상지의초음파유도하보툴리눔독소주사 서울대학교의과대학재활의학교실 이자호ㆍ오병모 Ultrasound-Guided Botulinum Toxin Injection into the Upper Extremity Muscles Ja-Ho Leigh, M.D. and Byung-Mo Oh, M.D., Ph.D. Department of Rehabilitation Medicine, Seoul National University College of Medicine, Seoul, Korea The spasticity of upper extremities is one of the most cumbersome problems in many central nervous system disorders. Injection of the botulinum toxin into affected muscles has been proven safe and effective in reducing spasticity. Accurate localization is especially importance to maximize its efficacy because the toxin does not cross the physical barriers such as the fascia. Recently comparable outcomes were reported between ultrasound-guided and stimulator-guided injection techniques in reducing spasticity after stroke. The present review focuses on the techniques of ultrasound-guided botulinum toxin injection into the major upper extremity muscles. (Clinical Pain 2014;13:9-15) Key Words: Ultrasound, Spasticity, Botulinum toxin, Intervention 해원하는부위에적은부작용으로큰효과를볼수있어적절한주사가이루어진다면환자의경직을크게호전시킬수있는치료방법이다. 그러나주사치료는경직의원인이되는근육을정확히평가하여목표근육에정확히주사를해야원하는효과를얻을수있다. 주사바늘이목표근육속에정확히위치함을확인하는방법으로는전기자극및근전도유도하주사법이오래동안사용되어왔다. 초음파유도주사법은근육의실제단면과각관절의기능적움직임에따른근육의움직임, 그리고혈관과신경다발의위치를눈으로확인할수있어서근골격계중재술에널리사용되어왔으며, 최근에는경직치료를위해초음파유도하에보툴리눔독소를근육내주사하는방법널리각광을받고있다. 따라서, 본종설에서는전완부와상완부에서경직을치료하기위해흔히독소를주사하는근육들의초음파해부학및표면해부학, 그리고각근육에대한초음파유도하주사기술을제시하고자한다. 초음파유도주사법 서 론 초음파로근육을관찰하는단면은탐식자 (Probe) 와근육의각도관계에따라근섬유방향과탐식자가직각을이루는횡방향단면 (transverse view) 와평행을이루는종방향단 중추신경계손상이후의근육경직은매우흔한증상으로서뇌졸중환자의 4 42.6% 에서나타난다고보고되었다. 1 이러한경직은보행장애, 일상생활기능의저하, 통증, 이차적피부질환, 감염등의원인이될수있다. 또한이차적으로체위변경이나대소변처리의어려움등간병부담을증가시키는요인이되기도한다. 이러한경직의치료법로서관절가동범위운동, 항경직제복용, 운동점차단술, 신경융해술, 수술적치료등다양한치료의방법들이있다. 그중에서주사치료는경직이전신적이지않고국소부위에국한되어있을때우선적으로고려할수있다. 주사치료는수술적치료만큼침습적이지않으면서, 항경직제투여에비 접수일 : 2014 년 2 월 20 일, 게재승인일 : 2014 년 3 월 3 일책임저자 : 오병모, 서울시종로구대학로 103 110-799, 서울대학교의과대학재활의학교실 Tel: 02-2072-2619, Fax: 02-743-7473 E-mail: keepwiz@gmail.com Fig. 1. Two views of ultrasound scan (A) Longitudinal view on FCR (B) Transverse view on FCR. 9
면 (longitudinal view) 으로관찰이가능하다 (Fig. 1). 주사방법또한탐식자와주사침이이루는각도에따라서탐식자의초음파선 (beam) 의장축과주사침이평행하게놓여화면내에주사침이직선으로보이게되는평면내기법 (In-plane technique) 과, 직각을이루어화면내에주사침이점형태로보이게되는평면외기법 (Out-of-plane technique) 이있으며각방법에따라서장단점이있다 (Table 1). 2 경직을완화시키기위한보툴리눔독소주사법 경직이있는환자에게주사를할때는우선수동적 / 능동적관절운동을시행하고, 보행이나일상생활동작등의기능적움직임을평가하여경직치료가필요한근육군을설정한다. 그후에동일근육군내에서가장경직이심하거나이상운동에핵심적역할을하는근육의순서대로주사할근육을선정한다. 상지의경우주관절의굴곡, 전완부의회내, 완관절의굴곡, 손안의엄지 (thumb in palm), 수지관절 Table 1. Muscles of the Upper Extremity Arm Muscles Anterior Biceps brachii (short, long head), Coracobrachialis, Brachialis Posterior Triceps brachii (Long, lateral, medial head) Forarm muscles Anterior compartment Superficial Pronator teres (PT), Flexor carpi radialis (FCR), Palmaris longus (PL), Flexor carpi ulnaris (FCU) Middle Flexor digitorum sublimis (FDS) Deep Flexor digitorum profundus (FDP), Flexor pollicis longus (FPL), Pronator quadratus (PQ) Posterior compartment Superficial Anconeus, Extensor digitorum communis (EDC), Extensor digitorum minimi (EDM), Extensor carpi ulnaris (ECU) Deep Supinator, Abductor pollicis longus (APL), Extensor pollicis longus (EPL), Extensor pollicis brevis (EPB), Extensor indicis proprius (EIP) Extended over both compartments Brachioradialis, Extensor carpi radialis longus (ECRL), Extensor carpi radialis brevis (ECRB) Wrist and Hand Anterior Biceps brachii (short, long head), Coracobrachialis, Brachialis Posterior Triceps brachii (Long, lateral, medial head) Table 2. Two Ways of Needle Insertion and Approach Technique In-plane technique (IP) Out-of-plane technique (OP) Strengths Caveats - Can visualize needle tips as well as all the structures along the needle path - Longer needle path - Unnecessary piercing the adjacent muscles and fascia - Enable direct access to the target - Avoid piercing through adjacent muscles - Cannot visualize a needle tip - Needs perturbation of a needle 10
이자호ㆍ오병모 : 상지의초음파유도하보툴리눔독소주사 의굴곡및갈퀴손 (claw hand, intrinsic plus hand) 등의증상이호발하며이와관련된굴곡근에주사를놓는빈도가가장많다. 3 상지의상완, 전완, 손목및손가락의근육들은 Table 2와같으며각근육마다정확한주사를위한초음파탐식자의방향과주사침의접근방향이다르므로이에대해정확한숙지가필요하다. 4 본종설에서는상지의근육중에가장많이주사를하게되는 8개근육들 요측수근굴근 (Flexor carpi radialis, FCR), 척측수근굴근 (Flexor carpi ulnaris, FCU), 표재지굴근 (Flexor digitorum sublimis, FDS), 심수지굴근 (Flexor digitorum profundus, FDP), 장무지굴근 (Flexor pollicis longus, FPL), 상완이두근 (Biceps brachii), 상완근 (Brachialis), 완요골근 (Brachioradialis) 을중심으로각근육의주사방법과유의점에대해서기술하겠다. 1. 요측수근굴근 (FCR) 요측수근굴근의기시부는상완골의내측상과이며부착부는제 2, 3 수지의중수골부위이다. 원회내근 (Pronator tere) 과장장근 (Palmaris longus) 사이를주행한다. 정중신경의지배를받으며, 손목을굴곡과외전시키는역할을한 다. 주사시에는일반적으로전완의상부 1/3 범위에서주사하게된다. 관찰단면은일반적으로횡단면이적절하며, 평면내기법과평면외기법을필요에따라사용하게된다 (Fig. 2, 3). 횡단면에서평면내기법으로주사를할경우에는내측에서접근할때는장장근의근막을, 외측에서접근할때는원회내근의근막을지나서목표근육에도달하는경우가많다. 이는보툴리눔독소를목표근육에정확히주사하더라도주변근육까지약물이퍼질수있다는뜻이나, 주변근육또한경직으로인한기능장애의원인근육인경우가많으므로크게문제되지않는경우가대부분이다. 2. 척측수근굴근 (FCU) 척측수근굴근은상완골의내측상과와척골후면에서기시하며두상골 (pisiform bone) 에부착된다. 척골신경의지배를받으며손목을굴곡및내전시키는역할을한다. 주변근육들과의위치관계를보면, 기시부심수지굴근 (FDP) 보다는얕은위치이며표재지굴근 (FDS) 보다는내측에길게위치하고있다. FCR 과마찬가지로횡단면에서평면내기법과평면외기법을필요에따라사용하게된다. Fig. 2. In-plane technique with transverse view of the flexor carpi radialis muscle. PL: Palmaris long, FCR: Flexor carpi radialis, FDS: Flexor digitorum sublimis, FDP: Flexor digitorum profundus, U: Ulna, R: Radius. Fig. 3. Out-of-plane technique with transverse view of the flexor carpi radialis muscle. FCR: Flexor carpi radialis, PT: Pronator teres, FDS: Flexor digitorum sublimis, FDP: Flexor digitorum profundus, FPL: Flexor pollicis longus, R: Radius. 11
Fig. 4. In-plane technique with transverse view of the flexor digitorum sublimis muscle for the 3 rd to the 4 th finger. FCR: Flexor carpi radialis, FDS: Flexor digitorum sublimis, FDP: Flexor digitorum profundus, U: Ulna, R: Radius. 4. 심수지굴근 (FDP) Fig. 5. In-plane technique with transverse view of the flexor digitorum sublimis muscle for the index finger. 3. 표재지굴근 (FDS) 표재지굴근은상완골의내측상과와요골, 두곳에서기시하며엄지를제외한네손가락원위지골의손바닥방향에부착된다. 정중신경의지배를받으며네손가락의근위부수지간관절과중수지관절의굴곡, 손목의굴곡작용을한다. 주사법은횡방향단면으로관찰하면서평면내기법과평면외기법주사가모두가능하나평면내기법이한번바늘을삽입하여근육내에서각손가락으로가는근육다발을선택적으로주사할수있는장점이있다. 제 3 5 수지로가는근육다발에주사할때는전완의근위부 1/3 위치에서주사하지만 (Fig. 4), 제 2 수지로가는근육다발에주사하려할때는전완의 1/2 에서먼쪽 1/3 정도의더원위부에서주사하여야한다 (Fig. 5). 표재지굴근과심지굴근사이에는정중신경과척골신경및척골동맥이위치하므로근육의경계를확인하는데도움이된다. 또한표재지굴근에주사할때에는정중신경, 척골신경및척골동맥을찌르지않도록주의해야한다. 심수지굴근은척골의전면부와내측부, 척골과요골간막에걸쳐넓게기시하여엄지를제외한네손가락원위지골의손바닥방향에부착된다. 외측반은정중신경, 내측반은척골신경의지배를받으며네손가락의원위부수지간관절과중수지관절의굴곡, 손목의굴곡작용을한다. 주사법은횡방향단면으로관찰하면서평면내기법과평면외기법주사가모두가능하나표재지굴근과같은이유로평면내기법을더권장한다. 주사시에역시척골신경및척골동맥을찌르지않도록주의해야한다 (Fig. 6). 5. 장무지굴근 (Flexor pollicis longus, FPL) 장무지굴근은요골의전면부와골간막에걸쳐넓게기시하여무지의원위지골의손바닥방향에부착된다. 정중신경의분지인전골간신경 (anterior interosseous nerve) 의지배를받으며무지의수지간관절과중수지관절의굴곡작용을한다. 주사법은횡방향단면으로관찰하면서평면내기법과평면외기법주사가모두가능하나표재지굴근과같은이유로평면내기법을더권장한다. 평면내기법을사용할때에는내외측모두에서접근할수있으나, 외측에서접근할때에는표재요골신경 (superficial radial nerve) 및요골동맥을손상시키지않도록주의해야한다 (Fig. 7). 6. 상완이두근 (Biceps brachii) 상완이두근은견갑골의관절상결절과부리돌기에서기시하여척골결절에부착된다. 근피신경의지배를받으며주관절굴곡과전완의회외작용을한다. 크게어려운근육은아니며너무깊게찔러상완근을찌르지않도록유의한다. 주사법은횡방향단면으로관찰하면서외측에서접근하는평면내기법으로주사하는것이가장흔히사용되는방법이다 (Fig. 8). 12
이자호ㆍ오병모 : 상지의 초음파 유도하 보툴리눔 독소 주사 Fig. 6. In-plane technique with transverse view of the flexor digitorum profundus muscle. FCU: Flexor carpi ulnaris, FDS: Flexor digitorum sublimis, FDP: Flexor digitorum profundus, U: Ulna. Fig. 7. In-plane technique with transverse view of the flexor pollicis longus muscle. FDS: Flexor digitorum sublimis, FPL: Flexor pollicis longus, RA: Radial artery, R: Radius. Fig. 8. Out-of-plane technique with longitudinal view of the biceps brachii muscle. Needle tip is placed in the biceps brachii muscle (astrisk). 7. 상완근(Brachialis) 상완근은 상완골 하부의 전면에서 기시하여 요골결절에 부착된다. 근피신경의 지배를 받으며 주관절 굴곡과 전완 의 회내 작용을 한다. 주관절의 굴곡경직과 함께 회내 경향 이 있을 때 경직을 의심해볼 수 있으며 보통 주관절 굴곡경 직이 심할 때 상완이두근과 함께 주사한다. 횡방향단면으 로 관찰하면서 상완이두근 아래에 위치하고 있는 상완근을 확인하고 평면내기법으로 주사할 수 있다(Fig. 9). 8. 완요골근(Brachioradialis) 완요골근은 상완골의 원위부에서 기시하여 척골 원위부 에 부착된다. 척골신경의 지배를 받으며 주관절을 굴곡시 킨다. 주사시에는 전완을 중립자세로 놓고 주사한다. 13
Fig. 9. In-plane technique with transverse view of the brachialis muscle. 근전도및전기자극유도주사법 근전도유도주사법은수축하는근육섬유를찾아내어선택적으로주사할수있는장점이있으며특히, 근전도검사에익숙한시술자에게는운동원활성전위 (Motor unit action potential, MUAP) 의모양이나발생잠시, 특유의소리를통해서불수의적으로수축하는근육의정확한위치를확인할수있다. 주로상완이두근같이큰근육이나해부학적핵심구조물 (landmark) 이분명하여위치를파악하는데어려움이없을경우에손쉽게시행할수있으며, 특히심한경직이있어서이완이불가능한환자에서는 MUAP 의모양또는소리를통해손쉽게목표근육을찾을수있기때문에시간을절약할수있다. 전기자극기유도주사법은자극을통해근수축을유발하여침첨단이목표근육내에있는지를확인하는방법이며, 이를위해서는목표근육의해부학적위치및기능을완벽하게숙지하고있어야한다. 보툴리눔독소주사를위해서는운동점 (motor point) 에반드시근접해야할이유는없다. 그러나, 자극의세기를조절하면서근수축의양상과정도를눈으로관찰하거나손으로촉지하면최대한운동점에접근할수있기때문에, 운동신경융해술이나운동점차단술을시행할경우에는매우유용하게사용할수있다. 전기 자극기유도주사법은목표근육을수의적으로움직일수없는환자의경우에자극기가대신전기자극으로근육수축을유발하기때문에유용하다. 그리고깊게위치한근육이나, FDS, FDP 의개별손가락으로가는근육다발과같이동일근막경계내의개별근육다발 (muscle fascicle) 을주사하고자할때유용하다. 전기자극기유도주사법, 초음파유도주사법, 그리고손으로촉지하여주사를한경우경직치료효과를비교한최근연구에서, 손으로촉지한것에비해전기자극기유도및초음파유도주사법이더우월하였으나두방법간에는유의한차이가없었다. 5 결 중추신경계손상으로인한경직, 특히뇌졸중이후에하지보다상지의경직이잔존하는경우가흔하다. 초음파를이용한상지근육의관찰과주사치료에익숙한임상의사라면보툴리눔독소주사또한비교적손쉽게시행할수있을것이다. 환자에증상과기능, 불편에대해면밀히관찰하여시술한근육을적절히선택한다면적은노력으로도큰호전과개선을기대할수있으므로본시술이널리사용되기를기대해본다. 론 14
이자호ㆍ오병모 : 상지의초음파유도하보툴리눔독소주사 참고문헌 1. Urban PP, Wolf T, Uebele M, Marx JJ, Vogt T, Stoeter P, et al. Occurence and clinical predictors of spasticity after ischemic stroke. Stroke. 2010; 41: 2016-2020 2. Alter KE, Hallett M, Karp B, Lungu C. Ultrasound for procedural guidance: Scanning - Techniques and tips. Ultrasonudguided Chemodenervation Procedures: Text and Atlas. New York: demosmedical, 2013, 118-119 3. Brashear A. Botulinum toxin in the treatment of upper limb spasticity. In: Brashear A, Elovic E, eds. Spasticity: Diagnosis and management. New York: demosmedical, 2011, 137 4. Jenkins DB. the upper limb, the flexor forearm. In: Jenkins DB, ed. Hollinshead's functional anatomy of the limbs and back. 9th ed. Missouri: Elsevier Inc, 2009, 116-137 5. Picelli A, Lobba D, Midiri A, Prandi P, Melotti C, Baldessarelli S. et al. Botulinum toxin injection into the forearm muscles for wrist and fingers spastic overactivity in adults with chronic stroke: a randomized controlled trial comparing three injection techniques. Clinical rehabilitation. 2014; 28: 232-242 15