腰椎部 脊椎管 狹窄症 治療를 위한 ISP(interspinous spinal spacer) 揷入術의 生體 力學的 分析

권순영 仁濟大學校 大學院 2003 국내석사

요추부 척추관 협착증 치료를 위하여 최근 요추부 극돌기 사이에 여러 종류의 spacer(Interspinous spacer:ISP)를 삽입하는 시술법이 소개되었지만, ISP의 삽입에 따른 생체역학적 분석은 아직 이루어지지 않은 상태이다. 본 연구는 실험과 유한요소법을 이용하여 여러 형태의 spacer중 가장 초기 형태인 골시멘트 spacer 삽입을 통하여 ISP 삽입술의 생체역학적인 효과를 분석하고자 하였다. 시편으로는 생후 2주일 미만의 송아지 요추 다분절(L1-L5) 6개를 이용하였다. 각각 3개의 시편을 정상군과 요추 3-4번사이의 극돌기 사이에 골시멘트 12mm 원형 spacer를 삽입한 시술군으로 구분하였다. 압축 하중(700N) 및 신전 하중(700N+7.5Nm) 하에서 압력센서를 이용하여 정상군과 시술군의 요추 2-3번, 3-4번, 4-5번 사이의 전방 섬유륜, 수핵, 후방 섬유륜, 후측방 섬유륜에서의 압력을 측정하였다. 정상 시편의 경우 압축 하중에 비해 신전 하중 시 수책 및 중, 후 측방 섬유륜의 압력이 증가 하는 양상을 나타내었다. 그리고 spacer를 삽입한 후(surgical spine) 압축 하중 및 신전 하중에서 인접한 추간판 (L2-L3, L4-L5)의 압력 변화는 정상군과의 비교 시 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P and S > 0.05). 하지만 신전 하중 하에서, 정상군의 요추 3-4번 사이의 수핵, 정 후방 섬유륜, 후 측방 섬유륜에서의 압력이 1.48±0.27MPa, 1.42±0.21MPa, 1.71±0.56MPa로 나타난 것에 비해, 시술 후 압력이 1.11±0.18MPa, 0.96±0.31MPa, 1.08±0.14MPa로, 수핵의 경우 25%, 정 후방 섬유륜에서는 31.7%, 후 측방 섬유륜에서는 36.8%의 감소율을 보였다. 그리고 통계학적인 유의한 차이를 나타내었다(P and S < 0.05). 한편, CT(computed tomography)를 이용하여 요추 2-3번의 기하학적 형상을 이용하여 정상 운동 분절 모델 및, 극돌기 사이에 ISP를 삽입한 유한 요소 모델을 구현하였다. 압축하중(500N~2500N), 신전 하중(5Nm~30Nm), 우측 굽힘 하중(5Nm~30Nm)하에서 시술 전·후의 추간판 평륜, 황색 인대의 돌출량, 척추 신경의 지름 감소량 등과 같은 다양한 임상적 인자들의 변화를 해석하였으며, 추간판 내의 응력 분포(stress distribution) 및 후관절(facet joint)의 역할 분석과 마지막으로 ISP의 응력 분석을 통한 골시멘트 spacer의 생체역학적인 효율성에 관하여 분석하였다. ISP를 삽입함으로써 추간판 평륜은 압축 하중, 신전 하중, 우측 굽힘 하중 하에서, 30%, 32%, 6%, 황색인대의 돌출은 81%, 74%, 54%의 정상인 모델보다 상대적인 감소를 보였다. Spacer의 삽입 후 최대 신장 하중 및 우측 굽힘 하중 하에서 척추 신경의 지름 감소 현상이 사라졌고, 최대 압축 하중하에서 1.7mm에서 0.37mm로 지름 감소 효과를 보였으며, 척추 신경 협착이 크게 감소함을 보였다. 섬유륜내의 측후방과 후방 부위에서 spacer의 삽입 후, 최대 압축 하중에서의 응력 감소가 52%와 57%, 최대 신장 하중 하에서는 64% 와 70%, 최대 우측 굽힘 하중 하에서 31%와 18%를 나타내었다. 그리고 후관절의 접촉 현상을 살펴봄으로써 하중 전달(load transfer)을 해석하고자 하였다. 정상 모델의 경우 500N의 압축하중, 5Nm의 신전 하중, 5Nm의 우측 굽힘 하중 하에서 후관절의 접촉 현상을 볼 수 있었다. 하지만 spacer의 삽입 이후, 모든 최대 하중 하에서 후관절의 접촉 현상이 사라짐으로, 시술 모델에서의 spacer와 추간판 만이 하중 전달 역할을 하는 것으로 나타났다. ISP의 von-Mises 응력은 최대 압축 하중 하에서 65MPa, 최대 신전 하중 하에서 71MPa, 최대 우측 굽힘 하중 하에서는 30MPa을 나타내었다. 실험과 유한 요소법의 결과에 따라 요추관 협착증 치료를 위한 ISP 삽입술의 경우, 척추 신경의 협착을 유발하는 추간판 평륜, 황색인대의 돌출의 양이 감소함을 알 수 있었고, 실제로 척추 신경의 협착이 줄어듦과 추간판 후방 부위의 응력이 감소함을 볼 수 있었다. 이는 척추 신경의 협착로 인하여 신경압박을 유발하는 질환의 치료에 있어 ISP 삽입술은 임상적인 효과를 가질 수 있을 것으로 사료되어 진다. 또한 ISP의 삽입에 따라 요추에서의 후관절 접촉 현상이 사라짐으로 인해, ISP 삽입술이 임상적인 질환 완화 및 후관절의 퇴행화에 따른 요통의 감소를 가지고 올 것으로 사료 되어진다. 그리고 기존 내고정 장치(pedicle screw and rod)의 시술 부위의 너무 강한 응합(rigid fusion)이 인접한 추간판에서의 퇴행화를 가속화 시킨다고 보고 되었다. 하지만 본 연구 결과에서는 시술 후 인접한 추간판내의 압력의 경우 정상군의 결과와 유의한 차이가 없는 것으로 나타났고, 이는 spacer의 삽입 후에도 인접한 추간판의 생체 역학적 역할에 변화가 없을 것으로 사료된다. 마지막으로 골시멘트의 압축강도가 80MPa-100MPa, 피로 강도가 28MPa임을 고려하였을 때, spacer의 von-Mises 응력값이 골시멘트의 피로 강도 보다 전반적으로 높게 나타났으며, 이는 임상적으로 시술 할 경우 골시멘트 ISP는 피로하중에 의한 파단의 위험을 내포하고 있고, 골시멘트 보다 기계적 강도가 높은 ISP가 필요할 것으로 사료된다. LSS(lumbar spinal stenosis) is a disease inducing low back pain, leg pain, or neurogenic claudication from compression of neural structures(nerve root) caused by narrowing of spinal canal, the intervertebral foramen. Recently, a new surgical technique of inserting a spacer made of PMMA between interspinous processes has been introduced. However, there are few studies that attempted to evaluate the biomechanical effects of ISP technique. In this study, biomechanical effects and effectiveness of ISP technique were assessed by conducting in vitro biomechanical testing and finite element analysis. In the in vitro experimental study, six calf spine specimen(less than 2 weeks of age, L1-LS) were divided to two groups: one is the intact group and the other surgery(n=3 each). On the specimens of the surgery group, Insertion of 12-mm ISP made of PMMA were done into the space between the spinous processes of L3-L4. Pressures at the various regions of the annulus(anterior, posterior, and posterolateral locations) and of the nucleus pulposus were measured with the four pressure transducers under pure compression(700N) and extension load(700N+7.5Nm). Increase of pressure were observed from neutral to extension at the nucleus pulposus, posterior and posterolateral annulus. After the insertion of ISP, changes in pressure at the adjacent disc levels(L2-L3, L4-L5) were negligible regardless of loading conditions(P and S>0.05). However, at the surgical level(L3-14) statistically significant changes in the pressures were found under extension loading at the nucleus pulposus, posterior and posterolateral regions of the annulus with pressure drop from 1.48±0.27MPa, 1.42±0.21MPa, 1.71±0.56MPa to 1.11±0.18MPa, 0.96±0.31MPa, 1.08±0.14MPa, at the respective locations(P and S<0.05). The relative percent decrease were 25%, 31.7%, 36.8%. For the finite element analysis, a model for a normal human spine(L2-L3) were constructed with the posterior elements using the geometric data acquired from CT images(1-mm slices). Based on the this model, a surgical model simulating the insertion of a PMMA spacer was made. Biomechanical effects of ISP insertion were studied in terms of disc bulging, ligament flavum buckling, reduction of spinal cord diameter, stress distribution within the disc, the role of facet joint, and von-Mises stress of the ISP. Compression(0.5 - 2.5KN), extension(5 - 30Nm), and lateral bending(5-30Nm) were imparted using ANSYS 5.7(Swanson Analysis Corp., USA). Finite element model was validated by comparing the results from the normal model with those of experimental results in literature. With ISP insertion, relative decrease of 35%, 32% and 6% in disc bulging and 81%, 74%, 54% in ligament flavum buckling were noted under compression, extension and lateral bending, respectively. There was no reduction of the spin진 cord diameter under extension and lateral bending. Although the occlusion of the spinal cord happened under compression of 2500N, its amount was negligible at 0.39mm compared to the normal model of 1.7mm. Amount of the stress in the disc steadily increased with the load with the stress in the postero-lateral annulus the highest. The ISP insertion induced dramatic reduction in the stresses within the disc. It was found that no contact in the facet joint after ISP insertion. In the normal model, however, direct contact of the facet joint took place under compression of SOON, extension of 5Nm, and lateral bending of 5Nm. The maximum von-Mises stresses at PMMA ISP were 6SMPa, 71MPa, 30MPa under compression, extension and lateral bending, respectively. Our initial finding suggested that the new method of inserting ISP could effectively decompress and relieve the narrowed areas for the spinal cord and nerve roots, thereby reducing internal disc pressure. Previous biomechanical studies demonstrated that too rigid surglcal fusion technique may significantly increase the possibility of degeneration at adjacent levels. However, our results suggested that ISP insertion didn't show the pressure change in adjacent discs at L2-L3, L4-L5. Moreover, our results showed that only the disc and the spacer were loaded after insertion of the ISP, thereby relieving the facet from load-sharing duty. This would partially relieve back pain that may originate from adverse facet conditions. Finally, the stresses levels on the ISP were significantly higher than the reported fatigue strength of PMMA(28 MPa). Reinforcing PMMA with other materials of higher mechanical strength may be able to reduce the likelihood of fatigue failure.

보행 분석기를 이용한 요추 전만도의 측정에 관한 연구

유종윤 한양대학교 대학원 1997 국내석사

요추 추간판 탈출 환자에서 나타나는 요추부 변위와 추간판 탈출의 상관관계 : L4-L5, L5-S1 요추간 추간판 탈출을 중심으로

이연후 동신대학교 대학원 2021 국내석사

요추 추간판 탈출증은 주로 하위 요추부 추간판 섬유륜의 파열로 인해 수핵물질의 일부 또는 전부가 탈출을 일으켜 경막 또는 신경근을 압박하여 신경증상을 유발하는 질환으로 실제 임상에서 환자들이 한의원 및 한방병원에 내원하게 되는 흔한 질병이다. 본 연구에서는 요추부 변위와 추간판 탈출의 상관관계를 파악하여 임상에서의 추간판 탈출증 환자들의 추간판 탈출 정도와 이환 과정, 예후 등을 파악 하는데 도움이 되고자 하였다. 2019년 1월부터 2021년 1월까지 광주 자생한방병원에 내원한 환자들 중 X-ray와 MRI 영상 기록이 있는 116명의 환자들을 대상으로 AP view와 Lateral view에서 각각 Cobb’s angle을 측정하고, 척추신경추나학회에서 규정한 변위리스팅 항목에 점수를 도입하여 변위의 개수를 점수화 하였으며 요추부 추간판 탈출의 정도를 Kato등의 방법에 따라 백분율로 나타내어 각 요소들의 상관관계를 분석하였다. 본 연구의 결과 AP만곡도와 MRI 탈출 지수는 L4-L5 요추간에서 유의한 양의 경향성을 나타내었으나 L5-S1 요추간에서 유의한 차이가 없었고, LAT만곡도와 MRI 탈출 지수는 L4-L5 요추간에서는 상관관계가 존재하지 않았지만, L5-S1 요추간에서 유의한 음의 경향성이 있었다. 마지막으로 변위점수와 MRI 탈출 지수는 L4-L5 요추간에서는 상관관계가 없었고, L5-S1 요추간에서 유의한 양의 경향성이 있는 것으로 나타났다. 연구의 한계점으로는 광주자생한방병원 단일 내원환자의 자료를 대상으로 후향적 연구 방법을 통해 진행되었으므로 대상자 선택 Bias 발생 가능성을 고려할 수 있다. 그리고 X-ray와 MRI의 영상 자료만을 대상으로 하였기 때문에 실제 환자의 자세를 고려 할 수 없었으며 기립 상태, 좌위 상태 등의 다른 동작을 시행 했을 때의 상태와 비교 분석할 수 없었다는 점을 들 수 있다. Lumbar intervertebral disc herniation is a disease mainly occurred by degenerative changes in the lower lumbar intervertebral disc or annular tear due to external force, which causing neurological symptoms by compressing the meridian or nerve root. In this study, the correlation between lumbar malposition and intervertebral disc herniation was investigated to help understand the low back pain mechanism of intervertebral disc herniation patients appearing in clinical fields. Among the patients who visited Gwangju Jaseng Oriental Medicine Hospital from January 2019 to January 2021, Cobb's angle was measured in AP view and lateral view, the number of displacements was scored by listing categories defined by The Korean Society of Chuna Manual Medicine for Spine and Nerves. The degree of lumbar intervertebral disc herniation was expressed as a percentage according to the method of Kato, etc., and the correlation between each factor was analyzed. As the result of this study, MRI herniation index showed significant positive correlation in L4-L5 level but there was no significant difference in L5-S1 level. LAT curve and MRI herniation index had no correlation in L4-L5 level, but there was significant negative correlation in L5-S1 level. Malposition score and MRI herniation index had significant positive correlation in L5-S1 level, whereas there was no correlation in L4-L5. As a limitation of the study, the possibility of bias in selecting subjects can be considered as it was conducted through a retrospective research, targeting data from single patients who visited Gwangju Jaseng Oriental Medicine Hospital. In addition, since only the image data of X-ray and MRI were subjected, the actual patient's posture could not have been considered, and it could not be compared and analyzed with other movements such as standing and sitting.

요추 척추관 협착증 환자에서 동반된 경추 척추관 협착증: 자기공명영상 소견 분석

박성희 인하대학교 대학원 2011 국내석사

목적: 퇴행성 요추 척추관 협착증 환자에서 동반된 경추 척추관 협착증의 발생 빈도와 예측인자 그리고 자기공명영상 소견의 특성을 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: 이 연구는 60세 이상에서 요통, 요신경근통, 신경성 파행과 같은요추 척추관 협착증이 의심되는 증상이 있어 요추 자기공명영상 검사를 시행한 환자를 대상으로 하였고, 외상, 종양, 감염이 있는 경우와 수술 기왕력이 있는 환자는 대상에서 제외하였다. 2011년 1월부터 3월까지 총 140명의 환자가 연구에 포함되었다. 자기공명영상 소견은 두 명의 영상의학과 의사가 의견 일치 하에 요추 및 경추 척추관 협착증의 중증도를 분석하고, 스피어만 순위 상관계수를 통하여 요추와 경추 척추관 협착증의 중증도 사이의 연관성을 알아 보았다. 요추 척추관 협착증의 중증도는 마미(cauda equina)의 분리된 정도에 따라, 경추 척추관 협착증의 중증도는 뇌척수액 공간이 좁아진 정도에 따라 각각 네 개의 등급으로 나누었다. 경추 척추관 협착증의 위험인자라고 추정되는 요추 척추관 협착증의 유무, 요추 척추관 협착증의 중증도, 요추 정렬 이상, 요추 척추관 협착증이 있는 분절의 개수, 나이, 성별에 대하여 카이제곱검정을 하였다. 결과: 요추 척추관 협착증의 중증도는 경추 척추관 협착증의 중증도와 의미있는 관계를 보였다(p <0.001). 총 140명의 환자 중에서 79명(56.5%)은 요추 척추관 협착증이 없었고, 61명(43.5%)은 요추 척추관 협착증이 있었다(1 등급, 5.7%; 2 등급, 21.4%; 3 등급, 16.4%). 42명(30.0%)은 요추와 경추 모두 척추관 협착증이 있었다. 경추 척추관 협착증은 요추 척추관 협착증이 있는 환자군(42 of 61, 68.9%)에서 요추 척추관 협착증이 없는 환자군(27 of 79, 34.2%)보다 많았다(p <0.001). 2 또는 3 등급 경추 척추관 협착증은 2 또는 3 등급 요추 척추관 협착증 환자군(15 of 53, 28.3%)에서 0 또는 1 등급 요추 척추관 협착증 환자군(8 of 88, 9.2%)보다 더 흔했다(p = .003). 요추 척추관 협착증이 있는 위치의 개수가 두 개 이상인 환자군(10 of 31, 32.3%)에서 한 개 이하인 환자군(13 of 109, 11.9%)보다 2 또는 3 등급 경추 척추관 협착증이 흔했다(p = 0.007). 요추 정렬 이상, 나이, 성별은 경추 척추관 협착증이 있는 환자군과 없는 환자군에서 통계학적으로 의미 있는 차이를 보이지 않았다(p = 0.932, 0.156, 0.236, respectively). 결론: 퇴행성 요추 척추관 협착증 환자에서 동반된 경추 척추관 협착증의 빈도는 의미 있게 높았고, 요추 척추관 협착증의 중증도 및 요추 척추관 협착증이 있는 분절의 개수가 경추 척추관 협착증의 의미 있는 예측인자였다.

退行性 脊椎症에 대한 韓醫學的 考察 : 腰椎脊椎管狹窄症을 중심으로

박한솔 경희대학교 대학원 2020 국내박사

Objectives : The purpose of this study to prove the effect of korean medical treatment on the Lumbar Spinal Canal Stenosis(LSCS). One step further, this study also will introduce a perspective of LSCS in korean medicine. Methods : I analyzed the medical records of 222 patients who received admission treatment at Mokhuri Neck and Back Hospital from January 2017 to December 2019. Also this study used the way of examining various Chinese medical classics including Huangdineijing(黃帝內經) and related materials. Results and Conclusion : By analyzing the visual analog scale(VAS) and the oswestry disability index(ODI) there was significant difference between admission and discharge date. According to Shenzhugu(腎主骨) theory, rejuvenating Kidney can be helpful for treating LSCS. Kai-He-Shu(開闔樞) theory can be applied to treat LSCS by releasing Yangqi(陽氣) which isolated into Shaoyin(少陰). Taiyang(太陽) can be applied to extension muscles, Yangming(陽明) can be applied to flexion muscles, Shaoyang(少陽) can be applied to rotation muscles. The healer must have love and Ren(仁) mind which originated form Confucius, Mencius, Bible when treating LSCS. According to Shaoyangzhugu(少陽主骨), tendons and ligaments are an important part of LSCS which can makes the body's movement unstable. Ganzhujin(肝主筋) is the concept of breathing life into the body and protect the organs in the body. Liver can restores and stores Blood(血) as a source of strength. So the healer can use this concept when treats LSCS. Neurogenic claudication can be considered as Damp(濕), Qi(氣), Wind(風), Blood Stasis(瘀血), Kidney Deficiency(腎虛) Lumbago according to Donguibogam(東醫寶鑑)'s ten Classes Lumbago. The Eight Extra Meridians(奇經八脈), Extraordinary Organs(奇恒之腑), Back Point(背兪穴) and Front Point(腹募穴) can be applied to treat LSCS. In case of chuna treatment for LSCS, the healer can use relaxative chuna which can relax Back Muscles(太陽經筋), Side Muscles(少陽經筋) and Front Muscles(陽明經筋). Herbal medicine for LSCS contains Sorbus Commixta, Geranium Thunbergii, Achyranthis Radix, Cibotii Rhizoma, Acanthopanax Sessiliflorum Seeman, Eucommiae Cortex, Rehmanniae Radix Preparat, Saposhnikovia Radix, Angelica Pubescens Maxim, Atractylodis Rhizoma White and Carthami Flos. This can help maintaing balance between Fire(火) and Water(水) by inhibiting the action of excessive Ministerial Fire(相火). LSCS should not be the subject of treatment itself. Loosening and strengthen the stiff muscles and ligaments around the spine can reduce inflammation and recover nerves. In order to recover from the neurogenic claudication, the healer should properly teach patients the ankle, knee, hip, pelvic exercises and the walking exercise. The more serious the LSCS is, the higher the risk of recurrence. So all the patients should minimize the recurrence risk through life-long management. Completely overcoming LSCS is very difficult. So it is important to have a mind that accompanies LSCS like a part of the body. If Damp(濕) is not digested and muscle strength is not transmitted well by fat concentration around the spine muscles, it may limit the treatment of LSCS. There are three principles in the LSCS treatment. The first is to be more carful when the symptoms are good. Second, the spine doesn't tell a lie. Third, patients should not do intensive activity on the body.

복부 브레이싱 방법이 포함된 척추 안정화 운동이 만성 요통 환자의 요추 전만 각도, 신전 근력, 기능 및 통증에 미치는 영향

박시원 한국체육대학교 대학원 2020 국내박사

본 연구는 만성 요통 환자들에게 24주간 복부 브레이싱 방법이 포함된 척추 안정화 운동의 적용 후 요추 전만 각도와, 요추의 신전 근력, 기능, 그리고 통증에 미치는 영향에 대해 평가하기 위하여 실시되었다. 이를 위해 서울시 강남구 소재 N병원 메디컬 트레이닝 센터에 내원한 만성 요통 환자를 대상으로 평가하였다. 연구에 참여한 67명의 환자들은 무작위 배정을 통해 복부 브레이싱 방법이 포함된 척추 안정화 운동을 적용한 집단(N=33)과 척추 안정화 운동만 적용한 집단(N=34)으로 나누어져 24주간 주 2회 프로그램에 참여하였다. 재활운동 참가 전, 12주와 24주에 요추 전만 각도는 X선 촬영 후 Cobb‘s 각도 측정법을 사용하였으며, 요추 신전 근력은 0°-72°의 척추의 움직임 범위에서 12° 간격으로 Medx Lumbar extension machine(Medx 96, Ocala, FL, U.S.A)을 사용해 측정하였다. 통증 수준은 시각적 상사 척도(VAS)를 이용하였으며, 일상생활 활동 장애 지수 설문지를 사용하여 기능 평가를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 요추 전만 각도는 두 집단 모두 사전에 비해 사후에 증가하였다. 하지만 두 집단-간의 유의한 차이는 없었으며, 상호작용 효과도 나타나지 않았다. 2. 요추 신전 근력은 두 집단 모두 모든 각도(0°-72°)에서 사전에 비해 사후에 증가하였다. 그리고 측정 각도 60°와 72°에서 시기와 집단-간의 상호작용 효과가 나타났다. 3. 통증은 두 집단 모두 사전에 비해 사후에 개선되었다. 또한, 집단-간의 차이는 없었지만, 시기와 집단-간의 상호작용 효과가 나타났다. 4. 요추의 기능은 두 집단 모두 사전에 비해 사후에 개선되었다. 또한, 두 집단-간의 차이는 물론 시기와 집단-간의 상호작용 효과도 나타났다. 하지만 요추 전만 각도의 범위는 통증 및 요추 기능에 영향을 미치지 않았다. 이상과 같은 결과를 종합해 볼 때, 복부 브레이싱 방법이 동반된 척추 안정화 운동은 척추 안정화 운동만 실행하는 것에 비해 요추의 신전 근력, 통증 및 기능에 있어 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 만성 요통 환자들의 증상과 기능의 개선을 위해 복부 브레이싱 방법이 동반된 척추 안정화 운동을 하는 것을 권장한다. Decreased lumbar lordosis angle is known to be the cause of chronic low back pain(CLBP), and the muscle imbalance of the trunk results in an increase in the posterior tilt of the pelvis and a decrease in lumbar lordosis angle. Therefore, this study evaluated the effects on lumbar lordosis angle, extensor muscle strength, function, and pain after spinal stabilization exercise with abdominal bracing to patients with CLBP. This study evaluated patients with CLBP who visited the medical training center of N Hospital(Nonhyeon-dong, Gangnam-gu, Seoul, Korea). The 67 patients who participated in this study were divided into a group that applied the spinal stabilization exercise with the abdominal bracing(N=33) and a group that applied only the spinal stabilization exercise(N=34) and participated in the program twice a week for 24 weeks. Evaluation of the study was performed pre, post 12 weeks, and post 24 weeks. For evaluation, the lumbar lordosis angle was measured using Cobb's angle measurement method through X-ray imaging of the lumbar spine, and the static isometric muscle strength of the lumbar extensors was measured at 12° intervals in the range of 0°-72° spine using a Medx Lumbar extension machine(Medx 96, Ocala, FL, U.S.A). Pain and function were evaluated using a visual analog scale(VAS) and a Korean version of Oswestry disability index(K-ODI). The results of this study are as follows; First, Lumbar lordosis angle were increased in both groups compared to the pre-evaluated. However, there was no significant difference between two groups and no interaction effect was observed. Second, Lumbar extension muscle strength has increased in both groups at all angles(0°-72°) compared to the pre-evaluated. And the effect of the interaction between period and group was observed at 60° and 72°. However, there is no significant difference between two groups at all angles. Third, Pain was improved in both groups compared to the pre-evaluated. Also, the interaction between period and group was observed. However, there is no significant difference between two groups. Finally, In the evaluation of the lumbar function, both groups improved compared to the pre-evaluated. In addition, it was possible to show a significant difference between two groups, and the interaction effect between period and group was also shown. However, the range of lumbar lordosis angle did not affect pain and lumbar function. Therefore, the conclusion of this study is that spinal stabilization exercises increase the lumbar lordosis angle for patients with CLBP, and spine stabilization exercises involved abdominal bracing was effectively more than only spinal stabilization exercise on the lumbar extensor muscle strength, pain, and function. These results of this study suggest that spinal stabilization exercise involved abdominal bracing is recommended in order to improve the symptoms and function in patients with CLBP.

추나요법(推拿療法)에 의한 요추(腰椎)디스크질환의 치료효과 연구 : 추나요법, 침치료, 한약, 하지요동법 등의 복합치료에 대한 연구

장무호 동방대학원대학교 2011 국내박사

요추 단순 방사선촬영 측면 영상의 딥러닝을 활용한 자동 분할과 요추 전만각 및 척추 압박률 측정

김우석 가천대학교 대학원 2023 국내석사

이 연구의 목적은 요추의 측면 단순 방사선촬영 영상을 분할하고, 분할된 척추 데이터를 기반으로 척추 정렬 지표 중 하나인 요추 전만각과 척추 압박률을 측정하는 알고리즘을 개발하는 것이다. 총 798명의 측면 요추 X 선 영상을 수집하였다. 이 중 510장은 훈련 세트(training sets), 128장은 훈련 과정에서 성능을 검증하는 검증 세트(validation sets), 160장은 훈련이 완료된 후 모델의 성능을 검증하기 위해 훈련에 사용되지 않은 테스트 세트(test sets)로 사용되었다. 요추 영역 분할을 위해 U-Net 모델을 활용하였다. 피어슨 상관관계 분석(Pearson correlation analysis)과 급 내 상관계수(intra-class correlation coefficient, ICC) 분석을 통해 프로그램의 성능을 검증하였다. 딥 러닝을 기반으로 분할된 요추 영역에 대하여 요추 전만각과 척추 압박률을 측정하는 컴퓨터 보조 진단(computer-aided diagnosis, CAD) 알고리즘을 개발하였다. U-Net 모델을 활용한 요추 분할 결과 평균 정밀도는 92.71±0.05%, 평균 민감도는 90.35±0.08%를 보였으며, 평균 다이스 계수(Dice similarity coefficient)는 91.28±0.06%의 결과를 나타냈다. 신경외과 전문의가 수동으로 분할한 척추 영역 데이터를 기반으로 계산된 요추 전만각과 척추 압박률과 훈련된 척추 분할 모델에서 예측된 데이터로 계산한 요추 전만각과 척추 압박률을 비교 분석하였으며, 피어슨 상관관계 분석 결과 요추 전만각에 대한 상관계수는 0.92(p<0.01)이고, 척추 압박률은 0.92(p<0.01)로 확인되어 강한 상관관계가 있음을 검증했다. Bland-Altman 분석을 통한 측정값들의 유사도도 대부분의 값들이 95% 신뢰구간에 위치하여 높은 유사도를 보여주었다. 또한 ICC 통계 평균 측정 결과 요추 전만각의 경우 0.96(95% CI=0.93-0.97, p<0.01), 척추 압박률의 경우 0.95(95% CI=0.92-0.97, p<0.01)로 확인되어 통계적으로 유의미한 신뢰성을 보였다. 요추 측면 단순 방사선촬영 영상을 딥러닝으로 분할하는 모델을 훈련한 결과 우수한 성능을 얻을 수 있었다. 그리고 이 모델로 분할된 데이터를 활용한 요추 전만각과 척추 압박률을 측정하였을 때 높은 신뢰도를 보여주었다.

요추부 불안정성을 가진 요통환자의 요추부 안정화 운동과 둔근 강화 운동이 통증, 기능장애 및 심리사회수준에

전지혜 대전대학교 보건의료대학원 2017 국내석사

본 연구는 요추부 불안정성 가진 만성요통 환자를 대상으로 요추부 안정화 프로그램과 둔근 강화 운동 프로그램의 효과를 비교하기 위해 통증수준, 요통기능장애수준, 심리사회적 수준 차이를 알아보고자 실행하였다. 대상자는 만성요통을 가진 53명 중 요추부 불안정성 5가지 항목으로 요추부 불안정성을 가진 환자 분류하였다. 요추부 불안정성을 가진 대상자는 총 28명으로 요추부 강화운동군 15명과 둔근 강화운동군 13명이 연구에 참여하였다. 두 군 모두 각 군에서 시행된 운동 프로그램은 총 40분이고, 주당 2회 총 4주에 걸쳐 실시하였다. 요추부 안정화 프로그램과 둔근 강화 운동 프로그램의 효과를 비교하기 위해 통증수준, 요통기능장애수준, 심리사회적 수준 차이를 평가하였다. 요통 수준에서 중재 후 요추부 강화운동군에서 유의한 차이가 있었으나(p<.05), 두 군 간에 차이는 없었다(p<.05). 요통기능장애수준에서 두 군 모두 중재 후 유의한 개선이 있었으며(p<.05), 요추부 강화운동군에 비해 둔근 강화운동군이 더 유의한 차이를 보였다(p<.05). 심리사회적 수준에서 요추부 강화운동군의 신체적 활동 특성(FABQ-Physical)과 FABQ 총점(FABQ-total)은 중재 한 후 유의한 차이를 보였다(p<.01). 본 연구를 통하여 요추부 불안정성이 있는 요통환자의 기능장애 수준의 개선을 위해 요추부 안정화 운동 보다 둔근 강화 운동이 더 유용하다는 것을 알게 되었다.

한국 성인의 요추부에서 피부, 가시끝인대, 황색인대 그리고 경막간 거리의 자기공명영상적 계측과 분석

남상구 順天鄕大學校 2007 국내박사

목적 : 피부에서 황색인대까지의 거리, 경막외강의 두께 등은 척추부위에 대한 여러 가지 수술 및 시술에 있어서 매우 중요한 정보이다. 현재까지 대부분의 연구에서는 임상적인 시술과정을 통해서 거리를 측정하고, 이를 예측할 수 있는 변수들을 분석하는 연구가 진행되어 왔다. 그러나 이러한 방법은 시술자의 경험에 의해서 주관적으로 시행되기 때문에 정보의 정확성과 재현성이 부족한 단점이 있다. 본 연구의 목적은 고해상도의 다양한 영상이 기본적으로 제공되는 자기공명영상을 이용하여 요추부의 피부, 가시끝인대, 황색인대 그리고 경막 사이의 거리를 정확하게 측정하고, 재현성 향상을 위한 기준을 제시함에 있다. 또한 이를 바탕으로 각 구조물 사이의 거리와 상관관계가 있는 요인들을 파악하고, 특히 피부에서 황색인대까지의 거리에 대한 예측 가능 정도를 알아보고자 하였다. 방법 : 요추부에 특별한 해부학적인 이상이 없는 255명의 성인 남녀를 대상으로 하였다. 자기공명영상 시행 전에 체중, 신장, 허리둘레를 측정하였고, 이를 바탕으로 체질량지수, 체중/신장 비율, 체표면적을 계산하였다. 디지털영상 프로그램과 자기공명영상의 T1-강조 시상면영상을 이용하여 제1 요추에서 제1 천추까지 각각의 척추사이에서 거리를 측정하였으며, 측정 대상이 되는 요추의 척추수준에서 상부 척추뼈몸통의 앞쪽아래 모서리와 상부 척추 가시돌기의 가장 낮은 지점을 연결하는 가상선을 표시한 후, 이 가상선상에서 황색인대로부터 경막까지의 거리(FD), 가시끝인대에서 황색인대까지의 거리(LF), 피부에서 가시끝인대까지의 거리(SL) 및 피부에서 황색인대까지의 거리(SF)를 측정하였다. 측정된 거리를 분석하고 나이, 체중, 신장, 허리둘레, 체질량지수, 체중/신장 비율, 체표면적과의 연관성을 파악하기 위해서 상관분석을 시행하였으며, 피부에서 황색인대까지의 거리와 가장 높은 상관관계를 보이는 변수를 이용하여 회귀분석을 시행하였다. 결과 : SF는 SL, LF와 유의한 양의 상관관계를 보였으며(P < 0.001), 그중에서 SL과의 상관관계가 더 높았다. 모든 남녀 및 모든 요추수준에서 공통적으로 SF와 SL이 체중, 허리둘레, 체질량지수, 체중/신장 비율, 체표면적과 유의한 양의 상관관계를 보였고(P < 0.001), 그중에서도 체중/신장 비율과 가장 높은 상관관계를 보였다. 체중/신장 비율과 SF에 대한 회귀모형의 결정계수는 남자는 0.399-0.537이었고(P < 0.001), 여자는 0.446-0.527이었다(P < 0.001). 결론 : 높은 해상도와 다양한 영상 정보가 제공되는 자기공명영상을 이용하면 요추부에 대한 정확한 거리 측정이 가능하며, 모든 요추수준에서 동일하게 척추뼈몸통의 앞쪽아래 모서리와 가시돌기의 가장 낮은 지점을 연결하는 가상선을 표시하여 거리를 측정하는 방법을 사용함으로써 재현성을 높일 수 있었다. 요추부의 피부에서 황색인대까지의 거리(SF)에 가장 많은 영향을 미치는 부분은 피부에서 가시끝인대까지의 거리(SL), 즉 피하지방 및 연부조직의 두께였다. SF는 체중, 허리둘레, 체질량지수, 체중/신장 비율, 체표면적과 상관성이 있었으며, 특히 체중/신장 비율과의 상관성이 가장 높았다. 요추부에서 체중/신장 비율을 이용하여 남자는 39.9%-53.7%, 여자는 44.6%-52.7% 수준에서 SF의 변화를 예측할 수 있었으나, 임상적인 적용을 위해서는 충분하지 못하므로, 더 높은 설명력을 가진 변수의 개발 및 연구가 필요하다고 생각한다. Background: Distance from skin to ligamentum flavum and thickness of epidural space in lumbar vertebral region are important information for spine surgery and procedures. Recently, most of studies was performed with practical procedures and suggested the weight, weight/height ratio, body mass index and body surface area as predicting factors. However, these methods do not have enough accuracy and reproducibility. Author measured the distance between skin, supraspinous ligament, ligamentum flavum and dura mater using magnetic resonance image (MRI) and analyzed the correlations and regressions among variables. Methods: 255 adults without specific anatomical abnormalities were included in this study. Weight, height, waist were obtained and body mass index (BMI), weight/height ratio (W/H ratio), body surface area (BSA) were calculated. The distances were measured with MR T1-weighted sagittal image and digital imaging program. The distance from ligamentum flavum to dura (FD), distance from supraspinous ligament to ligamentum flavum (LF), distance from skin to supraspinous ligament (SL), distance from skin to ligamentum flavum (SF) in each lumbar vertebral level were measured. The measured data were compared by repeated measures ANOVA in each distance group and sex. Correlations and regressions among variables were analyzed. Results: SF had more correlation with SL than LF. The significant correlation with SF was found in weight, waist, BMI, W/H ratio, BSA at all lumbar vertebral level of male and female (P < 0.001), and the highest in W/H ratio. The correlation coefficients of determination for SF and W/H ratio was 0.399-0.537 in male, 0.446-0.527 in female (P < 0.001). Conclusions: The accuracy and reproducibility for measurement of distances were increased by using MRI. Distance from skin to ligamentum flavum was mainly determined by the thickness of subcutaneous tissue. Weight, waist, BMI, BSA and, especially, W/H ratio were predicting factors for distance from skin to ligamentum flavum in lumbar vertebral region.