내비게이션을 이용한 방법과 고식적 방법을 이용한 슬관 절 전치환술 결과 비교: 최소 5년 이상 추시 결과
Comparison of Results of Total Knee Arthroplasty Performed Using the Navigation System and the Conventional Technique: Minimal Follow-Up of 5 Years
조현종 • 선종근 • 임지현 • 오창선 • 송은규
화순전남대학교병원 관절센터, 정형외과
목적: 내비게이션 시스템을 이용한 슬관절 전치환술과 고식적 방식을 이용한 전치환술 후 5년 이상 추시 가능하였던 환자들에서 슬관절 이 완도, 방사선학적 결과 및 임상적 결과를 비교하고자 하였다.
대상 및 방법: 원발성 퇴행성 슬관절염 환자 92예(내비게이션 47예, 고식적 45예)에 대해 슬관절 전치환술을 시행하였다. 슬관절 이완도를 측정하기 위해，90o 굴곡 위에서 스트레스 방사선 검사를 시행한 후, 두 그룹 간에 방사선학적 및 임상적 결과를 비교하였다.
결과: 최종 추시상 90o 굴곡 상태에서 외반 이완도는 내비게이션 군에서 3.9o와 고식적 군에서 4.0o, 내반 이완도는 4.0o와 4.3o였다 (p=0.19, 0.22). 또한, 이완도의 총합에서도 두 군 간 차이는 없었다(내비게이션 군 7.8o, 고식적 군 8.1o; p=0.35). 그러나, 이완도의 총합이 10o 이상의 불안정성을 보인 경우는 내비게이션 군에서 유의하게 적었다(내비게이션 군 1예, 고식적 군 6예, p=0.04).
결론: 내비게이션을 이용한 슬관절 전치환술은 고식적 방법에 의한 슬관절 전치환술에 비해 불안정성을 보이는 경우가 적었으며, 정확한 하지 정렬, 강직도의 향상을 제공할 수 있었다.
색인단어: 슬관절, 전치환술, 내비게이션
접수일 2012년 1월 24일 수정일 2012년 2월 29일 게재확정일 2012년 6월 4일 교신저자 송은규
전남 화순군 화순읍 서양로 322, 화순전남대학교병원 관절센터, 정형외과 TEL 061-379-7676, FAX 061-379-7681
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대한정형외과학회지：제 47권 제 5호 2012
서 론
슬관절 전치환술의 장기적인 결과를 향상시키기 위해서는 정확 한 기계적 축의 회복 및 적절한 슬관절의 안정성의 확보가 가장 중요한 요소이다.1,2) 내비게이션 시스템을 이용한 슬관절 전치환 술을 시행하여 기존의 고식적 수술 방법을 이용한 경우에 비해 하지 정렬 및 적절한 치환물의 위치를 더 향상시킬 수 있다고 하 였으며, 내비게이션을 이용하는 경우 오차 범위를 1o 미만으로 유 지할 수 있고, 기계적 축의 오차를 줄여 수술의 정밀도를 향상시 킬 수 있다고 보고되었다.3,4) 최근에 사용되고 있는 내비게이션 은 하지의 정렬이나 삽입물의 위치뿐만 아니라 연부조직의 균형
을 얻는 데 있어 내외측 및 굴곡, 신전 간격을 맞출 수 있도록 하 여 슬관절 전치환술 시 정확도를 높인다고 보고되고 있다.5) 여러 저자들은 내비게이션을 이용한 슬관절 전치환술의 경우 정확한 하지 정렬 및 연부조직 균형을 얻을 수 있다는 점에서 고식적 방 법을 이용한 경우에 비해 더 나은 결과를 보인다고 주장하고 있 다.6,7) 그러나, 중기 추시 후 임상적 결과 및 안정성에 대하여 내비 게이션을 이용한 슬관절 전치환술과 고식적 방법을 이용한 슬관 절 전치환술을 비교한 보고는 많지 않은 실정이다.
본 연구에서는 내비게이션을 이용함으로써 얻어지는 연부조직 의 균형이 술 후 슬관절의 안정도를 향상시킬 수 있는지, 이러한 내비게이션을 이용한 슬관절 전치환술이 중기 추시의 방사선학 적 및 임상적 결과를 향상시킬 수 있는지 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
2003년 1월부터 2005년 12월까지 원발성 퇴행성 슬관절염에 대해
후방 십자인대 보존형 가동형 폴리에틸렌 삽입물 슬관절 전치환 술(E-motion®, Aesculap, Tuttlingen, Germany)을 시행 받고 5년 이 상 추시가 가능하였던 환자 92명을 대상으로 하였다. 내비게이션 군은 단일 내비게이션 시스템(Orthopilot®, Aesculap)을 이용하여
슬관절 전치환술을 받은 47예, 고식적 군은 고식적 방식을 이용하 여 슬관절 전치환술을 받은 45예였다. 수술 전의 두 군 간에 성별, 연령, 변형의 정도에 있어서 의의 있는 차이는 보이지 않았다(p＞
0.05) (Table 1).
모든 수술은 동일한 술자에 의해 시행되었으며 전 예에서 내측 슬개골 주위 도달법을 사용하였으며 경골 및 대퇴골 부위의 고정 은 시멘트로 하였고 슬개골 치환술은 시행하지 않았으며, 슬개골 주위의 연부조직에 전기 소작 및 골극 제거술을 시행하였다. 수 술 방법은 Song 등8)이 시행한 방법에 따라 시행하였으며, 내비게 이션 군의 경우 각각 경골 근위부 및 대퇴골 원위부 골 절단 후 절 단면에 신호 탐지판을 얹어 절골 정도 및 후방 경사를 확인하였 으며, 대퇴골 절제 후에는 내외반, 굴곡과 신전 정도를 확인하였 다. 양측 절단이 이루어진 후에도 임시 삽입물을 넣은 후 내비게 이션을 통해 하지 축의 정렬을 재평가하여 오차를 줄이고자 하였 다.
슬관절 이완도를 측정하기 위해 90o로 슬관절을 굴곡한 상태에 서 슬개골이 전면을 향하도록 하여, 방사선 조사는 약 10-15o 상 방에서 이루어지며, 필름 판까지 거리는 100 cm 거리를 두도록 하 였다(Fig. 1A). 스프링 저울을 이용하여 슬관절에서 30 cm 하방에 50 N의 내반력 및 외반력을 준 상태에서 내외반 스트레스 방사선 Table 1. Comparisons of Patients’ Preoperative Data
Variable Navigation group
Conventional
group p-value
Number 47 45
Gender (male : female) 6 : 41 8 : 37 0.57 Age (yr) 66.0±8.6 65.0±8.4 0.98 BMI (kg/m2) 26.2±4.5 25.9±3.9 0.21 Mechanical axis (o) 9.5 10.1 0.56 ROM (o)
Extension 6.8±7.8 9.0±7.5 0.07 Flexion 126.1±16.5 126.6±10.1 0.06 WOMAC score (point) 70.1±10.2 67.6±11.8 0.26 KS score (point) 47.1±8.4 49.3±10.3 0.22 BMI, bone mass index; ROM, range of motion; WOMAC, Western Ontario and McMaster University osteoarthritis index; KS, Knee Society.
Figure 1. (A) The patients sat on a radiolucent wooden table with their legs hanging over the edge, the knee flexed at 90o with relaxed muscles and touching the vertical cassette stand. The central X-ray beam was aimed from behind the sitting patient in an upward angle of 10-15o into the center of the patella with a film-focus distance of one meter. (B) Valgus or varus force with spring scale (50 N) at 30 cm distal from joint was induced. (C) The joint opening angle between a tangent to the distal femoral condyles and a line between medial and lateral tibial plateaus was measured.
을 촬영하였다(Fig. 1B). 내외반 스트레스 방사선사진을 촬영하여 개방각은 대퇴골 외과 및 내과를 연결한 선과 경골의 내측 또는 외측 고평부가 이루는 각으로 측정하였다. 내외반 이완도는 스트 레스 방사선검사 시 개방각으로, 총 이완도는 내반 및 외반 시 개 방각의 합으로 정의하였다(Fig. 1C).
방사선학적으로는 체중부하 전후면 사진을 이용하여 기계적 축(Fig. 2), 대퇴삽입물의 관상면상 경사도(α)를 측정하였으며, 경 골 삽입물의 관상면상 경사도(β)를 측정하였고, 대퇴 삽입물의 시 상면상 경사도(γ)와 경골 삽입물의 시상면상 경사도(δ)는 슬관절 측면 방사선사진에서 측정하였다(Fig. 3). 결과 평가는 기준 값(α:
90o, β: 90o, γ: 90o)에서 ±3o 이내를 '양호', 기준값 ±3o 초과를 '불 량'으로 하였으며, 기계적 축의 기준을 0o로 하여, 편향 정도는 내 반을 (+), 외반은 (-)로 정의하였다. 술 전 대퇴골의 후과 오프셋을 후방 대퇴 피질골 경계에서 대퇴과 후방 경계 사이의 거리로, 술 후 대퇴골의 후과 오프셋을 후방 대퇴 피질골 경계에서 대퇴 삽 입물의 대퇴과 후방 경계 사이의 거리로 정의하였으며, 술 전 및 술 후 차이를 대퇴 후과 오프셋 변화량으로 정의하여 두 군 간에 비교하였다(Fig. 4).9) 슬관절의 정 전후면 및 측면 사진을 촬영한 후 미국 슬관절학회 방사선학적 평가 방법에 따라 대퇴골 삽입물 의 측면 방사선사진상 7구역, 경골 삽입물은 전후면 방사선사진 상 7구역, 측면 사진상 3구역으로 나누어 골-시멘트 사이에서 관 찰되는 투과성선의 폭을 0.5 mm 단위로 측정하여 합산한 수치를 삽입물에 대한 방사선 투과성선의 총점으로 하여, 4 이하인 경우 는 비진행하는 의미 없는 것으로, 5에서 9 사이는 진행 여부를 관 찰할 필요가 있는 것으로, 10점 이상 및 대치물의 위치 이동이나 치우침이 관찰되면 해리가 있는 것으로 평가하였다.10)
임상적으로는 관절운동 범위의 평가는 최종 추시 시 각도기를 이용하여 수동적 관절운동 시 환자가 경미한 통증을 느끼기 시작 Figure 2. The mechanical axis (θ) of leg is the angle formed between
the femoral axis and tibial axis. A (white line), femoral axis; B (black line), tibial axis.
Figure 3. Postoperative measurement of the femoral and tibial components. (A) α: The inclination angle of the femoral component was formed with the mechanical axis of the femur. (B) β: The inclination angle of the tibial component was formed with the mechanical axis of the tibia. (C) γ: The angle of the femoral component was formed between the anatomical axis of the femur and perpendicular line to the prosthesis. δ: The angle of the tibial component was formed with the mechanical axis of the tibia.
하는 시점에서 대퇴골 외상과와 대퇴골 대전자 첨단을 연결하는 선을 기준으로, 대퇴골 외상과에서 비골 외과 첨단을 연결하는 선이 이루는 각으로 측정하였다. 임상적 평가는 동통, 강직도, 기 능에 대하여 문진을 하여 측정하는 Western Ontario and McMas- ter University Osteoarthritis Index (WOMAC) 점수11)와 미국 슬관 절 학회의 기준에 따라 동통, 관절의 안정성, 운동 범위, 굴곡변 형, 관절 변형각 등을 기준으로 100점 만점으로 하여 Knee Society (KS) 점수를 평가하였다.12)
통계학적 분석은 이완도, 방사선학적 결과, 관절 운동 범위, WOMAC 점수 및 KS 점수의 평균 비교 시에는 Independent t-test 를 이용하였으며, 이완도 및 방사선 결과의 기준 범위를 벗어나 는 경우의 수 비교 시에는 Chi-square test를 이용하여 통계적 유 의성을 검증하였으며, SPSS 프로그램(SPSS for Windows Release 12.0; SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하였고, 신뢰구간은 95%로 하였다.
결 과
방사선학적으로 수술 전 기계적 축(내비게이션 군: 내반 9.5o, 고 식적 군: 내반 10.1o)의 차이는 없었으며(p=0.57), 관절운동 범위 (내비게이션 군: 굴곡 구축 6.8o, 후속 굴곡 126.1o, 고식적 군: 굴 곡 구축 9.0o, 후속 굴곡 126.6o)에서도 두 군 간에 차이가 없었다 (p=0.07, p=0.06). 또한 수술 전 평균 WOMAC 점수는 내비게이션 군에서 70.1점, 고식적 군에서 67.6점으로 의의 있는 차이는 없었 다(p=0.25). KS 점수에서도 내비게이션 군에서 47.1점, 고식적 군 에서 49.3점으로 통계학적 의의는 없었다(p=0.22) (Table 1).
최종 추시 시 외반 스트레스 방사선상 슬관절의 이완도는 내비 게이션 군에서 3.9o, 고식적 군에서 4.0o (p=0.19), 내반 스트레스 방 사선상 이완도는 내비게이션 군에서 4.0o, 고식적 군에서 4.3o였다 (p=0.22). 이완도의 총합은 7.8o 및 8.1o로 두 군 간의 유의한 차이가 없었다(p=0.35). 그러나, 내비게이션 군에서는 1예(2.1%), 고식적 군에서는 6예(13.3%)의 이완도 총합이 10o 이상의 불안정성을 보 였다(p=0.04) (Table 2).
수술 후 체중부하 전후면 사진에서 기계적인 축은 내비게이 션 군에서 0.5o 외반, 고식적 군에서 0.3o 내반으로 차이가 없었으 나(p=0.18), 불량의 결과를 보인 경우는 내비게이션 군에서 3예 (6.4%), 고식적 군에서 15예(33.3%)로 의의 있게 내비게이션 군에 서 좋은 결과를 보였으며(p＜0.001), 대퇴 삽입물의 관상면상 경 사도(α)의 평균 값은 89.1o, 88.8o, 불량은 각각 1예(2.0%) 및 10예 (22.2%)였으며(p＜0.001), 대퇴 삽입물의 시상면상 경사도(γ)는 평균 각각 0.8o, 1.0o (p=0.24), 불량의 결과는 각각 0예(0.0%), 6예 (13.3%)였다(p=0.01). 이 밖에도 전후면 사진에서 경골 삽입물의 관상면(β) (내비게이션 군 0.8o, 고식적 군 1.0o), 시상면상의 경사
Figure 4. (A) Posterior femoral offset D was defined as the distance between the posterior femoral cortical margin and the posterior margins of the femoral condyles.
(B) Postoperative posterior femoral offset D' was defined as the distance between the posterior femoral margin and the posterior margins of the femoral implant condyles.
Table 2. Comparisons of Varus and Valgus Laxities at 90o of Flexion between Two Groups
Laxity Navigation group Conventional group p-value
Valgus (o) 3.9±1.1 4.0±1.8 0.19 Varus (o) 4.0±1.6 4.3±2.9 0.22 Total (o) 7.8±1.1 8.1±3.9 0.35Outlier number 1 6 0.04
Outlier is more than 10o of total laxity.
도(δ) (내비게이션 군 88.3o, 고식적 군 88.7o) 평균값 비교에 있어 서 유의한 차이는 없었으며 (p＞0.05), 경골 삽입물의 관상면(β) (내비게이션 군 0예, 고식적 군 6예), 시상면(δ) (내비게이션 군 5 예, 고식적 군 15예)의 불량을 보이는 경우의 비교에서는 통계학 적으로 내비게이션 군에서 좋은 결과를 보였다(p＜0.05).
대퇴 후과 오프셋 변화량은 내비게이션 군에서 1.1 mm 및 고식 적 군에서 1.2 mm로 두 군 간에 차이가 없었다(p=0.89). 방사선 투 과성선 유무에 있어서 내비게이션 군에서는 4예(8.5%), 고식적 군 에서는 5예(11.1%)로 통계학적 차이가 없었다(p=0.64). 두 군 모두 에서 대퇴골 삽입물은 측면 사진상 구역 1 (내비게이션 군 2예, 고 식적 군 4예), 구역 4 (내비게이션 군 2예, 고식적 군 2예)에서 경골 삽입물은 전후면 사진상에서 구역 1 (내비게이션 군 1예, 고식적 군 2예), 구역 4 (내비게이션 군 1예, 고식적 군 1예)에서 방사선 투 과성선이 관찰되었으나, 해리가 보이는 경우는 없었다.
최종 추시 시 측정한 관절운동 범위는 내비게이션 군에서 신 전 1.9o, 굴곡 126.3o를, 고식적 군에서는 1.5o 및 126.6o를 보였다 (p=0.58, p=0.88). 또한 최종 추시 시에 시행한 WOMAC 점수는 12.5점 및 13.9점, KS 점수는 93.6점 및 92.7점으로 두 군 간에 유의 할 만한 차이가 없었다(p=0.47, p=0.62). 수술 후 WOMAC 점수의 각 인자를 분석해 보면 동통과 기능은 내비게이션 군이 다소 나 은 경향을 보였으나, 통계적인 의미 있는 차이는 보이지 않았으 며(p＞0.05), 강직도는 내비게이션 군이 고식적 군에 비해 통계적 으로 좋은 결과를 보였다(p=0.03) (Table 3).
고 찰
많은 연구에서 내비게이션 시스템을 이용한 슬관절 전치환술에 서 기존의 고식적 방법을 이용하여 슬관절 전치환술을 시행한 경 우보다 하지 기계적 축의 정렬과 적절한 치환물의 위치를 더 향 상시킬 수 있다고 보고하였다.3,4,13) 이러한 결과는 대부분 단기 추
시 결과에 국한되어 있으며, 방사선학적으로 좋은 결과가 중장기 적으로 좋은 임상적 결과까지 이어지는가에 대한 연구는 거의 없 다.13) 본 연구에서는 내비게이션을 이용하여 슬관절 전치환술을 시행한 후 술 후 5년에 굴곡 90o 상태에서 시행한 내외반 이완도 검사에 있어서 평균값에 있어서는 두 군 간에 유의한 차이는 없 었으나, 이완도의 총 합이 10o 이상의 불안정성을 경우는 고식적 방법(6예)에 비해 내비게이션을 이용한 경우(1예)에서 의미 있게 좋은 결과를 보였다. 방사선학적 결과에 있어서도 두 군 간에 평 균값에서는 통계학적인 차이가 없으나, 슬관절 전치환술에서 내 비게이션을 이용한 경우에서 고식적 방법에 비해 의미 있게 불량 의 결과를 줄일 수 있었다. 또한, WOMAC 점수의 강직도 역시 내 비게이션 군에서 의미 있게 좋은 결과를 보였다.
고식적 방법을 이용한 슬관절 전치환술을 시행하는 경우 연부 조직 균형을 얻는 방법은 술자의 느낌에 의존하고 있다. 그러나, 내 비게이션을 이용하는 경우에는 굴곡 및 신전 시 객관화된 수치를 제공 받아 대퇴골 원위 골절제 및 후방 골절제를 계획할 수 있으며, 연부조직 이완술의 정확성을 높일 수 있다. Heesterbeek 등14)에 의 하면 신전 시보다 굴곡 시 내외반 이완도가 수술 방법에 따라 영향 을 받는다. 따라서, Worland 등15)이 시행한 신전 시 내외반 이완도 측정과 동일한 기준을 이용하여 평가하였다. Pang 등16)은 각각 70 예의 고식적 방법 및 내비게이션을 이용한 슬관절 전치환술을 시 행한 후 술 후 2년에 내외반 이완도를 비교하여 두 군 간에 통계학 적 차이가 없음을 보고하였으며, 10 mm 이상의 내외측 이완도 합 을 보이는 경우는 없었다고 하였다. 본 연구에서도 두 군 간에 내외 반 이완도에서의 차이 및 이완도의 총합에서도 차이가 없었다. 그 러나, 이완도의 총합이 10o 이상의 불안정성을 보이는 경우는 내비 게이션 군에서는 1예(2.1%), 고식적 군에서는 6예(13.3%)로 의미 있 게 내비게이션 군에서 좋은 결과를 얻었다(p=0.04). 이러한 내외측 이완도의 차이가 후방십자인대 안정성에 영향을 보일 수 있어 추 시 시 경골후방 전위검사를 시행하여 내외반 이완도가 후방십자인 대 안정성의 변화에 미치는 영향을 알고자 하였으나 Grade III 이상 (≥10 mm)의 불안정성을 보이는 경우는 관찰되지 않았다.
Saragaglia 등4)은 내비게이션 시스템을 이용한 슬관절 전치환술 은 고식적 방법을 이용한 경우보다 정확한 하지 정렬을 얻을 수 있다고 보고하였다. 또, Bäthis 등7)은 내비게이션 시스템을 이용 하여 수술한 80예와 고식적 방법으로 수술한 80예를 전향적으로 비교한 결과 내비게이션을 이용한 군에서 하지의 기계적 축과 대 퇴 삽입물의 관상면상 경사도에 있어 더 정확하였다고 보고하였 다. 그러나, 본 연구에서도 방사선학적 측정치에 있어 기준 값에 비해 불량의 결과를 보이는 경우는 기계적 축 및 대퇴 삽입물과 경골 삽입물의 관상면상 경사도 및 시상면상 경사도에서 내비게 이션 군에서 의미 있게 적었다. 이는 Cheng 등17)이 41개의 무작위 대조 연구를 메타 분석하여 기계적 축 및 관상면상 대퇴 삽입물 및 경골 삽입물 경사도에서 불량의 수가 유의하게 적음을 보고한 Table 3. Comparisons of Motion, WOMAC Score and KS Score
between Two Groups
Navigation group
Conventional
group p-value
ROM (o)
Extension 1.9±3.2 1.5±2.6 0.58 Flexion 126.3±10.3 126.6±10.1 0.88 WOMAC score (point) 12.5±2.2 13.9±1.1 0.47
Pain 2.1±0.7 2.5±0.9 0.06
Stiffness 1.3±0.5 1.9±0.4 0.00 Function 9.1±2.1 9.5±1.2 0.68 KS score (point) 93.6±1.6 92.7±1.1 0.62 ROM, range of motion; WOMAC, Western Ontario and McMaster University osteoarthritis index; KS, Knee Society.
결과와 일치한다.
Bellemans 등18)은 150예의 슬관절 전치환술 후 결과 분석을 통 해 대퇴 후과의 오프셋의 크기와 굴곡운동 정도는 밀접한 관계가 있다고 보고하였다. Massin과 Gournay19)는 방사선 템플릿과 내비 게이션을 이용한 연구에서 대퇴 후과 호프셋과 슬관절 전치환술 후 굴곡운동 관계를 분석하여 오프셋이 3 mm 감소하면 7-0o의 굴곡운동이 감소한다고 하였다. Goldstein 등20)의 컴퓨터 시뮬레 이션 연구에서 대퇴 삽입물을 한 사이즈 작게 삽입할 때 후과 오 프셋이 감소하고, 후방 십자인대 보존형 삽입물을 한 사이즈 작 게 삽입할 경우에는 굴곡운동이 135o에서 120o로 감소한다고 하 였다. 그러나, 내비게이션을 이용한 전치환술과 고식적 방법을 이 용한 전치환술을 시행한 경우 술 전과 비교한 술 후 후과 오프셋 변화량에 대한 비교 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 내비게이션 군(1.1 mm)과 고식적 군(1.2 mm)에서 두 군 간의 차 이가 없었으며, 내비게이션 사용이 후과 오프셋 변화량에 영향을 미치지 않음을 알 수 있다.
McEwen 등21)은 가동형 폴리에틸렌을 사용하는 경우 부적절한 하지 정렬과 잘못된 연부조직의 균형으로 인해 관절면 하방 마모 가 발생하여 골용해를 더욱 촉진할 수 있다고 하였다. O'Rourke 등22)에 의하면 143예를 술 후 최소 5년 후 추시하여, 총 13%에서 방사선 투과성선을, 해리로 인한 재치환술을 시행한 1예를 보 고 하였다. Lachiewicz와 Soileau23)는 193예를 최소 5년 추시하여, 16%의 방사선 투과성선을 보고하였다. 그러나, 내비게이션 군과 고식적 군의 결과를 비교한 보고는 없다. 본 연구에서는 방사선 투과성선이 관찰된 경우가 두 군 간 차이가 없었으며, 각각 내비 게이션 군에서는 8.5% 및 고식적 군에서는 11.1%의 방사선 투과 성선 소견이 확인되었으며, 모두에서 대퇴골 대치물은 측면 사진 상 구역 1, 4 및 경골 대치물은 전후면 사진상에서 구역 1, 4에서 방사선 투과성선이 관찰되었으나, 해리 소견은 관찰되지 않았다.
Ishida 등24)은 술 후 5년에 각각 30예의 내비게이션을 이용한 슬 관절 전치환술군과 고식적 방법을 이용한 군 간에 관절운동 범위 를 비교하여 내비게이션 군에서 120o, 고식적 군에서 105o로 통계 학적으로 유의할 만한 차이를 보고하였으며(p=0.01), 이러한 결과 는 내비게이션 군에서는 시상면상 대퇴골의 기계적인 축을 이용 하는 것에 반해, 고식적 군은 시상면상 대퇴 원위부의 축만을 고 려하여 이루어지기 때문이라고 하였다. Brander 등25)은 내비게이 션 시스템을 이용하여 슬관절 전치환술을 시행한 군과 고식적 방 식을 이용한 군에서 수술 후 1년의 굴곡 운동 범위에 평균차이는 없었고, 90o 이하의 관절운동 범위를 보이는 예가 내비게이션 군 에서 더 적었다고 보고하였다. 본 연구에서는 내비게이션 군과 고식적 군의 관절운동 범위를 비교하였을 때, 양 군에서 신전 및 굴곡 운동 범위에 있어 두 군 간에 의의 있는 차이는 보이지 않았 다.
Lützner 등26)에 의하면 80명의 환자를 대상으로 하여 내비게이
션을 이용한 군과 고식적 방법을 이용한 군 간에 술 후 20개월에 서 임상적 결과를 비교하여, KS 점수 및 KS function 점수에서는 차이가 없었으나, KS Knee 점수에서 술 전에 비해 술 후 내비게 이션 군에서는 평균 45점, 고식적 군에서는 35점 향상되는 유의할 만한 차이가 있음을 보고하였다(p=0.03). Kamat 등27)은 5년 이상 추시 가능하였던 565예 슬관절 전치환술 환자에서 Oxford Knee Scores (OKS)를 이용한 임상적 결과 비교에서 두 군 간에 차이가 없다고 보고하였다. 본 연구에서도 술 후 5년 이상 지난 시점에서 시행한 WOMAC 점수 및 KS 점수를 비교하여 두 군에서 유의한 차이가 없었으나, 강직도는 내비게이션 군이 더 향상되었다.
본 연구의 제한점으로는 무작위 배정 전향적 비교 연구가 아 니며, 5년 추시상 임상적 결과 비교만으로 장기적 결과를 논하기 에는 한계가 있으며, 술 전 및 술 후에 슬관절의 이완도가 측정되 지 않아 수술로 인한 이완도의 증가인지를 증명하지는 못하였으 나, 고식적 군에서는 술자의 느낌에 따라, 내비게이션 군에서는 내외반 시 2 mm 이내의 차이만을 허용하여 내외측 이완도 차이 를 최소화하고자 하였다. 그러나, 이완도 평가가 0o, 30o에서는 이 루어지지 않았으며, 90o 굴곡 위에서만 시행된 한계점이 있다. 저 자들은 이완도의 증가로 인해 강직도가 감소할 것으로 예상했으 나, 본 연구에서는 강직도가 증가하는 결과를 보였다. 따라서, 이 에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다. 또한, 방사선 투과성선 유무의 평가에 있어서 투시기(fluoroscopy)를 이용한 대퇴 삽입물, 경골 삽입물 각각에 대한 정확한 평가가 이루어지지는 못하였다.
최종 추시상에서 합병증은 내비게이션 군에서 대퇴 삽입물 주위 골절이 발생한 1예 및 고식적 방법을 이용하여 시행한 경우에서 는 심부 감염 대해 치료 후 재치환술을 시행한 1예가 보고 되어, 2 예는 결과 분석에서 제외되었으며, 대퇴골의 시상면상 휨(bow- ing)으로 인한 절흔(notching)의 발생은 없었다.
결 론
내비게이션을 이용한 슬관절 전치환술을 시행한 후 최소 5년 추 시상 90o 굴곡 상태 슬관절의 내외반 이완도에 있어서는 총합이 10o 이상의 불안정성을 보인 경우는 고식적 군에 비해 의의 있게 적었다. 따라서, 내비게이션을 이용함으로써 과도한 불안정성의 발생을 줄일 수 있을 것이다. 또한 기존의 연구 결과와 같이 내비 게이션 시스템을 이용한 슬관절 전치환술은 방사선적으로는 좋 은 정렬을 얻을 수 있었다. 임상적 결과에 있어서 두 군 간에 차이 가 없었으나, WOMAC 점수의 강직도가 고식적 군에 비해 내비 게이션 군에서 더 좋은 결과가 보고되었으나 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다. 그러나, 내비게이션 시스템을 이용한 슬관 절 전치환술에서 얻어진 향상된 굴곡 안정성과 하지 정렬의 결과 가 장기적으로 인공 관절 수명을 연장할 수 있을 것인가에 대해 서는 장기적인 연구가 요구된다.
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Comparison of Results of Total Knee Arthroplasty Performed Using the Navigation System and the Conventional Technique:
Minimal Follow-Up of 5 Years
Hyun Jong Cho, M.D., Jong Keun Seon, M.D., Ji Hyeon Yim, M.D., Chang Seon Oh, M.D., and Eun Kyoo Song, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Center for Joint Disease, Chonnam National University Hwasun Hospital, Hwasun, Korea
Purpose: Authors compared the laxity, radiologic and clinical outcomes of total knee arthroplasty (TKA) performed using the
navigation system and using the conventional technique at least 5-year follow-up.Materials and Methods: Total of 92 TKAs were included for this study. Forty seven TKAs were performed by the navigation group
and 45 TKAs were performed by the conventional surgery. At the final follow up, to evaluate knee joint laxity, varus-valgus laxities were measured on the stress radiographs taken with varus or valgus loads at 90o of flexion. The radiologic measurements and the clinical evaluations were compared between two groups.Results: At the final follow-up, the mean of valgus laxities were 3.9
o in the navigation group and 4.0o in the conventional group, and the corresponding mean of varus laxities were 4.0o and 4.3o (p=0.19, p=0.22) at 90o flexion state. Although there was no significant difference in the total laxities (7.8o in the navigation group and 8.1o in the conventional group, p=0.35). However, more than 10o of total laxity was significantly reduced in the navigation group (1 knee in the navigation group and 6 knees in the conventional group, p=0.04). The outlier numbers at mechanical axis, the mean of coronal inclination of the femoral and tibial component and the mean of sagittal inclination of the femoral and tibial component in the two groups were significantly different. Stiffness of WOMAC score was significantly better in the navigation than in the conventional group (p<0.001).Conclusion: Varus-valgus laxity was significantly different in the two groups as were the outlier numbers. The navigation system
could provide good, improved alignment accuracy of the lower extremity and better result in stiffness of knee compared with conventional technique.Key words: knee, arthroplasty, navigation
Received January 24, 2012 Revised February 29, 2012 Accepted June 4, 2012 Correspondence to: Eun Kyoo Song, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Center for Joint Disease, Chonnam National University Hwasun Hospital, 322, Seoyang-ro, Hwasun-eup, Hwasun 519-763, Korea
