무시멘트 인공고관절의 스템 디자인
이 중 명
국립의료원 정형외과
서 론
과거 4 0 ~ 5 0년간 정상에 가깝고 통증이 없는 인공 관절을 위하여 많은 노력을 해왔다. 1900년대초반부 터 시작된 초기 디자인은 무시멘트형으로 시작하였 으며 대퇴 골수강내 인공관절을 고정하기 위하여 많 은 시도가 있었으나, 효과적이지 못하였다. 1958년 C h a r n l e y경에 의하여 대퇴부 스템의 고정에 골시멘 트가 사용된 이후 시멘트형이 보편적으로 사용 되었 으며, 비로소 골수강내에 인공관절을 효과적으로 고 정할 수 있었다. 그러나, 1980년대에 들어서면서 시 멘트형 인공 고관절이 특히, 젊은 활동적인 환자에 있어서 osteolysis 및 심한 해리로 문제가 되면서 이 것을 해결할 방안으로 무시멘트형 인공고관절이 각 광을 받기 시작하였다.
무시멘트형 인공고관절을 디자인 하는데 있어서 역학적 및 생물학적인 문제들을 극복하여야 한다.
첫째로, 대퇴 골수강내에 인공관절을 안정화 시켜야 한다는 점이다. 이것은 수술 직후 안정되게 고정이 되어야 하고, 장기적으로는 인공관절 표면에 뼈가 자라는 과정으로 장기적인 안정성을 얻어야 된다.
둘째로, 인공관절의 디자인은 안정된 기능적인 관절 운동을 얻을 수 있어야 한다. 셋째로, 인공관절은 장 기적으로 사용해야 하기 때문에 여기서 생성되는 마 모편 등에 의한 생물학적 반응이 최소화 되도록 디
자인되어야 한다.
초기 무시멘트형 고관절은 대퇴통증 ( t h i g h pain), 골용해( o s t e o l y s i s )등 새로운 문제들이 제기 되면서 계속 발전을 하게 되었다. 수많은 디자인들 이 나왔다 사라짐을 반복하면서 많은 지식이 축적되 어 현재의 무시멘트 인공고관절의 상태가 되었으며 아직도 문제점을 가지고 있지만, 현재 상태에서 고 관절의 디자인의 여러 종류 및 각 디자인의 장점, 단 점, 임상결과 등을 보여주려고 한다.
무시멘트 고관절의 기능을 하려면, 첫째로, 좋은 디자인 둘째로, 좋은 표면처리 셋째로, 관절면을 포함 한 재질 그 외에 여러 가지 요소가 작용한다. 그러나 여기서는 디자인에 관한 부분만을 언급하려 한다.
연구 대상
1. 정상 골수강의 해부학적 형태
골수강내의 형태는 사람마다 많은 형태학적인 차 이를 보이며 이것에 대한 많은 연구들이 있었다. 골 수강내에 형태를 나타내기 위해서 몇 개의 치수 ( d i m e n s i o n )들과 비율(ratio, index) 등이 제시되 었다. 그중 하나인 Noble 등1 6 , 1 7 )에 의한 분류로 canal flare index는 소전자부 중심에서 상방 2 0 m m와 협부( i s t h m u s )의 비율로 정상적으로 3 . 0 에서 4.7 정도가 나오며 4.7 이상인 c h a m p a g n e
※ 통신저자 : 이 중 명
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f l u t e와 3.0 이하인 stove pipe 형태 그리고, 나머 지 8 0 %에 해당하는 정상 골수강으로 나누어진다.
골수강은 단면으로 보면 근위부는 다양한 형태를 이 루나 원위부로 갈수록 원에 가까워지나, 실제로는 전후면이 약간 긴 타원의 형태를 가지고 있다. 또 골 수강은 시상면(sagittal plane)으로 이 중 c u r v e를 갖는데 첫 번째 c u r v e는 전염각( anteversion )된 근위 부분이 다시 원위부로 이행하면서 전방 굴곡 (anterior bowing)으로 되어있다. 이 형태는 성별, 민족, 키, 연령에 따라 차이가 있다. 이렇게 다양한 형태와 크기의 골수강을 채워 최대의 접촉을 얻는 것은 쉽지가 않으며, 대게 9개 내지 1 2개 정도의 인 공관절 s i z e를 필요로 한다.
2. 인공 고관절 고정의 안정성에 영향을 주는 인자
인공관절과 골수 강 사이에서는 상대적인 움직임을 가지고 있기 때문에 정상 생리학적인 하중이 가해졌 을 때 이 부위에서 일어나는 미세 움직임( m i c r o m o- tion) 과 전이( m i g r a t i o n )는 세가지 평면으로 일어 나는데 1) varus - valgus , 2) AP toggling , 3) rotation 4) subsidence 인공관절과 뼈사이에서 일 어나는 미세 움직임은 0~50 micron 정도로 50~100 micron 이상으로 증가하면 인공 관절의 표 면에서 섬유성 조직이 형성되어 장기적으로는 문제를 일으킨다. 인공고관절의 골수강내 고정 형태는 네가 지 유형으로 나타낼 수 있다. 첫째로, 대퇴 골수강내 를 최대한도로 채워 골수강 표면과 인공관절 사이의 접촉을 최대로 얻으려는 ‘fit & fill’ 개념으로 근위 부에 최대한도로 골간단부고정(metaphyseal fixa- t i o n )을 얻고 원위부도 가능하면 채워 고정을 얻으려 는 개념, 둘째로 대퇴간부( d i a p h y s i s )의 강한 골피 질에 고정을 위한 원위부 고정형태(distal disphy- seal fixation ), 셋째로 대퇴근위부의 고정만 하고 원위부는 점차 작아져 고정이 안되게 하는 t a p e r e d 디자인, 넷째로 근위부 고정만을 하나, 최초고정을 얻기 위하여 설상( w e d g e )형태의 고정( t a p e r e d wedge fixation)으로 나눌 수 있다. 이외에도 이 디자인들의 복합적인 개념을 사용한 인공관절들이 있 으나 일부에서는 같이 공존할 수 없는 개념을 복합한 약간 잘못된 디자인도 발견할 수가 있다.
① 골수강내 인공 고관절의 적합성( f i t )
인공관절과 골수강 사이에 미세움직임( m i c r o m o- t i o n )을 줄이는 첫 번째 개념이 적합성( f i t )이며 이 것은 인공관절과 대퇴골수강의 기하학적인 상관관계 를 의미한다. 적합성의 정도는 인공관절과의 접촉성 을 의미하며 어떤 인공관절도 골수 강을 다 채울 수 는 없다. 실험적 연구에 의하면 대게 골수강의 표면 의 70% 정도는 1 mm 이상의 간격을 갖게 된다.
diaphyseal fixation 형태의 인공관절에 있어서, 원 위부에서 1~3 cm 내측 외측 방향으로 직접 접촉이 일어난다. 그러나, 전 후 방향으로는 골수강의 단면 이 타원형으로 생겼기 때문에 접촉이 일어나지 않게 된다. 즉, 평균적으로 전후 방향이 내외측 방향보다.
4 mm 정도 크기 때문에 일어나는 현상이다. fit
&fill 개념의 근위부 고정에서도 내측 소전자부 부위 에서는 내측 접촉이 주로 일어나며 인공관절 중간부 위 에서는 전후면 및 외측 접촉이 일어나고 근위부에 서는 피질골보다 해면골 접촉이 주로 일어난다. 이 접촉에 관련된 몇 가지 인자는 1) implant의 디자 인, 2) 대퇴골수강의 정상해부학을 재생할 수 있는 정도, 3) 골수강의 해부학적인 생김새 등이다.
② R a s p i n g
인공 고관절시 다양한 형태의 골수강을 최대한도 로 정해진 s i z e의 인공고관절에 맞추기 위하여, 골수 강을 깍아내는 ‘r a s p ( b r o a c h )’이라는 기구를 사용한 다. 만약에 b r o a c h가 인공관절과 정확하게 같은 s i z e라면, rasping 과정에서 간격이 생기고, 이것을 줄이기 위하여 두가지 방법이 제안되었는데, 첫째는 broach 보다 실 인공관절이 약간 크게 디자인 하는 것이고, 둘째로는 로봇을 이용한 수술로 이 간격을 최소화하는 방법이다.
③ Stem design에 관련된 인자
예후와 관련된 스템의 여러 디자인의 인자는 s t e m size, cross-section shape, anterior bowing의 여 부 등이 있다.
인공관절과 뼈의 적합성( f i t )을 위하여 f e m o r a l neck osteotomy level에서 골수강 내측과 인공관절 과의 접촉은 회전 미세 움직임(rotational micro-
m o t i o n )에 중요한 역할을 한다. 예를 들면 o s t e o t o- my level을 10 mm를 올리면, 미세 움직임이 4 5 % 감소한다. 또, fit and fill 개념에 의해서 근위부와 원위부를 동시에 제대로 채우려는 노력을 하여도 실 제에서는 불가능하다. 근위부에서 간격이 0.5 mm 가 되면, 미세움직임은 1 0 0배로 늘어난다. diaphy- seal fixation을 하려는 인공관절에서 원래 골피질의 2 5 %는 깍아내야만 단단한 고정을 얻을 수 있다고 한다. 이렇게 근위부와 원위부를 동시에 채우기가 힘 든 이유로 modular 디자인이 생겨 근위부와 원위부 를 각각 채우려는 시도를 하는 인공관절도 있다.
그 외에 다공성 피복(porous coating)영역의 분 포나 근위부의 형태등이 골수강 표면과의 고정에 영 향을 미친다.
③-1 Straight vs Anatomic
원래 해부학적으로 근위부는 sagittal plane에서 double curvature를 가진 anterior bowing을 가 지고 있으며, 이 b o w i n g의 정도가 사람마다 차이가 있다. 따라서 a n a t o m i c이라는 것은 b o w i n g을 가 지는 s t e m을 말하나, 이 b o w i n g의 정도가 틀리다 면, 해부학적인 골수강내에 s t e m을 맞추기가 더욱 힘들게 된다. 이런 쪽으로는 anatomic design이 m i c r o m o t i o n이 더욱 적다는 보고가 있었으나, 원위부에서 c a n al 의 s i z e를 맞추기는 힘들어 진 다. 따라서 anatomic design은 straight stem 보 다는 근위부에서는 더 많은 c o n t a c t를 얻을 수 있 고, torsion에도 강할 수 있으나, 원위부에서는 straight stem 보다 골수강을 완전히 채우는 크기 를 사용하기가 힘들게 된다.
③-2 Collar
스템의 c o l l a r는 근위부 후내방부 골피질을 자극함 으로서 stress shielding을 막을 수 있는 좋은 디자 인이라는 견해도 있으나 시간이 지나면, 골피질의 흡수가 일어나 collar 부분과 골피질과 직접 접촉 상 태를 유지 하는 것은 힘들다. 따라서 골피질의 흡수 나 미세 움직임( m i c r o m o t i o n )을 줄이는 것은 힘들 어 보인다. 대퇴 스템의 c o l l a r는 normal strain의 3 0 ~ 4 0 %의 s t r a i n을 전달하는 역할을 하여 l o a d d i s t r i b u t i o n형태를 향상시킬 수 있고 근위부 후내
방부 골피질을 자극함으로서 응력방패( s t r e s s s h i e l d i n g )을 막을 수 있고 또한 침강을 막고 a x i a l l o a d를 증가시키는 효과가 있다. 그러나 원위부에서 고정력이 없는 경우에는 lateral toggling의 효과로 역효과를 줄 수 있고 어떤 경우에는 p r e s s - f i t을 방 해할 소지도 있다.
③-3 Fit & fill 개념
이는 시멘트가 골수강을 채워 고정되듯이 골시멘 트를 사용하지 않지만, 표면에 골내성장이 되는 상 태에서 가능하면, 원래의 골수강과 같은 크기즉 최 대한으로 골수강을 채우려는 개념이다.
이 경우 스템의 근위부는 다양한 형태를 가질 수 있으나, 원위부는 원통형태를 취하게 된다.
그러나, 이렇게 골수강을 채우려면, 스템의 크기 가 커져야 하고, 스템이 더욱 stiff 해지고, 원래 의 뼈의 e l a s t i c i t y와 차이가 많이 나게 된다. 이 경우 뼈가 자란다 하더라도 심한 stress shielding의 현 상이 예상된다.
여기에서 더 나아가 수술전에 시행한 C T를 기초 로 한 주문생산(custom made) prostheses가 이 범주에 들어 가는데 변형이 심한 경우에는 도움이 되나 보통의 경우에서는 필요성을 인정하는 사람은 드물다. 이렇게 하여도 크게 결과가 좋지 못한 것은 C T가 오차가 있을 수 있고 제작된 근위부가 상당히 큰 대퇴 스템이 좁은 대퇴경부단면을 통해 들어갈 수 없기 때문에 custom made라기보다는 best fit i m p l a n t라고 하는 편이 낫다고 하였다. 그 외에도 표면 처리를 할 수 없기 때문에 장기적으로 해리를 가져올 수 있고 여유가 없고 둘째, 한가지 r a s p으로 만 r a s p i n g하게 되어있어 골수강을 준비하기에 어려 움이 있고 셋째, 가격이 너무 비싸고 넷째, 대퇴 근 위부가 채워지려면 많은 양의 골을 제거하고 탄성계 수가 높은 금속으로 채워짐으로서 정상적인 s t r e s s p a t t e r n을 유지할 수 없다는 것이 문제점으로 지적 이 되었다.
③-4 Diaphyseal fixation 디자인
Distal stem fit은 근위부의 해부학은 사람마다 많은 차이가 있기 때문에 원위부의 고정 및 이 부위 에서의 골형성만이 확실한 고정을 이룰 수 있다는
개념으로 대표적인 디자인은 A M L ( A n a t o m i c Medullary Locking,Depuy)6 , 7 , 8 )로 스템 전체의 미 세 움직임을 줄일 수 있고 특히 lateral toggling에 견디는 역할을 할 수 있으나 proximal femur의 l o a d가 적게 가므로 심한 응력방패 현상을 많이 유 발할 수 있다. 그 외에도 대퇴통증의 원인이 될 수도 있다. 대퇴골 골수강은 측면에서 보면 d o u b l e c u r v e d된 구조이고 전면에서는 t a p e r e d된 구조이 기 때문에 골수강만 채운다면 anatomical shaped s t e m이 침강 및 torsion force에도 잘 견디겠으나 골수강을 충분히 채운다는 것이 다양한 골수강의 모 양 상 힘들기 때문에 3점 고정을 강조하는 s t r a i g h t s t e m이 개발되었으며 둘 사이에는 장단점이 있다.
③-5 Press-fit 디자인, Tapered wedge 디자인 P r e s s - f i t이란 물리적 성질이 틀린 두 물질이 표 면의 압박에 의하여, 결합이 된 상태를 말하며, 일부 에서는 P r e s s - f i t이란 porous coating의 대비되는 용어로 c o a t i n g이 없는 디자인을 의미하는 것으로 사용되나 이것은 전혀 잘못된 것이다. Press-fit 스 템은 형태를 의미하는 것으로 장기적으로 좋은 결과 를 얻기 위해서는 반드시 표면의 골성장을 필요로 한다.
이 디자인은 대개 단면이 사각에 가까운 t a p e r e d wedge 디자인 형태를 취하는 경우가 많다. 앞에 언 급한바와 같이 정상인의 대퇴골의 근위부와 근위 간 부 사이는 사람의 나이, 성별 및 개인에 따라 모양이 조금씩 다를 수 있는데, 대퇴 부품의 생역학적인 역 활 및 이에 따른 대퇴골의 adaptive change는 대 퇴골의 모양뿐 아니라, 스템의 geometrical design, 탄성계수, 고정방법 등에 관련이 되며 단기 및 장기 적인 내구성을 결정하게 된다. 그리고 스템의 장기 적인 성공을 결정하는 데는 정상에 가까운 s t r a i n p a t t e r n을 유지하여야 한다.
Press-fit stem은 일명 interference fit stem 이라고도 하며 modular femoral head에 사용되는 morse taper와 같은 원리이다. 전형적으로 c o l l a r 가 없는 대퇴스템이 체중부하시 대퇴골에 s u r f a c e to surface contact로 self locking이 되어 고정력 을 유지하게 된다. 그러나 뼈와 금속의 탄성계수의 차이와 straight, smooth한 스템 표면 때문에 잘못
하면 계속 침강( s u b s i d e n c e )할 소지가 있다. 그러 나 대퇴골 골수강이 측면에서 보면 double curved 된 구조이고 전면에서는 t a p e r e d된 구조이기 때문 에 적당한 모양과 크기의 대퇴 스템을 사용하면 두 표면 사이에 아주 작은 침강이 있으나 shear stress 가 평형을 이루면서 고정력을 얻게 되는 것이다.
H u i k e s등1 3 ) 은 이차원적인 유한요소분석모델 (finite element model)에서 다음과 같은 것을 제 시하였다.
1. press fit stem의 i n t e r f a c e에 가해지는 s t r e s s는 스템의 r i g i d i t y보다도 g e o m e t r i c a l s h a p e에 많은 영향을 받는다 .
2. titanium이 cobalt chrome 합금에 비해서 더 양호한 결과를 보여준다.
3. non-bonded press fit stem에서 응력 방패 는 대퇴거 부위에서만 일어나고 스템 중간부위에서 는 많은 스트레스가 걸리게 된다.
4. 골간단( m e t a p h y s i s )부위와 골간( d i a p h y s i s ) 부위는 일관된 구조가 아니기 때문에 점차적인 stress pattern을 보이지는 않는다.
안정성을 얻고 미세움직임을 줄이는 방법은 가능 하면 fill & fit가 되어야 하나 대퇴골의 다양한 모 양에 정확하게 맞추는 것은 불가능하다. 만약에 스 템이 under size가 되는 경우에는 m i c r o m o t i o n이 2 0 0마이크론 이상이고 v e r t i c a l뿐 아니라 r o t a t i o n- al motion에 의해서 전이가 일어나며 많은 침강이 우려되므로 피해야 되겠으나 over size가 되는 경우 에도 골절등의 우려가 있으므로 정확한 s i z e의 선택 이 필수적이다.
체중부하시 tapered angle이 클수록 l o c k - e d g e a c t i o n이 적어지므로, collar가 없는 스템에서는 특 히 대퇴골의 생긴 모양에 따라 최대한 t a p e r e d a n g l e이 크게 d e s i g n하는 것이 좋다. 고정력을 더 얻기위해서 long stem을 사용하려는 시도도 있으나 실제로 추가적인 고정력을 얻기는 힘들고 스템 t i p 에서 더 많은 m o t i o n이 일어나게 된다. 대표적인 디자인으로는 CLS(Cementless Spotorno,Sulzer m e d i c a )2 3 , 2 4 )나 Z w e y m u l l e r - A l l o c l a s s i c ( S u l z e r m e d i c a )2 6 )등을 들 수 있으며, 이들 인공관절은 Corundum blasting의 표면으로 전체에 골성장을 기대할 수 있다. 저자도 1 0년이상의 CLS 스템사용
으로 골성장성 및 낮은 대퇴통증, 낮은 o s t e o l y s i s등 을 경험할 수 있었다1 5 ). CLS 스템의 경우에는 정상 대퇴골의 anterior bowing때문에 스템 t i p이 후방 피질골에 접촉을 하고 여기서 골성장이 잘 일어나며 스템 원위부가 점차로 tapered 되어서 응력 방패현 상이 적게 일어나는 것으로 생각된다1 5 )
③-6 Tapered 디자인
Fit & fill 개념으로 근위부를 채우고 원위부까지 를 채운 경우에는 많은 응력방패 현상 및 대퇴통증 이 예상되기 때문에 근위부만 최대로 채우고 골성장 표면을 만들고 원위부에서는 tapered 되어 고정이 안 되도록하는 디자인이 나와 있으며, 대표적인 디 자인으로는 Mallory head prosthesis(Biomet)3 ) 및 조금 변형된 각 형태의 T a p e r l o c ( B i o m e t )2 0 )등을 들 수 있다.
④ 골수강의 형태
3. 정상 관절의 생역학의 회복
인공관절의 목적상 정상 관절의 기능 특히, 고관 절 주위의 근육을 효과적으로 사용하여 통증 없고 파행을 안하며 장기적으로 인공관절을 오래 사용하 기 위하여 정상관절의 생역학을 최대한 회복하는 것 이 중요하다. 대전자부에는 외전근이 부착되어 있으 며, 소전자부에는 굴곡근이 부착되어 있고, 이 외에 도 여러 근육들이 조화를 이루면서 평형을 이루고 있다. offset이라는 것은 대퇴부의 축과 대퇴골두의 중심 사이의 직선거리를 말하며, 경간각( n e c k - shaft angle)은 경부가 대퇴부의 축과 이루는 각도 로, 중요한 의미를 갖는다. 만약 o f f s e t이 줄어들면 관절운동이 제한, 탈구의 가능성 및 근육의 비효과 성에 의한 파행 등이 생길 수 있다. offset은 대개 40~50 mm 정도로 되어 있다. 또 전염각( a n t e v- e r s i o n )은 중심축의 전이를 의미하며, 정상의 범위 를 너무 벗어나면 불안정한 관절이 될 수 있다. 또, 경간각은 대부분의 인공관절은 1 3 5도( 1 2 5 ~ 1 4 5 )로 되어 있고, 원래의 고관절이 외반, 내반이 되어 있는 경우에 정해진 인공관절의 경간각으로 수술전 정상 관절의 생역학을 재건하는 것은 쉽지 않으며, 인공
관절 선택에 있어 고려할 점의 하나이다.
4. 인공관절에 의한 대퇴골의 반응
① 응력 방패(stress shielding)
응력 방패란 어느 정도의 탄력을 가진 대퇴골에 단단한 금속으로 된 인공관절이 들어가 연결이 됨으 로서 대퇴 근위부의 기능이 점차 없어져 흡수되는 현상으로 이는 인공관절의 물질적 특성, 인공관절 디자인, 크기, 피복(porous coating) 영역 등과 절 대적으로 관련이 있으며, 고령 등 환자와 관련된 인 자들도 관련이 된다.
② O s t e o l y s i s
결 과
앞에서언급한 여러 인공고관절의 장기 추시 결과 에 대해서 여러 논문들이 발표되었다. 논문따라 결 과에 많은 차이를 보이나 대표적인 추시결과에 대해 알아보면,
1. Fit and Fill 개념에 의한 디자인
H a r r i s - G a l a n t e4 ) 인공관절은 초기의 디자인 이 지만, Harris에 의한 1 0년이상 추시에서 1 9 %의 인 공관절이 재수술을 시행하였고, 그중 대부분은 골용 해( o s t e o l y s i s )로 재수술을 하였으며, 나머지중에 1 1 %가 해리를 보여 상당히 안좋은 결과를 보고 하 였다. 또 K a w a m u r a등1 4 )은초기디자인인 P C A( P o r o u s Coated Anatomic, Howmedica) 인공고관절의 1 0 ~ 1 4년 추시에서 9 2 %의 비교적 양호한 생존률을 보였지만, 22%의 대퇴통증을 보고하였다. 시간이 감에 따라 골용해와 대퇴부 동통의 문제가 있다고 보고하였다. Xenos등2 9 )은 같은 PCA 10년 추시결 과에서 5 %의 대퇴부 재수술 및 1 2 %의 대퇴통증을 보고하였다.
2. Diaphyseal fixation 개념에 의한 디자인 E n g h등6 )은 AML(Anatomic Medullary
Locking, Depuy) 인공관절을 사용한 1 2 ~ 1 8년(평 균 1 3 . 9년) 추시에서 1 8 %의 재수술을 보고하였으 나, 39예 재수술중에서는 대퇴스템의 재수술은 4예 만 이었고, 생존인공관절중 3 %의 대퇴스템의 해리 를 보고하였다.
3. Tapered 디자인
Bourne 등3 )은 Mallory Head(Biomet) 인공관 절의 1 0 ~ 1 3년 추시에서 1 0 %의 재수술 그러나, 대 퇴스템은 해리에 의한 재수술이 1예도 없었으며, 생 존 대퇴스템 중에서도 해리소견은 1예도 없다고 보 고하였다. 특히 대퇴통증은 1 %에서만 중증도 이상 의 통증을 보였다고 보고하고 있다. Purtill 등1 9 )은 Taperloc(Biomet) 및 T r i l o c k ( B i o m e t )의 1 5년 보고에서 T r i l o c k은 1 2 %의 대퇴부 재수술, T a p e r l o c은 1예만의 재수술을 보고하여 아주 높은 생존율을 보고하였고, 특히 4 %의 극히 낮은 대퇴통 증 및 골용해는 없는 것으로 보고하여 이 디자인의 우수성을 보고 하였다.
4. Tapered wedge 디자인
Schramm 등2 3 )은 CLS(Cementless Spotorno, Sulzer medica)의 1 0년이상 추시결과에서 재수술 이 1예도 없고, 95%에서 bone ingrowth를 보였다 고 보고하였다. Siebold 등도 같은 C L S인공관절의 1 0년이상 추시결과에서 2 %의 낮은 재수술율을 보고 하였다. Delaunay 등5 )은 Z w e y m u l l e r - A l l o c l a s s i c( Sulzer medica )의 1 0년 이상 추시에서 대퇴스템 의 9 9 . 1 %의 생존율을 보고하였다. 저자는 대퇴골두 무혈성괴사에 사용한 CLS 스템의 5 ~ 9년 추시에서 재수술은 일례도 없었고, 79%의 골 내성장을 보고 한 바 있다1 5 ).
결 론
무시멘트 인공고관절은 재료와 가공 기술 등의 발 전과 함께 많은 개념의 발전을 가지고 왔다. 현재 쓰 여지고 있는 인공고관절의 이론적 배경 및 결과에 대해서 충분한 이해가 필요하고 이것을 바탕으로 적
당한 인공관절을 선택하여 좋은 결과를 얻을 수 있 고 원래 인공고관절이 지향하는 목적을 이룰 수 있 으며, 발전하는 과학에 따라 새로운 개념의 인공관 절을 개발할 수 있을 것이다.
REFERENCES
01) Amstutz HC, Campbell P, Kossovsky N, et al : Mechanism and clinical significance of wear debris- induced osteolysis. Clin Orthop: 276:7-18: 1992 02) Bobyn JD, Classman AH, Goto H, et al : T h e
effect of stem stiffness on femoral bone resorption after canine porous-coated total hip arthroplasty.
Clin Orthop: 261: 196-213: 1990.
03) Bourne RB, Rorabeck CH, Patterson JJ, Guerin J : Tapered titanium cementless total hip replacem e n t s : a 10-to 13 year followup study.: ClinO r t h o p : 3 9 3 : 1 1 2 - 1 2 0 : 2 0 0 1
04) Clohisy JC, Harris WH : The Harris-Galante uncemented femoral component in primary total hip replacement at 10 years: J Arthroplasty: 14(8):
915-917: 1999
05) Delaunay C, Kapandji AI : Survival analysis of cementless grit-blasted titanium total hip arthroplas - ties :J Bone Joint Surg: 83(3): 408-413: Apr 2002 06) Engh CA Jr, Claus AM, Hopper RH Jr, Engh
CA. : Long-term rewulting the anatomic medullary locking hip prosthesis: Clin Orthop: 393: 137-147:
Dec 2001
07) Engh CA, Bobyn JD : The influence of stem size and extent of porous coating on femoral bone resorption after primary cementless hip arthroplas - ty. : Clin Orthop: 231: 7-28: 1988.
08) Engh CA, McGovern TF, Engh CA Jr, et al : Clinical experience with the anatomic medullary locking(AML) prosthesis for primary total hip replacement. Biological, Material, and Mechanical Considerations of Joint Replacement. New York, NY, Raven Press, 167-184, 1993c) Capello WN:
Technical aspect of cementless total hip arthroplas - ty. Clin Orthop: 261: 102-106: 1990.
09) Friedman RJ, Black J, Galante JO, et al : C u r r e n t concepts in orthopaedic biomaterial and implant fixa - tion. J Bone Joint Surg, 75-A: 1086-1109, 1993.
10) Galante JP, Lemons J, Spector M, et al : The bio - logic effects of implant materials. J Orthop Res: 9:
760-775: 1991.
11) Geesink RG : Osteoconductive coatings for total joint arthroplasty: Clin Orthop: 395: 53-65: 2002 12) Hungerford DS, Hedley A, Habermann E, et al :
Total hip Arthroplasty. A New Approach.
Baltimore, MD, University Park Press, 1984.
13) Huikes R : Some fundamental aspects of human joint replacement: analyses of stresses and heat conduction in bone-prosthesis structures, Acta Orthop Scand: 185:109,1980.
14) Kawamura H, Dunbar MJ, Murray P, Bourne RB, Rorabeck CH. : The porous coated anatomic total hip replacement. A ten to fourteen-year follow- up study of a cementless total hip arthroplasty: J.
Bone Joint Surg Am 83-A(9): 1333-1338: 2001 15) Lee J-M, Cho D-Y, Hwang J-K, Lee J-B : 5 to 9
year results of uncemented total hip arthroplasty using Cementless Spotorno(CLS) Stem in young patients with osteonecrosis: J. Korean Hip Soc: Vol 8 No 2: 130-139: 1996
16) Noble PC, Alexander JW, Lindahl LJ, et al : The anatomic basis of femoral component design. Clin Orthop. 235: 148-165, .1988.
17) Noble PC, Kamaric E, Alexander JW : D i s t a l stem centralization critically affects the acute fixa - tion of cementless femoral stems. Orthop Trans: 13:
383: 1989.
18) Poss R, Walker P, Spector M, et al : Strategies for improving fixation of femoral components in total hip arthroplasty. Clin Orthop: 235: 181-194: 1988.
19) Purtill JJ, Rothman RH, Hozack WJ, Sharkey P F : Total hip arthroplasty using two different cementles tapered stems : Clin Orthop: 393: 121- 127: Feb 2002
20) Purtill JJ,Rothman RH, Hozack WJ, Sharkey P F . : Total hip athroplasty using two different cementless tapered stems.: Clin Orthop:393:121- 127: Dec 2001
21) Schmalzried TP, Jasty M, Harris KW : Peripro-
s t h e t i c b o n e l o s s i n t o t a l h i p a r t h r o p l a s t y : Polyethylene wear debris and the concept of the effective joint space. J Bone Joint Surg: 74A: 849- 863: 1991
22) Schneider E, Kinast C, Eulenberger J, et al : A comparative study of the initial stability of cementless hip prosthesis. : Clin Orthop: 248: 200-209: 1989 23) Schramm M, Keck F, Hohmann D, Pitto RP. :
Total hip arthroplasty using an uncemented femoral component with taper design: outcome at 10-year follow-up: Arch Orthop Trauma Surg: 120(7-8):
407-412: 2000
24) Siebold R, Scheller G, Schreiner U, Jani L : Long-term results with the cement-free Spotorno CLS shaft: Orthopade: 30(5): 317-322: 2001 25) Summer DR, Turner TM, Urban RM, et al :
Remodeling and ingrowth of bone at two years in a canine cementless total hip-arthroplasty model. :J Bone Joint Surg: 74A: 239-250: 1992.
26) Weissinger M, Helmreich C : Long-term results with Zweymuller cement-free Alloclassic stem: Z Orthop Ihre Grenzgeb: 139(3): 200-205: 2001.
27) Whiteside LA, Easley JC : The effect of collar and distal stem fixation on micromotion femoral stem in uncemented total hip arthroplasty. Clin Orthop:239:
145-153: 1989
28) Willert HG, Buchhorn GH : Particle disease due to wear of ultrahigh molecular weight polyethylene : Findings from retrieval studies, in Morrey BF(ed):
Biological, Material, and Mechanical Considera- tions of Joint Replacement. New York, NY, Raven Press, : 87-102: 1993.
29) Xenos JS, Callaghan JJ, Heekin RD, et el : The porous-coated anatomic total hip prosthesis, insert - ed withour cement: A prospective study with a mini - mum of ten years of followup. J Bone Joint Surg:
81A: 74-82: 1999.
