슬관절 전치환술에서 외측 지지대 박피의 효과

슬관절 전치환술에서 외측 지지대 박피의 효과

국립의료원 정형외과

김희천∙노재영∙이철우∙이창욱∙탁효철

= 국문 초록 =

목 적: 슬관절 전치환술에서 슬개골을 치환할 때 외측 지지대를 박피하면, 술후에 슬개골 및 슬개 삽입물 의 과도한 경사가 감소하는 지를 알아보고자 하였다.

대상 및 방법: 외측 지지대 박피를 시행하지 않은 38례(1군)와 외측 지지대 박피와 부분 소면 절제술을 시 행한 53례(2군)에서 슬개대퇴 관절의 접선상을 100도 굴곡위에서 술전 및 술후 1년 추시에 촬영하여 경사각 을 측정하였다.

결 과: 술전 슬개골의 경사각은 제1군에서 평균 9.1±4.5도였고 제2군에서 평균 9.5±5.2도였으며, 술후 슬개골의 경사각은 각각 평균 12.8±6.2, 11.0±7.1도, 술후 슬개 삽입물의 경사각은 각각 평균 6.3±7.3, 5.5±6.1도로서 양군 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다.

결 론: 슬관절 전치환술 후에는 술전에 비해 술후 슬개골 및 슬개 삽입물의 외측 경사가 증가하는 양상을 보였고, 이러한 경향은 외측 지지대 박피와 부분 소면 절제술을 시행해도 줄일 수 없었다.

색인 단어: 슬관절 전치환술, 외측 지지대, 박피

Volume 18, Number 1, June 2006

서 론

슬관절 전치환술 후 슬개 삽입물의 과도한 외측 경 사(lateral tilt)는 치환물의 외측에 응력을 증가시켜 장기 생존에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 저자들은 슬관 절 전치환술 후 슬개골 및 슬개 삽입물이 외측 경사 의 경향을 보이는 지를 알아보고자 하였다.

이에 저자들은 슬관절 전치환술에서 있어서 신전 및 굴곡 간격과 내, 외측 인대 균형의 일치 정도와 임상적 결과의 연관성에 대해 알아보고자 하였다.또 한 슬개골을 치환할 때 외측의 긴장을 해소시킬 목적 으로 슬개골의 외연으로부터 연부조직을 벗겨내고 남 은 외측의 골을 제거하면, 외측 지지대 유리술(lat- eral retinacular release)을 시행하지 않아도 술후

에 슬개골 및 슬개 삽입물의 과도한 경사를 줄일 수 있는 지를 알아보고자 하였다.

대상 및 방법 1. 연구 대상 및 방법

2001년 1월부터 12월까지 한 술자에 의해 시행된 일차성(primary) 슬관절 전치환술은 186례였으며 이 중에서 다른 디자인의 치환물을 사용한 26례, 술 전 진단이 염증성 관절염인 20례, 추시 기간이 1년 미만이 19례, 술후 슬관절 굴곡이 100도 미만인 2 례, 그리고 술전 및 술후 방사선 사진이 다른 위치에 서 촬영되어 비교가 불가능했던 28례 등을 제외한 나머지 91례를 대상으로 하였다. 91례의 퇴행성 슬

Corresponding Author: Hee-Chun Kim, M.D.

Department of Orthopedic Surgery, National Medical Center, 18-79, 6ka, Ulchiro, Choong-ku, 100-799, Seoul, Korea

Tel : 02-2260-7195, Fax : 02-2278-9570, E-mail : [email protected]

관절염에 대하여 한 저자가 같은 디자인(Scorpio PS^�, Osteonics, Allendale, NJ, USA)을 사용 하여 전치환술을 시행하였고, 전례에서 후십자인대를 제거하고 슬개골을 치환하였으며 시멘트 고정하였다.

슬개 삽입물은 외재형(onlayed) 둥근 모양(dome shaped)의 폴리에틸렌 재질이었다. 2001년 1월부터 8월까지의 38례(1군)에서는 외측 지지대 박피 (patellar retinacular peel)를 시행하지 않았고, 9 월부터 12월까지의 53례(2군)에서는 외측 지지대 박 피와 부분 소면 절제술(partial facetectomy)을 시 행하였다. 환자의 평균 연령은 1군이 66.4±4.8세, 2군이 67.1±3.9세였으며 성별로는 1군은 21명 (95.5%), 2군은 28명(84.8%)이 여자였다. 비만도, 관절운동 범위, 변형의 정도, 임상 점수 등의 술전 지표들은 두 군 간에 차이가 없었다(Table 1, 2).

슬개대퇴 관절의 접선상(tangential view)을, Sattegast가 기술한 방법⁶⁾으로 복와위 슬관절 100 도 굴곡위에서, 술전 및 술후 1년 추시에 촬영하여 슬개골 및 슬개 삽입물의 경사각을 측정하였다. 술전 슬개골 경사각(patellar tilt angle)은 슬개골의 내 측연과 외측연을 잇는 선(equatorial line)과 내외 대퇴골과의 전면을 잇는 선이 이루는 각으로, 술후 슬개골 경사각은 슬개골의 내측연과 외측연을 잇는 선과 치환물 활차 영상(trochlear projection)의 전

면을 잇는 선이 이루는 각으로, 그리고 술후 삽입물 경사각(implant tilt angle)은 슬개 삽입물의 기저 부를 연장한 선과 치환물 활차 영상의 전면을 잇는 선이 이루는 각으로 정의하였다(Fig. 1).

양군 간에 술전 지표들과 술후 측정각의 비교 검증 은 t-test를 사용하였으며 p값이 0.05 미만인 경우 를 통계적으로 의의 있는 유의 수준으로 하였다.

2. 수술 방법 및 술후 처치

공기 지혈대(pneumatic tourniquet)을 사용하되 수술을 시작하기 직전 탄력 붕대로 사혈(exsan- guination) 후 가압하였고, 치환물 삽입 직전에 지 혈대를 감압하고 전기소작(electrocautery)으로 지 혈을 시도한 후 다시 지혈대 가압 후 시멘트를 이용 하여 치환물을 삽입하였다. 이후 수술을 마칠 때까지 지혈대를 유지하였고 슬개 활주(tracking)를 평가할 때 지혈대를 감압하지는 않았다.

정중선 도달법(midline approach)으로 관절낭을 절개하였고^9,10), 대퇴골은 후과선을 기준으로 3도 외 회전 및 골수강내 도자(intramedullary guide)를 이용하여 관상면 상 5~7도 외반 절제하였다. 근위 경골은 역시 골수강내 도자를 이용하여 외측 경골 고 평부(lateral tibial plateau)로부터 8~12 mm 하

Fig. 1. (A) Preoperative patellar tilt angle was defined by the angle subtended by the equatorial line and the line connecting anterior limits of femoral condyles. (B) Postoperative patellar tilt angle was defined by the angle subtended by the equatorial line and the line connecting anterior limits of trochlear projections. (C) Implant tilt angle was defined by the angle subtended by the base of patellar button and the line connecting anterior limits of trochlear projections.

Table 1. Demographics

Group I (n=22) Group II (n=33)

Mean Age ( SD *) 66.4 4.8 67.1 3.9

Male/Female 1/21(95.5%) 5/28(84.8%)

Mean Height(cm) ( SD) 150.z 7.4z 153.5 6.70

Mean Weight(kg) ( SD) 57.8 7.9 60.0 7.0

Mean BMI ( SD) 25.6 3.6 26.4 4.3

*: Standard deviation, : Body mass index, : Osteoarthritis

방에서 절제하되 경골축에 시상면 상 0~5도 후방 경사이고 관상면 상 직각이 되도록 하였다. 슬개골을 치환하되 술전 두께가 술후에 유지되도록 하면서 삽 입물은 슬개골의 내연(medial margin)에 위치하도 록 하고 외측 지지대 유리술은 시행하지 않았다.

슬개골 치환을 위한 골절제는 free-hand 술기로 하였다. 1군에서는 슬개 치환물로 덮이지 않는 외측 절제면을 그대로 두었으나, 2군에서는 외측의 긴장 을 해소시킬 목적으로 슬개골의 외연으로부터 연부조 직을 벗겨내었고(patellar retinacular peel) 슬개 골 치환 후 남은 외측의 골을 제거(partial facetec- tomy)하였다^5,7)(Fig. 2).

술후 고정(immobilization)은 하지 않았고 술후 3일 후 연속수동운동(CPM)을 시작하고 체중 부하 는 환자가 가능한 범위에서 점진적으로 허용하였다.

결 과

술후 대퇴경골간각은 1군에서 평균 5.8±3.4 도 외반, 2군에서 평균 6.3±4.7 도 외반으로 양군 간 에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 술전 슬개골의 경사각은 제1군에서 평균 9.1±4.5도였고 제2군에서 평균 9.5±5.2도였다. 술후 슬개골의 경사각은 제1 군 및 제2군에서 각각 평균 12.8±6.2, 11.0±7.1 도였으며 술후 삽입물 경사각은 제1군 및 제2군에서 각각 평균 6.3±7.3, 5.5±6.1도로서 양군 간에 통

계적으로 유의한 차이가 없었다(Table 3).

술후 심각한 국소 외과적 합병증은 없었으며 추시 상 감염, 불안정성 등 실패나 재수술은 없었으나 증 상을 동반한 슬개골 아탈구가 1군 1례에서 있었다.

고 찰

정상 슬관절에서 슬관절의 굴곡위에 따른 슬개골의 경사 경향에 대하여는 다양한 보고들이 있으나 생체 (in vivo) 보고들을 종합하면 초기 굴곡위에서는 파 동형(wavering pattern) 경사를 보이는 불안정한 형태를 나타낸다고 하며, 실험실(in vitro) 보고의 대부분은 대체적으로 초기 굴곡위에서 내측 경사 (medial tilt)가 되고 이 후 굴곡위에서는 외측 경사 (lateral tilt)가 된다고 하였다¹²⁾. Kampen 등¹¹⁾의 사체실험에 의하면 슬관절이 신전위에서 굴곡위로 갈 때 슬개골은, 초기 굴곡위에서는 내측 경사의 경향을 보이다가 약 30내지 60도 굴곡위를 지나면서 외측 경사의 양상으로 변한 뒤 이 경사는 약 100내지 120 도 굴곡위까지 계속 증가하는 것으로 되어 있다. 슬 개대퇴관절(patellofemoral joint)의 합병증은 슬관 절 전치환술 후 속발하는 합병증의 다수를 차지하고 재치환술의 주원인인 것으로 보고되고 있으며 마모³⁾, 이완, 골절, 탈구 등 다양한 형태로 나타나지만, 이 모든 합병증은 슬개 부정활주(maltracking)와 연관 성이 있다. 전치환술 후 슬개대퇴관절의 안정성(sta-

Table. 2. Comparison of preoperative variables between two groups (mean SD*)

Group I (n=38) Group II (n=53)

Flexion contractur 5.0 7.9 9.2 10.7

Active flexion 118.7 17.01 16.6 13.00

TF axisvarus 11.0 11.2 varus 8.3 0.0

KS knee score 37.5 8.20 36.6 7.1.0.

KS function score 4 7.4 12.4. 46.1 13.20

*: Standard deviation, : Tibiofemoral, : Knee Society

Table. 3. Comparison of tilt angles (mean SD*)

Group I Group II

TF axis algus 5.8 3.4 (-4 ~ 10) valgus 6.3 4.7 (-3 ~ 15)

Preop patellar tilt 9.1 4.5 (-2 ~ 17) 9.5 5.2 (-5 ~ 23)

Postop patellar tilt 2.8 6.2 (-4 ~ 28) 11.0 7.1 (-5 ~ 26)

Postop implant tilt 6.3 7.3 (-8 ~ 25) 5.5 6.1 (-6 ~ 20)

*: Standard deviation, : Tibiofemoral, : statistically, not significant (t-test, 5% level of significant differences)

bility)을 좌우하는 요소로는 하지정렬(limb align- ment), 치환물의 디자인과 삽입 위치, 슬개골 치환 여부와 술기, 그리고 연부 조직 균형(soft tissue balancing) 등이 중요하다¹⁴⁾. 본 연구에서 저자들은 양 군 모두에서 대퇴골부 치환물의 외회전(후과선을 기준으로 3도) 및 외측전이(lateralization), 경골부 치환물의 외회전 및 외측전이, 그리고 슬개골부 치환 물의 내측전이(medialization)를 유념하였고 술후 관상면 상 경대퇴관절축도 5~6도 외반되도록 하였 다. 또한, 슬개골의 술전 두께를 술후에도 유지하고 슬개골 절단면이 상하 및 내외측으로 대칭적(sym- metrical)이 되도록 하여, 과충적(overstuffing)을 방지하고자 하였다. 이러한 노력에도 불구하고 술후 양 군 모두에서 슬개골 및 슬개 삽입물이 외측 경사 를 보인 것은, 일반적으로 전치환술 후에는 술전보다 외측 경사가 증가하는 경향이 있다는 것을 시사한다.

Chew 등²⁾은 사체 슬관절에서 전치환술을 시행한 실 험연구의 결과로서, 슬개골의 회전(rotation)이나 외측전이(lateral shift)는 술전과 술후에 차이가 없 으나 외측 경사는 술후 증가하며 이러한 외측 경사의 경향은 사용된 치환물의 종류에 관계없다고 하였다.

이 실험에서는 약 60도의 슬관절 굴곡위에서 외측 경사가 최대치(평균 5.88~7.32도)를 보인다고 하였 으나 또 다른 사체실험 보고⁵⁾에서는 60도 굴곡위를 지나 슬관절이 더 굴곡될수록 외측 경사가 계속 증가 한다고 하였다. 저자들의 경험도 전치환술 후 슬개 외측 경사는 초기 굴곡위 즉, 20내지 45도 굴곡 상 태에서는 뚜렷한 증가 양상이 없다가 굴곡위로 가면 서 증가하는 경향이 있었고 따라서 본 논문에서 접선 상의 촬영은 일반적인 슬개대퇴관절 증후군 환자에서 처럼 초기 굴곡위에서 시행하지 않았고 오히려 100 도 굴곡위에서 시행하였다. 전치환술 후 슬개 경사각 이 굴곡위로 가면서 증가하는 이유는 슬개골 지지대 의 영향도 있겠으나 다른 인자들도 작용할 것으로 생 각된다. 굴곡위에서 대퇴사두건이 대퇴 치환물의 활 차에 닿아 들어 올려질 가능성도 있으므로 대퇴 치환 물의 형태가 주는 영향도 있을 수 있다. 다른 원인으 로 저자들은 대퇴 후방굴림(rollback)의 감소 현상 도 요인이 되리라 추측하고 있다. 정상 슬관절에서는 슬관절이 굴곡될수록 후방굴림 현상에 의해 경골은 상대적으로 내회전되며 경골결절도 내회전되므로 이 부위에 부착하는 슬개건의 벡터 방향을 따라 슬개골

Fig. 2. Lateral retinacular peel involves releasing the extensor retinaculum from the lateral border of the patella using electrocautery and peeling it (B) as the patella is being everted (A) during exposure. Removal of the uncovered lateral facet (C) allows better conformity of the bony patella (D) to a round patellar button.

에 내측 경사의 힘이 가해지지만¹¹⁾, 전치환술 후 후 방굴림이 감소하면 이러한 효과는 감소될 것이므로 슬개골은 상대적으로 외측 경사의 경향을 보이는 것 이 아닌가 추정할 수 있다. 슬관절 전치환술 후 슬개 삽입물의 외측 경사는 치환물의 외측에 응력을 증가 시켜 장기 생존에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 본 연구 에서는 술후 슬개 활주를 반영하는 슬개골의 경사각 뿐 아니라 술후 치환물의 응력 분포와 직접 연관될 것으로 추측되는 삽입물 경사각도 측정하였으나 두 종류의 각도 모두가 양군 간에 통계적 차이가 없음은 마찬가지였다. 슬개골을 치환할 때 외측의 긴장을 해 소시켜 슬개 삽입물의 외측 경사나 아탈구를 방지할 목적으로, 슬개골의 외연으로부터 연부조직을 벗겨내 는 외측 지지대 박피와 남은 외측의 골을 제거하는 부분 소면 절제술은 술기 상 다소 차이는 있으나 서 로 다른 저자들^1,8,16)이 독립적으로 고안 및 보고하였 다. Shaw¹⁶⁾는 외측 지지대 유리술을 시행 받은 환 자에 비해 외측 지지대 박피술을 시행 받은 환자에서 슬관절 전방부 동통의 빈도는 적으면서도, 치환물 경 사각의 외측 경사도나 임상 결과는 같다고 하면서 외 측 지지대 박피술을 외측 지지대 유리술의 대안으로 제시하였다. 반대로, Chan과 Gill¹⁾은 외측 지지대 를 박피하여도 치환물 경사각의 외측 경사도를 줄이 는 효과는 없다고 보고하였다. 본 연구에서도 술후에 슬개골 및 슬개 삽입물의 외측 경사 증가 양상은 외 측 지지대 박피와 부분 소면 절제술을 시행해도 통계 적으로 유의한 정도로는 줄일 수 없었다. Shaw¹⁶⁾의 보고에 의하면 박피술 후 치환물 경사각은 평균 4.8 도로서 본 연구에서의 평균 5.5도와 크게 다른 결과 는 아닌 것으로 추정된다. 술후 외측 경사를 줄이기 위해서라면 저자들의 방법에 추가하여 적극적인 외측 지지대 유리술이나 비대칭적 슬개골 절제 등 다른 고 안이 필요하다. 외측 지지대 유리술은 슬개골 혈류의 차단, 슬개골 골절, 창상 치유의 지연, 술후 종창 및 통증의 증가, 재활의 지연 등 잠재적인 문제점들이 우려되어 꺼리는 경향이며¹⁵⁾ 특히 슬개골하지방체 (infrapatellar fat pad)를 전절제하는 수술 도달 법을 사용하는 저자들의 경우는 슬개골 혈류의 차단 이 더욱 조장될 가능성이 있어 이를 시행하지 않았으 며 본 연구에서 외측 지지대 박피를 시행한 동기도 외측 지지대 유리술을 회피하면서도 적절한 슬개 활 주를 유지해 보려는 의도였다. 개골의 내측소면 (medial facet)을 두껍게 남기는 비대칭적 절제를 한다면 술후 슬개골 경사각은 줄일 수 없어도 슬개 삽입물 경사각은 줄일 수 있을 것이지만^1,13) 비대칭적 절제에 따르는 위험도 고려해야 한다. Gomes 등⁷⁾은

외재형 슬개 치환물에 비해 inset 형태의 슬개 치환 물에서 술후 슬개골의 외측 경사 경향이 적다고 하였 으나, 반대로 Ezzet 등⁵⁾은 사체 실험의 결과 외재형 슬개 치환물에 비해 inset 형태의 슬개 치환물에서 술후 슬개골의 외측 경사 및 외측 전이의 경향이 크 다고 하였다. 본 연구의 결과에도 불구하고 저자들은 부분 소면 절제술을 유용한 술기로 제안하는 바이다.

왜냐하면, 술기가 간단하고, 비록 슬개 치환물의 외 측 경사는 줄일 수 없더라도, 슬개대퇴관절의 정상적 인 활주에 유리하도록 슬개 삽입물을 슬개골의 내연 에 위치시킬 때(medialization) 슬개 치환물로 덮이 지 않는 외측 절제면을 제거하지 않고 놔두면 외측 소면(lateral facet)과 대퇴 치환물 사이에 접촉이 발생하여 술후 통증의 원인이 될 수 있다⁴⁾고 생각하 기 때문이다. 그러나 본 연구에서는 양군 간에 슬관 절 전방부 동통의 빈도는 조사하지 않았으므로 이러 한 기대는 추정에 불과하며 후속연구가 필요하다. 또 한, 부분 소면 절제술 자체를 강조하다가 슬개 삽입 물을 과도하게 슬개골의 내연에 위치시켜 결과적으로 술전 슬개골 정중능(median ridge)을 술후 같은 위 치에 재현하지 못하는 경우도 역시 조심해야 한다고 생각한다.

결 론

슬개골 치환을 포함하는 일차성 슬관절 전치환술 후에는, 술전에 비해서 술후에 슬개골 및 슬개 삽입 물의 외측 경사가 증가하는 양상을 보였고, 이러한 경향은 외측 지지대 박피와 부분 소면 절제술을 시행 해도 통계적으로 유의한 정도로는 줄일 수 없었다.

술후 외측 경사를 줄이기 위해서라면 저자들의 방법 에 추가하여 적극적인 외측 지지대 유리술이나 비대 칭적 슬개골 절제 등 다른 고안이 필요하다.

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─ Abstract ──

The Effect of Lateral Retinacular Peeling in Total Knee Arthroplasty

Hee-Chun Kim, M.D., Jae-Young Roh, M.D., Churl-Woo Lee, M.D., Chang-Wook Lee, M.D., Hyo-Chul Tak, M.D.

Department of Orthopedic Surgery, National Medical Center, Seoul, Korea

Purpose: The aim of the present study was to investigate if a lateral retinacular peeling helped decrease the amount of lateral patellar tilt in total knee arthroplasty (TKA).

Materials and Methods: The lateral tilt angles were measured in tangential radiographs made preoper- atively and postoperatively, with the knee in 100 degrees of flexion, in an earlier series of 38 TKAs (Group 1) and a series of 53 TKAs (Group 2) that included lateral retinacular peel and partial facetectomy.

Results: The mean preoperative patellar tilt angle was 9.1 4.5 degrees in the group 1 and 9.5 5.2 degrees in the group 2. The mean postoperative patellar tilt angle was 12.8 6.2 and 11.0 7.1 degrees, respectively. The implant tilt angle was 6.3 7.3 and 5.5 6.1 degrees, respectively. The differences between two groups were not statistically significant.

Conclusion: The patella would tilt laterally following total knee arthroplasty. A lateral retinacular peel- ing had no discernible effect on the postoperative lateral tilt of the resurfaced patella.

Key Words: Total knee arthroplasty, Lateral retinaculum, Peeling