상완골 간부골절 불유합의 일차적 원인 및 치료
나수균・최 훈・서유성・이병일・김연일
순천향대학교 의과대학 서울 병원 정형외과학 교실
<국문초록>
연구목적 : 본 논문의 목적은 상완골 간부 골절 불유합의 일차적 원인 및 치료 방법을 분석하고자 하 였다.
대상 및 방법 : 1994년 3월부터 1 9 9 9년 1 2월까지 상완골 간부 골절로 수술적 치료 및 보존적인 치료를 받았던 1 8 3예 중 1 9예( 1 0 . 4 % )의 불유합에 대하여 불유합의 일차적 원인 및 치료 방법에 따른 결과를 분석하였다. 이 중 1 4예가 남자였으며 1 1예가 2 0대에서 4 0대였다. 손상 원인으로는 교통사고 및 기계 사고가 많았고 불유합의 호발 부위는 1 0예에서 중위 1 / 3부위였다.
결 과 : 19예의 불유합의 원인으로는 9예의 부적절한 금속판 내 고정, 2예의 감염, 6예의 불완전한 외 고정, 7예의 과신연 및 연부 조직의 삽입이 있었으며 복합적으로 발생한 예는 5예였다. 골유합은 평균 3 . 5개월에 압박 금속판, 골수 강 내 금속정과 외 고정 장치에 의한 고정에 추가로 자가 해면골 이식을 통하여 얻었다. 합병증으로는 4예의 요골 신경 마비와 6예의 견, 주관절의 운동 장애가 있었다.
결 론 : 상완골 불유합의 주요 원인은 골절 부위의 신연, 부적절한 내 고정과 감염 등이었다. 금 속판 내 고정 시에는 골절 부의 충분한 노출, 골의 형상과 골절 부위에 맞는 금속판의 선정 및
충분한 고정 기간과 견고한 고정을 고려하여야 한다. 개방성 분쇄 골절의 경우 예방적 항생제의 사용 및 철저한 창상 관리가 필요하고 골절 단의 신연에 의한 경우 삽입된 연부 조직의 완전 제거 후 정복 이 바람직하고 불완전한 외 고정의 경우 충분한 고정 기간과 적절한 관절 운동이 필요하다. 본 예에서 는 모든 경우에서 골유합을 얻었다.
색인 단어 : 상완골, 간부 골절, 불유합, 일차적 원인, 치료
※통신저자 : 나 수 균
서울시 용산구 한남동 657-58번지 Tel : (02) 709-9252
Fax : (02) 794-9414
E-mail : skrah@hosp.sch.ac.kr
서 론
상완골간부골절은상완골의 대흉근부착점의상
부에서과상연상부까지의골절을말하며, 전체골절 의빈도에서약 5 %를 차지하고 12,24) 치료로는 보존 적요법이수술적요법으로내고정하는방법보다합
병증이적으나최근에는보존적요법은만족할만한 정복을 얻을 수 없는결과가많고 조기 견, 주관절의 운동을위해 압박금속판내고정 , 나사고정, 골수내 정 삽입, 외고정기기의 사용같은 수술적치료방법 이 흔히 실시되고 있다. 골절 치유에 관한 개념의확 립과 고정술의 발달로 불유합율이 과거보다는 감소 하는추세에있으나이런치료방법에도불구하고상 완골골절치료에 따른불유합의비율은 1 0 - 1 5 %정도 로비교적높은비율을차지하고있다1 , 2 , 3 , 4 ).불유합의 원인으로는 골절 자체의 원인인 골절 부위, 골절의 형태와 개방창 유무와 치료 방법 즉 수술에 의한 감 염, 불안정한내고정, 골절편의신연등과같은여러 원인이 있어 본원 정형외과 교실에서는 1 9 9 4년 3월 부터 1 9 9 9년 1 2월까지상완골간부골절환자로치료 를받았던총 1 8 3명의환자중 불유합이 발생한 1 9예 ( 1 0 . 4 % )에대하여일차적원인과치료에대한결과를 분석하고자하였다.
연구 대상 및 방법
1. 연령및성별분포
연령 분포는 2 6세에서 8 0세로 평균 연령은 3 8 . 5세 였고 남자 환자가 1 1예였고 2 0대에서 4 0대가 1 1예였 다.
2. 손상의원인
교통사고가 9예, 산업재해가 5예, 낙상에 의한 사 고가 3예, 실족에의한 1예, 직접적인 외상에의한사 고가1예였다.
3. 골절의양상과일차적치료
타병원에서 1차치료를받은 3예에서정확한골절 의형태를 알 수 없었으나 확인 가능한 1 6예 중 분쇄 골절 7예, 횡선골절 4예, 사선골절 4예, 분절 골절이 1예를 차지하였다. 개방성 골절은 3예로 외 고정 기 기로고정한 2예와금속판으로고정한 1예가있었다.
폐쇄성골절은보존적치료를받은 4예, 금속판과나 사에 의한 고정이 8예, 골수내 금속정 고정이 4예로 나타났다. 일차적 치료는 관혈적 정복 후 금속판과 나사못을이용한내고정이 9예, 비관혈적정복및골 수강내고정술( Endernail )이 4예, 외고정이 2예, 보존 적 요법인 도수 정복 및 석고 고정으로 치료한 경우 가 4예였다. 불유합의 부위별로는 중앙의 1 / 3부분이 1 0예로 가장많았고, 원위 1 / 3부분이 6예, 근위부가 3 예를차지하였다(Table 1-a, 1-b ).
결 과
불유합의 원인으로는 부적절한 금속판의 내 고정 Table 1-a.Initial type of fracture
Type No of case
Comminuted 7
Transverse 4
Oblique 4
Segmental 1
Unknown 3
Total 19
Table 1-b.Type of fracture & initial treatment
Type Conservative Tx Plate & screw Endernail Ext.fixator
Closed (16) 4 8 4
Open (3) 1 2
Total (19) 4 9 4 2
에의한경우 9예, 술후감염에의한경우가 2예였고, 골절단의신연에따른연부조직삽입의경우 7예, 불 완전한외 고정에의한 경우가 6예였다. 19예 중 5예 에서 1예당 2개의 복합적인원인에의하여발생하였 다.
(1) 부적절한금속판의내고정에의한경우 9예중 개방성 분쇄 골절로 금속판 고정 후 감염이 동반된 경우가1예있었다.
(2) 골수강내금속정삽입으로치료한경우 4예전 예에서골절단의신연에의한연부조직의삽입으로 불유합이초래되었는데, 근위부 분쇄골절로금속정 삽입에따른감염이동반된경우가 1예있었다.
(3) 현수, 견수상석고고정으로치료한경우각각 2 예, 총 4예에서불완전한외고정을보였고현수석고 고정 2예에서는골절단의신연도동반되었다.
(4) 불완전한외고정 장치에 의한 고정 2예 중에서 골절단의신연이동반된경우가 1예있었다. (Table 2 ).
불유합의 치료 방법으로는 부적절한 금속판 내고 정에 의한 9예, 골절단의 신연에 의한 7예(금속정 삽 입 4예, 현수 석고고정 2예, 외고정 장치고정 1예)와 불완전한 외고정 장치에 의한 경우 1예 총 1 7예에서 자가해면골이식과금속판고정술을시행하였다. 이 중 골수 강 내 금속정 삽입에 따른 신연과 감염증으
로 인하여 발생하였던 불유합의 1예에서는 항생제 등을 이용한 염증 치료 후 해면골 이식과 금속판 내 고정을실시하였다. 개방성분쇄골절로금속판고정 후 부적절한 내고정과 감염으로 인해발생한불유합 의 경우 1예에서는 항생제와 외고정 장치를 이용하 여치료하였으나유합이되지않아추가로다시금속 판 내 고정으로 골 유합을 얻었다( Fig. 1). 견수상 석 고로 보존적인 치료에 따른 골절 단의 신연에 의한 경우 2예중 1예는외고정장치를이용하여치료하였 고다른 1예는골수강내금속정을삽입하여치료하 였다 (Table 3 ). 술후외고정은견수상석고로고정한 경우 1 1예, 장상지석고고정 3예, 외전보조기고정이 5예였다. 전술한 바와 같은 안정된 외고정이나 관혈 적 내고정과 자가 해면골 이식을 통하여 술 후 최소 한 1 2개월이상추시하였고( 1 2 - 3 0개월), 추시평균 3 . 5 개월에( 2 - 6개월) 상완골불유합 1 9예전예에서골유 합을얻을 수있었다. 수상당시나일차치료후각각 2예씩있었던요골신경마비 4예중 3예는완전히회 복되었으나1예는완전한회복은 되지않았고, 술 전 에장기간외고정으로인한견 , 주관절의운동장애 6 예 중 2예에서는 계속적인 물리치료 등 보존적 요법 으로많은기능회복을보였다.
Table 2.Probable causes of Non-union
Causes Conservative Tx Operative treatment
Hanging Shoulder Plate & screw Endernail Ext.fixator Total cast spica cast
Inadequate I. F. (9) 9
Infection 1 1 2
Overdistraction 2 (4) 1 7
Poor E. I. (2) (2) (2) 6
Total 6 10 5 3 24(19)
I.F. : Internal fixation E.I. : External immobilization
Table 3.Treatment of Non-union of humeral shaft fracture
Method of treatment No. of case
Plate fixation with Bone graft 17
IM nailing with Bone graft 1
External fixator with Bone graft 1
Fig 1
A. Preoperative radiographs of a 31-year-old male shows a open comminuted fracture of the humeral shaft.
B-I, II. At post-operative 4 months, radiographs show nonunion due to inadequ-ate plate fixation and infection.
C-I, II. Plate and screws were removed at post-operative 5 months, and external fixator was performed.
Antibiotic beads were inserted around the fracture site.
D. At post-operative 4 months after second operation, radiographs show that fracture site was not stable. Open reduction and internal fixation with recon -struction plate was performed. Radiologic union was obtained at 9 months after third operation.
A
C-I C-II D
B-II B-I
고 찰
불유합은수술적치료없이는유합을기대할수없 는 경우로 처음 치료 후 2 4 - 3 2주까지 유합되지 않았 을 때로 정하였다9 , 1 0 ). 골 유합에 영향을 주는 골절 자체원인으로골절부위와형태 , 비만, 고령, 골다공 증, 병적 골절 등과 국소적원인으로연부조직의 삽 입, 골절부위의과신연, 개방성골절, 부적절한내고 정, 감염 등이 있다. 골절의 부위에서 Esterhai 등1 1 )은 상완골의 주된 영양 동맥이 간부 하단 부의 내측 연 을 따라 들어가고, Carroll6 )은 상완골에서 간부 중위 1 / 3부위의원위부내측을따라들어가는영양혈관의 소공을 확인하였다. 이와 같은 사실은 중위 1 / 3과 하 위 1 / 3의 경계부에 생긴 골절은 이 부위의 영양혈관 을파괴하여타부위에비하여불유합이쉽게초래되 는 것을 시사한다. 저자의 경우 중위 1 / 3부위가 1 0예 로가장많은빈도를보였다 . 골절의형태에서C h a r l e s 와 Epps 7 )는 횡선 골절의 경우 신연 및 연부 조직 삽 입 기회가 많아 골절 면의 접촉이 적어 불유합이 발 생하기쉽다고하였는데, 저자의경우에는 1 9예중 4 예를보였다. Rosen2 5 , 2 6 )은분쇄골절의경우간부 2개 이상의골편을효과적으로정복, 고정하기힘들어신 연과전이가쉽게된다고하였는데, 19예중 4예를보 였다. 비만한 팔의경우 석고, 보조기등으로고정시 유동성을 적절하게 조절할 수 없다고 하였고8 , 1 1 , 1 6 ), D a m e r o n과G r u b b9 )은 비만한 팔이 아닌 경우는 현수 석고로쉽게정복, 고정할수있다고하였다. Rosen 2 6 ) 은골다공증이나감염이동반된경우고정물의이완 으로 불유합을 초래할 수 있다고 하였고 E p p s와 C o t l e r1 0 )는 고령이나 영양과 근육 기능이 안 좋은 경 우불유합의발생이높다고하였다.
Boyd 등3 )은 불유합은 운동량이 많고 광범위한 연
부조직의손상이빈번한 2 0 - 4 0대의남자에서호발한 다고하였는데본원의경우 2 0 - 4 0세남자가 9예로가 장 많았고 6 0세 이상의고령의경우는 5예였다. 국소 적원인을 살펴보면 R o s e n2 5 )은금속판내고정 시 골 절 부의 적은 노출에 따른 견고하지 못한 내 고정과 수술후고정이불충분할때불유합이발생한다고하 였는데, 저자의경우금속판내고정을시행한경우 9 예전예에서부적절한내고정을보였다 . Mckee 등1 9 ) 은 골수 강 내 금속정 고정으로 불유합이 발생한 환
자에서 금속정 삽입에 따른 근위 회전 근개의 기능 장애와골절부의잦은움직임으로골절부에광범위 한 골 흡수를 확인하였다. 저자들은 골수 강 내 금속 정고정 4예에서골절단의신연및연부조직의삽입 으로인한불유합을체험하였다. Wray3 0 )는연부조직 의심한손상과감염이 , Key와 C o n w e l l1 7 )은불충분한 고정과술후 골편의유리, 감염, 혈액순환의 장애등 이 불유합의 결정적 요인이 된다고 하였고, Trueta2 7 ) 는가골이굳기전에골절부위의운동으로신생혈관 이파괴된다고하였다. 본원에서는골수강내금속정 삽입에따른감염과개방성분쇄골절로금속판고정 후 감염으로 인한 불유합의 예가 각각 1예씩 있었고 외 고정후조기에관절운동으로 사료되는 5예가있 었다. 불유합의 치료는 견고한 내 고정술, 자가 해면 골 이식술, 전기자극을 비롯한 미세 혈관 골 전이, Allograft 재건술, Ilizarov 기구를 이용한 골 이송 방법 등이있다. 역학적견지에서 P a u w e l2 3 )은불유합의부 위가압축력보다 응력으로부터보호될때골화가일 어난다고하였고, Judet 등1 5 )은불유합의여러경우에 서골절단은혈관이풍부하여치유에잠재성이높아 견고한 안정성만 주어진다면 유합이 용이하게 이루 어진다고 하였다. 압박 내 고정술은 가골 형성을 촉 진하므로불유합상태의골편단의상태를정확히이 해하고, 가능하면넓은금속판을사용하여골절상하 최소 3hole, 즉 6개이상을고정해야한다고하였다2 4 ). 1 8 5 9년 O i l i e r2 2 )가처음으로경골의불유합부위에 척 골을이식해좋은 결과를얻었고 W i l s o n2 9 )에의한자 가 골 대신 동종 골을 이용한 골 이식술이 발달하게 되었다. Muller 등2 0 , 2 1 )은 비대성 불유합은 방사선 소 견 상 골절부 주변의풍부한혈관신생을보여 부가 적인골이식없이금속판의안정화된고정으로충분 한 골유합을 얻어 수 있는 반면 위축성 불유합의 경 우는방사선소견상경화의증거와골단이날카로운 소견을보여생물학적치유의 능력이결여된경우이 다. Pauwel 2 3 )은 방사선 상 골수 강이 보존되어 있고 장축이 일렬로 배열되어 역학적으로 안정된 비대성 불유합의경우에맞물림나사못을이용한골수강내 금속정삽입법을사용할수있다고하였는데, 골절선 간격에대한압박효과를얻기힘들고근위부에서삽 입시견관절회전근개에손상을주고원위부에서삽 입시기술상의문제점이있다 . 최근까지Campbells 5 ),
Coventry 등8 )이주창한압박금속판이나골수강내금 속정을 이용한 내 고정 및 자가 해면골 이식으로 골 유합을 얻었으나, 개방성 골절, 감염이 동반된 골절, 종양절제, 내고정실패로골격결손이있는 경우혈 관 골전이1 6 , 2 8 ), Allograft 재건술1 8 ), Ilizarov골이송1 3 , 1 4 )
같은하지에서의 재건술이상완골결손시에도쓰인 다. Allograft 재건술은 처음에는 종양 재건에 주되게 사용되었으나금속판과나사못을이용한고정시골 버팀부분이부적절하거나나사고정이 불안정한경 우피질지주 A l l o g r a f t를사용한다. Allograft 대치술이 나 비 혈관성 피질 지주 A l l o g r a f t의 단점은 골포복성 치환형성(creeping substitution) 과정을 통한이식부위 의 재 합체에 시간이 오래 걸리고 감염의 측면에서 잠재적인문제가있다. Ilizarov 기구를이용한골이송 방법은5cm 이상의단축이예상되는골편소실, 염증 상태, 개방성 골절 등에 이용되는데 주위의 연부 조 직이 양적으로적정하지못하고적용되는길이가짧 고 기능적인 부하를 견딜수 있을 만큼 성숙 골로재 생되지않아도사용할수있는장점이있으나기술적 인측면에서미세수술과안정화된내고정의방법이 더많이이용되고있다.
결 론
본정형외과에서6년간상완골간부골절에발생한 불유합 1 9예의일차적 원인과치료결과를 분석하고 추시관찰을하여다음과같은결론을얻었다 .
상완골 불유합의 원인적 요인으로는 골절의 부위 와형태, 연령및연부조직의삽입 , 골절부위의신연, 개방성 골절, 일차적치료 및 부적절한 내 고정과감 염 등이 관여한다. 금속판의내 고정 시에는 골절부 의 충분한 노출, 골의 형상과 골절 부위에 맞는 금속 판의 선정 및 충분한 고정 기간과 견고한 고정을 고 려하여야하고개방성분쇄골절의경우예방적항생 제의 사용 및 철저한창상 관리가 필요하다. 골절단 의 신연에 의한 경우 삽입된 연부 조직의 완전 제거 후정복이바람직하고불완전한외고정의경우충분 한 고정 기간과 적절한관절운동이 필요하다. 본 예 에서는모든경우에서골유합을얻었다.
REFERENCES
1) Bell D, Kellam JN. :Nonunion and malunion of the upper extremety. In: Champman MW, editor.
Operative orthopaedics. Philadelphia: JB Lippincott, 5 2 9 - 4 3 , 1 9 8 8 .
2) Bennett GE. : Fracture of the humerus with particular reference to nonunion and its treat ment. Ann. Surg, 103 : 994-1006, 1936.
3) Boyd HB, Lipinski SW, Wiley JH. : Observations on nonunion of the shafts of the long bones with a statistical analysis of 842 patients. J Bone Joint surg, 43-A:159-170, 1961.
4) Brighton CT, Friedenberg ZB, Mitchell EL, and Booth RE. : Treatment of nonunion with constant direct current. Clin Orthop Rel Res, 124:106-123, 1 9 7 7 .
5) Campbell, W.C. : United Fractures of shaft of Humerus. Ann Surg., 105:135-154, 1937.
6) Carroll SE. : A study of the nutrient foramina of the humeral diaphysis. J Bone Joint surg, 45-B:176-181, 1 9 6 3 .
7) Charles, H. and Epps. Jr. : Fracture of the Humerus.
Fracture, Rockwood and Green : 564-581, 1975.
8) Coventry, B. Mark and Laulen, L. Edwin. : Ununited Fracture of the Middle and Upper Humerus.
Clin Orthop, 69 : 192-198, 1970.
9) Dameron TB Jr, Grubb SA . : Humeral shaft fractures in adults. South Med J, 74: 1461-1467, 1981.
10) Epps CH Jr, Cotler JM . : Complications of treatment of fractures of the humeral shaft. In:Epps CH, editor. Orthopaedic surgery. 2nd ed. Vol 1.
P h i l a d e l p h i a : JB Lippincott; 277-304, 1981.
11) Esterhai JL Jr, Brighton CT, Heppenstall RB, Thrower A. : Nonunion of the humerus. Clinical, roentgenographic, scintographic, and response characteristics to treatment, with constant direct current stimulation of osteogenesis. Clin Orthop , 211: 228-234, 1986.
12) Holbrook TL, Grazier K, Kelsey JL, et al. : The
frequency of occurrence, impact, and cast of selected musculoskeletal conditions in the United states. P a r k R i d g e (JL): AAOS, 79-82, 1984.
13) Ilizarov GA. : The principles of the Ilizarov methods. Bull Hosp J Disease Orthop Inst, 48:111- 120, 1988.
14) Ilizarov GA. : The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues. Part I: The influence of stability of fixationand soft tissue preservation.
Clin Orthop, 238: 249-262, 1989.
15) Judet R, Judet J, Roy-Camille R. : La vascularisation des os long apres une longue etude Clinique et experimentale. Rev Clin Orthop, 44:5- 14, 1958.
16) Jupiter JB. : Complex nonunion of the humeral diaphysis. Treatment with a medial approach, an anterior plate and a vascularized fibular bone graft. J Bone Joint Surg, 72-A: 701-707, 1990.
17) Key and Conwell. : Fractures, Dislocations and Sprains 6th edition. 138, St. Louis, Mosby.Co., 156- 164, 1961.
18) Mankin HJ, Fogelson FS, Thrasher AZ, et al. : Massive resection and allograft transplantation in the treatment of malignant bone tumors. N Engl J Med, 294: 1247-1255, 1976.
19) Mckee M, Reimer B, Jupiter J. : Humeral nonunions following intramedullary nailing.
Accepted for publication, J Orthop Trauma.
20) Mueller ME, Allgoewer M, Willenegger H. : Techniques of internal Fixation of Fractures. New York: S p r i n g e r - V e r l a g, 172-181, 1965.
21) Mueller ME, Thomas RJ. : Treatment of nonunion in fractures of long bones. Clin Orthop, 138:141- 153, 1979.
22) Oilier : 1859.(Cited from J Bone and Joint Surg, 33- B:301-305, 1951.
23) Pauwels F. : Der Schenkelhalsbruch. Ein mechanisches Problem. Beilh Z Orthop Chir, 63:124-132, 1935.
24) Rose SH, Melton LJ III, Morrey BF, Ilstrup DM, Riggs BL. : Epidemiologic features of humeral fractures. Clin Orthop, 168:24-30, 1982.
25) Rosen H. :Compression treatment of long bone pseudarthroses. Clin Orthop, 138:154-166, 1979.
26) Rosen H. : The treatment of nonunions and pseudarthroses of the humeral shaft. Orthop Clin North Am, 21:725-742, 1990.
27) Trueta : The Role of the Vessels in Osteogenesis. J Bone Joint Surg, 45-B: 402-404, 1963.
28) Welland AJ, Moore JR, Daniel RK. : Vascularized bone autografts. Clin Orthop, 174:87- 9 5 , 1 9 8 3 .
29) Wilson, J.N. : Cancellous strip bone grafting J Bone Joint Surg, 39-A:585, 1957.
30) Wray, J.B. : Factors in the Pathogenesis of N o n u n i o n . J Bone Joint Surg,47-A:168-173, 1965.
Primary Causes and Treatment
of Nonunion of the Humeral Shaft Fracture
Soo Kyoon Rah, M.D., Hoon Choi, M.D.,You Sung Suh, M.D.
Byung Ill Lee, M.D.,Yon Il Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Soonchunhyang University College of Medicine, Seoul Hospital, Seoul, Korea
Purpose : An analysis of primary causes and treatment of the nonunion of humeral shaft fracture.
Materials and methods : Incidence of nonunion of humeral shaft fracture among the 183 cases was 10.4%. Among 19 cases of nonunion of humeral shaft fracture from March 1994 to December 1999, 14 cases were men and 11 cases were in third to fifth decade. The causes of the fracture were mainly due to motor vehicle accident and machinery injury. The most common site of nonunion in humeral shaft was at middle 1/3 in 10 cases.
Results : Underlying causes of nonunion were complex ; 9 cases of inadequate plate internal fixation, 2 cases of infection, 6 cases of poor external immobilization and 7 cases of over distraction and soft tissue interposition. Bony union was obtained by compression plate, intra medullary nail, and external fixator with autogenous bone graft in 3.5months. Post-operative complications were radial nerve palsy in 4 cases and elbow and shoulder joint contracture in 6 cases.
C o n c l u s i o n s : The main factors that influence the development of humeral nonunions were over distraction of the fracture, inadequate internal fixation, and infection. We should consider that enough operative exposure, the proper choice of plate and screw depending on the bone contour and fracture site, adequate period of immobilization, and rigid fixation in internal plate fixation. It is also recommanded that interposed soft tissue be removed for anatomical reduction. Union was obtained in all cases .
Key Words : Humerus, shaft, fracture, Nonunion.
Abstract
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