동종골 이식술 및 Antiprotrusio Cage를 이용한 비 구 재치환술의 5년 추시 결과
부산의료원 정형외과학교실
유총일・최성종・김병철・김종균
목 적: 고관절 치환술 후 발생한 심한 비구부 골 결손시 동종골 이식과 Antiprotrusio Cage (APC)를 이용한 비 구 재치환술을 시행한 후 임상적 및 방사선학적 추시 결과를 보고 하고자 하였다.
대상 및 방법: 1997년3월부터 1 9 9 9년 9월까지 심한 비구부 골 결손이 있는 환자에서 Antiprotrusio Cage ( A P C )와 동종골 이식술을 이용한 인공 고관절 재치환술을 시행하고 5년이상 추시한 환자 1 0명( 1 0예)을 대상으로 하였다. 임상적으로 Harris 고관절 점수를 평가하였고 방사선학적으로 비구컵의 변화를 분석하였으며 비구 영역 은 D e L e e와 C h a r n l e y의 방법을 이용하여 방사선 투과지대의 위치와 진행 여부를 관찰하였다.
결 과: Harris 고관절 점수는 수술 전 평균 3 9 . 7점에서 최종 추시상 평균 8 8 . 7점으로 호전되었다. 방사선 투과 지대는 숙주골과 이식골 사이, 비구컵 주위에서 각각1예에서 관찰되었으며 추시 관찰시 2 mm이내의 간격으로 진행소견은 없었다. 비구컵의 경사각의 변화는 1예에서 관찰 되었다.
결 론: 심한 비구부 골 결손을 동반한 인공 고관절 재치환술시 Antiprotrusio Cage (APC)와 동종골 이식술을 사용하여 만족할 만한 결과를 얻었다.
색인 단어: 비구부 골결손, Antiprotrusio Cage (APC), 동종골 이식술
Five Year Follow-up Results of Revision Surgery with Allo- Bone graft and Antiprotrusio Cage
Chong-Il Yoo, M.D., Sung-Jong Choi, M.D., Byung-Cheol Kim, M.D. and Jong-Kyun Kim, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Pusan Medical Center, Pusan, Korea
P u r p o s e: To report the clinical, radiographic follow-up results of cemented hip revision surgery with allo-bone graft, antiprotrusio cage (APC) of severe bone defects after total hip replacement.
Materials and methods: Ten patients(10 cases) having large acetabular, severe bone defects followed-up more than five years undergoing artificial hip revision surgery with antiprotrusio cage
* Address for Correspondence : Sung-Jong Choi, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Pusan Medical Center 1330, Keo-Je-Dong, Yeon-Je-Gu, 611-072, Pusan
Tel : 82-51-607-2862, Fax : 82-51-507-3001, E-mail : [email protected]
서 론
인공고관절 치환술의 시행 역사가 길어짐에 따라 재치환술의 빈도도 아울러 증가하는 추세이다. 인공 고관절의 재치환술에서 심한 비구부 골결손에 대한 접근은 아직까지도 논란이 많은 부분이다. 비구 부 위에 심한 골결손의 원인은 골용해(osteolysis), 비 구컵의 해리( l o o s e n i n g )로 인한 골흡수( r e s o r p- tion), 일차 수술시 동반된 비구부 골결손, 재치환 술에서 비구컵과 시멘트 제거시 비구 골조직의 결 손, 비구컵의 전위(migration), 감염 등이 있으며 이러한 비구부의 골결손의 재치환술은 안정된 비구 컵의 고정과 고관절의 회전 중심(hip center)의 회 복, 양하지 부동의 회복 등을 충분히 고려하여야 한 다. 골결손의 위치와 정도, 술자의 선호도 등에 따 라 다양한 시술이 이루어 지고 있으나 그 결과에 대 해서는 논란이 많다4 , 6 , 1 2 , 1 5 , 1 7 , 2 5 ).
저자들은 인공 고관절 치환술 후 발생한 심한 비 구부 골결손에 대하여 구조성 혹은 분쇄 동종골 이 식술(Structural and morselized allograft)과 Antiprotrusio Cage (APC)를 이용한 치료 후 그 결과를 보고하는 바이다.
대상 및 방법
1 9 9 7년 3월부터 1 9 9 9년 9월까지 비구부 골 결 손 부위에 Antiprotrusio Cage (APC)와 구조성 혹은 분쇄 동종골 이식술을 이용하여 인공 고관절
재치환술을 시행하였으며 5년 이상 추시가 가능하 였던 1 0명( 1 0예)를 대상으로 하였다. 수술 당시의 연령 분포는 평균54.3 세( 4 3 ~ 6 3세)였으며 성별 분포는 남자 7, 여자 3예였다. 고관절 재치환술의 원인 질환으로는 인공 고관절 전치환술 후 무균성 이완이 9예로 제일 많았고 1예에서는 감염된 인공 고관절로 인하여 Girdlestone 술식을 시행한 상태 이었다. 비구골 결손의 형태는 Paprosky 등1 7 )의 분류를 이용하였다.
수술은 전 예에서 후외방 도달법을 시행하였고 6 예는 비구컵만 교환하였고 술전 방사선 소견에서 대 퇴 삽입물의 해리 소견과 대퇴부 통증이 있는 4예의 경우는 대퇴 삽입물까지 교환하였다. 비구부 골결손 이 커서 K o h l e r’s line내부로 대퇴골두부가 돌출한 경우는 대퇴 골두를 이용한 구조적 동종골 이식술을 시행하였으며 K o h l e r’s line내부로 대퇴골두부가 돌출하지 않은 경우는 자가 해면골과 파쇄 동종골 (morselized allograft)을 균일하게 감입시킨 후 에 Antiprotrusio Cage (APC)를 사용 골 시멘트 와 함께 PE 컵으로 고정하였다(Fig. 1,
2 )1 6 , 1 9 , 2 1 , 2 3 , 2 6 , 2 7 ). 술 후 처치는 6주 후부터 부분 체중
부하를 허용하였다.
임상적 결과는 수술 전과 최종 추시시의 H a r r i s 고관절 점수를 비교하였으며 임상적 및 방사선학적 결과는 Pellicci 등1 8 )의 분류를 이용하였다. 우수 ( e x c e l l e n t )는 진행하는 방사선 투과성 선( r a d i- olucent line)이 없으며 임상적 증상이 없는 경우, 양호( g o o d )는 방사선 투과성 선이 없으며 경미한
(APC), allo-bone graft from March 1997 until September 1999. We used Harris hip score to evalu- ate clinical improvement. Radiologic changes of acetabular cups were followed up, and the loca- tion and progression of radiolucent areas using DeLee and Charnley’s method were followed up.
Results: An average Harris hip scores of preoperative one and final follow-up one were 39.7 and 88.7 respectively. Radiolucent areas were observed in the area between host bone and graft bones, the one around acetabular cup respectively. One case showed change of acetabular cup angle.
Conclusion: We achieved satisfactory result in severe acetabular defect using allo-bone graft and antiprotrusio cage (APC).
Key Words: Acetabular bone defects, Antiprotrusio Cage (APC), Allo-bone graft
임상적 증상이 있는 경우, 보통( f a i r )은 진행하는 방사선 투과성 선이 보이며 무균성 해리가 보이는 경우, 불량( p o o r )은 기계적인 실패, 감염, 기능 제
한을 동반한 통증이 있을 때로 정의하였다.
방사선학적 추시상 이식한 동종골과 숙주골 사이 의 해면골의 가교형성이 보일 때 골 결합( O s s e o u s
Fig 2. (A) A preoperative radiograph of a 63-years old male shows cup migration disrupting kohler's line with type III B acetabular defect. (B) A postoperative radiograph shows reconstruction with morselized allograft and strut femoral head allograft covered by an Antiprotrusio Cage (APC). ( C) A follow-up radiograph taken after 5 years shows a stable component and well united bone graft at the acetabulum.
A B C
Fig 1. (A) A preoperative radiograph of a 55-years old male shows loose cup with type III A acetabular defect. (B) A postoperative radiograph shows reconstruction with morselized allograft covered by an Antiprotrusio Cage (APC). (C) A follow-up radiograph taken after 5 years shows a stable component and well united bone graft at the acetabulum.
A B C
u n i o n )으로 판정하였으며 이식한 동종골 내의 골 밀도의 변화를 보일 때 재형성( i n c o r p o r a t i o n )이 라고 하였으며 골소주가 숙주골과 같은 방향으로 재 배치(reorientation) 되었을 때를 완전한 골유합이 라고 판정하였다2 , 2 0 ). 비구컵 주위의 방사선 투과성 선은 D e L e e와 C h a r n l e y3 )의 구역에서 관찰하여 폭 2 mm이상의 방사선 투과성 선을 의미가 있는 것으로 판정하였다. 비구컵의 전이 정도의 측정은 수술 직후와 최종 추시상 전후방 방사선상 고관절 회전 중심(골두의 중심)의 수직 이동 및 수평 이동 을 방사선 사진에서 관찰하였다2 3 ). 수직이동 거리는 양 tear drop의 최하단을 연결하는 선에서 고관절 의 회전 중심까지의 거리, 수평이동거리는 양 t e a r drop 을 연결하는 선의 중심에서 고관절의 회전 중심까지의 거리, 비구컵의 경사각을 측정하였다.
수평이동과 수직이동은 2 mm 이상시, 경사각의 변화는 5°이상시 의미 있는 것으로 하였다.
결 과
임상적 결과에서 Harris 고관절 점수를 이용하였 는데 평균 3 9 . 7점에서 평균 8 8 . 7점으로 향상되었
다. 임상적 및 방사선학적 결과는 Pellicci 등1 8 )의 분류를 이용하여. 우수(excellent) 1예(10%), 양 호(good) 7예(70%), 보통(fair) 1예(10%), 불 량(poor) 1예( 1 0 % )였다. 전례에서 평균 1 0개월 (최소 5개월, 최장 1 4개월)에 이식골과 숙주골 사 이에 골결합 소견을 보였으며, 평균 2 3개월(최소 1 6개월, 최장 2 8개월)에 이식골의 재형성소견을 보 였다. 골소주의 재배치는 평균 3 4개월(최소 2 8개 월, 최장 3 8개월)에 보였다. 술 후 합병증은 인공 고관절 탈구 1예, 이소성 골형성 1예 였으며 탈구 1예에 대해서는 도수 정복 후 외전 보조기를 착용시 켜서 외래로 관찰 중이고 이소성 골형성을 보인 1예 는 기능적 장애가 발생하지 않아 추시 관찰 중이다.
숙주골과 이식골 사이의 방사선 투과 지대는 1예, 비구컵 주위의 방사선 투과 지대는 1예에서 관찰되 었으나 각각 2 mm이내이었다. 비구컵 재치환술에 서 비구컵의 변화가 수평이동과 수직이동은 4 mm 이상시, 경사각의 변화는 5°이상시 방사선학적 실 패로 하였다. 의미 있는 비구컵의 위치 이동은 총 3예( 3 0 % )에서 발생하였는데, 2 mm의 수직이동 과 수평이동이 각각 2예, 1예씩 발생하였으며, 5°
이상 경사각 변화가 1예였다. 의미 있는 비구컵의
Table 1. Data of patients
HSS† Clinical & Cup
No. Age Sex F/U* Radiology Radioluscent
Migration Angle Complication (Months)
Preop Final result by line
(2 mm) change
pellicci (>5°)
1 63 M 68 39 75 good Zone 2,3 Med N H.O‡
2 63 F 66 24 73 poor Zone 1,2,3 Superolat Y Dislocation
3 58 F 72 26 93 good N N N N
4 47 M 64 49 94 good N N N N
5 43 M 68 37 94 good N N N N
6 53 M 62 41 90 good N N N N
7 40 M 74 44 91 good N N N N
8 55 M 69 43 94 excellent N N N N
9 63 M 72 44 91 good N N N N
10 58 F 65 50 92f air N Sup. N N
AV 54.3 68 39.7 88.7 2 3 1 2
*: Follow up, †: Harris hip score, ‡: Heterotropic ossification
위치이동이 있었던 3예에서 살펴보면 상부이동이 내측이동보다 비교적 많은 비율로 발생하였으며 총 1예에서 방사선학적 실패를 보였다(Table 1).
고 찰
인공 고관절 재치환술이 증가하면서 가장 큰 문제 는 골기질의 상실이다. 이 때 인공 삽입물을 적합한 위치에 설정하고 견고하게 고정하기 위하여 다양한 방법들이 사용되어 왔다. 그 중 하나인 동종골 이식 은 크기와 형태에 제약을 덜 받고, 골의 정상 구조 를 해치치 않으며, 환자에서 자가 이식골을 채취하 는 데서 오는 부담을 피할 수 있다는 장점이 있으 나, 장기 추시 시 보여지는 골흡수에 이은 이완과 비구컵의 전위, 전염성 질환의 이환, 면역 반응을 유발할 가능성과 함께 불유합 등의 합병증에 대한 극복 등이 해결과제로 남아있다2 1 ).
저자들의 경우 대퇴경부 골절 등의 질환에서 고관 절 전치환술(또는 반치환술)을 시행할 때 얻은 대퇴 골두 중 골질이 양호한 것을 3개월 이상 보관하여 사용하였으며 1 2개월 이상 경과한 것은 사용하지 않았다1 ).
Harris 등7 , 8 , 1 3 )은 구조적 골이식술 후 이완에 대 하여 초기에는 높은 골유합율과 함께 이완의 발생이 없는 것으로 보고하였으나, 장기적인 추시 결과 이 완율이 평균 4년 추시에서는 0 %에서 평균 6년 추 시에서 3 2 %로 증가하는 것을 관찰하였으며 이러한 후기 함몰은 시간의 흐름에 따른 재혈관화로 인한 이식골 내의 다공성의 증가가 원인이라 하였다2 , 5 , 9 , 1 0 -
1 2 , 1 4 ). 따라서, 저자들은 구조적 골이식술을 동반 시
행하는 경우는 Antiprotrusio Cage (APC)를 숙 주골에 단단히 고정하여 이식골을 향한 부하 분산을 시도하였다.
결 론
비구결손이 심한 환자의 인공 고관절 재치환술시 구조적 및 파쇄적 동종골 이식술 후 시멘트형 Antiprotrusio Cage (APC)을 숙주골에 단단히 고정하는 방법은 비교적 단기 추시결과이나 양호한
결과를 얻고 있었으므로 적절한 치료법 중의 하나로 생각된다.
그러나 향후 동종골과 숙주골과의 골유합과 동종 골의 함몰 여부, 내고정물의 고정정도에 대한 평가는 장기적인 추시가 반드시 필요할 것으로 사료된다.
참고문헌
01) American Association of Tissue Banks : Guidelines for the banking of musculoskeletal tis - sues. Am Assoc Tissue Banks Newsletter, 3: 2-32, 1979.
02) Berry DJ and Muller ME: Revision arthroplasty using an anti-protrusio cage for massive acetabu - lar bone deficiency. J Bone Joint Surg, 74-B: 711- 715, 1992.
03) DeLee JG and Charnley J: Radiological demar - cation of cemented sockets in total hip replace - ment. Clin Orthop, 121: 20-32, 1976.
04) Gross AE, Allen G and Lavoie G : R e v i s i o n arthroplasty using allograft bone. Instructional Course Lectures, Vol 42, Rosemont, IL, American Academy of Orthropaedic Surgeons: 363-380, 1993.
05) Gross AE, Garbuz D and Morsi ES: Acetabular allograft for restoration of bone stock in revision arthroplasty of hip. Instructional Course Lectures, Vol 45, Rosemont, IL, Americal Academy of Orthopaedic Surgeons: 135-142, 1996.
06) Han CD, Kang KW and Lee WS: A c e t a b u l a r revision with hemispherical porous coated pros - thesis. J of Korean Orthop Assoc, 34: 23-29, 1999.
07) Harris WH: Allografting in total hip arthroplasty:
In adults with severe acetabular deficiency includ - ing a surgical technique for bolting the graft to the ilium. Clin Orthop, 162: 150-164, 1982.
08) Harris WH, Crothers O and Oh I: Total hip replacement and femoral head bone grafting for severe acetabular deficiency in adults. J Bone Joint Surg, 59-A: 752-759, 1977.
09) Jasty M and Harris WH : Salvage total hip reconstruction in patients with major acetabular bone deficiency using structural femoral head
allografts. J Bone Joint Surg, 72-B: 63-67, 1990.
10) Kim YM, Kim HJ, Kim GH, Lee SM and Lee CH: Reconstruction of the acetabular bone defect with morselized bone grafts in acetabular cup revision screw fixed hemispherical cup vs. bipolar cup. J of Korean Orthop Assoc, 31: 519-528, 1996.
11) Knight JL, Fujji K, Atwater R and Grothaus L:
Bone-grafting for acetabular deficiency during primary and revision total hip arthroplasty. A radiographic and clinical analysis. J Arthroplasty, 8(4): 371-382, 1993.
12) Ko HS, Kim YY, Park JK, Moon HT, Han SJ and Kim DY: Revision total hip arthroplasty using allogenic chip bone grafts and cement in acetabular bone deficiencies -minimum Two year clinical and radiological analysis. J of Korean Orthop Assoc, 32: 984-992, 1997.
13) Kwong LM, Jasty M and Harris WH: High fail - ure rate of bulk femoral head allografts in total hip acetabular reconstructions at 10 years. J Arthroplasty, 8(4): 341-346, 1993.
14) Macewen W: Observation concerning transplan - tations on bone. Proc R Soc Lond 32: 232-247, 1881.
15) Mulroy RD and Harris WH: Failure of acetabu - lar autogenous grafts in total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg, 72-A:1536-1540, 1990.
16) Papagelopoulos PJ, Lewallen DG, Cabanela ME, McFarland EG and Wallrichs SL : Acetabular reconstruction using bipolar endopros - thesis and bone grafting in patients with severe bone deficiency. Clin Orthop, 314: 170-184, 1995.
17) Paprosky WG, Bradford MS and Jablonsky W S: Acetabular reconstruction with massive acetabular allografts. Instructional Course Lectures. Vol 45, Rosemont, IL, Americal Academy of Orthopaedic Surgeons: 149-159,
1996.
18) Pellicci PM, Wilson PD, Sledge CB, Salvati EA, Ranawart CS and Poss, Robert: Revision total hip arthroplasty. Clin Orthop, 170: 34-41, 1982.
19) Rosson J and Schatzker J: The use of reinforce - ment rings to reconstruct deficient acetabula. J Bone Joint Surg, 74-B: 716-720, 1992.
20) Sutherland CJ, Wild AH, Borden LS and Marks KE: A ten year follow-up of one hundred consecutive Muller curved stem total hip replace - ment arthroplasties. J Bone Joint Surg, 64-A: 970- 982, 1982.
21) Tomford WW, Thongphasuk J, Mankin HJ and Ferraro MJ: Frozen musculoskelectal allo - grafts. J Bone Joint Surg, 72-A: 1137-1143, 1990.
22) Trancik TM, Stulberg BN, Wilde AH and Feiglin DH : Allograft reconstruction of the acetabulum during revision total hip arthroplasty.
J Bone Joint Surg, 68-A: 527-533, 1986.
23) Wilson MG, Nikpoor N, Aliabadi P, Poss R and Weissman BN: The fate of acetabular allografts after bipolar revision arthroplasty of the hip. J Bone Joint Surg, 71-A: 1469-1479, 1989.
24) Y o d e r S A , B r a n d R A , P e d e r s o n D R a n d Oayzorman TW: Total hip acetabular component position affects component loosening rates. Clin Orthop, 228: 79-87, 1988.
25) Yoon TR, Rowe SM, Kim BS and Lee JJ : Acetabular reconstruction using acetabular roof reinforcement ring. J of Korean Orthop Assoc, 35:
461-466, 2000.
26) Young SK, Dorr LD, Kaufman RL and Gruen T A: Factors related to failure of structural bone grafts in acetabular reconstruction of total hip arthroplasty. J Arthroplasty, 6: S73-S82, 1991.
27) Zmolek JC and Dorr LD: Revision total hip a r t h r o p l a s t y . T h e u s e o f s o l i d a l l o g r a f t . J Arthroplasty, 8(4): 361-370, 1993.
