척추의 시상면 균형(Sagittal Balance of the Spine): 임상적 중요성과 치료 전략

1. 서론

척추의 시상면 균형(Sagittal Balance)은 인체의 안정성과 에너지 효율성을 유지하는 데 중요한 요소이다. 정상적인 시상면 균형은 근육의 힘에 의해 유지되며, 척추의 생리학적 정렬이 가장 효율적인 방식으로 이루어지는 것을 의미한다. 이 균형은 보행 시 한 발 지지(single-foot support) 상태에서 지속적으로 변화하며, 다양한 보상 기전(compensation mechanisms)이 작용한다. 이러한 보상 기전을 이해하는 것은 척추 질환의 치료와 수술적 접근법을 결정하는 데 필수적이다.

2. 시상면 균형 분석의 핵심 요소

시상면 균형을 평가할 때 고려해야 할 주요 요소는 다음과 같다.

2.1 골반(pelvic) 매개변수

• 골반 경사각(Pelvic Incidence, PI): 선천적으로 결정되는 값으로 일정하다.
• 천추 경사각(Sacral Slope, SS): 골반의 회전에 따라 변하는 값으로, 천추가 얼마나 기울어졌는지를 나타낸다.
• 골반 기울기(Pelvic Tilt, PT): 골반의 회전 상태를 나타내며, 보상 기전과 밀접한 연관이 있다.

골반 경사각 = 골반 기울기 + 천추 경사각(Le Huec et al., 2019)

2.2 경추(Cervical Spine) 매개변수

• 상부 경추 곡률(O-C2 Curvature): 두개골과 C2(축추) 사이의 정렬을 평가한다.
• 하부 경추 곡률(C2-C7 Curvature): 경추의 전반적인 정렬 상태를 나타낸다.
• C7 기울기(C7 Slope): C7의 기울기를 측정하여 경추와 흉추의 연결 상태를 평가한다.
• 척추-두개각(Spino-Cranial Angle, SCA): 머리와 척추의 정렬을 평가하는 데 중요한 요소이다.
• 수직 경추 오프셋(Vertical Cervical Offset, VCO): 머리의 정렬이 척추의 중심선과 얼마나 일치하는지를 측정한다.

경추 매개변수((Le Huec et al., 2019)

2.3 흉추 및 요추 매개변수

• 흉추후만(Kyphosis): 흉추가 뒤쪽으로 휘어진 정도를 나타낸다.
• 요추전만(Lordosis): 요추가 앞으로 휘어진 정도를 평가한다.

2.4 OD-HA 각도(Odontoid-Hip Axis Angle)

OD-HA 각도는 전체적인 시상면 균형을 평가하는 가장 효율적인 매개변수로 간주된다. 이 각도는 머리 중심과 고관절을 연결하는 선의 각도를 측정하여, 전체적인 신체 균형을 예측하는 데 사용된다.

3. 척추 형태 분류 및 보상 기전

척추 형태에 따른 시상면 균형의 차이를 분석하기 위해 Roussouly는 척추의 다양한 유형을 분류하였다. 나이가 들면서 보상 기전이 작용하며, 이는 다음 세 가지 수준에서 나타난다.

1. 척추 수준: 후만증(kyphosis) 또는 전만증(lordosis)의 변화로 균형을 유지하려는 기전
2. 골반 수준: 골반 기울기(Pelvic Tilt)를 조절하여 균형을 맞추는 기전
3. 하지 수준: 무릎과 발목의 위치를 조절하여 균형을 유지하는 기전

4. 임상적 응용 및 치료 전략

척추의 시상면 균형을 분석함으로써 환자의 상태를 세 가지 유형으로 분류할 수 있다.

1. 균형 잡힌 상태 (Balanced): 자연적인 시상면 균형이 유지된 상태
2. 보상된 균형 (Balanced but Compensated): 보상 기전이 작용하여 균형이 유지된 상태
3. 보상되지 않은 불균형 (Non-Compensated, Imbalanced): 보상 기전이 작동하지 않아 불균형 상태

이러한 분석을 바탕으로 치료 전략을 수립할 수 있으며, 환자의 전반적인 건강 상태(심혈관 질환, 폐 기능 장애, 당뇨, 비만 등)를 고려해야 한다. 보상된 균형이 유지될 경우, 광범위한 수술보다는 최소 침습적인 접근법이 권장된다.

4.1 운동을 통한 치료 접근

비수술적 치료 방법으로 운동 요법이 중요한 역할을 한다. 다음과 같은 운동이 척추 균형을 유지하고 강화하는 데 효과적이다.

• 코어 근력 강화 운동: 플랭크, 브릿지 운동, 데드버그 운동 등을 통해 복부와 허리 근육을 강화하여 척추의 안정성을 높인다.
• 요추 전만 및 후만 조절 운동: 고양이-소 자세(cat-cow pose) 및 코브라 스트레칭(cobra stretch)을 통해 척추 가동성을 증가시킨다.
• 골반 정렬 교정 운동: 스쿼트 및 힙 브릿지를 통해 골반 기울기를 조절하고 균형을 잡는다.
• 균형 및 자세 교정 운동: 한 발 서기, 보행 분석을 통한 자세 교정 운동을 통해 신체의 균형을 유지한다.

이러한 운동을 규칙적으로 수행하면 근력과 유연성이 향상되어 척추 균형이 유지되고, 수술 후 재활에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.

5. 수술 계획 및 시뮬레이션

수술 전 척추의 시상면 균형을 철저히 분석하는 것은 매우 중요하다. 특히, 다음과 같은 점을 고려해야 한다.

• 골반 기울기(Pelvic Tilt, PT)와 척추-골반 정렬(Sagittal Vertical Axis, SVA)의 증가를 허용하는 접근법이 노인 환자에게 적절하지 않을 수 있다.
• 척추 유합술(Spinal Fusion)을 시행할 경우, 단기 및 장기적인 균형 변화를 예측하는 것이 필수적이다.
• OD-HA 각도를 활용하여 수술 실패나 연접 분절 증후군(Junctional Syndrome) 발생 가능성을 평가할 수 있다.
• 근육 기능을 동적 굴곡/신전 X-ray 및 10분 보행 후의 보행 분석을 통해 평가할 수 있다.

6. 결론

척추의 시상면 균형은 단순한 정적 개념이 아니라 동적이며, 보행과 일상생활 속에서 끊임없이 변화한다. 현재까지는 정적 방사선 사진을 기반으로 분석이 이루어졌으나, 향후에는 보행 분석을 포함한 동적 평가가 더욱 중요해질 것이다. 척추-골반 매개변수를 활용한 평가 기법은 척추 수술의 전략을 수립하는 데 필수적이며, 수술 후 발생할 수 있는 합병증을 예측하고 예방하는 데에도 유용하다. 특히, 경추 및 두개골과의 관계를 고려한 전신적 분석이 필수적이며, 수술 전 철저한 계획과 시뮬레이션이 최적의 결과를 보장할 수 있다.

< 참고문헌 >

Le Huec, J. C., Thompson, W., Mohsinaly, Y., Barrey, C., & Faundez, A. (2019). Sagittal balance of the spine. European spine journal, 28, 1889-1905.