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관절경하 봉합술후 자가골수혈장 주입법을 이용한 회전근개 파열의 치료

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(1)

2008년 8월 석사학위 논문

관절경하 봉합술후 자가골수혈장 주입법을 이용한 회전근개 파열의

치료

조선대학교 대학원

의 학 과

조 승 환

(2)

관절경하 봉합술후 자가골수혈장 주입법을 이용한 회전근개 파열의

치료

Efficacy of Autologous Bone Marrow Plasma Injection after Arthroscopic Repair of Rotator Cuff Tear

2008년 8월 25일

조선대학교 대학원

의 학 과

조 승 환

(3)

관절경하 봉합술후 자가골수혈장 주입법을 이용한 회전근개 파열의

치료

지도교수 이 상 홍

이 논문을 의학 석사학위신청 논문으로 제출함

2008년 4월

조선대학교 대학원

의 학 과

조 승 환

(4)

조승환의 석사학위 논문을 인준함

위원장 조선 대학교 교수 문 영 래 위원 조선 대학교 교수 유 재 원 위원 조선 대학교 교수 이 상 홍

2008년 5월

조선대학교 대학원

(5)

목 차

ABSTRACT --- 1

서론 --- 3

대상 및 방법--- 4

결과 --- 7

고찰 --- 8

결론 --- 11

참고문헌--- 12

(6)

도목차

Fig. 1.

Fig. 1.

Fig. 1.

Fig. 1. Only upper clear plasma and thin middle buffy coat layer of the centrifuged bone marrow blood was used. --- 16 Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 2 22 2- -- -A. A. A. Graph showing improving Constant Shoulder Score in A.

both group but more improvement in autologous bone marrow injection group which is statistically significant. --- 17 Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 2 22 2- -- -B. B. B. B. Graph showing improving Oxford shoulder score in both group but more improvement in autologous bone marrow injection group which is statistically significant. --- 18 Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 2 22 2- -- -C. C. C. Graph showing improving UCLA shoulder scale in both C.

group but more improvement in autologous bone marrow injection group which is statistically significant. --- 19 Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 2 22 2- -- -D. D. D. D. Graph showing improving VAS in both group with no statistically significant difference.--- 20 Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 3 33 3. .. . Predominant amount of IL-12, IP-10, RANTES were found in cytokine analysis.--- 21 Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 4 44 4. .. . Sonography taken 1 year after operation reveals

healing of rotator cuff.--- 22

(7)

ABSTRACT

Efficacy of Autologous Bone Marrow Plasma Injection after Arthroscopic Repair of Rotator Cuff Tear

Seung Hwan Jo

Advisor : Prof. Lee Sang-Hong M.D.

Department of Medicine,

Graduate School of Chosun University

Introduction Introduction Introduction

Introduction : To evaluate the efficacy of autologous bone marrow plasma injection after rotator cuff repair.

Materials and methods Materials and methods Materials and methods

Materials and methods : Fifty six patients who were diagnosed with rotator cuff tear and had arthroscopic rotator cuff repair were selected. Twenty six patients had additional autologous iliac bone marrow plasma injection following arthroscopic rotator cuff repair and remaining 28 patients had repair procedure only. Aspirated iliac bone marrow was centrifuged at 1,800 rpm for 20 to 30 minutes before injection. Pain and function were evaluated using Constant Shoulder Score, University of California at Los Angeles Shoulder Scale, Oxford Shoulder Score and Visual Analogue Scale. Postoperative sonography was done to evaluate the condition of rotator cuff tendon. Cytokine analysis of centrifuged bone marrow plasma was obtained.

Result Result Result

Resultssss : The group with autologous bone marrow plasma injection showed significantly better functional results. In songraphic exam, rotator cuffs were healed successfully. In cytokine analysis,

(8)

interleukin-12, interferon-gamma-inducible protein-10 and RANTES were predominant.

Conclusion Conclusion Conclusion

Conclusion : Injection of autologous bone marrow plasma after rotator cuff repair may enhance biologic healing and thereby contribute to pain relieve and functional improvement

Keywords Keywords Keywords

Keywords : Bone marrow plasma, Rotator cuff tear

(9)

서서

서서 론론론 론

회전근개 손상은 정형외과 영역에서 견관절 동통을 일으키는 가장 흔한 원인중 하나로 노인 인구 및 스포츠 인구의 증가와 진단 방법 및 수술 기법 의 발전으로 점차적으로 발생 빈도 및 수술적 치료가 증가하고 있다. 회전 근개의 손상에 의한 동통 및 운동범위 제한으로 환자의 일상 생활에 지장을 받을 정도가 된다면 수술적 치료가 필요하며 수술적 치료로는 관혈적 봉합 술, 소절개을 이용한 봉합술 또는 관절경적 봉합술등을 시행하여 견관절의 동통을 감소시키고 기능을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다. 일반적으 로 적절히 선택되어진 환자에 있어 수술후 만족율은 85%정도로 높은 편이나 회전근개 봉합술을 시행한 후에도 회전근개에 지속적인 결손이 초기손상의 정도에 따라 20-54% 정도 존재하기도 한다4,14,19,21,31). 비록 일부 연구에서는 수술후 회전근개가 치유되어지지 않았더라도 임상적인 증상이 호전될수도 있다는 보고도 있으나 일반적으로 증상의 개선 정도와 회전근개의 회복정도 에 연관성이 있다고 발표되어지고 있다2,19,30).

본 연구에서 저자들은 회전근개 파열을 치료하는데 있어서 관절경하 봉합 술을 시행한 후 자가 골수 혈장을 봉합부위에 주입하므로서 생물학적 치유 를 촉진하여 수술후 동통의 조기 완화와 기능의 향상을 얻을수 있을것으로 생각하였다.

(10)

대상대상

대상대상 및및및 및 방법방법방법방법

1.

1.

1.

1. 연구대상연구대상연구대상 연구대상

본원에서 회전근개 파열에 대하여 진단 후 관절경하 봉합술을 시행하였던 환자중 1년이상 추시가 가능하였던 54 명의 환자(54예)를 대상으로 하였다.

MRI와 초음파 검사 및 이학적 검사에서 회전근개의 파열의 진단이 명확하며 이에 의해 일상적인 생활에 큰 지장을 받고 있는 환자를 대상으로 수술적 치료를 시행하였다. 회전근개 파열은 존재하였으나 관절경하 검사상 봉합술 이 필요하지 않았던 환자나 회전근개 부착부의 파열이 아니어서 side to side repair를 시행한 환자는 대상에서 제외되었다. 전례에서 관절경 감시 하에 봉합나사못(anchor suture)을 이용한 회전근개 봉합술을 시행하였으며 한명의 시술자에 의하여 모든 시술이 이루어졌다. 54명의 환자중 28명의 환 자들은 관절경하 봉합술만을 시행한후 추가적인 처치 없이 수술을 마무리하 였으며 26명의 환자에게는 관절경하 회전근개 봉합술후 추가적으로 자가 골 수 혈장을 봉합부위에 주입하였다. 자가 골수 혈장을 주입한 군의 평균 연 령은 53(25-75)세, 자가골수 혈장을 주입하지 않은 군의 평균 연령은 55(30-69)세였다. 자가 골수 혈장을 주입한 군은 남자 20명, 여자 6명이었 으며 자가 골수 혈장을 주입하지 않은 군은 남자 20명, 여자 8명이었고 술 전 통증의 평균 이환 기간은 각각 13(6-18)개월과 14(6-20)개월 이었다.

자가 골수 혈장을 주입할 군의 환자에게는 수술전에 수술의 모든 과정에 대하여 자세히 설명하였으며 이에 대한 동의를 받았다.

2.2.

2.2. 평가평가평가 평가 분석분석분석분석

각각의 환자에 대하여 수술전과 수술후 6주 그리고 1년후에 각각 외래 방 문시 면접 또는 전화 인터뷰를 통하여 환자의 상태에 대하여 평가하였다.

환자의 주관적인 통증 정도에 대해서는 Visual Analogue Scale(VAS)를 이용 하였으며 환자의 임상적 기능 평가 및 견관절 운동범위 평가를 위하여

(11)

University of California at Los Angeles(UCLA) shoulder rating scale, Oxford shoulder score 그리고 Constant shoulder score 를 사용하였다. 실 제 회전근개의 치유 정도 및 재파열의 확인을 위하여 술후 12개월에 초음파 검사를 시행하였다.

3. 3.

3. 3. 통계적통계적통계적 통계적 분석분석분석분석

두 수술군간의 시간에 따른 통증, 운동범위, 근력, 견관절 점수에 따른 차이를 평가하기 위하여 각각의 평가 분석 방법에 대하여 반복 측정 분산 분석법(Repeated measured ANOVA test)을 사용하였다. 모든 통계분석은 95%

신뢰 구간에서 유의성을 검증하였다.

4.

4.

4.

4. 수술방법수술방법수술방법 수술방법

모든 수술은 동일 시술자에 의해 같은 방법으로 전신마취하에 측와위 (lateral position)에서 시행되었다. 마취하에서 수동적 견관절 운동 범위 및 전방, 후방 및 하방 전위 정도를 검사하였다. 관절경하 봉합술은 오구 돌기의 바로 외상측에 전방 삽입구를 만든후 후방 삽입구를 통해 견관절내 의 검사를 시행한후 견봉하 관절을 관찰하였다. 회전근개의 파열 부위를 확 인한후 봉합 나사못을 이용하여 회전근개 봉합을 시행하였으며 파열된 회전 근개의 양상을 확인하고 필요할 경우 견봉하 감압술을 시행하였다. 실험군 에서는 회전 근개 봉합이 끝난후 관절경 확인하에 봉합 부위 주위의 조직에 미리 채취되어진 자가 골수 혈장을 주입하였으며 술후 배액관은 사용하지 않았다.

5.

5.

5.

5. 자가자가자가 자가 골수골수골수골수 혈장혈장혈장의혈장의의의 준비준비준비 준비

자가 골수 혈장은 수술전 골반골의 전상방골극(ASIS)에서부터 2mL의 heparin 을 함유한 20mL 주사기 2개를 이용하여 채취하였다. 이중 한개의 20mL의 골수 혈장은 1800rpm으로 약 15분에서 30분간 원심분리를 한 후 투 명한 상층액과 단핵세포(mononuclear cell)를 포함한 연막층(buffy coat

(12)

layer)(Fig. 1)만을 사용하였다. 각 환자에서 원심분리후 얻을 수 있는 상 층액과 연막층의 양은 약 8-9 mL 정도였다. 골수 혈장은 원심분리후 수술이 끝날때까지 냉장 보관하였으며 3mL의 푸카인(pucaine)에 섞은후 수술부위에 주입하였다. 남은 20mL 의 골수 혈장은 사이토카인(cytokine) 분석을 위하 여 본원 단백질 연구실로 보내어졌다.

주사바늘을 관절경하 회전근개 봉합술을 시행한 주위 조직에 위치시킨후 원심 분리한 골수 혈장을 봉합한 부위와 그 인접 건에 천천히 주입하였다.

이 시술을 위해 특별히 필요한 기구는 없었다.

6. 6.

6. 6. 술후술후술후 술후 처치처치처치처치

두 수술군에서 모두 같은 방법의 재활을 시행하였다. 환자들은 수술직후 부터 수동적 거상 운동 및 진자 운동을 시작하여 수술후 6주까지는 정상적 인 견관절 운동범위를 회복할수 있도록 하였고 이 기간 동안에는 보조기(L- sling) 를 착용하였다. 수술후 6주 후부터는 능동적 관절 운동 및 근력 강 화 운동을 하였다.

(13)

결결 결결 과과과과

회전근개 파열환자의 수술후 동통 및 기능의 평가를 위해 사용되어진 모 든 평가 방법에서 수술후 시간에 경과에 따라 유의하게 동통 및 기능의 호 전이 있었다. 수술전 골수 혈장을 주입하지 않은 군의 Costant Shoulder Score 는 수술전, 수술후 6주 그리고 수술후 12 개월에서 각각 23.7, 46.6, 76.3 이었으며 골수 혈장을 주입한 군은 각각 24.5, 52.9, 8.4 이었다(Fig.

2-A). 수술전 평가에서 두군간의 통계학적 차이는 없었으나(P>0.05), 6주후 와 12개월후 확인한 결과에서는 골수 혈장을 주입한 군에서 유의하게 호전 되는 양상을 보였다(P=0.035). Oxford Shoulder Score를 이용한 평가에서는 골수 혈장을 주입하지 않은 군과 주입한 군이 각각 수술전에는 48.7과, 48.4, 수술후 6주에는 35.4 와 32.0 그리고 수술후 12개월에는 22.3 과 15.4로 수술전 평가에서는 두군간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났지만 (P>0.05) 시간의 경과에 따라서 골수 혈장을 주입한 군에서 더 호전되는 소 견을 보였다(P=0.038)(Fig. 2-B). UCLA Shoulder Rating Scale을 이용한 평 가에서는 골수 혈장을 주입하지 않은 군과 주입한 군의 점수가 수술전 9.0 과 9.1, 수술후 6주에 17.4와 17.9 그리고 수술후 12개월에 27.0 과 32.3으 로 평가되어 마찬가지로 수술전 평가에서는 두군가에 차이가 없었으나 (P>0.05) 시간의 경과에 따라서는 골수 혈장을 주입한 군에서 더 좋은 결과 를 얻을 수 있었다(P=0.030)(Fig. 2-C). 환자의 주관적 통증을 평가하는 VAS에서는 골수 혈장을 주입하지 않은 군과 주입한 군에서 수술전 9.1과 9.0에서 수술후 6주에 5.8과 5.2 그리고 수술후 12개월에 2.6과 2.0으로 점 차적으로 통증이 호전되는 양상을 보였다. 하지만 두군간의 통계적 유의성 은 없었다 (P=0.089)(Fig. 2-D). 골수 혈장의 사이토카인 분석에서는 높은 수치의 interleukin-12(IL-12), interferon-gamma-inducible protein- 10(IP-10), RANTES 가 확인되었다(Fig. 3). 자가 골수 혈장을 주입한 군에 서 시행한 초음파 검사 결과 재파열은 관찰되지 않았다(Fig. 4).

(14)

고고 고고 찰찰찰찰

회전근개는 일반건의 형태와는 다른 구조로 여러 회전근의 교원섬유가 합 쳐져 서로 교차하여 상완골의 부착부위에서는 하나의 구조물로 융합하는 구 조를 가지고 있다18). 회전근개의 파열이 발생하면 그 정도에 따라서 견관절 의 통증이 나타나며 심한 경우에는 일상생활에 지장을 일으킬 정도로 운동 의 제한 및 동통이 일어날 수 있으며 환자의 연령, 직업, 활동력, 기능 및 통증의 정도와 환자의 요구등을 고려하여 수술적 치료의 여부를 결정하는 것이 필요하다.

회전근개의 파열은 건 자체의 병인, enthesopathy, 연령에 다른 조직의 퇴행성 변화, 건 주위 혈류 감소등의 내재적 요인과 견봉하 충돌, 회전근개 의 과도한 장력, 외상, 반복적인 미세외상, internal impingement 같은 외 재적 요인에 의해 발생한다20). 회전근개 파열시 사용하는 수술적 방법으로 는 관혈적 봉합술, 소절개를 이용한 봉합술 그리고 관절경적 봉합술 등이 있는데 관혈적 봉합술은 삼각근에 손상을 주어 삼각근력의 약화및 견관절 운동 제한을 야기할 수 있는 문제점 때문에 최근에는 기피되어지고 있다22). 관절경하 봉합술은 삼각근의 손상을 최소화할 수 있으며 수술상흔 및 수술 후 동통이 적어 재활 및 기능회복이 빠른 장점은 있지만 소절개 봉합술에 비해서 기술적으로 어렵다는 단점이 있다. 하지만 최근에는 술기 및 수술도 구의 발달로 광범위 회전근개 파열에서도 비교적 간단하게 성공적인 봉합이 가능하다.

일반적으로 회전근개 봉합술을 시행하는데 있어서 가장 흔하게 사용되는 방법은 봉합나사못을 이용하여 상완골 골두 부위에 회전근개를 부착시키는 방법을 사용하고 있으나 이러한 봉합술 시행 후에 건의 치유가 잘 이루어지 지 않는 이유는 고정 기구의 실패, 건 조직의 질적인 결함 이나 적당하지 않은 혈류 상태 등이 이유가 될수 있다. 특히 만성적인 회전근개의 파열에 서는 근육 양이 감소되어 있으며 지방조직이 침착 되어있고 건이 수축되어

(15)

져 있기 때문에 일차적인 봉합술 후에도 회전근개의 재파열이 일어나는 경 우가 많다.10,11,15-17,19,25,29,32) 수술적 치료후 Esch 등9)은 76%에서 만족만한 결과를 보였다고 보고하였으나 Ellman 등7) 은 25%에서 재수술이 필요하다고 하였다.

성공적인 회전근개 봉합술을 위해서는 회전근개의 건이 골조직에 잘 부착 될수 있도록 하는 것이 필요하며 파열된 회전근개가 봉합술후 골조직에 잘 부착되기 위해서는 이 연결부위에 교원질 섬유의 연속성이 잘 유지되는 것 이 필요하다13). 이러한 건과 골조직의 연결부위는 봉합술후 초기에 가장 약 한 부위로서 이 부위의 치유는 건이 아닌 골조직에서부터 먼저 조직이 생성 되어 시작된다는 보고가 있다5,23,24). 그러므로 이러한 골조직과 건과의 접촉 면에서 조직의 형성을 촉진하여 강도를 높여줄수 있도록 생물학적인 처치가 동반된다면 회전근개 파열의 치료에서 더 성공적인 결과를 얻을수 있을것이 다.

Rodeo 등과 Anderson 등1,24)은 건과 골조직간의 치유를 촉진하기 위하여 BMP-2 같은 외인성의 골형성 성장인자(exogenous osteogenic growth factor) 가 효과가 있다고 발표하였다. 또한 Galatz 등12)은 TGF-B 같은 성 장인자들이 동물실험에서 극상건의 치유에 도움이 되었다고 보고하였다. 이 러한 것을 보았을때 자가 성장인자를 회전근개 파열의 부위에 효과적으로 전달할수 있다면 그 치유가 빠르고 효과적으로 이루어질수 있을 것이라고 예측해볼수 있다. Gamradt 등13)은 platelet rich plasma가 osteoprogenitor cell 을 migration 후 proliferation 하고 VEGF의 형성을 증가시켜 회전근 개 파열의 봉합후 건/골조직 면의 치유를 촉진시킨다고 하였다.

Cytokine은 조직학적으로 손상된 조직의 치유과정에서 분비되는 매개역활 을 하며 성장인자와 같은 성질을 관찰할수 있어 상처를 치유하는데 있어 중 요한 역할을 하고 있다6,27,28). 본 연구에서 생물학적 치유를 촉진하기 위해 사용한 물질은 골수 혈장을 원심 분리후 추출한 상층액과 연막층으로서 이 부분에서 cytokine 분석을 시행한 결과 높은 수치의 IL-12(P-40), IP-10 그 리고 RANTES 를 확인할수 있었다. 저자는 원심분리후 하층에 위치한 적혈구

(16)

층에 대해서는 헤모시데린에 의한 활액막염 (hemosiderin induced synovitis)의 발생 가능성에 유의하여 사용하지 않았다. IP-10은 주로 상처 치유과정에서 초기에 발현되는 물질이며, IL-12 와 RANTES 는 상처치유의 후기 과정에 연관되어 있는 cytokine 이다3,8).

본 연구에서 사용한 환자의 평가 방법중 UCLA shoulder rating scale은 환자의 동통, 운동 범위, 기능 및 만족도를 확인하는 방법이며 Oxford shoulder score 와 Constant shoulder score 은 환자의 동통, 운동범위, 근 력, 기능을 평가할수 있는 방법으로 각각의 평가 방법의 점수와 실제적인 환자의 만족도는 96-98%에서 일치하는 것으로 보고되고 있다26). 전 환자에 서 수술후 기능 및 동통이 개선되었으며 기능적 평가에 있어서는 수술후 자 가 골수 혈장을 주입한 군에서 더 유의하게 호전되었다. 이는 자가 골수 혈 장이 수술후 회전근개의 생물학적 치유를 촉진시켰기 때문으로 생각된다.

환자의 주관적 동통을 나타내는 VAS 평가에서는 두군간에 유의한 차이는 없 었는데 이는 동통에 관해서는 두군에서 모두 충분히 만족스러운 결과를 얻 었기 때문으로 생각된다.

본 연구에서는 주입한 후 생존한 적은 수의 단핵세포와 특정 사이토카인 의 영향으로 손상된 조직의 치유에 도움을 줄 수 있다는 것을 보여주며 초 음파 검사를 통하여 조직의 연속성을 확인할 수 있었다.

(17)

회전근개의 파열에 대한 수술적 치료후 자가골수 혈장을 수술 부위에 주 입하는 방법은 손상된 조직의 생물학적 치유를 유도하여 동통 완화 및 기능 향상에 도움을 주는 방법을 생각된다.

(18)

참참

참참고문헌고문헌고문헌고문헌

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Fig

Fig Fig

Fig.... 1 1 1 1.... Only upper clear plasma and thin middle buffy coat layer of the centrifuged bone marrow blood was used.

(23)

FigFig

FigFig.... 2 2 2 2----AAAA.... Graph showing improving Constant Shoulder Score in both groups but more improvement in autologous bone marrow injection group which is statistically significant.

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FigFig

FigFig.... 2 2 2 2----BBBB.... Graph showing improving Oxford shoulder score in both groups but more improvement in autologous bone marrow injection group which is statistically significant.

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FigFig

FigFig.... 2 2 2 2----CCCC.... Graph showing improving UCLA shoulder scale in both groups but more improvement in autologous bone marrow injection group which is statistically significant.

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FigFig

FigFig.... 2222----DDDD.... Graph showing improving VAS in both groups but no statistically significant difference.

(27)

Fig

Fig Fig

Fig.... 3 3 3 3.... Predominant amount of IL-12(P40), IP-10, RANTES were found in cytokine analysis....

(28)

Fig

Fig Fig

Fig.... 4 4 4 4.... Sonography taken 1 year after operation reveals healing of rotator cuff.

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저작물 저작물 저작물

저작물 이용 이용 이용 이용 허락서 허락서 허락서 허락서

학 과 의학과 학 번 20067540 과 정 석사 성 명 한글: 조승환 한문 : 曺承煥 영문 : Seung Hwan Jo 주 소 광주시 서구 치평동 금호쌍용@ 209-1306

연락처 E-MAIL : sueng78@hanmail.net

논문제목

한글 : 관절경하 봉합술후 자가골수 주입법을 이용한 회전근개 파열의 치료

영어 : Efficacy of Autologous Bone Marrow Plasma Injection after Arthroscopic Repair of Rotator Cuff Tear

본인이 저작한 위의 저작물에 대하여 다음과 같은 조건아래 조선대학교가 저작물을 이용할 수 있도록 허락하고 동의합니다.

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동의여부동의여부

동의여부동의여부 : : : : 동의동의동의(동의((( 0000 ) ) ) ) 반대반대반대(반대((( ) ) ) ) 2008 년 8 월 일

저작자: 조 승 환 (서명 또는 인)

조선대학교 조선대학교 조선대학교

조선대학교 총장 총장 총장 총장 귀하 귀하 귀하 귀하

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참조

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