대퇴골 감염성 불유합의 치료
김정렬・황병연
전북대학교 의과대학 정형외과학교실
= Abstract =
Treatment of Infected Nonunion of the Femur
Jung Ryul Kim, M.D. and Byung Yun Hwang, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of medicine, Chonbuk National University Hospital, Chonju, Korea
The pupose of this study was to analyze influences on the bony union, to evaluate results and to consider effective methods of the treatment of infected nonunited fracture of the femur.
Seventeen patients who had infected nonunited fracture of the femur were managed from January 1989 to January 1996. We reviewed the results according to the method of treatment.
Fixation were judged to be unstable in all of patients who had undergone primary internal fixation so that we treated them with radical debridement of soft tissue and necrotic bone. The bacterial cultures usually revealed a mixed infection and the organisms cultured from the infected fracture site were, in order of frequency, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Streptococcus, Pseudomonas, and Enterococcus. At the time of final evaluation, functional results according to criteria of Sanders-Swiontkowski-Helfet were excellent in three, good in five, fair in four, and poor in five. The average motion of the knee joint ranged from 6.7°(0-20°) of extension to 75.5°( 5 0 - 1 3 0°) of flexion. The five patients had shortening of affected limb (mean 1.8±0.2 cm).
Effective treatment of the infected non-union should be achieved not only bony union but also bacteriological and clinical remission of infection with subsequent closure of the wound and
※통신저자 : 김정렬
전북전주시덕진구금암동 634-18 (561-180) 전북대학교의과대학정형외과학교실 Tel : (0652) 250-1760
Fax : (0652) 271-6538
* 본논문의요지는1 9 9 7년제 4 1차대한정형외과학회추계학술대회에서구연되었음.
서 론
대퇴골 골절후 발생하는 합병증중 감염성 불유합 은 가장 심각한 합병증으로 골감염, 골결손, 하지 단 축등의문제점을동반한다. 치료에있어감염의근치 및골유합을얻기가매우어려우며, 이러한조건하에 서감염은항생제내성균주를갖으며대부분 수차례 수술적치료에의한반흔조직형성으로만성적인경 과를 거친다7 , 1 0 ). 이에 저자들은 대퇴골 감염성 불유 합을치료한사례에대하여치료에영향을미치는인 자 및 치료 방법에 따라 분석하여 효과적인 치료 방 법을알아보고자한다.
연구대상 및 방법
1 9 8 9년 1월부터 1 9 9 6년 1월까지 전북대학교의과 대학 정형외과학 교실에서 대퇴골 감염성 불유합으 로진단받고수술적치료를실시한환자 1 7례를대상 으로, 치료의 적응이 되는 시점부터 염증치유 시기 및골유합까지 추시하였다. 환자의연령분포는 2 1세 에서 7 7세로평균 4 3세였고, 남자 1 4례, 여자 3례였다.
손상시 폐쇄성골절 1 0례, 개방성 골절은 7례였으며.
Gustillo-Anderon 분류상 제 1형 1례, 제 2형 1례, 제 3 형-A 2례, 제 3형-B 3례였다. 골절부위는중위간부가 1 0례(58.8%), 였으며, 근위간부 4례(23.6%), 원위간부 3례( 1 7 . 6 % )순 이었다. 골절 양상은 분쇄 골절 1 1례 (64.8%), 횡선 골절 3례(17.6%), 사선 골절 3례( 1 7 . 6 % ) 였다.
초기손상시치료는폐쇄성골절 1 0례중 9례에서는 관혈적 정복 및 금속판 내고정술을, 1례에서는 비관 혈적 정복및골수강내고정술을실시하였다. 개방성 골절 7례중 제 1형 1례에서는관혈적 정복및 금속판 내고정술을, 제 2형골절 1례에서는비관혈적정복및
골수강 내고정술을 실시하였고, 제3형- A 2례에서 비 관혈적 정복 및 골수강 내고정술을 실시하였고, 제3 형- B3례는편측성외고정술을실시하였다(Table 1).
일차적 수술후 감염성 불유합의 진단은 평균 3 . 5 개월이었고, 수반되는증상으로는골절부위동통, 고 관절과슬관절의운동제한및 검사소견상백혈구수 증가, 적혈구 침강속도와C -반응성단백질의증가를 보였다. 또한 1 4례에서는 배농형성을 보인 배액성, 감염성 불유합을, 3례에서는 비배액성 불유합을 보 였다.
연구방법으로는 방사선학적으로 불유합의 종류 를 Judet 등에의한분류1 3 )를사용하여분류하였고, 세 균학적배양검사상 검출된균주와치료에영향을 미 칠것으로 사료되는 인자, 즉 내고정물의 안정성, 골 결손의 정도및수술적치료방법을분석하였으며감 염의 치유기간, 골유합의 기간 및 기능적 결과에 대 하여후향성조사를실시하였다.
결 과
불유합은 과혈관( H y p e r v a s c u l a r )형 3례였고, 무혈관 형 1 4례였으며, torsion wedge형 1례, 분쇄형 불유합 8 례, 결손불유합 5례였다. 입원기간중실시한세균학 적배양검사상대부분의환자에서혼합감염및교대
Table 1. Primary Treatment
Open fracture Closed fracture
Plate & screws 1 9
Intramedullay nail 3 1
External fixation 3
Total 7 10
physical rehabilitation of the patient. Rigid internal fixation at the site of non-union can provide fracture healing as well as eradicate infection by improving the biologic environment.
Key Words:Femur, Infected nonunion, Treatment
감염을보였으며, 전례에서포도상 구균은한차례이 상 배양되었으며, Escherichia coli, Streptococcus, Pseudomonas, Enterococcus 순서의 빈도를 보였다 (Table 2). 내고정을 실시했던 1 3례중 전례에서 내고
정물의 해리를 보여, 내고정물의 제거와 염증 및 괴 사조직의광범위한변연절제술을실시하였고, 활동 성감염을 보인배액성불유합 1 4례에서는 항균제를 섞은골시멘트염주를깨끗한 육아조직이형성될때 까지 병합 사용 하였다. 변연 절제술은 비배액성 감 염성불유합 3례에서는1회실시후이차적골고정술 을실시하였고, 14례의배액성불유합에대해서는항 균제를 섞은골시멘트염주의교체와 함께 1 0례에서 는 2회, 4례에서는 3회를실시후 이차적골고정술을 시행하였다. 일차수술시금속판및나사못내고정을 실시했던1 0례중, 4례는보다긴금속판및나사못내 고정으로, 3례는 핀 고정으로, 3례는 편측성 외고정 으로, 3례는 원형 외고정으로 골고정을 실시하였다.
편측 외고정으로 전환하였던 3례중 1례에서 외고정 물제거후재골절로다시금속판 외고정을 실시하였 다. 골수강 내고정으로 일차 수술을 실시하였던 4례 중, 1례에서 편측성 외고정으로, 2례에서 보다 큰 직 경의 골수강 내고정으로 전환하였으며 광범위한 염 증으로골결손을동반한 1례에서는원형외고정과함 께 골신연술을 시행하였다. Gustillo-Anderson분류상 제 3형 - b를보인 3례에서일차적으로 편측성외고정 을 실시하였고, 이중 2례는 금속판 내고정으로, 1례 에서광범위한염증으로골결손을보여원형외고정 과 함께 골신연술을 시행하였다(Table 3). 골결손을 동반한 경우는 총 5례로 원형 외고정기구를 사용하 였으며, 저자들의적응증은개방성골절로인한광범 위한골손실 2례, 감염에의한부골제거술후생긴골 결손 2례, 견고한내고정이불가능하였던1례에서사 용하였다. 원형외고정기구를사용한 5례중 2례는압 박 및 신연 골생성술로 자가골 이식 없이 골유합을 얻었으며, 2례는 피질골 절골술후 신연골 생성술을 실시하였고, 대퇴골 과상부의 골결손이 있었던 1례 는원형외고정기구장착후자가해면골이식술후 골 유합을얻었다.
비배농성, 비활동성감염을보인 3례는추시상평 균 2개월에 골수염 소견 없이 감염의 치유를 보였으 며, 이차적골고정실시후 평균 6개월에완전골유합 을 얻었으며, 배농성 활동성 감염에서 평균 치유 기 간은 3 . 4개월이었고, 평균 1 3 . 2개월에 완전 골유합을 보였다.
최종추시상슬관절의평균운동범위는굴곡 7 5 . 5°
Table 2. Bacterial Isolation from the patients with infected nonunion
Number of Patients Staphylococcus Aureus 1 7
E. coli 4
S t r e p t o c o c c u s 3
P s e u d o m o n a s 2
E n t e r o c o c c u s 1
Total isolates 2 7
Table 3. Treatment of infected nonunion
Primary Treatment Secondary treatment Number of patients
Plates & screws stable osteosynthesis with plate 4
( 1 0 ) uniframe external fixator 2
plate fixation after uniframe external fixator 1
Ilizarov external fixator 3
IM nailing larger diameter medullary nail 2
( 4 ) uniframe external fixator 1
Ilizarov external fixator 1
Uniframe EF stable osteosynthesis with plate 2
( 3 ) Ilizarov external fixator 1
T o t a l 1 7
( 5 0 - 1 3 0°), 신전 6 . 7°( 0 - 2 0°)였고 하지부동은 총 5례였 으나 모두 2 cm 이하의 단축을 보였다. 최종 추시상 기능적 평가는 동통, 변형, 보행능력 및 직업으로의 복귀에 따른 Sanders 등9 )의 평가에 의해우수 3례, 양 호 5례, 보통 4례, 불량 5례로 양호이상이결과는 8례 ( 4 7 % )였다(Table 4).
고 찰
대퇴골의 감염성 불유합은 골절 치료후 발생하는 가장심각한합병증으로, 감염, 골결손, 하지단축, 변 형등을동반하기때문에치료가어려우며, 대부분의 감염은골절초기에발생하며, 모든감염된연부조직 및사골의제거술과함께초기에항생제사용이중요
하다2 , 1 4 ). 감염성 불유합의 일반적인 치료방법은 감
염부위의 절제, 감수성 있는 항생제 사용, 골절의 고
정, 연부 조직의 재건, 골유합을 위한 골재건이 이루 어져야한다. Gustilo4 , 5 )는가능한 조기에염증을진단 하여골수염으로진행되지않게해야하며, 활동성감 염의 치료로 감염된 연부 조직 및 사골의 근치적 제 거술, 적절한 항생제사용, 골절부의견고한고정, 창 상의 개방, 지연성 일차적 또는 이차적 봉합, 가능한 조기에 골이식을 시행한다고 하였으며 감염부위의 절제시는종적 절개를통해충분하게수술부위에도 달하여 잔존하는 비흡수성 봉합사를 제거하고 농양 을제거한 후, 감염된 연부조직 및 사골의 근치적 제 거술을 실시하고 2 , 0 0 0 m l에서 3 , 0 0 0 m l의 0 . 1 % Bacitracin- Polymixin용액으로 세척한 후다시 5 , 0 0 0 m l 에서 1 0 , 0 0 0 m l의생리적식염수로세척하고 , 초기 절 제술과 부골제거술 후 1차 창상 봉합술을 하지 않고 육아조직이자라면2차봉합술을시행하여야한다고 하였다. 이때 상당한 크기의 공간이나 배농, 출혈등 이예상되면폐쇄적흡입관을이용한세척을 3 - 5일간 Table 4. Analysis of cases
Case Age/sex Treatment F/U ROM of the knee joint Functional outcome
No. E x t e n s i o n (°) Flexion(°)
1 22/F P* 0 120 e x c e l l e n t
2 68/M U↑ 10 50 p o o r
3 77/F I§ 10 50 poor
4 40/M P* 0 120 e x c e l l e n t
5 25/F P* 0 80 g o o d
6 35/M U↑ 0 50 f a i r
7 21/M I§ 0 130 e x c e l l e n t
8 41/M P, U‖ 20 50 f a i r
9 43/M I§ 10 50 f a i r
10 39/M I M↕ 0 85 g o o d
11 50/M P* 0 120 e x c e l l e n t
12 61/M I§ 20 50 p o o r
13 37/M U↑ 20 50 p o o r
14 30/M P* 0 90 g o o d
15 47/M P* 20 50 p o o r
16 38/M I§ 5 50 f a i r
17 58/M I M↕ 0 90 g o o d
* P: stable osteosynthesis with plate
↑U: uniframe external fixator
↕IM: intramedullary nail
§: Ilizarov external fixator
‖P,U: plate fixation after uniframe external fixator
하는 것이 좋으며5 , 8 ), 감염부위의 절제 후 생기는 공 간은 1주에서 3주간 항균제를 섞은골시멘트염주로 채운후깨끗한육아조직이형성될때까지사용한후, 골이식술을 시행한다고 보고되고 있다3 , 8 , 1 1 ). Wiggins 와 N e l s o n1 5 )및 Wahling 등1 2 )은항균제를섞은골시멘
트는 혈중 및 뇨중 항생제의 농도를 증가시키지 않 고, 병소에장기간항균 농도를유지할수있는장점 과 아울러 병변부위의 소파술 후 생긴 사강을 줄일 수 있다고 하였다. 저자들도 배액성 활동성 염증을 보인 1 4례전례에서항균제혼합골시멘트염주를사 Fig 1. A 21-year-old male sustained closed fracture of left femur by traffic accident. Open interlocking intramedullary nailing
was done at local clinic. The patient was referred to our department at postop. 3months due to active, draining o s t e o m y e l i t i s .
A. Preoperative X-ray showed osteolysis and periosteal reaction.
B. Preoperative bone scan showed increased activity in the entire femur.
C . Postoperative X-ray after extensive debridement, irrigation, sequestrectomy and external fixation with Ilizarov apparatus.
D. Follow-up study at six months after the operation showed complete eradication of infection and bony union.
E. Follow-up X-ray at 12 months after the operation showed complete consolidation of the fracture site.
A B
D E
C
용하였으며, 10례에서는 3주간격으로 2회를 실시하 여염증이조절되었고, 나머지4례에서는3회를실시 하여염증의치유를얻을수있었다 .
G u s t i l o5 )는 감염성불유합시일차적내고정물은골 절부위에 고정력이 충분하다면 그대로 남겨놓고 감 염치료를하지만, 고정력이없는내고정물은제거한 후외고정이나 견인으로 치료하며, 금속판이나골수 강 내고정술을 다시 실시할 경우는 활동성 염증 및 국소 창상 반응이 소실된 후 실시한다고 하였다. 또 한 Stephane 등1 0 )은 감염성 불유합의 치료시 골유합 에영향을미치는인자로는내고정물의안정성, 골결 손의 정도, 불유합의 종류, 수술적 치료의 횟수등이 며, 무혈관형 불유합, 광범위한 결손 및 수차례의 수 술적 치료의 시도 등이 가장 불량한 예후를 초래 할 것이며. 불유합부위의견고한내고정이가장중요한 인자라고하였다. 저자들의경우내고정된금속을제 거후다시내고정으로치료한경우는항균제혼합골 시멘트 염주를 염증 부위 삽입과 함께 골견인을 한 후 이학적 검사상 국소적 열감, 동통이 소실되며 혈 액학적으로 염증반응 검사치가 정상으로된후내고 정을 시행하여, 감염성 불유합의 재발은 없었다. 골 고정물의 고정의선택에있어 감염성불유합을내고 정으로치료할경우금속판고정은국소염증이거의 없고금속판으로고정력을얻을수있는경우에사용 하며, 주된 장점은 불유합부위에 압박고정을 할 수 있다는 점이다. 그러나 금속판 및 나사못 고정후 금 속판으로재고정하는경우기존의금속나사못이삽 입되었던 부위를 피하여야만 불유합부의 견고한 고 정을얻을수있으며장기간의고정을요하며견고한 고정을얻기에는어려움이있다. 한편금속정을이용 하여골절부를고정할때는골막순환이기왕의수술 로손상되고여기에골수정삽입으로골수순환이손 상되면골순환이불량해져골유합을 얻기가쉽지않 으며골수강내의염증을파급시킬수있는단점이있 다. 저자들은내고정후감염성불유합이발생했던예 에서다시내고정으로치환한경우, 금속정고정술후 발생한비활동성감염성불유합 2례에서는금속정으 로재고정을실시하였고, 활동성배액성불유합의예 에서는 염증 치료후 금속판으로 재고정을 실시하여 전례에서염증의재발은없었다.
여러차례의소파술과사골 제거술로 생긴골결손
을치료하기위한방법으로는자가골또는동종골이 식후 내고정하는 방법, 골이식후 전기 자극 치료, 미 세수술에 의한 혈관 부착 생골 이식술 또는 외고정 기구를이용한골연장술등의방법이있다1 ). 이중에 서동종골이식술에의한방법은자가골이식술에비 해사용할수있는양이많고 , 골결손의크기및모양 에 제한을 적게 받으나. 술 후의 결과를 예측하기 가 어렵고 감염 등의 합병증이 많은 단점이 있다. 반면 외고정술은 연부조직 손상이 심한 골절이나 감염된 개방성골절등에적용되며, 정복을유지하면서연부 조직 재건술이나 골이식 등을 할 수있고, 시술후 즉 시 관절운동이 가능하지만1 ), 대퇴골에서 편측 외고 정술로 골고정을 하기에는 골절부위에 안정성을 줄 수 없으며 관절 운동의 제한 및 근육의 섬유화를 일 으켜 관절 강직을 유발할 수 있다. 저자들의 예에서 는편측외고정술로골유합을 3례에서얻었으나 3례 모두 심한관절 강직을보였으며기능적결과에서도 1례에서는 보통의 결과를 보였고 2례에서는 불량의 결과를 보였다. 한편 내고정으로 치료했던 8례에서 는 기능적 결과에서 우수 3례, 양호 4례, 불량 1례를 보였다. 따라서 골유합을 얻기 위한 골 고정물을 선 택할 때는 편측 외고정술로 골 유합을 얻는 것 보다 감염의 치료후견고한내고정술로치환하는것이보 다 좋은 결과를 얻을 수 있으리라 사료된다. 외고정 술의 한방법인 I l i z a r o v술식은신연 골형성술개념에 의한골연장의방법으로장관골의한쪽또는양쪽골 편에서 피질골 절골술후 골편을 싸고있는 연부조직 과함께결손이있는방향으로점진적으로이동시키 므로서추가적인골이식술없이골과연부조직의결 손을복구할수있는방법으로6 ), 연부조직및골결손 의재건에많은가능성을제시하였다. 저자들은원형 외고정 기구는 총 5례에서 사용하였는데, 적응증은 개방성 골절로인한광범위한골손실이있거나감염 에 의한 골흡수로 인한 골결손, 견고한 내고정이 불 가능한경우에사용하였다.
결 론
대퇴골감염성불유합의치료는감염의치료가선 행되어야하고내고정물의안정성, 골결손의정도, 불
유합의종류에따라가장적절한방법을선택하여골 유합을 얻어야 한다. 따라서 치료시 철저한 창상 세 척, 골소파술, 전신적 항생제 투여 및 항균제를 섞은 골시멘트 염주의 사용으로 골감염을 치유하고 견고 한 고정을 통한 골유합 촉진 및 감염의 근치를 얻어 야 할 것이다. 견고한 고정을 얻기 위한 골고정물의 선택에있어서는골결손이적다면염증의근치를이 룬후가능하면견고한내고정과조기 관절운동을실 시하여기능적결과를향상시킬수있을것으로사료 된다.
R E F E R E N C E S
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