안정된 무시멘트 비구컵 주위의 골용해 병변에 대한 조각골 이식술
경희대학교 의과대학 정형외과학교실
유명철・조윤제・김강일・전영수・김승환
Morselized Bone Grafting in Osteolytic Lesions around the Stable Cementless Acetabular Cup
Myung Chul Yoo, M.D., Yoon Je Cho, M.D., Kang Il Kim, M.D., Young Soo Chun, M.D., Seung Hwan Kim, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, School of Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea
For the treatment of osteolysis around cementless acetabular cup, we reviewed 26 patients who underwent curettage of granulation tissue, exchange of polyethylene insert and morselized bone grafting between from April 1996 to July 2000. The average followup period was 3.5 years.
Harris Hip Score was adapted to judge clinical result. Radiologically, the size of osteolytic lesions in anteroposterior (AP) and lateral view was measured preoperatively and at the lastest followup, and a bone graft incorporation scale was used for evaluation of graft bone union.
Clinically, average Harris Hip Score increased to 82 points postoperatively from 88 points preop- eratively. The size of osteolytic lesions averaged 23.8 mm×24.9 mm preoperatively and 11.5 mm×8.2 mm at the last follow up in AP view, 11.1 mm×11.6 mm preoperatively and 5.3 mm×
4.5 mm at the last follow up in lateral view. Bone graft incorporation scale was Grade I in 12 cases, Grade II in 14 cases at last follow up and new osteolytic lesion was not developed at the last follow up. For treatment of osteolysis around stable cementless acetabular cup, curettage of granulation tissue, exchange of polyethylene insert and morselized bone graft without change of acetabular cup can be effective treatment in prevention of progression of osteolytic lesion and preservation of bone stock for further revision total hip replacement.
Key Words : Cementless acetabular cup, Osteolysis, Revision total hip replacement, Morselized bone graft
* Address for Correspondence : Myung Chul Yoo, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, School of Medicine, Kyung Hee University
#1 Hoegi-dong, Dongdaemun-ku, Seoul, Korea
Tel : 82-2-958-8364, Fax : 82-2-964-3865, E-mail : [email protected]
서 론
인공고관절 전치환술 후 발생하는 합병증 중 치환 물 주위의 골용해는 인공관절의 안정성이나 수명에 많은 영향을 미치기 때문에 그 치료가 관심의 대상 이 되어왔으며 그 방법에 있어서도 여러 가지가 사 용되고 있다1 , 2 , 5 , 8 , 1 0 , 1 1 )
. 골용해는 무시멘트 비구 삽입 물의 경우 국소적이면서도 팽창성으로 발생하여 비 구주위에 광범위한 골파괴를 일으킬 수 있으며9 , 1 4 ), 안정성 무시멘트 비구컵 주위에 발생한 골용해의 치 료로 삽입물의 제거와 골이식 후 새 비구컵을 삽입 하는 방법이 사용되어 왔으나, 안정된 비구컵의 제 거시 비구 내측벽의 골결손과 전방, 후방골주의 광 범위한 손상을 초래할 수 있어, 골용해를 동반한 안 정된 비구컵의 경우, 비구컵을 그대로 둔 채 폴리에 틸렌 삽입물의 교환과 골용해 병변을 소파한 후 골 이식을 하는 방법도 시행되고 있다8 , 1 1 , 1 2 )
. 저자들은 이에 대한 임상적, 방사선학적 추시 결과를 분석, 보고하고자 한다.
대상 및 방법
1 9 9 6년 4월부터 2 0 0 0년 7월까지 무시멘트 인 공 고관절 전치환술을 시행한 환자 중 비구컵 주위 의 골용해는 관찰되나 비구컵은 안정하여 사용된 비 구부 나사못 중 불안정한 나사못을 제거한 후 나사 못을 위한 비구컵 구멍(screw hole)을 통하여 골 용해의 소파 및 조각골 이식 후 폴리에틸렌 삽입물 과 인공 골두를 교체하고 2년 이상 추시 관찰이 가 능했던 2 6명 2 6례를 대상으로 하였다. 남자가 1 1 명, 여자가 1 5명이었으며, 일차 수술시 연령은 2 8 세에서 6 4세까지로 평균 4 3세였다. 일차 수술 후 수술까지의 기간은 6년에서 1 1년 4개월까지로 평 균 8년 7개월이었으며, 이차 수술 후 추시 기간은 2 4개월에서 6년 3개월로 평균 3년 8개월이었다.
일차 수술은 모두 무시멘트 비구컵을 사용하였으며, 일차 수술시 진단으로는 대퇴 골두 무혈성 괴사 1 3 례, 고관절의 퇴행성 관절염 5례, 고관절의 발달성 이형성증 4례, 고관절 감염 후유증 4례였다. 일차
수술시 사용된 비구 삽입물로는 Harris-Galante I 형(Zimmer, Warsaw, Indiana, U.S.A.)이 1 0례(38%), Harris-Galante II형( Z i m m e r , Warsaw, Indiana, U.S.A.)이 1 6례( 6 2 % )이었 으며, 대퇴 인공 골두의 크기는 22 mm 10례 (38%), 28 mm 15례(58%), 32 mm 1례( 4 % ) 로 전례에서 금속(코발트-크롬) 골두가 사용되었다.
이차 수술시 수술 전 동통을 호소한 환자는 8명 ( 3 1 % )이었다. 임상적으로는 Harris 고관절 점수 를 이용하여 평가하였고, 방사선학적으로 술 전과 최종 추시시 단순 방사선 사진의 정면상과 측면상의 삽입물의 해리와 골용해 병변의 크기 변화를 측정하 였으며, 최종 추시시의 골결합 정도를 분석함으로써 평가하였다. 골용해 병소의 크기는 술 전 방사선 전 후면 및 측면 사진 상 병소를 가로지르는 가장 긴 직경과 이에 직각을 이루는 직경의 곱으로 결정하였 다6 ). 비구측 골결손은 A A O S의 기준2 )에 따라 분류 하였고, 위치에 따라 D e L e e와 C h a r n l e y3 )에 의한 세구역으로 나누어 분류하였다. 비구부 골용해 병변 의 위치는 구역 I에 있는 경우가 1 7례(40%), 구역 I I가 1 8례(43%) 구역 I I I가 7례(17%), 구역 I과 구역 I I에 모두 있는 경우가 1 0례( 5 9 % )였으며, 비 구컵의 나사못의 갯수는 2개가 6례, 3개가 9례, 4 개가 9례, 5개가 2례였다. 골용해 병변의 충전시 사용한 조각골은 모두 동종골을 사용하였다. 골결합 정도의 방사선적 기준으로는 Bone graft incor- poration scale5 )을 이용하였는데 술 전 방사선 소 견과 변화가 없는 경우를 Grade 0, 골용해 병변의 경계가 불명확하고 골소주가 형성되었지만 주위골과 차이가 있는 경우를 Grade 1, 그리고 골용해 병변 과 주위골과의 경계가 없고, 골밀도 및 골소주 형성 이 주위골과 동일한 경우를 Grade 2로 정의하였 다. 또한 일차 수술 후부터 이차 수술 전까지 L i v e r m o r e7 )의 방법으로 폴리에틸렌의 마모를 측정 하여 그에 따른 선형 마모율을 계산하였다. 수술 후 2주부터 목발 보행을 시작하면서 점차 체중 부하를 허용하였으며 술 후 3개월에 전체중부하를 실시하 였다. 술 후 3개월, 6개월, 1년에 외래 추시시 방 사선 평가를 하였으며 이후에는 1년에 1번씩 외래 추시하여 평가하였다.
결 과
임상적으로 Harris 고관절 점수는 술 전 평균 8 2점에서 최종 추시시 8 8점으로 증가하였고, 술 전 동통을 호소하였던 8명의 환자 중 2명에서 경도의 통증을 호소하였으며 새롭게 통증을 호소하는 환자 는 없었다. 수술시 전례에서 강형 결손( c a v i t a r y d e f e c t )의 소견을 보였으며, 방사선학적 소견으로 최종 추시시 골용해 병변의 크기가 증가한 경우나 비구컵의 해리가 발생한 경우는 없었다. 골용해 병 변의 크기는 정면상 술 전 평균 2 3 . 8×2 4 . 9 m m (최소 1 0×30 mm, 최대 5 0×15 mm)에서 최종 추시시 평균 1 1 . 5×8.2 mm(최소 0×0 mm, 최대 2 5×24 mm)로, 측면상 술 전 평균 1 1 . 1×11.6 mm(최소 1 0×5 mm, 최대 2 0×
15 mm)에서 최종 추시시 평균 5 . 3×4.5 mm(최 소 0×0mm, 최대 1 8×10 mm)로 감소하였다.
골결합 정도는 Grade I 12례(46%), Grade II 1 4례( 5 4 % )로 정도의 차이는 있으나 전례에서 양호 한 골결합 소견을 보였으며, 새로운 골용해 병변은 관찰되지 않았다(Fig. 1,2). 일차 인공 관절 전치 환술 후부터 이차 수술 전까지의 폴리에틸렌 삽입물 의 선형 마모율을 평균 0.16 mm/year였다. 합병 증으로 2례에서 이소성 골이형성증이 발생하였으나 2례 모두 경도로 관찰되어 외래 추시중이다.
고 찰
골용해는 인공 고관절 치환술 후 발생하는 흔한 합병증 중 하나이며 주로 폴리에틸렌 마모 입자에 대한 생물학적 반응에 기인하며 추시 기간이 증가할 수록 발생 빈도가 증가한다고 보고되고 있다1 3 ). 인 공 고관절 치환술 후 발생하는 골용해는 대개 증상 이 없지만 광범위한 골용해는 심각한 합병증을 초래 할 수 있기 때문에 정기적인 방사선학적 검사가 필 요하며 이에 따른 조치가 필수적이다. 무시멘트 비 구컵을 이용한 인공 고관절 전치환술 후 발생한 골 용해는 시멘트 비구컵을 이용한 경우보다 빈도가 높 으며, 일반적으로 통증을 동반하지 않는다1 3 ). 이에
대한 치료로 초기에는 비구컵이 안정적인 경우에도 비구컵의 제거와 골이식을 한 후 새 비구컵을 삽입 하는 방법을 사용하였으나, 안정된 비구컵의 제거는 비구 내측벽의 골결손과 전방, 후방 골주의 광범위 한 손상을 초래할 수 있어 다른 저자들은 비구컵의 교환 없이 폴리에틸렌 삽입물의 교체와 골용해 병변 의 소파술 및 조각골 이식술을 시행하고 있다8 , 1 1 , 1 2 ). Rubash 등1 1 )은 무시멘트 인공 고관절 전치환술 후 발생한 골용해를 3개의 형태로 나누어 치료 방법을 제시하였는데 제1형은 안정된 비구컵 주위에 발생 한 국소적 골용해로 비구컵을 교체하지 않고 골용해 병변에 조각골 이식과 폴리에틸렌 삽입물의 교환으 로 치료하고, 제2형은 비구컵은 안정적이나 기능의 장애가 있는 경우로 비구컵을 제거하고 골용해 병변 에 골이식을 한 후 새로운 비구컵을 삽입함으로써 치료하고, 제3형은 비구컵이 불안정하며 골용해 병 변으로 이동한 경우로 비구컵의 교체와 골용해 병변 에 골이식으로 치료하며 조기의 적절한 수술적 치료 가 가장 좋은 결과를 가져온다고 보고하였다.
Maloney 등8 )에 의하면 제1형 골용해 병변의 경우 폴리에틸렌 삽입물의 교체 등 원인 인자의 교정이 골용해 병변의 소파술보다 중요하다고 하였으며, 3 5명의 환자에서 무시멘트 인공 고관절 전치환술 후 발생한 4 6개의 골용해 병변을 비구컵의 교체 없 이 폴리에틸렌 삽입물의 교환과 골용해 병변의 소파 및 골이식을 시행한 후 평균 3 . 3년 추시 결과 비구 컵을 교체하지 않음으로 인해 전체 골용해 병변에 대한 철저한 소파술이 힘든 경우에도 전례에서 골용 해 병변이 진행하지 않았고, 33%에서 조각골이식 여부에 상관없이 병변이 치유되었다고 보고하였다.
Schmalzried 등1 2 )은 2 8례의 골용해 병소에 대하 여 1 5례에서 비구컵의 교환없이 소파술을 시행하 고, 8례에서 비구컵의 교체를 시행한 후 평균 4 0개 월 추시 결과 전례에서 병변이 진행하지 않았고, 병 변의 크기가 3 . 8×1.8 cm 까지 소파술이 효과적 이며, 7×5 cm의 병변까지 조각골 이식이 효과적 이라고 보고하였다. 저자들의 경우에서도 전례에서 Rubash 등1 1 )이 분류한 제1형으로 비구컵의 안정 된 고정이 유지되었고, 재수술 후 평균 3년 8개월 추시상 골용해의 진행이나 새로운 병변을 관찰할 수
없었다.
이러한 수술의 전제 조건으로 가장 중요한 것은 비 구컵의 안정성이며 이는 재수술 전의 추시 방사선 사 진과 수술시 평가로 판단하였다. 수술시 비구컵의 안
정성은 비구컵의 가장자리에 압박력을 가하거나 나사 구멍을 통하여 기구를 이용하여 비구컵의 움직임을 평가하였다. 또한 술 전 삽입물의 제작사와 형태를 미리 알아 폴리에틸렌 관절면의 교체에 준비하여야 Fig. 1. A 50-year-old male patient who had exchange of
the acetabular insert and curettage of the osteolyt- ic lesion with bone-grafting. (A) At 8 years after index operation, the radiograph showed osteolysis around the acetabular component (Zone II, III) and severe polyethylene wear. (B) Radiograph made 1 month after exchange of the polyethylene insert and bone-grafting. (C) Radiograph made after 3.5 years after exchange of the insert, demonstrating excellent incorporation of the bone graft.
A
C
B
하고, 잠김 기전이 정상적으로 작동하여 새로운 폴리 에틸렌 삽입물이 비구컵 내에서 안정적이어야 한다.
저자들은 비구컵의 잠김 기전에 이상이 있는 경우에 는 비구컵의 재치환술을 시행하였다. 또한 골용해 병 변으로의 접근이 용이하여야 하는데 나사 주변에 골 용해 병변이 존재하는 경우 나사못을 뽑고 골용해 육
아조직의 소파술을 시행한 후 동종 조각골 이식술을 시행하였고, 골용해 병변으로의 접근이 용이하지 않 은 경우 비구컵의 안정도에 영향을 주면서 접근하려 는 시도는 가급적 피하고 비구컵의 재치환술을 실시 하였다. 또한 충분한 두께의 폴리에틸렌 삽입물의 삽 입을 위해 비구컵의 직경이 충분히 커야 하는데, 비 Fig. 2. A 42-year-old male patient who had exchange of
the acetabular insert and curettage of the osteolyt- ic lesion with bone-grafting. (A) At 7.5 years after index operation, the radiograph showed osteolysis around acetabular component(Zone II) and poly- ethylene wear. (B) Radiograph made 2 months after exchange of the polyethylene insert and bone-grafting. (C) Radiograph made after 2 years after exchange of the insert, demonstrating good incorporation of the bone graft.
A
C
B
구컵의 직경이 비교적 작아 충분한 두께의 폴리에틸 렌 삽입물을 사용할 수 없는 경우 환자의 나이, 활동 정도 등을 고려하여 폴리에틸렌 삽입물만 교체할 것 인지, 비구컵의 재치환술을 실시할 것인지 결정하였 다. 수술 시 인공 대퇴 골두는 직경이 1 1례에서 2 2 mm, 15례에서 28 mm인 것으로 교체하였으며 재 사용 가능 여부와 관계없이 전례에서 새로운 인공 대 퇴 골두로 교체하였다. 이식골의 유합이 일어난 이후 새로운 골용해가 발생한 경우나, 골용해 병변의 크기 가 증가한 예는 관찰되지 않았으나 추시 기간이 비교 적 짧았으므로 이에 대하여는 좀 더 장기간의 추시가 필요할 것으로 사료된다.
결 론
안정된 무시멘트 비구컵 주위에 발생한 골용해의 치료로서 비구컵의 교환 없이 골용해 육아 조직의 소파술, 마모된 폴리에틸렌 삽입물의 교환과 조각골 이식술은 골용해의 원인을 제거함으로써 골용해의 진행을 예방하고, 골용해 병변의 치료 및 향후 금속 비구컵의 재치환술 시기를 연장시키고 상대적으로 많은 골조직을 보존하는 효과적인 치료방법이다. 따 라서 인공 고관절 전치환술 후 골용해 병변의 조기 발견을 위한 정기적인 방사선학적 추시가 필요하며, 또한 수술시 대개의 환자들은 증상이 없기 때문에 골용해 병변의 임상적 결과와 수술의 필요성에 대한 충분한 설명이 필요하다. 그러나 추시 기간이 짧기 때문에 새로운 골용해 병변의 발생, 수술 후 원인 인자 제거에 따른 선형 마모율의 변화 등에 대한 장 기 추시가 필요할 것으로 사료된다.
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