대퇴골 간부 골절의 교합성 골수강내 금속정 고정후 발생한 교합 나사못의 파단
임군일・현철원・신주호・김도영・조원호
한림대학교 의과대학 정형외과학 교실
<국문초록>
목 적 : 교합성 골수강내 금속정을 이용하여 치료한 대퇴골 간부 골절의 치유 과정중 발생한 교합 나사못 파단의 위험 인자를 분석하고 그 제거 방법을 소개하고자 한다.
대상 및 방법 : 교합성 골수강내 금속정으로 치료한 7 2개의 폐쇄성 대퇴골 간부 골절중 교합 나사못 파단이 발생한 7예를 1군으로, 그렇지 않은 6 5예를 2군으로 하여 나이, 체중, 골절 부위, 분쇄 정도, 금 속정의 직경에 대해 임상 분석을 하였다. 평균 추시 기간은 2 5 . 3개월이었으며, 두 군간 지수 비교는 Mann-Whitney U test 및 Chi-square test를 사용하였다.
결 과 : 근위부의 교합 나사못이 파단된 예는 없었으며 6예에서는 원위부의 2개 나사못 중 상부의 나 사못이 파단되었고, 1예에서는 상부와 하부의 나사못이 모두 파단되었다. 또한 파단된 모든 예에서 지 연 유합이 발생하였다.
환자의 평균 연령은 제 1군이 2 0세, 제 2군이 3 1세이었고 평균 체중은 제 1군이 6 9 . 6㎏, 제 2군이 6 2 . 0㎏
이었다. 골절 부위는 제 1군에서 근위부 3예, 원위부 4예였으며, 제 2군에서 근위부 2 5예, 원위부 4 0예 이었다. 분쇄 정도는 Winquist & Hansen 분류상 제 1군에서는 1형이 2예, Ⅱ형이 2예, Ⅲ형이 1예, Ⅳ형 이 2예 이었고 제 2군에서는 Ⅰ형이 1 6예, Ⅱ형이 3 1예, Ⅲ형이 1 7예, Ⅳ형이 1예 이었다. 금속정 직경 은 제 1군에서 1 0 m m가 4예, 11mm가 2예, 12mm가 1예 이었으며, 제 2군에서 1 0 m m가 8예, 11mm가 1 3예, 1 2 m m가 2 5예, 13mm가 1 3예, 14mm가 6예 이었다.
연령, 체중, 골절부위, 분쇄정도, 금속정의 직경은 각 군간 유의한 차이( p < 0 . 0 5 )가 있었으나 골절부위는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 파단된 나사못은 S - p i n을 이용하여 반대쪽 구획으로 밀어 넣고 제거하는 방법을 사용하였다.
결 론 : 대퇴골 간부 골절 치료로 사용된 교합성 골수강내 금속정의 교합 나사못의 파단은 체중이 많 이 나가고 젊고 활동력이 왕성한 분쇄상 골절 환자에게 작은 직경의 금속정을 사용했을 경우 발생할 위험이 많다. 또한 두 개의 원위부 교합 나사못을 사용하는 것이 하나의 나사못으로 고정하는 것 보다 장점이 있는 것으로 사료된다.
색인 단어 : 대퇴골 간부 골절, 골수강내 금속고정, 교합 나사못, 파단
※통신저자 : Gun Il Im, M.D.
#153 KyoDong, Chunchon, Kang Won Do, Korea.
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서 론
대퇴골간부골절치료에있어금속내고정물을이 용한 골절의 정확한 정복 및 내고정은 조기 관절 운 동 및 보행을가능하게 하여좋은 결과를 얻을 수 있 다는사실이인정이되어선택적방법으로널리사용 되고있다.
여러방법중골절의골수강내금속정에의한내고 정술은 가장 이상적인 방법인데, 1918년 Hey Groves 에 의해 장골 간부 골절에 처음 시도된 이후, 1940년
K ntscher1 )에의해현재까지대퇴부간부골절의획기
적 치료법으로 이용되고 있다. K ntscher, Klemm, Groses, Kemp2 )등은 교합성 골수강내 금속정을 개발 하였는데이는회전에대한고정력을보강하여골수 강내고정술의적응증을기존의적용범위보다훨씬 넓혔다.
이러한 금속정의 사용이 늘어나면서 합병증에 대 한 관심 또한 고조되고 있는데 그 중 교합나사못 파 단에대한문헌적보고는많지않지만임상적으로는 흔히인식되고있는실정이다3 - 5 ).
이에 저자들은 1 9 9 4년 1월부터 1 9 9 8년 6월까지 폐 쇄성대퇴골간부골절에대해교합성골수강내금속 정을 시행한 7 2예의 치유 과정에서 발생한 7예의 교 합 나사못 파단의 위험 인자를 분석하고 그 제거 방 법을소개하고자한다.
연구 대상 및 방법
1 9 9 4년 1월부터 1 9 9 8년 6월까지 대퇴골 간부 골절 로교합성골수강내금속정을시행하고골유합이될 때까지추시가 가능했던 환자 7 2명을 대상으로 하였 다. 평균 추시 기간은 최소 1 4개월에서 최고 3 6개월 로 평균 2 5 . 3개월이었다. 개방성 골절환자로 확공을 하지않은금속정을이용한경우와병적골절은연구 대상에서제외하였다.
수술 전 처지는 7 2예 모두에서 입원 즉시 강한 골 견인을시행하여연부 조직의수축을최대한도로방 지하였으며, 이때부하된견인력은체중의 1 / 6정도로 골절편이 1 cm정도 벌어지게 하여 수술시 골절편의 정복을 용이하게 하였다. 수술은 환자의 전신 상태
및동반손상의정도에따라수상일로부터최단 3일, 최장 2 9일후에시행하였다.
수술에 사용한 금속정은 7 2예 모두 t i t a n i u m합금으 로 제작한 AIM nail(ACE, California, U. S. A)(Fig. 1)를 이용하였다. 이 금속정은 1개의 6.5mm 직경의 근위 부 교합 나사못과 2개의 원위부 교합 나사못을삽입 하도록고안되었으며, 원위부교합나사못의직경은 금속정의직경이 12mm 까지는4.5mm, 13mm 직경이 상의 금속정에서는 6 . 5 m m이었다. 금속정 크기 선택 은 건측 대퇴부의 주사 촬영( S c a n o g r a m )을 시행하여 대전자 상연부터 슬개골 상단과 골단선 사이까지의 길이로하였으며, 직경선택은중간협부의직경으로 결정하였다.
수술은 척추 또는 전신 마취 하에서 영상 증폭 장 치의 투과가 가능한 수술대위에 측와위로 눕힌 후, 결정된직경보다 0.5mm 크게확공한후금속정을삽 입하고 근위 및 원위부에 각각 1개와 2개의 교합 나 사못을고정하였다.
수술후처치는술후익일부터대퇴사두근의등장 성운동과하지직거상운동을시작하고환자가느끼 는통증이감소되는대로(평균 2주) 부분적체중부하 를허용하였으며, 완전체중부하는술후 6주부터1 0
Fig 1A. AIM femoral nail(ACE, California, U.
S. A)
주에 걸쳐서 허용하였다. 술 후 지연 유합이 있을경 우에도 역동화( d y n a m i z a t i o n )는 실시하지 않았다. 술 후방사선추시는술후 2주, 4주에실시하고이후는 1 개월간격으로골유합을얻을 때까지실시하여관찰 하였다.
교합나사못부전이발생한 7명을제 1군으로, 그렇 지 않은 6 5명을 제 2군으로 연령, 체중, 골절 부위, 분 쇄 정도, 금속정의 직경 등의 지표에 대하여 임상 분 석을실시하였다. 골절부위는대전자부에서원위관 절면까지대퇴골전장의중앙을기준으로상부골절 , 하부 골절로 분류하였으며 분쇄정도는 W i n q u i s t와 H a n s e n의분류를 이용하였다. 두군간의지수비교는 Mann-Whitney U test 및 Chi-square test를이용하여통계 적인유의성을비교하였다.
교합나사못의파단이발생한금속정을제거할 때 저자들은일단 d r i v e r를사용하여부러진나사못의머 리가 포함된 부분을 제거한 후 그 구멍을 통해 S - p i n 을삽입하고망치로쳐서대퇴부내측으로돌출시켰 다. C-Arm을사용하여돌출된부분을찾아피부절개 를통해나사못나머지부분을제거하였다(Fig. 2).
결 과
1. 연령분포
환자 연령은 제 1군이 최소 1 7세에서 최고 2 2세로 평균 2 0세이며, 제 2군은최소 1 7세에서최고 7 3세로 평균 3 1세의분포(Table 1)를보여 제 1군에서 유의하 게낮았다( p < 0 . 0 5 ) .
2. 체중분포
체중은 제 1군이 최소 6 5 K g에서 최대 7 4 . 0 K g으로 평균 6 9 . 6 K g이며, 제 2군은 최소4 2 . 0 K g에서 최대 1 0 0 . 0 K g으로 평균 6 2 . 0 K g으로 제 1군에서 유의하게 높았다(p<0.05)(Table 2).
Table 1. Age distribution
Age Group Ⅰ Group Ⅱ
11～20 4 13
21～30 3 27
31～40 13
41～50 5
51～60 2
61～70 4
71～80 1
Total 7 65
Table 2. Weight distribution
Weight Group Ⅰ Group Ⅱ
41～45 4
46～50 6
51～55 10
56～60 9
61～65 3 15
66～70 2 11
71～75 2 8
96～100 2
Total 7 65
Fig 2. Removal of broken screw The screw head is removed with driver and broken shaft is push out with S pin medially.
3. 골절부위및양상
골절은골절 부위는제 1군에서 3예가 근위부, 4예 가원위부였으며, 제 2군에서는 근위부가 2 5예, 원위 부가 4 0예였는데 두 군간의 유의한 차이가 없었다 ( p > 0 . 0 5 ) .
골절 양상은 W i n q u i s t - H a n s e n의 분류상 제 1군에서 는제 1형이 2예, 제 2형이 2예, 제 3형이 1예, 제 4형이 2예였으며, 제 2군에서는 제 1형이 1 6예, 제 2형이 3 1 예, 제 3형이 1 7예, 제 4형이 1예로, 제 1군에서 더 분 쇄상이였으며 통계상으로 유의한 차이가 있었다 ( p > 0 . 0 5 ) .
4. 사용된금속정의직경
사용된 금속정의 직경을살펴보면제 1군은 1 0 m m 가 4예, 11mm가 2예, 12mm가 1예였으며, 제 2군에서 는 1 0 m m가 8예, 11mm가 1 3예, 12mm가 2 5예, 13mm가 1 3예, 14mm가 6예로 제1군에서 유의하게 작았다 ( p < 0 . 0 5 ) .
5. 교합나사못파단의임상적양상및지연유합
교합 나사못 파단은 술후 4개월에서 1 4개월에 걸 쳐다양하게발견되었으며, 6예에서는2개의원위교 합 나사못중 상부나사못이파단되었으며1예에서는 2개의원위 교합나사못이모두파단되었다. 또한제
1군의 7예모두지연유합이발생하였으며 , 이중 2개 의 원위부 나사못이 파단된 1예에서는 금속정 교체 및 골 이식을 시행하였고(Fig. 3), 상부 나사못 1개만 이파단되었던 6예중 1예는금속정교체를 시행하여 골유합(술후 3개월및 4개월)을얻었으며나머지 5예 는 특별한치료없이유합 (평균술후 8 . 5개월)이되었 다(Fig. 4).
제 2군에서는 9예에서지연 유합이 발생했는데 이 중 1예는 금속정 교환및 골 이식을 시행하였고, 4예 에서는 골 이식만을 실시하여골유합(술후 3개월 및 4 . 5개월)을얻었으며, 나머지4예는특별한치료없이 유합(평균술후 8개월)이되었다.
고 찰
골수강내금속정을이용한대퇴골 간부골절의치 료는 수술수기및수술후 처치가간편하고, 조기체 중부하가가능하여입원및회복기간이단축되며골 절부위의감염률이감소되는장점을가지고있어대 퇴골간부골절의표준적인치료로등장하게되었다.
그러나 중간 1/3 이외의 골절인 경우이거나 골 편 의 분쇄가심한경우에는골편의회전 ,굴 곡 및 각 형 성등의위험성이있어이를해결하고자 K ntscher7 )가 교합( i n t e r l o c k i n g )의 개념을 발표하였으며, Klemm 및
Fig 3 Fig 4
Fig 3.A. X ray taken 6 month after operation reveals breakage of both distal screws
Fig 3.B. Screw removal and IM nail change with bone graft were performed
Fig 4.A. Breakage of upper distal screw at 3months after operation.
Fig 3.At POD 8 months. bony union was completed.
Gross, Kempf8 )등이 회전에 대한 고정을 보강하여 더 욱 적응증이 넓어졌다1 0 ). 그 후 Russel-Taylor, Brooker W i l l s6 ), Huckstep 등에의해제 2세대교합성골수강내 금속정이개발되었다.
금속정은 금속판과는 달리 제중부하를 일부만 담 당하는 역할을 하며 피로 부전(fatigue failure)이 발생 하는 비율도 금속판보다 적지만, 일단 발생 시는 그 제거가 힘든 경우가 많다. 교합성 금속정의 피로 부 전은 두개의원위교합공 ( H o l e )중상부공과금속정 의단면이변하는근위부접합점에서주로발생하는 데, Bucholz등은 유한 요소분석을 통하여 대퇴골 원 위부 골절에사용한교합성골수강내금속정부전의 원인으로서 첫째, 골절 면과 나사못과의거리가 5 c m 이내인 경우 둘째, 골 유합을 통한 골절부위의 강도 가 5 0 %이하인 경우에 올 수 있다고 하였다. 이러한 합병증의 방지를 위해 첫째, 크고 보다 긴 금속정을 사용하여 되도록 슬관절의 연골하 부분까지 깊숙이 삽입하여골절면과관통공과의거리를길게해야하 며둘째, X-ray상골절면의조기 유합이나타날때까 지체중부하를지연할것을주장하였다1 0 ).
조기에 금속정의 피로 부전을 유발하는 원인으로 는 골절 양상, 즉 분쇄 골절이나 분절골절 등의불안 정성골절인경우와협부이하에서발생하는원위부 골절및작은직경의금속정사용이될수있고 11), 골 절의불안정성과금속정직경과는연관이있으나골 절 부위와는 연관성이 없으며, 골수정의 종류 및 모 양에따라부전위치가달라진다는보고도있다1 2 ).
교합나사못역시금속정에걸리는부하를골로전 달하는 역할을 하므로 피로 부전이 발생할 수 있다.
경골골절의 경우 8 - 3 0 %의 나사못 파단이 보고되는 있는데주로확공을하지않은개방성골절에서발생 하였으며임상적인결과에는별로영향을 미치지않 았다는 보고들이 많다. Boenish 등은 개방성 경골 간 부골절의비확공성교합성 골수강내 금속정치료시 나사못파단에대한전자현미경의연구를통해파단 이피로에의한것이라하였다.
대퇴골간부 골절에서 교합나사못의파단에대하 여는 알려진 보고가 없는데 저자들이 경험한 7예의 분석에서 연령, 체중, 골절의 분쇄정도, 금속정의 직 경들이대조군에비하여유의한차이를보였다. 연구 대상의숫자가충분하지못한관계로이인자들이독
립적인 변수로 작용하는지는 불확실하지만 아마도 이러한인자들의복합적 작용으로교합나사못의파 단이 유발된 것으로 추정된다. 즉 분쇄 골절이면서 비교적 가는 금속정의 사용으로 골절부위의 충분한 안정성이유지되지못한상태에서, 젊고활동력이왕 성하며체중이많이나가는환자들에의한체중부하 로 교합 나사못, 특히 근위 나사못을 통한 스트레스 의 증가가 부전의 원인으로 생각된다. 특히 교합 나 사못의직경은금속정의직경이 1 3 m m이상인경우는 6.5mm 이지만 1 0 m m에서 1 2 m m인 경우는 4 . 5 m m로, 작은직경의교합나사못이반복되는부하에의해파 단된것으로생각된다.
교합성 골수강내 금속정고정시필요한원위교합 나사못의 수에 대해서 H a j e k등은 두 개를 사용하는 것이 한 개에 비해 비틀림 강직성(torsional rigidity)과 부전을 일으키는 축성부하의 차이가 없다고 하였고
1 3 ), 골유합 기간과 합병증 발생률도 차이가 없는 것
으로보고하였지만, 저자들의경우골절의지연유합 으로 상위교합 나사못이 파단된 5예에서 하위 교합 나사못이고정을유지하여골유합을얻었다. 따라서 특별한문제가없는한원위나사못은 2개모두삽입 하는것이 1개만삽입하는것보다더좋을것으로사 료된다.
결 론
대퇴부간부골절치료로사용된교합성 골수강내 금속정의교합나사못의파단은체중이많이나가는, 젊고활동력이왕성한환자의분쇄상 골절에서 작은 직경의금속정을사용했을경우발생할위험이많으 며, 두 개의원위부교합 나사못을 사용하는 것이 상 부나사못이파단된경우하부나사못이고정을유지 하므로한 개의나사못으로고정하는것보다장점이 있는것으로사료된다.
R E F E R E N C E S
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Breakage of Interlocking Screw after Intramedullary Nailing of Femoral Shaft Fracture
Gun Il Im, M.D., Cheol Won Hyun, M.D., Joo Ho Shin, M. D., Do Young Kim, M.D., Won Ho Cho, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, College of medicine, Hallym University
Purpose : We analysed risk factors for failure of interlocking screws after femoral intramedullary nailing, and introduce tips for removing broken screw.
Materials and methods : Seventy-two closed femoral shaft fractures were treated with interlocking nail. We compared 7 patients in whom interlocking screw breakage occurred (Group Ⅰ) with 65 patients without breakage of interlocking screw (Group
Ⅱ). Analytic parameters were age, weight, level of fracture, degree of comminution, nail diameter. We used Mann-Whitney U test & Chi-sqare test for statistical analysis.
Result : Upper one of distal interlocking screws was broken in 6 patients, both of distal screws were broken in one patient. All of the patients with broken screws had associated delayed union. The mean age of patients were 20 years in group I, 31 years in group II. The mean weight were 69.6 Kg in group I, 62.02㎏ in group II. Three patients had fractures in proximal half and four patients had fractures in distal half in group Ⅰ. In group Ⅱ, there were 25 proximal fractures and 40 distal fractures. There were 2 type Ⅰ, 2 type Ⅱ, 1 type Ⅲ, 2 type Ⅳ fractures in group Ⅰ, and 16 type Ⅰ, 31 type Ⅱ, 17 type Ⅲ, 1 type Ⅳ fractures according to Winquist and Hansen classification.
Nail diameters were 10mm in 4 patients, 11mm in 2 patients, 12mm in 1 patient for group I and 10mm in 8 patients, 11mm in 13 patients, 12mm in 25 patients, 13mm in 13 patients, and 14mm in 6 patients for group Ⅱ. Age, weight, degree of comminution, nail diameter had statistically significant relation to the breakage of interlocking screw(p<0.05), but the level of fracture didn’t(p>0.05). Broken screws were easily removed by advancing screw to medial compartment with S-pin and making short medial incision.
C o n c l u s i o n : It is suggested from our study that combination of parameters may have contributed to the failure of interlocking screw ; narrower diameter nail for comminuted fracture in young, active patients with more body weight. Inserting two screws have advantage over one screw.
Key Words : femoral shaft fracture, intramedullary nailing, interlocking screw, breakage
Abstract
