의학 발달로 현대 사회가 점차 노령화 되면서 퇴행성 골관절염과 척추질환은 고령화 사회에서 발생하는 대표적인 질환일 것이다. 이처럼 퇴행성 척추 질환에 대한 의학적 수요와 관심이 증대되고 있다. 이러한 수요에 발 맞추어 척추 질환 치료를 위한 의학 기술 또한 눈부시게 발전하고 다양해지고 있으나 일반인은 물론 의료인의 이에 대한 인식과 정보가 부족한 것이 현실이다. 이에 최근 발전하고 있는 척추분야의 전반을 간략하게 소개한다.
비수술적치료과 최소 침습수술
1. 경막외 카테터등을 이용한 비수술적 치료
신경성형술로 알려져 있는 경막외 카테터를 이용한 치료는 척추에 가느다란 관을 넣고 유착된 신경을 떼어내면 염증이 가라앉아 통증이 줄어든다는 치료인데, 효과에 대해서는 회의적인 의견들이 전문가들 사이에서 많다. 하지만 건강보험이 적용되지 않아 척추 병원들은 앞다퉈 신경성형술을 도입하고 홍보하고 있는 실정이다. 그러나 시술의 효과가 불분명하다는 주장도 나오고 있고, 또 통증을 줄여 주기만 할 뿐, 근본적인 치료방법은 될 수 없다는 지적도 적지 않다. 이에 대한 의학적으로 치료 효과가 확증되기까지는 시간이 더 필요하지 않나 생각된다.
2. 내시경 수술 및 미세 침습수술
추간반 탈출증 및 척추 협착증에서는 약 10년 전부터 내시경 과 미세 튜브를 이용한 다양한 미세 침습 척추 수술이 시행되어 오고 있다. 미세 침습 수술은 수술흔적을 적게 남기고 수술후 환자의 회복이 빠르며 입원기간을 짧게 해주는 장점이 있으며 때때로 전신마취를 피할 수 있게 한다. 최근에는 척추 고정술도 피부를 적게 절개하거나 몇 개의 작은 구멍만 남기면서 할 수 있게 되었다. 하지만 이러한 미세 침습수술에도 여러 가지 불안요소가 있다. 수술이 제한된 공간에서 이루어지므로 탈출된 디스크를 충분히 제거하지 못하거나 불안정이 복잡하고 심한 척추협착증의 경우 증상을 호전 시키는데 어려움이 있어 재수술 빈도의 증가, 높은 의료비등의 문제점 있다. 수술하는 의사가 충분한 경험이 필요하다는 것이 또한 중요한 사실이다
새로운 테크놀로지의 발달
1. 인공디스크 치환술
더 이상 인공디스크는 새로운 기술은 아니다. 현재 척추분야에 인공 디스크는 약 10년 전부터 상용화되어 널리 쓰여지고 있다. 인공 디스크치환술의 적응증은 비교적 젊은 연령의 환자중 디스크 전 절제술이 필요한 환자에서 시행되며 고령의 환자 척추의 퇴행성 변화가 있는 경우, 전신질환이 심하거나 골다공증, 스테로이드 복용자, 당뇨, 과체중환자 등은 금기증으로 알려져 있다. 이러한 경추부 및 요추부 인공 디스크 치환술 이후 운동성이 유지되는 좋은 중단기 결과는 여러 국내외 논문을 통하여 입증되었다.
하지만 이러한 인공디스크의 사용에도 몇몇 문제점이 밝혀지고 있는데 가장 흔한 문제점이 짦은 기간내에 수술 부위의 골 유합이 이루어져 그 관절기능이 상실하는 것이다. 또한 여러가지 이유로 인해 삽입된 인공디스크를 제거해야 하는 경우 재수술이 어렵다는 것이 또한 풀어야 할 숙제이다. 향후에는 생체공학 및 재료공학 발달로 이런 단점이 해결된 인공 디스크가 개발될 전망이다.
2. 척추 방사선 수술
방사선을 이용한 무혈수술은 뇌종양 및 뇌혈관분야에서 수십년전부터 이미 광범위하게 적용되고 있다. 척추분야의 방사선수술도 10여년 전부터 제한적으로 적용되어 왔으나 최근 노발리스 TX나 사이버나이프 등 새로운 방사선 수술 기계들이 소개 되면서 각광을 받고 있다. 기본적인 원리는 기존의 방사선치료가 넓은 인체조직에 방사선이 조사하는 방법과 달리 환부에 집중적으로 방사선을 전달하여 더 짦은 치료 시간으로 환자가 받는 전체 방사선량을 줄이면서 효과적으로 병변을 치료 할 수 있게 되었다. 이러한 척추 방사선 수술는 전이성 악성 종양부터 양성 종양, 척수 혈관질환까지 그 적용 범위가 점차 확대 되고 있다.
3. 네비게이션 시스템을 이용한 척추 수술
초기에 군사 목적으로 탄생한 컴퓨터 네비게이션 기술은 현재 의료계에서도 다양하게 적용되고 있으며, 수년전부터 인공관절 부문에서, 최근에는 척추관련 수술에 한해 네비게이터(컴퓨터 항법 장치)가 이용되고 있다. 척추 네비게이터(컴퓨터 항법 장치) 수술은 정확한 척추 수술을 가능하게 하며 수술 실패 위험을 최소화, 후유증 예방을 극대화하고, 불안정 척추를 고정하는 수술을 할 때 주변 신경을 손상시킬 수 있는 오차 한계를 최소화시키는데 큰 도움을 준다. 기존의 수술이 육안이나 2차원적인 영상에 의존해왔기 때문에 의사의 척추 해부에 대한 지식과 수술경험에 의존할 수밖에 없었는데 비해, 네비게이터의 경우 수술 전 환자의 척추를 컴퓨터 단층사진(CT)이나 자기공명영상(MRI) 사진을 찍어 입력한 뒤 이를 3차원 입체 영상으로 분석, 수술시 위치나 방향, 깊이 등을 알려줘 수술 경로를 정확히 안내한다. 정밀한 수술이 가능하다는 것 이외에 불필요한 방사선 노출을 최소화하고, 짧은 시술 시간의 장점으로 컴퓨터를 이용한 척추 네비게이션 수술은 앞으로 각광받는 치료법이 될 것이다.
4. 로봇 척추 수술
국내에서는 2005년 처음으로 수술용 로봇 (다빈치)이 들어와 첫 로봇수술이 성공적으로 이뤄졌으며, 이후 6년간 35대의 수술로봇이 도입돼, 전국의 대학병원, 대형병원이 앞다퉈 수술로봇을 연구하고, 임상에 적용하고 있다. 로봇수술건수 또한 기하급수적으로 늘어나 작년 한해만 5000건의 외과수술이 로봇에 의해 시행된 바 있다. 최근에는 인공관절 수술 로봇 국산화에 성공하였고 수술영역도 주요 분야인 복강경분야 머물지 않고, 뇌, 이비인후과 등 새로운 영역으로 발전할 것으로 예상된다. 척추분야의 경우도 현재 초기 단계이지만 활발한 연구가 진행중 이다.
생체 공학 및 줄기세포 치료의 발달
1. 척수손상치료
황우석 사태 이후 불거진 줄기세포 논란은 점차 확산되는 추세이다. 현재 줄기세포 유래 세포치료제는 2009년 미국 FDA (식약청)에서 처음으로 척수손상치료제의 임상시험 승인을 허가한 이래 많은 기관에서 실명증, 심혈관질환, 당뇨병 및 뇌질환등에 대하여 치료제 개발이 진행되고 있는 상황이다. 특히 그간 대부분의 척수손상에 대한 줄기세포 연구는 쥐를 이용한 연구가 많았지만, 흰쥐의 경우 일부 자발적 회복이 가능한 것으로 알려져 있어 좀 더 인간과 유사한 고등동물을 통한 줄기세포의 치료효과 규명이 필요했다. 최근 사람의 제대혈 줄기세포를 이용해 척수 손상을 당한 개를 치료하는 데 성공한 연구 결과를 발표하였으며 또 다른 연구에서는 척수손상에 의해 발생하는 만성적인 신경병증 통증을 배아줄기세포에서 분화된 신경세포의 이식을 통해 치료할 수 있다는 가능성도 제시하였다. 하지만 현재 척수손상을 위한 줄기세포 치료제는 임상시험 단계에 있으며 의약품으로 허가를 획득한 경우는 없다.
2. 추간반 재생치료
척추디스크가 퇴화되면 이를 구성하는 세포가 손실되면서 수분과 결합, 척추에 가해지는 충격을 흡수하는 분자인 프로테오글리칸 생산능력이 저하되고 결국엔 디스크가 손상돼 통증을 유발하게 된다고 알려져 있다. 미연구자들은 최근 척추디스크에는 휴면상태의 줄기세포가 존재하며 이를 일정한 조건에서 자극을 주어 활성화시키면 퇴화되거나 손상된 디스크를 재생시킬 수 있다고 주장하면서 디스크 속에서 휴면 중인 줄기세포를 활성화시키면 프로테오글리칸을 재생하거나 그 수를 늘릴 수 있을 것이라 설명했다.
이러한 연구들은 근거로 최근 퇴행성 디스크 질환에 줄기세포가 주목받고 있다. 하지만 암 유발 가능성 등의 문제점이 있기 때문에 현재로서는 실험 수준에 머물러 있다. 앞으로 손상된 디스크를 기계적으로 복원할 것인가 아니면 생체학적으로 재생할 것인가가 디스크 질환 치료의 분수령이 될 것이다.
3. 골생성 골유합 촉진을 위한 유전공학을 이용한 신약
생체내 골생성에 관여하는 여러 물질들이 최근 유전공학의 발달로 체외에서 합성되고 생산되어 골다공증환자나 골유합을 필요로 하는 척수수술에 쓰여지고 있다.
기존의 골다공증 치료제들은 약해진 뼈가 더 이상 약해지지 않도록 뼈 강도를 높이는데 초점을 맞췄다. 이들 비스포스포네이트 계열 치료제들은 골 흡수억제제로서 골 흡수를 억제하여 골 소실의 진행을 막고 골밀도를 증가시켜 골절을 예방하는 특징을 가지고 있다. 하지만 최근 개발된 주사형 골다공증의 치료제인 테리파라타이드는 부갑상선 호르몬 제제로 근본적으로 뼈의 생성을 촉진하여 골절을 예방하는 제제이다. 또한의 신약인 뼈형성 단백질 (bone morphogenic protein) 는 미국에서 클론화한 골유도인자인데 현재까지10정의 단백질을 클론화하고 있다. 뼈형성 단백질 에 의한 골형성은 먼저 연골을 유도하고 그 후 골이 되는데, 이것은 대퇴골 등 장축방향으로 신장하는 골격에 특징적이다. . 이 골형성단백질은 사람의 뼈(골)를 치유하는 속도를 획기적으로 단축시키는 성장인자로 치과 질환, 척추질환 및 골결손 환자를 빠르게 치료하는 용도로 사용된다.
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