online ML Comm CLINICAL ARTICLE J Kor Neurotraumatol Soc 2011;7:19-23 ISSN 1738-8708 감압 두개골 절제술 후 복부 피하에 보존된 자가 골편의 두개 성형술에 대한 효용성 충북대학교 의과대학 충북대학교병원 신경외과학교실 임채홍. 민경수. 이무섭. 김영규. 김동호 Availabilities of Cranioplasty with Autologous Bone Flap Preserved within Abdominal Subcutaneous Tissue after Decompressive Craniectomy Chae Hong Lim, MD, Kyung Soo Min, MD, PhD, Mou Seop Lee, MD, PhD, Young Gyu Kim, MD, PhD and Dong Ho Kim, MD, PhD Department of Neurosurgery, Chungbuk National University School of Medicine & Medical Research Institute, Cheongju, Korea Objective: Autologous cranial bone flap can be preserved either by freezing or by placing in patient s own subcutaneous pocket. The aim of this study is to assess the effectiveness and safety of cranioplasty using an autologous bone flap preserved in a subcutaneous pocket in the patient s own abdominal wall. Methods: Twelve autologous bone flaps were preserved in patient s own abdominal subcutaneous pocket between January 2008 and January 2010 at Chungbuk National University Hospital. Two patients who died before cranioplasty due to severe postoperative brain swelling were excluded. We retrospectively reviewed the chart of 10 patients regarding following parameters; age, sex, Glascow Coma Scale score, Glascow Outcome Scale score, cause of craniectomy, interval between craniectomy and cranioplasty and complication. Results: The cause of craniectomy were severe traumatic brain injury in 9 patients and cerebral infarction in one patient. All of them received unilateral frontotemporoparietal craniectomy, 4 in left side and 6 in right side. The bone flap had been stored in the abdominal wall for an average period of 71 days. There was no postoperative infection or nonunion. All the cases were cosmetically satisfactory. Postoperative subdural fluid collection were developed in 3 cases and one of them underwent revision. Conclusion: We found cranioplasty using autologous bone flap preserved in abdominal wall is safe and effective. Compared to heterologous bone flap and freezing method, autologous bone flap is inexpensive and simple option that preserves the viability of the bone flap. Also, it showed excellent cosmetic results. (J Kor Neurotraumatol Soc 2011;7:19-23) KEY WORDS: Decompressive craniectomy ㆍCranioplasty ㆍSubcutaneous abdominal preservation. 서 론 뇌부종 및 뇌압상승은 두부손상, 뇌출혈, 뇌경색 등의 다양한 원인으로부터 발생하며 이는 환자의 의식과 신경 Received: March 2, 2011 / Revised: March 9, 2011 Accepted: April 12, 2011 Address for correspondence: Dong Ho Kim, MD, PhD Department of Neurosurgery, Chungbuk National University Hospital, 62 Gaesin-dong, Heungdeok-gu, Cheongju 361-711, Korea Tel: +82-43-269-6087, Fax: +82-43-273-1614 E-mail: dhkim@chungbuk.ac.kr 이 논문은 2009년도 충북대학교 학술 연구 지원 사업에 의한 연구비 지 원에 의하여 연구되었음. 학적 예후에 치명적인 결과를 초래한다. 18) Cushing 7) 이 뇌압상승 환자에게 처음으로 감압 두개골 절제술을 실시한 이래 수술적 감압 두개골 절제술은 보 존적 치료에 불응하는 심한 뇌부종을 가진 환자의 마지 막 치료방법으로 인식되어 왔고, 최근에는 조기에 가능한 빨리 적극적으로 광범위한 전두-측두-두정부 감압 개두 술과 경막 성형술을 실시하여 환자의 생명 보존과 기능적 회복에 좋은 결과가 있었다는 보고가 이뤄지고 있다. 14,19) 한편, 감압 두개골 절제술 이후 발생하게 되는 두개골 결 손은 뇌손상의 위험을 초래할 뿐만 아니라 외형상의 성형 적 결함을 나타내므로 이들 결손의 교정인, 두개골 성형술 Copyright 2011 Journal of Korean Neurotraumatology Society 19
Cranioplasty with Bone Flap Preserved in Abdominal Subcutaneous Tissue 은 성형적 차원에서 뿐 아니라 뇌를 보호하고 전간 및 두통 의 치료와 예방적 목적으로 그간 다양하게 이뤄져 왔다. 4,6) 두개골 성형술에 사용되는 가장 이상적인 재료는 수술이 용이하고 생체 조직과 면역 반응이 적거나 없어야 하며, 단단하면서 방사선에 대해 투과성이 있어야 한다. 또한 비용이 적게 들어야 하며 관련된 합병증의 빈도가 적어야 하고 미용 측면에서 모두 만족시켜야 한다. 10) 두개골 성형술에 이용되는 물질은 신선 자가 골편, 냉동 보관된 자가골, 금속성 물질, 비금속성 물질 등 현재까지 다양하게 소개되고 있지만, 현재 냉동 보관된 자가골과 비 금속성 물질인 Methyl-methacrylate가 가장 많이 이용 되고 있다. 3) 자가골을 사용하는 것은, 이물질에 대한 거부 반응 없이 두개골에 잘 유합될 수 있는 장점이 있어 다른 재 료를 사용하는 것보다, 자가골의 사용에 대한 선호가 높았 으며 10,15,16) 일반적으로 감압 두개골 절제술 시 채취된 자가골 은 차후 두개골 성형술에 사용하기 위해 냉동 보관으로 보 존되어 왔다. 9,13) 본원 역시 그동안 냉동 보관법을 선호하여 왔으나, 최근 냉동 보관법을 이용한 환자에서 두개골 성형 술 이후 감염 등의 합병증이 보고되었고, 자가골을 두피와 복부의 피하조직층에 보관하는 등의 다른 보관 방법을 시 도하여 연구하게 되었다. 본원에서는 10명의 두개골 결손 환자들을 대상으로 복부의 피하조직층에 보관된 자가골 을 이용한 두개골 성형술을 경험하였고 그 방법 및 결과 를 보고하고자 한다. 대상 및 방법 2008년 1월부터 2010년 1월까지 2년 동안 감압 두개골 절제술을 시행 받은 22명의 환자 중에서 12명의 환자가 복 부 피하에 자가 골편을 보존하였으며, 사망하여 두개골 성 형술을 시행 받지 못한 2명을 제외한 10명의 환자가 복부 피하에 보존된 자가 골편을 이용하여 두개골 성형술을 시 행 받았다. 두개골 성형술을 시행한 환자 중 남자와 여자 의 수는 각각 2명, 8명이었고 연령은 22세에서 78세 (평 균 48.3세)까지였다. 그중 9명은 중증 두뇌부 손상으로 혈종 제거와 더불어 감압 목적의 골편제거술이 필요했던 경우였으며, 1명은 뇌경색으로 두개강 내압조절 목적의 감압 두개골 절제술을 시행하였다. 10명의 환자 모두 두 개 내 뇌압 감압 목적으로 두개골 제거술 및 경막 성형술 을 시행하였다. 후향적 연구 방법을 통해 의무 기록을 분 석하여 대상 10명의 환자들의 나이, 성별, Glascow Coma Scale (GCS)점수, 감압 두개골 절제술을 시행 받은 원인, 시행 6개월 후 Glascow Outcome Scale (GOS)점수, 두 FIGURE 1. The photograph showing the location where the bone flap was banked. The transverse incision was made on the right upper quadrant of abdomen and the bone flap was placed between musculofascia and subcutaneous layer. 개골 성형술을 시행 받을 때까지의 복부 내 보관기간, 두 개골 성형술 시행 이후 발생한 합병증 등에 대해 조사하 였다. 제거된 두개골을 보관하는 위치는 오른쪽 윗 배 부 위였으며 (Figure 1), 복부 내 위치시키기 이전 깨끗하게 소독하여 두개골 삽입 시 오염되지 않도록 미리 준비하였 다. 삽입되어질 두개골은 날카로운 골 가장자리를 제거하 여 삽입될 주변을 손상시키지 않도록 정리하여 항생제가 섞인 생리식염수에 깨끗이 씻었다. 피부 절개는 제거된 두 개골의 크기에 따라 약간씩 차이는 있었으나, 평균 10 cm 가량 횡단(transverse) 절개를 하였고 이후, 근막층(musculofascia layer)과 피하층(subcutaneous layer) 사이 를 박리하여 공간(pocket)을 만들고, 이곳에 두개골을 삽 입하였다. 두개골 성형술은 두개골 제거술 후 뇌압이 조절 되고 신경학적 상태가 안정되면 특별한 시간 간격을 정하 지 않고 시행하였으며, 두개골 성형술 시행방법은 집도의 가 두개 결손 부위를 이전의 반흔을 따라 그대로 절개하 고 두피-골막과 경막을 박리하는 한편, 수술 보조의가 두개골 보관 부위의 반흔을 따라 절개하고 피하층과 주변 근막을 박리하여 두개골을 꺼낸 후 povidon iodine으로 닦고 항생제가 섞인 생리식염수로 세척하고 두개골에 붙 어 있는 연조직을 깨끗이 제거하는 과정을 진행하였다. 정리된 두개골은 고정기구를 이용하여 고정하였으며, 두 개골 성형술을 시행한 환자에서 감염 및 골조직의 흡수 소견을 판단하기 위해 이학적 검사와 주기적으로 혈액 검 사 및 단순 두개골 촬영을 시행하였다. 결 과 수술을 시행한 10명 모두 편측 전두-측두-두정부에 걸 20 J Kor Neurotraumatol Soc 2011;7:19-23
Chae Hong Lim, et al. 쳐 감압 두개골 절제술을 시행 받았으며 왼쪽 편측을 시 행 받은 사람이 4명, 오른쪽 편측을 시행 받은 사람이 6명 이었다. 열 명 중 아홉 명이 두개골 제거술 후 3개월 내에 두 개골 성형술을 시행 받았다. 대상 환자의 연령 분포는 22 세에서 78세 (평균 47.5세)였으며 GCS 점수의 평균은 6.7 점이었고, 두개 감압술 시행 6개월 후의 GOS 점수의 평 균은 3.3점이었다. 원인별로는 두부외상 환자가 4명, 뇌 지 주막하 출혈 환자가 3명, 뇌 실질 내 출혈 환자 2명, 뇌경색 환자가 1명이었다. 두개골 성형술을 시행 받기까지, 복부 내 에 두개골을 보관한 기간은 40일에서 95일 (평균 71일)이 었으며 두개골 성형술에 소요된 시간의 평균은 2시간 10 분이었다 (Table 1). 12개월에서 28개월 (평균 19개월)간 절개 부위를 중심으로 한 이학적 검사와 CRP, ESR 등을 포함한 혈액 검사를 주기적으로 시행하고 단순 두개골 촬 영을 주기적으로 시행하였다. 그 결과, 전 예에서 골조직의 흡수 소견 없이 견고하게 두개골에 유합되었으며 수술 후 감염이 발생한 례는 없었다. 또 미용적 결과에서도 전 예에 서 매우 만족스러운 결과를 나타냈다 (Figure 2). 그러나, 두개골 성형술 이후 경막하 수종이 발생한 환자가 세 명 있었고 두 명은 경과 관찰 중 저절로 흡수되었으나, 한 명 은 그 정도가 심각하여 재수술을 시행 받았다 (Figure 3). 수술 후 수두증이 관찰된 경우는 두 명이었다 (Table 2). 고 찰 두개골 결손은 뇌손상의 위험을 초래할 뿐만 아니라 외 형상의 미용적 결함을 나타내므로 이들 결손의 교정은 미용적 차원에서 뿐 아니라 뇌를 보호하고 전간 및 두통 의 치료와 예방 목적으로 두개골 성형술을 시행하게 된 다. 4,6) 두개골 성형술에 가장 이상적인 물질은 수술이 용이 하고 생체 조직과 면역 반응이 적거나 없어야 하며, 단단 하면서 방사선에 대해 투과성이 있어야 한다. 또한 비용이 적게 들어가야 하며 관련된 합병증의 빈도가 적어야 하고 미용 측면에서 모두 만족시켜야 한다. 3) 복부 내에 두개골 을 보관하는 방법은 이미 오래 전부터 시행됐으며 주로 브라질의 신경외과 의사들이 선호하여 많이 시행하였다고 TABLE 1. Clinical summary of 10 patients who underwent cranioplasty using autologous bone flap preserved within abdominal subcutaneous tissue Case No. Age Sex Cause of craniectomy Preoperative GCS GOS at 6 months after craniectomy Interval between craniectomy and cranioplasty (days) Complication after cranioplasty Operation time (minutes) 01 57 F Infarct 06 4 50 120 02 29 M SDH 04 4 39 SDFC, HC 105 03 78 F SDH 07 3 81 SDFC 130 04 49 F SAH 07 3 90 HC 155 05 37 F ICH 06 4 81 SDFC 125 06 49 F SAH 07 4 59 110 07 22 M EDH 07 5 55 120 08 37 F SDH 04 2 95 150 09 70 F SAH 15 2 89 145 10 47 F ICH 04 2 75 140 GCS: Glascow Coma Scale, GOS : Glascow Outcome Scale, SDH: subdural hemorrhage, EDH: epidural hemorrhage, SAH: subarachnoid hemorrhage (spontaneous), ICH: intracerebral hemorrage, SDFC : subdural fluid collection, HC: hydrocephalus A B C D FIGURE 2. An illustrative case of a 57-year-old man who underwent craniectomy followed by cranioplasty after 50 months. A, B: Brain computed tomography and skull roentgenogram of anteroposterior views before cranioplasty. C, D: Brain computed tomography and skull roentgenogram of anteroposterior views after 10 months of cranioplasty. www.neurotrauma.or.kr 21
Cranioplasty with Bone Flap Preserved in Abdominal Subcutaneous Tissue A B C FIGURE 3. Brain CT scans showing postoperative complication of subdural fluid collection after cranioplasty in 3 different patients. Subdural fluid collections were resolved spontaneously except one case (A) who underwent reoperation for its severity. (B, C) resolved spontaneously after conservative management. TABLE 2. Complication after cranioplasty Complication No Infections 0 Wound revision 1 Subdural fluid collection 3 Hydrocephalus 2 하나, 1) 누가 처음으로 시행하였는지, 이 보관 방법이 얼마 나 안전한 방법인지, 얼마나 오랫동안 복부 내에 보관할 수 있는지에 대해서는 연구된 문헌과 자료가 불명확하다. 2) 복부 내에 두개골을 보관하는 방법은 감염이 발생할 가능 성이 매우 낮고 미용적인 결과가 우수하다고 보고되고 있 다. 1,2,12,17) Baldo 등 2) 은 복부 내 위치한 두개골에 복부 피 하층에서 풍부한 혈행 공급이 이뤄지고 두개골의 생명력 (viability)이 유지되며, 두개골 성형술 이후 조직 괴사 및 감염 등과 같은 합병증이 덜 발생하게 된다고 기술하였다. Häuptli 등 12) 은 냉동 보관된 두개골의 무려 60%에서 골 소실(bone loss)을 경험하였으며 냉동고에 장기간 보관하 기 위해 들이는 보관 비용 등을 고려해 볼 때 복부 내 보 관법의 장점이 있다고 하였다. 또한 복부 내 보관법은 porous hydroxyapatite, methyl-methacrylate와 같은 외부 이식 물질을 이용한 두개골 성형술과 비교하였을 때 도, 이물질에 대한 거부반응 없이 두개골에 잘 유합될 수 있다는 장점과 비싼 비용이 들지 않아도 된다는 장점을 가 지고 있다. 11) 복부 내 두개골 보관법의 단점으로는 두개 감 압술 시행 부위 외에 다른 부위에 피부 절개가 이뤄진다는 점을 들 수 있다. 이것은 수술 시간의 연장 및 수술 합병증 의 위험성을 증가시키며 회복시간 및 입원기간의 연장을 가져올 수 있어 그만큼 환자의 고통과 부담을 가중시킬 가 능성이 있다. 하지만 본 연구결과에서는 인공 물질이나 냉 동 보관법과 비교하였을 때 수술 시간도 길지 않았고 절차 도 복잡하지 않았다. 한편, 저자들이 연구한 대상 모두 보 관 기간 동안 두개골 변형이 없었으며 대상자들의 신경학 적 및 전신적인 상태가 안정될 때까지 보관이 가능하였다. 대상자들은 수술 후 대부분 미용적으로 만족했고 모양이 나 대칭성 등에서 좋은 결과를 보였다. Movassaghi 등 17) 은 두개 감압술을 시행 받은 53명을 대상으로 복부 내 보 관된 두개골을 이용하여 두개골 성형술을 시행한 결과, 단 한 명만이 미용적 결과에 만족하지 못하여 재수술을 요구 했을 뿐 거의 전 예에서 우수한 결과를 얻었다고 하였다. 또 복부 내 보관된 두개골을 어느 시기에 이식하는 것이 좋은지에 대하여 보고된 문헌은 따로 없었으나, 저자들은 한 명을 제외한 모두에서 3개월 이내에 두개골 성형술을 되도록 조기에 시행하였다. 그 이유는, 두개골 제거술 후 신경학적 상태가 안정되는 대로 조기에 시행할수록 두피- 골막과 경막이 완전히 유착되지 않아 박리가 더 용이해 수 술 시간이 단축되어 감염률을 줄일 수 있다는 점과 장기간 보관에 따른 골 흡수를 방지하고, 뇌 조직에 대한 보호를 되도록 조기에 시행해주는 것이 바람직하다고 생각하였기 때문이다. 이러한 생각은 Kim 등 5) 이 1개월 이내에 수술한 경우가 1개월 이후에 두개골 성형술을 시행한 경우보다 감 염률이 낮았다는 보고와, 그 외 조기에 두개골 성형술을 시행하여 신경학적 예후에 좋은 결과가 있었다는 다수의 보고들이 뒷받침해주고 있다. 8,20,21) 저자들의 결과에서, 경 막하 수종이 세 명에게 발생하였는데 이는 심각한 두부 손상을 입은 환자에게서 발생할 수 있는 뇌척수액의 순환 부전(cerebrospinal fluid dysfunction)이 가장 큰 원인 이라 할 수 있고, Baldo 등 2) 은 경막 성형술을 시행 받은 환자에서 경막 성형에 이용되는 인공 재료가 그 주변으로 혈 22 J Kor Neurotraumatol Soc 2011;7:19-23
Chae Hong Lim, et al. 행 공급을 제한하게 만들고 이것이 이 부위 위로 삽입되 어질 두개골과의 박리 작용(exfoliation)이 발생하는 원인 으로 작용하여 액체가 고일 수 있는 공간이 발생하게 된 것 이라고 주장하였다. 특히, 두개골을 크게 열고 넓은 범위에 걸쳐 경막 성형술을 시행한 경우 이러한 합병증의 발생률 이 높아질 거라 생각되며 이러한 합병증을 방지하기 위해 두 개골 성형술 시행 시, 경막과 두개골 사이에 tack-up suture를 반드시 시행하고, 수술이 끝난 이후에도 컴퓨터 단층 화 촬영 등을 이용하여 주기적으로 주의 깊게 추적 관찰 하는 것이 필요하다고 사료된다. 결 론 이 연구는 환자군의 규모와 추적 관찰기간 등에서 부족 함이 있고, 골편의 viability의 보존성에 대한 technetium bone scan 등의 연구도 시행하지 못하였다. 그러나 연구 대상인 열 명 모두에게서 감염과 골 흡수 등의 합병증이 없 었고 골 유합 및 두피와 이식 자가골 유착의 결과가 우수 하였으며, 미용 측면에서 만족스러웠다는 점에서 복부 내 두 개골편 보관법은 충분히 안전하고 유용하다고 생각된다. 중심 단어: 감압 두개골 절제술 두개골 성형술 복부 내 보관. The authors have no financial conflicts of interest. REFERENCES 1) Andrei FJ, Armando L, Evandro DO, Feres CN, João PM. Bone flap management in neurosurgery. Rev Neurocienc 17:133-137, 2009 2) Baldo S, Tacconi L. Effectiveness and safety of subcutaneous abdominal preservation of autologous bone flap after decompressive craniectomy: a prospective pilot study. World Neurosurg 73:552-556, 2010 3) Bok WK, Hong SK, Min KS, Lee MS, Kim YG, Kim DH. Cranioplasty using frozen autologous bone. J Korean Neurosurg Soc 33:166-169, 2003 4) Cho KG, Lee KS. Cranioplasty Using Hydroxylapatite. J Korean Neurosurg Soc 19:1009-1014, 1990 5) Cho KS, Huh PW, Kim DS, Kim JG, Kim YW, Yoo DS, et al. The infection rate in case of cranioplasty according to used materials and skull defect duration. J Korean Neurosurg Soc (Suppl 2) 30:216-220, 2001 6) Courtemanche AD, Thompson GB. Silastic cranioplasty following cranio-facial injuries. Plast Reconstr Surg 41:165-170, 1968 7) Cushing H. The establishment of cerebral hernia as a decompressive measure for inaccessible brain tumors with the description of intramuscular methods of making the bone defect in temporal and occipital regions. Surg Gynecol Obstet 1:297-314, 1905 8) Dujovny M, Aviles A, Agner C, Fernandez P, Charbel FT. Cranioplasty: cosmetic or therapeutic? Surg Neurol 47:238-241, 1997 9) Ellis E 3rd, Sinn DP. Use of homologous bone in maxillofacial surgery. J Oral Maxillofac Surg 51:1181-1193, 1993 10) Goldberg VM, Stevenson S. Natural history of autografts and allografts. Clin Orthop Relat Res 225:7-16,1987 11) Gooch MR, Gin GE, Kenning TJ, German JW. Complications of cranioplasty following decompressive craniectomy: analysis of 62 cases. Neurosurg Focus 26:E9, 2009 12) Häuptli J, Segantini P. [New tissue preservation method for bone flaps following decompressive craniotomy]. Helv Chir Acta 47: 121-124, 1980 13) Hwang KH, Kim TY, Kim JM. Autogenous cranioplasty using deep-freezing bone flap. J Korean Neurosurg Soc 27:159-164, 1998 14) Koh MS, Goh KY, Tung MY, Chan C. Is decompressive craniectomy for acute cerebral infarction of any benefit? Surg Neurol 53:225-230, 2000 15) Krishnan P, Bhattacharyya AK, Sil K, De R. Bone flap preservation after decompressive craniectomy--experience with 55 cases. Neurol India 54:291-292, 2006 16) Kulali A, Kayaalp S. Single-table autogenous calvarial grafting for cranioplasty. J Craniomaxillofac Surg 19:208-211, 1991 17) Movassaghi K, Ver Halen J, Ganchi P, Amin-Hanjani S, Mesa J, Yaremchuk MJ. Cranioplasty with subcutaneously preserved autologous bone grafts. Plast Reconstr Surg 117:202-206, 2006 18) Park JY, Seok KS, Cho JH, Kang DG, Kim SC. Early decompressive craniectomy for cerebral edema. J Korean Neurosurg Soc 31:33-38, 2002 19) Schwab S, Steiner T, Aschoff A, Schwarz S, Steiner HH, Jansen O, et al. Early hemicraniectomy in patients with complete middle cerebral artery infarction. Stroke 29:1888-1893, 1998 20) Tabaddor K, LaMorgese J. Complication of a large cranial defect. Case report. J Neurosurg 44:506-508, 1976 21) Winkler PA, Stummer W, Linke R, Krishnan KG, Tatsch K. Influence of cranioplasty on postural blood flow regulation, cerebrovascular reserve capacity, and cerebral glucose metabolism. J Neurosurg 93:53-61, 2000 www.neurotrauma.or.kr 23