근위조립형 무시멘트 재치환술 - S-Rom 스템과 MP 스템의 비교 -
박이명이식
전북대학교 의과대학 정형외과학교실
서 론
인공고관절 재치환수술에서 조절 가능한 대퇴스템 (modular femoral stem)은 지난 수년간 급격히 사 용이 증가되어오고 있다. 이론적인 문제점임 금속미 립자의 방출, 摩擦(마찰), 부식 등의 문제가 있으나 조절가능 대퇴스템은 근위부에 스트레스 차단 효과 없이 하중을 줄 수 있는것으로 재치환수술의사들에게 무시멘트 스템 중에서 많은 관심을 끌어왔다3 , 4 , 2 4 ). 대 퇴골두와 스템의 경부부위의 연결부위을 제외한 타부 위에서의 원위부의 골성장을 위한 조절용 스템은 현 재까지는 많이 알려지지 않았다.
먼저 조절용 스템에 대한 의견의 하나로 임상적으 로 성공적인 결과를 보았는가와 근위부에 스트레스 차단 없이 하중을 줄 수 있었는가이며 마지막으로 이러한 제품의 필요성으로 부식이나 금속미립자의 형성, 마찰의 문제를 들 수가 있다4 ).저자는 인공 고 관절 재치환 수술 중 근위조립형 대퇴스템을 이용한 결과들을 문헌 고찰과 함께 발표하고자 한다.
연구대상 및 방법
저자는 연구대상으로 1 9 9 3년 1월 부터 1 9 9 8년 1 2 월까지의 고관절 재치환수술을 시행한것 중에서 대퇴
근위조립형 스템을 이용한 환자 3 8명 4 0례를 대상으 로한 결과를 중간보고를 하기로 하였다. 근위조립형 대퇴스템은 MP( Link Co. Hamburg, Germany) 3 2례를 사용한 군을 A군으로, S-ROM(Joint Medical Product Co, Stamford, USA) 18례를 대 상으로한 군을 B군으로 하였다. 선행질환은 무혈성괴 사가 2 1례로 가장 많았으며 재치환술의 원인으로는 무균성이완 3 7례였으며 이중 3례가 대퇴골 골절과 동 반되어 응급실로 래원한 경우 였다. 일차 인공관절 수 술후 감염으로 제 2단계 치환한 경우가 3례 있었다.
제거된 스템은 PM(Aesculap, Tuttlingern, G e r m a n y )가 8례, Charnley 스템 6례, 그 외 Monopolar 2례 Bipolar 6례 등이 있었다.
수술은 전례가 제 1저자( P M S )에 의해 시행되었 으며 환자는 측와위에서 후방 도달법을 시행하였다.
6례를 제외한 나머지에서 필요에 따른 대퇴 대전자 부 절골술을 시행하였다.
골결손에 따른 분류는 G u s t i l o와 P a s t e r n a k1 3 )에 분류에 의거하였으며 임상평가는 Harris Hip S c o r e와 D’A u b i g n e와 Postel score에 의거하였 다. 임상적 평가가 곤란하였던 감염이나 골절의 경 우는 수술전의 상태에 따라 유추하였다. 방사선적 평가는 3㎜ 이상의 침강과 3°이상의 종축의 변화를 보인 경우와 재-재치환술을 시행하거나 할 예정으로 있는 환자를 실패로 규정하였다1 7 ).
※ 통신저자 : 박 명 식
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결 과
임상적으로 Harris hip score는 술전 4 7에서 9 3으 로 향상되었으며, D’A u b i g n e와 P o s t e l에 의한 평가 는 동통 3 . 2에서 6으로, 보행 3 . 7에서 5 . 5로, 운동범 위 5 . 1에서 5 . 7로 향상되었다. Gustilo와 P a s t e r n a k
분류상1 3 ) 2단계 이하 가 2 7례, 3급이 1 5례, 4급이 8
례 였으나, 증상의 호전이나 합병증의 빈도와는 관계 가 없었다. 수술중에 발생한 합병증으로는 A군에서 발생한 것으로 대퇴골골절이 근위부에 3례, 원위부에 2례(전위성 1례)에서 관찰이 되었으며 이들은 모두 강 선고정으로 치료 가능하였으며 원위부 전위골절 1례는 동종 피질골과 강선을 이용한 고정하였다. B군에서는 수술중의 합병증의 증례가 없었다, 수술후에 발생한 합병증으로는 A군에서 기존의 당뇨병 환자에서 표재 성 감염이 발생하여 항생제 염주를 이용한 치료로 3개 월만에 완치되었으며, 재-재치환술은 A군 2례로 점진 적인 침강소견을 보인 1례는 보다 큰 직경의 대퇴스템 으로 재치환하였으며, 대퇴 전자부 불유합과 함께 재 발성 탈구를 보인 증례 1례 였다. 대퇴 전자부의 불유 합에 의한 근위부이동을 보인 증례는 A군 1례, B군 3례 였으며 이들중 A군 1례는 재치환과 함께 강선 고 정술을 B군중 2 례는 강선 고정술을, 1례는 관찰 중 에 있어서 대퇴전자부 불유합이 가장 많은 문제점이었 다. 대퇴부 동통은 A군 2례에서 경미하게 호소를 보 고하고 있다. 재-재치환을 시행한 증례는 A 군에서 2 례, B군에서는 최종 추시기간 까지 없었다. 총 4 0례 중 3 8명에서 만족이상의 결과( 9 5 % )를 보았다.
토 론
인공고관절 재치환술은 일차 관절 치환술보다는 그 결과가 좋지 않다. 시멘트스템을 이용한 재-재치 환술의 결과는 1 0년의 추적 조사 결과 9 ~ 2 9 %5 , 2 1 )이 며 무시멘트 스템을 이용한 재치환술의 장점으로는 골의 실질량(bone stock)을 최대한 보전 할 수있으 며, 시멘트의 병리적 요인이 없으며, 시멘트 마모편 에 의한 polyethylene liner의 마모의 위험을 줄일 수있다고 하였다. 이러한 요인으로접착 표면상 실패 (interface failure)라 하였다. 원인으로는 골 양상
(bone quality)과 마모 미세편의 질환을 들어 무시 멘트 스템을 이요한 재-재치환술의 빈도는 3 ~ 6년의 추적 조사 결과 2~7% 로써1 3 ) 무시멘트 스템의 재 치환술의 원칙을 세웠다.
시멘트 스템을 이용한 재치환술은 다양한 결과에 대 하여 논란이 많다. 50~90% 까지 다양한 성공률을 보 고하고 있으며, Hunter 등1 4 )의 보고에 의하면 최소 6 개월 이상의 관찰 기간 중에 단지 2 4 %에서만 양호이 상의 성적과 5 1 %에서는 보통이었으며, 환자의 2 2 %에 서는 재치환술이 시행되었다고 하였다. Pellicci 등2 4 ) 에 의하면 1 1 0례를 대상으로하여 3 ~ 4년 동안의 관찰 결과 1 3 . 6 %에서 기계적 실패를 보고하였고, 환자의 2 6 %에서는 점진적인 골 투과선(radiolucent line)이 관찰 됐다고 하였다. 특히 문제가 되었던 방사선 투과 음영은 결국에서는 실패를 초래한다는 것이다.
무 칼라 동종골 감입 스템(collarless polished tapered stem)에 의한 인공고관절 재치환술은 많은 성공적인 보고9 , 1 1 , 1 2 )도 있으나 수술중에 발생하는 골절 이 1 1 ~ 1 8 %로 보고되어지고 있으며, 초기에 스템의 과도한 침강 11~21%, 시멘트 괴 골절 12%, 후기 의 스템의 파손 등이 보고8 , 1 5 , 2 1 , 2 2 )되어지고 있다. 특히 수술중에 발생하는 대퇴골절은 환자 자신의 취약한 골피질과 수술의사의 기술 부족 등이 원인인자로 보
고1 6 )되어지고 있다.
무시멘트 광범위 피복 대퇴스템에 의한 인공고관절 치환술은 길이가 6인치(31.3%), 10인치( 3 2 . 5 % )가 주 로 시용 되었으며, 가장 많이 사용된 스템( S o l u t i o n , DuPey, USA)의 직경은 1 6 . 5㎜( 2 7 . 9 % )와 1 8 . 0㎜
( 2 6 . 7 % )였으며 전장에 걸친 골성장은 9 0 . 6 %에서 섬 유성 안정은 6 . 9 %에서 보고하고 있었으며 스템 원위 부의 pedestal 형성은 없거나 경미한 경우가 9 5 . 2 %로
보고1 8 , 2 3 )하고 있다.
근위조립형을 이용한 인공관절 치환술은 C a m e - r o n3 , 4 )에 의한 보고로 4 8명의 환자에서 3 ~ 6년간의 추적조사결과 기계적 실패는 없었으며 9 4 %에서 우 수한 결과를 얻었다고 보고 하였다. 이중 약 5 %에서 대퇴동통을 보고하였다. 또한 9 1례의 재치환의 결과 만 보고한 것 중에서도 8 0 %에서 우수이상의 결과를 보고하였다. Chandler의 보고6 , 7 )에 의하면 5 2례의 복잡한 경우의 재치환 수술의 결과 단지 4 %에서만 대퇴동통을 호소하였으며, 84%에서 만족 이상을 보
였다고 하였다. 국내에서는 박 등1 )이 근위 조립형 스 템(MP stem)을 이용한 재치환의 결과 재치환술( 2 ) 과 골절 및 대전자부불유합(3) 수술을 요하는 경우는 3 2례중 5례( 1 5 . 6 % )였으며 8 4 . 7 %에서 우수이상의 결과를 보고하였다.
조립형 스템의 문제점은 조립부의 마멸에 의한 금 속 미세편의 축적이지만 S - R O M의 검사 결과 조직 검사 결과 2 5 0 ~ 4 0 0 u g / l i t e r이 정도로써는 고정이 안정된 경우 Ti 미세세편의 축적이 없는 것으로 밝 혀졌다2 ).그러나, MP 스템은 현재까지 이러한 Ti 미 세입자에 대한 보고를 하지 못하고 있으나, 원위부 의 고정과 함께 골성장이 관찰되었다.
조립형 스템은 조립의 부위( c o u p l i n g )의 위치에따라 서 근위부(S-ROM, MP), 중간부( M a l l o r y - H e a d ) , 원위부 조립형(APR II, Omniflex) 등이 있다.
The type of modular implant :
depends on where the coupling occurs in the stem.
1. Distal modularity : APR II, Omniflex 2. Mid-Stem modularity: Mallory-Head 3. Proximal modularity : S-ROM,
MP(Link), Lima
왜 조립형 스템을 사용하는가(why modularity) 는 일차치환술에서나 재치환술에서 인공고관절 치환 술의 목적은 바로 안정된 고정을 얻어야 하며, 고관 절의 생역학을 정상으로 회복 시켜주는 것이다. 그 러므로 O f f s e t와 하지길이의 정확한 교정을 위해서 이러한 조립형 스템은 필수 불가결하다고 하겠다.
재치환술에서 조립형 스템의 적응증으로는 일반적 으로 시멘트를 쓰기에 불편한 모든 환자에게서 적응 이 된다. 그 외 선천성 고관절 탈구환자와 대퇴 근위 부 기형의 에서는 일차 치환 스템으로 적응이 되며, 대퇴 절골술 환자의 고관절 치환술에서 재치환수술 중에 심한 골소실로 구조적인 골이식이 요하는 경우 도 적응이 된다.
Indications
General : Any case in which the use of cement is undesirable
Special situation : in complicated primary
cases secondary to congenital problems, there may be proximal femoral deformity(in DDH) in femoral osteotomy.
During revision, when a structural bone graft is required for significant bone loss
조립형 스템의 예견된 단점으로는 미세운동, 마 모, 해리등을 들 수가 있다.
Disadvantages of modularity
Micromotion occurring at the stem-sleeve interface sufficient to cause fretting and generation of metallic particle debris, and will this particulate debris act as third body wear or cause osteolysis similar to polyethyl- ene-Bobyn investigated this, the generation of particle(1~3um) debris is minimal com- pared with that seen with polyethylene a r t i c u l a t i o n .
Fretting will resulted in a liberation of metallic debris. Wet testing in the laborato- ry has suggested that about 2million parti- cles per year will liberated from the S-ROM junction, This pales into insignificance when compared with the 2 billion particles of poly- ethylene liberated per year from an appar- ently normal acetabular component.
Dissociation of the modular connections- this has never been reported in vivo and vitro.
There are situations during revision surgery in which the proximal and distal diameter of the femur larger than the largest stem.
Stability cannot be achieved with implant alone and therefore, alternative modalities must be used such as impaction grafting or an intramedullary structural allograft.
저자의 경우 조립형 스템의 문제점은 수술중의 대 퇴골 골절이 있으며 수술후에는 대전자부의 불유합 등이 문제점 이었다.
결 론
재치환 수술에서 조립형 스템은 현재까지 근위 조
립부의 해리없이 임상적으로 성공적인 결과를 보여 주고 있다. 이중 MP 스템은 수술수기가 복잡하고 침강 가능성이 있으나, 전념각 조절이 쉽고, 하지길 이의 조정이 편리하였으며, S-Rom 스템은 길이가 짧은 스템으로도 원위부 고정이 가능하였으나, 전념 각 교정이 어려웠으며 원위부 골성장에 대한 의심이 있었다.
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