zuzak108@hanmail.net 이제혁 제6장 척 수 손 상 Free Powerpoint Templates

Definition 일시적 또는 지속적인 외상, 질병 등 여러가지 원인에 의해서 척수(spinal cord)병리를 일으켜 그 결과로 신경학적 결함을 가지는 신경계 질환 및 손상. 낮은 발병률, 높은 비용, 개인생활양식의 큰 변화. 산업 발달과 경제성장으로 인한 산업재해 증가, 교통사고의 증가 => 발생빈도 높아짐.

Anatomy Vertebrae column(척주) Structure : * C2에서 Sacrum 까지 intervertebrae disc에 의해 분리. * 전형적으로 척추는 앞부분에 추체가 있으며 아치 모양. * spinal cord는 추공(foramen)안에 있으며, 추공은 추체와 아치에 의해 형성.

Stability : 척추는 인대에 의해 고정되어 있음. * 전종 인대(anterior longitudinal lig.): 추체 전면에서 extension을 제한. * 후종 인대(posterior longtitudinal lig.): 추체 후면에서 flexion을 제한. * 황 인대(ligamenta flava): 추체 후면에서 flexion을 제한. * 극상 인대(supraspinous ligament): 안정성 유지 * 극간 인대(interspinous ligament)

Anatomy Three-column model(척주의 삼주 모델): 주로 흉 요추 경추 부위에 적용. anterior column: 추체의 앞부분, 전종인대, 전섬유륜 middle column: 추체의 후벽, 후종인대, 후섬유륜 posterior column: 추궁, 극상인대, 극간인대, 관절낭, 황인대 => 척추의 안정성 유지에 작용. => 이러한 안정성의 파괴는 두 부분 또는 그 이상의 부분에 압력이 가해져 발생.

Anatomy Spinal cord Structure * 척수는 연수에서 부터 L2 ~ L3 척추부위까지 이어져 있음. * 척수는 추공(vertebrae foramen)안에 위치해 있음. - 전반부: 추체(vertebral body)에 의해 보호 - 측부, 후부: 추궁(vertebral arch)에 의해 보호

* 횡단면은 중심부에 H자 모양의 회백질과 백질로 구성 * 척수는 수막에 의해 싸여져 있음(경막, 지주막, 연막 으로 구성) - meninges(수막) : dura mater, arachnoidea, pia mater * 척수와 척추의 높이는 다르다.

Anatomy Grey matter(회백질) * 구성: 세포체(cell bodies), 투사섬유(projection fiber), 신경교 지지세포(glial support cells) * 척수에서의 중심부 위치와는 달리 뇌에서는 표층부에 분포 * 후각(posterior horn): 감각 지배 전각(anterior horn): 골격근 지배 측각(lateral horn): 흉추와 상위요추에 존재 세포체(cell bodies of preganglionic sympathetic fibers) 포함.

Anatomy White matter(백질) * 구성: ascending & descending fiber * 섬유들은 감각정보나 운동기능을 전달하는 신경로 안에서 함께 전달 * 첨가적으로 적어도 몇 개의 신경로 안에 있는 섬유들은 체성 감각적(somatotopically)으로 조직화 => 섬유들은 다른 traveling안에서 또는 같은 척수분절로부터 집단화

Anatomy Neural Innervation * Sinuvertebral nerve(동척수신경) * origin: 척수신경의 dorsal root ganglion의 원위부 * 연결 1. ramus communicans라고 불리는 sympathetic ganglion의 가지에 연결됨. 2. pedicle 아래를 지나 intervertebral foramen을 통과. 이후 spinal canal 안에서 ascending, descending, transverse branch를 형성하여 문합

Anatomy Neural Innervation * 지배: PLL(후종인대), annulus fibrosis(윤상섬유), dura의 앞부분, 추체의 후부 periosteum(골막) * Spinal nerve 가 추공을 벗어나면서 posterior 와 anterior로 나뉜다. - Anterior ramus는 spinal nerve root로 이어짐. - Posterior primary ramus는 후부로 medial과 lateral branch로 나뉜다.

Anatomy Posterior primary ramus - medial branch: 위와 아래 수준의 facet joint를 지배. paravertebral muscle, fascia, spinous process, laminae, interspinous, supraspinous ligament를 지배. facet capsule과 ligament는 다양한 수준에서 지배. - lateral branch: paraspinal muscle, cutaneous distribution 지배.

Anatomy Blood supply * 하나의 전 척수동맥(anterior spinal artery), 두개의 후 척수동맥 (posterior apinal artery)으로 부터 받음. * 전, 후 척수동맥은 합쳐지지 않는다.(예외: conus, medullaris) * 전 척수동맥: 척수의 전반부 2/3, 백질 회백질의 전면, 전측면에 혈액을 공급. * 후 척수동맥: 백질의 후면과 후측면에 혈액을 공급.

Etiology Two broad etiologic categories 1) Traumatic injuries(외상성): motor vehicle accident NSCIDRC automobile 38%, motor cycle 7%, other vechile 1%, jump & fall 16%, gunshot wound 13%, diving accident 9%, injury from falling & flying objects 5%, sports injury etc. 2) Non traumatic damage(비외상성): 30% Vascular malfunction(arterial venous malformation; AVM(동정맥기형), thrombosis, embolus, hemorrhage), Infection Vertebral subluxation secondary to RA or degenerative joint disease, spinal neopla(척수신생물), syringomyelia(척수공동증) neurologic disease(multiple sclerosis, amyotrophic lateral sclerosis 루게릭). Developmental abnormalities CP, spina bifida(척추이분증)

Neuropathology Pathologic Change Actural anatomical transsection of the cord is rare. Blunt trauma: 손상수준(level)에 따른 신경원 파괴 - Trauma에 의한 신경학적 손상: 초기 외상에 대한 부분적 신경손상 -> 부분적인 신경손상 부분 척수손상 -> 이차적인 원인에 의해 발생 => 척수가 전위된 bone 또는 soft tissue에 의해 impingement되어 압박 지속

Neuroathology - 초기 손상 후 수 시간 내에 척수내 조직파괴의 진행 -> ischemia, edema, demyelinating of axon, necrosis of spinal cord 초래 - 손상 몇시간 내에서의 중심 회백질 변화 -> hemorrhage, edema, tissue laceration, necrosis - 심한 손상인 경우 -> central necrosis, hemorrhage, edema등이 바깥쪽으로 진행되어 백질까지 침범. * 이러한 파괴의 범위는 초기의 손상정도의 심각성에 따름 - Gross edema: meninges(수막) 를 압박 - reaction이 완화되면 점차 다시 흡수되거나 scar를 남김

Neuroathology Underlying mechanisms of secondary tissue destruction Ischemia white matter 보다 grey matter 에 먼저 순환장애를 가져옴. 1. norepinephrine, serotonin, histaine, prostaglandins 등과 같은 신경전달 물질 생성 2. thrombosis, metabolic disturbance(대사 장애), elevated pressure by edema(부종으로 인한 압력증가)

Neuroathology Sodium and potassium Ion Derangements(혼란) - 세포외액의 Sodium과 potassium의 과잉 집중, ion imbalance Calcium - 손상 후의 칼슘의 축적: neurotoxic neurotransmitters의 존재에 기인 -> 손상 부위의 기능을 낮추고, 탈수초화와 세포막의 파괴와 함께 단백질과 인지질을 파괴

Neuroathology 기능회복의 압박효과 - 완전 손상이 아닌 경우 살아남은 조직이 있을 수 있는데. 이 또한 압박 받고 있으면 그 기능도 제한됨. Spinal shock - 정의: 척수 손상 이후 나타나는 일시적인 현상, 이 기간동안 병변 이하의 기능은 일시적으로 상실. voluntary motor and sensory function, autonomic control 손상 후 24시간 이내에 회복되기 시작 Anal bulbocavernosis reflex(항문반사)의 회복에 의해 기능회복 가늠. 손상 후 몇 주 이내에 회복.

Neuroathology 기능회복 - tract이 손상 받지 않았다면 병변 아래의 감각 운동 기능은 회복 - 병변 아래 반사기능의 회복 - 위의 두 가지 혼합

Classification of spinal injuries 1) Paraplegia versus Quadriplegia - paraparesis, quadriparesis 2) Neurological level of Injury - sensation in key area: key sensory area - key muscle - 때로는 좌 우의 영역이 다를 때가 있다. -> 비대칭적인 손상

Classification of spinal injuries 3) Complete lesion versus Incomplete lesion Complete lesion - 손상 수준에 따라 감각 또는 운동 또는 둘 다 문제가 생긴다. : 심한 압박, 횡단절단, 광범위한 혈관 손상 - 절단 이하의 감각이나 운동이 불가능함 -> 항구적인 기능장애 Incomplete lesion - sensory motor의 완전한 기능소실이 아닌 경우: pressure, swelling * sparing: 남아있는 운동이나 감각기능

Classification of spinal injuries 4) 부분적 제한 손상된 신경학적 level 아래로 1~3 segments에서 운동, 감각 또는 두 가지 모두가 부분적으로 기능이 남아있는 경우.

Mechanisms of vertebral injuries 일반적인 고려사항 - 일반적인 매커니즘: Flexion, Compression, Hyperextension, Flexion with rotation - 추가적인 매커니즘: Shearing and Distraction Shearing: Horizontal force is applied to the spine relative to the adjacent segment Distraction: traction force 포함 whiplash injuries High frequencies areas: Cervical region C5~7 Thoracolumbar region T12~L2

특별한 고려사항 Vertebrae injuries 1) spinous process의 골절 * Clay-shoveller’s fx.: C7 or T1 spinous process 골절 * Rhomboid, serratus posterior, trapezius middle : C7~T1의 spinous process에 부착 예) 삽질할때 삽이 땅에 들어가지 않을 때

Classification of spinal injuries 2) transverse process의 골절 * quadratus lumborum의 강한 contraction은 transverse process fx. 유발 예) 한손에 무거운 물건을 들고 운반할 때 반대쪽 quadratus lumborum은 척추를 올바르게 하기 위해 작용된다.

Classification of spinal injuries Cervical injuries * 경추는 다른 부위보다 손상 받기 쉽다. 그 이유는 안정성이 떨어짐. * 척추손상(손상의 40%)의 53% -> 경추 손상 * 하위경추손상: 생존가능 높음. 상위경추손상(C1 ~ C2): 생존가능 낮음. - C1, C2 손상 시 횡격막의 지배를 방해하므로 생존가능성 낮음 -> 손상 시 즉각적인 조치 없으면 사망. - 척추와 두개골이 만나는 곳의 추공은 크며, 척수는 이중 50% 를 점유.

Classification of spinal injuries Cervical injuries 1) Flexion: 경추 굴곡상태에서의 손상 -> 발생률 높음 - 신경학적 손상 가능성 높음: 갑작스런 감속 또는 충돌 - wedge fx.: 전반부의 압박으로 척추앞부분이 붕괴. collapse: 보통 신경학적 손상 받지 않음 - 과 굴곡시 연부조직, 척추 모두에서 손상 동반. - Clay-shoveller’s fx.를 제외한 경우 posterior ligament가 굴곡시 손상 - 심한 손상은 굴곡이 뒤틀리며 골절될 때. -> flexion tear drop fx. : ligament손상, bony displacement

Classification of spinal injuries

Classification of spinal injuries 2) Flexion with rotation - dislocation and locking of a single facet joint - posterior ligament나 joint capsule에 의해 손상 Brown-sequard 증후군이나 신경근 손상의 주 원인 -> 신경근 손상의 약 30% 3) Vertical compression - cervical spine이 straight -> burst fx. - cervecal에서의 burst fx.의 원인 -> diving into swallow water. 이때 C4 C5에서 호발(complete quadriplegia) - Burst fx.: 추체 손상, 신경학적 결함, 파편이 척수관 내로 침범 arch fx시 동반되기도 함.

Classification of spinal injuries 4) Extension - 턱을 치거나 이마 젖히기, 자동차 운전(승차)시 뒤에서 받을 때 -> 골, 인대 모두 손상가능 - arch는 unilateral fx. 가 보통 - severe: ant. Longitudinal ligament 손상 - hyperextension sprain, strain, dislocation -> 척추가 추체, 디스크, 황인대, lamina에 의해 압박 - 나이가 든 경우 과신전시 척수손상초래: 변성화 5) Lateral flexion - 한 측면에 힘이 가해질 경우. Lateral arch fx. - 심한 척수손상을 동반하거나 brachial plexus 손상등 동반. - 순수한 lateral flexion injury : 드물다

Classification of spinal injuries

Classification of spinal injuries Thoracic injuries * T1 ~ T10은 rib cage로 크게 안정화. 경추보다 손상이 적으나 손상 자체는 심함 -> 척추관의 크기가 작으므로 불충분한 혈액 공급이 발생. * 총상, 교통사고, 낙상에 의해 발생 * T12 ~ L1 junction에서 호발 1) Flexion - wedge compression fx: common

2) Flexion with rotation - three columm에 손상 - 추체 전반부, 전종인대 압박 - horizontal fx - disc 파열 3) Vertical compression - burst fx: cervical과 유사 4) Extension or Lateral flexion - 매우 드물며, 독자적(single)인 경우는 없다

Classification of spinal injuries Lumbar injuries - 요추는 가운데 부분으로 안정되어 있다. - 흉추보다 운동성이 많으나 경추보다는 적다. - 요추는 강한 척추와 복부의 근육에 의해 지지. - 원인: 낙상, 사고, 총상, 무거운 것의 직접타격 - thoracolumbar junction(흉요추 이행부)이 호발 - 신경학적 손상은 심하지 않다. L1 L2 Caudal 1) Flexion - wedge compression fx. 2) Flexion with rotation - Intervertebral facet joint(추간관절) -> 전후방 안정성: 운동제한, 강한 관절낭으로 되어있어 완전탈구어렵다. - 손상 시 신경학적 손상도 겸함

Classification of spinal injuries 3) Flexion with distraction(신장) - “seat belt injuries” 2 type (1) ligament and disc (2) fx - middle post column에서 disruption(파열) - 15% 에서 신경학적 손상 4) Shear(전단) - horizontal- directed force - 평탄하지 않은 면에 떨어짐 - total disruption of ligament-vetebral dislocation, fx - 심한 척추, 척수손상 5) Vertical compression - 낙상 - burst(파열) fx의 50%: thoracic and lumbar 이때 신경학적 손상은 있으나 심하지는 않다.

척수의 불완전 병변 Brown-Sequard Syndrome Complete lesion - 감각 또는 운동 모두 손상 수준에서 방해. Incomplete lesion - sensory, motor의 완전한 기능소실이 아닌 경우 Brown-Sequard Syndrome - spinal cord의 좌 우 중에서 one side가 손상 받은 경우 - Causes: stab(찌름), gunshot wound(총상) - 증상: Asymmetrical - ipsilateral: motor paralysis; loss of proprioception, vibratory sensation, two point discremination; skin anesthesia(피부무감각증). - contralateral(spinothalamic tract): pain temperature loss - Lateral column손상시: reflex감소, superfical reflex소실, clonus, Babinsky + - Dorsal coluam손상시: proprioception소실, kinesthesia, vibratory sense

척수의 불완전 병변 Anterior Cord Syndrome - Spinal cord의 ant. Side가 침범 - Cause: cervical flexion 손상 시에 빈번, flexion teardrop fx(눈물방울형 골절) or burst fx - 증상: loss of motor function(corticospinal tract) loss of sense of pain & temperature(spinothalamic tract) - Preserve(보존): proprioception, kinesthesia, vibratory sense -> 이유는 posterior column에 위치하며, 이는 posterior spinal anterior에서 혈액공급 받기 때문.

척수의 불완전 병변 Central Cord Syndrome - spinal cord의 central side가 침범 - Causes: hyperextention of cervical, congenital(선천적) or degenerative narrowing of the spinal canal, compression hemorrhage & edema more 신경학적 문제는 상지가 하지보다 더 심각하게 나타난다. - sensory impairment는 motor보다 덜함. - sexual, bowel & bladder function will be retained(유지) Posterial Cord Syndrome - spinal cord의 posterior column 침범. 드물게(locomotor ataxia) - 증상: preservation(보존): motor sense of pain, light touch, loss of proprioception epiritic(식별) sensation(two-point discrimination, graphesthesia, stereognosis)

척수의 불완전 병변 Sacral sparing(천수보존) - central tract의 incomplete를 나타내는 중요한 단서 - clinical sign: 항문 감각이상, 직장 괄약근 수축, 안장부위 피부 감각 이상, toe flexor active contraction. Cauda Equina Injuries(마미손상) - 척수 가장 끝 부분 - 증상으로는 한쪽 또는 양다리의 근력 약화. 대소변 조절 장애, 항문주의 와 성기 주변 감각 소실등이 있다.

Physical effects of Spinal cord injuries Voluntary motor control - 수의 근육마비 - AHC descending motor tract 손상: 흉부와 사지의 조절기능의 상실 초래 - UMN: flaccid paralysis - LMN: spastic paralysis - 대부분 upper + lower -> level 손상 - 손상직후-이완성-쇼크기간후-경련성

Physical effects of Spinal cord injuries Spasticity - 40%의 치료장애의 원인 - hypertonicity(긴장 항진 상태) - hyperreflexia: quick stertching of muscles시 과장된 반사 피하자극의 반사반응은 지속적인 spasm을 나타내는데 이는 무의식적인 자극이 예민하게 반응한 결과 쇼크기간(수주~수개월)의 반사: negative 쇼크 후 weak—strong - Spasticity 평가 “Modified Ashworth scale for grading spasticity’: 0,1, 1+,2, 3, 4

- spasticity의 Treatment Drug: relaxants & spasmolytic agents ex) valium, dentrium Injected chemical agents: Phenol peripheral nerve block phenol motor point blocK Surgical: myotomy, neurectomy, tenotomy

Physical effects of Spinal cord injuries Sensation - 감각의 소실은 인체운동의 협응능력, 신체인식을 저하시킴 - 운동 감각기능은 손상 후 시간의 경과 따라 일반적으로 좋아짐 Respiration - 횡격막: 흡기에 있어 최초의 근육 C3~5 지배 - T1~12: intercostal / T5~12: abdominalis - 2차적인 근육: trapezius C1~4, SCM(흉쇄유돌근) C1~3, scalenus(사각근 C3~5, levator scapula(견갑거근) C3~5 - Level과 function(수준별 호흡기능) C4 이하의 척수손상시: 약 58% 정상 High thoracic 병변: 약 73% 정상 Vital capacity(폐활량)는 30%정도

Physical effects of Spinal cord injuries Bowel and bladder(방광) - 대뇌로 통하는 sacral cord의 손상시 수의적인 대 소변 처리의 장애. - 대부분의 환자는 이의 문제를 가짐. - 뇨실금은 신체적, 정신적 문제 야기.

Genital function(성기능 장애) - 완전마비는 정상성교 불가능 - paraplegia 남자 1/3 성교가능 - T9이하 상부내장신경이 있을 땐 정신적으로 유도 - UMN 손상일 땐 국부자극에 의해 발기 유도 - 발기는 6개월 이내에 나타남 - 임신가능율(fertility)은 낮다: 5% (이유) 정자발생감소, 사정불가: 10% 가능, 감염으로 정액 정충발생 감소 * 여성: 임신가능(정상), 통증이 없는 경우 32주 때 입원해서 분만.

Physical effects of Spinal cord injuries Thermoregulation (체온조절) - Sympathetic nerve system(T1~L2,3)은 말초 혈관 긴장 등의 조절 능력으로 인체의 체온을 조절. - Somatic system control은 shivering(떨림) 조절 - SCI환자는 hypothalamus의 손상으로 thermoregulation의 장애를 가짐. - hypothermia(저체온증)에서 hyperthermia(고체온증)로 진행.

Evaluation Neurological evaluation Physical evaluation Skin Respiration Muscle tone & strength Balance Endurance Problem-solving ability Sensory Range of motion Tolerance to vertical(내성) Coordination ADL Affective components(감정)

Chart information On set General health Body build Family background Type Age Personalityy & Life style Discharge plans

Upper motor neuron reflex를 이용한 검사 Pathologic reflex: Babinski sign, Oppeheim sign, Hoffmann sign Normal reflex - Cremasteric reflex both side loss: UMN one side loss: LMN L1,2 - Bulbocavernosus reflex - Sacral sparing motor: hallux flex-> S1 sensory: 항문주위-> S 2,3,4 reflex: 항문괄약근-> S 2,3,4

Evaluation

SCI의 Key Muscle C5 Elbow flexors (biceps, brachialis) C6 Wrist extensors (extensor carpi radialis longus and brevis) C7 Elbow extensors (triceps) C8 Finger flexors (flexor digitorum profundus) to the middle finger T1 Small finger abductors (abductor digiti minimi) L2 Hip flexors (iliopsoas) L3 Knee extensors (quadriceps) L4 Ankle dorsiflexors (tibialis anterior) L5 Long toe extensors (extensors hallucis longus) S1 Ankle plantar flexors (gastocnemius, soleus)

Complications Urinary tract complication - Urinary tract infection(Utls) : paraplegia 66%, quadriplegia 70% - Spinal shock stage: urinary bladder flaccid muscle tone reflex: loss - Micturition의 중추: conus medullaris (척수원추: 상부요추 높이의 원추상의 척수하단) * UMN: reflex bladder contract and reflexly empty manual stimulation techniques: strocking, tapping, kneading * LMN: autonomous or nonreflex bladder and flaccid intraabdominal pressure: valsalva maneuver

Complications Decubitis ulcer - Pressure and shearing force - loss of vasomotor contracture - Spasticity: with resultant shearing force between bony faces - Skin maceration - Truma: adhesive tape - Nutritional deficiency - Poor general skin condition - Secondary infection Contracture Factors: Lack of active muscle function Flaccidity Spasticity Positioning methods

Complications Respiration dysfunction - Nerver innervation, diaphragm, neck, intercostal, abdominal muscle - C1~C3 level: artificial ventilator - Lumbar: diaphragm, neck, intercostal muscle Inspiration: diaphragm, external intercostal assist: SCM, trapezii, scaleni, pectoralis minor - Expiration: abdominal, internal intercostal Orthostatoc hypotention - Postural hypotension - Loss of sympathetic vasoconstriction control - Cervical Upper thoracic level: common - peripheral venous and splanchnic bed pooling - Reduced cerebral flow and decrease venous return to the heart

Complications Automatic dysreflexia - T6 above - Incidence varies: 48~85% - BP의 상승과 함께 mass reflex response - Acute onset of autonomic activity from noxious stimuli reach the lower thoracic - Emergency Heterotopic ossification - Soft tissue osteogenesis - Unknown - Myositis ossificans - Big joint: commonly - Osteoporosis Calsium metabolism change

Complications Deep vain thrombosis(DVT): 15% - 혈류 속의 thrombosis의 발달에 의함: mobile clots: pulmonary emboli - 능동 근수축에 의한 normal pmping mechanism의 소실이 큰 원인 - swelling, erythema, heat 예방이 최고 - Turning program - passive ROM - Elastic support stocking - Positioning of L/E to facilitate veinous return Pain - Traumatic pain: 1~3 month - Nerve root pain - Spinal cord dysesthesias: or painful sensation not follow a dermatome: similar phantom - Musculoskeletal pain

Treatment Goal Program overview - Strengthening - Muscle flexibility and Joint range of motion - Functional training - Time requirement Forms of therapy - One on one work - Group clases - Independent work

Treatment Goal Strategies for functional training - Building a foundation - Breaking down the activity into its component parts - Making the task easier - Learning the skill in reverse Treatment - Acute phase Assessment 1) Respiration assesment - Function of respiratory muscles - Chest expansion - Breathing pattern - Cough - Vital capacity

Treatment Goal 2) Skin assessment - visual observation and palpation - skin temperature, pressure, color, abrasion 3) Sensory assessment - Superficial, deep sensation 4) Tone and deep tendon reflex - Biceps C6, triceps C7, quadriceps L3 4, gastrocnemius S1 5) MMT & ROM 6) Functional assessment - periabal sensation, rectal sphincter, active toe flexion 7) Sacral sparing

Treatment Goal Physical therapy 1) Respiratory management - deep breathing exercise - glossopharyngeal breathing - airshift maneuver - strengthening exercise - assist coughing - abdominal support - stretching

2) ROM and positioning 3) Selective strengthening - first few weeks avoids - quadriplegia: scapula pelvic resistance ex. - paraplegia: hip & trunk muscle resisitance ex. 4) Orientation to the vertical position

Treatment Goal Subacute phase Assessment - acute stage에서 모든 검사가 실시되었으므로 이때는 규칙적인 검사를 일정하게 필요한 간격으로 실시. - skin inspection - mirrow 이용 - Functional assessment: important Physical therapy 1) Continuing activities - Respiratory management, ROM, Positioning - PRE - PNF 2) Mat program - rolling, prone on elbow position