술을 할 때 가장 널리 사용되는 약제는 국소마취제, 스테로이드, 생리식염수이다. 대개 이들을 일정 비율로 섞어 사용한다. 스테로이드의 효용성 및 안전성에 대해 여러 논의가 있지만, 임상에서 스테로이드의 적절한 사용은 추천된다고 할 수 있다. 다만, 결정을 이루는 트리암시놀론 등의 결정성 스테로이드는 경부 사용 시에는 매우 주의를 요한다. 특히 현재 건강보험심사평가원에서는 트리암시놀론을 경막 외 차단술 제제로는 인정하지 않고 있다. 최근에는 하이알유론산(hyaluronic acid)을 같이 사용하는 경우도 많다.
1) 내측지 신경차단술
내측치 신경차단술은 임상에서 가장 흔히 사용되는 신경차단술이다. C-arm 영상장치만 있다면 비교적 쉽고 안전하게 시행할 수 있다. 내측지 신경은 추간공에서 나와 횡돌기와 후관절의 이음새를 감싸면서 기립근으로 분지한다. 따라서 C-arm 복배 영상에서 후관절과 횡돌기의 이음새를 목표로 하여 바늘을 거치하고, 횡돌기 뼈가 만져지는 지점에서 멈춘 후 준비한 약제를 투여하면 된다.
2) 경막외 차단술
내측치 신경차단술과 더불어 가장 흔히 사용되는 신경차단술이며, 내측지에 비해 바늘의 거치가 더 깊고 경막 및 신경 손상을 유발할 위험성을 내포하고 있는 차단술이어서 많은 주의를 요한다. 일차적으로 추간공을 활용하여 후근신경절에 약제를 도포 하는 방법과 후궁간 공간을 활용하여 경막전반에 약제를 도포하는 방법이 사용된다. 또한 천골열공을 통해 바늘 혹은 카테터로 경막외 약제 도포를 하기도 한다. 각각의 방법은 장단점이 있으나, 공통적으로 신경 손상의 우려와 정확한 약제 도포를 위해 반드시 영상항법장치(C-arm, fluoroscopy 등)와 조영제를 사용하여야 한다.
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