역행성 압박 골수내 금속정을 이용한 경골거골종골 관절 유합술

및 인접 관절의 상태가 수술의 결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특 히 관절의 변형 및 골결손이 심하거나 연부조직 상태가 좋지 않은 경우 또는 신경병성 관절인 경우에는 인공관절 치환술이나 고식적 인 족관절 유합술로는 좋은 결과를 얻기 어려울 수 있다.

특히 후족부 정렬의 변형이 심한 관절염 환자나 신경병성 관절 또는 이전의 관절 유합술에 실패한 환자에게서 주로 시행하는 경골 거골종골 관절 유합술은 기술적으로 어려우며, 합병증의 발생에 있 어서도 몇몇 저자들은 30%∼80% 정도로 보고하고 있다.^3-6) 그러나 최근 골수내 금속정을 이용한 경골거골종골 관절 유합술은 압박력 을 이용한 견고한 내고정뿐만 아니라, 부하전달(load-shearing) 효 과를 얻을 수 있어 높은 유합 성공률과 낮은 합병증을 보고하고 있 다.⁷⁾

서 론

족관절은 그 해부학적, 생화학적 특성 때문에 슬관절에 비해 일 차적 퇴행성 관절염의 빈도는 현격히 낮으나, 외상이나 이차적인 원인에 의한 관절염의 빈도는 높다.^1,2) 이러한 이유로 족관절의 관 절염이 발생하는 경우 상대적으로 연령이 낮으며, 주위 연부조직

Received July 1, 2014 Revised November 24, 2014 Accepted November 24, 2014 Corresponding Author: Seong Ho Yoo

Department of Orthopaedic Surgery, Daedong Hospital, 187 Chungnyeol-daero, Dongnae-gu, Busan 607-711, Korea

Tel: 82-51-554-8996, Fax: 82-51-553-7575, E-mail: [email protected] Financial support: None.

Conflict of interest: None.

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Copyright 2014 Korean Foot and Ankle Society. All rights reserved.ⓒ

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the radiological and clinical outcomes of tibiotalocalcaneal arthrodesis using retro-

grade compressive intramedullary nail for patients with complex hindfoot problems, including Charcot arthropathy, osteonecrosis of talus, combined arthritis of the ankle and subtalar joint, failure of previous ankle arthrodesis, and failed total ankle arthroplasty.

Materials and Methods: Eighteen consecutive patients (10 men and 8 women) with an average age of 54 years (range, 42

^∼72 years) un- derwent tibiotalocalcaneal arthrodesis using retrograde compressive intramedullary nail fixation. The mean duration of follow-up was 16 months (range, 12^∼23 months). Radiological evaluation included assessment of the union status of ankle and subtalar joints. Clinical evaluations included visual analogue scale (VAS) for pain and patient satisfaction, and postoperative complications were analyzed.

Results: Radiological union was achieved in 14 ankle joints (77%) and 16 subtalar joints (88%) at an average of 16 weeks (range, 14

^∼40 weeks) and 14 weeks (range, 12^∼24 weeks), respectively. The preoperative VAS were 4.6 (range, 4^∼8) at rest and 8.2 (range, 7^∼10) dur- ing walking, and the postoperative VAS were 2.2 (range, 0^∼3) and 4.6 (range, 4^∼6), respectively (p<0.05). There were 6 nonunions (4 ankle joints and 2 subtalar joints), 3 tibia fractures, 2 delayed union of ankle joints, and 2 breakage of the implant.

Conclusion: Tibiotalocalcaneal arthrodesis using retrograde compressive intramedullary nail may be considered as a viable option in

patients with complex hindfoot problems.

Key Words: Arthrodesis, Retrograde, Intramedullary nail

역행성 압박 골수내 금속정을 이용한 경골거골종골 관절 유합술

송무호, 김부환, 안성준, 강석웅, 김영준, 김동환, 유성호

부산 대동병원 정형외과

Tibiotalocalcaneal Arthrodesis Using Retrograde Compressive Intramedullary Nail

Moo Ho Song, Bu Hwan Kim, Seong Jun Ahn, Suk Woong Kang, Young Jun Kim, Dong Hwan Kim, Seong Ho Yoo

Department of Orthopaedic Surgery, Daedong Hospital, Busan, Korea

www.jkfas.org 임상연구윤리위원회(institutional review board)로부터 승인을 받 았다.

2. 수술 방법

전 예에서 척추마취하에 앙와위 상태에서 측면절개(transfibular approach)를 이용하였고, 비골의 하방 10 cm를 절제하고 족관절 및 거골하관절의 후방 관절면을 노출시킨 후 관절면의 연골 부분 을 제거하였으며, 족관절 유합 각도인 시상면에서 중립 위, 관상면 에서 5도의 외반 및 5∼10도 정도의 외회전 상태를 유지한 후 족저 면을 통하여 역행성으로 골수내 금속정을 삽입하였다. 이후 경골 잠금 나사(locking screw)를 설치한 후 종골 후면에서 전방으로 금 속정을 통과하는 원위부 종골 잠금 나사를 설치하였다. 골수내 금 속정의 내부에 설치된 2개의 압박 나사(talar and calcaneal com- 하지만 이는 모두 외국의 사례이며 국내에서는 아직 보고된 바

가 없다. 이에 저자들은 국내에서 개발된 역행성 압박 골수내 금 속정(retrograde compressive intramedullary nail, DLA Nail [Dyna Locking Ankle Nail]; U&i Corp., Uijeongbu, Korea) (Fig. 1)을 이용 한 경골거골종골 관절 유합술을 시행하였고 그 임상적 및 방사선 학적 결과를 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

1. 연구 대상

2010년 3월부터 2013년 6월까지 역행성 압박 골수내 금속정을 이용하여 경골거골종골 관절 유합술을 시행 받고, 최소 12개월 이 상 추시관찰이 가능하였던 18명(18예)을 대상으로 하였다. 남성이 10예, 여성이 8예였으며, 평균 나이는 54세(42∼72세)였다. 적응증 은 족관절 관절염 Takakura 병기 4에 해당하며, 족관절 또는 후족 부 5도 이상의 내반 변형이나 외반 변형이 존재하고 관절 불안정성 이 동반되어 단일 족관절이나 거골하관절 유합술로 교정이 어려울 것이라고 예상한 경우, 이전의 나사못을 이용한 족관절 유합술 후 불유합으로 재수술이 필요한 경우, 인공관절 치환술 후 거골부 해 리로 인한 거골 요소(talar component) 제거 후 거골의 골손실이 큰 경우, 거골의 무혈성 괴사가 진행된 경우, 신경병성 관절 등의 이 유로 인공관절 치환술이나 고식적인 족관절 유합술의 결과가 나쁠 것으로 예상되는 경우에 시행하였다(Table 1). 본 연구는 대동병원

A B C

Figure 1. This photograph shows lateral (A), posterior (B), and distal oblique (C) views of retrograde compressive intra- medullary nail. The talar locking screw with talar compression cap (arrow) is of- fered for the compression of ankle joint, and calcaneal locking screw with calcane- al compression cap (arrowhead) is offered for the compression of subtalar joint.

Table 1. Indications of Tibiotalocalcaneal Fusion

Diagnosis Number of

patients Posttraumatic arthritis

Previous fusion failure Charcot arthropathy

Primary arthrosis with hindfoot deformity Secondary arthrosis with talus

avascular necrosis

Failure after total ankle arthroplasty

5 4 3 3 2 1

한 수술 전후 및 경과 관찰 중 합병증의 발생 유무를 조사하였다.

결 과

전체 18예 중 유합률은 족관절 14예(77%), 거골하관절 16예 (88%)였으며, 평균 유합 기간은 족관절 16주(14∼40주), 거골하관 절 14주(12∼24주)였다.

방사선학적으로 술 후 6개월 시점에서 4예의 족관절 불유합과 2 예의 거골하관절 불유합이 발생하였으며, 족관절 4예의 불유합 중 2예에서는 골이식 및 금속판으로의 전환을 시행하였고, 나머지 2 예에서는 재수술을 원하지 않아 관찰하였으며, 거골하관절 불유합 2예에서는 증세가 심하지 않아 관찰하였다.

임상적으로 VAS 통증 척도가 술 전 휴식기 4.6점(4∼8점), 보행 시 8.2점(7∼10점)에서 술 후 2.2점(0∼3점), 4.6점(4∼6점)으로 각 각 유의하게 감소하였으며(p<0.05; Table 2), 환자의 주관적 만족 도도 매우 만족 4명(22%), 만족 7명(39%), 보통 3명(16%), 불량 4명 (22%)으로 조사되었다.

합병증으로는 수술 도중 삽입된 금속정 근위부에 발생한 경골 골절이 3예 있었으나, 이는 별다른 추가 술식 없이 8주간의 석고붕 대 고정 및 석고붕대 제거 후 4주간의 추가적인 체중부하 제한으로 pression cap)를 이용해 압박력을 주기 전에 제거된 비골을 이용하

여 족관절 및 거골하관절에 자가골 이식을 시행하였다. 이후 금속 정 원위부에 설치된 종골 압박 나사(calcaneal compression cap)를 이용하여 종골 잠금 나사를 근위부로 이동시켜 동시에 족관절 및 거골하관절 유합부에 압박력을 주었다. 거골의 골결손이 심한 6예 와, 거골 잠금 나사가 거골하관절면에 위치한 9예에서는 거골 잠 금 나사를 설치할 수 없어 거골 압박 나사(talar compression cap) 를 이용한 족관절 유합부 압박을 줄 수 없었으며, 거골 잠금 나사 사용이 가능하였던 나머지 3예에서는 잠금 나사의 기능만 이용하 였고, 거골 압박 나사를 이용한 족관절부 압박은 시도하지 않았다 (Fig. 2). 고정 후 압박력의 정도는 이동형 X선 투시장치(C-arm)하 에 관절면의 좁아진 정도에서 확인할 수 있었다. 술 후 6주간의 석 고붕대 고정을 포함하여 총 8주간 체중부하를 금하였으며, 이후 골 유합의 정도에 따라 부분적인 체중부하를 허용하였다.

3. 연구 방법

수술 후 방사선학적으로 족관절 및 거골하관절의 유합 정도를 판정하였고, 임상적 환자의 만족도 및 합병증 등을 조사하여 평가 하였다. 방사선학적 결과 판단은 술 후 방사선 사진에서 보이는 족 관절 전후면 및 측면 사진과 거골하관절 후방 관절면의 50% 이상 에서 골소주의 연결이 보일 때를 유합이라고 정의하였고,⁸⁾ 지연유 합은 방사선 추시상 6개월 이상 유합의 증거가 보이지 않을 때로 정의하였으며, 불유합은 수술 후 12개월 이상 상기 소견이 지속될 때로 정의하였다.⁹⁾ 임상적으로는 환자의 주관적 만족도를 4단계로 분류하여 매우 만족, 만족, 보통, 불만족으로 평가하였으며, paired t-test (IBM SPSS Statistics 21.0; IBM Co., Armonk, NY, USA)로 수 술 전후의 visual analogue scale (VAS) 통증 척도를 조사하였다. 또

A B C D

Figure 2. The standing anteroposterior (A) and lateral (B) radiographs of right ankle of a 62-year-old man showing severe osteoarthritic changes in the joint with hindfoot varus deformity. The anteroposterior (C) and lateral (D) radiographs of right ankle at postoperative 12 months show complete

Table 2. Preoperative and Postoperative Visual Analogue Scale Preoperative Postoperative 12 mo p-value*

Resting Walking

4.6 (4∼8) 8.2 (7∼10)

2.2 (0∼3) 4.6 (4∼6)

0.024 0.037 Values are presented as mean (range).

*Paired t-test.

www.jkfas.org 나사의 돌출로 인한 불편감이 3예 발견되었으나, 이는 유합 후 국 소마취하에 제거함으로써 증세의 소실을 확인할 수 있었다. 금속 정에 의한 족저부 불편감이 1예 있었으며, 술 후 각각 8개월, 10개 월 시점에 유합을 확인한 족관절부 지연유합 2예를 관찰할 수 있었 다. 절개부 피부 감염이나 창상의 문제는 전 예에서 발생하지 않았 3예 모두에서 골유합을 확인할 수 있었다(Fig. 3). 유합 진행 중 발

생한 금속정 파손 2예 중 1예에서는 금속정 제거 후 금속판으로의 전환을 시행하였고(Fig. 4), 수술 후 12주 종골 잠금 나사 부위에 발 생한 나머지 1예에서는 유합 과정 중 별다른 증세가 발생하지 않아 4주간의 체중부하 제한으로 유합을 얻을 수 있었다. 근위부 잠금

A B

Figure 4. (A) Anteroposterior radiograph of a 70-year-old female at 6 months postoperatively demonstrating breakage of the implant (arrow). (B) Anteroposterior radiograph after revision surgery with plate and screws following nail removal.

Figure 3. (A) Immediate postoperative an- teroposterior radiograph of a 57-year-old female demonstrating cortical breakage at the tip of the rod. (B, C) Anteroposterior and lateral radiograph at postoperative 28 weeks show ankle and subtalar joint fusion and cortical hypertrophy at the tip of the rod.

A B C

site) 간의 압박력을 증가시켜 골 유합률을 향상시킬 수 있다는 것 으로, Mueckley 등⁷⁾이 발표한 압박성 골수내 금속정과 비압박성 골수내 금속정을 이용한 유합부 압박(fusion-site compression) 실 험모델(saw bone)에서도 증명된 바 있다. 그러나 저자들이 수술한 증례에서 보듯이 단순한 족관절 및 거골하관절의 관절염이 아니 라 복합적인 후족부 변형이 동반되어 거골의 형태가 변화된 경우 에는, 거골 잠금 나사의 위치가 거골하관절에 위치하는 경우가 많 아 잠금 나사를 통한 압박력을 줄 수 없었으며, 관절을 피하여 거 골 체부에 잠금 나사를 위치시키는 경우에는 골수내 금속정의 회 전 안정성(rotational stability)에 가장 큰 영향을 미치는 종골 잠금 나사를 제자리에 위치시킬 수 없는 경우가 많았다. 그래서 저자들 은 종골 잠금 나사와 종골 압박 나사만을 이용하여 족관절 및 거골 하관절 압박을 동시에 시행하였으며, 압박 후 금속정의 거골 잠금 나사가 위치할 공간이 관절면을 비켜나 있었던 3예에서만 금속정 의 추가적인 회전 안정성을 위하여 거골 잠금 나사를 설치하였다.

본 연구의 제한점으로는 관절 유합술을 시행한 환자들이 동일 한 질환의 환자군이 아닌 여러 복합적인 요인의 병증이 동반되어 있는 상태이므로, 역행성 압박 골수내 금속정을 이용한 관절 유합 술의 유합률과 합병증 발생률을 일반화하기에 한계가 있다는 점이 다. 동반된 질환이나 변형에 따른 세분화된 관절 유합술의 결과를 얻을 수 있도록 많은 증례의 연구가 이루어져야 할 것으로 생각되 며, 또한 관절 유합술 후 발생할 수 있는 인접관절 관절염 발생 등 장기적으로 발생할 수 있는 합병증을 조사하지 못했다는 단점이 있으므로 향후 이와 관련한 더 많은 연구가 필요할 것이다.

결 론

역행성 압박 골수내 금속정을 이용한 경골거골종골 관절 유합술 은 족관절 및 후족부의 심한 변형을 동반한 관절증에서 효과적으 로 이용할 수 있는 관절 유합술 중의 하나라고 생각된다.

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고 찰

족관절 유합술은 여러 가지 원인으로 야기된 말기 관절염환자에 게 행하는 효과적인 치료 방법으로, 장기 추시 결과상 합병증과 환 자 선택에 제한적인 관절 치환술에 비해 현재까지 널리 사용되고 있는 술식이다. 그러나 경첩 관절이라는 족관절의 구조적 특성과 여러 축의 운동 방향성을 가지는 기능적 다양성으로 인하여 많은 종류의 유합 방법이 소개되었음에도 불구하고 아직까지 확립된 가 장 우수한 고정 방법은 결정할 수 없는 상태이다.

특히 후족부 정렬의 변형을 가진 심한 골관절증 환자에게서 행 하는 경골거골종골 관절 유합술은 그 사용된 수술 방법에 따라서 합병증의 발생 및 유합 성공률이 너무나 다양하며, 저자들이 사용 한 역행성 골수내 금속정을 이용한 방법은 여러 저자들에 의하여 69%∼98%의 높은 유합 성공률을 보고하고 있다. 골수내 금속정을 이용한 방법을 최초로 보고한 Papa 등^10,11)은 유합률은 86%, 합병증 발생률은 69%로 보고하였으나 이는 여러 방법을 혼용한 결과이며, 그 대상이 당뇨병성 신경병증을 가진 환자였다는 제한이 있다. 이 후 Quill¹²⁾은 82명의 환자에 압박 골수내 금속정을 사용하여 97%의 높은 유합 성공률과 1% 미만의 합병증 발생률을 보고하기도 하였 다. 저자들의 경우에도 족관절 77%와 거골하관절 88%의 유합 성 공률을 확인할 수 있었다.

Mückley 등¹³⁾은 사체실험을 통하여 곡선형 금속정(curved nail) 과 기존의 직선형 금속정을 비교하였는데, 경골거골종골 관절 유 합술에 사용되는 골수내 금속정은 해부학적으로 종골이 경골축에 비해 상대적으로 외측으로 치우쳐 있는 관계로 직선이 아닌 5도 정 도 외반 굴곡된(curved) 금속정이어야 종골의 족저면에서 거골을 거쳐 경골로 삽입될 때 근위부까지 금속정이 위치되어 stress를 감 소시켜 골절을 예방할 수 있으며, 족저면의 연부조직 손상도 최소 화할 수 있다고 하였다. 그러나, 저자들이 사용한 금속정의 경우 고식적인 직선형의 금속정인 관계로 금속정 근위부 경골 골절이 발생할 가능성이 있으며, 이를 예방하기 위하여 가능한 한 금속정 의 종골 삽입구(entry portal)를 내측으로 위치시켜야 한다. 저자들 도 그러한 이유로 수술 중 3예의 근위부 경골 골절을 경험하였다.

또한 Noonan 등¹⁴⁾은 금속정의 길이가 길어질수록 유합되는 족 관절 부위에서 지렛대 효과(lever arm effect)를 감소시켜 경골 부 위에서의 지연피로골절(late stress fracture)을 감소시킬 수 있다고 하였는데, 저자들이 사용한 금속정의 경우 40 mm 간격으로 단지 세 종류의 길이로 만들어져 있는 관계로 그 사용에 제한이 있었다.

하지만 저자들이 사용한 골수내 금속정은 금속정 내부에 2개의 압박 나사가 설치되어 있어 종골 및 거골에 위치하는 잠금 나사를 통하여 경골거골간 관절과 거골종골간 관절 각각에 압박력을 줄

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