소아의 손가락 골절 및 치료

(운동하다가 농구공에 부딪혀서 새끼 손가락 통증으로 내원한 11세 여아)

 

오늘은 소아 골절에 대해 이야기를 해보고 공부해 볼까 합니다. 일단 골절은 진단이 쉽기도 하고 어렵기도 한데요. 

 

명확한 골절만큼 쉬운 것도 없지만 일명 금이 갔다고 하는 미세골절은 x-ray를 찍었을 때  애매할 때가 많습니다. (CT를 찍어보면 좋은데 처음부터 CT를 바로 찍지는 않으니깐요)

 

부위가 미세골절이 있어서 크게 상관없는 부위는 고정만 해놓아도 저절로 좋아지지만 적극적인 치료가 필요한 곳이라면 미세골절을 놓친 경우에 문제가 가끔 되기도 합니다. 

 

많이 의심되는 경우에는 부목고정 (splint)를 꼭 하고 3-4일 후에  다시 한번 x-ray를 찍어보면 그제서야 x-ray 상 벌어지는 경우가 있습니다. 

 

자동차 유리랑 비슷하죠 조금 금이 가있으면 잘 안 보이다가 자꾸 운행을 하다보면 유리가 벌어지게 되고, 그제야 눈에 잘 띄는 것과 같은 원리입니다. 

 

만 10세 여아가 농구하다가 농구공에 손가락을 다쳐서 왔는데요. 붓고 통증이 있어서 내원했습니다.

좌측손에는 자세히 보면 골절라인이 있는데 얼핏봐서는 보이지 않습니다. 작은 사진은 비교용 (우측손) 대각선으로 찍은 사진 및 측면에서 찍은 사진은 골절 라인이 선명하게 보이네요.

제 조카 x-ray 사진이네요. 부목고정중인데 일명 green stick fracture이네요

성장판이 약간 애매모호 하긴 한데 관절면(articular surface)를 침범하지는 않아서 그대로 고정 후 경과 관찰 중입니다.

 

오늘은 소아에서 발생한 골절에 대해 알아보겠습니다.  

 

제 이웃분의 블로그에 이 논문이 올라와 있어서 저도 한번같이 리뷰해 볼까 합니다. (mallet fracture 환자분 리뷰도 해야 하는데 빨리해보겠습니다.)

 

서론

근골격계 외상은 소아에서 흔하게 응급실로 내원하게 되는 질환 중에 하나입니다. 

 

남아에서 더 흔하게 발생하며, 4세 이하 소아에서 근골격계 외상은 그 이상의 연령보다 약 1.5배 정도 높습니다.  상지의 손상이 하지보다 더 많이 발생하며, 외부 활동이 많은 봄과 여름에 좀 더 호발합니다.

 

발달 중에 있는 소아 근골격계 외상은 성인과는 조금 다른 임상증상 및 영상학적 검사 소견을 보이며, 나이에 따라 외상의 위치, 손상의 범위 및 양상이 다양합니다.

 

소아는 골절의 치유와 뼈의 재형성 과정이 일반적으로 성인보다는 빠르며, 이 과정에서 외상 후 변형이 성인보다 더 잘 교정되는 특징이 있습니다. 

 

또한 뼈의 성장 및 골화가 진행 중으로, 뼈와 연부 조직의 특성이 성인과는 다르기 때문에 골절 및 합병증 양상도 성인과는 구분이 됩니다. 특히 소아는 성장판의 손상이 있을 수 있기 때문에, 뼈 성장의 장애가 합병증으로 동반될 수 있습니다.

 

불완전 골절 (Incomplete Fracture)
 

소아의 뼈는 성인보다 부드럽고 탄력성이 있기 때문에 피질골 (cortical bone) 의 완전한 결손을 동반하지 않는 불완전 골절 (incomplete fracture)이 발생할 수 있습니다. 

 

불완전 골절의 종류로는 소성변형(plastic deformity), 생나무 골절(greenstick fracture), 죔쇠 골절/융기 골절 (buckle fracture or torus fracture) 등이 있습니다.

 

1. 소성 변형 (plastic deformation)
 

 

뼈가 가지고 있는 탄성 한계보다 약한 외력이 가해졌을 때에는 뼈의 가역적인 변형이 일어납니다. 하지만 이 탄성 한계보다 큰 힘이 가해졌을 경우에는 힘이 가해진 반대 측 (tensile side, convex side)에 현미경적 손상이 발생하게 되고, 비가역적인 변화가 발생합니다.

 

이를 소성변형 (plastic deformation) 이라고 하며, 일반적인 골절과 달리 피질골의 파괴는 영상에서 보이지 않습니다. 소성변형은 아래팔이나 하지의 긴 뼈에서 가장 흔하게 볼 수 있습니다.

 

일반 촬영에서 뼈의 변형이 보이지만, 골절선은 보이지 않습니다. 플라스틱 봉이 약간 휜 것처럼 보인다고 생각하시면 됩니다. 

한쪽 ulnar bone은 plastic deformation, 다른 radius bone은 greenstick fracture이네요

2. 생나무 골절 (greenstick fracture)

생나무 골절 (greenstick fracuture)은 소성변형을 일으키는 힘보다 더 강한 외력이 가해졌을 때 발생하며, 외력에 의해 뼈가 구부러지고 힘이 가해진 반대 측에 골절이 생긴 것을 의미합니다. 
 

 

힘이 가해진 측 (concave side) 골절은 발생하지 않지만, 미세 손상과 소성변형은 동반된다. 

 

x-ray 촬영에서 피질의 한쪽 면에서만 골절이 보이며, 각 변형 (angulation)을 동반한다. (위에 그림1을 참조)

 

3. 죔쇠 골절(Buckle fracture)/ 융기 골절 (Torus Fracture)

긴 뼈에 축 방향으로 외력이 가해지는 경우, 피질골의 결손(disruption)이 발생하지 않은 상태에서 외력의 수직 방향으로 피질골의 융기가 발생할 수 있는데, 이를 죔쇠 골절 (buckle fracture), 혹은 융기 골절 (torus fracture)이라 부릅니다. 

 

요골 원위부의 골간단(metaphysis)과 골간(diaphysis)의 경계부에서 가장 흔하게 볼 수 있습니다. 

 

성장판 손상

소아 골절의 약 18%가 성장판 손상을 동반하는 것으로 보고되고 있는데, 성장판 손상은 뼈가 빨리 자라는 시기 (growth spurt) 에 잘 발생합니다. 

 

성장판은 뼈의 다른 부위나 인대, 힘줄보다 물리적인 힘에 취약하기 때문에 연부 조직보다 먼저 손상됩니다. 성인보다 두껍고 질긴 뼈 막은 성장판을 둘러싸면서 성장판을 보호하는 역할을 합니다. 

 

다양한 종류의 힘이 성장판 손상을 일으킬 수 있지만 성장판은 비틀림(torsion)이나 엇갈림(shear) 손상에 취약하며, 축 방향의 으깸 (crush) 이나 견인(traction)에는 상대적으로 강한 것으로 알려져 있습니다.

성장판은 조직학적으로 골단에서 골간단 방향으로 germinal zone, zone of differentiation, zone of proliferation, zone of hypertrophy, zone of prosvisional calcification으로 이루어져 있습니다.

 

zone of hypertrophy 와 zone of provisional calcification이 외력에 가장 취약한 부분으로 알려져 있습니다. 석회화가 이루어진 골간단에 가까운 부분은 상대적으로 손상에 강하기 때문에 성장판 손상은 zone of hypertrophy 혹은 zone of hypertrophy와 zone of provisional calcification의 경계 부위에서 가장 잘 발생합니다. 

 

성장판의 손상은 뼈 성장 장애의 예후에 따라 분류한 Salter-Harris 분류가 가장 널리 이용되고 있습니다.

 

손상의 예후를 예측할 때에는 성장판 손상의 분류뿐만이 아니라 손상 부위, 성장판의 해부학적 구조, 혈관 분포도 고려하여야 합니다. 

1형 Salter-Harris 골절은 성장판의 골절이 생겨 골간 단과 골단이 불리되는 손상이며, 손가락이나 발가락 뼈에서 가장 흔하게 발생합니다.

 

일반 x-ray에서는 전위 (displace)된 골단을 발견함으로써 진단할 수 있으나, 골단이 전위되지 않은 경우에는 성장판의 확장이나 단순한 연부 조직 부종만 보일 수 있습니다.

 

제2형 Salter-Harris 골절은 골절선이 성장판과 골간단에서 발생한 손상이며, 가장 흔하게 발생하는 유형이다. 요골 원위부, 경골과 비골의 원위부, 손가락이나 발가락뼈에서 잘 발생합니다.

일반 촬영에서 골간단(metaphysis)의 골절이 작을 경우 진단이 어려울 수 있는데, 세모꼴의 골간단 골절 파편 (corner sign) 이 보이면 제 2형 Salter-Harris 골절로 진단할 수 있습니다.

 

제1형 및 제2형 Salter-Harris 골절은 골단(epiphysis)에 가까운 germinal zone의 연골세포와 혈관의 손상을 동반하지 않아 예후가 좋은 편입니다.

 

제3형과 제4형 Salter Harris 골절은 골단에 골절이 발생한 경우로, germinal zone의 연골 세포와 혈관의 손상을 동반하기 때문에 제 1형과 2형 골절에 비해서 예후가 나쁩니다. - 연골을 침범한 경우라 외우시죠

 

제 3형 Salter-Harris 골절은 성장판과 골단(epiphysis)에 골절이 발생하나 골간단(metaphysis)의 골절은 동반하지 않습니다. (그림6)

제 3형 골절의 예후는 제 4형 salter harris 골절보다 양호합니다.

 

제 4형 Salter-Harris 골절은 골절이 골단의 관절면에서 시작하여 성장판을 가로지르고, 골간단(metaphysis) 까지 연장되며, 상완골과 경골 원위부에서 잘 발생합니다. (그림7참조)

제5형 Salter-Harris 골절은 성장판에 압박이 가해져 발생하며, 예후는 가장 좋지 않다. 

가장 드문 형태이나 성장판이 발생한 다른 형태의 Salter-Harris 골절에서도 제5형 골절이 동반되었을 것으로 추측하기도 합니다. 대퇴골 원위부나 경골 근위부에서 가장 흔하게 발생하며, 골간(epiphysis)의 골절과 동반되는 경우가 많습니다. 

 

초기 영상 검사에서는 정상이거나, 성장판의 협착(narrowing) 및 불규칙한 경계등의 소견이 보일 수 있습니다. (그림8참조)

발견이 매우 어려워 손상 기전을 염두에 두고 정상 측과 비교를 하면서 영상을 판독해야 하며, 영상 추적 검사를 추후에 했을 때 발견되는 경우가 흔합니다.

 

MRI 에서 fluid sensitive sequences 에서 성장판의 골절은 성장판 부위의 확장 및 증가된 영상 신호 강도를 보이며, 조영증강 영상에서 골절 부위의 성장판은 조영증강이 되지 않습니다.

 

3D gradient echo에서는 성장판의 고신 호강도가 소실되어 보일 수도 있습니다. 특히 골절 부위에 뼈막이나 인대, 힘줄, 근육과 같은 연부조직이 포착 된경우에는 성장판 조기유합 (premature physeal closure)과 같은 후유증의 발생 위험이 높기 때문에 주의 깊은 평가가 필요합니다. 

 

정복 후에 x-ray상 성장판의 넓이가 3mm 이상으로 확장되었을 경우에는 골절 부위에 연부 조직이 포착되었을 가능성을 의심해야 하며, 골절 부위 포착된 뼈 막은 MRI에서 저 신호 강도로 보입니다.

 

성장판 조기 유합은 성장판 골절에서 약 15%정도 발생하며, 손상 후 대략 3개월 정도에 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 치유기에 성장판을 가로지르는 뼈 다리 (bone bridge)를 형성할 수 있고, 성장판의 조기유합으로 인하여 뼈의 성장장애를 유발할 수도 있습니다.
 

 

x-ray 에서 성장판의 조기유합이 발생한 부분은 방사선 투과성(radiolucent)의 성장판 음영이 소실됩니다. (그림9A참조)

성장판의 중심 부분에서 조기 유합이 진행된 경우 일반 촬영에서 성장판의 모양은 컵 모양(cupped appearance) 으로 변형되어 유합이 발생된 부위의 골단 및 성장판이 골간단 부위로 돌줄되는 모양을 보이며, 사지 길이의 차이를 동반하는 경우가 많습니다. 
 

 

성장판 주변부에서 유합이 발생하는 경우에는 뼈 성장 속도의 차이로 인하여 각 변형을 일으키게 됩니다.

 

bone bridge(한국어로 뼈 다리라고 적어놔서 한참 생각했습니다. 뼈 다리는 뭐지?) 는 MRI에서 저 신호 강도 혹은 골수와 비슷한 신호 강도를 보입니다. (그림 9b의 화살표) 

 

특히 3차원 지방 억제 양자 밀도강조영상이나 지방억제 T2 강조영상과 같은 연골이나 액체에 민감한 영상에서 bone bridge가 생성된 부위는 저신호강도로 보이며, 성장판의 고신호강도가 소실됩니다. 

 

다평면 영상 재구성과 최대신호강조영상 기법으로 성장판 조기 유합의 위치와 범위를 자세히 평가 할 수 있습니다.