J. of Korean Orthopaedic Research Society Volume 16, Number 2, December, 2013
※ 통신저자: 김 동 헌
충청북도 충주시 교현동 620-5
건국대학교 의과대학 충주병원 정형외과학교실
TEL: 043) 840-8250 FAX: 043) 844-7300 E-mail: kdkim@kku.ac.kr
�본 논문의 요지는 2012년 대한 정형외과학회 추계 학술대회에서 발표되었음.
투고일: 2013년 11월 30일 확정일: 2013년 12월 4일
슬관절 재치환술시 평가한 슬개골 치환의 유용성
건국대학교 충주병원 정형외과학교실 노영민∙남경모∙강대명∙김동헌
= Abstract =
Availability of Patella Resurfacing in Primary Total Knee Arthroplasty Through Evaluation and Analysis of the
Patella in Revision Total Knee Arthroplasty
Young-Min Noh, M.D., Kyung-Mo Nam, M.D., Dae-Myung Kang, M.D., Dong-Heon Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Konkuk University, Chungju, Korea
Purpose: The aim of this study was to discuss about availability of patella resurfacing in primary total knee arthroplasty through evaluation and analysis of the patella in revision total knee arthroplasty.
Materials and Methods: The study was performed for 27 patients who could be followed up more than 12 months after having the revision TKA from March, 2004 to July 2008 among 105 patients (145 knees) who could be followed up more than 5 years after having primary TKA due to degenerative arthritis from 1989 to 1997. There were Group A (15 knees) which had patella resurfacing in revision TKA without patella resurfac- ing in primary TKA, Group B (12 knees) which had patella resurfacing in primary TKA, but didn’t have patella resurfacing in revision TKA. There was difference of mean 11.2 years (6~15 years) between the time that the patients had primary TKA and the time that the patients had revision TKA. The patients consisted of 3 males and 24 females. The average age of the patients who had revision TKA was 76.2 years old (68~87). The Feller’s patella score was used as clinical evaluation system after primary TKA, before and after revision TKA, and last follow-up. Ahlback’s score was used by for the radiological evaluation of preoperative and postopera- tive outcome. And Outerbridge classification was used for the evaluation of group A which about wear of artic- ular surface of patellofemoral joint in primary TKA and revision TKA, and positions of wear were classified.
Results: The Feller’s patella score of group A, The outcome before revision TKA, 14.5 points, after 3 months TKA, 22.6 points, and 12 months follow-up, 24.2 points. The Feller’s patella score of group B, The outcome before revision TKA, 24.2 points, after 3 months TKA, 24.3 points, and 12 months 24.8 points. The Ahlback score of group A decreased from 3.4 to 1.7 points, group B decreased from 1.6 to 1.5 points and group
서 론
슬관절 전치환술을 시행함에 있어, 슬개골 치환 술을 시행하자는 의견1)과 시행하지 말자는 의견이 있으며2) 선택적으로 슬개골을 치환하자는 의견도 제기되고 있다3). 선택적 치환은 방사선 소견상 중 등도 이상의 슬개 연골 소실, 류마토이드 관절염 환자, 비만, 전방 슬부 동통을 유발하는 슬개 대 퇴 증후군, 슬개골의 활강 이상, 슬개골 아탈구 및 탈구의 과거력이 있을 때 시행할 것을 주장하 고 있다4). 슬개골을 치환하지 않을 경우 골을 보 존할 수 있고, 수술 시간을 단축할 수 있으며, 외 측 지대 이완술의 빈도를 줄이고, 수술 비용을 줄 일 수 있다는 장점이 있으나, 전방 슬관절 통증5), 계단 오르내리는 능력의 감소, 대퇴사두근 근력 의 감소 그리고 탄발음 등의 문제점6)이 있다. 슬 개골을 치환할 경우 전방 슬관절 통증을 감소시 켜주고 계단 오르는 능력을 향상 시킨다고 보고 하고 있으나, 삽입물의 실패, 부정 정렬 그리고 슬개골 골절 등3,7)의 슬개골 치환술 후 합병증이 있을 수 있다.
지금까지의 슬개골 치환과 보존을 비교한 연구 에서는 대부분의 평가가 슬개골 치환술 후의 슬관 절에 전반적인 기능, 운동범위, 동통 등에만 많은 비중을 차지하고 있으며8) 장기 추시의 연구도 활 발히 진행중이긴 하나2) 슬관절 재치환술 시 슬개 골의 평가에 한 연구는 부족한 것이 사실이다.
이에 저자들은 본원에서 슬관절 전치환술을 시행 하였던 환자를 대상으로9) 슬개골 치환의 유무와 그에 따른 슬관절 재치환술시 대퇴 슬개 관절염의 정도 및 변화의 양상을 사정하여, 슬개골 치환술 의 유용성을 임상적, 방사선적으로 평가하여 문헌 고찰과 함께 분석해 보고자 하였다.
연구 대상 및 방법 1. 연구 대상
1989년부터 1997년까지 퇴행성 골관절염으로 슬관절 전치환술을 시행하였던 환자 105명 145예 중 2004년 3월부터 2008년 7월까지 슬관절 재치 환술을 시행받고 1년 이상 추시가 가능하였던, 27 예를 대상으로 하였다. 슬관절 전치환술시 슬개골 치환술을 시행받지 않고 재치환술시 슬개골 치환 술을 시행한 15예를 A군(Fig. 1), 슬관절 전치환 술 시 슬개골 치환술을 시행받고, 재치환술시 시 행하지 않은 12예를 B군으로 분류하였다. 그외에 슬관절 전치환술시 슬개골 치환을 시행하였으나, 슬개골 치환물의 마모로 인하여 슬개골의 이차 치 환을 시행한 예는 3예 였다. 전례에서 동일한 수 술 방법으로 슬관절 전치환술시에는 PFC� Sigma Total knee system (DePuy Orthope- dics, Inc., Johnson & Johnson, Warsaw, IN, USA)을 이용하였고, 슬관절 재치환술시에는 PFC� Sigma Revision knee system (DePuy Orthopedics, Inc., Johnson & Johnson, Warsaw, IN, USA)을 이용하였으며, 슬관절 전치환술 및 슬관절 재치환술은 동일 술자에 의해 시행되었다. 슬관절 전치환술을 시행한 환자가 재 치환술을 시행받은 수술 시차는 11.2년(6~15년) 이었으며, 성별은 남자 3예, 여자가 24예 이었고, 재치환술시 수술시의 연령은 최저 68세에서 최고 87세로 평균 76.2세였다. 슬관절 재치환술을 받 은 원인으로는 인공관절 주대의 무균성 해리 및 골용해가 25예, 슬관절의 불안정성으로 시행한 경 우가 1예, 슬관절의 아탈구로 발생한 예가 1예였 다. 대퇴슬개 관절의 악화 소견을 객관적을 연구 하기 위하여, 대퇴슬개 관절의 악화 및 전방 슬부 C decreased from 3.8 to 1.7 points. The Outerbridge classification of group A was mean 1.9 grade in primary TKA, and mean 3.6 grade in revision TKA. The wear of patella mainly occurred at medial facet.
Conclusion: The patella resurfacing in primary TKA is considered as a useful treatment on the basis of these clinic and radiologic evaluation.
Key Words: Patella resurfacing, Revision total knee arthroplasty
동통으로 인하여 재치환술을 시행한 환자는 제외 하였다. 또한 슬개골의 부정주행이 있는 환자는 제외하였고, Q-angle을 측정하여 정상 범위를벗 어나는 환자 및 고위 또는 저위 슬개골을 가진 환 자도 본 연구의 대상에서 제외하였다. 모든 예에 서 슬개골 활주를 측정하기 위하여 슬관절 전치환 술 및 슬관절 재치환술시 슬개골 활주는 통신저자 에 의하여 No-thumb technique로 평가하였다.
추시 기간은 최단 1년에서 최장 4년 9개월로 평균 3.2년 이었고, 슬관절 전치환술 및 재치환술 후 정기적으로 추적 조사하였다.
2. 임상적, 방사선학적 평가 및 슬개골 연골 연 화증의 평가
임상적인 평가는 각 군의 슬관절 전치환술 후, 슬관절 재치환술 전후, 그리고 최종추시에서 Feller 슬개골 지수10)를 임상적 지표로 사용하였 다. 방사선학적 평가는 슬관절 전치환술 전후, 최 종 추시에서 Ahlback score11)를 이용하여 평가 하였다. 또한 A군의 슬관절 전치환술 및 슬관절 재치환술시 대퇴 슬개 관절면의 마모에 대한 평가 는 Outerbridge classification9)을 이용하였고 슬개골 마모의 위치를 분류하였다. 통계 분석은
SPSS tatistic package ver 13.0(SPSS Inc, Chicago IL, USA)를 이용하였으며, 재치환술 후 임상적 결과 및 방사선적 호전 양상을 알아 보 기 위해 Paired t-test를 시행하였다.
결 과 1. Feller 슬개골 지수
Feller 슬개골 지수는 A군에서 슬관절 재치환 술 전 14.5점, 슬관절 재치환술 후 3개월째 22.6 점 그리고 최종 추시 12개월째 24.2점 이었으며, B군에서 슬관절 재치환술 전 24.4점, 슬관절 재 치환술 후 3개월째 24.3점 그리고 최종 추시 12 개월째 24.8점 이었다. A군에서 수술 전후의 비 교 분석시 통계학적으로 의미있는 상관관계가 있 었으나(p<0.01), B군에서는 통계학적 유의성이 관찰되지 않았다(p>0.05) (Table 1).
2. 방사선학적 평가 및 연골연화증의 평가
Ahlback score는 A군에서 수술 전 3.4점에서 수술 후 1.7점, B군에서 수술 전 1.6점에서 수술 후 1.5점이었다. A군에서 방사선학적 계측치 변 Fig. 1. Roentgenographies of preoperastive and postoperative revision TKR.
화의 비교 분석시 통계학적으로 의미있는 상관관 계가 관찰되었으나(>0.01), B군에서는 통계학적 유의성이 관찰되지 않았다(p>0.05) (Table 2).
슬관절 전후방 방사선 사진상에서 측정한 정열을 다시 분류해 본 결과 0도에서 5도사이 외반의 범 위에 들어가는 경우는 23예, 내반인 경우는 3예, 5도 이상의 외반인 경우는 1예였는데, 술 후 2년 의 슬관절 동통 및 기능의 정도를 살펴본 결과 각 환자들의 차이점을 발견하지 못하였다.
A군의 Outerbridge classification은 슬관절 전치환술 시 평균 1.9 등급 에서 슬관절 재치환술 시 평균 3.6 등급 이었다. 또한 슬개골을 해부학 적으로 분류한 마모의 위치는 대부분 내측 관절면 (medial facet)과 자투리 관절면(odd facet)에 서 발생 되었다.
3. 합병증
추적 검사 및 최종 추시에서 발생한 합병증으로 는 A군에서 보행 중 삽입물 마찰음이 1예에서 발 견되었으며, B군에서 연부조직 감염이 1예 발생 되었고, 모두 보존적 치료로 완치되었다. 슬관절 재치환술 후 슬개골 치환물의 문제로 인하여 슬개 골에 대한 부가적 수술이나 재치환술을 시행한 예 는 없었다.
고 찰
슬관절 전치환술을 시행함에 있어 슬개골 치환 의 여부에 대하여는 다양한 의견들이 제시되고 있 다. 1974년에 처음으로 Hospital for Special Surgery에서 고안된 슬개골 치환술이 시행된 이 후, 슬개골과 연관된 합병증은 25%에서 5%로 감소되었다고 보고되며12), 이후 슬개골 치환술은 슬관절 전치환술 시 일반적으로 병행되게 되었다.
그러나 슬관절 재치환술의 50%가 슬개 삽입물의 마모와 해리, 슬개골 골절, 슬개 대퇴 관절 불안 정성, 신전 기전 파열, Patella clunk syn- drome 등의 슬개 대퇴 관절 합병증13)으로 발생된 다는 보고가 있어 일괄적인 슬개골 치환술에 대한 심도있는 연구가 요구되었다14). 슬개골의 선택적 치환술을 주장하는 많은 문헌보고도 이어지고 있 는데, 슬개골 치환술의 적응증으로는 슬개골 연골 및 슬개-대퇴 관절 연골에 심한 퇴행성 변화가 진 행된 경우, 류마토이드 관절염 환자, 수술 소견상 중등도 이상의 슬개 연골 소실, 비만, 전방 슬관 절 통증, 슬개골의 활강 이상 그리고 슬개골 아탈 구 및 탈구의 과거력이 있을 때 등이 있다3,5,6,15).
Cameron 등16)은 슬개골 치환술을 시행한 환자 에서 계단을 오르는 능력이 보존군에 비해 향상된 다고 하였으며, Soundry 등6)은 슬개골 치환술과 보존군간의 임상적으로 차이가 없으며, 슬개골 골 절의 위험성이 많은 활동적인 환자 및 비만 환자, 비교적 정상적인 대퇴 슬개 연골을 가진 환자에서 특히 슬개골 치환이 불필요하다고 밝히고 있다.
Levitsky 등5)은 슬관절 슬개골 연골이 비교적 정 상이며 화골성 골이 없는 경우, 슬개골 골절의 위 험이 많은 젊고 활동적인 환자와 슬개 대퇴골의 활강에 문제가 없으며 활액막 염증이 없는 경우 슬개골 비치환술을 권장하였으며, 그 외에도 작은 슬개골, 관절연골이 정상에 가까운 경우, 술전대 퇴 통증이 거의 없는 환자에서 슬개골 비치환술을 권장하였다. Bourne 등17)은 슬개골 치환술을 시 행하더라도 반드시 전방 슬관절 통증의 소실을 예 Table 1. Results of Feller’s patella score
Preoperative PO 3months PO 12 months p-value
Group A 14.5 22.6 24.2 >0.01
Group B 24.4 24.3 24.8 <0.05
Table 1. Results of Ahlback’s radiographic evaluation score of patella
Preoperative Postoperative p-value
Group A 3.4 1.7 >0.01
Group B 1.6 1.5 <0.05
측할 수 없다고 하였고, Barrack 등18)은 슬개골 치환술과 비치환술간의 전향적, 무작위, 이중 맹 검 연구 결과에서 두 군간의 Knee Society Score 및 수술 후 전방 슬관절 통증, 슬관절 운동 범위, 계단을 오르는 능력, 의자에서 일어나는 능 력 그리고 환자의 만족도에 차이가 없었다고 보고 하여 슬개골 치환 자체가 수술 후 슬개 대퇴 관절 의 기능에 미치는 영향이 크지 않음을 주장하였 다. 또한 그는 수술 전 방사선학적 소견, 전방 슬 관절 통증의 병력 및 비만이 수술 후 전방 슬관절 통증의 발생과 관련이 없다고 하였으며, 전방 슬 관절 통증은 슬개골의 치환 여부 보다는 삽입물의 위치와 디자인, 수술 기법과 관련이 있다고 주장 하였다. 저자들의 연구에서도 슬관절 전치환술 후 슬관절 전방 동통과 대퇴사두근의 근력, 의자에서 일어나는 능력과 계단을 오르는 능력 그리고 슬관 절의 운동범위 등 전반적인 임상적인 호전을 보였 으며, 수술 후 중단기 추시에서는 슬개골 치환군 가 비치환군간의 차이가 없었다9). 하지만 시간이 지남에 따라 동통의 악화와 기능의 저하 소견을 보였으며, 이는 다시 슬관절 재치환술시 슬개골을 재치환함에 따라 호전되는 양상을 보였다.
슬개골은 정상 보행을 할 경우는 체중의 1~1.5 배, 계단을 오르거나 쪼그려 앉는 자세에서는 체중 의 7배의 힘을 받는다. 따라서 적절한 대퇴 슬개 관절의 기능이 슬관절 치환술 성공 여부의 일차적 요소이다17). 45도에서 90도 사이의 슬관절 굴곡시 슬개골의 외측관절면은 내측 관절면과 비교하여
동일하거나 조금 더 많은 접촉 면적을 가진다19). 하지만 저자들의 연구에서 슬관절 전치환술시 슬 개골 치환을 하지 않은 환자의 대부분은 슬관절 재치환술시 확인하였을 때 내측 관절면과 자투리 관절면에서 슬개 관절연골의 마모가 발생하였다.
이는 내측 관절면의 연골이 외측 관절면보다 두껍 기 때문에20) 대퇴골의 외과와 슬개골의 외측 관절 면과의 접촉에 비하여, 대퇴골의 내과와 슬개골의 내측 관절면과의 접촉이 증가되기 때문인 것으로 사료된다. 지속적인 슬개골의 내측 관절면의 마모 는 관상면상에서 슬개골 내측 관절과 자투리 관절 과의 거리를 가깝게 하고, 슬개골의 내측 관절면 과 대퇴골의 내과와의 관절 열극(joint space)을 감소시키며, 이로 인하여 자투리 관절의 마모는 더욱 진행되게 된다21). 더욱이 고령의 환자에서는 슬관절과 고관절의 신전기능이 감소되고 그로 인 하여 슬관절의 굴곡, 신발과 양말 신기등의 일상 동작들의 제한이 발생하게 된다22). 나이가 들어감 에 따라 신체활동의 감소와 좌식생활의 증대로 인 하여 앉고 일어서는 반복동작이 증가한다. 하지만 하지의 신전기능 감소로 인하여 앉고 일어서는 동 작의 어려움을 겪게되고, 상지의 도움을 받아 동 작을 수행하게 된다21). Lee 등23)은 이러한 좌식 생활의 증대가 대퇴의 외회전을 유발하여 슬개 내 측면의 압박을 증가시키며, 슬관절을 굴곡시킨 자 세는 대퇴 슬개 관절의 내측 관절면의 부하를 증 가시킨다고 보고하였다. Gorniak21)은 26구의 사 체중 50개의 슬개골을 이용한 연구에서 대퇴 슬
Fig. 2. Gross photography of patella on revision TKR.
개 관절의 마모의 위치에 대하여 분류하였다. 그 의 연구에서 남녀의 차이는 다소 있었으나, 남자 의 92%에서 내측 관절면의 마모가 심했으며, 여 자의 88%에서 내측 관절면 및 자투리 관절면의 마모가 심했음을 보고하였다. 그는 슬개골의 내측 관절면과 자투리 관절면이 외측 관절면보다 더 높 은 반력(Reaction force)을 가져 더 심한 마모가 일어난다고 주장하였다. 이는 저자들의 연구 결과 에서도 내측 관절면의 마모가 심하게 진행됨을 확 인 할 수 있었으며(Fig. 2), 슬개골의 마모는 슬 관절 전치환술을 시행한 환자에서도 역시 진행됨 을 확인할 수 있었다(Fig. 3). 이와 같이 슬개골 치환을 시행하지 않은 대퇴 슬개 관절의 마모의 증가와 대비하여, 치환물의 발달과 수술 술기의 발전으로 인하여 슬개골 치환물에 의한 합병증은 감소되고 있는 추세이다. Kitsugi 등24)은 All- polyethylene patellar component를 사용할 경우 치환물의 마모나 치환물의 이완등의 합병증 발생이 낮음을 보고하였고, 저자들의 연구에서도 합병증의 발생하지 않았다.
수술 후 전방 슬관절 동통은 대퇴 슬개 관절면 의 마모 정도와의 관련성에 대하여는 많은 의견들 이 있다. Boyd 등7)은 슬개골의 관절면이 양호하 여 슬개골 치환을 하지 않은 경우에도 5년 이내에 전방 슬관절 동통으로 인하여 슬개골 치환을 시행
하는 경우가 많음을 보고하였으며, Chrisman25) 은 전방 슬관절 동통은 대퇴 슬개 연골 파괴에 기 인한다고 주장하였다. 하지만 Keblish 등15)은 슬 개골 보존군의 5년 이상 추시 관찰에서 슬개골 치 환을 하지 않고도 좋은 결과를 유지한다고 보고하 였고, Barrack 등18)은 대퇴슬개 관절 연골의 파 괴정도와 전방 슬관절 동통과는 상관관계가 없다 고 주장하였다. 저자들의 이전 연구9)에서 대퇴 슬 개 관절면 손상과 전방 슬관절 동통과의 유의한 차이를 발견할 수 없다는 보고를 한 바 있으나, 동일 환자들의 슬관절 재치환술 시 전방 슬관절 동통이 증가하였으며, 또한 대퇴 슬개 관절의 손 상이 진행됨을 확인할 수 있었다.
본 연구는 27예를 대상으로 조사한 것으로 향후 증례의 추가적인 보완과 장기 추시의 결과가 더 필요할 것으로 사료되며, 이를 바탕으로 한 통계 적인 유의성을 구하여야 할 것으로 생각된다.
결 론
슬관절 재치환술시 A군의 대퇴 슬개 관절은 연 골 연화증이 진행되어 슬개골 치환술을 시행하였 고, B군의 슬개골 치환물의 상태는 양호하였고, 재치환술 후 추시시 대퇴 슬개 관절에 대한 합병 증은 발견되지 않았다. 이러한 임상적, 방사선적 Fig. 3. Chondromalacia on patella medial facet confirmed in revision TKA.
평가를 토대로 하여 평가 하였을 때 슬관절 전치 환술 시 슬개골 치환술은 유용한 치료법이라 사료 된다.
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