45세 미만 환자에서의 금속-금속 관절면을 포함한 Hydroxyapatite코팅된 CLS 대퇴삽입물
- 최소 5년 추시 결과 -
김영호・박기철・나정욱・최일용
한양대학교 의과대학 구리병원 정형외과학교실
목 적 : 45세 미만의 젊은 연령에서 금속-금속 관절면을 포함한 Hydroxyapatite(HA) 코팅된 CLS 대 퇴 삽입물, rough-blasted(RB)코팅된 Wagner 비구 부품을 선택 조합하여 일차적 고관절 전치환술을 하였던 환자의 최소 5년 추시 결과를 보고하고자 한다.
대상 및 방법 : 1994년 1월부터 1996년 2월까지 금속-금속 관절면을 포함한 Hydroxyapatite 코팅된 CLS 대퇴 삽입물로 고관절 전치환술을 시행한 환자중 45세 미만의 환자 38예를 대상으로 하였다. 가장 흔한 진단명은 대퇴골두 무혈성 괴사(82%)이었으며, 임상적 및 방사선학적으로 분석하였다.
결 과 : 최종 추시상 평균 Harris hip score는 술전의 53.6점에서 97.2점으로 향상되었다. 방사 선적 결과로 삽입물 주변의 내막골 형성은 Gruen 1, 2, 6, 7구역에서 90 %이상 관찰되었으며 3, 4, 5구역 에서도 40～-70%에서 나타났다. 삽입물이 대퇴골 간단부 골수강을 완전히 채우지 못한 경우가 7예 (18.4%)에서 발생하였으나 모두 우수한 골형성을 나타내었다. 비구컵 주위의 골형성은 구역 1, 2, 3에 서 각각 87%, 95%, 79%에서 볼 수 있었다. 골용해 및 2 mm 이상의 측정 가능한 대퇴삽입물의 수직 하방 전위는 전 예에서 보이지 않았고, 금속-금속 관절면의 평균 선상 마모율은 측정할 수 없을 정도로 낮은 마모율을 나타내었다.
결 론 : 금속-금속 관절면을 포함한 HA 코팅된 CLS 대퇴삽입물과 RB Wagner 비구부품은 45세 미만 의 활동이 많은 젊은 연령임에도 불구하고 낮은 평균 선상 마모율과 우수한 임상 및 방사선학적 결과를 보여 좋은 선택의 하나로 사료된다.
색인 단어 : 인공관절 전치환술, HA코팅된 CLS 대퇴삽입물, 금속-금속 관절면, 젊은 연령층
서 론
인공 고관절 전치환술은 매우 유용한 술기이나, 장 기 추시상 여전히 비감염성 삽입물 해리가 가장 큰 문
제로 대두되고 비감염성 해리를 줄이기 위한 한가지 방법으로 무시멘트 인공삽입물이 개발되었으나 기대했 던 것보다 적게 골생성이 일어났다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미세포말 표면 위에 얇은 h y d - r o x y a- patite(HA) 코팅을 시행하였으나 그 유효성에 대하여 는 아직 논란이 많은 실정이다8 , 1 5 , 1 6 , 2 2 ). Spotorno 등3 5 ) 은 rough-blasted(RB) CLS 대퇴 삽입물은 압박 고 정이 되며 이 위치에서 삽입물이 높은 안정성을 얻게 되고 골생성이 일어나 장기 추시상 매우 우수한 임상 적 결과를 나타낸다고 보고하였다. 그러나 CLS 삽입 물의 평균 8 2개월 추시 결과, 총 3 0 0예중 6예( 2 % )에
※ 통신저자 : 김 영 호
경기도 구리시 교문동 2 4 9 - 1 한양대학교 구리병원 정형외과학교실 Tel : 82-31-560-2316
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서 측정 가능 정도의 하방 전위가 있었으며 그 중 2예 는 5 mm 이상의 전위가 있었다고 보고하였다. Don- nelly 등7 )은 RB 코팅된 대퇴 삽입물의 근위부를 H A 로 코팅한 경우와 H A로 코팅하지 않은 경우로 나누어 각각 3 . 7년과 6 . 5년 추시하여 연간 수직 하방 전위를 0.3 mm와 0.8 mm로 보고하면서, HA 코팅된 대퇴 삽입물이 임상 및 방사선학적 결과가 우수하다고 보고 하였다. 또한 장기 추시상 해리의 중요한 원인이 되는 마모율을 줄이기 위해 개발된 금속-금속 관절면의 평 균 선상 마모율은 연간 0.002 mm로 매우 우수하게 보고되고 있다2 7 - 2 9 ).
고관절 전치환술후 탁월한 동통의 감소와 고관절 기능의 향상으로 매우 우수한 결과를 보임에 따라 이 의 적응증도 점차 넓어지고 있다. 젊은 연령층에서 고관절 전치환술을 시행한 경우 술 후 첫 수년동안은 양호하나 대부분의 원인질환이 무혈성 괴사증이고 환 자의 활동성 때문에 빠른 속도로 악화한다는 실망스 러운 보고4 , 5 , 9 )도 있으나, 최근 인공관절 재료의 개선 과 고정방법의 개량 그리고 수술 수기의 꾸준한 발달 로 인하여 젊은 연령에서도 고관절 전치환술을 시행 하고 있다1 8 , 2 0 , 2 1 , 3 8 ). 우리 나라에서는 더욱이 고관절 전치환술의 수술대상이 주로 무혈성 괴사증이며 무혈 성 괴사증은 대체로 청장년층에서 빈번함을 고려할 때 젊은 연령층에서의 고관절 전치환술의 요구는 매 우 높다고 볼 수 있다. 이에 저자들은 4 5세 미만의 젊은 연령에서 금속-금속 관절면을 포함한 HA 코팅 된 CLS 대퇴삽입물, RB 반구형 비구 부품을 선택 조합하여 일차적 고관절 전치환술을 하였던 환자의 임상 및 방사선학적 결과를 알아보고자 한다.
연구 대상 및 방법
1 9 9 4년 1월부터 1 9 9 6년 2월까지 금속-금속 관절 면을 포함한 HA 코팅된 CLS 대퇴 삽입물로 일차성 인공 고관절 치환술을 시행 받은 환자중 5년 이상 전 향적 추시가 가능하였던 4 5세 미만의 환자 2 8명, 38 예를 대상으로 하였다. 추시 기간은 최소 5년에서 최 장 7 . 2년으로 평균 6 . 1년이었다. 수술 당시 환자의 평균 연령은 3 8 . 7세( 1 9세에서 4 5세)이었고 성별로는 남자가 1 9명, 여자가 9명이었다. 원인 질환으로는 대퇴골 두 무혈성 괴사가 3 1예로 가장 많았고, 퇴행
성 관절염 2예, 고관절 결핵 2예, 류마티스 관절염 1 예, 진구성 대퇴경부 골절 1예, 고관절 이형성증 1예 이었다. 평균 Flare Index2 3 )는 5 . 2 ( 3 . 8 ~ 7 . 0 )이었 고, Singh index는 5 . 0 (ⅢI I I - V IⅥ)이었다. 대퇴 인공 삽입물은 근위부 4 0 %에 50~70 μm의 두께로 HA 코팅된 CLS 대퇴 삽입물(Protek, Berne, S w i t z e r l a n d )을 사용하였고, 비구 부품은 회전과 경사를 예방하는 예리한 융기부가 있는 titanium 금 속으로 된 RB Wagner 표준형 비구 부품( P r o t e k , Berne, Switzerland)을 사용하였으며 금속-금속 관절(Metasul : Protek, Berne, Switzerland)은 CoCrMo 합금으로 이루어진 28 mm 대퇴골두와 금 속 표면의 폴리에틸렌 L i n e r를 사용하였다.
수술은 모두 동일자(Y. H. Kim)에 의해 후외측 도달법으로 시행하였으며 대퇴 삽입물은 모든 예에 서 압박 고정 방법을 사용하여 견고한 고정을 얻었 으며 비구 부품도 역시 압박 고정으로 수술 소견상 견고한 고정을 얻은 후 두 개의 금속 나사못을 이용 하여 보강하였다.
고관절 기능 평가를 위해 Harris hip score(HHS) 를 사용하여 9 0점 이상을 excellent, 80점에서 8 9점 을 good, 70점에서 7 9점을 fair, 70점 미만을 p o o r 로 평가하였으며 술후 추시 관찰기간동안의 H H S의 변화도 관찰 하였다. 특히 대퇴 삽입물의 불안정과 하 중의 원위부 전이로 인해 발생하는 대퇴부 동통과 비 구 부품의 불안정으로 생기는 서혜부 동통에 대해 주 의 깊게 관찰하였다.
수술 전, 수술 직후, 술후 3개월, 술후 6개월, 술 후 1년, 그 후 매 1년마다 그리고 최근 추시의 전후 면 및 측면 방사선 소견을 조사하였다. 대퇴 삽입물 을 G r u e n의 7구역으로, 비구 부품은 D e L e e와 C h a r n l e y의 3구역으로 나누었다. 대퇴 삽입물을 HA 코팅된 부분과 골내막 사이의 깃털모양의 신생 골 가교의 생성을 내막골 형성으로, 0.5 mm 이상의 조밀 방사선적 경계(radiodense line)가 각 G r u e n 구역의 50% 이상을 차지하는 경우를 방사선 투명도 로, 대퇴 삽입물 주위의 피질골의 경화와 두께의 증 가가 있을 때 이를 피질골의 재형성으로 보아 최근 추시 방사선 소견상 빈도를 측정하여 평가하였다. 대 퇴 삽입물 주위의 불규칙한 경계와 골소주 및 피질골 이 사라지는 것을 골 용해로 보았으며, pedestal 형
성은 대퇴 삽입물 말단부와 그 말단부 주위의 골수 내강을 채우는 골내막 신생 골이 직접 접촉되어 있는 경우를 안정형 p e d e s t a l로, 직접 접촉되어 있지 않 은 경우를 불안정형 p e d e s t a l로 분류하였다1 0 ). 삽입 물의 수직 이동은 Callaghan 등3 )의 방법을 변형하 여, 방사선 사진상 확대를 보정하고 하지의 내, 외회 전 및 대퇴거의 재형성으로 인한 오차를 최소화하기 위하여, 하지를 중립위에서 치골 결합 부위에 중심을 두고 1미터 거리에서 촬영한 전후면 방사선 사진에서 HA 코팅된 대퇴인공 삽입물의 상내측으로부터 소전 자부의 정점을 기준으로 하여 측정하여 2 mm 이상 인 경우를 의미 있게 판정하였다. 대퇴거의 골 밀도 가 저하되고 끝이 둥글게 변하는 것을 긴장 차단 (stress shielding)에 의한 대퇴거의 재형성으로 생 각하여 그 빈도를 측정하였으며, 전체적 대퇴 삽입물 의 안정도를 조사하기 위해서는 Engh 등1 0 )의 기준을 사용하였다. 비구부품 주위의 골형성과 방사선 투명 도의 빈도를 대퇴 삽입물과 같은 기준으로 측정하였
고1 4 ), 비구 부품의 위치와 안정성을 측정하기 위하여
Engh 등1 1 )이 기술한 방법을 사용하였다. 비구 부품 의 선상 마모율과 체적 마모율의 측정은 고관절을 2 0도 외전한 전후면 방사선 사진상 비구 관절면 바 깥쪽으로 노출된 인공 대퇴골두의 상하 변연부를 표 시한 후 이를 기준으로 하여 투명한 동심성 원형판 (transparent concentric circle template)을 이 용하므로써 인공골두 중심과 가려진 인공골두의 변연 부를 정하였고 Livermore 등1 9 )의 방법으로 측정하 였으며, 정확도를 높이기 위해 관찰자간( i n t e r o b- server) 및 관찰자내(intraobserver) 오차 교정을 하였다.
결 과
1. 임상적 결과
최종 추시시 기능 평가상 3 7예( 9 7 . 4 % )에서 e x c e l- lent, 1예( 2 . 6 % )에서 g o o d으로서 우수한 결과를 나 타내었다. 평균 H H S는 술전 5 3 . 6에서 술후 3개월에 89, 술후 6개월에 93, 술후 1년에 96, 술후 2년부터 5년까지 97, 최종 추시시 평균 9 7 . 2로 시간의 경과에 따라 H H S는 점차 호전되다가 술후 1년부터 일정수 치를 유지하는 경향을 나타내었다. 술후 대퇴부 동통
의 빈도는 경미한 동통이 1예 있었고 서혜부의 미약 한 동통도 1예에서만 관찰되었다.
2. 방사선학적 결과
방사선학적으로 대퇴 삽입물 주위의 내막골 형성은 G r u e n의 1, 2, 6, 7구역에서 각기 3 7예( 9 7 . 4 % ) , 3 5예(92.1%), 36예(94.7%), 36예( 9 4 . 7 % )로 9 0 % 이상의 높은 빈도를 나타내었고, 3, 4, 5구역에서도 각기 2 8예(73.7%), 18예(47.4%), 21예( 5 5 . 3 % )로 4 0 ~－7 0 %의 예에서 볼 수 있었다(Fig. 1). 대퇴골 수질의 망상골 상태가 우수하여 삽입물이 대퇴골 간 단부 골수강을 완전히 채우지 못한 경우가 비록 7예 ( 1 8 . 4 % )에서 발생하였으나 최종 추시상 모두 우수한 골형성을 나타내었다(Fig. 2). 대퇴 삽입물 주위의 방사선 투명도는 최종 추시시 3구역 4예(10.5%), 4 구역 5예(13.2%), 5구역 3예( 7 . 9 % )로서 주로 원위 부에서 미약하게 나타났으며 나머지 1, 2, 6, 7구역 에서는 각기 1예(2.6%), 0예(0%), 0예(0%), 0예 ( 0 % )로 거의 관찰되지 않았다. 피질골 재형성은 최 종 추시시 2구역과 6구역에서 각 3예(7.9%), 3구역 과 5구역에서 각 2예( 5 . 3 % )로 낮은 빈도로 나타났으 며 대퇴거의 변화는 최종 추시시 1 5예( 3 9 . 5 % )에서 나타났다. Pedestal의 형성은 최종 추시시 안정형 pedestal 1예( 2 . 6 % )만 관찰되었고, 대퇴 삽입물 주 위의 골 용해 및 2 mm 이상의 대퇴 삽입물의 측정 가능 정도의 수직 하방 전위는 전 예에서 관찰할 수 없었다. 결과적으로 평균 E n g h’s radiologic score 에 있어서 최종 추시시 fixation scale은 9 . 7이었고 stability scale은 1 2 . 2로 측정되었다.
비구 부품 주위의 골형성1 4 )은 최종 추시시 D e L e e와 C h a r n l e y의 1, 2, 3구역에서 각기 3 3예(86.8%), 36 예(94.7%), 30예( 7 8 . 9 % )의 양호한 골형성을 보였으 며 특히 비구 부품 주변의 돌출된 부위가 골과 접촉된 부위에서 가장 두드러진 골형성을 보였다. 비구 주위 의 방사선 투명도는 1구역 4예(10.5%), 2구역 1예 (2.6%), 3구역 4예(10.5%), 1구역과 2구역 0예 (0%), 1구역과 3구역 1예(2.6%), 2구역과 3구역 1 예( 2 . 6 % )로 낮은 빈도를 나타내었고, 29예( 7 6 . 3 % ) 에서는 방사선학적 투명선이 전혀 보이지 않았다. 결 과적으로 Engh 등1 1 )의 기준에 의하면 최종 추시시 확 정적 불안정(definitely unstable) 경우는 없었으며,
개연적 불안정(probably unstable) 경우는 1예( 2 . 6
%) 있었으나 최종 추시까지 더 이상 방사선 투명도가 진행되는 소견은 관찰할 수 없었고, 37예( 9 7 . 4 % )에 서 안정( s t a b l e )된 경우로 나타났다. 평균 금속-금속 관절면의 선상 마모율은 연간 0 . 0 1 6±0.007 mm/
y e a r로 나타났으며 체적 마모율은 1 3 . 7 5 0±4 . 4 1 6 m m3/ y e a r로 측정되었다.
3. 합병증
합병증으로는 수술 중 불완전 대퇴 거 골절이 3 8 예 중 5예( 1 3 . 2 % )로 가장 많았으며 1예에서만 강선 고정( w i r i n g )을 시행하였고 나머지는 안정성에 문제 가 없어 특별한 조치를 취하지 않았다. 술후 고관절 탈구가 1예( 2 . 6 % )에서 발생하였는데 전신 마취하에 비관혈적 정복을 시행하였고 더 이상의 탈구는 관찰 되지 않았다. 표재 창상 감염이 1예(2.6%) 있었고
항생제 지속적 투여 후 치유되었다.
고 찰
4 5세 미만의 젊은 연령에서 CLS 대퇴 삽입물을 이 용한 무시멘트형 고관절 전치환술의 중장기 추시 결 과는 임상 및 방사선학적 우수한 결과를 보여주고 있 다. 이러한 결과를 얻을 수 있었던 것은 대퇴 삽입물 로 사용된 HA 코팅된 CLS 스템의 독특한 디자인에 기인하는 것으로 보여진다. Spotorno 등3 5 )은 C L S 대퇴 삽입물을 삽입한 직후에는 압박 고정에 의해 고 정력을 얻으나 점탄성 이완(viscoelatic relaxation) 이 일어나 대퇴 삽입물이 대퇴강내로 약간 하방 전위 되면서 이차적으로 고정력을 얻는다고 하였다. 그 후 골 재형성이 대퇴삽입물 주변에서 일어남으로써 골수 강내에 밀착 고정(exact fit)을 얻을 수 있다고 하였
A B
Fig. 1. A . Postoperative radiograph showed tight fit of cup and stem within acetabulum and femoral canal. B . Postoperative 7 year radiograph showed abundant bone formation on zone 1, 2, 3, 5, 6, 7 and no radiolucency around the femoral stem, and no radiolucency around the cup.
고, 따라서 우수한 기능적, 방사선학적 결과를 얻을 수 있다고 보고하였으나, CLS 대퇴 삽입물의 기본 이론대로 약 2 %의 측정 가능 정도의 하방 전위가 보 고되었고 1 4 . 7 %의 내막골 용해 빈도가 보고되었다.
그 후, Blaha 등2 )은 최소 5년 이상 추시상 기능적으 로나 방사선학적으로 CLS 대퇴 삽입물의 우수한 결 과를 보고하였다. 그러나 그들의 보고에서도 약 1 . 6 %의 측정가능정도의 하방 전위가 보고되었다. 여 러 저자들이 R B코팅된 대퇴 삽입물과 HA-RB 코팅 된 대퇴삽입물의 임상적 결과를 비교 보고하였는데, RB 대퇴 삽입물을 압박 고정하여 삽입하였던 경우보 다 그 삽입물 근위부에 HA 코팅을 첨가시킨 대퇴 삽 입물을 삽입하였던 경우에서 그 기능적 및 방사선학 적 결과가 우수하다고 보고하였다9 ). Freeman과 P l a n t o - B o r d e n e u v e1 2 )는 특히 방사선학적 측면에서 대퇴삽입물의 수직 하방 전위의 중요성을 강조하였는
데, 대퇴 삽입물 초기 고정 후 2년 이내에 연 간 1 . 2 m m이상의 하방 전위가 일어나면 후기 무균성 해리 가 발생할 가능성이 높다고 보고하였고, Kroon과 F r e e m a n1 7 )은 HA-RB 대퇴 삽입물은 연간 0 . 1 2 m m의 하방 전위가 일어나며, RB 대퇴 삽입물은 연 간 0.99 mm의 하방 전위가 일어나 HA 코팅 대퇴 삽입물이 통계학적으로 의미 있게 하방 전위 정도가 적다고 보고하였다. 또한 Donnelly 등7 )은 HA 코팅 대퇴 삽입물은 RB 대퇴 삽입물에 비해 삽입물의 하 방 전위 정도, 방사선 투명도, 내막골 용해의 빈도 면에서 매우 우수하고 대퇴 삽입물의 견고한 고정을 확신할 수 있으므로 단순한 RB 대퇴 삽입물보다 HA 코팅 대퇴 삽입물을 선호한다고 보고하였다. 이
등1 8 )은 5 5세 이하의 환자에서 RB CLS 대퇴 삽입물
을 사용하여 평균 6년 추시 결과에서 내막골 형성은 7 9 %에서 관찰되었고 주로 중간 및 원위부에서 나타
A B
Fig. 2. A. Postoperative radiograph showed undersized stem, even if the stem was stably fixed with tight press-fit at operation, probably due to good quality of cancellous bone. B. Postoperative 6 years and 2 month radiograph showed excellent bone ingrowth around the femoral stem.
났다고 보고하였다. 그러나 저자들의 경우는 RB 전 체 코팅된 CLS 대퇴 삽입물에 근위부만 HA 코팅된 대퇴 삽입물을 사용하여 대퇴 삽입물 주위의 내막골 형성에 있어 1, 2, 6, 7구역에서 9 0 %이상의 골형성 이 관찰되었고 특히 1구역에서 9 7 %의 골형성이 발생 된 것으로 미루어 HA 코팅이 조기 골생성 효과에 기 여한 것으로 생각되며, 이로 인하여 조기 하방 전위 가 전혀 발견되지 않았던 것으로 생각된다. 3, 4, 5 구역에도 4 0 %에서 7 0 %정도의 골형성이 발견되었는 데 이는 대퇴 삽입물 원위부에서 RB 코팅이 되어 있 어 발생된 것으로 생각되고, 부분적으로 발생하여 대 퇴 삽입물의 원위부를 이차적으로 좀더 안정시키는 효과를 나타낸다고 생각된다. 이러한 대퇴 삽입물 주 위의 풍부한 내막골 형성의 결과로 인해 대퇴 삽입물 이 매우 안정되게 고정되어 있으므로 1, 2, 6, 7구역 에는 거의 방사선 투명도를 발견할 수 없었고, 3, 4, 5구역에도 미약한 정도의 방사선 투명도만이 발견되 었던 것으로 사료된다. 다른 저자가 보고한 다른 종 류의 HA 코팅된 대퇴 삽입물의 경우 3, 4, 5구역에 는 1 0에서 9 0 %의 방사선 투명도가 나타났는데 이는 그 대퇴 삽입물의 원위부가 전혀 코팅이 없는 매끄러 운 표면이었기 때문인 것으로 사료된다1 4 ). 그 외에 피 질골 재형성의 빈도와 pedestal 형성 빈도가 매우 낮 은 것도 대퇴 삽입물 전체가 골형성에 의해 근위부와 원위부에서 안정되게 고정되었기 때문으로 사료된다
1 4 ). 모든 예에서 압박 고정으로 수술 소견상 견고한
고정을 얻었음에도 불구하고 술후 방사선 사진상 작 은 크기의 대퇴 삽입물이 삽입된 것으로 보인 경우가 7예( 1 8 . 4 % )에서 발견되었으나, 모두 최종 추시상 우 수한 골 형성을 보였고, 이는 젊은 연령이므로 대퇴 골 골수강내의 망상골 골질이 단단하고 우수한 것에 기인한 것으로 사료된다. 대퇴 거 위축의 빈도는 3 9 . 5 %로서 다른 저자1 4 )의 3 1 %의 빈도보다 많았으나 저자들의 경우는 경도인 경우가 대부분이었다. HA 코팅 대퇴 삽입물 주위의 골용해의 빈도에 대하여 RB 대퇴 삽입물 주위에는 평균 6년에서 8년 추시상 2 %에서 1 0 %의 골용해가 발견되었으나, HA 코팅된 RB 대퇴 삽입물 주위에는 평균 4년 추시상 전혀 골 용해가 발견되지 않았다는 보고가 있다7 ). 그러나 다 른 저자들은 최소 5년 이상 추시 결과에서 HA 코팅 대퇴 삽입물의 2 5 %에서 골용해가 발견되었고 모두
대퇴거 절제 부위에만 국한된 것으로 보고하였다1 4 ). 즉 HA 코팅 대퇴 삽입물 주위의 골용해는 삽입 초기 에는 거의 발견되지 않고 5년 이상의 중기 추시의 경 우 발견되지만 대부분 대퇴 거 절제 부위에만 국한된 것으로 보고되고 있다. 이는 HA 코팅 자체의 효과적 인 골형성 및 골접착에 의해 관절면에서 발생된 작은 마모파편이 골수강 내로 흘러 내려가지 못하기 때문 이라는 여러 저자들의 보고와 일치한다3 6 , 3 9 ). 저자들의 경우, 최소 5년에서 7년 추시상 골용해가 전혀 발견 되지 않았다. 이는 Donnelly 등7 )의 HA 코팅 대퇴 삽입물의 평균 3 . 7년 추시 결과와 일치하였다. 이러 한 원인은 두 가지로 생각할 수 있는데, 첫째로는 전 술하였던 HA 코팅 자체의 효과적 골형성 및 골접착 때문인 것으로 생각되고, 둘째로는 현재 저자들이 마 모율을 줄이기 위해 금속-금속 관절면을 사용하였기 때문으로 생각된다. Olcott2 4 )등은 6 0세 이하의 환자 에서 금속-폴리에틸렌 관절면을 사용하여 최소 1 0년 이상 추시 결과 대퇴 삽입물 주위의 골용해가 1 7 . 8 % 에서 나타났고, McLaughlin2 1 )등은 5 0세 이하의 젊 은 환자에서 금속-폴리에틸렌 관절면을 사용하여 평 균 1 0년 추시 결과 7 %에서 골용해가 나타나서 본 저 자들의 결과에 비해 높은 수치를 보였다. Sieber 등
3 0 )은 금속-금속 관절면을 사용한 1 1 8예의 r e t r i e v a l
s t u d y에서 연간 평균 선상 마모율이 술후 1년 경과 시 25 μm이었으나 3년 이후부터는 5 μm로 매우 낮 은 선상 마모율을 보고하였다. 저자들의 경우 활동이 많은 젊은 연령이었음에도 불구하고 금속-금속 관절 면의 평균 선상 마모율은 측정할 수 없을 정도로 낮 은 마모율을 나타내었으며, 이는 일반적으로 사용되 었던 금속 및 폴리에틸렌 관절면의 평균 마모율 0.1~0.2 mm/year2 7 , 2 9 , 3 6 , 3 7 , 3 9 )에 비하여 매우 낮은 마 모율을 보였다. 따라서 최근 새로 사용된 금속-금속 관절면의 사용은 비록 추시 기간은 짧지만 평균 마모 율이 매우 낮아 고무적인 것으로 생각된다.
대퇴 삽입물의 종류에 따른 대퇴부 동통의 빈도에 있어서 HA 코팅이 없는 무시멘트 대퇴 삽입물을 사 용한 경우 대퇴부 동통은 4 %에서 2 5 %까지 다양하 게 보고되고 있다3 , 1 5 ). 특히 RB 코팅된 CLS 대퇴 삽입물의 경우 4 %의 대퇴부 동통이 보고되어 우수 한 기능적 결과를 나타내었다2 ). HA 코팅된 무시멘 트 대퇴 삽입물을 사용한 경우 대퇴부 동통은 1 %에
서 4 %로서 HA 코팅이 없는 무시멘트 대퇴 삽입물 보다 빈도가 약 4배 가량 낮은 것으로 보고되었다
6 , 1 3 , 1 4 ). 저자들의 경우 HA 코팅된 CLS 대퇴 삽입물
은 2 . 6 %에서만 경미한 대퇴부 동통만을 나타내어 다른 어떠한 종류의 우수한 무시멘트 대퇴 삽입물의 결과와 비교할 만 하였다1 , 2 , 3 , 1 0 , 1 1 ). 이는 이미 전술하 였던 대퇴 삽입물 주위의 우수한 방사선학적 결과가 이를 뒷받침한다고 생각한다. Soballe 등3 4 )은 H A 코팅 무시멘트 대퇴 삽입물이 titanium 코팅 대퇴 삽입물에 비하여 술후 기능이 회복되는 속도가 매우 빨라 H H S가 술후 3개월에 87, 6개월에 91, 술후 1 년에 9 8로 빠른 속도로 호전된다고 보고하였고, 이 는 HA 코팅에 의한 빠른 골형성 효과에 기인되며 동물실험이 이를 뒷받침한다고 하였다3 1 - 3 3 ). 저자들의 경우도 술후 회복속도가 매우 빨라 H H S가 술후 3 개월에 89, 6개월에 93, 술후 1년에 9 6으로 급속히 호전되었으며, 저자들이 술후 3개월까지 목발 보행 을 권유하였는데도 술후 평균 5 ~ 6주경에 동통이 없 다고 목발 없이 보행을 시작하였다. 이러한 점은 미 세 운동이 있다 하더라도 HA 코팅 주변에는 술후에 섬유성 연골이 형성되며 결국 골 조직으로 전환된다 고 보고하였던 Soballe 등3 1 - 3 3 )의 동물 실험 결과와 관련이 있을 것으로 사료된다.
S c h m a l z r i e d와 H a r r i s2 6 )는 Harris Galante 비 구 부품을 선상 고정하여 최소 5년 이상 추시한 결 과 1, 2, 3구역에 각기 33%, 16%, 46%의 방사선 투명도가 나타났으나, 불연속적으로 세 구역 모두에 방사선 투명도가 나타나는 경우는 8 %라고 보고하였 다. 그러나 Schmalzried 등2 5 )은 동일한 종류의 비 구 부품을 압박 고정하여 평균 5년 추시 결과 1, 2, 3구역에 각기 8%, 7%, 17%의 방사선 투명도의 빈 도가 나타났고 불연속적으로 세 구역 모두에 방사선 투명도가 나타난 경우가 6% 있었다고 보고하였다.
즉 비구 부품을 압박 고정함으로서 비구 부품 주위 의 방사선 투명도를 효과적으로 줄일 수 있었고 비 구 부품을 더욱 안정적으로 고정할 수 있었다고 보 고하였다. 그러나 압박 고정을 하면 2구역의 방사선 투명도가 점차 진행되어 진행성 방사선 투명도의 빈 도가 증가하므로 2구역, 즉 비구부품의 첨단 부위가 초기에 잘 접촉되도록 하는 것이 바람직하다고 하였 다. 저자들의 경우에는 비구부품의 첨단 부위가 숙
주골에 잘 접촉되도록 하면서, 압박고정을 시행하여 비구 부품 주위의 방사선 투명도의 빈도가 1, 2, 3 구역에 각기 10.5%, 2.6%, 10.5%이었고, 두 구역 이상에서 연속된 방사선 투명도가 존재하였던 경우 는 거의 발견되지 않았다. 또한 비구 부품 주위의 안 정성에 대한 Engh 등1 0 )의 기준에 의하면 오직 1예 ( 2 . 6 % )에서만 불안정한 기준에, 그리고 나머지는 모두 안정한 기준에 분류되었다. 이에 대한 기능적 반영으로서 서혜부 동통은 1예( 2 . 6 % )에서만 관찰되 었다. 이러한 결과는 현재까지 보고된1 0 , 2 5 , 2 6 )주로 고 령층에 사용한 다른 비구 부품의 결과와 비교하여 결코 손색이 없는 좋은 결과로 생각되어진다.
수술 중에 발생한 합병증으로는 불완전 대퇴거 골 절이 5예( 1 3 . 2 % )에서 관찰되어 가장 높은 빈도를 차지하였는데, 이는 CLS 대퇴 삽입물의 형태가 대 퇴 근위부 고정을 도모하기 위해 스템 근위부의 전 후방 용적을 크게 제작한 것에 기인한 것으로 사료 된다. 그러나 대부분의 경우 안정성에는 문제가 없 었고, 강선 고정을 시행한 1예에서도 최종 추시상 고정 실패, 해리 발생빈도의 증가 등의 합병증은 발 생하지 않았다.
결 론
금속-금속 관절면을 포함한 HA 코팅된 CLS 대 퇴삽입물과 RB Wagner 비구부품은 4 5세 미만의 활동이 많은 젊은 연령임에도 불구하고 낮은 평균 선상 마모율과 우수한 임상 및 방사선학적 결과를 보여 일차적 인공 고관절 전치환술중 좋은 선택의 하나로 사료된다. 그러나 마모 및 골용해는 좀더 장 기 추시를 요할 것으로 사료된다.
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Hydroxyapatite CLS Hip Prosthesis Combined with Metal on Metal Articulation in Patients Younger than Forty-five Years Old
- Minimum 5 Year Results -
Young Ho Kim, M.D., Kee Cheol Park, M.D., Joung Uck Na, M.D., IL Yong Choi, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Hanyang University Kuri Hospital, Kuri, Korea
Purpose : This study was undertaken in order to evaluate the minimum 5-year results of total hip arthroplasty, using hydroxyapatite(HA) coated CLS stem and rough-blasted(RB) Wagner cup com- bined with metal on metal articulation in patients younger than 45 years old.
Materials and Methods : From Jan. 1994 to Feb. 1996, thirty-eight total hip arthroplasty proce- dures were performed in patients younger than 45 years old using HA coated CLS stem combined with metal on metal articulation. The most frequent diagnosis was avascular necrosis of femoral head(82%). We evaluated both clinical and radiographic parameters.
Results : The mean Harris hip score was 97.2, improved from a preoperative 53.6. Radiographic findings demonstrated that endosteal bone formations around the stem were present in more than 90%
of the cases in Gruen zone 1, 2, 6, 7 as well as in 40 to 70% of the cases in zone 3, 4, 5. In 7 cases(18.4%), the femoral metaphyseal medullary cavity was not filled completely by the femoral stem, although all exhibited excellent bone formation around the stem. Bone formation around the cup was present in 87, 95, and 79% in zones 1, 2, 3 respectively. No osteolysis around the stem and no measurable subsidence of more than 2 mm of the stem was seen. The mean linear wear rate was too low to be measured.
Conclusion : The low wear rate and excellent functional and radiographic results of arthroplasty using the HA coated CLS stem and RB Wagner cup combined with metal on metal articulation were observed, although we performed the procedure in active patients younger than 45 years old.
Key Words : Total hip arthroplasty, HA-coated CLS stem, Metal on metal articulation, Young patients ABSTRACT
