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감염성 불유합의 치료 전략

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감염성 불유합의 치료 전략

오형근

인제대학교 의과대학 일산백병원 정형외과학교실

Treatment Strategy of Infected Nonunion

Hyoung-Keun Oh, M.D.

Department of Orthopaedic Surgery, Ilsan Paik Hospital, Inje University College of Medicine, Goyang, Korea

Correspondence to:

Hyoung-Keun Oh, M.D.

Department of Orthopaedic Surgery, Inje University Ilsan Paik Hospital, 170 Juhwa-ro, Ilsanseo-gu, Goyang 10380, Korea

Tel: +82-31-910-7968 Fax: +82-31-910-7967 E-mail: osd11@paik.ac.kr Financial support: None.

Conflict of interests: None.

The management of infected nonunion is based on a detailed evaluation of patients, the involved bone and soft tissues, stability of fixation, and type of bacterial pathogens. Preoperative surgical planning and strategies for each step is mandatory for the successful treatment of infected nonunion. The radical de- bridement of infected tissues, including the unstable implant, is one of the most important procedures.

Adequate soft tissue coverage should be considered for the appropriate management of infection; a reconstructive procedure and stable skeletal stabilization by internal or external fixation is also necessary later. A restoration of bone defects and bony union can be accomplished with bone grafting, distrac- tion osteogenesis, vascularized fibular grafting, and induced membrane technique.

Key Words: Long bones, Nonunion, Infection, Surgical treatment

Copyright © 2017 The Korean Fracture Society. All rights reserved.

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

서 론

감염성 불유합은 수상 후 6-8개월 후까지 골유합이 되지 않고 불유합 부위에 감염이 동반된 것으로 정의할 수 있다.1,2) 경골은 감염성 불유합 및 외상 후 만성 골수염이 가장 호발 하는 부위로 손상의 정도에 따라 차이가 있을 수 있지만 개방 성 경골 골절의 약 10% 정도에서 외상 후 감염의 빈도가 보 고되고 있다.3) 또한 폐쇄성 골절의 수술로 골절의 정복 및 내 고정 과정에서 골절 부위 및 주위 조직이 오염이 되거나 수술 후 경과 중 혈행성 골수염 등에 의해 발생할 수도 있다.4)

감염성 불유합의 치료는 일차적으로 감염의 제거와 동시 에 골유합을 얻어야 하는 매우 어려운 과정으로 장기간의 치 료와 수차례의 수술이 요구되어 환자뿐 아니라 치료하는 의 사에게도 많은 부담이 되고 있다. 또한 감염의 완치 및 골유

합 후에도 골절부의 변형, 하지 부동, 인접 관절의 구측 등이 합병증으로 발생할 수 있어 적절한 사지 기능의 회복을 얻기 위한 노력이 요구된다.

정형외과적 술기 및 기구의 발달과 진단 방법의 도움으로 이전에 비하여 감염성 골유합의 치료 결과가 향상되고 있지 만, 감염성 불유합의 성공적인 치료를 위해서는 조기 진단과 적절한 치료 계획의 수립이 매우 중요한 요소이다.

저자는 감염성 불유합의 치료를 위한 수술 전 진단 및 평 가, 치료 전략 수립 및 수술 중 중요한 요인과 치료 원칙에 대 하여 문헌 고찰을 통하여 제시하고 한다.

(2)

본 론

1. 발병 기전 및 분류

감염성 불유합은 개방성 골절에서 수상 당시 골절부의 오 염, 연부 조직 손상 등으로 직접적인 세균 감염에 의하여 정 상적인 골절의 치유가 이루어지지 않는 경우와 폐쇄성 골절 의 경우에도 골절의 정복과 내고정 과정에서 이차적인 세균 의 감염, 과도한 연부 조직의 박리로 인한 골절부의 혈행 장애 등으로 발생하게 된다. 골절부가 세균에 오염되었더라도 균주 의 독성, 환자의 국소적 혹은 전신적 상태에 따라 감염의 발 생 여부는 달라지며, 감염 발생을 위해서는 세균의 존재 유무 와 상관없이 집락형성(colonization)이 선행되어야 한다.5)

생체막(biofilm)의 형성은 감염의 발생 및 지속에 중요하게 작용하게 되며 세균에서 분비되는 다당류, 단백질 및 세포외 중합체 물질로 생성되고 내고정물의 표면이나 사골의 표면에 부착한다. 생체막이 두꺼워지고 성숙하면서 세균은 더욱 증 식하게 되며 항생제 및 인체의 방어 기전에 대한 저항성을 보 이게 된다. 정형외과적 고정물과 관련한 감염의 경우 59%에 서 생체막의 존재가 확인되고 있으며,5) 생체막이 부착된 감 염된 내고정물과 조직을 제거하는 것이 골절부 감염에 대한 수술적 치료 시 중요한 요소이다.

혈행성 골수염의 경우 가장 흔하게 동정되는 균주는 포도 상 구균, 녹농균 등이지만 개방성 골절의 경우에는 수상 당시 및 수술 과정, 병원내 감염 등으로 인하여 다균성 균이 동정 되는 경우가 흔하다.

인체의 방어 기전이 취약하거나 연부 조직의 손상 및 과도 한 박리로 인하여 골절 부위의 혈행이 저하된 경우에는 감염 이 발생하게 되며, 감염의 골 침범의 양상 및 환자의 국소적, 전신 상태에 따른 Cierny-Mader 분류는 치료 방침의 결정에 도움을 준다.1)

골의 병변은 침범 정도와 안정성에 따라 제1형: 골수강내 형, 제2형: 표재성, 제3형: 투과성/안정형, 제4형: 투과성/불 안정형으로 분류되며 감염이 골 전체의 분절에 퍼져 사골의 제거 후 불안정성을 초래하는 제4형의 경우에는 향후 골의 재건이 요구된다. 환자 요인은 전신 및 국소 병발 질환의 숫자 에 따라 분류되며 A형 숙주는 전신적 방어 기전이 좋은 상태 로 국소적 혈류도 잘 유지되어 감염 및 수술에 정상적인 생리 적 반응을 나타내는 경우이다. B형 숙주는 창상의 치유 및 감 염에 대한 국소적, 전신적 혹은 국소/전신적으로 저하된 경우 이다. 국소적 저하 인자는 혈관 질환, 정맥 체류, 흡연, 흉터 등

국소적인 혈류가 저하되는 경우이며 전신적 저하 인자로는 면 역 저하 상태, 영양실조, 당뇨, 노령, 신부전 또는 간부전, 다 발성 외상 등으로 효과적인 전신 면역 반응이 저하된 경우이 다. C형 숙주는 동반 이환 질환이 심각하여 치료의 사망률이 질병의 사망률보다 더 큰 경우이며 적응증에 따라 감염된 사 지를 절단술로 치료하는 것이 현명할 수 있다.

2. 감염성 불유합의 진단

골절의 수술 후 창상에서 균이 검출되거나 화농성 배농이 관찰되면 즉각적으로 감염의 존재를 인지할 수 있지만 무증 상으로 잠재적인 감염이 지속되는 경우에는 조기 진단에 어 려움이 있다. 방사선 추시 관찰상 장관골의 불유합, 특히 위 축성 불유합의 경우에는 불유합의 원인으로 항상 감염의 가 능성을 염두에 두어야 한다.6)

특히 여러 차례 수술적 치료 후 발생한 불유합, 초기 개방 성 골절을 치료하고 속발된 불유합, 초기 치료 과정에서 장기 간의 외고정을 시행한 경우 등에서는 임상적으로 감염의 소 견이 명확하지 않더라도 불유합의 원인으로 감염의 가능성 이 높다.6)

불유합이 감염에 의한 것이라는 것을 진단하기 위해서 임 상적인 환자의 상태 및 병력 등을 철저하게 조사하는 것이 감 염성 불유합을 치료하는 가장 중요한 과정이다. 병력의 청취 로 수상 기전과 개방 창상의 유무 및 정도, 이전 수술의 접근 법 및 내고정 방법, 환자의 기저 질환 및 영양 상태의 확인과 더불어 환자의 치료에 대한 기대, 향후 치료 과정에 대한 협 조 정도, 사회 경제적인 상태에 대하여도 면밀하게 조사하여 야 한다. 손상된 사지의 이학적 검사로는 사지의 변형 및 단축 정도, 누공의 형성 유무, 기존 수술에 의한 연부 조직 구축 정 도, 신경 및 혈관의 상태에 대한 조사가 필요하다.

감염에 대한 진단 및 경과 관찰 과정에서 가장 많이 활용 되는 혈액 검사에는 백혈구 수치, 적혈구침강속도(erythro- cyte sedimentation rate), C 반응성 단백(C-reactive protein) 등이 있으나, 만성적인 경과를 가진 환자에서는 정상 수치를 보일 수 있다.

영상의학적 진단으로 단순 방사선 사진은 불유합의 형태, 골흡수 및 골소실의 정도, 내고정물의 안정성 등을 평가하 는 데 초기 평가로 사용되고 수술 직후 부터의 연속적인 방사 선 사진의 평가가 임상적 평가와 더불어 감염성 불유합의 진 단에 중요하다. 컴퓨터 단층 촬영은 피질골의 상태, 사골(se- questrum)의 유무 및 범위, 내고정물 주위 골조직의 변화, 연

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부 조직 내 감염의 정도 등을 평가하는 데 도움이 되며, 최근 에는 3차원 재조합 영상이 수술 전 계획에 널리 이용되고 있 다.

자기공명영상 검사는 골수염과 연부 조직의 감염을 감별 하는 데 도움이 되지만, 내고정물이 있는 경우 간섭 효과로 감염의 진단 및 범위를 평가하기가 어려워 활용에 제한이 있 다.

감염성 불유합의 확실한 진단은 감염을 일으킨 원인균의 동정이다. 표면 창상에서의 swab culture, needle biopsy는 원 인균을 배양하는 데 부적절하며, 감염 부위의 수술적 변연 절제술을 시행하는 동안 골조직을 포함하여 감염이 의심되 는 심부의 연부 조직 등에서 가능한 여러 부위의 검체를 체취 해야 검사의 오류를 줄일 수 있다.7)

3. 치료의 원칙

감염성 불유합의 치료 목적은 감염된 골조직 및 연부 조직 에 대한 철저한 절제술로 감염을 근치하면서 골유합을 얻기 위한 안정적인 골절부의 고정과 사지의 길이 및 정렬을 회복 하여 적절한 사지 기능의 회복을 도모하는 것이다. 치료방법 의 선택과 예후는 불유합의 위치, 연부 조직 및 장관골의 감 염 정도, 세균의 동정과 민감한 항생제의 선택 여부, 고정물의 안정성, 그리고 환자의 의지 등 다양한 요소에 의해 결정된다.

감염성 불유합의 치료 계획 수립 과정에서 감염된 골조직의

위치 및 상태와 이전 내고정물의 고정 상태, 변형의 유무에 따라 골조직의 절제 범위를 결정하여야 수술적 접근법과 더 불어 골절의 안정화 방법과 향후의 재건 방법 등에 대하여 고 려할 수 있다. 또한 수술 전 영상 검사에 의한 감염성 불유합 의 평가와 더불어 기존 접근법을 사용하여 내고정물의 제거 와 변연 절제술이 가능한 정도의 연부 조직의 상태인지에 대

Fig. 1. A 33-year-old male suffered from open femoral shaft fracture associated with complete femoral artery (arrow).

A B

Fig. 2. (A) A temporary external fixation was carried out after wound debride- ment and vascular reconstruction. (B) External fixation was converted to bridging-plate fixation after soft tissue healing.

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한 평가가 매우 중요하다. 연부 조직의 감염이 피부까지 침범 하거나 피복 상태가 불량한 경우에는 광범위 변연 절제술 후 피부판 이식술이 요구될 수 있어 이에 대한 수술 전 다학제간 접근이 필수적이다.8)

골절의 내고정 후 발생한 급성 감염의 경우에는 감염의 시 기, 균주의 독성, 내고정물의 안정성 등에 따라 내고정물을 제거하지 않은 상태에서 감염된 조직에 대한 철저한 수술적 변연 절제술과 항생제 정맥 투여 등으로 감염을 조절하면서 골절의 유합을 시도하는 ‘union-first’ strategy가 유용한 치 료 방침이 될 수 있다.9)

확정된 감염성 불유합의 경우에도 감염에 의한 골결손이 미비하고, 내고정물의 이완이 없거나 균주의 독성이 약한 경 우에는 불유합 부위의 철저한 절제 후 내고정물을 제거하지 않고 일차적으로 골 결손에 대한 골이식으로 치료할 수 있다 (Fig. 1-3). 또한 이전에 장관골에 대한 골수강내 금속정을 사 용하였던 경우에 금속정 제거 후 확공으로 골수강내 감염 조 직을 제거한 후 골수정 교체를 시도해볼 수 있다. 하지만 감 염이 만성화된 경우, 내고정물의 이완으로 골절부의 안정성이 소실되었거나 내고정물로 철저한 변연 절제술이 어려운 경우 에는 내고정물을 제거하고 감염을 먼저 근치하는 ‘infection-

elimination first’ strategy의 적용이 필요하다. 이는 첫 번째 단계로 감염이 의심되는 뼈, 연부 조직에 대한 철저한 변연 절 제술 후에 골결손 부위에는 항생제 시멘트로 충전하고 이후 연부 조직의 재건 후 두 번째 단계로 감염이 완전히 소실된 후 안정적인 내고정과 골이식으로 골유합을 얻는 방법으로 숙 련된 의사의 주도로 시행되어야 하며, 감염 내과, 성형외과 및 마취과 의사 등과의 다학제간 협력이 요구된다.

감염성 불유합의 감염 근치 후 골 재건술의 시기에 따라 일차적인 변연 절제술 후 Ilizarov 외고정을 시행하거나,10) 유 리 혈관 부착 이식술11)을 시행하는 일단계 수술 전략(one- stage strategy)은 내고정물을 포함한 감염 조직을 제거하면 서 골유합을 얻고자 하는 방법으로 수차례의 수술적 치료 과정 없이 한 번의 수술로서 치료하는 전략이다. 이에 반하 여 이단계 혹은 다단계 수술 전략(two- or multiple-stage strategy)은 최근에 선호되는 방법으로 변연 절제술, 항생제 시멘트 충전, 이차적인 내고정 및 골이식의 과정이 필요하며, 93%-100%의 골유합률과 0%-18%의 감염률이 보고되고 있다.6,8,9)

A B

Fig. 3. (A) Plain X-ray taken 6 months after the injury shows delayed healing of the fracture without implant loosening.

Tissue biopsy from the nonunion site revealed an infection, but there was no significant instability of the fracture, and infection was localized around the frac- ture site. After meticulous debridement of the infected tissue, autogenous can- cellous bone graft and plate augmenta- tion was performed. (B) Plain X-ray taken 12 months after revision surgery shows a solid bony union without recurrence of infection.

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1) 1단계: 변연 절제술, 골절의 안정화, 항생제 요법 (1) 변연 절제술: 변연 절제술의 목적은 혈액 공급이 되

지 않아 항생제에도 효과가 없는 골조직을 포함한 모든 괴사 된 조직과 생체막(biofilm)이 형성된 내고정물을 제거하는 것이며, 주저하지 말고 철저하게 제거하여야 한다. 광범위한 (wide) 혹은 근치적인(radical) 변연 절제술만이 감염을 근치 하는 가장 중요한 요소이며 광범위한 절제 후 초래되는 연부 조직 및 골결손의 재건에 대한 부담감이나 수술 전 괴사 범위 에 대한 파악이 부족하여 감염된 조직의 제거가 불충분할 경 우 항생제의 사용에도 불구하고 감염이 재발할 수 있으므로 유의하여야 한다.6)

변연 절제술을 시행하는 동안 균 동정을 위하여 감염이 의 심되는 골조직을 포함한 심부 조직의 여러 군데에서 균 배양 검사를 시행하여야 하며, 만성적인 누공 형성이 있던 피부 조 직에서는 악성 변화를 감별하기 위한 조직 검사도 필요하다.9) 기술적으로는 피부, 지방층으로부터 근육 그리고 뼈의 순서 대로 진행하여 철저하게 시행하여야 하며, 연부 조직 결손에 대한 재건술이 예상이 된다면 시술할 집도의와 수술 전 계획 을 함께 수립하여야 한다. 골 조직의 감염 및 사골을 제거할 때 살아있는 뼈가 노출될 때까지 철저하게 제거하여야 하며, 피질 천공 또는 해면골 출혈을 특징인 ‘paprika sign’을 확인 한다. 배농이 진행되고 있으며, 치료가 어려운 광범위한 골 감 염 소견이 있을 경우에는 반복적인 변연 절제술과 부골 절제 술이 필요할 수 있다.

(2) 골절의 안정화(stabilization): 감염성 불유합의 치료

에서 감염 조직의 제거 후에도 골절부의 안정성 유지는 감염 의 조절을 위해 필수적이다. 또한 사지의 기능 유지 및 수술 후 처치에 용이하여 감염의 범위나 안정성의 정도에 따라 견 고한 내고정물은 제거하지 않고 골유합이 될 때까지 이를 유 지할 수 있다. 장관골의 감염성 불유합의 치료로 감염된 골조 직과 금속판의 제거 후 감염의 재발에 대하여 충분히 억압할 수 있다고 판단된다면 즉각적인 금속판 고정 및 자가골 이식 술로도 양호한 치료 결과를 얻을 수 있다.12) 하지만 내고정물 이 잔존하게 되는 경우 생체막의 형성으로 감염을 지속시킬 수 있고 내고정물의 이완으로 골절부가 불안정하여 내고정물 의 제거가 불가피할 경우에는 내고정물의 제거 후 외고정의 적용이 효과적이다. 외고정의 적용 시에는 피부 및 연부 조직 의 상태, 향후 치료 계획에 따라 연부 조직의 관리가 용이하 도록 적절한 핀의 위치를 선택하여야 한다. 대퇴골 및 경골 등 의 장관골의 감염성 불유합에서 내고정물의 제거 후 외고정 의 장기간 적용은 인접 관절의 구축, 핀 간염, 피부 조직의 위

축 등의 합병증 가능성이 있어 세심한 관리가 필요하다. 가능 한 단순한 형태의 외고정 장치가 선호되지만 관절의 인접부 나 장기간의 외고정의 적용이 필요한 경우에는 Ilizarov 방식 의 외고정을 사용할 수 있다.

감염 및 연부 조직의 치료로 감염이 박멸된 후에는 금속판 및 골수정을 이용하여 골절부의 안정적인 내고정으로 조기 골유합을 얻을 수 있다. Sadek 등13)은 골결손을 동반한 경골 간부의 감염성 불유합의 치료로 Ilizarov 외고정 방법과 외고 정 후 금속판 내고정 및 골이식술을 비교하여 금속판 내고정 을 시행한 경우가 관절 기능을 보존하여 기능적 결과가 우수 하다고 보고하였다.

감염성 불유합에 대한 2단계 수술의 적용은 우선 감염 조 직에 대한 철저한 제거와 연부 조직의 피복 상태가 매우 중요 하고 골절부의 안정성을 위한 임시 외고정 후 이차적으로 골 이식술과 병행한 견고한 내고정으로 요약될 수 있으며, 골결 손의 크기가 6 cm 이하일 때 효과적이다.

반면에 Prasarn 등14)은 대퇴골의 감염성 불유합에 대하여 금속 제거와 변연 절제술 후에 외고정 대신 금속판을 이용한 안정적인 내고정을 시행하고 이차적인 자가골 이식술로 감염 의 조절과 동시에 성공적인 기능적 치료 결과를 보고한 바 있 다.

골수강내 금속정 고정술 후에 발생한 감염성 불유합에도 금속의 제거 후에 동일한 이단계 전략을 적용할 수 있지만 확 공을 통하여 골수강내의 감염 조직을 제거한 후에 골수정을 교체하거나 항생제 시멘트가 도말된 골수정을 이용할 수도 있다.15)

(3) 항생제 요법: 감염된 골조직의 제거 후 발생한 골결손

부위를 보강하고 주위 연부 조직의 잔존하는 감염을 조절 하기 위하여 항생제가 포함된 시멘트 염주(cement bead)나 spacer가 유용하게 사용되고 있다.16) 항생제는 주로 열안정성 이 있는 tobramycin, vancomycin 등을 혼합하고 감염 부위 에 국소적 항생제 농도를 높여 전신 합병증의 위험성 없이 수 술적 변연 절제술과 더불어 효과적으로 감염을 조절할 수 있 다. 항생제 혼합 시멘트 염주 또는 spacer는 감염을 제거하는 목적으로 사용할 수도 있지만 이 자체가 후에 골이식을 할 수 있도록 공간을 유지할 수 있는 역할을 한다. 항생제 시멘트 삽입 후 보통 3주 이상 경과하면 염주 주위로 유착이 발생하 고 이물질 반응 및 내성균 발생의 위험이 있어 골결손의 재건 방법 및 시기 등을 고려하여 제거 시기를 정한다. 최근에는 생체 분해성의 calcium sulfate, polylactic acid 등을 이용하여 수술적으로 제거할 필요가 없고 더 높은 농도의 항생제를 유

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리시키기 위한 방법이 시도되고 있다.17)

전신적 항생제 요법은 초기에는 가장 흔한 균주를 대상으 로 시작하고, 균 배양 검사로 균이 동정이 되면 항생제 감수 성에 따라 균주에 맞는 적절한 항생제 정맥 투여를 결정한다.

보통 임상 경과 및 혈액 검사를 기반으로 4-6주간의 정맥 주 사가 바람직하지만 1주 이내의 단기간의 항생제 정맥 주사 후 6주간의 경구용 항생제 복용으로도 우수한 결과가 보고되고 있다.18)

2) 2단계: 연부 조직 복원

괴사된 연부 조직의 제거 후에 적절하게 피복이 가능한 환 자의 경우에는 일차 혹은 지연 봉합으로 창상을 봉합할 수 있 다. 하지만 감염성 불유합 환자에서는 수상 혹은 이전 수술로 인하여 피부 상태가 위축되고 혈류가 좋지 않은 경우가 많고, 작은 크기의 상처라도 장시간의 소독 및 육아조직의 형성으 로 복원된 피부는 계획된 수차례의 수술을 견디기가 어렵다.

따라서 이차적으로 골이식 및 내고정 등의 수술이 필요한 경 우라면, 골절 부위의 적절한 피복을 위하여 상태가 좋지 않은 피부 조직을 제거하고 피부판 이식술을 계획하는 것이 바람 직하다. 국소 혹은 원위 근 피판술은 괴사 조직 제거 후의 사 강(dead space)을 채울 수 있고 이차적인 창상의 오염을 예방 하며 골절 및 감염 부위의 혈류를 증가시켜 국소적 방어 기전 향상과 전신 항생제의 효능을 향상시킬 수 있다.6,8,9)

연부 조직 재건은 초기 수술로 감염 조직을 제거한 후 약 3-7일 후에 이단계 수술로 시행하며, 피판술 전에 잔존하는 감염 조직에 대한 반복적인 변연 절제술을 시행하는 것이 바 람직하다. 연부 조직 결손 부위를 피복하는 피부판은 가능한

넉넉한 크기로 시행하여야 나중에 피부판 봉합 부위로 다시 절개하여 골이식 및 내고정을 시행할 때 피부판의 괴사 위험 을 줄일 수 있다.

초기 변연 절제술 당시 수술의가 감염 조직의 완벽한 제거 를 확신할 수 있는 경우에는 일단계 수술에서 연부 조직 재건 술을 시도할 수 있으며, 비골을 이용한 유리 혈관 골이식술로 6 cm 이상의 광범위 골결손과 더불어 연부 조직 결손을 재건 할 수 있다.11) 최근에는 개방창 표면에 국소적으로 음압을 걸 어 체액을 제거하는 음압 창상치료(negative pressure wound therapy, NPWT)가 이용되면서 개방성 골절에서 동반된 개 방창에 조기에 적용하여 급성 감염 및 골수염의 발생 빈도를 줄일 수 있다는 보고도 있다.19) 국소 혈류를 증가시켜 육아 조 직 형성을 증진시키고 음압을 통해 상처의 수축을 일으켜 광 범위의 연부 조직 손상을 치유하는 데 도움이 되지만 골수염 환자에서 NPWT의 효과에 대해서는 대규모의 비교 분석 연 구가 부족하다.

3) 3단계: 골결손의 재건 및 골유합술

감염성 불유합 환자의 경우 변연 절제술 등의 수차례의 수 술과 수상 당시의 골소실 등으로 상당한 크기의 골결손을 동 반하게 되며, 괴사 조직의 제거로 감염이 근치된 경우 골결손 부위를 채우고 골유합을 촉진하기 위한 골이식술이 요구된 다. 자가골이 골전도 및 골형성 능력과 감염에 대한 저항성에 서 골이식 대체재에 비하여 우수하므로 자가골 이식이 불가 능한 경우를 제외하고는 골이식술에 선호된다.

크기가 작은 골결손 부위에 대하여는 자가 해면골 이식술 로도 충분한 골유합을 얻을 수 있으나 6 cm 이상의 광범위

Fig. 4. Open type IIIc distal tibia and fibular fracture of a 31-year-old male was treated with vascular reconstruction and temporary external fixation.

(7)

골결손에 대하여는 골단축, 골이동술, 혈관 부착 비골 이식술 등의 쉽지 않은 수술적 치료가 요구되므로 환자 상태 및 술자 의 능력에 따라 적절한 치료 계획을 수립하여야 한다.

(1) 자가골 이식술: 감염된 괴사 조직의 제거 혹은 개방성

골절 당시에 발생한 골결손의 재건 방법에 대하여는 수술 전 에 계획을 수립하여야 한다. 일반적으로는 6 cm 이상의 분절 결손에 대해서는 신연골 형성술이 추천되나 환자의 상태를 고려하여 골결손의 크기 및 위치, 술자의 경험 및 능력, 채취 가능한 자가골 공여부, 연부 조직의 피복 상태 등을 고려하여

결정한다. 골결손부에 대한 골이식술은 대부분의 경우 피부 및 연부 조직의 피복 상태가 양호하게 회복되고 감염이 조절 된 후에 시행하게 되며 근 피판술을 시행한 경우 약 6-8주 정 도의 시간이 필요하다.

2-4 cm 이하의 작은 결손에 대하여는 감염의 조절 후 이 단계 수술로 내고정과 함께 자가 해면골 이식술로 골유합을 얻을 수 있으며, 자가골에 항생제를 첨부할 경우 감염 조절에 효과적이라는 보고도 있다(Fig. 4-6).20)

자가 해면골 이식술은 감염에 대한 저항력과 골형성 능력

A B

Fig. 6. (A) Under the diagnosis of infected nonunion, radical debridement of the infected tissue was performed and the fracture was stabilized by an external fixator. The bone defect after debridement was filled by an anti-cement bead. (B) An X-ray from the final follow-up showed a solid bony union after autogenous bone graft and plate fixation.

A B

Fig. 5. (A) Internal fixation with intramedullary nail was carried out after soft tissue healing. (B) Plain X-ray taken 7 months after the injury shows atrophic nonunion, and there was pus discharge from the previously open wound on the medial side.

(8)

이 좋고 혈관 재형성이 빠르며, 건강한 연부 조직 상태에서 골 이식의 성공률이 높다. 자가 해면골 이식의 공여부는 환자의 상태 및 골결손의 크기에 따라 장골능, 근위 경골 등에서 체 취가 가능하며, 잘게 썰어서(morcelization) 이식하거나 장골 능을 strut로 채취하여 이식할 수도 있다.

골이식 전에는 건강한 골 말단부에서의 혈행(paprika sign)과 잔존하는 감염 조직의 완전한 제거를 반드시 확인 하여야 하고, 골결손 부위를 단순히 채우는 것보다는(void filler) 혈류가 보존된 골막을 이용하여 양측 골절부 피질골을 연결할 수 있도록(bridging) 하여야 성공적인 골유합을 얻을 수 있다.

국내에서는 아직 소개되지 않았지만, 자가골 이식으로 인 한 공여부 합병증을 최소화하기 위하여 대퇴골 골수강내 확 공기를 이용한 자가골 채취(reamer-irrigator-aspirator)가 소개되고 있다.21) 이는 자가 해면골에 비하여 생물학적 인자 가 더욱 많이 포함되어 골형성에 유리하며 50 ml 이상의 자 가골 채취도 가능하여 광범위 분절 결손 부위에 대한 대안이 될 수 있을 것으로 기대된다.

(2) 신연 골형술을 이용한 골 이동술(bone transport): 6

cm 이상의 광범위 분절 결손에 대하여는 Ilizarov 외고정기를 이용한 신연골 형성술이 널리 사용되었으며, 이는 골결손부 를 연결하기 위해 절골술을 시행한 후 점차적으로 절골편을 신연하면서 골을 형성하는 방법으로 골의 길이를 교정하고 동시에 연부 조직을 신연시킴으로써 추가적인 재건술의 필요 성이 적다는 장점이 있다.10,22)

하루 1 mm를 1일 4-5회로 신연시키며, 계획했던 길이에 도달하면 외고정 기기를 제거하는데 결합부(docking site)에 불유합이나 지연유합을 보인 경우는 추가적인 골이식 및 내

고정이 필요할 수 있다. 외고정을 이용한 골 이동술은 광범 위 골결손에 대한 좋은 치료 방법이지만 장기간의 외고정 착 용, 인접 관절의 구축, 핀 감염의 위험성, 피부의 위축, 골절편 접촉부에 대한 이차적인 골이식술의 필요성 등 많은 어려움 이 있어 이에 대하여 환자와 충분한 상의와 세심한 관리가 요 구된다. 최근에는 광범위 골결손에 대한 골재건술의 방법으 로 외고정 기간을 단축하기 위하여 금속정이나 금속판을 고 정한 후 외고정으로 절골편을 이동하고(bone transport) 계획 한 위치로 절골편이 이동되면 금속정이나 금소판을 통해 나 사못을 고정한 후 외고정을 조기에 제거하는 술기(transport over nail or plate)가 보고되고 있다.23,24)

(3) Induced membrane technique (Masquelet technique):

감염 조직을 제거한 수 발생한 사강을 채우고 국소적 항생제 요법을 위한 항생제 시멘트 염주(antibead)는 항생제 유리에 유리하여 감염의 조절에 효과적이지만 골결손 부위에 섬유성 육아 조직이 침투하는 것을 막을 수는 없고 피복된 연부 조직 의 긴장성을 유지하는 데는 어려움이 있다. 염주 형태의 항생 제 시멘트 삽입에 반하여 결손 부위를 항생제 시멘트로 충전 하는 spacer로 사용하는 방법인 induced membrane technique (Masquelet technique)이 소개된 후 광범위 골결손에 대한 성 공적인 치료 결과들이 보고되고 있다(Fig. 7-9).25-27)

Induced membrane technique은 골결손 부위를 시멘트 (polymethyl methacrylate, PMMA) 덩어리로 충전하여 기존 의 시멘트 염주에 비하여 골결손 부위의 공간을 유지하고 섬 유성 조직의 침식을 막아 이차적인 골이식술을 용이하게 할 수 있다. 또한 이런 시멘트 덩어리에 적당량의 항생제를 포함 하게 되면 국소 감염의 조절에 도움이 된다. 인체 내에서는 이 러한 시멘트 표면에 대한 이물질 반응으로 염증성 육아 조직

A B

Fig. 7. (A) Clinical photography and X-ray show open comminuted proximal tibia fracture of a 72-year-old male. (B) Due to associated multiple injury, the fracture was stabilized by a temporary external fixator.

(9)

이 시멘트를 둘러싸게 되고 새로 형성된 막(membrane)에는 골형성과 혈관 생성을 유도하는 다양한 인자들을 포함하여 이식된 자가골의 골형성을 촉진하고 보호하는 역할을 하게

된다.

이러한 induced membrane technique이 성공하기 위한 권 장사항으로는 우선 철저한 괴사 조직의 제거가 선행되어야 하며 40 g의 PMMA에 3 g의 vancomycin을 혼합하는 것이 권장된다. 또한 시멘트가 굳을 동안 주위 조직의 열 손상을 예방하기 위하여 차가운 식염수로 발생하는 열을 식혀주는 것이 좋다. 변연 절제술과 내고정물을 제거하는 단계에서 골 절부 안정을 위한 외고정 사용이 추천되고 있으나 증례에 따 라 항생제가 도말된 골수정으로 고정하게 되면 보다 향상된 고정력을 얻을 수 있을 뿐 아니라 골이식물의 양을 줄일 수 있다. 가능한 6-8주의 전신 항생제 정맥 주사 요법을 유지하 는 것이 바람직하며, 2주간의 휴식기를 거쳐 혈액학적, 조직 검사상 감염이 근치된 것을 확인한 후 골이식술을 시행하는 것이 좋다.26)

결 론

감염성 불유합은 개방성 골절, 부주의한 관혈적 정복 수술 후, 장기간의 외고정의 사용, 혈행성 등의 요인과 환자의 방어 기전의 결핍 등 다양한 원인에 의하여 발생할 수 있다. 골유 합술 후 급성으로 발생하는 감염에 비하여 장기간의 경과, 수 차례의 수술적 치료, 불안정한 내고정물, 상당한 크기의 골 결손, 불량한 연부 조직 등으로 감염성 불유합은 환자나 의사 에게도 치료하기가 매우 어려운 부담스러운 상태이다. 또한 치료 과정 중에 연부 조직 재건을 위한 미세수술 외과의사 등 과도 다학제간 협의로 수술 전 계획을 수립하여야 불필요한

A B

Fig. 8. (A) An X-rays and clinical photography taken 5 months after the injury showed infected nonunion after definite plate fixation with soft tis- sue defect. (B) The radical debridement of infected bone and soft tissue was carried out. The bone defect was filled by an anti-cement spacer (in- duced membrane technique) and soft tissue defect was covered by a free flap.

Fig. 9. An X-ray from the last follow-up showed solid bony union after autogenous bone graft and plate fixation after infection control.

(10)

처치를 최소화할 수 있다. 감염성 불유합의 수술적 치료 과정 은 크게 변연 절제술, 견고한 고정 및 골이식으로 구분할 수 있으며 항생제 요법과 연부 조직 관리 및 재건이 병행되어야 한다.

임상적 증상 및 병력을 포함한 철저한 수술 전 조사가 필 수적이며 감염의 범위, 내고정물의 안정성, 균주의 독성, 연부 조직의 상태 등에 따라 철저한 수술 전략을 세우고 각 단계의 수술에 대한 구체적인 목표를 설정하여야만 감염성 불유합 을 성공적으로 치료할 수 있다.

요 약

감염성 불유합의 치료를 위해서는 임상적 증상 및 병력을 포함한 철저한 수술 전 조사가 필수적이며 감염의 범위, 내고 정물의 안정성, 균주의 독성, 연부 조직의 상태 등에 따라 철 저한 수술 전략을 세우고 각 단계의 수술에 대한 구체적인 목 표를 설정하여야 한다. 감염의 근치를 위해서는 불안정한 내 고정물을 포함한 감염된 골 및 연부 조직에 대한 철저한 변 연 절제술이 매우 중요하며 적절한 연부 조직의 피복이 향 후 재건술과 감염의 조절에 도움이 된다. 골 결손 범위 및 크 기에 따라 자가골 이식술, 골이동술, 혈관 부착 비골 이식술, induced membrane technique 등을 선택할 수 있으며, 골의 안정적인 고정을 위한 적절한 외고정 및 내고정 방법을 선택 하여야 한다.

색인 단어:

장관골, 불유합, 감염, 수술적 치료

References

1. Jain AK, Sinha S: Infected nonunion of the long bones. Clin Or- thop Relat Res, (431): 57-65, 2005.

2. Motsitsi NS: Management of infected nonunion of long bones:

the last decade (1996-2006). Injury, 39: 155-160, 2008.

3. Patzakis MJ, Wilkins J: Factors influencing infection rate in open fracture wounds. Clin Orthop Relat Res, (243): 36-40, 1989.

4. Ha SH: Treatment of Infected Nonunion. J Korean Fract Soc, 20: 206-214, 2007.

5. Schmidt AH, Swiontkowski MF: Pathophysiology of infections after internal fixation of fractures. J Am Acad Orthop Surg, 8:

285-291, 2000.

6. Kim JH, Yoon YC, Kim YW, Jung SH, Oh JK: Diagnosis and management of posttraumatic chronic osteomyelitis. J Korean Fract Soc, 27: 88-104, 2014.

7. Perry CR, Pearson RL, Miller GA: Accuracy of cultures of ma- terial from swabbing of the superficial aspect of the wound and

needle biopsy in the preoperative assessment of osteomyelitis. J Bone Joint Surg Am, 73: 745-749, 1991.

8. Bose D, Kugan R, Stubbs D, McNally M: Management of in- fected nonunion of the long bones by a multidisciplinary team.

Bone Joint J, 97: 814-817, 2015.

9. Patzakis MJ, Zalavras CG: Chronic posttraumatic osteomyelitis and infected nonunion of the tibia: current management con- cepts. J Am Acad Orthop Surg, 13: 417-427, 2005.

10. Maini L, Chadha M, Vishwanath J, Kapoor S, Mehtani A, Dh- aon BK: The Ilizarov method in infected nonunion of fractures.

Injury, 31: 509-517, 2000.

11. Kim HM, Park IJ, Kim YS, et al: Free vascularized fibular grafts for treatment of infected nonunion of the tibia. J Korean Fract Soc, 19: 163-169, 2006.

12. Ko HS, Kang YH, Kim DW, Ha JK: The treatment of infected non-union of long bones with plate and screws. J Korean Fract Soc, 19: 72-77, 2006.

13. Sadek AF, Laklok MA, Fouly EH, Elshafie M: Two stage re- construction versus bone transport in management of resistant infected tibial diaphyseal nonunion with a gap. Arch Orthop Trauma Surg, 136: 1233-1241, 2016.

14. Prasarn ML, Ahn J, Achor T, Matuszewski P, Lorich DG, Helfet DL: Management of infected femoral nonunions with a single- staged protocol utilizing internal fixation. Injury, 40: 1220- 1225, 2009.

15. Han SK, Choi NY, Park SJ, Lee SK, Jang G, Lee IJ: Antibiotic cement-coated unreamed nailing for treatment of infected non- union of long bone. J Korean Orthop Assoc, 35: 699-703, 2000.

16. Holtom PD, Patzakis MJ: Newer methods of antimicrobial de- livery for bone and joint infections. Instr Course Lect, 52: 745- 749, 2003.

17. McKee MD, Wild LM, Schemitsch EH, Waddell JP: The use of an antibiotic-impregnated, osteoconductive, bioabsorbable bone substitute in the treatment of infected long bone defects: early results of a prospective trial. J Orthop Trauma, 16: 622-627, 2002.

18. Swiontkowski MF, Hanel DP, Vedder NB, Schwappach JR:

A comparison of short- and long-term intravenous antibiotic therapy in the postoperative management of adult osteomyelitis. J Bone Joint Surg Br, 81: 1046-1050, 1999.

19. Virani SR, Dahapute AA, Bava SS, Muni SR: Impact of nega- tive pressure wound therapy on open diaphyseal tibial fractures:

A prospective randomized trial. J Clin Orthop Trauma, 7: 256- 259, 2016.

20. Chen CE, Ko JY, Pan CC: Results of vancomycin-impregnated cancellous bone grafting for infected tibial nonunion. Arch Or- thop Trauma Surg, 125: 369-375, 2005.

21. Stafford PR, Norris BL: Reamer-irrigator-aspirator bone graft and bi Masquelet technique for segmental bone defect non- unions: a review of 25 cases. Injury, 41 Suppl 2: S72-S77, 2010.

(11)

22. Yin P, Zhang L, Li T, et al: Infected nonunion of tibia and femur treated by bone transport. J Orthop Surg Res, 10: 49, 2015.

23. Oh CW, Song HR, Roh JY, et al: Bone transport over an intra- medullary nail for reconstruction of long bone defects in tibia.

Arch Orthop Trauma Surg, 128: 801-808, 2008.

24. Oh CW, Apivatthakakul T, Oh JK, et al: Bone transport with an external fixator and a locking plate for segmental tibial defects.

Bone Joint J, 95: 1667-1672, 2013.

25. Fischer C, Doll J, Tanner M, et al: Quantification of TGF-ß1,

PDGF and IGF-1 cytokine expression after fracture treatment vs. non-union therapy via masquelet. Injury, 47: 342-349, 2016.

26. Mauffrey C, Hake ME, Chadayammuri V, Masquelet AC:

Reconstruction of long bone infections using the induced mem- brane technique: tips and tricks. J Orthop Trauma, 30: e188- e193, 2016.

27. Cho JW, Kim J, Kim HJ, Oh JK: Management of long bone fractures with severe bone defect. J Korean Fract Soc, 28: 205- 214, 2015.

수치

Fig. 1. A 33-year-old male suffered from open femoral shaft fracture  associated with complete femoral artery (arrow).
Fig. 3. (A) Plain X-ray taken 6 months  after the injury shows delayed healing of  the fracture without implant loosening
Fig. 4. Open type IIIc distal tibia and fibular fracture of a 31-year-old male was treated with vascular reconstruction and temporary external fixation.
Fig. 6. (A) Under the diagnosis of infected nonunion, radical debridement of the infected tissue was performed and the fracture was stabilized  by an external fixator
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참조

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