Vol. 15, No. 2, June, 2003
안정된 무시멘트 비구컵 주위의 골용해 병변에 대한 파쇄골 이식술
유명철・조윤제・김강일・전영수・김승환
경희대학교 의과대학 정형외과학교실
목적: 안정된 무시멘트 비구컵 주위에 발생한 골용해에 대한 치료로서 비구컵의 교환 없이 파쇄골 이식술 후의 임상적 방사선학적 결과를 분석하고자 한다.
대상 및 방법: 1996년 4월부터 2000년 7월까지 안정된 무시멘트 비구컵 주위의 골용해 병변에 대하여 고정나사못 제거와 함께 골용해 육아 조직의 소파술 후 폴리에틸렌 삽입물의 교환과 파쇄골 이식으로 치 료하고 2년 이상 추시 관찰이 가능하였던 26명 26례를 대상으로 하였다. 추시 기간은 평균 3년 6개월이 었다. 임상적으로는 Harris 고관절 점수로 평가하였고, 방사선학적으로는 술 전과 최종 추시시 정면상과 측면상의 골용해 병변의 크기 변화를 측정하였으며, 최종 추시시의 골결합 정도는 Bone graft incor- poration scale을 이용하여 평가하였다.
결과: 임상적으로 Harris 고관절 점수는 술 전 평균 82점에서 최종 추시시에는 88점으로 증가하였다.
방사선적으로 골용해 병변은 단순 방사선 사진의 정면상 술 전 2 3 . 8×24.9 mm에서 최종 추시시 11.5x8.2 mm로, 측면상 술 전 11.1×11.6 mm에서 최종 추시시 5.3×4.5 mm로 감소하였으며, 최 종 추시시 골결합 정도는 Grade I 12례(46%), Grade II 14례(54%)로, 전례에서 양호한 골결합 소 견을 보였고, 새로운 골용해 병변은 관찰되지 않았다. 비구컵의 골내성장은 우수하였으며 비구컵의 고정 과 안정도에도 전혀 변화가 없었다.
결론: 안정된 무시멘트 비구컵 주위의 골용해에 대한 치료로서 재치환술 시 비구컵의 교환없이 골용해 육 아 조직의 철저한 소파술 후 파쇄골 이식술, 마모된 폴리에틸렌 삽입물의 교환술은 비구컵의 안정성을 유 지하면서 골용해의 진행을 방지하고, 향후 재건술시 상대적으로 많은 골을 보존할 수 있는 유효한 치료방 법으로 사료된다.
색인 단어: 무시멘트 비구컵, 골용해, 재치환술, 파쇄골 이식술
서 론
인공고관절 전치환술 후 발생하는 합병증 중 치환 물 주위의 골용해는 인공관절의 안정성이나 수명에
많은 영향을 미치기 때문에 그 치료가 관심의 대상이 되어왔으며 그 방법에 있어서도 여러 가지가 사용되
고 있다1 , 2 , 5 , 8 , 1 0 , 1 1 ). 골용해는 무시멘트 비구 삽입물의
경우 국소적이면서도 팽창성으로 발생하여 비구주위 에 광범위한 골파괴를 일으킬 수 있으며9 , 1 4 ), 안정성 무시멘트 비구컵 주위에 발생한 골용해의 치료로 삽 입물의 제거와 골이식 후 새 비구컵을 삽입하는 방법 이 사용되어 왔으나, 안정된 비구컵의 제거시 건강한 비구 내측벽의 골결손과 전방, 후방골주의 광범위한 손상을 초래할 수 있어, 골용해를 동반한 안정된 비 구컵의 경우, 비구컵을 그대로 둔 채 폴리에틸렌 삽
※ 통신저자: 유 명 철
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입물의 교환과 골용해 병변을 소파한 후 골이식을 하 는 방법도 시행되고 있다8 , 1 1 , 1 2 )
. 저자들은 본술식의 합당성을 점검하고 본술식의 적응증을 정립하고자 그 간의 예를 분석하여 보고하고자 한다.
대상 및 방법
1 9 9 6년 4월부터 2 0 0 0년 7월까지 무시멘트 인공 고관절 전치환술을 시행한 환자 중 비구컵 주위의 골용해는 관찰되나 비구컵은 안정하여 사용된 비구 부 나사못 중 불안정한 나사못을 제거한 후 나사못 을 위한 비구컵 구멍(screw hole)을 통하여 골용해 의 소파 및 파쇄골 이식 후 폴리에틸렌 삽입물과 인 공 골두를 교체하고 2년 이상 추시 관찰이 가능했던 2 6명 2 6례를 대상으로 하였다. 성별분포는 남자가 1 1명, 여자가 1 5명이었으며, 일차 수술시 연령은 2 8 세에서 6 4세까지로 평균 4 3세였다. 일차 수술 후 재 수술까지의 기간은 6년에서 1 1년 4개월까지로 평균 8년 7개월이었으며, 이차 수술 후 추시 기간은 최소 2 4개월에서 최장 6년 3개월로 평균 3년 8개월이었 다. 일차 수술시 비구부엔 모두 무시멘트 비구컵을 사용하였으며, 일차 수술시 진단으로는 대퇴 골두 무혈성 괴사 1 3례, 고관절의 퇴행성 관절염 5례, 고 관절의 발달성 이형성증 4례, 고관절 감염 후유증 4 례였다. 일차 수술시 사용된 비구 삽입물로는 Harris-Galante I형 (Zimmer, Warsaw, Indiana, U.S.A.)이 1 0례(38%), Harris- Galante II형(Zimmer, Warsaw, Indiana, U . S . A . )이 1 6례( 6 2 % )이었으며, 대퇴 인공 골두의 크기는 22 mm 10례(38%), 28 mm 15례( 5 8 % ) , 32 mm 1례( 4 % )로 전례에서 금속(코발트-크롬) 골 두가 사용되었다. 이차 수술시 수술 전 동통을 호소 한 환자는 8명( 3 1 % )이었다. 본 술식의 적응증으로 무시멘트 비구컵 주위에 골용해는 발생하였으나 비 구컵의 안정도에는 영향을 미치지 않은 경우를 대상 으로 하였으며, 안정된 비구컵내의 폴리에틸렌 삽입 물의 마모가 심하게 관찰되는 경우도 대상에 포함하 였다. 그러나, 비구와 비구컵과의 골성 접촉 면적이 적은 경우, 골성 접촉 면적이 넓어도 비구컵의 잠김 기전이 손상된 경우에는 금속 비구컵의 재치환술을 실시하여 본 연구의 대상에서 제외하였다.
수술시 도달법은 전례에서 후외측 도달법을 이용 하였으며 관절을 개방하여 폴리에틸렌 삽입물을 제 거한 후 비구컵제거기를 이용하여 비구컵의 움직임 을 검사한 후 비구컵의 안정성이 확인되면 고정되어 있는 나사못중에서 고정력에 문제가 있거나 골 용해 부위에 있는 나사못은 제거하였다. 그 후 비구컵의 나사 구멍을 통하여 여러각도의 작은 c u r e t을 이용 하여 골용해 병변에 대해 가능한 철저히 소파술과 세척을 시행하고 해면골 조각을 이들 나사구멍을 통 하여 병변 부위에 삽입한 후 특별히 제작된 i m p a c t o r를 이용하여 최대한 많은 양의 압박 골 이 식을 시행하였다. 폴리에틸렌 삽입물은 전례에서 새 로운 폴리에틸렌 삽입물로 교체하고 대퇴부에도 필 요시 골용해 부위에 대한 소파술과 골이식술을 시행 하였으며 전례에서 새로운 금속 대퇴 골두로 교체하 였다.
임상적으로는 Harris 고관절 점수를 이용하여 평 가하였고, 방사선학적으로 술 전과 최종 추시시 단 순 방사선 사진의 정면상과 측면상의 삽입물의 해리 와 골용해 병변의 크기 변화를 측정하였으며, 최종 추시시의 골결합 정도를 분석함으로써 평가하였다.
골용해 병소의 크기는 술 전 방사선 전후면 및 측면 사진 상 병소를 가로지르는 가장 긴 직경과 이에 직 각을 이루는 직경의 곱으로 결정하였다6 ). 비구측 골 결손은 A A O S의 기준2 )에 따라 분류하였고, 위치에 따라 D e L e e와 C h a r n l e y3 )에 의한 세구역으로 나누 어 분류하였다. 비구부 골용해 병변의 위치는 구역 I 에 있는 경우가 1 7례(40%), 구역 I I가 1 8례( 4 3 % ) 구역 I I I가 7례(17%), 구역 I과 구역 I I에 모두 있 는 경우가 1 0례( 5 9 % )였으며, 비구컵의 나사못의 갯 수는 2개가 6례, 3개가 9례, 4개가 9례, 5개가 2례 였다. 골용해 병변의 충전시 사용한 파쇄골은 모두 동종골을 사용하였다. 골결합 정도의 방사선적 기준 으로는 Bone graft incorporation scale5 )을 이용 하였는데 술 전 방사선 소견과 변화가 없는 경우를 Grade 0, 골용해 병변의 경계가 불명확하고 골소주 가 형성되었지만 주위골과 차이가 있는 경우를 Grade 1, 그리고 골용해 병변과 주위골과의 경계가 없고, 골밀도 및 골소주 형성이 주위골과 동일한 경 우를 Grade 2로 정의하였다. 또한 일차 수술 후부 터 이차 수술 전까지 L i v e r m o r e7 )의 방법으로 폴리
에틸렌의 마모를 측정하여 그에 따른 선형 마모율을 계산하였다. 수술 후 2주부터 목발 보행을 시작하면 서 점차 체중 부하를 허용하였으며 술 후 3개월에 전체중부하를 실시하였다. 술 후 3개월, 6개월, 1년 에 외래 추시시 방사선 평가를 하였으며 이후에는 1 년에 1번씩 외래 추시하여 평가하였다.
결 과
임상적으로 Harris 고관절 점수는 술 전 평균 8 2 점에서 최종 추시시 8 8점으로 증가하였고, 술 전 동 통을 호소하였던 8명의 환자 중 2명에서 경도의 통 증을 호소하였으며 새롭게 통증을 호소하는 환자는 없었다. 수술시 전례에서 강형 결손( c a v i t a r y d e f e c t )의 소견을 보였으며, 방사선학적 소견으로 최종 추시시 골용해 병변의 크기가 증가한 경우나 비구컵의 해리가 발생한 경우는 없었다. 골용해 병 변의 크기는 정면상 술 전 평균 2 3 . 8×24.9 mm(최 소 1 0×30 mm, 최대 5 0×15 mm)에서 최종 추시 시 평균 1 1 . 5×8.2 mm(최소 0×0 mm, 최대 2 5
×24 mm)로, 측면상 술 전 평균 1 1 . 1×1 1 . 6 m m (최소 1 0×5 mm, 최대 2 0×15 mm)에서 최 종 추시시 평균 5 . 3×4.5 mm(최소 0×0 mm, 최 대 1 8×10 mm)로 감소하였다. 골결합 정도는 Grade I 12례(46%), Grade II 14례( 5 4 % )로 정도 의 차이는 있으나 전례에서 양호한 골결합 소견을 보였으며, 새로운 골용해 병변은 관찰되지 않았다 (Fig. 1,2). 일차 인공 관절 전치환술 후부터 이차 수술 전까지의 폴리에틸렌 삽입물의 선형 마모율을 평균 0.16 mm/year였다. 합병증으로 2례에서 이 소성 골이형성증이 발생하였으나 2례 모두 경도로 관찰되어 외래 추시중이다.
고 찰
골용해는 인공 고관절 치환술 후 발생하는 흔한 합병증 중 하나이며 주로 폴리에틸렌 마모 입자에 대한 생물학적 반응에 기인하며 추시 기간이 증가할 수록 발생 빈도가 증가한다고 보고되고 있다1 3 ). 인공 고관절 치환술 후 발생하는 골용해는 대개 증상이 없지만 광범위한 골용해는 심각한 합병증을 초래할
수 있기 때문에 정기적인 방사선학적 검사가 필요하 며 이에 따른 조치가 필수적이다. 무시멘트 비구컵 을 이용한 인공 고관절 전치환술 후 발생한 골용해 는 시멘트 비구컵을 이용한 경우보다 빈도가 높으 며, 일반적으로 통증을 동반하지 않는다1 3 ). 이에 대 한 치료로 초기에는 비구컵이 안정적인 경우에도 비 구컵의 제거와 골이식을 한 후 새 비구컵을 삽입하 는 방법을 사용하였으나, 안정된 비구컵의 제거는 비구 내측벽의 골결손과 전방, 후방 골주의 광범위 한 손상을 초래할 수 있어 다른 저자들은 비구컵의 교환 없이 폴리에틸렌 삽입물의 교체와 골용해 병변 의 소파술 및 파쇄골 이식술을 시행하고 있다8 , 1 1 , 1 2 )
. Rubash 등1 1 )은 무시멘트 인공 고관절 전치환술 후 발생한 골용해를 3개의 형태로 나누어 치료 방법을 제시하였는데 제1형은 안정된 비구컵 주위에 발생한 국소적 골용해로 비구컵을 교체하지 않고 골용해 병 변에 파쇄골 이식과 폴리에틸렌 삽입물의 교환으로 치료하고, 제2형은 비구컵은 안정적이나 기능의 장 애가 있는 경우로 비구컵을 제거하고 골용해 병변에 골이식을 한 후 새로운 비구컵을 삽입함으로써 치료 하고, 제3형은 비구컵이 불안정하며 골용해 병변으 로 이동한 경우로 비구컵의 교체와 골용해 병변에 골이식으로 치료하며 조기의 적절한 수술적 치료가 가장 좋은 결과를 가져온다고 보고하였다.
Maloney 등8 )에 의하면 제1형 골용해 병변의 경우 폴리에틸렌 삽입물의 교체 등 원인 인자의 교정이 골용해 병변의 소파술보다 중요하다고 하였으며, 35 명의 환자에서 무시멘트 인공 고관절 전치환술 후 발생한 4 6개의 골용해 병변을 비구컵의 교체 없이 폴리에틸렌 삽입물의 교환과 골용해 병변의 소파 및 골이식을 시행한 후 평균 3 . 3년 추시 결과 비구컵을 교체하지 않음으로 인해 전체 골용해 병변에 대한 철저한 소파술이 힘든 경우에도 전례에서 골용해 병 변이 진행하지 않았고, 33%에서 파쇄골이식 여부에 상관없이 병변이 치유되었다고 보고하였다.
Schmalzried 등1 2 )은 2 8례의 골용해 병소에 대하여 1 5례에서 비구컵의 교환없이 소파술을 시행하고, 8 례에서 비구컵의 교체를 시행한 후 평균 4 0개월 추 시 결과 전례에서 병변이 진행하지 않았고, 병변의 크기가 3 . 8×1.8cm 까지 소파술이 효과적이며, 7×
5 cm의 병변까지 파쇄골 이식이 효과적이라고 보고
하였다. 저자들의 경우에서도 전례에서 Rubash 등
1 1 )
이 분류한 제1형으로 비구컵의 안정된 고정이 유지 되었고, 재수술 후 평균 3년 8개월 추시상 골용해의 진행이나 새로운 병변을 관찰할 수 없었다.
이러한 수술의 전제 조건으로 가장 중요한 것은 비구컵의 안정성이며 이는 재수술 전의 추시 방사선 사진과 수술시 평가로 판단하였다. 수술시 비구컵의 안정성은 비구컵의 가장자리에 압박력을 가하거나 나사구멍을 통하여 기구를 이용하여 비구컵의 움직
임을 평가하였다. 또한 술 전 삽입물의 제작사와 형 태를 미리 알아 폴리에틸렌 관절면의 교체에 준비하 여야 하고, 잠김 기전이 정상적으로 작동하여 새로 운 폴리에틸렌 삽입물이 비구컵 내에서 안정적이어 야 한다. 저자들은 비구컵의 잠김 기전에 이상이 있 는 경우에는 비구부와 금속 비구컵 사이에 접촉 면 적이 넓은 경 우에도 금속 비구컵의 재치환술을 시 행하였다. 또한 골용해 병변으로의 접근이 용이하여 야 하는데 나사 주변에 골용해 병변이 존재하는 경 Fig. 1. A 46-year-old male patient who had exchange of
the acetabular insert and curettage of the oste- olytic lesion with bone-grafting. (A) At 9 years after index operation, the radiograph showed osteolysis around the acetabular component(Zone II) and severe polyethylene wear. ( B) Radiograph made 1 month after exchange of the polyethylene insert and bone- grafting. (C) Radiograph made after 3.5 years after exchange of the insert, demonstrating excellent incorporation of the bone graft.
A
C
B
우 나사못을 뽑고 골용해 육아조직의 철저한 소파술 을 시행한 후 동종 파쇄골 이식술을 시행한 후 특별 히 제작된 i m p a c t o r로 impaction 시켰다. 또한 충 분한 두께의 폴리에틸렌 삽입물의 삽입을 위해 비구 컵의 직경이 충분히 커야 하는데, 비구컵의 직경이 비교적 작아 충분한 두께의 폴리에틸렌 삽입물을 사 용할 수 없는 경우 환자의 나이, 활동 정도 등을 고 려하여 폴리에틸렌 삽입물만 교체할 것인지, 비구컵 의 재치환술을 실시할 것인지 결정하였다. 수술 시
인공 대퇴 골두는 직경이 1 1례에서 22 mm, 15례에 서 28 mm인 것으로 교체하였으며 재사용 가능 여 부와 관계없이 전례에서 새로운 인공 대퇴 골두로 교체하였다. 이식골의 유합이 일어난 이후 새로운 골용해가 발생한 경우나, 골용해 병변의 크기가 증 가한 예는 관찰되지 않았으나 추시 기간이 비교적 짧았으므로 이에 대하여는 좀 더 장기간의 추시가 필요할 것으로 사료된다.
Fig. 2. A 42-year-old male patient who had exchange of the acetabular insert and curettage of the oste- olytic lesion with bone-grafting. (A) At 7.5 years after index operation, the radiograph showed osteolysis around acetabular component(Zone II) and polyethylene wear. (B) Radiograph made 2 months after exchange of the polyethylene insert and bone-grafting. (C) Radiograph made after 2 years after exchange of the insert, demonstrating good incorporation of the bone graft.
A
C
B
결 론
안정된 무시멘트 비구컵 주위에 발생한 골용해에 대한 치료로서 비구컵의 교환 없이 골용해 육아 조 직의 소파술 후 파쇄골 이식술, 폴리에틸렌 삽입물 의 교환술은 골용해의 진행을 예방하고, 나아가 골 용해 병변의 치료 및 폴리에틸렌 삽입물의 교체 후 금속 비구컵의 재치환술 시기를 연장시키고 상대적 으로 많은 골조직을 보존하는 효과적인 치료방법으 로 사료된다.
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Morselized Bone Grafting in Osteolytic Lesions around the Stable Cementless Acetabular Cup
Myung Chul Yoo, M.D., Yoon Je Cho, M.D., Kang Il Kim, M.D., Young Soo Chun, M.D., Seung Hwan Kim, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, School of Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea
Purpose: To analyze the clinical and radiological results of a curettage of granulation tissue, the exchange of polyethylene insert and morselized bone grafting for the treatment of osteolysis around a stable cementless acetabular cup.
Materials and Methods: 26 patients underwent operations using curettage of granulation tissue, the exchange of a polyethylene insert and morselized bone grafting, between April 1996 and July 2000. The average follow-up period was 3.5 years. Clinically, the Harris Hip Score was used to evalu- ate the clinical result. Radiologically, the size of the osteolytic lesions in the anteroposterior and later- al views were measured, and a bone graft incorporation scale used to evaluate the graft bone union.
Results: Clinically, the average Harris Hip Score increased from 82 to 88 points postoperatively.
The size of the osteolytic lesions changed from an average of 23.8mm x 24.9mm to 11.5mm x 8.2mm postoperatively, in the AP view, and from 11.1mm x 11.6mm to 5.3mm x 4.5mm in the lateral view.
The bone graft incorporation scales were Grades I and II in 12 and 14 cases, respectively, and new osteolytic lesions had not developed at the latest follow-up.
Conclusion: For the treatment of osteolysis around a stable cementless acetabular cup, curettage of granulation tissue, morselized bone grafting, and the exchange of a polyethylene insert can be effec- tive treatments in preventing the progression of an osteolytic lesion and in the preservation of bone stock for further revision total hip replacements.
Key Words: Cementless acetabular cup, Osteolysis, Revision total hip replacement, Morselized bone graft
ABSTRACT
