VOLUME 8, NUMBER 2, JUNE 2003
Comparison of Bone Graft and Fixation Techniques in Scaphoid Nonunion
Seung-Koo Rhee, M.D., Seok-Whan Song, M.D., Joo-Yup Lee, M.D., Sung-Chul Yang, M.D., Ho-Wook Song, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, St. Mary’s Hospital, the Catholic University of Korea.
P u r p o s e: To compare the results of inlay bone graft versus anterior interpositional wedge bone graft, and K- wire fixation versus Herbert screw fixation for the treat- ment of scaphoid nonunion.
Materials and Methods: Twenty four patients with scaphoid nonunion who underwent open reduction, bone graft and internal fixation between 1994 and 2000 were investigated. Postoperative results were assessed using elapsed time to union, degree of correction of the hump- back deformity and carpal instability, arthritic changes of the carpal joints. Clinical results were compared with modified Mayo wrist scoring system.
Results: The rate of union was not different between inlay bone graft and anterior interpositional wedge bone graft, but the difference was significant between K-wire fixation and Herbert screw fixation (75% vs. 92%).
Satisfactory correction of humpback deformity and dor- sal intercalated segmental instability (DISI) could be obtained with anterior interpositional wedge bone graft.
Four patients with persistent nonunion were treated with limited intercarpal fusion, but had a significantly worse in clinical outcome.
C o n c l u s i o n s: To achieve bone union, Herbert screw fixation is superior to K-wire fixation. To correct the humpback deformity and DISI, anterior interpositional wedge bone graft is recommended.
Key Words: Scaphoid nonunion, Bone graft, K-wire, Herbert screw
서 론
주상골 골절은 수근골 골절 중에서 가장 높은 발생 빈도를 차지하며 적절한 치료로써 9 0 ~ 9 5 %의 골유합 을 얻을 수 있다2 , 5 ). 그러나 나머지는 불유합으로 남게 되며, 방치하면 수근관절 주변의 퇴행성 변화 (scaphoid nonunion advanced collapse; SNAC) 가 진행하여 결국 수근관절의 기능을 현저하게 저하시 킨다8 ).
이러한 주상골의 불유합에 기여하는 요인으로는 주 상골 특유의 특이한 혈행분포, 진단이 늦어진 경우, 활액에 의한 골절 유합의 방해, 골절 시 전위 및 각형 성 정도, 동반된 수근관절의 인대 불안정성 등이 그 원인으로 지적되고 있다7 , 1 2 ).
현재까지 주상골 불유합의 치료는 골이식 및 내고정 술로, 골이식술의 종류에는 내재 골 이식술( i n l a y bone graft)1 5 ), 전방 개재 쐐기형 골 이식술( a n t e r i- or interpositional wedge bone graft)4 ), 혈관화 골 이식술(vascularized bone graft)1 8 ), 근 피판 골 이식술(muscle pedicle bone graft)9 ) 등이 알려져 있으며, 내고정의 방법으로는 K -강선 고정1 6 )이나 Herbert 나사 고정3 , 6 , 1 0 )
등이 시행되고 있다.
저자들은 주상골 불유합 환자들을 각각 내재 골 이
주상골 불유합에서 골이식술 및 고정 방법에 따른 치료 결과
가톨릭대학교 의과대학 성모병원 정형외과 이승구・송석환・이주엽・양성철・송호욱
통신저자: 이 승 구
서울시영등포구 여의도동 62번지
가톨릭대학교의과대학성모병원정형외과학교실 TEL: 02-3779-1192, FAX: 02-783-0252
E-mail: [email protected]
본 논문의 요지는 2002년 추계 대한수부외과학회에서 구연하였으 며, 가톨릭대학교중앙의료원의연구보조로이루어졌음 .
식술 또는 전방 개재 쐐기형 골 이식술을 시행한 후 K -강선 또는 Herbert 나사로 치료하였으며, 이들의 임상 및 방사선학적 치료 결과를 분석하여 골유합의 정도, 곱사등 변형(humpback deformity) 및 수근 관절 불안정성의 교정이 임상 결과에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다.
연구대상 및 방법
1 9 9 4년 1월부터 2 0 0 0년 1 2월까지 만 7년간 가톨릭 대학교 성모병원 정형외과학교실에서 주상골 불유합으 로 진단되어 골이식술 및 내고정술을 시행받은 환자 중 최소 1년 이상 추시 관찰이 가능하였던 2 4명의 환 자를 대상으로 하였다. 평균 연령은 2 8세( 1 4 ~ 6 1세) 였으며, 모두 남성이었다. 수상일로부터 수술일까지의 이환 기간은 평균 1 0개월( 3개월~ 2 8년)이었다.
주상골 불유합은 수상 후 3개월이 지나도 임상적으 로 완관절 주위 동통과 운동 제한이 심하고, 방사선학 적 검사상 골절부 주위에 골편의 경화 및 주상골 주위 관절의 불안정 변형이 있는 경우로 하였으며, 골유합 은 추적 방사선상 골소주가 불유합 부위를 가로지르고 임상적으로 수근관절 운동시 동통이 사라질 때를 기준 으로 삼았다1 2 ).
환자들은 골이식의 방법에 따라 해면골을 이용한 내 재 골 이식술과 전방 개재 쐐기형 골 이식술을 시행한
군으로 분류하였으며, 고정 방법에 따라 K -강선과 Herbert 나사를 이용한 군으로 분류하였다. 수술은 전례에서 수장부 도달법을 사용하였으며, 내재 골 이 식술은 총 1 0예에서 R u s s e의 방법1 5 )에 따라, 전방 개 재 쐐기형 골 이식술은 총 1 4예에서 F e r n a n d e z의 방 법4 )에 따라 수술하였다. 이전에 내재 골 이식술로 수 술하여 골유합에 실패하였던 2예는 모두 전방 개재 쐐 기형 골 이식술을 시행하여 치료하였다. K-강선 고정 군은 1 2예, Herbert 나사 고정군은 1 2예가 있었다.
K -강선은 삽입 후 모두 피부 밖에 두는 방법을 사용 하였으며, 방사선학적 골유합 소견에 따라 관절 운동 의 시기를 결정하였다. Herbert 나사 고정군은 모두 술 후 1 2주부터 자유로운 관절 운동을 허용하였다.
수술 후 골유합의 판단은 수술 전과 동일한 기준을 사용하였으며, 골절선의 잔존이나 내고정물의 이동, 임상적 동통과 완관절의 운동 제한이 심하게 있을 경 우를 수술의 실패로 보았다. 수술 후 수술 방법에 따 른 골유합 기간과 수술 후의 수근관절 불안정성 및 곱 사등 변형의 교정 정도, 수근관절의 퇴행성 변화의 진 행 여부를 분석하였고, 각각의 증례를 최종 추시 시 동통의 유무, 기능 상태, 완관절 운동 제한의 정도 및 파지력(grip strength) 등을 기준으로 하는 m o d i- fied Mayo wrist scoring system1 )(Table 1)을 이 용하여 치료 결과를 판정하였다.
통계적 분석은 SPSS 프로그램을 이용하여 M a n n - Whitney U test로 두 군간의 차이의 유의성을 평가
Table 1. Modified wrist scoring system of the Mayo clinic. A total score of 90 to 100 points indicates an excellent result; 80 to 89 points, a good result; 66 to 79 points, a fair result; and less than 65 points, a poor result.
Category Score Findings
Pain 25 None
20 Mild, occasional
15 Moderate, tolerable
0 Severe or intolerable
Functional status 25 Return to regular employment
20 Restricted employment
15 Able to work but unemployed
0 Unable to work because of pain
Range of motion 25 120 or more
15 90-120
10 60-90
5 30-60
0 30 or less
Grip strength 25 100 percent
15 75-99
10 50-74
5 25-49
0 0-24
하였으며, 유의 수준은 5 %이하인 경우로 하였다.
결 과
주상골 불유합의 위치는 근위부가 6예(25%), 요부 가 1 6예(67%), 원위부가 2예( 8 % )로 주상골 요부 불 유합이 가장 많았다. 주상-월상골간 각이 7 0도 이상인 후방 개재 분절 불안정성(dorsal intercalated seg- mental instability; DISI) 변형은 9예에서 있었으 며, 이들의 측방 주상골내 각(lateral intrascaphoid a n g l e )은 평균 4 2도로 곱사등 변형을 보이고 있었다.
전례에서 방사선 및 자기공명영상 검사에서 근위 골편 의 무혈성 괴사 소견은 발견되지 않았다. 주상-요골 관절(radioscaphoid joint)의 퇴행성 변화가 있었던 5예에서는 요골 경상돌기 절제술(radial styloidecto- m y )을 병행하여 수술하였다. 불유합의 수술시 이미 주상골 불유합 진행성 붕괴(scaphoid nonunion
advanced collapse; SNAC) 소견이 있었던 2예 및 혈 관화 골이식술 4예 등은 본 연구의 주제에 맞지 않아 제외하였다.
최종 추시 시 내재 골 이식술을 시행한 1 0예 중 8예 ( 8 0 % )에서 골유합을 얻었으며, 전방 개재 쐐기형 골 이식술을 시행한 1 4예 중 1 2예( 8 6 % )에서 골유합을 보여 두 군간 골유합률의 차이는 없었다(P>0.05). 반 면에 골 이식 후 내고정술로 K -강선을 사용한 1 2예 중 9예(75%), Herbert 나사를 사용한 1 2예 중 1 1예 ( 9 2 % )에서 골유합을 얻어 통계학적으로 의미 있는 차 이를 보였다( P < 0 . 0 5 ) .
골유합 시간은 내재 골 이식술이 평균 2 0주, 전방 개재 쐐기형 골 이식술이 평균 2 4주가 걸려 내재 골 이식술을 시행한 군에서 빨랐으며, K-강선 고정술을 시행한 군에서는 평균 2 6주, Herbert 나사 고정술을 시행한 군에서는 평균 2 1주가 걸려, 내재 골 이식술과 Herbert 나사 고정술을 병행한 군에서 가장 빠른 골 유합을 보였다. 술전에 후방 개재 분절 불안정성
Fig. 1. Scaphoid nonunion treated with inlay bone graft and K- wire fixation. A, B: The preoperative radiographs showed nonunion of the scaphoid with humpback deformity. C, D: The postoperative radiographs showed uncorrected humpback defor- mity with nearly same angles of intrascaphoid angle.
( D I S I )이 있었던 9예 중 전방 개재 쐐기형 골 이식술 을 시행하였던 7예는 수술 전후의 주상-월상골간 각의 변화가 평균 1 4도로 수근관절 불안정성 및 곱사등 변 형이 모두 정상범위 내로 교정되었으나, 내재 골 이식 술을 시행하였던 2예에서는 수술 전후의 주상-월상골 간 각의 변화가 평균 2도로 전혀 교정되지 않아 불량 한 결과를 보였다.
주상요골 관절에 관절염이 동반되어 경상돌기 절제 술을 병행하였던 5예에서는 최종 추시상 더 이상 관절 염의 진행이 관찰되지 않았으며, 임상적으로 불량한 결과를 보인 경우는 없었다.
최종 추시 시 modified Mayo wrist scoring s y s t e m에 따른 임상 결과는 내재 골 이식술을 시행한 군에서 우수 2예, 양호 2예, 보통 4예, 불량 2예의 결 과를 보였으며, 전방 개재 쐐기형 골 이식술을 시행한 군에서 우수 5예, 양호 4예, 보통 3예, 불량 2예로 전 방 개재 쐐기형 골 이식술을 시행한 군에서 더 좋은 결과를 보였다(P<0.05)(Table. 2). 수근관절 불안정 성 및 곱사등 변형이 있던 환자 중 내재 골 이식술을
시행하였던 2예, 전방 개재 쐐기형 골 이식술을 시행 한 환자 중 K -강선으로 고정하였던 2예에서 골유합에 실패하였으며, 주상골 근위골편 절제 ( 1예) 및 부분 수근골간 유합 ( 3예) 등으로 치료하였고 술후 결과는 불량하였다.
증례 보고
증례 1
3 8세 남자가 8개월간 지속된 우 완관절의 동통을 주 소로 내원하였다. 환자는 과거력상 작업 현장에서 추 락하면서 발생한 골반 골절로 보존적 치료를 받은 기 왕력이 있었다. 이학적 검사상 해부학적 취약함 (anatomical snuff box)에 압통이 있었으며, 관절 운동은 배측굴곡 5 0도, 수장굴곡 4 0도로 제한이 있었 다. 단순 방사선 검사상 주상골의 요부( w a i s t )에 불유 합 소견이 관찰되었으며(Fig. 1-A), 측면 사진상 주
Fig. 2. Scaphoid nonunion treated with anterior interpositional wedge bone graft and Herbert screw fixation. A, B: The preoperative radiographs showed nonunion of the scaphoid with DISI deformity. C, D: The postoperative radiographs showed corrected DISI deformity
상골내 각(lateral intrascaphoid angle)은 7 0도로 곱사등 변형을 보이고 있었다(Fig. 1-B). 전방 도달 법을 사용하여 내재 골 이식술 및 K -강선 고정술을 시행하였으며, 술후 촬영한 단순 방사선 검사상 주상 골내 각이 거의 교정되지 않은 소견이 관찰되었다 (Fig. 1-C, D). 환자는 최종 추시상 주상골의 골유합 은 얻었으나, 임상 결과는 6 9점으로 보통의 결과를 보 였다.
증례 2
2 7세 남자가 3개월간 지속된 우 완관절의 동통을 주 소로 내원하였다. 환자는 과거력상 교통사고로 발생한 우 대퇴골 및 슬개골 골절로 수술적 치료를 받은 기왕 력이 있었다. 해부학적 취약함에 압통 및 관절 운동시 동통을 호소하였고, 단순 방사선상 주상골의 요부에 불유합 소견이 관찰되었으며, 측면 사진상 유두-월상 골간 각(capitolunate angle)이 4 0도로 후방 개재 분 절 불안정성( D I S I )을 보이고 있었다(Fig. 2-A, B).
전방 도달법을 사용하여 전방 개재 쐐기형 골 이식술 및 Herbert 나사 고정술을 시행하였으며, 술후 촬영 한 단순 방사선 검사상 유두-월상골간 각이 1 2도로 정 상 범위로 교정되었음을 확인할 수 있었다(Fig. 2-C, D). 환자는 최종 추시상 주상골의 골유합을 얻었으며, 임상 결과는 8 7점으로 양호한 결과를 보였다.
고 찰
주상골 불유합의 치료 결과는 불유합의 위치, 불유 합 기간, 골편의 무혈성 괴사 유무, 그리고 수술 및 고정 방법에 따라 영향을 받는다. Nakamura 등1 2 )은 5년 이상 경과한 주상골 불유합, 근위부 불유합, 근위 부 골편의 무혈성 괴사, 교정되지 않은 주상골 변형이 있는 경우에는 불량한 결과를 보인다고 하였다. 또한 Inoue 등7 )은 주상골 불유합의 치료 후 골유합에 실패 하는 요인으로 근위 골편의 무혈성 괴사, 골절편의 불 안정성, 오래된 이환기간, 주상골 골절 부위가 상관 관계가 깊다고 하였다.
주상골 불유합의 치료로 다양한 수술적 방법이 소개 되고 있지만, 골이식 및 내고정술이 반드시 필요하다 는 것에는 의심의 여지가 없다. 1960년 R u s s e1 5 )가 내 재 골 이식술을 소개한 이래로, 이 방법은 가장 표준 적인 치료로 받아들여지고 있다. 그러나 불안정성 불 유합에서는 유합률이 8 5 %에 불과하고, 내고정을 사용 하지 않기 때문에 그 효과에 대해서는 의문이 있다.
곱사등 변형 및 후방 개재 분절 불안정성 등을 동반 한 불안정성 불유합은 요골-주상골간 관절염의 빈도가 높고, 임상적 결과가 나쁘다는 사실은 잘 알려져 있 다. Jiranek 등8 )은 고식적인 내재 골 이식술로 치료 한 환자의 5 0 %에서 불유합 및 부정유합이 일어난다고 하였고, 특히 주상골의 곱사등 변형이 동반되면 나쁜 임상적 결과를 보인다고 하였다.
이러한 변형과 불안정성을 교정하기 위하여 여러 가 지 방법이 시도되고 있다. Linscheid와 Cooney 등2 ) 은 월상골( l u n a t e )을 K -강선으로 고정하고 수근관절 을 신전시켜 주상골의 곱사등 변형을 교정하려는 시도 를 시행하였다. Fernandez 등4 )은 장골에서 피질골을 포함하는 쐐기형 골편을 만들어 변형을 교정하는 전방 개재 쐐기형 골이식술을 소개하였으며, 37예에서 만 족할만한 결과를 발표하였다. Tsuyuguchi 등1 7 )은 전 방 개재 쐐기형 골이식술 후 수근골 변형의 교정과 임 상 결과의 호전과는 통계학적인 상관관계가 있음을 밝 혔다.
본 연구를 통하여 저자들은 고식적인 내재 골 이식 술과 전방 개재 쐐기형 골 이식술을 내고정 방법과 연 관하여 임상 결과를 추적 비교하였다. 총 2 4예의 불유 합례 중 골유합률에서는 두 군간 차이가 없었으나 (80% vs 86%), 전방 개재 쐐기형 골 이식술을 시행 한 군에서 임상적으로 더 좋은 결과를 나타내었고 (Table 2), 이는 Tsuyuguchi 등1 7 )의 결과와 동일하 였다. 또한 내재 골 이식술로 변형 교정에 실패하였던 2예에서 불량한 결과를 나타내어, 곱사등 변형이나 후 방 개재 분절 불안정성이 있는 불안정성 불유합에서는 전방 개재 쐐기형 골 이식술이 보다 효과적임을 알 수 있었다. 특히 곱사등 변형이나 인대 불안정성이 교정 되지 못하고 주상골 불유합만이 유합된 증례들은 지속 적인 완관절 동통과 운동 제한을 호소하고 있어, 그 Table 2. End results of cases
Results with scoring Excellent Good Fair Poor
Inlay BG 2 2 4 2
Ant. interposit. wedge BG 5 4 3 2
Total 7 6 7 4
원인이 골절보다는 지속적인 인대 이완에 따른 불안정 으로 판단되며, 이에 따른 수술전 변형 교정이나 인대 수복에 따른 불안정 교정이 필수적이었다.
다만 골 유합에 걸리는 시간은 내재 골 이식술이 평 균 2 0주, 전방 개재 쐐기형 골 이식술이 평균 2 4주로 내재 골 이식술을 시행한 군에서 빨랐는데, 이는 내재 골 이식술에서 사용되는 골이 해면골( c a n c e l l o u s b o n e )이기 때문인 것으로 추정된다.
내고정 방법에 따른 골유합률의 차이도 관심의 대상 이다. Schuind 등1 3 )은 1 3 8예의 주상골 불유합의 후향 적 연구에서 고정 방법에 따른 예후의 차이는 없다고 하였다. 그러나 Ritter 등1 4 )은 3 4명의 환자에서 K -강 선, Herbert 나사, AO cannulated 나사로 고정한 세 군을 비교하였으며, 고정 방법에 따른 임상 결과나 골유합률의 차이는 없었으나, K-강선을 사용한 군에 서 골 유합에 보다 긴 시간이 필요하다고 하였다. 또 한 최근 Merrell 등1 1 )은 1 8 2 7예의 주상골 불유합례 중 금속 나사로 고정한 군에서는 9 4 %의 골유합률을 보인 반면에 K -강선으로 고정한 군에서는 7 7 %의 골 유합률을 보였다고 하였다. 저자들의 경우에도 Herbert 나사를 사용한 군에서 92%, K-강선을 사용 한 군에서 7 5 %의 골유합률을 보여, Merrell 등1 1 )의 보고와 거의 유사한 결과를 나타내었다. 또한 Herbert 나사 고정군에서 보다 조기에 관절 운동이 가능한 이점이 있었으며, 골유합에 걸린 시간도 K -강 선 고정군에 비하여 빨랐다.
다만 AO 나사는 수술후 머리 부분이 주상골의 골피 질 밖으로 튀어나오는 문제점이 있고, Herbert 나사 는 술기상의 복잡성이 있으며, 이들이 보완된 Acutrak 나사는 보다 효율적인것으로 판단되었다.
본 연구에서 주상-요골 관절에 국한된 외상성 관절 염이 있었던 5예에서는 요골 경상돌기 절제술을 시행 하였으며, 주위의 수근관절로 관절염이 진행된 주상골 불유합 진행성 붕괴( S N A C )의 경우에는 부분 완관절 유합 등을 병행하여 치료해야 할 것으로 사료된다.
결 론
주상골 불유합의 치료에서 수근관절 불안정성은 골 유합률 및 임상적 결과에도 영향을 끼치기 때문에, 술 전에 충분한 방사선학적 검사를 시행하고 주상골의 단 축 및 굴곡 곱사등 변형과 수근관절 인대 불안정성이 있다면 전방 개재 쐐기형 골 이식술 및 견고한 내고정 을 시행하여야 조기 골유합은 물론 수근관절 기능을 보존하고 좋은 임상결과를 얻을 수 있다.
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