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Factors Affecting the Range of Motion after Revision Total Knee Arthroplasty
Young-Joon Choi, M.D., Ki-Won Lee, M.D., Chung-Hwan Kim, M.D., Hyung-Sun Ahn, M.D., Jae-Kwang Hwang, M.D., Jae-Hyoun Kim, M.D., Youn-Suk Joo, M.D. and Byeong-Kyu Jo, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Gangneung Asan Hospital, University of Ulsan College of Medicine, Gangneung, Korea
Received: June 7, 2010
Revised: (1st) July 22, 2010, (2nd) August 4, 2010 Accepted: August 8, 2010
Corresponding author: Ki-Won Lee, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Gangneung Asan Hospital, University of Ulsan College of Medicine, 415 Bangdong-ri, Sacheon- myeon, Gangneung 210-711, Korea
TEL: 82-33-610-3239, FAX: 82-33-641-8050 E-mail: [email protected]
Purpose: We aimed to analyze the clinical results and investigate the factors that affect the range of motion (ROM) after revision total knee arthroplasty.
Materials and Methods: We measured the range of motion from 61 knees of 55 patients who underwent revision total knee arthroplasty using the NexgenⓇ LCCK and we investigated the factors affecting the postoperative ROM, including age, the body mass index (BMI), the preoperative ROM, deformity, causes of revision (septic vs. aseptic) and the type of polyethylene inserts (constrained vs. posterior-stabilized). The clinical results and radiographic findings were assessed using the American Knee Society Score and the roentgenographic method of the American Knee Society.
Results: The mean range of motion was improved from 113.7o to 127.2o. The preoperative ROM (p=0.000) and diagnosis (p=0.006) significantly influenced the postoperative ROM, yet age (p=0.386), BMI (p=0.054), deformity (p=0.218) and the type of polyethylene insert (p=0.195) were not related to the postoperative knee ROM. The American Knee Society Knee Score and Function Score on average was improved from 31.7 and 27.9 points to 86.7 and 64.7 points, respectively.
Conclusion: The range of motion and clinical results were satisfactory after revision total knee arthroplasty using the NexgenⓇ LCCK, and the important factors affecting the range of motion after operation were the preoperative ROM and the causes of revision. The range of motion after arthroplasty using the constrained type polyethylene insert was not inferior to that using the posterior-stabilized insert.
Key Words: Knee joint, Revision total knee arthroplasty, Range of motion, Polyethylene inserts
서 론
일반적으로 슬관절 재치환술은 초치환술보다 결과가 좋지 않은 것으로 알려져 있으며1,5,15) 특히 감염으로 인 한 슬관절 재치환술은 그렇지 않은 경우보다 관절운동을 포함한 임상적 결과 등이 좋지 않는 것으로 알려져 있
다2,3,12,13,17,19). 그러나 양반다리를 하기 위해 120o 이상의
굴곡이 필요하고, 꿇어앉는 자세를 위해 135o 이상의 고도 굴곡이 필요하기 때문에 한국인에 있어 관절운동 범위감 소는 일상 생활에서의 제약을 초래하므로 슬관절 재치환 술 이후의 예후에도 중요한 요소로 고려되어야 한다.
슬관절 재치환술 시 인대 이완 및 불균형으로 인해 구속형 인공관절 사용이 불가피한 경우가 많은데 통상 이 구속형 치환물을 사용한 재치환술 후 관절 운동 범위 는 비구속형 치환물을 사용한 경우보다 운동 범위의 감 소가 많은 것으로 보고되고 있다16,18). NexGenⓇ LCCK (LegacyⓇ constrained condylar knee, Zimmer, Warsaw, IN, USA) 기구는 폴리에틸렌 삽입물로 구속형과 후방십 자인대 보완형이 교환되어 사용될 수 있어 삽입물에 따라 이론적으로 완전한 구속형 인공관절과 부분 구속형 인공 관절의 기능을 실현할 수 있다. 이에 본 저자들은 NexGenⓇ LCCK를 이용한 술관절 재치환술을 시행한 환자를 대상 으로 슬관절 재치환술 후 관절운동 범위에 영향을 미치는 인자들을 환자 요인, 재치환술의 원인, 폴리에틸렌 삽입물 의 종류 등으로 나누어 분석을 하고자 하였다.
대상 및 방법 1. 연구 대상
2003년 3월부터 2009년 3월까지 본원에서 동일한 술자 에 의해 NexGenⓇ LCCK를 이용한 슬관절 재치환술을 시 행받았던 환자 63명, 71예 중 1년 이상 추시가 가능하였 던 55명, 61예를 대상으로 하였으며 대퇴 치환물 혹은 경 골 치환물 단독의 재치환술을 시행한 경우는 대상에서 제 외하였다. 수술 당시 평균 나이는 65.3세(범위: 42∼82세) 였고, 성별은 남자가 5예, 여자가 56예였으며 평균 추시 기간은 30.3개월(범위: 12∼84개월)이었다. 평균 키와 몸 무게는 각각 152.0 cm (범위: 137∼173 cm), 63.3 kg (범위: 45.0∼86.7 kg), 평균 체질량 지수는 27.4 kg/m2 (범위: 18.7∼36.2 kg/m2)이었다.
초치환술의 원인 질환은 류마토이드 관절염이 4명 6예, 퇴행성 관절염이 50명 54예, 외상성 관절염이 1명 1예이 었으며 재치환술의 원인으로는 심부 감염 및 감염성 해리 17예, 무균성 해리 30예, 치환물 마모 및 골용해 9예, 불 안정 4예, 내고정물 파손 1예이었다. 감염군에서 감염이 발생한 시점은 일차 치환술 후 평균 4년 4개월(범위: 1∼
178개월)이었고 감염 발생 후 1차 수술까지 기간은 평균 11개월(범위: 1∼36개월)이었다. 비감염군 44예에서 초치 환술로부터 재치환술까지 걸린 기간은 평균 6년 3개월(범 위: 9∼157개월)이었으며 추시 기간은 감염군과 비감염군 에서 각각 평균 2년 1개월(범위: 12∼67개월), 2년 9개월
(범위: 12∼84개월)이었다.
2. 수술 방법 및 재활
감염이 원인이었던 17예는 전례에서 항생제 함입 벽돌 형 삽입물(static block spacer)를 이용한 2단계 재치환술 을 시행하였으며 치환물 제거 및 소파 후 최소한 4∼6주 이상 항생제를 사용하고 항생제 사용을 중단하고 2주 이 상 경과한 시점에서 혈액 검사 및 관절액 검사를 시행하 여 재 치환 여부를 결정하였으며 1차 수술에서 2차 수술 까지 기간은 평균 9주(범위: 6∼13주)였다. 원인 질환이 비감염성인 경우는 전부 일차 재치환술을 시행하였다.
피부절개는 가능한 초치환술 시의 절개선을 이용하였고 관절 절개는 슬개내측(medial parapatellar) 도달법을 사 용하였으며 이것으로 시야확보가 완전하지 않았던 3예에 서는 대퇴직근 절제(rectus snip)를 추가하였으나 경골조 면 절골술이나 V-Y 대퇴사두근 성형술을 시행한 예는 없 었다. 기존의 삽입물을 제거하고 경골 고평부 절제를 먼저 시행하였으며 대퇴 치환물의 크기는 기존의 삽입물의 크 기와 굴곡 간격을 고려하여 결정하였으며 대퇴 치환물의 회전 정렬은 대퇴 상과간 축과 평행이 되도록 조정하였으 나 이 구분이 명확치 않은 경우에는 절제된 경골의 내외 측과의 간격을 참고하였다. 기존에 슬개 치환물이 삽입되 어 있는 경우 감염성인 경우 1차 수술을 시행하면서 전 예에서 치환물을 제거하였고 재치환술을 시행하면서 다시 삽입하였으나 남아있는 골의 양이 슬개 치환물의 고정에 불충분하였던 4예에서는 재치환을 시행하지 않았으며 비 감염성인 경우 슬개치환물의 고정이 잘 되어 있었고 마모 가 심하게 진행되지 않았던 20예에서는 기존의 치환물을 제거하지 않고 이용하였다. 첫 번째 수술에서 슬개골 치환 을 시행하지 않았던 10예는 재치환술을 시행하면서 모두 슬개골 치환을 동시에 시행하였으며 2예에서는 슬개성형 술을 시행하였다. 치환물의 고정을 더 견고히 하기 위해 전 예에서 대퇴골 주대와 경골 주대를 사용하였으며 주대 의 길이는 2예를 제외하고는 100 mm 길이를 사용하였으 며 간단부와 간부에 걸쳐 부분적으로 시멘트를 이용하여 (partially-cemented) 고정하였다. 대퇴골 골 결손부에 금 속 보강형 삽입물(metal augments)을 사용한 경우는 44예 였고 경골 골 결손부는 20예에서 금속 쐐기(metal wedge) 를 사용하여 보강하였다. 대퇴골 3예, 경골에 6예에서 구 조적 동종골 이식이 필요하였다.
Fig. 1. A 53-year-old woman was underwent total knee arthroplasty in her left knee. (A) Preoperative radiographs show implant wear and marked osteolysis.
(B) Metallosis and implant wear was noted. (C) Total knee arthroplasty was done using constrained poly- ethylene insert and radiography shows good range of motion and bony incorporation without any sign of loosening at 7 years follow-up.
폴리에틸렌 삽입물로는 측부인대의 기능과 굴곡-신전 간격의 균형이 만족스러웠던 19예에서 후방십자인대 보완 형(LegacyⓇ posterior stabilized)이 사용되었고 42예에서 는 구속형(LegacyⓇ constrained condylar knee)이 사용되 었다(Figs. 1∼3). 치환술의 원인별로 세분하면 후방십자 인대 보완형은 무균성 해리 14예, 감염성 해리 3예, 폴리 에틸렌 마모 및 골용해 2예에서 사용되었고, 구속형은 무 균성 해리 16예, 감염성 해리 14예, 폴리에틸렌 마모 및 골용해 7예, 불안정성 4예, 내고정물 파손 1예에서 사용되 었다.
술 후 다음날부터 지속적 수동관절 운동기구(continuous passive motion)을 이용하여 관절운동을 시작하였고 통상 술 후 2일째에 배액관을 제거하고 하지 직거상이 가능하 면 체중부하를 시작하였으며 술 후 2주경에 독립보행이 가능하면 퇴원하였다. 구조적 동종골 이식술을 시행한 경 우에는 술 후 6주 간 부분 체중 부하만 허용하였고 석고 고정이나 보조기 착용이 필요하였던 예는 없었다.
3. 임상적, 방사선학적 평가
모든 환자에서 수술 전과 최종 추시에서 임상적 및 방 사선적 평가를 시행하였다. 임상적 평가는 슬관절 운동범 위와 미국슬관절학회 점수(knee score 및 function score) 를, 방사선학적 평가는 미국슬관절학회 평가지침을 이용 하였다. 슬관절 운동 범위 계측은 환자가 통증을 느끼지 않거나 경미한 통증을 느끼는 정도까지 슬관절을 충분히 신전 및 굴곡시킨 후 각도기(goniometer)를 이용하여 외 측에서 측정하였으며 이 운동범위와 환자요인(나이, 성별, 체질량 지수, 술 전 슬관절 점수 및 기능점수, 술 전 관절 운동 범위, 술 전 변형), 재치환술의 원인(감염군과 비감 염군) 및 폴리에틸렌 삽입물의 종류 등과의 상관 관계를 분석하였다.
4. 통계학적 검증
통계방법은 ANOVA test와 Pearson 상관 계수를 이용
Fig. 2. A 61-year-old woman was underwent total knee arthroplasty in her left knee. (A) Preoperative radiographs show septic loosening of implants. (B) 1st stage operation was done with use of static cement spacers. (C) At 8 weeks after 1st operation, reimplantation using constrained polyethylene insert was done and radiography shows good range of motion without any evidence of complication at 3 years 11 months follow-up.
Fig. 3. A 77-year-old woman was underwent total knee arthroplasty in her right knee. (A) Preoperative radiographs show breakage of tibial component and marked osteolysis. (B) Revision arthroplasty using posterior-stabilized polyethylene insert was done and radiography shows good range of motion at 3 years follow-up.
Table 1. The Correlation and Statistic Significance between Various Factors and Postoperative Range of Motion (Total 61 Cases)
Pearson correlation (r)
Significance (p-value) Age (y)
BMI
Preop. knee score Preop. ROM. (o)
Preop. further flexion (o) Preop. flexion contracture (o) Preop. functional score Preop. deformity Sex
Causes of revision Polyethylene inserts
0.038
−0.208
−0.016 0.539 0.559
−0.204
−0.118
−0.101 0.224 0.317
−0.112
0.386 0.054 0.450 0.000 0.000 0.058 0.183 0.218 0.083 0.006 0.195 BMI: Body mass index, ROM: Range of motion; that is calculated by the deduction the flexion contracture from the further flexion. Dummy variable was used for statistical analysis on the sex (female 0, male 1), deformity (well- alignedgroup 0, mal-aligned group 1; both group was classified by the femorotibial angle valgus 5∼10o and the range within it for well-alignedgroup but otherwise for mal-aligned), causes of revision (septic 0, aseptic 1) and polyethylene inserts (posterior-stabilized 0, constrained 1).
Table 2. The Comparison of Clinical and Radiographic Results between Septic (17 Cases) and Aseptic (44 Cases) Groups
Septic group Aseptic group Significance
(p-value) Preop. ROM (o)
Preop. flexion contracture (o) Preop. further flexion (o) Preop. knee score Preop. functional score Preop. FT angle (o) Postop. ROM (o)
Postop. flexion contracture (o) Postop. further flexion (o) Postop. knee score Postop. functional score Postop FT angle (o) Improvement in ROM. (o)
Improvement in further flexion (o) Improvement in knee score Improvement in function score
95.9±29.4 5.9±2.4 101.8±19.9
31.5±13.6 18.5±23.2 4.2±5.0 120.6±20.1
0.6±2.4 121.2±19.9
86.2±9.6 61.2±22.0
5.6±2.8 24.7±23.4 19.4±21.0 54.8±14.4 42.7±25.7
122.4±22.7 2.05±1.5 124.4±11.9
31.8±13.4 32.5±21.6
−1.8±9.4 131.3±11.9
0.2±1.5 131.5±11.9
87.0±10.0 67.1±17.7 5.0±1.6 8.9±21.5 7.1±18.2 55.3±14.6 34.6±25.5
0.000 0.114 0.000 0.942 0.030 0.016 0.013 0.486 0.016 0.751 0.283 0.327 0.014 0.026 0.903 0.271 Values are presented as mean±standard deviation (SD).
ROM: Range of Motion; that is calculated by the deduction the flexion contracture from the further flexion, FT angle:
Femoro-tibial angle (valgus: ＋, varus: −).
하여 그 상관 관계를 확인하였으며, 수치화할 수 없는 변 수인 성별, 재치환술의 원인, 폴리에틸렌 삽입물의 종류에 대해서는 더미(dummy)변수를 이용하여 양측 검정을 시 행하였다. 상관성이 있는 인자들에 대한 심층 분석에는 다 중 회귀분석을 시행하였고, 감염군과 비감염군 및 폴리에 틸렌 삽입물의 종류에 따른 임상적 및 방사선적 결과치 비교는 독립 t 검정을 이용하였다. 통계적 유의성은 상관 관계 유의수준(p-value)을 0.05 미만으로 설정하였다.
결 과 1. 임상적 결과
슬관절 점수 및 기능 점수는 각각 술 전 평균 31.7점(범 위: 2∼60점)과 27.9점(범위: −20∼70점)에서 술 후 평 균 86.7점(범위: 60∼100점)과 64.7점(범위: 20∼100점) 으로 호전되었으며 관절 운동범위는 술 전 평균 113.7o (범위: 30∼150o)에서 술 후 평균 127.2o (범위: 70∼
150o)로 호전되었다.
연령(p=0.386), 성별(p=0.O83), 체질량 지수(p=0.054), 술 전 슬관절 점수(p=0.450) 및 기능 점수(p=0.183), 술
Table 4. The Comparison of Clinical and Radiographic Results between Constrained (28 Cases) and Posterior-stabilized Subgroups (16 Cases) in Aseptic Group (Total 44 Cases)
Constrained Posterior-stabilized Significance (p-value) Preop. ROM. (o)
Preop. flexion contracture (o) Preop. further flexion (o) Preop. knee score Preop. functional score Preop. FT angle (o) Postop. ROM (o)
Postop. flexion contracture (o) Postop. further flexion (o) Postop. knee score Postop. functional score Postop. FT angle (o) Improvement in ROM (o)
Improvement in further flexion (o) Improvement in knee score Improvement in function score
121.8±20.9 1.8±7.7 123.6±20.2
31.0±12.6 28.8±24.1
−1.4±11.1 130.7±11.8 0.0±0.0 130.7±11.8
88.4±6.9 66.6±16.7
4.8±5.4 8.9±18.6 7.1±17.0 57.4±13.7 37.9±26.1
123.4±26.3 2.5±7.7 125.9±21.8
33.0±15.1 39.1±14.9
−2.3±5.5 132.2±12.1
0.6±2.5 132.8±12.2
84.6±13.8 67.8±19.9 5.4±1.5 8.8±26.4 6.9±20.9 51.6±15.8 28.8±24.0
0.819 0.770 0.718 0.646 0.130 0.767 0.696 0.189 0.579 0.221 0.831 0.281 0.979 0.963 0.206 0.259 Values are presented as mean±standard deviation (SD).
ROM: Range of Motion; that is calculated by the deduction the flexion contracture from the further flexion, FT angle:
Femoro-tibial angle (valgus: ＋, varus: −).
Table 3. The Correlation and Statistic Significance between Alignment and Postoperative Range of Motion (Total 61 Cases)
Pearson correlation (r)
Significance (p-value) Numberized preop alignment
Numberized postop alignment
0.000 0.030
0.499 0.410 Numberized alignment means the numerically absolute value of deviation from normal femoro-tibial angle (valgus 5∼10o); for example, varus 3o has it's numberized align- ment 8 because it go over 8o from valgus 5o (the lower limit of normal allgnment) and valgus 20o has it’s num- berized alignment 10 because it go over 10o from valgus 10o (the upper limit of normal alignment).
전 변형(p=0.218)은 술 후 운동 범위에 영향을 미치지 않 았으나 술 전 관절운동 범위가 넓은 군은 술 후 운동범위 가 유의하게 넓었다(p=0.000) (Table 1). 감염이 원인이 되었던 군의 운동 범위는 술 전 평균 95.9o (범위: 30∼
130o)에서 술 후 평균 120.6o (범위: 70∼145o)로 호전되 었고 감염이 없었던 군의 운동 범위는 평균 122.4o (범위:
70∼150o)에서 131.3o (범위: 80∼155o)로 호전되어 비감 염군의 운동 범위가 수술 이후에 유의하게 높았으나 (p=0.006) 술 후 운동범위의 회복은 감염군이 평균 24.7o, 비감염군이 평균 8.9o로 감염군에서 유의하게 높았다 (p=0.014) (Table 2). 술 후 운동범위와 관련이 있는 것으 로 판단된 각각의 변수의 상관 계수는 술 전 관절운동 범 위가 r=0.539, 재치환술의 원인 인자가 r=0.317이었다. 하 지만 비감염군에서 술 전 운동범위가 감염군보다 유의하 게 높았으므로 이것을 감안하여 다중 회귀분석을 시행한 결과 재치환술의 원인(beta=0.087, p=0.476)은 술 전 후 속굴곡 정도(beta=0.521, p=0.000)에 비해 그 영향력이 미미하였고, 통계적으로 유의하지 않았다. 체질량 지수(r=
−0.208)와 슬관절 굴곡구축 정도(r=−0.204)는 술 후 관 절운동에 대한 예측에 있어 미약한 음의 상관성이 있는
경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다(Table 1). 술 전 및 술 후 정렬을 미국 슬관절 학회 슬관절 점수에서 정상 각으로 정의한 5∼10o외반에서 벗어난 값으로 보정한 결 과 술 전 정렬(p=0.499) 및 술 후 정렬(p=0.410)과 술 후 운동범위에도 유의한 상관 관계가 없었다(Table 3). 폴리 에틸렌 삽입물을 구속형 삽입물과 후방십자인대 보완형 삽입물을 사용한 군에서의 비교에서도 양 군 간에 유의한
차이는 없었다(p=0.195) (Table 4).
2예에서 재치환 수술 후 10개월과 32개월에 대퇴 원위 간부에 치환물 주위 골절이 발생하여 내고정 수술을 시행 하였고 1예에서는 재치환 수술과 동시에 시행한 교정 절 골부위의 불유합이 발생하여 금속판 교체 및 골이식 수술 후 유합되었다. 1예에서 무릎을 꿇는 동작에서 탈구가 발 생하여 정복을 시행하였고 그 이후 재탈구는 발생하지 않 았으며 2예에서는 간헐적인 대퇴부 통증을 호소하였으나 특별한 합병증의 소견은 발견할 수 없었다. 추시기간 중 더 이상의 수술가료가 필요한 예는 없었다.
2. 방사선학적 결과
대퇴 경골각은 술 전 평균 0.08o내반(범위: 30o내반∼
17o외반)이었으며 이는 술 후 평균 5.39o외반(범위: 2∼
10o외반)으로 호전되었다. 추시 기간 중 2 mm 이상의 방 사선 투과선은 보이지 않았으며 2 mm 미만의 방사선 투 과선은 10예(16.4%)에서 관찰되었는데 이 중 9예에서 경 골 치환물 주위에서 발생하였으나 추시 기간 동안 진행하 지 않았다. 경골 주대 주위에 2예, 대퇴 주대 주위 4예에 서 완전형의 방사선 불투과선이 관찰되었으나 임상적인 의미는 발견할 수 없었다.
고 찰
상관 분석 결과 관절운동 범위에 대한 양의 상관관계를 보이는 인자로는 술 전 관절운동 범위, 후속굴곡 정도 및 재치환술의 원인(감염여부)이었다.
술 전 관절운동 범위의 술 후 관절운동 범위와의 뚜렷 한 양의 상관성은 슬관절 일차 치환술 후 관련성에 대한 기존의 수많은 보고와 마찬가지로 재치환술에서 역시 유 의한 상관성을 보였지만, 술 전 굴곡구축 정도는 그 관련 성에 대해 의문의 여지가 있다. 술 전 관절운동 범위는 후 속굴곡과 굴곡구축의 정도에 의해 결정되는데, 본 연구에 서는 후속굴곡은 술 후 관절운동 범위에 결정적인 요소로 파악되었다. 반면에 굴곡구축은 술 후 관절운동 범위에 음 의 상관 관계를 보이는 경향을 보였지만 통계적 유의성은 없었다. 이는 모집단이 술 전 굴곡구축 정도가 평균 3.1±
8.5o인데 반해 평균 후속굴곡 정도는 평균 118±23o이므 로 굴곡구축 정도가 후속굴곡에 비해 술 후에 상대적으로 더 적은 변화를 보이는 경향에 기인한 것으로 추측되며
만약 본 연구의 모집단이 굴곡구축의 정도가 더 심했다면 술 후 관절운동 범위에 유의한 영향을 미쳤을 가능성도 있을 것으로 생각된다. Ritter 등16)의 연구에서 역시 술 전 슬관절 신전 정도는 술 후 후속굴곡의 정도에 영향력은 없지만, 슬관절 신전 감소가 13o 이상일 경우 술 후 후속 굴곡에 있어 최대 6.9o까지 통계적으로 유의한 감소를 보 인다고 보고하였다.
체질량 지수의 경우 슬관절 재치환술 후 관절운동 범위 에 대한 보고는 아직까지 없는 상태지만 초치환술 후에는 관련성이 있다는 Lizaur 등14)의 보고와 술 후 3년 이후에 는 관련성이 없다는 Cho 등4)의 보고처럼 그 관련성의 여 부에 대해 논란이 많다. 본 연구에서는 체질량 지수 (p=0.054, r=−0.208)는 술 후 관절운동에 대한 예측에 있어 미약한 음의 상관성이 있는 경향은 보이나 뚜렷한 통계적 유의성은 없는 것으로 나타났지만 더 대규모의 집 단을 통한 연구가 추후에 필요할 것으로 생각된다.
정렬에 대한 관련성은 Ritter 등16)에 따르면 회귀분석 결과 술 전 정렬이 내반 18o 이상인 경우와 외반 12∼22o 시 술 후 신전이 감소하는 경향이 있다 하였다. 본 연구에 서는 일차적으로 술 전에 외반 5∼10o의 정렬을 보이는 경우를 중립군으로 하고 이보다 외반이 적거나 많은 군을 부정렬군으로 분류하여 운동범위와의 상관성을 분석한 결 과 관련이 없는 것으로 확인되었으며(p=0.218), 이에 대 한 정밀한 분석을 위해 대퇴경골각이 외반 5∼10o이내인 중립상태를 0으로 하고 정상의 하한치 5o에서 벗어난 정 도와 상한치 10o에서 벗어난 정도를 절대값으로 수치화하 여 술 전 및 술 후 각각의 정렬의 정도를 술 후 관절운동 범위에 대해 상관분석을 재실시한 결과 역시 통계적 유의 성은 없었으며(p=0.499) 이는 술 후 회복된 정렬과의 연 관성도 없어(p=0.410) 정렬 각이 정상에서 벗어났다 하더 라도 운동범위가 감소하지는 않을 것으로 예견되지만 정 렬은 단기간의 운동 범위보다는 장기간의 생존율에 더 영 향을 미칠 수 있는 것을 감안하여 그 중요성은 간과하면 안될 것으로 생각된다.
현재까지 많은 연구에서2,3,12,13,17,19) 감염군이 비감염군 에 비해 인공 관절 재치환 수술 후 관절운동 범위를 포함 하여 더 열등한 결과를 보인다고 보고하고 있다. 그 원인 으로 감염군은 주로 관절운동장애가 크고 수술 전부터 관 절 운동기능이 떨어져 있다는 것, 2단계에 걸친 수술과 수 술 사이의 고정기간이 필요하며 연부조직이 섬유화되는 것
등이 제시되고 있다3,12,19). 그러나 이들의 연구에서 대부분 의 경우 술 전 관절운동 범위가 감염군이 비감염군보다 열등하였고 최근 항생제 함입 가동형 삽입물을 이용한 슬 관절 재치환술을 시행한 경우 술 후 관절운동이 비감염군 과 비슷한 우수한 결과를 보인다는 보고도 있으며6-11), Ritter 등16)은, 감염은 술 후 후속굴곡 정도에 영향을 미치 지 않는다고 보고하여 감염여부와 관절 운동범위와의 직 접적인 연관성은 이론의 여지가 있는 것으로 보인다. 술 전부터 감염군과 비감염군의 관절운동 범위의 차이가 없 었던 연구도 있지만 대부분 감염군과 비감염군에 있어 술 전에 관절운동 범위가 명확한 차이가 있다는 제시가 없
어6-10) 감염군에서 운동범위가 나쁜 것이 술 전 운동 범
위가 나쁜 것을 간과하고 있을 가능성도 있다. 본 연구에 서 도출된 자료에서는 감염여부에 따른 술 전 운동 범위 는 차이가 있었으며 감염군은 비감염군에 비해 술 전 및 술 후 후속굴곡 범위와 관절운동 범위가 불량하였지만 (Table 2), 다중 회귀분석을 시행한 결과 재치환술의 원인 (beta=0.087, p=0.476)은 술 전 후속굴곡 정도(beta=0.521, p=0.000)에 비해 그 영향력이 미미하였고 통계적으로 유 의하지 않았다. 이는 술 전 관절운동 범위가 적은 것이 감 염자체 보다 술 후 운동범위의 회복에 영향을 미치는 것 으로 해석할 수 있다. 감염군에서 비감염군보다 술 후 운 동범위의 회복 정도가 우수하였는데 이의 원인으로 술 전 에 불량한 운동 범위를 보일수록 술 후 운동의 향상 정도 가 더 우수 할 수 있을 것이라는 가정 하에 전체 61예에 대해 술 전 관절운동 범위와 술 후 관절운동의 향상 정도 에 대한 선형회귀 분석을 한 결과 통계적으로 유의한 강 한 음의 상관관계를 확인하였다(r=−0.830, p=0.000). 이 것은 술 전 관절운동 범위가 불량한 군에서 술 후 더 많은 관절운동의 향상이 있을 수 있음을 의미하며 감염군에서 운동범위의 회복이 더 우수하다는 결과를 설명할 수 있을 것으로 생각되었다. Ritter 등16)은 감염은 술 후 후속굴곡 정도에 영향을 미치지 않으며, 오히려 술 후 신전 정도에 -2.1o정도 미약한 영향을 미칠 수 있다고 보고하였으나 본 연구에서는 감염군과 비감염군에서 술 전 및 술 후 신전 정도의 차이 역시 유의하지 않은 것으로 확인되어 감염군 역시 술 전에 양호한 후속굴곡을 보이고 섬세한 술기와 감염에 대한 철저한 조기 치료가 병행된다면 술 후 관절 운동 범위 역시 우수할 수 있을 것으로 생각된다.
구속형 폴리에틸렌 삽입물은 다른 폴리에틸렌 삽입물에
비해 높은 post를 갖고 있으며 대퇴 치환물 cam과의 접촉 이 빗장처럼 잠겨 있어 내반과 외반에 대한 저항뿐만 아 니라 회전운동 역시 제한을 줄 수 있다18). 따라서 이론적으 로 구속형 인공관절은 슬관절 굴곡 시 회전운동과 동반된 후속굴곡에 장애를 줄 수 있을 것으로 생각되며 실제로 Ritter 등16)의 보고에 따르면 구속형 인공관절은 비구속형 이나 후방십자인대 보완형 인공관절에 비해 술 후 3.8o의 후속굴곡 제한과 1.8o의 신전 제한을 줄 수 있다고 하였으 나 Cho 등4)은 사용된 인공관절에 의한 술 후 관절운동 범 위의 차이는 없는 것으로 보고한 바 있다. 본 연구에서는 구속형 인공관절과 부분구속형 인공관절(후방십자인대 보 완형)의 술 후 관절운동 범위를 비교한 결과 전체 환자 군 에서 폴리에틸렌 삽입물의 종류는 술 후 관절운동 범위에 영향이 없음을 확인하였다(p=0.195). 그러나 감염군과 비 감염군에 대한 변수 통제가 되지 않은 상태의 결과로 모 집단의 수술 전 동질성을 최대한 확보하기 위해 비감염성 원인에 의한 슬관절 재치환술을 받은 44예에서 후방 십자 인대 보완형 삽입물을 사용한 16예와 구속형 삽입물을 사 용한 28예를 다시 비교하였다. 평균 연령은 후방 십자인 대 보완형 삽입물을 사용한 아군과 구속형 삽입물을 사용한 아군이 각각 63.9세(범위: 50∼77세), 66.0세(범위: 51∼
78세)였고, 추시 기간은 각각 평균 2년 6개월(범위: 12∼
59개월)과 평균 2년 10개월(범위: 12∼84개월)이었다. 술 후 운동범위는 십자인대 보완형 삽입물을 사용한 경우가 평균 132.2o구속형 삽입물을 사용한 경우가 평균 130.7o로 두 군간에 유의한 차이가 없었다(p=0.696) (Table 4). 또 한 슬관절 점수를 포함한 모든 지표에서 두 군 간에 차이 를 보이지 않으며 전체적으로 우수한 임상적 및 방사선적 결과를 보였다. 하지만 치환물의 해리를 비롯한 장기적인 결과는 더 지속적인 추적 관찰이 필요할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 모집단 수가 적어 모든 변수에 대해 선 후, 인과관계를 명확히 증명할 수 있는 다중회귀분석을 시 행하지 못하고 일부 변수에 대해서만 가설을 설정하여 분 석할 수밖에 없었던 것이 통계적인 한계점으로 생각된다.
결 론
NexGenⓇ LCCK를 이용한 슬관절 재치환술은 만족할 만한 임상 결과와 운동 범위를 얻었으며 술 전 관절운동 범위와 재치환술의 원인으로 감염 여부가 술 후 운동 범
위와 연관성이 있었지만 감염여부에 의한 차이도 주로 술 전의 운동 범위의 차이에 기인하는 것으로 생각되었다. 구 속형 폴리에틸렌 삽입물을 사용한 경우 후방십자인대 보 완형 삽입물을 사용한 경우에 비해 운동 범위의 소실은 없었다.
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슬관절 재치환술 후 관절운동 범위에 영향을 미치는 인자
울산대학교 의과대학 강릉아산병원 정형외과
최영준ㆍ이기원ㆍ김정환ㆍ안형선ㆍ황재광ㆍ김재현ㆍ주윤석ㆍ조병규
목적: 슬관절 재치환술 후 임상 결과를 알아보고 관절운동에 영향을 미칠 수 있는 인자를 찾아보고자 하였다.
대상 및 방법: NexGenⓇ LCCK 치환물을 이용하여 슬관절 재치환술을 시행 받은 환자 55명, 61예를 대상 으로 운동 범위를 측정하고 이와 환자의 연령, 체질량 지수, 술 전 관절운동 범위, 변형, 재치환술의 원인 (감염군과 비감염군) 및 폴리에틸렌 삽입물(구속형과 후방십자인대 보완형) 등과의 상관 관계를 분석하 였다. 임상적 결과의 평가와 방사선학적 평가는 미국슬관절학회 점수와 미국슬관절학회 방사선학적 평 가지침을 이용하였다.
결과: 관절 운동범위는 술 전 평균 113.7o에서 술 후 평균 127.2o로 호전되었다. 술 전 관절운동 범위 (p=0.000)와 원인질환(p=0.006)이 술 후 관절운동 범위와 유의한 상관성을 보였고, 연령(p=0.386), 체질 량 지수(p=0.054), 변형 정도(p=0.218) 및 폴리에틸렌 삽입물의 종류(p=0.195)는 술 후 운동범위와 상관 관계가 없었다. 슬관절 점수 및 기능 점수는 각각 술전 평균 31.7점, 27.9점에서 술 후 평균 86.7점, 64.7점 으로 호전되었다.
결론: NexGenⓇ LCCK를 이용한 슬관절 재치환술은 만족할 만한 임상 결과와 운동 범위를 얻었으며 술 전 관절운동 범위와 원인 질환이 술 후 운동 범위와 연관성이 있었다. 구속형 폴리에틸렌 삽입물을 사용 한 경우 후방십자인대 보완형 삽입물을 사용한 경우에 비해 운동 범위의 소실은 없었다.
색인 단어: 슬관절, 슬관절 재치환술, 관절운동 범위, 폴리에틸렌 삽입물
