척추 및 척수 X-선 촬영

척추는 천골과 미골, 이렇게 24개의 척추뼈로 이루어져 있습니다. 건강한 사람의 경우, 경추와 요추는 앞쪽으로, 흉추와 천골은 뒤쪽으로 특징적인 생리적 만곡을 형성합니다. 척추체의 크기는 척추체 아래쪽, 즉 아래쪽으로 갈수록 점차 커집니다. 방사선 사진에서 척추체는 측면 가장자리가 약간 오목하고 모서리가 둥근 직사각형 모양을 하고 있습니다. 척추체의 인접한 수평면은 방사선 사진에서 뚜렷하고 넓은 윤곽을 형성합니다(두 번째 윤곽은 척추체의 가장자리 중 하나에 의해 형성됨). 척추체는 앞쪽으로는 추간판 위에, 뒤쪽으로는 두 개의 추간관절 위에 일종의 삼관절 복합체를 이룹니다.

추간판은 주로 중앙과 후방에 위치한 젤라틴 핵, 섬유연골성 섬유로 형성된 섬유 고리, 그리고 주변부의 콜라겐 섬유, 그리고 두 개의 얇은 유리판으로 구성되어 있습니다. 유리판은 위아래 각각 해당 척추뼈의 수평 플랫폼에 밀착되어 있습니다. 주변부에서 유리판은 척추뼈의 변연골(limbus)에 둘러싸여 있습니다. 추간판의 경계는 수평 플랫폼의 가장자리와 거의 일치하거나 그보다 약간 돌출되어 있습니다.

척추의 앞쪽과 가쪽 표면은 전종인대(anterior longitudinal ligament)로 둘러싸여 있습니다. 전종인대는 각 척추뼈의 변연부 위에 부착되지만 추간판(intervertebral disc) 위로 뻗어 있습니다. 얇은 후종인대는 척추체의 뒤쪽 표면을 덮고 추간판에 부착되어 척추관의 앞쪽 벽을 덮습니다.

척추와 척수의 방사상 해부학

척추 X선 영상은 척추체의 아치와 돌기를 명확하게 보여줍니다. 직접 투사 영상에서는 극돌기가 척추체를 배경으로 투사됩니다. 극돌기를 연결하는 선은 척추체를 두 개의 동일한 부분으로 나누는 것처럼 보입니다. 척추체의 오른쪽과 왼쪽 절반의 높이는 (척추측만증이 없는 경우) 일반적으로 동일합니다. 아치와 추간관절의 뿌리 영상은 척추체의 측면 부분에 중첩됩니다.

CT를 이용하여 척추관 벽, 신경근관 벽, 척수와 그 막, 그리고 여러 추간 인대의 영상을 얻습니다. 단층촬영은 척추체, 돌기, 추간 관절, 그리고 전방 및 후방 신경근이 위치한 척추관의 외측 함몰부를 구분합니다. MRI는 추간판 구조를 직접 검사하고 모든 투사 영역에서 척수 실질의 영상을 얻을 수 있어 추가적인 가능성을 열어줍니다. 척추의 방사선 영상을 3차원으로 재구성하는 것도 가능해졌습니다.

지주막하강, 경막하강, 경막외강을 비교하기 위해 방사선 불투과성 물질을 주입한 후 방사선 촬영이나 CT 촬영을 시행합니다. 특히 지주막하강을 비교하는 단층촬영과 척수조영술을 병행하면 척수 표면을 자세히 검사하여 여러 부위의 직경, 경막낭의 부피와 형태, 수막초를 통해 추간공으로 이어지는 신경근을 측정할 수 있습니다.

척추뼈를 굽히고 펴는 동작에 따라 척추뼈 사이의 관계가 달라지는데, 이는 X선 촬영에서 명확하게 드러납니다. 특히 굽힐 때 추간판의 앞쪽 부분은 좁아지고 뒤쪽 부분은 확장됩니다. 인접한 두 척추뼈와 이들을 연결하는 추간판의 조합을 일반적으로 척추의 운동 분절이라고 합니다. 척추의 여러 위치에서 촬영한 영상(소위 기능적 방사선 촬영)을 통해 운동 분절의 폐쇄와 불안정성, 즉 한 척추뼈가 이웃 척추뼈에 비해 비정상적으로 변위된 상태를 모두 확인할 수 있습니다.

척수 및 척수 손상

환자의 척추 방사선 검사는 외과의 또는 신경과 전문의의 지시에 따라 시행됩니다. 급성 외상의 경우, 검사를 위한 환자 준비는 필요하지 않지만, 이송의 기본 원칙인 수평 자세와 환자를 곧게 뻗은 자세를 준수해야 합니다. 검사는 일반적으로 환자가 X선 촬영실로 이송된 자세에서 시행됩니다.

고대부터 척추 외상을 진단하는 주요 방법은 두 개의 투사 영상을 이용한 방사선 촬영으로 여겨져 왔습니다. 검사를 시작할 때는 두 개의 투사 영상을 이용하는 것이 좋습니다. 기존 영상을 통해 척추의 변형을 평가하고, 척추체와 돌기의 골절, 아탈구, 탈구를 감지하며, 손상 정도를 명확히 파악할 수 있습니다.

최근 몇 년 동안 CT와 MRI가 특히 중요해졌습니다. 척추 외상에서 CT는 여러 가지 확실한 장점을 가지고 있습니다. 무엇보다도, 환자를 수평으로 눕힌 상태에서 아무런 조작 없이 쉽게 검사할 수 있습니다. 하지만 가장 중요한 것은 CT가 척추관 벽, 척추 내 및 척추 주변 조직을 연구할 수 있다는 점입니다. 이 부위 손상의 심각성과 예후는 주로 척수, 척수막, 그리고 신경근의 상태에 따라 결정됩니다. MRI는 척수 전체 길이에 걸쳐 다양한 투사 영상을 얻을 수 있게 해줍니다.

방사선 사진 분석의 첫 번째 과제는 척추의 형태를 파악하는 것입니다. 척추와 주변 인대, 근육이 손상되면 척추의 외상성 변형이 발생하고, 정상적인 생리적 곡선이 완화되거나 사라지며, 척추체 후면의 윤곽을 따라 그려진 선(평평하고 고른 호를 이루던 선)이 손상 부위에서 곧게 펴지거나 휘어집니다. 척추 인대 장치의 외상성 손상을 감지하는 중요한 방법은 기능적 방사선 촬영입니다. 기능적 방사선 촬영은 최대 굴곡 및 신전 단계에서 방사선 사진을 촬영하는 검사입니다. 이 검사는 척추 불안정성의 중요한 증상인 척추가 1~2mm 이상 변위된 것을 보여줍니다(정상적으로 관찰됨).

두 번째 과제는 척추체, 척추궁 또는 돌기의 완전성 위반을 감지하는 것입니다. 손상 기전에 따라 다양한 골절이 발생하지만, 대다수는 소위 압박 골절입니다. 이러한 골절에서는 척추체의 쐐기 모양 변형이 특히 측면 영상에서 확인됩니다. 쐐기 모양의 정점이 앞쪽을 향하고 있으며, 척추체의 상부가 주로 편평해집니다. 지형학적-해부학적 상태의 변화는 추간 관절의 각후만증과 아탈구로 나타납니다. 손상된 척추체 주변 영상에서 아치형 외측 윤곽을 가진 반타원형 그림자가 눈에 띄는데, 이는 척추주위 혈종 영상입니다. 골절된 척추체 수준에서 척추관의 윤곽을 특히 주의 깊게 확인해야 합니다. 이 관이 좁아졌습니까? 또한 척추뼈의 아치와 돌기의 윤곽을 주의 깊게 검사하여 골절이나 척추 사이 관절의 탈구를 놓치지 않도록 해야 하며, 총상의 경우 이물질의 위치를 파악해야 합니다.

기존 영상은 신뢰할 수 있는 진단 도구이지만, CT 스캔은 손상에 대한 더욱 완전한 그림을 제공합니다. 단층촬영은 척추체, 척추궁, 그리고 돌기의 골절을 더욱 명확하게 보여주며, 가장 중요한 것은 척추관 벽의 상태를 보여줍니다. 외상성 추간판 탈출증, 경막외강과 지주막하강의 혈종, 그리고 척수 변위가 명확하게 보입니다. 척수 손상을 더욱 정확하게 진단하기 위해 CT 스캔과 함께 지주막하강에 조영제를 주입하는 척수조영술(척수조영술)을 병행합니다. MRI는 척수조영술 없이도 척수 손상과 골수내 출혈을 진단할 수 있습니다. MRI는 외상성 추간판 탈출증과 경막외 혈종, 즉 수술적 처치가 필요한 손상을 진단할 수 있습니다. 재활 기간 동안 뇌내 출혈 부위에 외상 후 낭종이 발생하는 경우가 많으며, 이는 MRI에서도 발견됩니다.

척추성 통증 증후군

경추, 흉추, 요추, 천추 등 척추 어느 부위에서든 통증을 유발하는 흔한 원인은 척수, 척수막, 그리고 척수막에서 뻗어 나오는 신경 뿌리가 압박받는 것입니다. 이러한 압박은 척추관의 중앙 또는 측방 협착증으로 인해 발생합니다. 발달상의 차이로 인해 척추관이 좁아지는 것도 척추관 협착증의 원인이 될 수 있습니다.

척추성 통증 증후군이 자주 발생하는 것은 척추의 해부학적 구조가 복잡하고 기능이 중요하기 때문입니다. 경추에만 7개의 척추뼈 외에도 25개의 활막 관절과 6개의 섬유연골 관절, 그리고 수많은 인대 구조가 있다는 점을 기억하는 것으로 충분합니다. 척추에 과부하가 걸리고, 목과 등 근육이 제대로 발달하지 않으면 여러 병리학적 과정이 추간판과 관절에 퇴행성-이영양성 변화를 초래합니다. 관절에서는 처음에는 활막염으로, 그다음에는 아탈구(불안정 단계)로, 추간판에서는 기능 장애와 높이 감소, 운동 분절의 불안정성으로 나타납니다. 이러한 변화는 척추관의 동적 협착, 즉 척추뼈의 굴곡, 신전 또는 회전 시 발생하는 협착으로 이어집니다. 특히 상부 관절 돌기는 신경근을 압박합니다.

이후 안정화 단계가 시작되는데, 이는 척추관의 다소 지속적인 기질적 협착을 특징으로 합니다. 추간관절에서 이 협착은 관절돌기의 비대와 골극 형성, 특히 하부 관절돌기에 발생합니다. 협착은 종종 연골성 탈장으로 인해 발생합니다. 탈장은 디스크 일부가 뒤쪽으로 돌출되어 척추관의 중앙 협착을 초래하거나, 측면으로 돌출되어 척추관의 측면 협착과 신경근이 위치한 관이 좁아지는 것을 의미합니다. 디스크 탈출증의 중증도는 세 가지로 나뉩니다.

1. 국소 돌출 - 디스크의 젤라틴 핵이 납작해져서 섬유 고리가 척추관의 내강으로 약간 튀어나옵니다.
2. 돌출 - 섬유 고리 내부에 여전히 남아 있는 젤라틴 핵이 상당히 납작해지는 현상이며, 척추관 내강으로 디스크가 상당히 튀어나오는 현상이 나타납니다.
3. 탈출증 또는 디스크 탈출증 - 젤라틴 핵이 섬유성 디스크를 관통하지만 후종인대 내부에 위치합니다. 디스크 파편화는 디스크 조각이 떨어져 나가는 것과 분리된 조각(sequestrum)이 형성되는 것으로 구분됩니다.

척추성 통증 증후군을 유발하는 질환의 진단 및 감별 진단은 대부분 방사선 기법을 이용하여 이루어집니다. 가장 기본적인 방법은 척추 측방 방사선 촬영입니다. 이를 통해 척추의 형태를 파악하고, 병변의 존재 여부와 종류를 파악하며, CT 및 MRI 검사의 필요성을 판단할 수 있습니다.

CT와 MRI는 통증 증후군을 진단하는 주요 방법, 더 정확히는 그 본질을 규명하는 주요 방법으로 자리 잡았습니다. 척추관 측정, 변형 정도와 유형 확인, 석회화, 인대 비대, 연골 탈장, 추간관절염, 척추관 종양, 척수 상태 평가 등은 방사선 치료의 모든 가능성을 보여주는 것은 아닙니다.

CT는 척수조영술과 함께 탈장, 경막외, 경막내 및 골수내 종양, 수막류, 혈관 변형 등에서 지주막하 공간 변형을 감별할 수 있도록 해줍니다. 수술적 치료 계획 시 CT 결과가 얼마나 중요한지 잘 알 수 있습니다. MRI에서도 유사한 정보를 얻을 수 있으며, 특히 경추 신경근병증에서 척수, 추간판 탈출증, 골극 등이 단층촬영에서 명확하게 나타나므로 그 가치가 매우 높습니다.

환자가 척추 통증을 호소하고 신경학적 및 방사선학적 검사에서 병리학적 변화가 발견되지 않는 경우, 특히 고령의 경우 골신티그래피(osteoscintigraphy)를 시행하는 것이 항상 적절합니다. 임상적으로 무증상인 척추 종양의 전이는 방사선 사진보다 신티그램에서 훨씬 일찍 발견되는 경우가 많기 때문입니다. 따라서 척추성 통증 증후군에 대한 방사선 검사 방법은 방사선 검사의 성능을 고려하여 선택해야 합니다.

허리 통증으로 진료를 받는 대부분의 사람들은 퇴행성 병변을 가진 환자입니다. 모든 임상가는 전문 분야와 관계없이 퇴행성 병변에 대한 전반적인 이해를 가지고 있어야 합니다. 척추의 퇴행성 병변은 척추의 모든 뼈, 관절, 연조직에 영향을 미치는 복잡한 병변입니다. 주된 구성 요소에 따라 다섯 가지 유형의 병변, 즉 골연골증, 변형성 척추증, 추간관절증, 강직성 골과다증(고정 인대증), 그리고 추간판 석회화로 구분하는 것이 좋습니다.

추간판의 이영양증 변화는 기능적 부전으로 이어지며, 이는 기능적 방사선 사진으로 초기에 확인할 수 있습니다. 척추의 굴곡, 신전 또는 회전 운동 중에 영향을 받는 운동 분절의 차단 또는 불안정성이 결정됩니다. 이는 기능적 이미지에서 두 개의 인접한 척추 사이의 관계가 전혀 변하지 않거나 반대로 척추 중 하나가 다른 척추에 비해 미끄러질 때까지 이동성이 증가함을 의미합니다. 이러한 미끄러짐을 가성 척추 전방 전위증, 즉 거짓 미끄러짐이라고 합니다. 사실 척추 발달에 이상이 있어 척추궁의 관절간 부분에 틈(결함)이 생겨 척추가 앞으로 미끄러지는, 즉 척추 전방 전위증이 발생할 수 있습니다.

추간판의 퇴행과 직접적으로 관련된 골연골증의 또 다른 징후는 추간판 높이 감소입니다. 척추체의 종판이 두꺼워지고 그 아래의 해면골 조직이 경화(연골하 경화증)됩니다. 추간판은 제 기능을 완전히 수행할 수 없습니다. 이에 대한 보상으로 척추체 가장자리를 따라 뼈 성장이 나타나 관절면이 증가합니다. 이러한 성장은 주로 척추의 종축에 수직으로, 즉 척추체의 수평면이 연장된 형태로 나타납니다.

섬유륜 섬유의 파열로 인해 연골이 옆으로 돌출될 수 있는데, 이것이 연골성 탈장이 형성되는 방식입니다. 위치에 따라 중앙, 후외측, 외측 추간공 및 외측 추간공외 추간판 탈장이 있습니다. 때때로 연골 덩어리가 척추체의 해면 조직으로 침투하여 경화 테두리로 둘러싸여 있습니다. 이러한 탈장은 이를 연구한 과학자의 이름을 따서 슈몰 탈장이라고 불립니다. 그러나 임상적으로 중요한 것은 주로 후방 및 후외측 탈장인데, 이는 신경 뿌리, 척수막 및 뇌 조직을 압박하기 때문입니다. 이러한 탈장은 CT, MRI 및 척수조영술로 진단할 수 있다는 것은 이미 위에서 언급했습니다.

CT 촬영을 통해 경피적 중재적 시술을 시행합니다. 추간판 생검, 추간판 절제술, 화학적 핵용해술(키모파인 효소를 추간판 핵에 주입하는 것) 등이 있습니다. 경우에 따라 추간판의 구조적 병변을 자세히 확인하기 위해 조영제를 천자하여 주입한 후 검사 부위의 X-선 촬영을 시행합니다. 이러한 X-선 촬영을 추간판 조영술이라고 합니다.

변형성 척추증은 디스크 섬유륜의 주변층이 손상될 때 발생하는 적응성 질환입니다. 이 질환에서는 추간판 높이가 거의 감소하거나 전혀 감소하지 않고, 연골하 경화증은 관찰되지 않지만, 방사선 사진에서 위 척추뼈체에서 아래 척추뼈체, 즉 척추의 세로축을 따라 위치한 골 연결 부위가 관찰됩니다. 이러한 골 연결 부위는 전종인대와 척추주위 조직의 변성 및 골화로 인해 형성됩니다.

추간관절의 관절염은 다른 관절의 변형성 골관절염과 본질적으로 다르지 않습니다. 이 질환은 관절 간격이 좁아지고, 골단의 닫히는 골판이 두꺼워지며, 연골하 경화증이 발생하고, 변연골에 골극(osteophyte)이 생기는 것이 특징이며, 이는 척추관의 외측 주머니(recess)가 좁아지고 신경근이 압박될 수 있습니다.

강직성 과골증(고정 인대증, 포레스티에병)은 여러 측면에서 변형성 척추증과 유사합니다. 또한 전종인대 아래와 척추전방 조직에서 골 형성이 일어나지만, 상당한 부위에 걸쳐 나타나며, 일반적으로 흉추 전체 또는 거의 전체를 덮습니다. 추간판 석회화 진단은 어렵지 않습니다. 석회 침착물이 영상과 단층촬영에서 명확하게 보입니다. 추간판이 마모되고 건조해지면서 석회가 아닌 가스로 채워진 균열이 생기기도 하는데, 이는 X선과 CT에서도 명확하게 나타납니다. 연골 이영양증의 이러한 증상은 일반적으로 진공 현상이라고 합니다. 이는 추간판뿐만 아니라 무릎과 같은 다른 관절에도 발생할 수 있습니다.

척추의 염증성 질환

척추 염증성 질환의 원인은 박테리아, 결핵균, 진균, 기생충 등입니다. 무균성 척추염은 류마티스 관절염이나 변형성 척추염 등에서 드물게 관찰됩니다. 이러한 모든 질환의 시기적절한 진단은 적절한 보존적 치료 또는 수술적 치료를 가능하게 하므로 매우 중요합니다.

방사선 검사 방법 중 가장 중요한 것은 직접 및 측면 투사법의 두 가지 투사법을 이용한 척추 측만증입니다. 이 경우 척추체의 골 패턴 구조, 척추체 종판 및 추간판의 상태 분석에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 화농성 척추염의 초기 징후는 미란, 파괴, 연골하 경화증 및 종판의 희박화입니다. 이후 이 과정은 추간판으로 이동하여 눈에 띄게 좁아집니다. 화농성 척추염에서는 추간판 높이 감소가 두드러지고, 그 후에야 변연골 변화가 나타납니다. 화농성 척추염에서 척추의 방사선 검사가 중요하지만, 이 경우 질병의 징후가 임상 증상보다 늦게 나타나며, 때로는 2~3주가 걸릴 수 있습니다.

CT는 척추염 진단에 매우 중요한 역할을 합니다. CT를 통해 얻은 데이터는 질환이 상당히 진행된 단계에서만 유용하며, 이때는 환부 척추체 단층촬영에서 불균질적인 파괴와 경화 영역이 드러납니다. 이 방법을 사용하면 일반 방사선 사진에서는 보이지 않는 척추주위 및 경막외 농양을 발견할 수 있습니다. 척추염이 완치되면 방사선 사진과 CT 스캔에서 골경화, 추간 공간의 심각한 협착, 또는 심지어 골 강직이 발견됩니다.

척추염 진단에 더 유용한 방법은 MRI입니다. MRI는 추간판, 골수, 그리고 추간 주위 조직의 병리학적 변화를 매우 조기에 발견하는 데 도움이 됩니다. T1 강조 MRI 단층촬영에서는 화농성 골조직 용해 부위가 저밀도 병소로, T2 강조 단층촬영에서는 고밀도 영역으로 나타납니다.

99mTc-피로인산염을 이용한 척추 신티그래피는 높은 민감도를 특징으로 합니다. 신티그래피는 화농성 및 무균성 골수염, 추간판염, 종양, 퇴행성 질환, 그리고 외상성 및 골다공증성 골절 부위에서 매우 초기에 과고정 영역을 보여줍니다. 그러나 이 연구는 특이도가 매우 낮아, 환자의 특정 질환을 진단하는 데 사용할 수 없습니다.

골관절 결핵의 가장 흔한 증상인 결핵성 척추염의 경우, 단순 방사선 사진에서 척추체 종판의 연골하 미란 및 파괴 부위가 관찰됩니다. 흉추 손상의 경우, 이러한 변화는 척추체 전방부에서 가장 두드러지며, 이로 인해 척추체가 압박되어 혹이 형성됩니다. 요추에서는 척추체 파괴가 종종 중간부에서 발생하고, 그 후 축 압박이 발생합니다. 결핵성 척추염과 일반적인 결핵성 골격 병변의 일반적인 방사선학적 배경은 방사선 사진에서 골 조직의 투명도가 증가하는 것입니다. 이러한 투명도 증가는 골 조직의 희소화의 특정 형태인 골감소증의 징후입니다.

추간판 협착은 화농성 질환보다 훨씬 늦게 발생합니다(이는 앞서 언급한 질환들의 감별 진단을 용이하게 합니다). 결핵성 척추염의 특징적인 징후는 척추주위 농양입니다. 농양은 일반적으로 짙은 양면이 볼록한 그림자처럼 보이며, 최대 직경은 환부 척추 분절의 직경과 일치합니다. 그러나 결핵성 농양은 종종 상당한 거리에 걸쳐 퍼져 요추 근육, 흉막하 공간, 흉부, 사타구니를 관통하고 심지어 슬와까지 내려갑니다. 경우에 따라 이러한 농양에 석회가 포함되어 있어 방사선 사진에서 발견하기가 더 쉽습니다. 결핵성 척추염 진단의 주요 방법은 방사선학적 검사, 즉 개괄적 방사선 사진과 선형 단층 촬영입니다. 위의 모든 변화는 전산화단층촬영(AT)과 MRI에서 더 명확하게 확인되지만, 이는 이 질환에서 보조적인 검사일 뿐입니다.

따라서 결핵성 척추염의 주요 증상은 척추의 파괴적 변화, 척추 사이 디스크의 파괴, 주변초점이나 농양, 골다공증입니다.

비결핵성 척추염은 X선 사진에서 일반적으로 동일한 변화를 나타내지만, 손상 부위는 척추체 각 부위에 위치하는 경우가 많습니다. 추간판 높이 감소는 결핵성 병변보다 훨씬 빠르게 발생하며, 회복 변화도 거의 마찬가지로 빠르게 나타납니다. 석회 침착물이 침범된 척추체 사이의 전방 종인대에 괄호 형태로 나타납니다. 결핵성 척추염의 경우 인대의 골화는 훨씬 늦게 발생합니다.

척추에서 자주 발생하는 병리학적 과정 중 하나는 척추체, 척추궁, 그리고 척추 돌기에 악성 종양이 전이되는 것입니다. 이러한 전이는 초기에 MRI 단층촬영에서 영상 결함으로 발견됩니다. 거의 동일한 빈도로 골신티그램에서 "고온" 병소로 발견될 수 있습니다. 그 후, 컴퓨터 단층촬영과 척추 X-선 촬영을 통해 파괴 병소를 확인합니다.

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