본 프로토콜은 환자 선정, 시멘트 제거 여부 결정, 표적 변연절제술, 병원체 검사, 재건 및 체계적인 추적 관찰 평가를 포함하여, 척추 보강술 후 감염에 대한 후방 단독 재수술 과정을 설명합니다.
방법 논문
* These authors contributed equally
본 프로토콜은 환자 선정, 시멘트 제거 여부 결정, 표적 변연절제술, 병원체 검사, 재건 및 체계적인 추적 관찰 평가를 포함하여, 척추 보강술 후 감염에 대한 후방 단독 재수술 과정을 설명합니다.
척추 보강술 후 감염은 드물게 발생하지만, 특히 다수의 동반 질환과 취약한 척추 뼈 상태를 가진 고령 환자에게는 임상적으로 심각한 문제입니다. 외과 의사는 감염을 제거하고, 필요한 경우 신경 구조를 감압하며, 안정성을 회복시키고, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 시멘트를 안전하게 보존할 수 있을지를 결정해야 하므로 재수술이 까다롭습니다. 본 논문은 척추 보강술 후 감염의 진단 및 치료를 위한 후방 단독 접근 프로토콜을 설명하며, 2015년 1월부터 2024년 12월 사이에 치료받은 회고적 대표 코호트를 통해 작업 흐름을 예시합니다. 수술적 치료를 받은 48명의 환자 중 12명은 시멘트 제거술을 받았고, 36명은 모든 사전 정의된 보존 조건이 충족되고 강제 제거 또는 수술 중 전환 기준이 없는 경우에 선택적으로 시멘트를 보존하였습니다. 이 프로토콜은 진단 확인, 구획 중심의 변연절제술, 단계별 시멘트 결정 로직, 메타게놈 차세대 염기서열 분석(metagenomic next-generation sequencing)을 포함한 미생물 샘플링, 후방 안정화 및 수술 후 재평가를 강조합니다. 대표 코호트의 중앙값 추적 관찰 기간은 14.0개월(사분위 범위, 12.0–28.5개월)이었습니다. 선정된 환자들 중 시멘트 보존 경로를 거친 경우 보정되지 않은 수술 부담이 더 낮았으며, 최종 감염 조절, 컴퓨터 단층촬영(computed tomography)으로 확인된 유합, 통증 개선 및 합병증 발생률은 그룹 간에 기술적으로 유사했습니다. 본 프로토콜은 후방 단독 경로를 통해 활성 감염 구획을 처리하고 안정적인 재건을 제공할 수 있는 상황에서 PVA 후 감염을 관리하는 척추 외과 의사를 위해 고안되었습니다.
경피적 척추 성형술(PVP)과 경피적 풍선 척추 성형술(PKP)을 포함하는 경피적 척추 보강술(PVA)은 통증을 동반한 골다공증성 척추 압박 골절을 치료하는 데 널리 사용됩니다. 보강술 후 감염은 드물게 발생하지만, 추간판염, 척추 파괴, 경막외 또는 척추 주변 농양 형성, 신경학적 악화, 고정 실패 및 장기간의 항생제 치료로 이어질 수 있습니다1,2. 구제 수술은 생리적 예비능이 제한적인 고령 환자에서 해당 척추 주변에 시멘트, 괴사된 뼈 및 감염된 연부 조직이 공존할 수 있기 때문에 기술적으로 까다로운 경우가 많습니다3,4,5.
발표된 많은 구제 전략들은 근본적인 시멘트 제거 또는 전후방 결합 재수술을 강조합니다. 본 문서에서 설명하는 후방 전용 전략은 감염된 분절의 감압, 변연절제, 재건 및 기구 고정이 후방 경로를 통해 가능할 때 재현 가능한 대안을 제공하기 위해 개발되었습니다6. 이 방법의 주요 장점은 시술의 통합, 두 번째 수술 접근법의 회피, 해부학적 구조가 허용하는 경우 출혈 및 연부 조직 손상의 조절, 그리고 안전성이나 감염 제어가 필요할 때 선택적 시멘트 보존에서 시멘트 제거로 전환하기 위한 명확한 수술 중 결정 경로를 제공한다는 점입니다. 이 프로토콜이 보편적인 우월성을 주장하는 것은 아니며, 까다로운 재수술 환경에서 의사 결정과 수술 실행을 표준화하는 것을 목적으로 합니다7,8,9,10.
이 프로토콜은 주로 감염 수술 시 후방 감압술, 변연절제술, 고정술 및 추체간 재건술에 숙련된 척추 외과 의사를 대상으로 합니다. 이는 후방으로 활성 감염 구획에 접근 가능하고, 후방 기기를 통해 안정화가 가능하며, 시멘트 제거를 기계적 불안정성, 이동, 폐쇄, 화농성 매몰 또는 보존 기준 미달 사례로 제한할 수 있는, 수술적 적응증이 있는 PVA 후 감염에 가장 적합합니다. 독자는 이 프로토콜을 각 기관의 특정 항생제 투여 경로, 영상 진단 가용성 및 임플란트 자원과 함께 사용해야 합니다.
회고적 코호트 및 프로토콜 보고는 Fuzhou Second General Hospital 윤리위원회(윤리 번호 2025202-X1)의 승인을 받았습니다. 본 회고적 연구에 참여하는 모든 환자로부터 참여에 대한 서면 동의서를 받았습니다. 모든 환자로부터 수술에 대한 서면 동의서를 받았습니다. 그림 1 및 그림 2에 제시된 비식별화된 임상 이미지의 출판에 대해 해당 환자들로부터 서면 동의서를 받았습니다.
1. 진단을 확인하고 치료 경로를 설정합니다
2. 환자 준비 및 감염 관리 계획 수립
3. 시멘트 제거 필요 여부 결정
4. 위치 선정, 노출, 샘플링 및 안정화
5. 시멘트 제거 경로 수행
6. 시멘트 보존 경로 수행
7. 검체 수집 및 병원체 동정
8. 상처를 폐쇄하고 수술 후 처치를 시작합니다
9. 동원, 추적 및 무응답 문제 해결
2015년 1월부터 2024년 12월 사이에 Fuzhou Second General Hospital에서 7,506건의 일차 PVA 시술이 수행되었습니다. 해당 기관의 PVA 시술 후 7건의 감염이 발생하였으며, 다른 곳에서 PVA 시술을 받은 후 전원된 환자가 46명 더 있었습니다. 전체적으로 53명의 환자가 PVA 후 감염으로 진단되었으며, 그중 48명이 외과적 치료를 받았습니다(그림 4).
수술적 치료를 받은 48명의 환자 중 평균 연령은 73.0 ± 8.8세였으며, 23명(47.9%)이 여성이었습니다. PVA 시행 후 감염 증상이 나타날 때까지의 중앙값 간격은 3.0개월(사분위수 범위 [IQR], 1.0–10.5개월)이었고, 추적 관찰 기간의 중앙값은 14.0개월(IQR, 12.0–28.5개월)이었습니다(표 1). 12명의 환자는 시멘트 제거 경로를 거쳤고, 36명은 시멘트 보존 경로를 거쳤습니다(표 2).
mNGS 또는 일반 배양을 통한 환자 수준의 원인균 검출은 48명의 환자 중 35명(72.9%)에서 양성을 보였으며, 여기에는 시멘트 제거군의 환자 12명 중 10명과 시멘트 보존군의 환자 36명 중 25명이 포함되었습니다(그림 5A). 보정되지 않은 그룹 비교에서 수술 시간, 출혈량 및 수혈 빈도는 시멘트 보존군에서 더 낮았으며, 최종 감염 조절, CT로 확인된 융합, 재입원, 통증 개선 및 합병증 발생률은 두 그룹 간에 기술적으로 유사했습니다(그림 5B, 보충 표 2).
마지막 추적 관찰 시점에서, 시멘트 제거군에서는 12명 전원, 시멘트 보존군에서는 36명 중 33명의 환자에서 감염 제어가 확인되었다. CT로 확인된 완전 유합은 각각 12명 중 9명과 36명 중 24명의 환자에서 확인되었다(그림 5B; 표 2). 수술 후 MRI는 일반적으로 약 6주 후에 촬영하였으며, 임상적으로 필요한 경우에는 더 조기에 검사를 수행하였다(그림 1 및 그림 2CT 추적 관찰이 정해진 시점에 수행된 것이 아니라 임상적 필요에 따라 이루어졌으므로, 최종 방사선학적 융합 여부는 임상적으로 유효한 마지막 수술 후 CT 검사 결과를 통해 평가하였습니다. 마찬가지로, 최종 감염 조절 여부 역시 마지막으로 가능한 임상 추적 관찰 시점에 평가하였습니다.

그림 1대표적인 시멘트 제거 재치환술 사례. 53세 남성이 L1 골절로 인해 L1 경피적 추체 성형술(PVP)을 받았습니다.A–B이 패널들은 시멘트 보강술을 시행한 수술 전 전후방 및 측면 방사선 사진을 보여줍니다.C–E이 패널들은 PVP 시행 6개월 후 발생한 PVA 감염 및 척추 주변 농양의 시상면 및 축상면 MRI 소견을 보여줍니다.F–G이 패널들은 수술 후 방사선 사진상에서 후방 전용 시멘트 제거, 티타늄 메쉬 재건 및 추궁판 나사 고정술을 보여줍니다.H) 이 패널은 6주 차 MRI에서 나타난 염증 개선 상태를 보여줍니다. (I–J) 이 패널들은 1년 후 CT로 확인된 융합 상태를 보여줍니다. 약어: PVP = 경피적 척추성형술; PVA = 경피적 척추 보강술; MRI = 자기공명영상; CT = 컴퓨터단층촬영. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: 대표적인 시멘트 보존 재수술 사례. 67세 남성이 골다공증성 척추 압박 골절로 인해 L1 PVP를 받았다. (A–C) 이 패널들은 시멘트 보강술이 시행된 수술 전 방사선 사진과 CT를 보여준다. (D, E)는 PVA 후 감염 및 척추 주변 농양의 시상면 및 축면 MRI 소견을 보여준다. 패널 f와 g는 후방 단독 추간판 변연절제술, 시멘트 보존, 융합 및 내고정술을 보여준다. (H–I) 이 패널들은 6주 후 MRI에서 염증이 호전된 모습을 보여주며, (J) 이 패널은 6개월 후 CT로 확인된 융합 상태를 보여준다. 약어: PVP = 경피적 척추성형술; PVA = 경피적 척추 보강술; MRI = 자기공명영상; CT = 컴퓨터 단층촬영. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3: PVA 감염 후의 후방 단독 프로토콜 워크플로우 및 시멘트 제거 결정 알고리즘. 모든 보존 기준이 충족되어야 하며, 필수 제거 또는 수술 중 전환 기준이 발생하면 시멘트 제거 또는 전환을 시행한다. 약어: PVA = 경피적 척추 성형술; MRI = 자기공명영상; CT = 컴퓨터 단층촬영; CRP = C-반응성 단백질; ESR = 적혈구 침강 속도. 이 그림의 확대 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4: 연간 기관 내 PVA 시술 건수, PVA 감염 후 업무량, 환자 유입 경로 및 치료 경로. (A) 연간 기관 내 PVA 시술 건수, 관리된 모든 감염 환자 수 및 기관 내 PVA 감염 사례를 요약한 것이다. (B) 기관 내 사례 7건과 의뢰 사례 46건을 포함하여 진단된 53명의 PVA 감염 후 환자와 그에 따른 치료 배정 현황을 요약한 것이다. 약어: PVA = 경피적 척추 성형술. 여기를 클릭하여 이 그림의 더 큰 버전을 확인하십시오.

그림 5: 후방 단독 재수술 후의 병원체 스펙트럼 및 선택된 환자 수준 측정값. (A) 이 그림은 분리주 수준의 병원체 결과(총 39개 분리주; 시멘트 제거군에서 11개 분리주, 시멘트 보존군에서 28개 분리주)를 보여줍니다. (B) 이 그림은 환자 수준의 기술적인 수술 전후 및 결과 측정값(시멘트 제거 환자 12명 및 시멘트 보존 환자 36명)을 보여주며, 이에 해당하는 통계 검정 및 보정되지 않은 P 값은 표 2에 보고되어 있습니다. 약어: CT = 컴퓨터 단층촬영; VAS = 시각 아날로그 척도; ODI = Oswestry 장애 지수; MCID = 최소 임상적 유의미한 차이. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
표 1: 수술적 치료를 받은 48명 환자의 인구통계학적 특성 및 기저 임상 특성. 보고된 모든 변수는 48명의 환자 모두에서 분석 가능했으며, 누락된 데이터는 없었습니다. 기타 질환은 빈도가 낮게 기록된 동반 질환으로 구성되었으며, 요약 범주로 유지되었습니다. 약어: BMI = 체질량 지수; CRP = C-반응성 단백질; WBC = 백혈구 수; ESR = 적혈구 침강 속도; VAS = 시각 아날로그 척도; ASIA = 미국 척수 손상 협회; mNGS = 메타게놈 차세대 염기서열 분석. 여기를 클릭하여 이 표를 다운로드하십시오.
표 2: 시멘트 제거군과 시멘트 보존군의 비교. 효과 추정치는 그룹 B에서 그룹 A를 뺀 값으로 보고되었으며, 양수 값은 시멘트 보존군의 값이 또는 비율이 더 높음을 나타내고, 음수 값은 해당 그룹의 값이 또는 비율이 더 낮음을 나타냅니다. 그룹 정의: 그룹 A = 시멘트 제거군; 그룹 B = 시멘트 보존군. 분석 가능한 n은 그룹 A / 그룹 B에 대한 변수별 분모로 보고되었습니다. 결측값은 그룹 A / 그룹 B의 이용 불가능한 데이터 수로 보고되었습니다. 약어: CT = 컴퓨터 단층촬영; VAS = 시각 아날로그 척도; ODI = 오즈웨스트리 장애 지수; MCID = 최소 임상적 유의미한 차이; PVP = 경피적 척추 성형술. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
보충 표 1: 선택적 시멘트 보존을 위한 실질적 보존 기준, 필수 제거 기준 및 수술 중 전환 트리거. 모든 보존 기준을 충족해야 하며, 필수 제거 기준이나 수술 중 오버라이드 트리거가 발생하면 제거 또는 전환을 수행합니다. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
보충 표 2: 수술 후 재입원이 필요했던 환자 5명에 대한 회고적 검토. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
본 프로토콜은 PVA 감염 후의 후방 전용 재치환술을 고정된 시멘트 유지 전략이 아닌, 결정 가이드 기반의 워크플로우로 정의합니다. 핵심적인 실무적 질문은 접근 불가능한 감염원 역할을 하지 않는 기계적으로 안정적인 시멘트만 남겨둔 채, 후방 통로를 통해 활성 감염 구획에 안전하게 도달하여 변연절제, 감압 및 재건을 수행할 수 있는지 여부입니다.
이 프로토콜의 주요 기술적 장점은 해부학적 구조가 허용하는 경우 감압술, 변연절제술, 기구 삽입 및 유합 계획을 단 한 번의 후방 수술로 통합할 수 있다는 점입니다. 선택된 환자들의 경우, 더 광범위한 복합 접근법에 비해 수술적 외상을 제한할 수 있으나, 이 프로토콜을 선택적 시멘트 보존술이 무조건적으로 더 우수하다는 근거로 해석해서는 안 됩니다. 본 후향적 코호트 연구에서 보존 경로는 이미 더 유리한 해부학적 조건을 갖춘 환자들에게 적용되었으며, 이는 명백한 선택 편향을 야기합니다.
따라서 이 프로토콜의 적용 가능성은 선택적인 임상 시나리오로 제한됩니다. 시멘트가 느슨해졌거나, 이동했거나, 폐색을 일으켰거나, 화농성 삼출물 내에 노출된 경우, 또는 다른 방법으로는 완전한 변연절제술과 안정적인 재건을 달성할 수 없는 경우에는 시멘트 제거가 필수적입니다. 이 프로토콜은 후방 접근 경로를 판단하고, 전환 트리거를 식별하며, 고령자나 의학적으로 취약한 환자에게서 공격적인 시멘트 제거의 위험성과 감염 제거 사이의 균형을 맞출 수 있는 척추 외과 의사에게 가장 유용합니다.
몇 가지 제한 사항을 명확히 밝혀야 합니다. 대표 비교 분석은 회고적, 순차적이며 비무작위 방식으로 진행되었으며, 표본 크기가 적습니다. MRI 및 CT 추적 관찰은 미리 지정된 영상 촬영 일정보다는 회고적인 임상 관행에 근거하였습니다. 또한 배액관 관리, 정맥 주사에서 경구 투여로의 전환, 장치 수준의 모델 문서화와 같은 일부 운영 매개변수는 본 연구에서 프로토콜화되지 않고 기관별로 상이하게 적용되었습니다. 이러한 제약으로 인해 인과 관계 해석과 기관별 수술 후 세부 사항의 재현성에 한계가 있습니다.
병원균 식별 및 수술 후 감시가 매우 중요합니다. 기존의 배양법은 이전의 항생제 사용이나 낮은 균 부하 감염으로 인해 제한적일 수 있으며, 이것이 본 프로토콜에서 배양법을 mNGS 및 조직병리학과 병행하는 이유입니다. 최근의 수술 후 척추 감염 사례에서도 상당한 미생물학적 이질성과 반복적인 수술적 또는 항생제 치료가 관찰되었습니다18,19. 수술 후 반응이 없는 경우에는 치료 기간을 무조건적으로 연장하기보다, 균 식별, 항생제 범위, 잔존 시멘트 상태 및 고정물의 안정성에 대해 체계적인 재평가를 실시해야 합니다.
선별된 쇠약 환자에서 공식적인 변연절제술 없이 후방 고정술을 시행하는 것을 뒷받침하는 근거는 제한적이며, 조절되지 않는 감염 구획을 그대로 유지하는 것은 정당화되지 않습니다20. 따라서 본 프로토콜에서는 구획 지향적 변연절제술을 요구하며, 적절한 절제 마진을 확보하지 못한 모든 경우는 시멘트 제거 또는 전환술을 유발하는 우선 적용 사항으로 처리합니다.
저자들은 상충하는 이해관계가 없음을 밝힙니다.
언어 교정 및 원고 수정을 위해 생성형 AI가 사용되었습니다. 모든 과학적 내용, 데이터 해석 및 최종 문구는 저자들에 의해 검토 및 승인되었습니다.
저자들은 진단, 수술, 추적 관찰 및 데이터 수집에 기여한 환자, 임상 직원 및 연구팀 구성원들에게 감사를 표합니다.
본 연구는 정형외과 외상 응급 처치 및 재활을 위한 푸젠성 임상 의료 연구 센터(2020Y2014)의 지원을 받았습니다.
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