경막외 공간은 척추관의 안쪽 면과 경막의 바깥 면 사이의 잠재적인 공간으로 대후두공(foramen magnum)에서 천미 인대(sacrococcygeal ligament)까지 이어진다. 바깥쪽으로 신경공(neural foramen)을 통하여 척추 주변의 공간과 연결되며, 전방 외측 경막외 공간에는 경막으로 둘러싸인 신경근이 위치 한다. 신경근에는 후근 신경절(dorsal root ganglion)이 있는데 일반적으로 신경공 부위에 위치한다. 경막은 신경공을 지나면서 신경외막(epineurium)에 합쳐지고, 경막을 감싸던 경막외막(peridural membrane)은 신경공에서 신경근외막(circumneural sheath)이 된다. 요추에서 후방 경막외 공간(posterior epidural space)이 가장 잘 보이며 단면 영상에서 지방으로 채워진 삼각형으로 보인다. 어떤 환자에서는 경막의 후방의 중심부에 plica mediana dorsalis(또는 epidural dorsomedian septum)라는 구조물이 있으며 이 때문에 척추에 주입한 약제가 한쪽으로만 흘러가기도 한다.

경막외 스테로이드 주입술은 대부분 투시 유도 하에 시행하며, 경막외 공간에 바늘을 위치시킨 후 조영제로 시험 주사하여 혈관이나 경막 안으로 주사 되지 않도록 확인하여야 한다. 투시기 없이 시술자의 느낌만으로 주사할 경우 잘못된 위치에 바늘을 위치시키게 될 수도 있다. White 등[2]은 투시를 사용하지 않고 주사할 경우 요추 추궁판 사이 접근법(interlaminar lumbar approach)의 경우 30%에서, 미추 접근법(caudal approach)의 경우 25%에서 잘못된 곳에 바늘이 위치하였다고 보고하였다.

시술과 관련된 합병증으로는 주사 부위의 통증이 가장 흔하며, 신경근손상, 척수손상, 경막외 혈종, 경막외 농양, 수막염, 골수염, 경막 천자에 따른 두통, 일시적 운동장애, 감각마비, 배변장애, 혈관미주신경반응에 따른 저혈압이나 어지럼증, Adamkiewicz 동맥 천자에 따른 하반신 마비 등이 보고되었다[34]. 경추의 경신경공 주사 시에는 인접한 척추동맥으로 국소마취제나 스테로이드가 주사된 경우 뇌경색이나 발작 등이 나타날 수 있으며, 척추동맥 자체 손상으로 인한 동맥박리와 혈전형성에 의한 뇌경색에 대한 증례보고도 있다[4]. 사용된 약제와 관련된 합병증 및 부작용으로 안면홍조, 불면증, 월경불순 등을 호소하기도 한다. 그 외 조영제, 스테로이드, 국소마취제에 대한 알러지 반응이 있을 수 있다. 당뇨환자의 경우 스테로이드에 의해 일시적으로 혈당이 상승될 수 있다. 스테로이드에 의한 합병증은 이론적으로 뇌하수체 기능 저하, 쿠싱 증후군, 골다공증, 무혈관성 골괴사, 전신부종, 혈압상승 등이 나타날 수 있으나, 치료 용량의 스테로이드에 의한 이러한 합병증의 가능성은 매우 드물다.

후관절은 활액막으로 둘러싸인 관절이며, 퇴행성 관절염에 의해 후관절을 지배하는 감각신경이 염증에 의해 자극되어 통증이 발생한다. 영상검사에서 후관절증후군(facet joint pain syndrome)을 시사할 만한 소견은 없으며, 주사 후 증상이 소실되었을 경우 후관절증후군으로 진단할 수 있다[9].

환자는 검사대 위에 엎드려 누우며, X선관을 추간판이 잘 보이도록 각도를 맞추고, 옆으로 돌려서 상관절돌기(superior articular process)의 외측 경계가 척추체의 좌우 경계의 중간에 위치하도록 맞춘다. 이 각도에서 바늘의 삽입지점은 상관절돌기의 외측 경계의 외측이다(Figure 9). L5-S1 추간판에서는 장골릉으로 인해 시술의 어려움이 있을 수 있다. 바늘은 투시광선과 평행한 상태로 전진하며, 추간판의 섬유륜 섬유륜의 바깥쪽 경계(Sharpey's fibers)를 통과할 때 종종 환자는 순간적으로 허리와 엉덩이에 날카로운 동통을 느낄 수 있다. 투시의 전후상과 측면상에서 바늘끝이 수핵의 중앙부에 위치시킨 후 조영제를 추간판 내로 천천히 주입하며, 주입되는 양은 2.5 mL를 넘지 않도록 한다. 강한 저항감이 느껴지거나, 환자가 심한 통증을 호소하는 경우, 또는 조영제가 추간판 밖으로 유출이 보일 경우 주입을 중단한다(Figure 9). 조영제를 주입하는 동안 환자에게 통증의 강도를 질문하여 기술한다. 환자가 말한 표현을 그대로 기록지에 남기며, 유발된 통증이 평소와 비슷하거나 정확히 일치된 경우 동형 통증으로 정의하며, 그렇지 않는 경우 비동형 통증으로 정의한다.

경추 추간판 조영술은 경추의 추간판 내장증을 진단하기 위해 사용하며 특히 경추 유합술 후 지속되는 경부 통증이나 교통사고 후 자기공명영상에서 정확한 원인을 확인하기 어려운 경부 통증을 확인하기 위해 사용될 수 있다[12]. 경추 추간판 조영술의 경우 환자는 똑바로 누운 채 목을 약간 신전시키고, 환자의 오른쪽에 서서 시술을 시행한다. 목을 소독한 후 왼손 끝으로 환자의 오른쪽 목 앞부분을 눌러서 기도와 식도는 내측으로, 경동맥은 맥박을 느끼면서 외측으로 밀고, 그 사이로 오른손을 이용해 25게이지 척추침을 삽입한다(Figure 10)[12]. 투시 유도 하에 바늘 끝을 추간판의 중앙부위에 위치시킨다. 이때 주입되는 조영제의 양은 0.3 mL에서 1.0 mL 정도 주입하며, 통증 반응은 요추 추간판 조영술과 동일한 방법으로 평가한다. 경추 추간판 조영술은 추간판염이나 경막외 농양과 같은 감염, 혈종, 척수 손상의 합병증의 위험이 요추 추간판 조영술보다 더 높으므로 시술자의 주의를 요한다.

골 조직검사의 적응증으로는 원발성 암이 있는 환자에서 전이 여부 확인, 일차성 골 종양의 진단, 종양 재발의 평가, 다발성 골수종 진단, 병적 척추 압박 골절, 감염 유무의 진단 및 원인균 배양 검사를 위한 경우 시행된다[14]. 악성종양이나 전이암의 경우에는 비교적 적은 양의 조직으로도 병리 진단이 가능하지만 양성종양의 경우에는 많은 양의 조직이 필요하다.

골섬(bone island), 퇴행성 척추질환, 양성 골절이나 혈관종과 같이 영상만으로 확진이 가능한 경우에는 생검을 시행하지 않는다. 경피적 골 생검의 금기증으로는 응고병증(international normalized ratio >1.5 times control, or platelets <50,000/mm³), 검사할 부위의 종괴에 의한 상당한 척수 압박 등이 있다. 그리고, 경피적으로 도달하기 어려운 위치(경추 1번의 전궁, 경추 2번의 치상돌기) 등도 금기증이 될 수 있다. 소아 등 협조가 되지 않는 환자들의 경우 전신마취가 필요한 경우도 있다.

영상장비의 선택은 대개 시술자의 선호도에 달려 있다. 척추체 대부분을 차지한 골 병변이나 추간판에 대해 조직검사를 하는 경우에는 실시간 바늘 추적이 가능하고 상하좌우 각도를 조절할 수 있는 투시장비가 사용된다. 연부 조직 종괴나 흉골 또는 늑골과 같은 작은 골병변 또는 척추 후궁과 같이 정확하게 바늘을 위치시켜야 하는 경우, 골반뼈나 천추와 같이 구조적으로 복잡한 경우에는 CT가 선호된다. 투시는 시술 시간이 짧은 장점이 있지만 시술자가 방사선에 노출되는 단점이 있다. 최근에는 콘빔(cone-beam) CT를 이용해 크기가 작은 병변이나 상부 경추와 같이 접근하기 어려운 부위에서도 투시를 통해 조직검사가 가능하다[15](Figure 11). 초음파는 실시간으로 바늘을 관찰할 수 있고, 방사선 노출이 없는 장점이 있지만 표층부의 골파괴성 병변에 대해서만 사용될 수 있고, 척추체나 심부 병변에서는 사용하기 어렵다.

경피적 척추성형술은 영상 유도하에 PMMA (polymethyl methacrylate)라는 인공시멘트를 통증성 압박골절이 발생한 척추체에 주입하는 시술로 1987년에 경추의 혈관종에 시행한 것이 처음 보고되었다[16]. 척추성형술의 치료목표는 통증의 조절과 기존 압박골절의 진행 방지이다[17]. 척추성형술의 통증 완화 기전은 정확하지는 않지만 기계적 안정화를 통해 통증을 완화한다는 가설이 가장 일반적이며, 시멘트가 굳으면서 발생하는 열에 의해 신경말단 괴사 등의 가설도 있다. 척추성형술이 통증의 빠른 조절에 유용한 치료법이지만, 척추성형술과 보존적 요법 사이에 통증 경감 정도가 비슷하다는 보고도 있다. 경피적 척추성형술의 보험인정 기준은 다음과 같다. 골다공증 압박골절로서 2주 이상의 적극적인 보존적 치료에도 불구하고 심한 배통이 지속되는 경우(단, 울혈성 심부전, 폐렴, 혈전성 정맥염, 약물로 잘 조절되지 않는 당뇨병 환자, 투석을 받는 만성 신부전 환자, 80세 이상인 환자는 조기 시행 가능), 종양에 의한 골절, Kummell's disease 등이며, 이를 확인하는 방법으로는 MRI 검사 또는 CT와 동위원소 검사에서 증상을 유발하고 있는 병소임이 확인된 경우이거나 단순 방사선 사진의 비교 검사에서 진행성 또는 새로 발생한 압박골절임을 분명히 관찰할 수 있는 경우이다.

척추성형술용 바늘을 척추체 내에 삽입하는 방법으로는 경척추경(transpedicular), 늑골척추 사이(intercost-overtebral), 전외측(anterolateral) 접근법이 있다. 가장 많이 시행하는 요추의 경우 경척추경 접근법이 사용되며, 환자를 시술대 위에 엎드려 눕혀서 시행한다. 한쪽 척추경으로 접근하여 바늘 끝을 척추체의 중심부에 놓고 시멘트를 주입할 수도 있고(unipedicular approach), 심한 척추 압박으로 척추체의 높이가 매우 낮거나, 중심부에 척추 종판의 골절로 시멘트 누출의 위험이 높은 경우 양측 척추경으로 각각 바늘을 삽입하고 시멘트를 주입할 수도 있다(bipedicular approach). 국소마취제로 피부와 피하, 골막까지 마취를 한 뒤, 피부의 삽입 지점을 수술칼로 약 0.5 cm 절개한 다음, 척추성형술 바늘을 투시영상을 보면서 전진하되 가급적 시술자의 손이 직접 방사선 조사를 받지 않도록 한다. 한쪽 척추경으로만 척추성형술을 시행하는 경우 바늘 끝이 측면 투시영상에서 척추체의 전방 1/4 지점에 위치하고, 전후면 영상에서 정중앙을 지나도록 한다. 척추체 내에 진공 음영이 있는 경우에는 진공 음영 내로 골시멘트가 채워질 수 있도록 바늘 끝을 위치시켜야 하며 이 경우 많은 높이 회복을 기대할 수 있다(Figure 13). 바늘이 척추경을 지날 때 척추경의 내측벽을 손상시키면 경막 손상, 척추관 내 시멘트 유출에 따른 신경 압박, 척수 손상을 일으킬 수 있으므로 주의하여야 한다. 시멘트를 주입할 때는 먼저 10 mL 주사기에 시멘트를 담은 뒤 다시 1 mL 주사기에 각각 옮겨서 주입하도록 한다. 너무 늦게 주입하면 시멘트를 충분히 주입하기 전에 시멘트가 굳어버릴 수 있으며, 너무 빨리 주입하면 시멘트가 누출되는 것을 미쳐 알아차리기 어려울 수도 있다. 시멘트 누출이 흔히 있는 부분은 척추체 정맥(basivertebral vein)이나 홑정맥(azygos vein) 등이며 추간판으로도 누출이 일어난다. 놓치지 말아야 할 누출은 주로 척추체의 앞뒤로 발생하므로 하나의 X선관만 사용할 때는 측면 영상에 맞추어 놓고 시멘트 주입을 시행하며, 때때로 전후면으로 돌려서 양측이 고르게 차고 있는지 확인한다. 골시멘트가 척추체의 후방 1/4 지점까지 차거나 누출이 관찰되면 주입을 중단해야 한다. 바늘을 척추체 후방까지 빼고 남은 시멘트가 굳으면 바늘을 제거하고 피부 절개 부위를 압박하여 지혈한다.

흉추에서는 척추경이 가늘고, 척추경의 방향이 척추체의 중심부를 향하지 않아 늑골척추 사이 접근법(intercostover-tebral approach)이 사용된다. 경추는 척추경이 작아서 척추성형술 바늘이 접근하기 어려워 전외측 접근법(anterola-teral approach)이 주로 사용된다. 환자는 시술대 위에 똑바로 누우며 시술자는 환자의 오른쪽에서 한 손으로 환자의 경동맥을 촉지하여 후외측으로 밀어내고 기도를 내측으로 밀어내어 척추체를 촉지한 다음 다른 손으로 피부와 골막까지 마취한다. 피부 절개를 하고 척추성형술 바늘을 척추체 안으로 직접 삽입하면 된다. 시멘트 주입은 투시영상을 보면서 요추 척추성형술과 비슷한 방법으로 시행할 수 있다(Figure 14).

척추후굴풍선성형술은 척추체 압박골절에 의한 통증경감과 함께 압박된 척추체의 높이를 복원함으로써 척추후만증(kyphosis)을 교정하기 위해 시행된다. 환자의 선택기준은 일반적으로 척추성형술과 같으나 골절에 의해 전방 압박 변형율이 30-60%인 경우 시행될 수 있다[18]. 척추후굴풍선성형술은 8게이지 삽입관을 척추체에 넣은 뒤 풍선바늘을 넣고, 풍선 내에 조영제를 주입하여 풍선을 확장시킨다. 확장된 풍선에 의해 척추 종판을 들어올려 척추체 높이를 회복하고 시멘트가 들어갈 공동이 형성되면 풍선 바늘을 제거하고 새로 생긴 공동에 삽입관을 통해 시멘트를 주입한다(Figure 15). 척추후굴풍선성형술의 장점은 척추체 높이의 복원과 시멘트 누출 가능성이 적다는 점이다[19]. 하지만 시술 비용이 비싸고, 시술 시 환자의 통증이 척추성형술보다 심하며, 시술시간이 길다는 단점이 있다[19]. 경피적 척추후굴풍선성형술의 보험인정 기준은 다음과 같다. 압박변형이 30-60%인 경우로서 3주 이상의 적극적인 보존적 치료에도 불구하고 심한 배통이 지속되는 골다공증성 압박골절(단, 울혈성 심부전, 폐렴, 혈전성 정맥염, 약물로 잘 조절되지 않는 당뇨병 환자, 투석을 받는 만성 신부전 환자, 80세 이상인 환자는 조기 시행 가능)이거나 종양에 의한 골절, Kummell's disease 등이며, 그 확인 방법은 MRI 검사 또는 CT와 동위원소 검사에서 증상을 유발하고 있는 병소임이 확인된 경우이거나 단순 방사선 사진의 비교 검사에서 진행성 또는 새로 발생한 압박골절임을 분명히 관찰할 수 있는 경우이다. 다만, 골다공증성 방출성 골절은 압박변형이 60% 이상인 경우에도 보험이 인정된다.

천골의 부전골절(sacral insufficiency fracture)은 노인 환자 또는 방사선 치료를 받은 환자에서 종종 발생하고 있으며 때로는 심한 통증으로 장애를 일으킬 수 있다. 천추성형술(sacroplasty)은 이러한 골절에 유용하고 효과적인 치료법으로 소개되고 있다[20]. 하지만 천골이 해부학적으로 단순하지 않고 특히 천추 신경공을 단순히 투시만으로 확인하는데 어려움을 겪을 수도 있다. 시술 전 CT 영상과 삼차원 재구성 프로그램 등을 이용해 천골의 해부학적 구조를 파악하며 충분한 계획을 세우고 또 콘빔 CT를 이용한다면 비교적 어렵지 않게 접근이 가능하다(Figure 16).

고주파 열치료(radiofrequency ablation, RFA)는 영상 유도 하에 고주파를 전달하는 전극을 병소에 삽입하여 고주파를 전달함으로써 열이 발생해 조직괴사를 일으켜 병소를 제거하는 치료법이다. 높은 주파수의 전자기파를 체내에 가하면 전자기파 주변에 있는 조직의 전하를 띤 이온들이 진동하고 이 진동에 따른 마찰열이 일어나는데, 이 열에 의해 세포가 괴사되는 것이다.

근골격 질환 중 고주파로 치료하기에 적절한 조건은 병변의 크기가 작고, 단일 병변이며, 영상 소견으로 진단이 명확하고, 영상에서 병변의 위치와 경계가 분명하고, 악성 가능성이 없으며, 하지만 수술하기에는 어려운 경우이다. 유골골종(osteoid osteoma)은 1-1.5 cm를 넘는 경우가 거의 없고 크기가 커지는 경우가 별로 없으며, 대부분 단일 병변으로 고주파 열치료법의 좋은 적응증이다[19]. 유골골종은 통증을 유발하는 양성 종양으로 비스테로이드소염제에 반응하여 통증 경감이 있다. 젊은 남자에서 호발하고, 하지 특히 대퇴골과 경골에 가장 많이 발생한다. 단순영상에서 경계가 좋은 둥근 또는 타원형의 저음영으로 보이며, 주변에 골경화를 동반하고, 대부분(80%) 골피질이나 골막에서 위치한다.

CT-guided RFA는 유골골종에 대해서 가장 안전하고 합리적이며 비용 효과적인 치료법으로 받아들여지고 있다. 유골골종에서 고주파열치료는 시술하는 동안 통증이 심하고, 시술시간이 길어질 수 있기 때문에 전신마취 또는 척추마취가 필요하다. CT 유도 하에서 먼저 생검을 실시한 후 생검 유도 바늘 안으로 전극을 삽입하여 고주파열치료를 시행한다(Figure 17). 전극과 넓은 패드를 고주파 발생기에 연결한 후, 약 8분간(5-10분) 열소작술을 시행한다. 시술하는 동안 병소 주변으로 주행하는 신경 손상 등에 각별히 주의하여야 한다. 정확하게 병변에 위치시키는 것이 성장판이나 관절 손상을 최소화할 수 있는 방법이다.

시술 후 마취에서 회복된 뒤 보통 다음날 퇴원하여 일상생활로 즉시 복귀가 가능하다. 약 50%의 환자에서 24시간 안에 통증 경감을 경험할 수 있으며, 1주일이 지나면 완전한 통증해소를 경험한다. 재발률은 5-10% 정도 보고되고 있으며, 3-6개월 이내에 주로 보고되고 있다.

폐암, 전립선암, 유방암으로 사망한 환자에서 85%까지 골 전이가 발견되고 있다. 통증을 유발하는 골 전이는 암환자에 있어서 삶의 질을 저하시킬 수 있는 임상적으로 중요한 문제이다. RFA를 이용한 골 전이 치료는 작은 골 전이 일부를 제외하고는 근본적인 치료법은 될 수 없고 고식적 통증치료와 국소적으로 병의 진행을 완화시키는 역할을 할 수 있다[21]. 일반적으로 직경 10 cm 정도까지의 종양에 대해 효과가 있는 것으로 알려져 있고, 3 cm 이하의 종양은 영상의학적으로 완전히 치료된 보고도 있다. 골 전이는 보통 다발성이며, 어느 병변이 통증을 유발하는지 결정하기가 쉽지 않다. RFA는 파괴된 뼈의 구조적 지지를 위해 척추나 골반뼈의 경우 골시멘트 주입술(cementoplasty)과 함께 시행될 수 있다(Figure 18). RFA는 경피적으로 치료하기 때문에 필요한 경우 재시술이 가능하다는 장점이 있다. 방법은 앞서 언급한 유골골종에 대한 고주파 열치료와 비슷하다. 바늘을 삽입한 경로를 따라 종양 파급의 가능성이 있으므로 바늘을 뺄 때 바늘 경로에 대해서도 소작술을 시행하여야 한다. 가능한 합병증으로는 myoglobinemia, 발열, 근육통 등이 있을 수 있으며, 피부 가까이 병변이 위치할 경우 피부화상이 발생할 수 있다. 열에 의한 괴사는 조직의 종류에 상관없이 생기며, 따라서 RFA는 크기와 모양만 된다면 다른 원발 종양에 대해서도 적용할 수 있다.

표재성 농양(superficial abscess)에 대해서 진단 및 치료 목적으로 초음파 유도 흡인은 예전부터 많이 사용되어 왔다. 이 외에도 결절종(ganglion)이나 활액낭종(synovial cyst)과 같은 낭종이나 관절 삼출액에 대해서도 통증 경감의 치료 목적으로 초음파 유도 흡인이 시행되고 있으며, 최근에는 힘줄의 석회질 침착에 따른 통증(calcific tendinitis)에 대해서 초음파 유도 흡인이 시행되고 있다[22].

회전근개(rotator cuff)의 석회 침착은 가시위근 힘줄(supraspinatus tendon)에 가장 흔하게 나타나며 어깨 통증과 운동장애 등의 증상을 동반한다. 대부분 자연치유되는 경과를 보이나 비스테로이드성 항염증제 치료에 반응을 안하는 경우도 있다. 내과적인 치료에 반응이 충분치 않을 경우 외과적인 절제를 고려할 수도 있지만, 최근에는 초음파 유도하 흡인 및 세척이 대체 치료법으로 인정받고 있다. 초음파 유도 하에 석회 침착부분에 18-gauge 바늘을 위치시킨 후 리도카인을 주입과 흡인을 반복하여 석회질을 제거한다(Figure 19). 석회질의 굳기 정도에 따라 성과가 달라지는데 딱딱한 석회질이 되기 전 단계인 액상 단계의 석회인 경우 효과가 우수하다. 시술 이후 어깨 세모근밑주머니(subdeltoid bursa)에 스테로이드 주사를 병행하며 치료효과의 개선을 볼 수 있다.

신경 주위, 관절, 힘줄집(tendon sheath), 윤활낭(bursa) 등에 약제 주입 시에 초음파 유도가 유용함은 잘 알려져 있는 사실이다. 족저근막염(plantar fasciitis)이나 골부착부병증(enthesopathy), 견봉하 충돌증후군(subacromial impingement syndrome), 손목굴증후군(carpal tunnel syndrome) 등에 병소 지점을 확인하고, 스테로이드나 리도카인을 주입하는 시술도 많이 시행되고 있다[23]. 스테로이드는 힘줄 주위에 주사하여야 하며, 힘줄 내에 주입되어서는 안된다(Figure 20). 힘줄 내에 주입되었을 경우 입자에 의한 의인성 염증(iatrogenic inflammation)을 초래하여 힘줄이 파열될 수 있다. 초음파 유도 스테로이드 주사 시에는 정확한 부위에 주사는 물론 스테로이드 주입 중 누출이 일어나지 않도록 해야 하며, 장시간 반복적으로 주사하는 것은 주의를 요한다.