The Journal of the Korean Society for Surgery of the Hand VOLUME 9, NUMBER 1, MARCH 2004
Treatment of Stage III Kienböck ’ s Disease with Vascularized Bone Graft
Dong Chul Kim, M.D., Churl Hong Chun, M.D., Ha Heon Song, M.D., Sung Hun Kim, M.D., Young Cheon Na, M.D.*, Jae Hyun Park, M.D.*
Department of Orthopaedic Surgery, Wonkwang Medical Research Center, Reconstructive Plastic Surgery*, Wonkwang University Hospital, Iksan, Korea
P u r p o s e: We analysed clinically the efficiency of a vascularized bone graft for restoring the contour of the collapsed lunate and improving the clinical outcomes in stage 3 Kienböck’ s disease.
Materials and Methods : 5 patients with stage 3 Kienböck’ s disease were treated by debridement of the necrotic core of the lunate and implantation of a vascu- larized bone harvested on ipsilateral third metacarpal base with it’ s dorsal metacarpal artery. As a additional procedures, temporalily STT (scaphotrapezial-trapezoid) fixation and radial shortening for 2 cases respectively were done simultaneously with vascularized bone graft for reducing a load across the radiocarpal joint.
The mean follow up period were 4.7 (2.6-6.8) years.
Of the 5 cases, 3 were men and 2 women, with mean age of 42 (28-68) years. All were affected in the dominant hand. This disease was diagnosed using standard P-A and lateral wrist radiographs and was staged according to
the Lichtman’ s classification.
We assessed the results with clinical outcomes and radiograph.
Results: Three of the 5 patients were satisfied with the outcomes of this treatment and showed functional improvement. These patients returned to thier normal or usual activities. Grip strength was satisfactory and range of motion improved following surgery. One of them who was treated with vascularized bone graft only com- plained of a mild pain with strenuous activity in the working but no problems in the activity of daily living.
Other 2 patients who had temporalily STT fixation as a additional procedure also showed improved clinical symptoms and grip power after surgery, but they com- plained of pain and limitation of motion in spite of improved clinical outcomes compared with previous symptoms. Re-collapse of lunate and decrease in carpal height ration was not showed at the last follow up radio- logic assessment in all cases.
C o n c l u s i o n: Vascularized bone graft with additional procedures for reducing radiocarpal load is an effective procedure for relief or reduction of pain in stage 3 Kienböck’ s disease and restoring the contour of the col- lapsed lunate. And radial shortening is better than tem- poralily STT fixation as a additional procedure from the viewpoint of etiology.
Key Words: K i e n b ö c k’s disease, Vascularized bone graft
서 론
1 9 1 0년 K i e n böc k에 의해 월상골의 무혈성괴사에 대해 기술되면서 K i e n böc k병으로 명명된 후1 그 원인 및 치료에 대한 많은 연구 및 보고가 있어 왔다. 하지
혈관부착 골이식술을 이용한 제 3기 Kienböck병의 치료
원광대학교 의과대학 정형외과학교실, 원광의과학 연구소, 성형외과학교실*
김동철・전철홍・송하헌・김성훈・나영천*・박재현*
통신저자: 김 동 철
전북 익산시 신용동 344-1
원광대학교 의과대학 정형외과학교실 TEL: 063-850-1249, FAX: 063-852-9329 E-mail: [email protected]
✽ 본 논문은 2003년도 원광대학교 교내연구비의 지원을 받아 이루어 졌음.
만 아직까지도 발병의 원인에 대해 정확히 밝혀져 있 지 않았다. 치료 또한 병의 진행 상태에 따라 매우 많 은 방법들이 소개되어졌으며, 알려진 병인에 대한 가 설보다도 치료법이 다양하다. 하지만 현재까지 알려진 그 다양한 치료법들중에서 그 어떤 것도 만족할만한 결과를 재현성있게 보여주지 못하고 있다. 따라서 K i e n böc k병의 병인에 대한 연구와 이를 바탕으로 우 수한 결과를 재현성있게 보여줄 수 있는 새로운 치료 법이 요구되고 있다. 특히 월상골의 형태학적 변화가 초래된 제 3기 이후 K i e n böc k병은 아직도 해결하기 어려워 이에 대한 치료법으로 대개 구제술이 추천되어 지고 있다.
저자들은 제 3기 K i e n böc k병에 있어, 붕괴된 월상 골의 형태학적 복원 및 재혈관화를 위한 혈관부착 골 이식술과 요골-수근골간 부하 감소를 위한 요골 단축 술 또는 K -강선을 이용한 일시적 삼주상 고정술 (temporalily scaphotrapezial-trapezoid fixa- t i o n )을 병용하였고 임상적 효용성을 알아보았다.
연구대상 및 방법
1. 연구대상 및 방법
제 3기 K i e n böc k병으로 혈관부착 골이식술을 받았 던 9례중 최소 2년이상 추시가 가능했던 5례를 대상으 로 하였다. 평균 연령은 4 2 ( 2 8 ~ 6 8 )세였으며, 남자가 3례, 여자 2례였다. 오른 손잡이인 5례 모두에서 우수 에 발생하였다. 수술 후 추시 기간은 최단 2년 6개월, 최장 6년 8개월로 평균 4년 7개월이였다(Table 1).
전 예에서 환측 수부에 기억할 만한 외상력을 갖고 있 지 않았으나, 직업이 목수 1례, 트럭 운전수 1례, 농 업 3례(여자 증례 모두 농업에 종사)로 손을 이용한 반복적인 작업에 오랜 기간 종사하고 있었다. 주 증상 으로는 전례에서 수근관절 통증과 관절운동 범위의 감 소였다. 술전 방사선 검사상, 병기는 L i c h t m a n분류 법2을 이용한 결과 제 3 A기 3례, 3B기 1례로 평가되 었고, 척골변위는 중성 척골변위 1례를 제외하고 4례 모두 음성 척골변위였다(Table 1). 술후 평가는 임상 적 평가와 방사선 검사를 토대로한 평가를 하였다. 임 상적 평가는 수술전 및 최종추시시의 환자들의 자각 Table 1. Patients Profile
Case A/S Dominant Affected
Imjury Duration Ulnar Preop Lichtman’s
Add op F/U (Y.M)
side side of pain variene carpal H. stage
1 68/M R R No 2Y -1 mm 0.48 IIIA RS 6.6
2 39/M R R No 1.5Y -1.5 mm 0.49 IIIB(?) STT
fusion 2.7
3 38/F R R No 2Y -1 mm 0.49 IIIA STT
fusion 2.5
4 25/M R R Yes 1Y -2 mm 0.50 IIIA RS 4.9
5 40/F R R Yes 1Y Neutral 0.47 IIIA 6.8
Y: year, M: month, H: height, RS: radial shortening, STT: scaphotrapezial-trapezoid fixation, Add op: additional operation
Table 2. Results
Pain Return to Arch of Fle/Ext Sup/Pro Grip St (%) Carpal H.
Case - --- previous - --- --- - - - -
Preop Postop work Preop Postop Preop Postop Preop Postop Preop Postop
1 Severe No + 60/50 70/75 25/50 48/60 30 100 0.48 0.48
2 Severe Moderate + 30/25 25/25 20/30 20/40 50 60 0.49 0.48
3 Moderate Mild + 35/30 70/60 50/60 68/70 25 75 0.49 0.50
4 Moderate No + 55/60 68/70 40/46 70/90 50 100 0.50 0.50
5 Moderate No + 50/60 60/60 55/50 75/85 60 80 0.47 0.48
Fle: flexion, Ext: extension, Sup: supination, Pro: pronation, St: strength, H: height
증상, 수근관절의 굴곡-신전 및 전완 회전 운동범위, 그리고 악력(grip power) 및 파지력(pinch power) 를 측정(Jamar DynamometerⓇ, Clifton, U . S . A )하여 정상측에 대한 환측의 비율을 각각 구한 후 비교하였다(Table 2). 그리고 이들 측정치들을 토 대로 Mayo Wrist Score System(modified from Green and O’brien wrist score)3을 적용하여 수술 전 및 최종 추시시 결과를 비교 관찰하였다.
2. 수술 방법
환자를 앙와위 상태에서 지혈대를 착용하여 수술시 깨끗한 무혈 시야를 확보토록 한다. Lister’s tuber- cle 상방 1 cm부위에서 제 3중수골 근위부까지 피부 절개를 수근관절의 피부주름에 직각이 되지 않토록 종 형 절개를 가한 후, 제 3~4 신전 구획 사이를 통해 신전건을 노출시킨다. 장무지 신건을 요측으로, 총수 지 신건을 척측으로 견인하여 붕괴된 월상골에 도달하 였다. 그리고 원위부로 후방 중수골 동맥 손상을 주의 하면서 제 3중수골 근위부를 노출시킨다. 먼저 노출된 후방 골간 신경에 대해 요골 원위부위에서 절제한 후, 붕괴된 월상골 후방에 구멍을 내어, 월상골내 괴사된
골을 제거한 후, 월상골이 깨지지 않는 범위까지 서서 히 확장시켜 월상골의 크기를 최대한 복원한다. 월상 골내 빈 공간을 해면골로 충진시켜 확장된 월상골의 재 붕괴를 막는다. 제 3중수골 척측 근위부에 원하는 크기의 골편을 표시한 후, K-wire 및 o s t e o t o m e을 이용하여 골편을 채취한다. 이때 골편으로 들어가는 배측 중수골 동맥 분지가 손상없이 골편에 부착된 상 태를 유지하도록 한다. 지혈대를 풀어 채취된 골편에 서 출혈됨을 확인한 다음, 월상골내 충진된 해면골 중 앙에 삽입한다. 음성 척골변위를 보였던 4례에서, 월 상골에 가해지는 요골-수근골 관절을 통한 부하를 줄 이기 위해, 2례에서 요골 단축술을, 2례에서 K -강선 을 이용한 일시적 삼주상 고정술을 병행하였다. 삼주 상 고정술에 이용된 K -강선은 술후 6 ~ 8주경에 제거 하였다.
결 과
최종 추시시 전례에서 수술전에 비해, 수근관절 통 증의 소실 또는 감소를 보였으며 수근관절의 운동 범 위도 다양한 정도의 증가를 확인할 수 있었다. 전례에 서 예전의 직업에 복귀하였다. 부가 시술로 요골 단축 Fig. 1. (A) Anterior and lateral view of wrist of case 1 with Lichtman’s stage 3A Kienböck’s disease and ulnar positive variance. (B) MR image of a wrist affected by Kienböck’s disease shows an avascular collapsed lunate. (C-1) Dorsal exposure and excavation of the lunate with the capsule over the lunate incised and harvested bone with it’s vascular pedicle from 3rd metacarpal base. (C-2) Confirmation of the graft bleeding is necessary before filling in the debrided lunate. (D) Radiograph at 6.6 years after vascularized bone graft and radial shortening shows vacularized lunate without recollapse and preserving carpal height.
-1 -2
술을 시행했던 2례 모두가 통증 소실을 보여 수술에 만족하였다. 혈관부착 골이식술만 시행했던 증례에서 도 무리한 손사용시 경도의 불편감을 느꼈지만 일상생 활에서는 통증이 없어 치료 결과에 만족하였다. 그러 나 일시적 삼주상 고정술을 병행했던 2례 모두에서는, 수술전에 비해 통증의 감소 및 관절운동 범위의 증가 에도 불구하고 통증 및 관절운동제한으로 결과에 만족 하지 않았다. 이중 1례는 직업적으로 손을 무리하게 사용하거나 사용후에 경도의 통증을 호소하였으나 일 상생활시 거의 통증이 없었고, 다른 1례는 무리한 작 업시(트럭 운전수) 중등도의 통증으로 직업 활동에 장 애를 보였으며, 일상 생활시 경도의 통증으로 불편하 다고 하였다. 수근관절의 평균운동 범위는 굴곡이 술 전 4 6 ( 3 0 ~ 6 0 )도에서 술후 5 9 ( 2 5 ~ 7 0 )도로, 신전은 술전 4 5 ( 2 5 ~ 6 0 )도에서 술후 5 8 ( 2 5 ~ 7 5 )도로, 외회 전은 3 8 ( 2 0 ~ 5 5 )도에서 5 6 ( 2 0 ~ 7 5 )도, 회내전은 4 8 ( 3 0 ~ 6 0 )도에서 6 9 ( 4 0 ~ 9 0 )도로 모든 범위에서 증 가가 있었으나, 1례(증례 2 )에서는 관절 운동 범위의 현저한 증가를 보이지 않았다. 평균 악력은 정상측과 비교시 술전 4 3 ( 2 5 ~ 6 0 ) %에서 8 3 ( 6 0 ~ 1 0 0 ) %로 호 전되었다. 술후 관절운동 범위 및 악력의 증가는 요골
단축술을 시행한 경우에 보다 현저하게 관찰되었다.
최종 추시시 방사선학적 검사상 병기는 전 예에서 진 행한 경우없이 술전 병기와 동일하게 판정되었고, Carpal height ratio도 술전 평균 0 . 4 8 ( 0 . 4 7 ~ 0 . 5 0 ) 에서 0 . 4 9 ( 0 . 4 8 ~ 0 . 5 0 )으로 방사선학적 변화의 차이는 미미하였다. Mayo Wrist Score상 술전 평균 4 4 ( 3 0 ~ 5 5 )점에서 술후 평균 7 8 ( 5 5 ~ 9 0 )점으로 전례 에서 증가하였으며, 이 점수를 토대로 했을 때, 술전 전례의 불량이 최종 추시시 우수 2례, 양호, 보통 그 리고 불량이 각각 1례씩으로 호전되었다. 이중 요골 단축술을 시행하였던 2례에서 모두 우수의 결과를 얻 었으나, 일시적 삼주상 고정술을 시행했던 2례는 각각 보통 및 불량의 결과를 보였다.
고 찰
특발성 월상골 괴사인 K i e n böc k병은 아직까지 정확 한 병인에 대해 밝혀져 있지 않은 바, 발병을 예측하 지 못해 예방이 어렵고, 또한 그 어떤 치료법도 항상 일관된 좋은 결과를 보여주지는 못하여, 치료를 담당 하는 의사들에게는 치료방법을 선택하는데 어려움을 Fig. 2. (A) Anterior and lateral view of wrist of case 3 with Lichtman’s stage 3A Kienböck’s disease and ulnar positive variance. (B) Postoperative radiograph of vascu- larized bone graft and temporalily STT fixation.
(C)Radiograph showing lunate sclerosis and collapse at 2.5 years after surgery but no progression of disease stage.
주는 수부 질환이다. 구체적인 병인이 밝혀져 있지 않 은 현 시점에서 추론할 수 있는 이상적인 치료는 월상 골을 이환전의 모양과 기능으로 회복시키고, 재 붕괴 에 따른 변형을 방지하여 회복된 상태를 유지하는 것 이라 할 수 있다. 따라서 제 3기 K i e n böc k병의 경우 에 상기의 이상적 치료를 얻기 위해서는 먼저, 붕괴된 월상골의 종적 및 횡적 길이뿐만 아니라 근위 관절면 의 외형을 원래의 모양으로 재건 후, 혈류를 회복시키 고, 월상골이 단단해질 때까지의 치유기간동안 재 붕 괴가 일어나지 않아야 한다4. 하지만 붕괴된 월상골의 예전 형태를 회복하는 것도, 회복된 월상골에 재혈관 화를 통한 정상적인 월상골을 얻는 것은 매우 어려운 일로써, 특히 제 3 B기에서의 주상골의 회전등 역동학 적 문제를 병행 해결하는 것은 현실적으로 불가능하여 일반적으로 구제술(slavage procedure)이 추천되어 지고 있다.
월상골의 재혈관화를 회복하는 것은 단순 해면골 이 식으로는 충분치 못한 것으로 알려지고 있다. 이는 단 순 해면골 이식만으로 정상 골소주 구조나 혈액 공급 을 회복하지 못해, 제 3기 K i e n böc k병의 경우 월상 골의 급속한 붕괴를 초래할 가능성이 있다고 하였다5. K i e n böc k병에서 이환된 월상골에 대한 재혈관화 수 기는 여러저자들에 의해 혈관삭 직접 이식술6 , 7, 혈관부 착 골이식술8 및 방형회내근 유경 골이식술9 , 1 0 , 1 1 , 1 2등 다 양한 수기를 통해 성공적인 결과가 보고되었다. 본 시 술에 대한 적응증으로는 월상골의 붕괴가 발생하기 전 상태인 제 2기까지를 좋은 적응증으로 알려져 있다
6 , 7 , 8 , 9. 그러나 1 9 9 0년 B o c h u d와 B u c h l e r1 3는 제 3 A
기에서도 좋은 결과를 보고하였고, 또한 국내에서도 C h u n g1 1등 그리고 Chung 과 L e e9은 제 3 A기까지 적응이 될 수 있으나, 제 3 B기 이후에는 권장하지 않 고 있다.
그러나 무혈성괴사로 인해 붕괴된 월상골에 대한 재 혈관화술을 통해 재건된 월상골의 외형이 지속될 것인 가에 대해서도 다소 이견이 존재한다. Bochud와 B u c h l e r1 3는 제 3기 K i e n böc k병에 대해 붕괴된 월상 골에 대해 혈관부착 골이식술을, 그리고 요골 -수근골 간 관절내 부하의 감소를 위해 요골단축술 또는 외고 정술을 병행하였던 증례들을 추시 관찰한 결과, 임상 적 증상의 호전을 얻을 수 있었으나, 회복된 c a r p a l h e i g h t가 유지되지 못했음을 발견하고, 붕괴된 월상 골에 대해 해면골 및 혈관부착 골이식술을 이용한 재 혈관화술만으로는 중수골을 통한 부하를 지탱할 수 없 다고 하였다. 그러나 G a b l1 4등은 붕괴된 월상골에 대 해 혈관부착 골이식편주위의 빈공간에 해면골로 충진 하는 방법대신 비교적 단단한 유리 혈관부착 장골이식 (free vascularized iliac bone graft)술을 적용시
킨 결과, 임상적 결과의 향상뿐만 아니라 월상골의 점 진적인 재붕괴도 예방할 수 있었다고 하였다.
대부분의 저자들은 K i e n böc k병에 대해 붕괴된 월상 골의 재혈관화술을 이용하여 임상적 증상의 호전을 보 고하고 있지만, 다른 치료법과 마찬가지로 항상 재현 성있는 결과를 보이고 있지 않다. 따라서 일부 저자들 은 환자들에게 기존적으로 존재하는 발병인자들에 대 한 근본적 해결없이 단지 월상골의 재혈관화술에 대한 결과에 회의를 갖고 있다1 2 , 1 4 , 1 5 , 1 6
. 이는 정확한 병인에 대해 밝혀져있지 않으므로써, 근본적인 치료법을 적용 할 수 없는 K i e n böc k병의 특성을 보여주는 타당한 주 장으로, 설령 월상골의 재생을 얻었다하여도 기존의 발병인자에 재노출됨으로 조기 재발 가능성이 높음을 배제할 수 없다.
음성 척골변위가 K i e n böc k병의 발생과 어느 정도의 관련이 있다고 알려져 있는 바5 , 1 6 , 1 7 , 1 8 , 1 9 , 2 0 , 2 1 , 2 2 , 2 3
, 음성 또는 중성 척골변위를 갖는 K i e n böc k병에 대해서는 월상골의 재혈관화를 통한 복구뿐만 아니라, 이 발병 인자의 해소를 위한 처치를 함께 시행하는 것이 이론 적으로 타당한 치료법이다. 일부 저자들은 재혈관화술 과 함께 치유기간동안 월상골의 부하를 줄이기 위해 일시적인 체외 견인 장치나 K -강선을 이용한 일시적 삼주상 고정술을 병행하고 있다1 4 , 1 6. 그러나 월상골의 치유기간은 일반적으로 이들 부가 장치에 의한 기계적 견인이 요구되는 기간보다 길어 제거후 부하의 재증가 가 문제점이 될 수 있다4 , 2 4. 저자들의 경우 음성 척골 변위를 보였던 4례에 대해 요골단축술 및 일시적 삼주 상 고정술을 각각 2례씩 시행한 결과, 일시적 삼주상 고정술에 비해 요골단축술이 보다 우수한 결과를 보였 다. 일시적 삼주상 고정술을 시행하였던 2례 모두 수 술전보다 임상증상의 호전은 보였으나 통증 및 관절운 동 제한이 존재하였다. 이중 1례에 대해 혈관부착 골 이식술 및 일시적 삼주상 고정술후 1 2개월째 요골단축 술을 실시한 결과, 통증의 현저한 감소를 관찰할 수 있어, 일시적 삼주상 고정술에 있어 K -강선 제거후 월상골 부하의 재증가에 의한 것으로 추측되었다. 따 라서 음성 척골변위를 동반한 K i e n böc k병에 있어 혈 관부착 골이식술시 부가시술로 월상골에 영구적인 부 하 감소를 줄 수 있는 요골 단축술 또는 절골술이 바 람직할 것으로 사료되었다.
그러나 붕괴된 월상골의 해부학적 정복이 어렵고, 이식된 혈관으로부터 주위의 이식골편으로 지속적인 혈류공급에 대한 문제점등이 제기되고 있어, 본 수술 법에 대한 지속적인 연구가 요구되어지고 있다4 , 2 4.
결 론
제 3기 K i e n böc k병의 수술적 치료의 목표가 통증 해소 또는 경감이라는 관점에서 볼 때, 혈관부착 골편 이식술을 통한 붕괴된 월상골의 복원 및 재생은 기존 에 보편적으로 시행되었던 구제술을 대치할 수 있는 추천할수 있는 치료법이라 할 수 있다. 그러나 K i e n böc k병이 발병 원인에 대한 해결없이 단순히 월 상골의 재생은 조기 재발 및 재붕괴 가능성이 있는 바, 현재까지 알려진 대표적 인자인 척골변위에 대한 해결로 요골-수근골 관절간의 부하를 영구적으로 줄일 수 있는 요골 단축 또는 절골술을 동시에 시행하는 것 이 바람직하다고 사료된다.
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