I l i z a r o v 외고정 기구를 이용한 경골 감염성 불유합의 치료
김정렬ㆍ양근호ㆍ황병연
전북대학교 의과대학 정형외과학교실
<국문초록>
목 적 : 경골의 감염성 불유합을 Ilizarov 외고정 기구로 치료한 사례에 대하여 치료 결과 및 합병증을 분석해 보고자 하였다.
대상 및 방법 : 1992년 1월부터 1 9 9 7년 1월 까지 경골의 감염성 불유합으로 Ilizarov 외고정 기구로 치료 한 후 1년 이상 추시 가능한 2 7례를 대상으로 하였다. 불유합의 형태는 Paley 분류에 따라 분류하였으 며, 감염의 상태는 AO 분류법을 사용 하였다. 치료 결과는 P a l e y의 방법에 의하여 골적 결과와 기능적 결과로 판정하였고, 합병증은 P a l e y의 분류에 따라 문제점, 방해점, 합병증으로 분류하였다.
결 과 : 전례에서 골유합을 얻었으며, 평균 골유합 기간은 1 1 . 5개월 이었으며, 신연골 생성술을 시행한 경우 연장율은 18.5%, 평균 치유지수는 5 1 . 4일/cm 이었다. 골적 경과는 우수 1 0례, 양호 1 2례, 보통 4 례, 불량 1례였고 기능적 결과는 우수 1 0례, 양호 1 4례, 보통 2례, 불량 1례, 보통 2례, 불량 1례였다. 합 병증은 Paley 분류에 의한 문제점 1 5례, 방해점 1 7례, 합병증 3례가 있었다.
결 론 : Ilizarov 외고정 기구에 의한 경골의 감염성 불유합의 치료는 감염의 근치 뿐아니라 골변형, 골 결손, 하지부동 등 동반되는 여러 합병증을 동시에 치료 할 수 있는 좋은 치료법이라 사료된다. 또한 정확한 수술 수기의 숙지와 함께 치료 과정중 나타나는 합병증에 대한 적절한 처치로서 보다 더 좋은 결과를 얻을 수 있으리라 사료된다.
색인 단어 : 경골, 감염성 불유합, Ilizarov 외고정 기구
※통신저자 : 김 정 렬
전북 전주시 덕진구 금암동 634-18 전북대학교 의과대학정형외과학 교실 Tel : 063-250-1760
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* 본 논문의 요지는 1998년도 대한정형외과학회추계학술대회에서 발표되었음.
서 론
경골의불유합은여러가지치료방법이 시도되고 있으나 아직도 정형외과적 난치성 질환중의 하나이
다. 특히감염을동반한불유합은염증이치유되더라 도 골유합을 얻기가 어려우며, 연부조직 손상, 골의 변형, 골결손 및 하지 부동등을 초래하게되어 그 치 료에 있어 많은 어려움이 있다5 , 1 2 ). Ilizarov 외고정기
구를이용한치료는다른치료법에비해이러한합병 증을 극복할 수 있다. 이에 저자들은 경골 불유합을 Ilizarov 외고정기구로 치료한 사례에 대하여 후향성 연구를 통해 치료 결과 및 합병증을 분석해 보고자 하였다.
연구 대상 및 방법
1 9 9 2년 1월부터 1 9 9 7년 1월까지 경골의 불유합으 로 Ilizarov 외고정기구를이용하여치료한 후 1년 이 상 추시 가능한 2 7명을 대상으로 하였다. 남자가 2 5 례, 여자 2례였으며 연령 분포로는 1 7세에서 5 8세까 지 평균 3 9세였다. 손상 빈도가 높은 연령군은 활동 성이강한 2 0대에서3 0대가 1 6례로가장많았고, 40대 가 6명, 50대가 3명, 10대가 2명의 빈도를 보였다. 손 상원인은 오토바이사고가 1 1례, 교통사고 8례, 경운 기전복사고 5례, 추락사고 3례였다. 수상당시폐쇄 성골절은 2례였고, 개방성 골절은 2 5례였으며, 개방 성 골절중 Gustilo & Anderson 제1형 1례, 제 2형 1례, 제 3형-A 8례, 제 3형-B 12례, 제 3형-C 3례였다. 수상 후 일차적 골고정물로는 금속판 내고정술을 2례, 골 수강내 금속정술 3례, 외고정술을 2 2례에서 시행하 였다. 연부조직 손상에 대해서는 피부이식술 1 2례, 국소피판술 3례, 비복근 성형술 2례, 혈관부착 피판 이식술 6례를 시행하였다. 불유합의 형태는 Paley 등
1 2 )분류에 따라 A1 12례, A2-1 6례, A2-2 2례, B1 4례,
B2 2례, B3 1례였으며 이중 염증성 1 5례 비염증성인 경우 1 2례였고, 감염의상태는 AO 분류법에 의해 비 활동성 감염 4례, 비배액성 활동성 감염 3례, 배액성 활동성감염 8례였다. 골결손은평균 6.7cm 이었으며, 피질골절골술은근위부 1 6례, 원위부 4례였고, 근위 부및원위부모두시행한경우가 1례였다.
연구방법으로는 각례에대하여골유합의유무 및 기간을알아보고, 신연골생성술을시행한경우는골 연장 길이, 연장률(percentage of increment), 치유지수 (healing index)를 측정하였다. 치료 결과는 Paley 등1 2 ) 의방법에의하여골적결과와기능적결과로판정하 였다. 골적결과는골유합, 감염유무, 변형, 하지부동 유무등을 기준으로하여 우수, 양호, 보통, 불량으로 구분하여평가하였다. 우수는골유합을얻고감염소
실, 6°이내의 변형, 2.5cm 이하의하지부동이있을때 로하였고, 양호는 골유합이되었고나머지기준에서 두가지를포함하며, 보통은골유합을얻고나머지기 준중한개를 만족할때 , 불량은골유합을얻지못한 경우로 분류하였다. 기능적 결과는 동통, 관절구축, 연부조직 위축, 보행시 파행등의 유무 및 일상 생활 수행능력정도를평가하였다. 우수는환자가어려움 없이일상생활을수행할수있고 , 파행, 관절구축, 연 부조직 위축, 동통이 없을 때로 하였고, 양호는 일상 생활을 어려움 없이 수행할 수 있으나 다른 기준중 한가지나혹은두가지가있을때로하였고, 보통은일 상 생활에 어려움은 없으나 나머지 기준중 세 가지 혹은 네 가지 전부 있고, 또는 절단을하였을경우이 며, 불량은 어떤 경우라도 일상 생활에 심각한 장애 가 있는 경우로 하였다. 합병증은 Paley 등1 2 )의 분류 에 따라 문제점, 방해점, 합병증으로 분류하였다. 문 제점은치료과정중보존적으로치유가가능했던경 우이고, 방해점은치료과정중수술적요법으로치유 가가능했던경우이며, 합병증은치료종결후에도남 아있어수술적요법을필요하거나치료중에치료를 종료하게만든경우로구분하였다.
결 과
최초 수술후 불유합으로 Ilizarov 기구를 사용하기 전 까지의 술전 기간은 평균 10 개월(6-23 개월)이었 고, 평균 수술횟수는 3 . 5회(2-8 회)였다. 비활동성 과 혈관형 불유합 4례는 압박 골생성술( c o m p r e s s i o n o s t e o s y n t h e s i s )를, 비활동성 위축성 불유합 8례에서는 피질골 절골술 및 압박-신연 골생성술( c o m p r e s s i o n - d i s t r a c t i o n )를 시행하였다. 활동성 감염 1 5례는 사골 제거술과 피질골절골술및신연골형성술을시행하 였는데, 이중 1례는 골수강내 금속정 고정술후 발생 한배액성불유합에대해, 2cm 염증부위사골절제후 일측성 압박-신연 골생성술(monofocal compression- d i s t r a c t i o n )을 시행하였으나 비골절골 부위의 조기유 합으로골연장을얻지못하여 근위부피질골절골술 을 통한 신연-압박 골이동술( d i s t r a c t i o n - c o m p r e s s i o n t r a n s p o r t )를 시행하였다. 신연골 생성술을 시행한 2 1 례중 접촉부위의 해면골이식은 총 1 1례에서 시행하
였으며, 골이동 후 연부 조직이 삽입되어 접촉이 불 량했던 3례, 접촉 후 6개월 이상 경과 후에도 골유합 이지연되었던 5례, 치료기간을단축하기위한예방 적 목적으로 3례에서 시행하였다. 활동성 감염을 치 유하고 골이동중 연부조직 삽입을방지하기위한항 생제혼합시멘트염주사용은 1 0례에서사용되었다.
전례에서골유합을얻었으나, 1례에서는Ilizarov 기구 제거 후 재골절이 발생하였다. 가골 및 신연부에 유 골형성( r e g e n e r a t e )의 골경화 기간(consolidation period) 과접촉부위평균골유합기간은 1 1 . 5개월였으며, 신 연 골생성술을 시행한 경우 연장율(percentage of i n c r e m e n t )은전체경골의길이에대한연장한길이를 나누어 백분율로 구하였으며 평균 연장율은 18.5 % 였고, 치유지수(healing index)는 1 cm 골 신연에 대하 여 Ilizarov 기구를 이용한 치료기간을 일/cm 단위로 산출하였는데, 평균치유지수는5 1 . 4일/cm 이었다. 최 종하지부동은 4례였으며, 이중 2례는 1cm 미만이었 고 2례는 2.5 cm 미만이었다. Paley에 의한 골적 결과 는우수 1 0례, 양호 1 2례, 보통 4례, 불량 1례였고기능 적결과는우수 1 0례, 양호 1 4례, 보통 2례, 불량 1례였 다. 합병증은 Paley 분류에따라문제점, 방해점, 합병 증으로 나누었으며 그중 문제점으로는 핀삽입부 감 염 1 5례가있었고, 방해점으로는피질골절골부위의 조기 골경화 2례, 지연 골경화 4례, 신경 견인증상 2 례, 골편이동후연부조직삽입에의한골접촉방해 3례, 접촉 부위 지연유합 5례 및 신연도중 각변형을 보인 경우가 1례 있었으며, 합병증으로는 첨족 변형 2례, 기구제거 후재골절 1례가있었다(Table 1). 핀삽 입부의 감염은 핀삽입 후 피부에 t e n t i n g이 되었거나 온도에 의한괴사, 핀긴장의 이완, 신연시연부조직 의열상과동반이되었고골간단부에서주로발생하 였다. 치료는경구항생제투여및감염된강선주위 에국소주사로치료하였고핀주위골수염은 2례에 서 발생하여 핀 제거후 다른 강선 삽입하였다. 피질 골 절골부의 조기 골경화(premature consolidation)는 2 례에서 발생하여 피질골절골술을재차시행하여술 후 7일째부터 다시 골연장술을 실시하였다. 지연 골 경화(delayed consolidation)는 4례에서 발생하였으며 압박( c o m p r e s s i o n )과신연( d i s t r a c t i o n )을주기적으로반 복하는 accordion 조작으로 개선하였다. 신경 견인에 의한 하퇴부의 외측면부의 감각소실을 보였던 경우
강선을제거함으로써증상이 소실되었고, 족부배내 부( d o r s o m e d i a l )의 감각저하 및 tingling 감각을 보였던 경우강선을재삽입하였으나, 근력평가상양호의족 근관절의 신전운동 약화를 보였다. 신연 도중 1례에 서 외반 각형성을 보여 수술적 교정을 실시하였다.
골편이동후연부조직삽입에의한골접촉방해 3례, 접촉 부위 지연유합 5례에서는 해면골 이식술 후 골 유합을얻었다. 첨족변형은내부골연장술시행도중 에 발생하였으며, 이경우에는 I l i z a r o v를 장착하여 점 진적 교정을시행하였고, 1례에서기구제거후 재골 절이있어교합성골수강내금속정 고정술을 실시하 였다.
고 찰
경골의감염성불유합은염증과함께변형 , 골결손 등이동반되며치료의목적은감염의근치와함께골 유합을 얻는 데 있다. 1951년 I l i z a r o v에 의해 새롭게 개발된 외고정 장치를 이용하여 골결손, 변형, 하지 부동, 골수염치료와함께궁극적인골유합이가능하 게되었다. Paley 등1 2 )은 Ilizarov 방법으로성공률을9 0 - 97.6 % 보고하였으며, 1cm 이상의 골결손을 동반한 경골의불유합에대해 Ilizarov 방법을 이용한 신연골 생성술로 치료하여 전례에서 골유합을 얻었고, 결과 는골적결과와기능적결과로분석하여각각 92 %에 Table 1.Complications
Complications No. of cases
Problem
Pin site infection 15
Obstacle
Premature consolidation 2
Delayed consolidation 4
Nerve traction 2
Angulation deformity during distraction 1 Soft tissue interposition 3 Delayed union of docking site 5 Complicatiom
Equinus deformity 2
Refracture 1
Total 35
서 양호 이상의 결과를 나타내었다고 하였다 .
Dendrions 등7 )은염증으로인한괴사골을광범위하게
절제한후 Ilizarov 방법을이용하여골결손부위를신 연골 생성술로 치료하여 1례를 제외하고 골 유합을 얻었으며, 양호 이상의 골 결과와 기능적 결과는 각 각 78%, 64%라고 보고하였다. 본 연구에서는 총 2 7 례중 2 6례에서골유합을얻었으며, 골적결과는양호 이상이 81.5%, 기능적 결과는 양호 이상이 8 8 . 9 %였 다. 평균 치유지수는 5 1 . 4일/ c m로 하지 연장을 위한 신연골생성술을시행한 다른연구들과비슷하였다.
본연구를포함하여 Ilizarov 방법을이용한경골의골
결손형불유합의치료는다른치료방법과비교시더 우수한 결과를 보이고 있으며, 특히 염증이 동반된 경우 감염골을 광범위하게절제한 후 Ilizarov 방법을 이용한신연골생성술로치료시염증및골결손에대 해 동시에치료 할 수있으며 조기체중 부하가가능 하여 근위축, 관절 운동 제한, 골다공증등의 합병증 등을줄일수있다 .
광범위한 연부조직결손을동반한경우 Ilizarov 기 구의 ring 이나강선위치로인하여단측외고정기구 에 비해 혈관 부착피판 이식술, 근육판 회전술등 연 부조직수술을시행하기어렵다는단점이있으나1 , 8 ) Fig 1A-D. A 66 year-old male sustained open comminuted fracture of
the right tibia and fibula by fall from heights. External fixation was done but developed active draining nonunion according to AO classification at postoperative 5 months.
Fig 1A-D. (A) Roentgenograms showed atrophic nonunion with diffuse periosteal reaction.
Fig 1A-D. (B) After radical excision of all necrotic tissue, applied bifocal Ilizarov frame with acute shortening of 6 cm in length and inserted vancomycin beads.
Fig 1A-D. (C) Follow-up study at eight months after operation with Ilizarov technique showed consolidation of regenerates and union of docking site. periosteal reaction.
Fig 1A-D. (D) Roentgenograms fifteen months after operation showed excellent quality of bone and the successful union.
A
D
B C
최근에는 Ilizarov 강선을 사용하는 대신 나사못을 Ilizarov ring 과 함께 사용하는 Ilizarov hybrid system을 이용하여 연부조직 수술이 가능하며 광범위한 연부 조직의 결손시에도 I l i z a r o v기기를 이용한 내부골 이 동술시연부조직의이동이가능하여연부조직결손 을 위한 연부 조직 재건술을 피할 수 있다는 장점들 이 보고되고 있다4 , 5 , 7 , 1 3 ). 저자들은 광범위한 연부 조 직결손으로연부조직재건술이필요한경우는단측 외고정이가능한경우는일차적으로단측외고정기 구로골고정후연부조직재건을실시하며골결손에 대하여 Ilizarov 외고정 기구에의한 신연골생성술을 시행하고 있다. 송 등1 4 )은 골 결손에 대한 급속 골단 축은 6 cm 이하의골결손이있을때가능하고 7 cm 이 상이면급속골단축후혈관이비틀어져혈류부족을 유발하고근육의단축으로보행시전체중부하가불 가능하다고하였고경골의결손이 7 cm 보다클경우 급속골접촉보다급속골단축이권유된다고하였다.
저자들도 염증성불유합에대하여부골 절제술후발 생한 골결손에 대하여 피질골 절골술후 골신연도중 연부조직삽입을방지하기위해가능한골접촉을시 도하였고 6 cm 이상의골결손은급속 골단축을 시행 하였으며 부골절제술시 활동성 감염을 보인 1 0례에 서는염증의치유와골이동도중연부조직의삽입을 막기위해항생제혼합시멘트염주를사용한후골접 촉을 시도하였다. 접촉 부위의 골 이식에 대해서는 논란이 많다. Dendrinos 등7 )은 골접촉 부위의 압박으 로 골유합을 시행하였으나 8-40 %에서 불유합이 발 생하였으며 이러한 합병증을 예방하기위해 접촉 부 위 골이식이 요구된다고보고하였다. 저자들은신연 골생성술을시행한 2 1례중골이동중연부조직이끼 어접촉이불량했던 3례, 접촉후6개월이상경과후에 도 골유합이 지연되었던 5례, 치료 기간을 단축하기 위한 예방적 목적으로 3례에서 시행하였다. 저자들 도무혈성골의완전한절제가 되지못했다고판단되 는경우에는접촉 부위의불유합을예방하고치유지 수를단축하기위해접촉부위에골이식을하여야한 다고생각된다. 또한기구를제거한후에보행후 2개 월째경미한낙상사고후접촉부위에서재골절을경 험하였는데, 이는충분한골경화를얻지못한상태에 서조기에기구를제거하여발생한것으로생각되며, 골경화기간을경과한후에도기구를제거하기전 1 - 2
개월동안은점차적으로강선을줄이고 r o d를이완시 켜 가골을 충분히 성숙시킨 후 제거하는 것이 기구 제거 후 발생할 수 있는 재골절의 방지에 도움이 된 다고생각된다.
조기 골경화와(premature consolidation)과 지연 골경 화(delayed consolidation)는 피질골 절골술의 수기, 잠 복기기간및신연속도등과관계가있다고하였으며
2 , 3 , 4 , 6 , 9 , 1 1 ), 피질골 절골술후 신연골 생성술 도중 지연
골 형성에 대하여 P a l e y1 0 )는 신연 중지후 다시 압박 후 신연을 하여야 한다고 하였다. 저자들의 경우 초 기에는 drilling 없이 피질골 절골술을 시행하려 하였 으나 반대측 피질골의 분쇄상을 자주 경험하였으며 4례의 지연골경화는 과도한 피질골 절골술( t r a u m a t i c c o r t i c o t o m y )가 원인으로 사료된다. 강선 삽입구의 감 염은가장많이보고되고있는합병증이다. 저자들은 이러한강선 삽입구의 감염을줄이기위한 방법으로 수술중강선삽입시 강선을도수적으로밀어넣은후 반대편 피질골 까지 d r i l l i n g하였고 이때 최대한 낮은 속도로 d r i l l i n g을 시행하고 간헐적으로 멈춤으로써 온도에의한괴사를줄였으며이후망치를이용하여 통과시켰다. 또한올리브강선을이용하는경우가강 선 통과시 피부의 t e n t i n g이 있는경우에는작은 피부 절개를시행한후비흡수성나일론사를이용하여피 부 봉합을 실시하였다. 술후 환부 소독시 플라스틱 클립이나 고무마개를 이용하여 강선 삽입부 치료를 하였으며그래도감염된경우강선의이완여부를확 인하였고표재성염증이있는경우항생제경구투여 를시행하였고심부염증이있는경우배농술항생제 경구 투여, 감수성 있는 항생제를 이용한 국소 세척 을시행하였고조절되지않는강선삽입구염증에대 해서는기구의안정성이문제가없는경우강선을제 거하였고안정성이요하는경우는강선의위치를 바 꿔재삽입하였다.
결 론
경골의 감염성 불유합을 치료하는데 있어 I l i z a r o v 외고정 기구에 의한 치료는 감염된 연부 조직 및 사 골을 제거하여 염증의 근치를 이룰 수 있고 이로 인 해 발생하는 연부 조직 및 골결손을 극복함으로서,
궁극적으로 염증의 근치 및 골유합을 얻을 수 있는 매우효과적인치료법으로생각된다. 또한정확한수 술수기의숙지와함께치료과정중나타나는합병증 에 대한 적절한 처치로서 보다 더 좋은 결과를 얻을 수있으리라사료된다.
R E F E R E N C E S
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Treatment of Infected Nonunion of the Tibia by Ilizarov External Fixator
Jung Ryul Kim, M.D., Keun Ho Yang, M.D. and Byung Yun Hwang, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Chonbuk National University Hospital, Chonju, Korea
Purpose : To analyze the clinical results and complications of the Ilizarov technique in the treatment of the tibial nonunion.
Materials and Methods : Twenty-seven patients who had infected nonunion of the tibia were managed with Ilizarov external fixator form January 1992 to January 1997.
Types of nonunion were classified according to Paley and status of infection were divided into AO classification. We evaluated clinical outcomes and complications which were assessed with rating system of Paley.
Results : All cases obtained bony union. The mean time to union was 11.5 months.
On average, healing index was 51.4 days/cm(range 28-72 days/cm) and percentage of increment was 18.5 %(range, 13-31.5 %). According to Paley criteria, bone results were good to excellent in 22 cases(81.5 %), and functional results were good to excellent in 24 cases(88.9 %). Total thirty five complications were occurred, which were classified by Paley criteria, problems in 15 cases, obstacles in 17 cases, and complication in 3 case.
C o n c l u s i o n : Ilizarov technique is a useful method in management of the tibial nonunion, but we have to consider the complications and endeavor to reduce them.
Key Words : Tibia, Nonunion, Ilizarov external fixator Abstract
