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ISSN 1225-1682 (Print) ISSN 2287-9293 (Online) 대한골절학회지제 26 권, 제 3 호, 2013 년 7 월 J Korean Fract Soc 2013;26(3):221-229 http://dx.doi.org/10.12671/jkfs.2013.26.3.221 종 설 골반골절의해부학, 분류및방사선학 (Anatomy, Classification and Radiology of the Pelvic Fracture) 안재민 *, ㆍ서정탁 * 부산대학교병원정형외과 *, 외상센터 해부학 (Anatomy) 골반환은척주로부터체중부하를천추의상위 3 개분절, 천장관절과비구를통해하지로전달하고, 그내부의장기를보호하는두가지큰기능을가지고있는데, 이기능의수행에골반환의안정성은필수적이다. 골반환의전방부는양측의치골과좌골지가섬유연골성디스크를통해치골결합 (symphysis pubis) 에서연결되며후방부는천골과양측의무명골이천장관절을이루며골간천장인대 (interosseous sacroiliac ligament) 와전방및후방천장인대, 천결절인대 (sacrotuberous ligament), 천극인대 (sacrospinous ligament), 장요추인대 (iliolumbar ligament) 에의해연결되어있다. 자체적으로골성안정성을가지지못하는천장관절에대하여이러한인대복합체가안정성을부여한다 21,24). 전방골반환의일차적지지구조물은치골결합인대 (symphyseal ligament) 로서전체골반환안정성의 15% 를담당한다 22). 반골반 (hemipelvis) 의외회전은일차적으로치골결합인대, 천극인대와전방천장인대에의해제한되며시상면에서의회전은천결절인대에의해, 수직전위는주로골간및후방천장인대와장요추인대에의해제한된다. 따라서이러한인대들의안정성여부가골반골절의분류와예후, 치료에중대한영향을미친다. 골반환의구조적지지와더불어이들인대들은골반내에위치한여러혈관, 신경, 장기구조물들에도지지를제공한다. 5 쌍의천추신경근은 5 개의천추신경공을통해빠져나가서혜부의구조물들과하지를지배하는요천추신경총과천추신경총을이룬다. 대좌골절흔을통해빠져나 가는주요한신경학적구조물로는좌골신경, 상둔 - 하둔신경및동맥 (superior and inferior gluteal nerve and artery), 내음부신경및동맥 (internal pudendal nerve and artery) 이있다. 폐쇄신경과동맥 (obturator nerve and artery) 은폐쇄공 (obturator foramen) 을통해주행한다장골동맥 (iliac artery) 의주요분지가천장관절의전방으로주행하며대좌골절흔 (greater sciatic notch), 소좌골절흔 (lesser sciatic notch) 및폐쇄공을통하여골반을빠져나간다. 이러한인대와골성구조들의파열될경우동정맥 ( 내장골정맥의전후방분지들과정맥총 ) 손상과출혈의위험이증가된다. 방광, 요도, 질은치골결합부의바로후방에위치하며직장은천골의바로전방에위치한다. 여러장기들이골반골에인접하여있으므로골반골절이발생할정도의심한외력에의해장기손상이발생하는경우도드물지않다. 사망률과기능적결과의예측에있어골절자체보다동반된신경학적손상과흉부및복부장기손상의영향이더크다고한다 4,6,15). 천골은천추체들의융합에의해이루어지며분절화이상의영향을받아제 5 요추의천추화또는제 1 천추의요추화가발생할수있으며후방불안정성골반환손상에서장천골나사못고정시혼돈을유발할수있어제 1 천추의이형성증과함께주의해야한다. 1. 단순방사선사진 방사선학 (Radiology) 골반골절을평가할때에기본이되는방사선검사는골반 통신저자 : 안재민부산시서구구덕로 179, 부산대학교병원정형외과 Tel:051-240-7248 ㆍ Fax:051-247-8395 E-mail:osahnjaemin@pusan.ac.kr Address reprint requests to:jae Min Ahn, M.D. Department of Orthopaedic Surgery, Pusan National University Hospital, 179 Gudeok-ro, Seo-gu, Busan 602-739, Korea Tel:82-51-240-7248 ㆍ Fax:82-51-247-8395 E-mail:osahnjaemin@pusan.ac.kr Copyright c 2013 The Korean Fracture Society. All rights reserved. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 221

222 안재민, 서정탁 전후면상 (pelvis anteroposterior) 과 Pennal 등 14) 이기술한골반의 40 도입구상 (inlet view) 및출구상 (outlet view) 이다. 응급실에서시행되는골반방사선의경우심각한불안정성골절은대부분진단할수있지만전체골반골절에대해서는진단의민감도가 68% 정도밖에되지않는다 8). 골반전후면상천장관절공간이나천골신경공의비대칭성이보일경우에는천장관절탈구나천골골절의가능성을염두에두어야하며제 5 요추횡돌기의골절은장요추인대가부착된횡돌기의견열이발생한수직전단손상을의미할수있다. 치골결합이개나전위된치골지골절이관찰될경우에는후방골반환의손상여부를주의깊게살펴야한다. 골반입구상은골반환의회전변형과전후방전위의정도를보여주며골반출구상은수직전위의정도, 천골골절유무및전위정도, 전방골반환의골절을보여준다. 불안정성골절에서주위근육들의작용으로인하여굴곡혹은신전변형이발생하는경우가많은데특히출구상에서명확히드러난다. 변형의축이후방골반환이므로시상면상의회전변형 ( 굴곡또는신전 ) 은편측치골이반대측치골에대하여상위또는하위에있게된다 2). 초기에시행한골반전후면방사선검사상불안정성골반골절로진단되는환자의 50-69% 가 4 단위이상의수혈을요하며 36-55% 는복강내손상이동반되었으며 6-18% 는골반동맥손상이있었다고한다 5). 이러한안정성의판단을위해여러가지방사선학적징후들을살펴볼수있다치골결합부의분리가 2.5 cm를넘으면천극인대의파열및회전불안정성과연관이있다 9,24). 천골외측부와좌골극 (ischial spine) 의견열골절도회전불안정성의징후이다. 천골전방피질의감입골절은측방압박손상에서흔히발생하는데일반적으로는안정골절이다. 그러나천골골절시간격이형성되는경우에는일반적으로수직불안정성이있음을의미한다. 수직불안정성은보통편측반골반의 1 cm 이상의두측전위를보이는경우로 22) 골반안정성이불확실한경우전신마취하에스트레스검사가도움이된다고하나혈역학적불안정성이있는급성기의환자에서는시행되어서는안되며잠재적으로신경학적손상이발생가능한천골 2구역혹은 3구역의골절이있는환자에서도금기이다 16). 2. 전산화단층촬영 (Computed tomography scanning) 전산화단층촬영은골반손상이의심되는경우의필수검사이다. 골반은환형구조물이기때문에어느한지점이파괴될경우필연적으로다른지점에서의손상이동반된다. 전산화단층촬영이널리이용되기이전에는많은골반골골절에서전방부의손상만있는것으로인식되었으나전산화단층촬영으로단순방사선상잘보이지않는후방골반환의평가가가능하게되었다. 천골의골절전위또는 U 자형천골골절, 척추골반해리손상을확인하기위하여축상면의영상만으로는간과하기쉬워시상면재구성영상 Fig. 1. Initial pelvis anteroposterior radiographs (A) of the hemodynamic unstable patient shows left acetabular fracture with a space occupying lesion on the left pelvic cavity. Axial image of the enhanced computed tomography (CT) scan (B) shows hematoma with active bleeding (arrow). Three-dimensional image of the CT scan (C) shows both transforaminal sacral fractures with left acetabular fracture. Fluoroscopic view of conventional angiography (D) shows active dye staining (arrow) on the branches of the internal iliac artery. Fluoroscopic image after angiographic embolization (E) shows significant decrease of active dye staining.

골반골절의해부학, 분류및방사선학 223 이필요하다 17). 혈관조영전산화단층촬영 (computed tomography angiography) 은기존의혈관조영술과함께출혈의장소, 출혈량을결정하는데가장유용하다 (Fig. 1). Stephen 등 20) 은골반골절에서혈관조영전산화단층촬영상활동성출혈이보이는경우심각한동맥출혈이었던예에서진단의민감도는 80% 였으며특이도는 98% 였다고한다. Blackmore 등 1) 은전산화단층촬영상골반내출혈량이 500 ml 를초과한경우동맥출혈의위험성이거의 5 배증가하였다고한다. 골반환손상의분류 (Classification) Pennal 등 14) 은골반골절을전후방압박 (anteroposterior compression, APC) 손상, 측방압박 (lateral compression, LC) 손상, 수직전단 (vertical shear, VS) 손상으로설명하는기계론적인분류를제시하였다. Tile 22) 은 Pennal 의분류를수정하여골반의안정성개념에근거해서알파벳과숫자를이용하여표시할수있는체계를만들어 A 형안정성 ; B 형회전불안정성, 수직안정성 ; C 형회전불안정성, 수직불안정성으로분류하였다 (Table 1) 23). Pennal 의분류이후에 Tile 에의하여확장되고수정되어손상기전과침범된골반의구성요소에근거한골반손상의명료한분류가제시되었 Table 1. Tile Classification of Pelvic Ring Lesions 23) Type A: Stable (posterior arch intact) A1 Avulsion injury A2 Iliac wing or anterior arch fracture caused by a direct blow A3 Transverse sacrococcygeal fracture Type B: partially stable (incomplete disruption of posterior arch) B1 Open book injury (external rotation) B2 Lateral compression injury (internal rotation) B2-1 Ipsilateral anterior and posterior injuries B2-2 Contralateral (bucket-handle) injuries B3 Bilateral Type C: unstable (complete disruption of posterior arch) C1 Unilateral C1-1 Iliac fracture C1-2 Sacroiliac fracture-dislocation C1-3 Sacral fracture C2 Bilateral, with one side type B, one side type C C3 Bilateral Table 2. Young and Burgess Pelvic Fracture Classification 3,25) LC-I LC-II LC-III APC-I APC-II APC-III VS CM Sacral fracture on the sided of impact Crescent fracture (iliac wing fracture) on the sided of impact Type I or II LC injury with opening rotation of contralateral hemipelvis Minor opening of symphysis and SI joint anteriorly Opening of anterior SI joint, intact posterior SI ligament Complete disruption of SI joint Vertical displacement of hemipelvis with symphysis diastasis or rami fractures anterior, iliac wing, sacral fracture, or SI dislocation posterior Combination of other injury patterns: LC/VS or LC/APC LC: Lateral compression, APC: Anteroposterior compression, VS: Vertical shear, CM: Combined mechanism, SI: Sacroiliac. Fig. 2. Illustrations of the Young-Burgess classification of pelvic fractures 2). (A) LC-I, (B) LC-II, (C) LC-III, (D) APC-I, (E) APC-II, (F) APC-III, (G) VS. The arrows in each illustration indicates the direction of impact force and direction of hemipelvis rotation or displacement. LC: Lateral compression, APC: Anteroposterior compression, VS: Vertical shear.

224 안재민, 서정탁 Fig. 3. Pelvis inlet radiograph (A), computed tomography (CT) scan axial image (B), three-dimensional image (C) of a LC-I pelvic injury show anterior compression fracture of left sacral ala with both pubic rami fractures. The arrow indicates sacral alar fracture. LC: Lateral compression. Fig. 4. Preoperative pelvis anteroposterior radiograph (A), computed tomography scan axial image (B) and three-dimensional image (C) of a LCII pelvic injury show SI joint fracture-dislocation and pubic rami fractures. Postoperative radiograph (D) shows anterior and posterior pelvic ring fixation. LC: Lateral compression, SI: Sacroiliac. 다. 현재 가장 널리 이용되고 있는 분류는 Young과 Burgess의 분류이며(Table 2), 이 분류는 손상의 기전에 초 3,25) 점을 맞추고 있다(Fig. 2). Pennal 분류에 복합손상 (combined mechanism injury, CM) 범주를 더하여 수정하 였으며 손상의 기전을 골절 형태 및 전신 손상과 상호 연 10) 관지어 분석할 수 있는 유용한 체계이다. Orthopaedic 13) Trauma Association (OTA) 분류 는 포괄적이며 정보의 수 집 및 보고 목적에 있어 널리 인정되는 표준화된 체계이나 단순히 안정성에만 따른 분류로 쉽게 적용하기 어렵다. 가장 흔한 손상은 측방압박 손상이다. 충격이 가해지는 순간에 충격이 가해지는 쪽의 반골반은 반대쪽 반골반 안 으로 내회전되어 밀리게 된다. 이 형태의 손상은 회전 불 안정성(축상면 또는 수평면상)을 보이나 수직 안정성은 유 지되며 어느 정도의 시상면 회전(굴곡)변형이 발생한다. Young과 Burgess는 측방압박 손상을 후방손상의 형태에 근거하여 세분화하였는데 제1형은 천골 감입골절(impaction fracture)이 있는 경우로 안정성 손상이며(Fig. 3), 2형은 장 골익 골절이나 천장관절 골절-탈구(crescent fracture)가 있 는 경우이며(Fig. 4), 제3형은 충격받은 쪽 골반의 제1형 혹은 제2형 측방압박 손상과 반대쪽 골반의 open book 형태의 손상이 동반된 windswept 골반손상이다(Fig. 5). 제1형과 제2형 측방압박 손상은 특징적으로 비스듬한 위치 에 발생하는 전방환 골절을 보이는 것이 특징이며 골반 용 적의 감소, 복강 내 혹은 흉강 내 출혈, 높은 빈도의 두부

골반골절의 해부학, 분류 및 방사선학 225 Fig. 5. Preoperative pelvis anteroposterior radiograph (A), computed tomography scan axial image (B) and three-dimensional image (C) of a LC-III pelvic injury show internal rotation of the right hemipelvis, right sacral compression fracture, external rotation of the left hemipelvis, left sacral transforaminal fracture with gap, symphysis diastasis and left acetabular anterior wall and column fractures. Radiograph two years after operation (D) show healed stable pelvis with anterior and posterior pelvic ring fixation. LC: Lateral compression. Fig. 6. Pelvis anteroposterior radiograph (A), computed tomography scan axial image (B) and three-dimensional image (C) of an APC-I pelvic injury show mild diastasis of symphysis, but intact both SI joint with right undisplaced transvers acetabular fracture. APC: Anteroposterior compression, SI: Sacroiliac. 및 흉부 손상과 연관되어 있으며 이는 측방압박 손상이 전 형적으로 차량에 탑승한 상태에서 측방으로부터의 충격을 받아 발생한다. 이와 같은 충격은 환자에게 차량 내부에서 다시 가속 충격을 주어 흉부와 두부의 손상을 유발한다. 제3형 측방압박 손상은 차량이 환자를 치고 넘어가면서 한 쪽 반골반은 내회전되고 다른쪽은 외회전되는 형태로 발생 하기 때문에 rollover 골절이라고도 한다10). 한쪽 반골반이 외회전할 때에 골반저(pelvic floor)의 파열이 발생하므로 이 손상은 극히 불안정하며 후복막강 출혈과 혈관손상이 있는 전후방압박 손상에 가깝다. 전후방압박 손상은 흔히 open-book 골반이라 불리는 형 태의 손상이 발생되며 충격 시에 한쪽 혹은 양쪽 반골반의 천장관절 부분을 회전의 축으로하는 외회전이 발생한다. 최초로 손상이 발생하는 부분은 치골 결합부이며 외회전의 정도가 증가하고 외전력이 가해지면서 순차적으로 천결절 인대, 천극인대, 전방천장인대가 장력을 받게 된다. 사체 대상의 생체역학 연구에서 천결절인대, 천극인대, 전방천장 인대의 파열은 치골결합 이개가 2.5 cm 이상 발생하였으 며 외회전이 더 진행되면 골간 천장인대와 후방천장인대도 결국 파열되어 완전히 불안정한 천장관절이 된다. 이 단계 가 되면 골반환의 모든 지지인대들과 골반저 및 회음부의 근육들이 파괴된다9,24). 전후방압박 손상에 대한 Young과 Burgess의 분류는 대부분 이러한 연구의 결과에 근거하고 있는데, 1형 손상은 치골결합부와 전방 천장관절의 경미한

226 안재민, 서정탁 Fig. 7. Preoperative pelvis outlet radiograph (A), computed tomography scan axial image (B) and three-dimensional image (C) of an APC-II pelvic injury show diastasis of symphysis with opening of the left anterior SI joint, but intact gap of posterior SI joint. Postoperative radiograph (D) shows anterior plating of symphysis with posterior fixation with S2 iliosacral screw fixation due to sacral dysmorphism. APC: Anteroposterior compression, SI: Sacroiliac. Fig. 8. Preoperative pelvis anteroposterior radiograph (A), computed tomography scan axial image (B) and threedimensional image (C) of an APC-III injury of the right hemipelvis show severe external rotation of the right hemipelvis with SI joint fracturedislocation, wide diastasis of symphysis with perineal injury and a VS type injury of the left hemipelvis. Postoperative radiograph (D) shows anterior plating of the right SI joint and iliosacral screw fixation of the left SI joint with supraacetabular external fixator pins. APC: Anteroposterior compression, SI: Sacroiliac, VS: Vertical shear. 확장이 있으나 천결절인대, 천극인대, 후방천장인대는 건재 한 경우이며(Fig. 6), 2형 손상은 천결절인대와 천극인대는 파열되었으나 후방천장인대는 건재한 경우이며(Fig. 7), 3 형 손상은 천장관절과 골반환의 모든 인대가 파열된 경우 를 의미한다(Fig. 8). 전후방압박 손상은 비장, 간, 대장의 손상과 연관되며 전후방압박 손상의 정도가 심해질수록 복 강 장기 손상의 위험도 증가한다. 전후방압박 손상에서 골 반저와 여기에 위치한 혈관이 손상 받아 발생하는 출혈이

골반골절의 해부학, 분류 및 방사선학 227 Fig. 9. Preoperative pelvis anteroposterior radiograph (A), computed tomography scan coronal image (B) and threedimensional image (C) of a VS type pelvic injury show cephalic displacement of the left hemipelvis with avulsion fracture of the fifth lumbar transverse process as well as right pubic rami fractures with acetabular transverse fracture. Radiograph of six months after operation (D) shows healed stable pelvis with anterior and posterior pelvic ring fixation. VS: Vertical shear. Fig. 10. Initial pelvic anteroposterior radiograph (A) of the hemodynamic unstable patient with pelvic belt shows a VS type injury of the left SI joint, but normal gap of the right SI joint. Intra-operative image of C-arm fluoroscopy (B) shows opening of the right SI joint with complete disruption of the left SI joint. VS: Vertical shear, SI: Sacroiliac. 가장 심각한 합병증으로 골반의 용적 증가로 발생하는 출 혈과 함께 후복막강 공간과 파열된 골반저를 통과하여 하 지에 출혈이 고이게 된다. 수직전단 손상은 주된 변형력이 두측 방향으로 작용하고 높은 곳에서의 추락사고로 가장 흔히 발생한다. 손상된 반 골반의 장골능이 반대측에 비하여 더 높게 보이며, 때로는 동측 제5요추 횡돌기의 장요추인대에 의한 견열 골절을 동 반한다(Fig. 9). 수직전단 손상은 대량의 출혈이 발생하는 경우가 흔하며 전방부 손상으로는 치골결합의 분리나 치골 지의 수직골절이, 후방부 손상으로는 천장관절의 전위나 천골골절이 발생할 수 있다. 복합 기계적 손상은 전형적으 로 여러 방향의 외력이 작용하고 앞서 언급된 수상 기전 중의 두 가지 혹은 그 이상이 복합된다. 응급실에서 검사한 골반 방사선사진은 초기 손상과 전위 이후의 한 순간의 검사이므로 이것만으로 정확한 분류나 불안정성을 판단하는 것이 어려울 수 있다2). 전위가 심하 지 않는 방사선사진 한 장으로 안정성 골반환 손상으로 섣 불리 판단해서는 안되며 제2형 전후방압박 손상에서 후방 천장인대가 거의 제3형 수준으로 손상되어 있음에도 불구 하고 제1형 손상과 구분하기가 매우 어려운 경우도 있기 때문이다(Fig. 10). 천골골절에서 현재는 가장 흔히 이용되는 분류는 Denis 7) 등 의 분류로서 1형 골절은 신경공의 외측에 천골익을 침 범하는 골절이고 2형 골절은 신경공을 침범하는 골절, 3형

228 안재민, 서정탁 Fig. 11. Preoperative sacrum lateral radiograph (A) shows nonspecific findings, but the computed tomography (CT) scan coronal image (B) shows S2 transverse and compression fracture with mild flexion deformity. CT scan three-dimensional image (C) shows a U-shape sacral jumper s fracture with coronal fracture of S1 body. CT scan axial image (D) shows complete obliteration of sacral canal by displaced fracture fragment. Postoperative radiograph (E) shows rigid lumbopelvic fixation with trans-sacral iliosacral screw fixation. 은신경공에대해내측혹은중앙부의골절이다. 1 형골절은천골신경공의외측으로지나가는수직혹은사선형의골절로서천골골절의약 50% 를차지하며약 6% 정도에서신경증상을야기한다. 2 형골절은천골신경공을침범한경우이며천골골절의 36% 를차지하고 30% 에서신경증상을야기한다. 3 형골절은천골골절의 16% 을차지하며개별신경근손상에서마미손상까지다양한신경증상이유발되며신경손상의위험성은 60% 에달한다. 천골의횡상골절은척수강을침범하거나 H 혹은 U 형의골절 (Jumper 골절 ) 로서 3 형으로분류된다 11,12,18,19). 골반과요천추이행부의급작스러운과굴곡에의하여발생하며척추 - 골반해리를일으킬수있는불안정형의손상으로 3 형골절의경우에는단순방사선이나전산화단층촬영축상면상쉽게간과될수있으므로천골측면방사선사진이나전산화단층촬영시상면영상을반드시확인하여야한다 (Fig. 11). References 1) Blackmore CC, Jurkovich GJ, Linnau KF, Cummings P, Hoffer EK, Rivara FP: Assessment of volume of hemorrhage and outcome from pelvic fracture. Arch Surg, 138: 504-508, 2003. 2) Bucholz RW, Heckman JD, Court-Brown CM, Tornetta P III: Rockwood and green's fractures in adults. 7th ed. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins: 1427-1431, 2010. 3) Burgess AR, Eastridge BJ, Young JW, et al: Pelvic ring disruptions: effective classification system and treatment protocols. J Trauma, 30: 848-856, 1990. 4) Carroll PR, McAninch JW: Major bladder trauma: mechanisms of injury and a unified method of diagnosis and repair. J Urol, 132: 254-257, 1984. 5) Cryer HM, Miller FB, Evers BM, Rouben LR, Seligson DL: Pelvic fracture classification: correlation with hemorrhage. J Trauma, 28: 973-980, 1988. 6) Demetriades D, Karaiskakis M, Toutouzas K, Alo K, Velmahos G, Chan L: Pelvic fractures: epidemiology and predictors of associated abdominal injuries and outcomes. J Am Coll Surg, 195: 1-10, 2002. 7) Denis F, Davis S, Comfort T: Sacral fractures: an important problem. Retrospective analysis of 236 cases. Clin Orthop Relat Res, 227: 67-81, 1988. 8) Guillamondegui OD, Pryor JP, Gracias VH, Gupta R, Reilly PM, Schwab CW: Pelvic radiography in blunt trauma resuscitation: a diminishing role. J Trauma, 53: 1043-1047, 2002. 9) Hearn TC, Schopfer A, D Angelo D, et al: The effects of ligament sectioning and internal fixation on bending stiffness of the pelvic ring. In: Proceedings of the 13th International Conference on Biomechanics. Australia,

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