= 국문초록=
목적 : 슬관절 전치환술 후 수술 전 진단 및 후방십자인대 보존 여부에 따른 최대 굴곡 각도를 후향적으로 비교 분석하였다.
대상 및 방법 : 1997년 1월부터 2 0 0 2년 6월까지 퇴행성 및 류마토이드 관절염으로 슬관절 전치환술을 시 행 후 최소 1년 이상 추시 관찰한 6 2 8명, 952례를 대상으로 하였다. 술 전 진단으로 퇴행성 관절염 8 1 6예, 류마토이드 관절염 1 3 6례였고, 인공삽입물은 보존형 5 9 2례, 대치형 3 6 0례였다. 굴곡 각도는 각도계 ( g o n i o m e t e r )를 이용하여 측정하였고, 최대 굴곡 상태에서 측면 방사선 사진을 촬영하여 각도를 측정한 4 0 례에서 각도계를 이용한 측정치와 비교하여 그 정확도를 구하였다. 최종 추시시 진단 및 후방십자인대 보존 형과 대치형 삽입물에 따른 최대 굴곡 각도를 비교하여 통계적으로 분석하였다.
결과 : 최대 굴곡 상태에서 측면 방사선 사진상 측정치와 비교한 각도계 측정치의 정확도(r) 는 0 . 9 2이었 다. 슬관절 전치환술 후 최대 굴곡 각도는 평균1 2 7 . 8±1 5 . 0˚이었으며, 술 전 진단과 후방십자인대 보존 여 부에 따른 최대 굴곡 각도는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05).
결론 : 인공삽입물을 이용한 슬관절 전치환술 후 최대 굴곡 각도는 평균 1 2 7 . 8˚이었다. 130˚이상 1 4 0˚
미만의 최대 굴곡 각도를 보인 경우는 2 4 8례( 2 6 . 1 % )이었고 1 4 0˚이상의 최대 굴곡 각도를 보인 경우는 1 0 0례( 1 0 . 5 % )이었다.
색인 단어 : 슬관절, 인공 관절 전치환술, 관절운동범위
서 론
슬관절 전치환술 후 굴곡 각도는 환자의 만족도와 기능면에서 중요하다고 알려져 있다3 , 8 , 1 9 , 2 0 ). 슬관절 전치환술 후 굴곡 각도에 영향을 미치는 요소는 여러 가지가 있으나 그 중에서 술 전 굴곡각도, 수술 수기 그리고 술 후 재활이 가장 중요한 영향을 미친다고 알려져 있다7 , 9 , 1 3 , 1 4 , 1 7 ). 최근 술 후 굴곡 각도를 증가 시키기 위해서 고도 굴곡형 인공관절 삽입물이 개발 되어 사용되고 있으나 관절의 안정성과 장기 생존에
대해서는 알려져 있지 않다. Yamazaki등2 8 )은 류마 토이드 관절염 환자에서 Hy-flex II total knee s y s t e m을 사용하여 평균 1 2 2 . 1°의 굴곡각도를 얻었 다고 하였다. 이에 저자들은 기존의 인공 삽입물을 이용하여 슬관절 전치환술 후 최종추시시 굴곡 각도 를 측정하여 평균 최대 굴곡 각도와 1 3 0˚이상의 굴 곡이 가능한 환자의 빈도를 조사, 분석하였다.
연구 대상 및 방법 1. 연구대상
Corresponding Author: Dae Kyung Bae, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, School of Medicine, Kyung Hee University
#1 Hoegi-dong, Dongdaemun-ku, Seoul, Korea
Tel : 02-958-8366, Fax : 02-964-3865, E-mail : [email protected]
1 9 9 7년 1월부터 2 0 0 2년 6월까지 퇴행성 및 류마 토이드 관절염으로 슬관절 전치환술을 시행 후 최소 1년 이상 경과한 6 2 8명, 952례를 대상으로 하였다.
여자가 5 5 6명( 8 6 3례), 남자가 7 2명( 8 9례)이었고 연 령은 평균 6 2 . 6세( 2 8～8 9세)였다. 원인 질환은 퇴행 성 관절염이 5 3 8명( 8 1 6례), 류마토이드 관절염이 9 0 명( 1 3 6례)이었다. 인공 삽입물은 후방십자인대 보존 형 삽입물이 5 9 2례 그리고 후방십자인대 대치형 삽 입물이 3 6 0례에서 사용되었다. 사용한 인공삽입물 로, Nexgen 362례, PFC 217례, Ortholoc123례, Scorpio 94례, TC IV 75례, Genesis 37례, Duracon 18례, Advantim 16례 그리고 M a x i m 1 0례이었다. 술 후 굴곡 각도에 영향을 미칠 수 있는 요소를 배제하기 위해서 구속형 인공삽입물( c o n- strained prosthesis)을 사용한 경우, 퇴행성과 류 마토이드 관절염 이외의 원인으로 슬관절 전치환술을 시행한 경우, 술 전 최대굴곡이 9 0˚미만인 경우 그 리고 슬개골 10 cm 상방의 대퇴부 둘레와 하퇴부의 둘레의 합이 100 cm 이상인 경우는 제외하였다. 평 균 추시 기간은 3 . 0 3년( 1년～6년 6개월)이었다.
2. 연구 방법
굴곡 각도는 술전과 최종추시시 각도계( g o n i o m e- t e r )를 이용하여 측정하였다, 각도계에 의한 측정치 의 정확도를 구하기 위해 무작위 추출한 4 0례에서 최대 굴곡 상태의 측면 방사선 사진을 촬영하여 각도 를 측정하고, 각도계를 이용한 측정치와 비교하였다.
술 전과 최종 추시시의 굴곡구축, 최대굴곡, 관절운 동범위를 측정하고 관절운동범위의 분포를 조사하였 다. 진단 및 후방십자인대 보존형과 대치형 인공삽입 물에 따른 최종추시시 굴곡각도를 비교하여 통계적으 로 분석하였다(Student t-test).
결 과
1. 방사선 측정치와 비교한 각도계에 의한 측정치 의 정확도
최대 굴곡 상태에서 측면 방사선 사진상의 측정치 와 비교한 각도계의 정확도( r )는 0 . 9 2이었고, 유의 확률은 0 . 0 0 1이하로 강한 양적인 선형관계를 보였다 (Fig 1).
2. 술전 및 최종추시시 관절운동범위의 각도계 측정치
슬관절 전치환술 전 굴곡구축은 평균 1 1 . 6±9 . 8˚, 최대굴곡은 평균 1 2 7 . 0±1 8 . 8˚, 관절운동범위는 평 균 1 1 5 . 4±2 3 . 7˚였다. 최종추시시 굴곡구축은 평균 0 . 6 5±2 . 9˚, 최대굴곡은 평균 1 2 7 . 8±1 5 . 0˚, 관 절운동범위는 평균 1 2 7 . 1±1 5 . 5˚이었다( T a b l e 1,2). 술 전과 최종추시시의 관절운동범위의 변화는 평균 1 1 . 7±2 1 . 7˚였다. 최종추시시 관절운동범위가 9 0˚에서 1 0 0˚는 2 8례(3%), 100˚에서 1 1 0˚는 6 7례(7%), 110˚에서 1 2 0˚는 1 7 6례( 1 8 . 5 % ) , Fig. 1. This graph shows that flexion angle measured by
goniometer and roentgenogram has close correlattion positively.
Fig. 2. ROM of the knees at final follow-up.
1 2 0˚에서 1 3 0˚는 3 3 3례(35%), 130˚에서1 4 0˚
는 2 4 8례(26.1%), 140˚에서 1 5 0˚는 1 0 0례 ( 1 0 . 5 % )였다(Fig 2). 진단에 따른 최종추시시 관절 운동범위는 퇴행성 관절염에서 평균 1 2 7 . 8±1 5 . 1˚
였고 류마토이드 관절염에서 1 2 3 . 5±1 7 . 1˚로 통계 적 으 로 유 의 한 차 이 는 보 이 지 않 았 다 (p=0.142)(Table 1). 후방십자인대 보존형 및 대치 형 인공삽입물에 따른 최종추시시 관절운동범위는 후 방십자인대 보존형 삽입물에서 1 2 6 . 3±1 5 . 1˚였고 후방십자인대 대치형 삽입물에서 1 2 8 . 5±1 6 . 1˚로 통 계 적 으 로 유 의 한 차 이 를 보 이 지 않 았 다 (p=0.870)(Table 2).
3. 합병증
대퇴골 과상부 골절 3례 그리고 표재성 감염 3례가 있었다. 과상부 골절은 2례에서 E n d e r정을 이용한 골수강내 금속정 고정술을, 그리고 1례에서 관혈적 정복후 내고정술을 시행하여 골유합을 얻었으며 평균 1 7 . 2˚의 굴곡각도의 소실이 있었다. 표재성 감염 3 례는 2～3주간의 항생제 치료로 호전되었고 평균 2 . 5˚의 굴곡각도의 소실이 있었다.
증 례
6 0세 여자환자로 퇴행성 관절염 진단하에 양측 슬 관절에 대하여 인공 슬관절 전치환술을 시행하였다.
술 전 구축은 2 0°, 최대 굴곡 1 0 0°, 관절운동범위 8 0°이었으며 술 후 6년 최종 추시시 굴곡 구축은 없 었고, 각도계를 이용한 최대굴곡 측정치는 우측 1 4 5°, 좌측 1 4 0°이었으며 방사선 사진상 최대 굴곡 측정치는 우측 1 4 6°, 좌측 1 4 3°의 굴곡각도를 보였 다(Fig 3).
고 찰
슬관절 전치환술의 가장 큰 수술 목적은 관절염으 로 인한 동통을 감소시키는 것이나, 술 후 관절의 굴 곡 구축이 있거나 어느 정도 이상의 굴곡을 할 수 없 을 때 파행을 유발하여 일상 생활에 지장을 초래하게 된다. 평지를 정상적으로 보행하기 위해서는 약 6 7˚
의 굴곡이 필요하고 계단을 오르기 위해 8 3˚, 계단 을 내려가기 위해 9 0˚, 의자에서 일어나기 위해 1 0 5
˚의 슬관절 굴곡 각도가 필요하다고 알려져 있다2 3 ). 동양인의 생활습관을 고려하면 이보다 큰 굴곡각도가 환자의 일상생활능력이나 만족도를 높일것이다7 , 1 5 ). G o g i a등1 1 )은 각도계 사용시 고정대를 이용하여 조력 자가 이를 유지한 상태에서 굴곡 각도를 측정하고 환 Table 2. Comparison of preoperative & postoperative ROM between PCL retaining & PCL substituting prosthesis
(degrees)
Preop† Postop‡
N* FC§ FF‖ ROM¶ FC FF ROM
CR** 592 11.2±9.5 129.0±15.5 117.8±21.1 0.3±1.5 126.7±14.6 126.3±15.1
PS†† 360 12.3±10.1 123.9±23.0 111.6±27.2 1.2±4.3 129.7±15.4 128.5±16.1
Total 952 11.6±9.8 127.0±18.8 115.4±23.7 0.65±2.9 127.8±15.0 127.1±15.5
N*: number of cases, Preop†: Preoperation, Postop‡: Postoperation, FC§: Flexion contracture, FF‖:Further flexion, ROM¶: Range of motion, CR**: Cruciate retaining prosthesis, PS††: PCL Substituting prosthesis.
자의 자세를 바꾸지 않은 상태로 방사선 촬영을 하여 방사선학적 측정치와 비교한 각도계의 정확도는 0 . 9 8이었다고 보고하였다. Brosseau등5 , 6 )은 각도계 를 이용한 슬관절 관절운동범위 측정시의 관측자내와 관측자간의 신뢰도( r e l i a b i l i t y )는 높으나, 방사선학 적 측정치와 비교한 정확도( v a l i d i t y )는 굴곡시에는 0 . 9 7 5부터 0.987, 신전시에는 0 . 3 9 0부터 0 . 4 4 2라 고 보고하였다. 방사선학적 측정치와 비교한 목측치 (visual estimation)의 정확도는 관측자의 능력에 따라 매우 다양하여 굴곡시에는 0 . 9 1 2에서 0 . 9 4 3 , 신전시에는 0 . 2 4 6에서 0 . 3 6 7이며, 이러한 이유로 슬 관절 운동범위 평가시 각도계를 사용하여 측정할 것 을 권유하였다5 ). 저자들의 경우 방사선학적 측정치와 비교한 각도계 측정치의 정확도는 0 . 9 2 2이었다. 저 자들의 경우 고정대를 사용하지 않았고 조력자가 없 었던 점, 각도계를 이용하여 굴곡 각도를 측정한 장 소와 방사선 촬영을 한 장소가 일치하지 않았던 이유 등으로 정확도에 있어 B r o s s e a u등의 결과에 미치지 못한 것으로 생각되었다. Tanzer와 M i l l e r2 5 )는 슬관 절 운동 범위는 수술 직후 급격한 감소가 있고 서서 히 증가하나 1 2개월 후부터는 큰 변화가 없는 것으 로 보고하였다. Yamazaki등2 8 )은 자신들이 개발한 Hy-Flex II 슬관절 전치환 삽입물을 사용하여 류마 토이드 관절염 1 1 4례에서 슬관절 전치환술을 시행하 여 최소1년 추시후 평균 굴곡 각도 1 2 2 . 1±1 5 . 0˚였 고 대상환자의 8 2례( 7 1 . 9 % )에서 1 2 0˚이상의 굴곡 각도를 얻을수 있었다고 보고하였다. Yamazaki등 은 만족할 만한 굴곡 각도를 얻은 이유를 자신들이 개발한 인공삽입물의 작은 대퇴 후과의 직경, 4˚의 경골 후경사, 인대 긴장도 검사기(ligament ten- s o r )를 이용한 양측 연부 조직의 동일한 긴장도를 유
지한 이유라고 설명하였다. 그러나, Bellman등4 )은 후방십자인대 보존형 삽입물을 사용한 환자의 f l u o- roscopy 분석을 통하여, 대퇴 후과의 길이( p o s t e r i- or condylar offset)가 작을 경우 슬관절 굴곡 초기 에 대퇴 후과와 폴리에틸렌 후방부가 충돌을 일으켜 굴곡을 제한한다고 하였다. Anouchi등2 )은 대퇴후과 의 모양( c o n t o u r )이 작으면 실험실적으로는 굴곡각 도를 증가시키나 임상적으로는 굴곡각도에 영향을 미 치지 못한다고 보고하였다. Akagi등1 )은 대퇴 경골 관절의 후내측에서 유일한 볼-소켓 운동을 하도록 고 안한 소위 양면 인공삽입물(bisurface prosthesis) 을 이용하여 슬관절 전치환술을 시행한 1 8 2례에서 3 . 9～9년 추시후 평균 굴곡 각도가 1 2 4˚였고 6년 생존률이 94% 였다고 보고하였다.
H a r v e y1 3 )등은 슬관절 전치환술 후 슬관절 굴곡에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 원인 질환 및 술전 굴 곡의 정도라 하였으며, Ritter와 S t r i n g e r2 2 )는 원인 질환이나 연령이 술 후 슬관절 운동 범위와 관련이 없다고 하였다. Tew등2 7 )은 류마토이드 관절염과 퇴 행성 관절염의 진단에 따른 술 전, 술 후 굴곡 각도 의 유의한 차이는 없다고 하였으며, 신전의 손실은 후관절막, 슬근, 십자인대의 긴장에 의해서 일어나 고, 굴곡의 손실은 대퇴 사두근과 십자인대의 구축, 대퇴과 측부와 측부인대의 유착과 골주( o s t e o p h y t e ) 증식에 의한다고 하였다. 저자들의 경우 평균 최대 굴곡각도는 1 2 7 . 8±1 5 . 0˚이었고 류마토이드 관절염 에서의 평균 최대 굴곡각도는 1 2 5 . 9±1 5 . 9˚이었다.
대상환자의 6 8 1례( 7 1 . 5 % )에서 1 2 0˚이상의 굴곡각 도를 보여 Y a m a z a k i등의 결과와 큰 차이를 보이지 않았으며, 원인 질환에 따른 최대 굴곡 각도와 관절 운동범위에서 유의한 차이를 보이지 않았다 Fig. 3. A 60-year old woman with degenerative arthritis of both knees, who has 20°of flexion contracture, 100°of further flexion and 80°range of motion on both one. (A) Preoperative radiograph shows joint space narrowing, subchondral sclerosis, varus deformity, and multiple loose body. (B)Six year follow-up radiograph after surgery shows 146°of full flexion on the right knee and 143°on the left one.
다고 보고되어 지고 있으나1 4 , 1 6 , 1 8 , 2 4 , 2 6 ), Dennis등1 0 )은 체중 부하 굴곡 각도를 측정시 후방십자인대 대치형 치환술에서 더 많은 최대 굴곡 각도를 얻는다고 보고 하였다. Haas등1 2 )과 M o s t등2 1 )은 후방십자인대 대치 형 치환술에서 고도굴곡시 femoral roll back을 더 많이 보인다고 보고하였다. 저자들의 경우 후방십자 인대 보존여부에 따른 최대굴곡 각도의 차이를 보이 지 않았다(p=0.821). 저자들의 경우 1 2 5°이상의 고 도굴곡이 가능한 환자에서 고도굴곡과 연관된 특별한 합병증은 발생하지 않았으나, 불안정성 및 마모에 대 해서는 장기 추시가 필요할것으로 사료된다.
결 론
인공삽입물을 이용한 슬관절 전치환술후 최대 굴곡 각도는 평균 1 2 7 . 8˚이었고 1 3 0˚이상의 최대 굴곡 각도를 보인 경우는 2 4 8례(26.1%), 140˚이상의 최 대 굴곡 각도를 보인 경우는 1 0 0례( 1 0 . 5 % )이었다.
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P u r p o s e: The purpose of this study is to to analyze the range of flexion after total knee arthroplasty(TKA).
Materials and Methods: From January 1997 to June 2002, conventional fixed bearing TKA was car- ried out on 952 knees of 628 patients. The preoperative diagnosis was degenerative osteoarthritis in 816 knees and rheumatoid arthritis in 136 knees. The cruciate retaining(CR) prosthesis was used in 592 knees and the PCL substituting(PS) prosthesis in 360 knees. The range of flexion was measured using goniome- ter. In 40 knees, the lateral radiograph at full flexion position was obtained and the criterion validity(r) between the goniometric and radiographic measurement was analyzed. We measured and compared the range of flexion according to the preoperative diagnosis and type of prosthesis.
R e s u l t s: Criterion validity(r) between goniometer and radiographic measurement was 0.92. At mini- mum one year follow-up after TKA, the average flexion was 127.8±15.0˚. There was no statistical sig- nificance in range of flexion between rheumatoid arthritis and osteoarthritis and between cruciate retain- ing and posterior stabilized prosthesis.
Conclusion: The average flexion was 127.8˚ after TKA. 248 knees(26.1%) had ROM between 130˚
and 140˚ and 100 knees(10.5%) had 140˚ or more.
Key Words: Knee, Arthroplasty, Range of motion
