서 론
고관절의 재치환술시 대퇴골 근위부의 부분적인 골결손은 흔
히 보는 소견이다. 많은 경우 내측을 중심으로 전 후방의 골조 직이 피질골과 함께 결손된다. 이와 같은 골결손이 있는 경우 일반적으로 동종골 덩어리를 이용하여 재건하거나, 대퇴거 치환
489 J. of Korean Orthop. Assoc. 2002; 37: 489-93
목 적 :저자들은 1995년부터 고관절 재치환술시 대퇴 근위부 골 결손을 자가 장골 한쪽 피질 골판을 이용하여 재건하고 있으며, 이중 2년 이상 추시된
환자들의 중간 결과를 보고하고자 한다.
대상 및 방법 :1995년 3월부터 1997년 12월 사이 자가 장골 한쪽 피질골판 이식을 이용한 고관절 재치환술 중 2년 이상 추시되고 있는 45예를 대상으로 하였다. 대퇴부 골 결손이 AAOS 분류상 Level 1, 분절 결손이 24예와 AAOS Level 1, 분절 결손 및 Level 2, 공동형 골 결손이 21예이었다. 수술 후 방사선 학적 소견과 임상양상을 6개월 간격으로 추시 관찰하였다.
결 과 :Harris score는 수술 전 평균 67.2점에서 수술 후 평균 79.5점으로 호전되었다. 방사선 검사에서 평균 4.5개월에 골유합이 나타났고, 평균 19개월 에 고질화하였다. 대퇴 삽입물의 방사선학적 해리 소견이 2예 있었고, 이식 골 채취부위의 통증이 4예, 대전자 불유합이 3예, 좌골 신경 마비가 1예, 폐 색 전증이 1예 있었다.
결 론 :고관절 재치환술시 자가 장골 한쪽 피질 골판을 이용해서 대퇴 근위부의 비교적 작은 골 결손을 재건한 결과, 골 결손은 만족스럽게 재건되었다.
색인 단어 :고관절, 대퇴 근위부 골 결손, 고관절 재치환술, 자가 골 이식
Reconstruction of Proximal Femoral Bone Loss using Autogenous Unicortical Iliac Bone Plate in Revision Hip Arthroplasty
Young-Min Kim, M.D., Hee Joong Kim, M.D., Sang Rim Kim, M.D.*, Kee Hyung Rhyu, M.D., Soo Taek Lim, M.D., Jeong Joon Yoo, M.D., and Sung Wook Suh, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Seoul National University College of Medicine, Seoul; Department of Orthopedic Surgery, Cheju National University, College of Medicine, Jeju*, Korea
Purpose :Since 1995, we have reconstructed defects of the proximal femoral bone with the autogenous unicortical iliac bone by revi- sion hip arthroplasty. We report the preliminary results of this method.
Materials and Methods :Among cases of revision hip arthroplasty reconstructed with autogenous unicortical iliac bone graft between March 1995 and December 1997, we studied 45 cases, which had been followed for more than 2 years. The loss of femoral bone was classified using AAOS classification. Twenty four cases belonged to level 1, segmental type and 21 cases belonged to level 1, seg- mental with level 2 cavitary type. We documented the healing process of grafted bone by simple radiography every 6 months and eval- uated clinical results by Harris scoring.
Results : The average Harris score improved from 67.2 to 79.5. Radiological union was found at an average 4.5 months, and complete union at an average 19 months. There were 2 cases of loosening, 4 prolonged pain on the bone-harvested site, 3 trochanteric nonunion, one sciatic nerve palsy and one pulmonary embolism.
Conclusion :Small sized defects of the proximal femur are reconstructed satisfactorily by using autogenous unicortical iliac bone graft in revision hip arthroplasty.
Key Words : Hip, Proximal femoral bone loss, Revision hip arthroplasty, Autogenous bone graft
489
고관절 재치환술에서 자가 장골의 한쪽 피질 골판을 이용한 대퇴골 근위부 골결손의 재건
김영민∙김희중∙김상림*∙유기형∙임수택∙유정준∙서성욱
서울대학교 의과대학 정형외과학교실, 제주대학교 의과대학 정형외과학교실*
489 489 통신저자 : 김 희 중
서울시 종로구 연건동 28
서울대학교 의과대학 정형외과학교실 TEL: 02-760-2970∙FAX: 02-3672-7448
E-mail: [email protected]
*본 논문의 요지는 2000년도 대한정형외괴학회 추계학술대회에서 발표되었음.
Address reprint requests to Hee Joong Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Seoul National University Hospital 28, Yongon-dong, Chongno-gu, Seoul 110-744, Korea
Tel : +82.2-760-2970, Fax : +82.2-3672-7448 E-mail: [email protected]
삽입물이 사용되고 있다4,5). 대퇴거 치환 삽입물을 사용하면, 시 술이 간편하고 동종골 사용에 따른 문제점을 피할 수 있다는 장 점이 있지만, 재재치환술을 필요로 하게 되는 경우에는 더욱 심 각한 골결손이 예상된다3,4). 비교적 작은 골결손에서는 동종골 덩어리를 이용하여 재건하기에는 크기에 비하여 경제적 부담이 크며, 작은 크기의 동종골 덩어리 이식의 경우 이식골이 흡수되 어 버리는 빈도가 높은 것으로 보고되어 있다1). 저자들은 1995 년부터 이런 대퇴골 근위부의 부분적인 분절 결손을 자가 장골 의 한쪽 피질골판과 자가 및 동종 파쇄골을 이용하여 재건하고 있다. 이 연구에서는 이 재건 방법의 단기 추시 결과를 분석하 였다.
연구 대상 및 방법 1.
대상1995년 3월부터 1997년 12월 사이 자가 장골의 한쪽 피질골 판 이식을 이용하여 시행된 인공 고관절 재치환술 56예 중 2년 이상 추시가 가능한 45예를 연구 대상으로 하였다. 재치환술시 환자의 평균 연령은 47세(최소 32세, 최대 75세)이었고, 남성 21예, 여성 24예이었다. 최초 인공 고관절 치환술의 원인 질환 은 무혈성 괴사 12예, 비구 이형성증 9예, 대퇴 경부 골절 5예, 고관절 감염 후유증이 6예, Legg-Calve-Perthes 병의 후유증 이 4예, 그리고 원인을 알 수 없었던 퇴행성 고관절이 9예이었 다. 처음 수술 후 재수술까지의 기간은 평균 8.5년(최소 2년, 최 대 19년)이었고, 처음에 사용된 대퇴 삽입물은 시멘트형이 7예, 무시멘트형이 38예이었다(Table 1). 재치환술을 시행하게된 주 된 원인은 폴리에틸렌 삽입물의 심한 마모가 있었던 경우가 17 예, 대퇴 골 융해가 심한 경우가 21예, 대퇴 삽입물의 해리가 7 예이었고, 감염증 등 다른 합병증이 원인인 경우는 없었다. 모든 예에서 재치환술시 대퇴골 근위부에 부분적인 분절 결손이 있었
는데 경우에 따라 분절 결손의 원위부로 공동형의 골결손이 추 가로 있었다. 이를 AAOS 분류6)에 따라 소전자의 하부까지만 분절 골 결손이 있는 경우(Level 1, segmental type의 결손)를 1군(24예)으로, 소전자 하부까지는 분절 골 결손이 있고, 그 이 하로 10 cm 내에는 피질골이 남아있는 공동형의 골 결손이 추 가로 있는 경우(Level 1, segmental type과 동시에 Level 2, cavitary type의 결손)를 2군(21예)으로 나누어 분석하였다.
2.
수술 방법재건술을 시행하기 전에 복와위로 반대측 장골의 후 상극에서 5×5 cm 이상 크기의 외측 피질 골판과 해면골 파쇄 골편을 채취하고 동종 파쇄골을 준비하였다. 측와위로 자세를 바꾸어 경전자 도달법을 이용하여 재치환술을 시행하였다. 수술시 대퇴 골 측 삽입물이 무시멘트 형이며, 해리가 없이 안정하다고 판단 된 17예는 삽입물을 제거하지 않았고, 나머지 28예는 대퇴골 측 삽입물이 불안정하거나 시멘트형인 경우로 대퇴 삽입물을 제거 한 후 무시멘트형 대퇴삽입물로 대치하였다. 대치된 대퇴 인공 삽입물로 S-ROM� (Johnson&Johnson, Stamford, U.S.A.)이 26예, BiCONTACT� (Aesculap, Tuttlingen, Germany)이 1 예, Omnifit� (Osteonics, Allendale, U.S.A.)이 1예에서 사용 되었다. 대퇴 삽입물을 고정한 후, 장골의 한쪽 피질 골판으로 결손부를 감싸고 강선으로 고정하여 분절 결손을 공동형 결손 형태로 만든 후 이식 골판과 삽입물 사이의 공동 부위에 자가 및 동종 해면골의 파쇄 골편을 감입 이식하였다(Fig. 1).
3.
추시 및 분석수술 후 6주, 3개월, 6개월, 1년, 이후 1년에 한번씩 진찰과 단순방사선사진 촬영을 시행하였다. 단순 방사선 전후면 사진과 측면사진에서 이식 골의 흡수정도를 백분율로 표시하였고, 추시 기간 중에 이식골과 숙주골 사이에 골 가교가 지나가는 것
Primary stem number Femoral bone defect Stem stability Average of duration group 1 group 2 stable unstable before revision (year)
Aesculap cementless 5 1 4 3 2 8.8
Chanley cemented 2 0 2 0 2 17.5
AML* 6 4 2 0 6 8.3
Harris 3 2 1 0 3 8.1
Landos 3 3 0 3 0 4.7
Mittelmeir 2 2 0 0 2 11.5
Muller 5 1 4 0 5 15.7
Omnifit cementless 12 6 6 11 1 5.9
Omnifit cemented 4 3 1 0 4 4.5
Others cementless 2 1 1 0 2 10.5
Others cemented 1 1 0 0 1 3
*AML: Anatomic Medullary Locking.
Table 1.Primary Femoral Stems before Revision Hip Arthroplasty
. .
(bridging)이 접촉면의 반 이상에서 관찰될 때를 골유합이 된 시기로 보았으며7), 방사선상 이식골과 숙주골의 접촉면을 구별 할 수 없을 때를 이식골의 고질화 시기로 보았다.
수술 전, 후의 임상적 기능의 평가는 수술 직전과 수술 후 2 년의 Harris 점수의 평균을 비교 분석하였다(paired t-test). 대 퇴 삽입물을 대치한 군과 그대로 사용한 군간의 결과의 차이와 대퇴골 결손 정도에 따른 1군과 2군간에 결과의 차이 유무는 독 립 t-검정을 이용하여 비교하였다.
결 과
임상적으로 Harris 점수는 수술 전 평균 67.2점(최소 45점, 최대 79점)에서 수술 후 평균 79.5점(최소 65점, 최대 90점)으 로 유의한 호전을 보였다(p<0.01).
방사선학적 소견상, 이식 골은 평균 4.5개월(최소 2개월, 최대 9개월)에 숙주골과 유합이 보이기 시작했으며, 평균 19개월(최 소 12개월, 최대 30개월)에 고질화가 관찰되었다. 이식골의 흡 수가 24예(42%)에서 관찰되었는데, 25% 미만으로 흡수된 경
우가 18예로(24예 중 75%) 대부분을 차지했다. 25% 이상 흡수 된 경우는 6예(24예 중 25%)이었지만, 이식 골의 50% 이상 골 흡수를 보인 경우는 추시 기간 중 1예도 없었다. 이식 골 흡수 가 발생한 경우는 모두 수술 후 1년 내에 시작되었으며, 수술 후 1년 이후에는 방사선학적으로 더 이상 진행하지 않았다(Fig. 2).
1예에서는 수술 후 2년에 방사선학적 소견상 폴리에틸렌 삽 입물의 마모와 골 융해로 인한 대퇴 근위부의 골 결손이 관찰되 었다. 대퇴 삽입물의 방사선학적 해리 소견은 2년 6개월에 1예, 4년에 1예가 발견되었으나, 증상이 없어 재수술을 필요로 하지 는 않았다.
대퇴 삽입물을 대치한 군과 그대로 사용한 군간의 비교와 대 퇴골 결손 정도에 따른 1군과 2군간의 비교에서는 방사선학적 결과나 수술 후 Harris 고관절 점수 모두 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05).
합병증으로 대퇴 삽입물의 제거 도중 대퇴골 골절이 1예 발생 하였다. 골절 부위는 금속판으로 내 고정을 시행하였으며, 추시 중 5개월에 골유합을 보였고, Harris 고관절 지수는 69점에서 수술 후 2년에 80점으로 향상되었다. 다른 4예에서 대퇴 삽입물 삽입 과정에서 대퇴골에 선상 골절이 발생하여 모두 강선으로 B
A
Fig. 1. A: Intraoperative photograph of the left hip showing a defect of the proximal femoral bone, classified as level I, segmental type and level II, cavitary type. The old stem has already been replaced. B: The cortical defect was reconstructed with autogenous unicortical iliac bone plate fixed with wires. C: The cavity was filled with autogenous cancellous bone and fresh-frozen cancellous allograft.
C
고정하였다. 선상 골절 부위는 단순 방사선 검사에서 모두 6개 월 이내에 유합 되었고, 추시 중 재 골절, 통증 유발 등의 문제 는 일어나지 않았다. 1예에서 수술 후 좌골신경 마비가 발생하 였으며, 수술 후 3개월 째 정상에 가깝게 회복되었다. 폐 색전증 이 1예에서 발생하였는데, 임상적으로 경한 수준이어서 보존적 치료와 예방적 용량의 항응고제 투여로 호전되었다. 이외에 대 전자 불유합이 3예(6.7%), 이식골 공여부의 동통이 6개월 이상 지속된 경우가 4예 있었다. 이식골의 골절이나 불유합은 1예도 없었다.
고 찰
인공 고관절 치환술 후 대퇴골 근위부의 골 결손은 골 용해, 응력의 차폐 효과, 인공 삽입물의 해리 및 불안정성, 자연 노화 현상, 감염 등과 관련되어 나타날 수 있다2). 일반적으로 골결손 부위가 큰 경우에는 동종 대퇴골 근위부를 이용한 재건술이 주 로 시행되고 있다5,7). 이 연구의 대상과 같은 근위부 내측과 전 후방에 걸쳐 생기는 골결손은 주로 골용해에 의해 생기는 것으 로 공동형으로 시작하여 차츰 피질골까지 소실되거나, 수술 중 얇게 남은 피질골이 떨어져 나가버려 결국 분절형 부분 결손의 형태가 된다6). 이런 작은 결손은 대퇴거 치환 삽입물로 해결하 는 것이 일반적인 경향이나3,4), 작은 결손이라도 재건해 주는 것 이, 특히 환자의 나이가 젊은 경우 추후 재재치환술시 더 심각한 결손이 초래될 것이므로, 바람직하다고 생각한다. 대퇴골 골결손
의 재건으로는 동종골을 사용하는 것이 가장 간편하겠으나7-9,11), 동종 대퇴골을 사용하는 것은 경제적인 부담이 크고, 유합 기간 이 오래 걸리며, 유합률이 낮고, 유합 후에도 골절의 위험이 높 은 단점이 있다7,12,13). 저자들은 수술 전 방사선 사진상에서 비구 측 또는 대퇴골에 골결손이 관찰되어 골이식이 필요할 것으로 예상되는 경우, 대부분 자가 장골을 채취하여 동종골과 함께 또 는 단독으로 이식해왔으며, 1995년부터는 비교적 작은 대퇴골 근위부의 분절 결손에 대해서는 자가 장골 피질골판을 이용한 재건술을 시도하게 되었다.
동종골과 자가골의 이식 후의 치유 단계는 유사하나, 그 기간 은 동종골의 경우 매우 느리다고 알려져 있다. 실제로 동물 실 험7)에서 자가 이식 골의 1달째의 조직소견과 같은 정도의 소견 이 동종 이식 골에서는 8개월 째가 되어서야 관찰된다고 한다.
Emersion 등7)의 보고에 의하면, 동종 이식골을 사용한 경우 유 합 시기는 평균 8.4개월, 원형 마모(round off)는 7개월, 완전 가교 형성은 12.5개월이었고, 전체 골유합 율은 96.6%이었다.
48개월 이후에는 조직학적인 변화가 관찰되지 않았다고 한다.
본 연구의 결과에서는 유합이 평균 4.5개월, 고질화가 평균 19개 월로 동종 이식 골에 비해 빨리 진행하였고, 전 예에서 골유합 이 이루어졌다. 또한, 본 연구에서는 구조적 동종 이식골에서 흔 하게 발생하는 골 흡수, 불유합, 골절 등의 부작용도 적게 발생
하였다12,13). Allan 등1,10)은 작은 대퇴골 근위부 결손에 대해 동
종 대퇴골 이식을 하는 경우(대퇴거 이식) 이식골이 흡수되는 빈도가 높아서 특히 무시멘트 삽입물을 사용한 경우 이식골의 반 이상이 흡수되는 빈도가 40%였음을 보고하면서 3 cm 이하 Fig. 2. A: Anteroposterior radiograph of the hip of a 40 year old male showing wear of the polyethylene insert and the proximal femoral bone defect, which was classified as level I, segmental type. The acetabular and femoral components look well fixed. B: Postoperative radiograph showing the defect reconstructed with an autogenous unicortical iliac bone plate, showing bony bridges crossing almost all surfaces of host-graft junction. C: Postoperative radiograph taken 3 years and 6 months later shows that grafted bone is indistinguishable from host bone. It is evident that 30% of proximal grafted bone has been absorbed.
A B C
의 결손은 동종골 이식의 대상이 되지 않겠다고 하였다. 저자들 이 사용한 피질골판의 경우 42% (24예)에서 어느 정도 흡수된 소견을 보였지만, 이식 골판의 50% 이상이 흡수된 경우는 한 예도 없었는데 이는 자가골을 사용한 결과인 것으로 판단된다.
대퇴 삽입물을 대치한 군과 그대로 사용한 군(안정적인 삽입 물)의 비교에서 차이가 없었던 것은, 대상 환자들의 대퇴골 결 손 정도가 비교적 작아 치환 삽입물의 안정적 고정을 얻을 수 있었기 때문인 것으로 판단된다. 대퇴골 결손의 정도에 따른 1 군과 2군의 임상적 및 방사선학적 비교에서 차이가 없었던 것은 양군의 차이가 공동형 골 결손 유무만 차이가 있고, 피질골판 이식을 요하는 분절 결손의 크기는 거의 비슷하기 때문으로 생 각된다.
대상 예중 이식골 공여부에 동통이 6개월 이상 지속된 경우가 4예 있었지만 심각한 합병증이 있었던 경우는 없었다. 그러나, 상당한 면적의 피질골을 덩어리로 채취하여야 하기 때문에 추가 의 절개와 시간을 필요로 하고, 공여부의 이환율이 무시할 수 없을 정도임이 고려되어야 할 것으로 생각한다.
결 론
고관절 재치환술시 자가 장골 한쪽 피질 골판을 이용해서 대 퇴 근위부의 비교적 작은 골 결손을 재건한 결과, 골 결손은 만 족스럽게 재건되었다. 저자들의 재건 방법은 재치환술시 환자의 나이가 비교적 젊거나, 자가골 이식을 필요로 하는 경우 시도할 만한 방법이라고 생각된다.
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