서 론
슬개 대퇴간 정렬은 슬관절 전치환술의 결과에 지대한 영향을 미친다. 정렬이 잘못되었을 경우 슬관절 역학이 달라짐으로써 수술 후 통증, 부종 및 운동 제한 등의 임상 증상 뿐 아니라 조 기 마모 및 해리를 일으키는 원인이 되기도 한다. 슬개 대퇴간
정렬에 관여하는 요소는 여러 가지가 있으나 수술 중 이의 교정 을 위하여 가장 많이 시행하는 것이 외측 슬개 지지대 이완술이 라고 할 수 있다. 이에 저자들은 일차적 슬관절 전치환술시 외 측 슬개 지지대 이완술이 대퇴 슬개간 정렬 및 임상 결과에 미 치는 영향을 알아 보고자 하였다.
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목 적 :슬관절 전치환술에서 외측 슬개 지지대 이완술의 슬개 대퇴간 정렬 및 임상 결과에 미치는 영향을 알아 보고자 한다.
대상 및 방법 : 1990년 6월부터 1998년 12월까지 슬관절 전치환술을 시행한 환자 중 3년 이상 추시가 가능하였던 351예 중 외측 슬개 지지대 이완술을 시행한 군 147예(I군)와 시행하지 않은 군 204예(II군)에 대해 슬관절 운동 범위와 슬관절 점수를 수술 전과 수술 후를 비교하고, 수술 후 슬개골의 경 사와 전위를 분석하였다.
결 과 : 관절 운동 범위는 I군(수술 전 112°, 최종 113°)과 II군(수술 전 114°, 최종 113°)간에 차이가 없었다. 슬관절 점수도 I군(수술 전 58점, 최종 88 점)과 II군(수술 전 59점, 최종 85점)간에 차이가 없었다. 슬개골의 부정 궤도는 수술 후 I군에서 4예(2.7%), II군에서 31예(15.2%)에서 발견되었다. 최 종 추시시 슬개골 경사는 I군에서 4.5°, II군에서 7.7°였고, 슬개골의 외측 전위는 I군에서 3.7 mm, II군에서 7.8 mm로 통계학적으로 유의한 차이를 보였다.
결 론 :슬개골의 부정 궤도를 포함한 경사 및 전위는 외측 슬개 지지대 이완술을 시행한 군에서 적었고, 임상 결과는 두 군간에 큰 차이가 없었다.
색인 단어 : 슬개 대퇴간 정렬, 외측 슬개 지지대 이완술, 슬관절 전치환술
Lateral Retinacular Release in Primary Total Knee Arthroplasty
Woo-Shin Cho, M.D., Jong-Hi Park, M.D., Woo-Yeon Hwang, M.D.*, Sung-Chan Ahn, M.D., and Bum-Sik Lee, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Asan Medical Center, College of Medicine, Ulsan University, Seoul; Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Dankook University*, Cheoan, Korea
Purpose :To determine the effect of lateral retinacular release on patellofemoral alignment in primary total knee arthroplasty (TKA).
Materials and Methods :From June 1990 to December 1998, 351 cases of TKA, which were followed up more than 3 years, were divid- ed into two groups, 147 cases (group I) with lateral retinacular release and 204 cases (group II) were without release. We compared the two groups in terms of the range of motion, patellofemoral alignment and clinical results using a Hospital for Special Surgery score.
Results : Average range of motion in group I (112°preoperatively and 113°on final follow-up) and group II (114°preoperatively and 113° on final follow-up) showed no statistical difference. The average functional knee score in group I (58 preoperatively and 88 on final follow- up) and group II (59 and 85 respectively) also showed no statistical difference. Patellar maltracking occurred in 4 cases (2.7%) in group I and 31 cases (15.2%) in group II. Patellar tilting (4.5°in group I and 7.7°in group II) and patellar translation (3.7 mm in group I and 7.8 mm in group II) showed significant statistical difference between the two groups at the final follow-up.
Conclusion :Patellar tracking was better in the lateral retinacular release group, although there was no clinically significant difference at the short term follow-up period.
Key Words : Patellofemoral tracking, Lateral retinacular release, Primary total knee arthroplasty
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슬관절 전치환술에서 외측 슬개 지지대 이완술
조우신∙박종희∙황우연*∙안성찬∙이범식
울산대학교 의과대학 서울아산병원 정형외과학교실, 단국대학교 의과대학 정형외과학교실*
617 617 통신저자 : 조 우 신
서울시 송파구 풍납동 388-1
울산대학교 서울아산병원 정형외과학교실 TEL: 02-3010-3530∙FAX: 02-488-7877
E-mail: [email protected]
*본 논문의 요지는 2001년도 대한정형외과학회 추계학술대회에서 발표되었음.
Address reprint requests to Woo-Shin Cho, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Asan Medical Center 388-1 Poongnap-dong, Songpa-gu, Seoul 138-736, Korea Tel : +82.2-3010-3530, Fax : +82.2-488-7877
E-mail: [email protected]
대상 및 방법
1990년 6월부터 1998년 12월까지 슬관절 전치환술을 시행받 은 환자 중 3년 이상 추시가 가능했던 222명, 351예의 슬관절을 대상으로 하였다. 이를 수술 중 외측 슬개 지지대 이완술을 시행 한 군(I군, 147슬관절)과 시행하지 않은 군(II군, 204슬관절)에 대 해 슬관절의 운동 범위와 슬관절 점수(HSS scoring system)를 수술 전과 수술 후 1-2년, 최종 추시를 비교하고, 수술 후 슬개골 의 경사와 전위를 방사선학적 계측을 통해 분석하였다. 환자의 수 술 당시 평균 나이는 65.4세(30-82세)였고, 성별은 남자가 23명, 여자가 199명으로 93명은 편측, 129명은 양측으로 시행하였다.
외측 슬개 지지대 이완술을 시행한 군은 남자가 5명, 여자가 88명이고, 외측 슬개 지지대 이완술을 시행하지 않은 군은 남자 가 18명, 여자가 111명이었다. 수술 당시 진단명은 골성 관절염 이 313예(89.2%), 류마토이드 관절염이 25예(7.1%), 골괴사가 13예(3.7%)였으며 외상성 관절염이나 관절 강직이 있는 환자는 제외시켰다.
수술에 사용된 치환물은 LCS� (DuPey, USA)가 121예(34.5
%), AGC� (Biomet, USA)가 98예(28.0%), Nexgen�(Zim- mer, USA)이 95 (27.1%)예, Scorpio� (Osteonics, USA)가 32예(9.0%), Duracon� (Howmedica, USA)이 5예(1.4%)였다.
수술은 동일 술자에 의해 시행되었으며, 슬관절의 정중앙에 세로로 피부를 절개한 후 관절 절개는 내측 슬개골 주위 절개를 하였다. 대퇴골 절제시 외회전은 대퇴 후과간 축(transcondylar axis)에 3°외회전 시키는 것을 원칙으로 하였으나 후과간 축이 이상이 있다고 생각되는 경우에는 상과간 축(transepicondylar axis)을 사용하였다. 다만 LCS� 형을 사용한 경우에는 외회전
의 정도를 간격 기법(gap technique)에 따른 각도로 하였다.
모든 경우에 시멘트형 치환물을 사용하고 슬개골 치환물도 시멘 트를 이용하여 고정하였다. 인공 슬관절 부품을 삽입 후 압박 지혈대를 풀기 전에‘no thumb technique'을 이용해 슬개골 궤 도(patellar tracking)를 확인하고, 슬개골이 아탈구 및 탈구의 소견을 보여 외측 슬개 지지대 이완술이 필요한 경우에 슬개골 의 외측 5 mm 부위에서 슬개-대퇴 인대를 포함하여 위 아래로 절개를 확장하고, 외측 상부 슬동맥이 손상되지 않도록 조심스 럽게 안쪽에서 바깥쪽으로 시행하였다.
슬관절의 운동 범위는 전체 관절 운동 범위를 굴곡 구축의 각 도와 후속 굴곡의 각도 사이의 차이로 정하였으며, 슬관절 점수 는 Hospital for Special Surgery의 scoring system을 적용하여 수술 전과 수술 후 1년, 2년, 최종 추시를 통해 확인하였다. 수 술 후 1년, 2년, 최종 추시마다 임상적 검사와 방사선학적 검사 를 시행하고, 수술 후의 방사선학적 검사는 슬관절의 전-후면 사진과 측면 사진, 45°굴곡 시의 Merchant’s view를 확인하여 Bindelglass 등2)이 보고한 방법을 이용하여 슬개골의 경사와 전 위를 측정하였고(Fig. 1), 슬개골의 합병증 유무를 조사하였다.
슬개골의 경사는 대퇴골의 슬개 구(trochlear groove)의 가장 낮은 부위에 지상과 수평인 접선을 긋고 여기에 슬개골을 자른 후 자른면의 가장 긴 축을 연결하는 선을 그어 이것과 접선이 이루는 각을 측정하였다.
전위는 대퇴골의 슬개 구의 가장 낮은 부위에 그은 접선과 수 직인 선을 긋고 슬개골의 자른면의 중심에서 수직인 선을 그어 그 거리를 슬개골의 전위로 표시하였다. 슬개골의 경사는 내측 으로 벌어진 경우를 (+)로 표시하고 외측으로 벌어진 경우를 (-)로 표시하였고, 슬개골의 전위는 외측으로 전위되는 경우를 (+)로, 내측으로 전위되는 경우를 (-)로 표시하였다. 슬개골의 부정 궤도는 슬개골의 경사가 10° 이상이거나 슬개골의 전위가 10 mm 이상인 경우로 정의하였다4,17).
통계 분석은 Independent samples T-test를 이용하였다.
결 과 1.
관절 운동 범위I군에서는 관절 운동 범위가 수술 전 평균 112°(9-123°)에서 1년 추시 평균 116°(1-117°)였고, 2년 추시 평균 114°(0-114°) 였고, 최종 추시 평균 113° (0-113°)였다. II군에서는 수술 전 평균 114°(8-122°)에서 1년 추시 평균 114°(0-114°)였고, 2년 추시 평균 118°(0-118°)였으며, 최종 추시 평균 113° (0-113°) 로, 양 군간에 큰 차이가 없었다. 관절 운동 범위는 수술 후 1년 째는 I군에서 증가하고, 수술 후 2년째는 II군에서 증가하였으나 이는 모두 통계학적으로 유의하지 않았고(p>0.05), 최종 추시에 서는 두 군간에 차이가 없었다(p=0.045).
Fig. 1.A: Patellar tilt angles ( ) were measured as the angle between lines parellel to the ground passing the lowest point of the trochlear groove of the femur (a) and passing through the longest axis of the cut patella surface. B: Patellar translation lengths (l) were measured as the distance between a line perpendicular (d) to the line passing through the lowest point of the trochlear groove (c) and the line (e) passing the center of the cut patella surface also perpendicular to the same line passing through the lowest point of the trochlear groove (c).
A B
b
c
d
l e
a
2.
슬관절 점수슬관절 점수는 I군에서는 수술 전 평균 58점(38-78점)에서 1 년 추시 평균 90점(74-98점)이었고, 2년 추시 평균 90점(78-98 점)이었고, 최종 추시 평균 88점(74-97점)의 변화를 보였다. II 군에서는 수술 전 평균 59점(37-79점)에서 1년 추시 평균 95점 (92-98점)이었고, 2년 추시 평균 93점(82-97점)이었으며, 최종 추시 평균 85점(50-98점)의 변화를 보여 양 군간에 큰 차이를 발견할 수 없었다. 슬관절 점수는 수술 후 1년과 2년째는 II군에 서 높게 나왔고, 최종 추시에서는 I군에서 높게 나왔으나 이는 통계학적으로 유의하지 않았다(p>0.05).
3.
슬개골 경사 및 전위I군에서는 슬개골 경사가 1년 추시 평균 +3.2° (-13~+20°) 였고, 2년 추시 평균 +2.9° (-11~+17°)였고, 최종 추시 평균 +4.5°(-10~+22°)였다. 슬개골 전위는 1년 추시 평균 +4.0 mm (-3.1~+14.2 mm)였고, 2년 추시 평균 +3.6 mm (-3.8~+9.7 mm)였으며, 최종 추시 평균 +3.7 mm (-3.8~+14.2 mm)였 다. II군에서는 슬개골 경사가 1년 추시 평균 +12°(-7.0~+17°) 였고, 2년 추시 평균 +7.9°(-17.0~+28.0°)였고, 최종 추시 평균 +7.7°(-14.0~+38.0°)였다. 슬개골 전위는 1년 추시 평균 +10.0 mm (0~+21.0 mm)였고, 2년 추시 평균 +6.4 mm (0~+19.6 mm)였으며, 최종 추시 평균 +7.8 mm (-3.3~+27.5 mm)였다.
통계학적 분석에서 슬개골의 경사는 수술 후 2년과 최종 추시에 서 I군에서 유의하게 감소한 결과를 볼 수 있었고, 슬개골의 전 위도 최종 추시에서 유의하게 감소하는 결과를 볼 수 있었다 (Table 1).
3.
합병증수술 후 합병증으로 잔존하는 심한 슬부 전방의 통증을 호소 하는 환자는 없었으며 경도나 중등도의 슬부 전방 통증이나 슬 부 외측 부위가 볼록하게 부어 오르는 것(bulging out)을 호소 하는 환자가 I군에서는 6예(4.2%)에서 관찰되었고, II군에서는 4예(2.0%)가 관찰되었다. 단기간 추시 결과이긴 하나 단순 방 사선 촬영상 슬개골의 무혈성 괴사나 골절은 관찰되지 않았다. I
군에서는 슬개골의 부정 궤도가 4예(2.7%)에서 발견되었고, 치 환물의 유형으로 LCS�에서 38예 중 2예에서 관찰되어 5.3%의 빈도를 보였고, Nexgen�에서 44예 중 2예에서 관찰되어 4.5%
의 빈도를 보였다. II군에서는 슬개골의 부정 궤도가 31예 (15.2%)에서 발견되었으며 치환물의 유형별로는 LCS�에서 가 장 많은 빈도를 보였다(Table 2).
고 찰
슬관절 전치환술 후 슬개 대퇴간에 발생하는 합병증은 슬관절 전치환술의 주된 실패의 원인으로 많게는 50%에 달하는 것으 로 보고되고 있다1,3,7-9,21). 이러한 슬개 대퇴간의 합병증으로는 슬개골의 탈구나 아탈구, 슬개골 무혈성 괴사, 골절, 골-시멘트 간의 방사선 투과성의 증가 또는 해리, 슬개골 부품의 과다한 마모 등이 보고되었으며7,8,11), 이 중 많은 예가 슬개 대퇴간의 부정 정렬과 연관이 많다고 하겠다.
슬개골의 불안정성에 영향을 미치는 대표적인 인자는 1) 슬 개골 부품의 모양5,8,16,17), 2) 지나친 외반이나 경골 부품의 내회 전 삽입같은 수술 술기의 잘못15,16), 3) 대퇴 사두근의 불균형 (내측 광근의 약화나 외측 광근의 비후)과 장경대의 비후7,9,15), 그리고 4) 외상7) 등이 있다.
이 중 가장 많은 원인은 수술시 기술상의 문제로 대퇴 및 경 골 부품의 내측 삽입이나 내회전 삽입 등이 수술 후 슬개골의 불안정성을 결정하는 주된 인자로 작용한다9).
슬개골의 적절한 궤도는 수술 중에 슬관절을 굴곡하면서‘no thumb technque'을 이용해서 슬개골이 외측으로 아탈구되는 정도를 보고 외측 슬개 지지대 이완술을 시행하는 것이 보편적 이다. ‘no thumb technique'으로 검사를 할 때 지혈대를 풀고 검사를 하는 것이 더 정확하다고 알려져 있으며14), 저자들도 이 에 대해 인정을 하고 있으나 지혈대를 풀지 않고 검사를 하였다.
한편, 저자들은 수술 중‘no thumb technique'으로 슬개골의 궤도를 확인하여 외측 슬개 지지대의 이완 여부를 결정하였으나 이는 술자의 주관적인 판단에 의존하는 것이며 또한‘no thumb technique'이 슬개골의 궤도를 확인하는 완벽한 방법은 아니기 때문에 이 검사만으로 슬개골의 궤도를 결정하는 것은 어느 정 도 한계가 있다고 생각된다.
외측 슬개 지지대 이완술은 슬개골 중간부의 외측에 있는 두 LRR (+)*: Lateral retinacular release group, LRR(-)�: Non lateral retinac-
ular release group Period Patellar tilt (°)
p value Patellar translation (mm) p value LRR (+)* LRR (-)� LRR (+) LRR (-) POD 1Y +3.2 +12.0 0.785 +4.0 +10.0 0.416 POD 2Y +2.9 +7.9 0.004 +3.0 +6.4 0.293 Final F/U +4.5 +7.7 0.043 +3.7 +7.8 0.018 Table 1.Patellar tilt and translation according to lateral retinac- ular release and non release
Implant No. of cases Maltracking cases (%)
LCS�(DuPey, USA) 62 21 (33.9)
AGC�(Biomet, USA) 50 4 (8.0)
Scorpio�(Osteonics, USA) 25 3 (12.0)
Nexgen�(Zimmer, USA) 64 2 (3.1)
Duracon�(Howmedica ,USA) 3 1 (33.3) Table 2.Maltracking cases in non lateral retinacular release group according to type of implant
터운 섬유성 인대 지대를 잘라야만 큰 효과를 기대할 수 있으며 가능한 외측 상부 슬동맥을 보존하는 것이 슬개골의 무혈성 괴 사의 빈도를 줄일 수 있다고 되어 있다. 저자들은 이 동맥을 보 존하려고 노력은 하였으나 이를 확인하지는 않았는데, 이를 확 인하기 위해서는 수술 시간이 길어질 뿐 아니라 신빙성도 떨어 질 수 있기 때문이었다. 결국 이 동맥의 보존 여부는 슬개골의 무혈성 괴사의 빈도와 연관이 있을수도 있으나 슬개골의 궤도에 는 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.
외측 슬개 지지대 이완술의 유용성에 대해서는 현재까지 다양 한 의견을 보이고 있다. 이는 슬관절 전치환술시에 외측 슬개 지지대 이완술을 시행한 후 슬개골에 생기는 주된 합병증인 무 혈성 괴사나 슬개골의 골절 등의 빈도가 높아진다는 의견과 외 측 슬개 지지대 이완술을 시행하지 않았을 때 생기는 과도한 외 측 지지대의 긴장이 수술 후 슬개골의 경사나 전위를 일으켜 탈 구나 아탈구를 유발하면 슬개 대퇴간 관절에 과도한 부하가 편 향되면서 수술 후에 슬개 대퇴간 통증이 남아있거나 슬개골 부 품의 해리, 골-시멘트간의 방사선 투과성의 증가 등의 합병증이 유발된다는 의견이다. 그러나 Bindelglass 등2)은 슬개 지지대 이완술을 시행한 경우에도 하지 않은 군과 비교해서 슬개골의 경사나 전위가 같이 일어난다고 보고하였고, Ritter와 Campbell
20)은 외측 슬개 지지대 이완술이 수술 후 슬개골의 탈구나 아탈 구, 해리 등과는 관계가 없고, 슬개골의 골절에는 의미있는 관계 가 있으면서 슬개 지지대 이완술을 하지 않은 경우에서는 오히 려 슬개골과 슬개골 부품사이 접촉면의 방사선 투과성이 증가하 는 것으로 보고하였다. 김 등12)은 슬개 지지대 이완술이 임상적 으로 슬관절의 신전 기전 기능에 장기적으로 나쁜 영향을 주지 않는 것으로 보고하였다.
저자들의 경우 수술 전과 수술 후의 슬관절 점수를 비교해 보 았을 때 슬관절 점수(HSS scoring system)의 변화는 두 군간 에 큰 차이가 없었다. 슬관절의 관절 운동 범위도 두 군간에 큰 차이를 보이고 있지 않아 외측 슬개 지지대 이완술이 환자의 수 술 후 통증이나 관절 운동에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보여진다. 그러나, 슬관절의 관절 운동은 슬개 지지대의 과도한 장력에 의한 슬개골의 전위에 의해서만 제한 받는 것이 아니라 수술시의 슬개골의 두께나 대퇴 부품이나 경골 부품의 회전 정 렬, 대퇴 사두근 균형 등도 중요한 인자로 작용하므로 이러한 결과의 해석에 있어 제한점이 있다.
수술 후 발생하는 슬개골 불안정성은 앞에서 기술한 바와 같 이 슬개골 부품의 모양, 대퇴 사두근의 불균형 외에 수술 시 삽 입물의 위치 및 회전의 잘못 등이 중요한 역할을 한다. 이는 많 은 이견을 가지고 있지만 수술시 대퇴 부품과 경골 부품의 부정 정렬이 없고 수술 후 외상이 없다는 가정하에서 기존의 연구들 은 외측 슬개 지지대 이완술이 슬개골의 정렬에 도움이 된다고 하였다10,18,19).
본 연구에서도 외측 슬개 지지대 이완술을 시행한 군에서는 슬개골의 부정 궤도가 4예(2.7%)에서 발견되었고, 외측 슬개
지지대 이완술을 시행하지 않은 군에서는 슬개골의 부정 궤도가 31예(15.2 %)에서 발견되어 외측 슬개 지지대 이완술이 수술 후 슬개골의 부정 궤도를 방지할 수 있는 한 방법이라는 결론을 얻었다. 수술 후 슬개골의 부정 궤도가 심하여 슬개골이 탈구가 되는 정도는 아니더라도 경사나 전위도 슬개 대퇴간 관절의 접 촉면에 편측성 부하를 가하여 슬개골 부품의 마모나 해리를 유 발하는 인자로 작용하는 것으로 알려져 있다13,22). Sneppen 등22) 은 슬개골의 경사와 임상적 증상과의 관계를 연구하여 장기간의 추시 후에 부정 정렬된 슬개골 부품은 해리가 올 수 있는 가능 성이 높다고 보고하였고, Laskin 등13)은 슬개골의 경사가 슬개 대퇴간 관절의 접촉면의 압력을 높여 슬개골 부품의 마모와 해 리를 일으킬 수 있음을 보고하였다. 따라서, 수술시 외측 슬개 지지대를 이완시킴으로써 슬개골의 경사나 전위를 감소시킬 수 있도록 하여 본 연구의 결과에서도 외측 슬개 지지대 이완술을 시행한 군에서 시행하지 않은 군에 비해 슬개골의 경사와 전위 의 정도가 작았다.
한편 Chan과 Gill6)은 제한된 슬개골의 외측 주위의 연부 조직 이완술은 수술 후 슬개골의 외측 경사를 줄이는데 효과가 없고, 오히려 슬개골의 절단시에 내측 부위를 외측 부위보다 두껍게 남겨 절단함으로써 수술 후의 슬개골의 외측 경사를 줄일 수 있 다고 보고하였다. 이는 수술 전 슬개골의 경사가 심할수록 수술 후에 외측 슬개 지지대 이완술을 시행하더라도 슬개골의 경사를 줄이기가 힘들고, 오히려 수술 중에 슬개골 외측의 절단각의 경 사를 크게 하므로써 슬개골 내측이 상대적으로 두꺼워져서 생기 는 효과라 할 수 있겠다. 본 연구에서는 외측 슬개 지지대 이완 술을 시행한 군에서 슬개골의 경사나 전위가 나타난 경우의 대 부분이 외측 경사나 외측 전위였지만, 이와는 달리 내측으로 슬 개골이 경사지고 내측으로 전위되는 경우도 있었는데, 이는 절단 후 남아있는 슬개골의 두께가 내측이 과다하게 두꺼워져 외측 경사나 전위보다 내측 경사와 전위가 일어난 것으로 추측할 수 있고 이것은 Chan과 Gill6)의 개념과 일치하는 것으로 생각된다.
수술에 사용된 치환물 중 LCS� 유형이 슬개골의 부정 궤도 가 가장 많이 발생하였는데 이는 다른 유형의 치환물은 통상적 으로 대퇴 삽입물의 고정시에 3°외회전하여 고정하는데 LCS� 의 경우 인대의 균형(ligament balancing)을 조절하는 방법으 로 간격 기법을 이용하기 때문에 대퇴 삽입물의 외회전 정도를 정확히 가늠하기가 어렵기 때문이라고 생각한다.
결 론
슬관절 전치환술시 슬개골의 적절한 궤도를 유지하기 위해 시 행하는 외측 슬개 지지대 이완술은 수술 후 잔존하는 슬개 대퇴 간 통증과 관절 운동 범위에는 큰 영향을 주지 않으나 슬개골의 부정 궤도나 경사와 전위를 감소시킬 수 있는 한 방법이라고 생 각한다.
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