선천성 척추측만 교정 수술 중 시행한 수술 중 신경생리학적 모니터링: 사례 보고

Ⅰ. 기본 사례 정보

1. 환자 정보

10세 남자아이가 9년간 척추측만증을 앓았으며, 기형이 점진적으로 악화되었다. 그는 뚜렷한 왼쪽 경부 측만과 정상적인 경부 전만의 평탄화를 보였고, 상부 흉부 척추에도 경미한 왼쪽 측만이 있었다.

2. 수술 목적

환자는 척추측만 교정 및 골절개술을 받았다. 수술의 목표는 척수 및 신경 기능을 최대한 보호하는 것이었고, 반척추 및 기타 이상 구조를 안정화시켜 기형의 추가 진행을 억제하는 것이었다. 또한, 몸통 불균형을 교정하고 외관을 개선하며, 흉강 용적을 증가시켜 심폐 기능을 보호하고 향상시키는 것이었다.

Ⅱ. 수술 중 신경생리학적 감시 방법 및 절차

척추측만 교정 수술 중 일반적으로 사용되는 신경생리학적 모니터링 방법에는 운동 유발 전위(MEP), 체성감각 유발 전위(SEP), 근전도(EMG)가 있다. 이 세 가지 방법은 각기 고유하고 보완적인 역할을 한다.

• 7월 척수의 배면 기둥 및 감각 경로의 기능적 무결성을 모니터링한다.
• MEP 운동 경로, 특히 피질척수로의 기능을 모니터링하며, 운동 경로 상태에 대한 직접적이고 실시간의 지표를 제공할 수 있다.
• EMG 자유형 기록 또는 유도 자극을 통해 실시간으로 신경근 자극이나 손상을 식별하는 데 사용되며, 특히 척추궁개 나사 삽입 시 매우 중요하다.

MEP는 운동 경로 기능 변화, 특히 진폭 감소에 매우 민감하여 SEP만으로는 놓칠 수 있는 고립된 운동 손상을 식별할 수 있다. 다중 모드 모니터링은 수술 중 신경학적 손상 및 수술 후 마비 위험을 줄이기 위해 함께 사용된다.

1. 운동 유발 전위 (MEP / TcMEP)

1) 전극 배열

기록 전극: C3-C5 수술 수준을 기준으로, 기록 전극을 삼각근, 승모근, 손바닥 근육(손바닥의 엄지 쪽), 손바닥 근육(손바닥의 새끼손가락 쪽), 발바닥 근육(엄지발가락 바깥쪽 근육) 위에 배치하였다.

자극 전극: 경두개 자극 전극은 대개 C1/C2 또는 C3/C4 위치의 두피 위 운동 피질 위에 배치하였다.

2) 기록 및 자극 매개변수

기록 파라미터

자극 파라미터

3) 모니터링 포인트

수술 시작 시 환자가 자세를 잡고 고정된 후, 안정적이고 재현 가능한 MEP 파형을 즉시 기준선으로 획득해야 한다. 이후 모든 파형 변화는 절대적인 정상치가 아닌, 환자 개별 기준선과 비교해야 한다.

MEP는 마취 깊이와 근신경차단제에 매우 민감하다. 프로포폴과 레미펜타닐을 포함한 전신 정맥 마취(TIVA)를 사용해야 한다. 근신경차단제는 도입 후에는 피해야 하며, 도입 시에만 제한적으로 사용해야 하여 안정적인 MEP 신호를 유지한다.

4) 주요 경고 신호

진폭 감소: 기준선 대비 MEP 진폭이 50%–80% 이상 감소하면 중대한 경고로 간주할 수 있다. 각 의료기관은 서로 다른 기준을 적용할 수 있으며, 본 출처에서는 75% 감소를 임상적으로 유의미한 것으로 기술하였다.

잠복기 연장: 지연 시간의 현저한 연장(예: 10% 이상)은 탈수초화 또는 온도 관련 변화를 시사할 수 있다. 진폭 변화보다 민감도가 낮으므로 보조적 지표로 해석해야 한다.

신호 완전 소실: 기술적 요인이나 마취 관련 원인을 배제한 후, 모니터링 중인 채널에서 MEP 신호가 완전히 사라지는 경우는 심각한 경고 신호이다. 해당 수술 조작을 즉시 중단하고 구조 조치를 시행해야 한다.

5) 경고 주의가 필요한 특정 수술 단계

척추 골절 나사 고정: 유발 근전도 검사를 사용하여 나사가 신경근에 접근하는지를 평가하고, 직접적인 신경 손상을 피하는 데 도움을 준다.

기형 교정: 견인, 압박, 회전교정 및 기타 교정 조작은 척수를 늘릴 수 있다. 이러한 단계에서는 MEP 추이를 지속적으로 모니터링해야 한다.

골절술 및 폐쇄 조작: 척추 절골술 후, 마취 회복기 또는 압박 중에 MEP 진폭이 일시적으로 감소할 수 있다. 감소가 지속되어 회복되지 않으면, 외과의사는 수술 절차를 재평가하고 조정해야 한다.

수술 전 기록된 MEP 파형을 기준치로 삼는다. 마취 유도 후 추가 근신경 차단제는 투여하지 않았다.

척추 pedicle screw 삽입 중 MEP 모니터링.

압박성 측만교정 중 MEP에서 뚜렷한 변화가 관찰되었다. 교정 동작에 대한 통보 및 조정 후, 파형이 점진적으로 회복되었다.

절골술 중 운동 반응이 대부분 회복되었다.

수술 마무리 시 최종 MEP 진폭은 수술 전 수준으로 회복되었다.

2. 체성감각 유발전위(SEP/SSEP)

1) 전극 배열

기록 전극: 전극은 국제 10-20 시스템에 따라 배치하였다.

• 상지: 오른쪽 반구 감각 피질 위의 C3'과 왼쪽 반구 감각 피질 위의 C4', 기준 전극으로 정중선 전두부 영역의 Fz.
• 하지: 정점에 Cz, 기준 전극으로 Fz.
• 원본 프로토콜에서는 정점 전극(Cz)을 일반적으로 활성 전극으로 사용하고, 귀전 전극(A1/A2)을 기준 전극으로 사용하였다.

자극 전극:

• 상지: 손목에서 정중 신경 자극.
• 하지: 내측 발목에서 후방 경골 신경 자극.

2) 기록 및 자극 매개변수

기록 파라미터

자극 파라미터

SEP 파형에는 일련의 상향 피크가 나타날 수 있다. 두정엽 피질에서 기록되는 상지 N20 반응과 후중심회에서 기록되는 하지 P40 반응이 일반적으로 수술 중 모니터링에 가장 안정적으로 사용되는 신호이다.

N20 반응은 시상피질 복사로와 1차 체감각 피질의 기능을 반영한다. P40 반응은 등주 및 내측 링구스의 전도 무결성을 반영한다. 수술 중 평가는 N20 및 P40의 지연 시간, 진폭, 형태에 초점을 맞춰야 한다.

기저선 대비 지연 시간이 10% 이상 증가하거나 진폭이 50% 이상 감소하는 경우, 적극적인 원인 조사가 필요하다. 기술적 요인 및 마취 관련 요인이 배제된 후에도 N20 또는 P40 파형이 완전히 소실된 경우, 등쪽 기둥 또는 시상-대뇌 피질 감각 경로에 심각한 손상이 발생했을 가능성을 시사하며, 이는 수술 후 감각 기능 장애를 예측하는 높은 특이도를 가진 경고 신호이다.

경막 절개 전에 안정된 BAEP 파형을 기록하고 기저선 측정값을 확립하였다.

척추궁근 나사못 삽입 중 SEP 모니터링.

교정성 감압 중 SEP 모니터링.

봉합 중 SEP 모니터링.

수술 전반에 걸쳐 SEP에서 유의미한 변화는 관찰되지 않았다.

3. 근전도 검사(EMG)

1) 전극 배열

기록 전극: 전극은 일반적으로 삼각근, 승모근, 손바닥 근육(손바닥 쪽 엄지근), 손바닥 근육(손바닥 쪽 새끼손가락근), 발바닥 근육(발가락 바깥쪽 벌림근) 위에 배치하였다.

2) 기록 매개변수

3) 모니터링 목적

EMG는 수술 중 척수 및 운동 신경근 기능을 평가하고, 운동 신경 구조에 대한 손상을 방지하여 수술 후 마비 위험을 줄이는 데 사용되었다. 특히 척추 골절 나사 고정, 교정 견인, 골절 절개 폐쇄 단계에서는 척추 운동 신경근에 영향을 줄 수 있으므로 각별한 주의가 필요하였다.

척추 골절 나사 고정, 교정 견인, 골절 절개 폐쇄 중에는 유의미한 인장과 일치하는 명확한 EMG 반응이 관찰되지 않았다.

III. 수술 경과 및 모니터링 소견

수술 시작

피부 절개, 척추 근처 근육 분리, 척추 골절 나사 삽입 위치 노출 과정에서 자유운동 EMG는 자발적 이상 방전 없이 안정된 휴식 전기 활동을 보였다. 상지 N20 및 하지 P40 반응을 포함한 안정된 SEP 파형이 기록되었으며, 모두 정상 잠복기와 진폭을 보였다. 모든 사지의 모니터링 대상 근육에서 명확하고 재현 가능한 MEP 복합 근육 작용 전위가 유도되었다.

실시간 수술 중 비교 및 경고를 가능하게 하기 위해 SEP, MEP 및 자유-EMG의 기준선을 설정하였다.

척추관 나사 고정

척추궁나사 삽입 중 SEP와 MEP는 유의미한 변화를 보이지 않았다. 이러한 결과는 나사 삽입이 척수강 내로 침입하지 않았거나 척수를 압박하거나 견인하지 않았음을 시사하며, SEP로 모니터링된 등쪽 기둥 기능과 MEP로 모니터링된 피질척수로 기능이 모두 무결함을 나타낸다. 이때 척추궁나사 삽입 중 명백한 척수 허혈은 관찰되지 않았으며, 근막척수동맥 또는 분절 동맥 공급이 척수 저관류를 유발할 정도로 손상되었음을 입증하는 근거도 없었다.

교정 및 견인

C4 수준에서의 교정 및 견인 중 SEP는 뚜렷한 변화가 없었으나, MEP 파형은 소실되었다. 자극 강도를 증가시켜도 뚜렷한 회복이 관찰되지 않았다.

해당 변화는 즉시 주도 외과의사에게 보고되었고, 조사가 시작되었다. 교정 위치를 변경한 후, MEP 반응이 다시 나타났다. 추가로 미세 조정을 거친 후, 진폭은 즉각적인 추가 개선을 보이지 않았다. 외과의사의 요청에 따라 수술 팀 전체 구성원이 수술 조작을 중단하고 약 30분간 관찰하였다. 그 후 MEP 진폭이 회복되었다.

수술 종료

봉합 후, MEP와 SEP를 다시 평가하였다. 우측 상지 SEP 진폭은 사전 기준치보다 35% 낮게 보고되었으며, 원문 보고서에서는 이 변화를 예상 범위 내로 기술했다. 하지 SEP 반응은 증가하였다. MEP 반응은 실질적으로 사전 수준으로 회복되었다.

IV. 사례 분석

선천성 척추측만 교정 수술은 마취에 매우 높은 요구를 제기한다. 이는 마취제가 신경생리학적 신호를 억제하여 수술 중 모니터링의 정확도에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 수술 전 마취과 전문의와의 충분한 소통이 필수적이다.

원문 프로토콜에서는 프로포폴과 레미펜타닐을 이용한 TIVA가 권장된다. MEP 모니터링 중에는 근신경차단제 사용을 엄격히 금지해야 하며, 도입 시에만 제한적으로 허용된다. SEP은 근신경차단제의 영향을 받지 않으나, 세보플루란과 같은 휘발성 마취제는 대뇌피질 신호를 억제할 수 있으므로 피해야 한다.

수술 중 마취 깊이는 충분한 진정 효과를 확보해야 하는 필요성과 균형을 이루어야 한다. 과도한 마취 깊이는 MEP 및 SEP 진폭을 감소시키거나 아예 소실시킬 수 있으며, 반대로 마취가 너무 얕으면 환자의 움직임이 발생해 수술에 방해가 될 수 있다.

척추 고정 나사 삽입, 교정 로드 설치, 골절 절제술 완료, 인장, 압박 등 다양한 수술 단계에서 MEP, SEP, 자유 전기근전도(Free-EMG)를 실시간으로 모니터링함으로써 임상 팀은 수술 조작이 척수 및 신경근 기능에 미치는 영향을 평가할 수 있다.

이 사례에서는 교정 인장 중 기저선 대비 MEP 진폭이 75% 이상 감소한 것을, 척수가 인장 또는 허혈성 손상 위험에 처해 있을 수 있다는 경고로 해석하였다. 원 보고서는 외과의사가 즉시 해당 조작을 중단하고, 필요 시 교정 기기를 제거하거나 이완하며, 평균 동맥압을 최소 80–90 mmHg까지 상승시킬 것과, 저체온증, 빈혈, 저산소증을 포함한 마취 및 전신적 요인을 조사하여 불가역적 척수 손상을 방지할 것을 권고한다.

수술 종료 시, MEP는 수술 전 수준으로 회복되었다. 폭발성, 트레인 또는 지속적인 비정상적 자유-EMG 활동이 보고되지 않았으며, SEP는 유의미한 변화 없이 안정적으로 유지되었다. 원문 보고서는 이러한 소견을 수술 중 모니터링된 척수 전도 경로 및 신경 기능의 보존과 일치한다고 해석하였다.

해당 시술은 척추 변형 교정 및 척수·신경근 압박 완화라는 예정된 목표를 달성하였으며, 동시에 신경학적 기능 보호를 지원하였다.

V. 요약

선천성 측만증은 배아기 척추체 발달 이상으로 인해 발생하는 3차원 척추 변형으로, 반척추, 나비척추 또는 분절 실패 등이 포함된다. 아동이 성장함에 따라 이 변형은 급격히 진행될 수 있다. 중증의 경우 흉부 발달, 심폐 기능, 신체 균형에 영향을 줄 수 있으며, 척수 압박으로 인한 신경학적 기능 장애를 유발하기도 한다.

척추측만 교정은 진행성 선천성 척추측만증의 근본적인 치료법이다. 이 치료의 핵심 목표는 척추뼈 나사 고정, 절골술, 교정 및 융합 기법을 활용하여 기형의 진행을 차단하면서 척추 정렬과 몸통 균형, 흉강 용적을 최대한 회복하는 것이다. 또한 척수와 신경근, 혈관 기능을 보호해야 한다.

신경기능 모니터링(IONM)은 마취 중 척수 및 신경근 기능 상태를 실시간으로 객관적이고 비침습적으로 평가하는 방법이다. 이 기법은 척추뼈 나사 등 내부 고정물의 안전한 위치 여부, 교정 조작 시 척수에 과도한 인장력이 가해지는지 여부, 그리고 운동유발전위(MEP) 진폭 감소, 감각유발전위(SEP) 잠복기 연장, 또는 근전도(EMG) 폭발성 활동과 같은 신경학적 손상의 초기 징후가 나타나는지 여부를 판단하는 데 도움을 준다.

이 경우, SEP, MEP 및 Free-EMG를 포함한 다중모드 IONM의 실시간 지침이 수술 중 경고 발생 후 외과적 교정 조작을 즉시 조정하는 데 도움을 주었다. 이후 수술은 MEP 반응의 회복과 함께 진행되었으며, 모니터링 기록에서는 SEP의 안정성과 유의미한 이상 Free-EMG 활동의 부재가 확인되었다. 이 사례는 복합적인 3차원 척추 변형 교정 및 내부 고정 시 신경 보호를 지원하는 다중모드 IONM의 임상적 가치를 보여준다.