슬관절 전치환술시 슬개골 비치환술
경상대학교 의과대학 정형외과학교실
조세현・정운화・천충우・윤영필
= 국문 초록=
슬개골-대퇴골 관절의 합병증은 슬관절 전치환술 후 가장 흔한 합병증 중의 하나로, 이런 합병증을 예방하 기 위해 슬관절 전치환술 시 슬개골을 치환할 것인가, 아니면 보존할 것인가에 대하여 아직도 많은 논란이 되고 있다.
1 9 9 3년 8월부터 2 0 0 0년 8월까지 퇴행성 관절염 및 류마티스 관절염으로 슬개골 치환을 하지 않고 인공 슬관절 전치환술을 시행한 환자 중 2년이상 추시가 가능했던 3 5명, 43례를 연구대상으로 하였다. 전례에서 슬개골의 퇴행성 변화에 관계없이 슬개골 보존술(즉 슬개골을 치환하지 않고 슬개골 성형술만 실시함)을 시 행하였으며, 추시 기간은 최단 2년에서 최장 1 0년으로 평균 5 4개월이었다. 수술전 슬개골의 방사선 사진으 로 정상 슬개골을 A군 ( 1 0례), 중등도의 퇴행성 변화를 B군 ( 2 0례), 심한 퇴행성 변화를 C군 ( 1 3례)으로 분리하여 세군의 슬관절 전방부 동통, 운동범위, 계단 오르기 능력 등의 임상적 소견과 슬개골 경사( p a t e l l a tilt) 및 외측 슬개골 전위(lateral patella shift)의 두 가지 방사선학적 소견을 비교 분석하였다. 35명중 퇴행성 관절염이 2 9명, 류마티스 관절염이 6명였으며, 임상적 분석은 American Knee Society Score ( K S S )를 사용하였다.
최종추시시 평균 Knee Society Score (KSS)는 A군 9 3 . 1점, B군 9 2 . 7점, C군 9 4 . 2점이었다. 총 4 3례 중 슬관절 전방부 동통을 호소한 예는 A군 2례, C군 2례로 4례 ( 9 . 3 % )뿐이었으며, 이들은 보행 시는 동통 이 없으나, 쪼그린 자세나 계단을 오르내릴 때 동통을 호소하였다. 세군간의 슬관절 운동범위, 계단 오르기 능력 등의 비교에서는 유의한 차이가 없었으며, 방사선학적 비교에서 외측 슬개골 전위는 유의한 차이가 없 었고, 슬개골 경사는 A군과 B군에서는 유의한 차이가 없었으나, C군에서는 유의하게 차이가 있었으므로 술 전 슬개골의 퇴행성 변화가 심할수록 슬개골 경사가 증가됨을 알 수 있었다(p=0.01).
저자들은 술전 슬개골의 방사선학적 퇴행성 변화에 관계없이 모든 환자를 슬개골을 치환하지 않고 슬개골 성형술만을 시행하여 C군에서 슬개골 경사가 증가된 것 이외에는 임상적 및 방사선학적 결과에서 만족할만 한 결과를 얻었으며 보다 많은 증례와 중장기적인 추시가 필요할 것으로 사료된다.
색인 단어: 슬개골, 슬개골 성형술, 슬개골 비치환술, 슬개골 치환술, 인공 슬관절 전치환술
Volume 14, Number 2, December 2 0 0 2
서 론
슬관절 전치환술의 합병증 중 슬개-대퇴골 관절 합 병증이 빈번한 문제점으로 알려져 있다. 문헌에는 슬 관절 전치환술 시 슬개골을 치환 할 것인지 또는 보
존 할 것인지 아직 논란이 많은 상태이다1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 8 , 1 2 - 1 4 )
. 일반적으로 슬개골 치환술은 슬개골의 퇴행성변화가 있거나 류마티스 관절염환자 등에서 시행하지만, 슬 개골의 아탈구와 탈구, 슬개 삽입물의 마모, 해리, 골절 등의 다양한 합병증을 일으킬 수 있다. 이런 합 병증을 방지 하기 위해 슬개골 연골이 비교적 정상이
Corresponding Author: Se-Hyun CHO, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Gyeong-Sang National University Hospital 90 Chilam-dong, Jinju 660-702, Korea
Tel: 055-750-8100, Fax: 055-755-8365, E-mail: [email protected]
거나, 젊고 활동적인 환자, 비만증 등의 환자에서는 슬개골 비치환술을 시행하기도 한다5 , 6 ). Enis 등은
2 , 1 4 )슬개골 치환술을 시행하면 슬개골 전면의 동통을
감소시킬 있으나, 치환술에 따른 합병증이 발생할 수 있고 비치환술 시 합병증은 적을 수 있으나, 슬관절 전방부 동통이 유발된다고 보고하였다.
저자들은 슬개골 관절면의 상태에 따라 환자를 정 상, 중등도, 중증 변형 등의 3군으로 나누어 모든 환 자군에서 슬개골 관절면 비치환술을 시행하였으며, 임상적 및 방사석학적 결과를 비교 분석하고, 술후 추적조사에서 환자의 만족도를 평가하여 그 결과를 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.
대상 및 방법
1 9 9 3년 8월부터 2 0 0 0년 8월까지 경상대학교 의과 대학 정형외과학교실에서 퇴행성 관절염환자( 2 9명) 및 류마티스 관절염환자( 6명)으로 슬개골 비치환 인 공 관절 전치환술을 시행한 환자 중 2년이상 추시가 가능했던 3 5명의 4 3례를 대상으로 하였다. 평균연령 은 6 6세( 4 8 ~ 8 3세)이고, 남자 5명, 여자 3 0명이었 다. 추시 기간은 최단 2년에서 1 0년으로 평균 5 4개 월이었다.
수술은 동일한 수술자에 의해서 내측 슬개주위 접 근법(medial parapatellar approach)을 사용하였 으며, 모든 환자에서 슬개골의 방사선학적 소견에 관 계없이 슬개골을 치환하지 않고 슬개골 성형술 (patelloplasty), 즉 슬개골 주변 골극을 제거한 후 에 Oscillating saw를 이용하여 s u b c h o n d r a l s h a v i n g을 시행하였고 슬개골의 외측 아탈구가 우 려되었던 2 0례( 4 7 % )에서는 외측 슬개지대 절개술 (lateral retinacular release)을 실시하였다. 사용 한 삽입물로는 Miller-Galante Ⅱ(Zimmer, War- saw, IN) 8례, NexGen(Zimmer, Warsaw, IN) 2 2례, Series 7000(Osteonics, Allendale, NJ) 1 2례 , Natural-Knee Ⅱ s y s t e m ( S u l z e r Orthopaedics, Hampshire, United Kingdom) 1례를 사용하였고, 술전 슬관절 외측 및 축상 영상에 서 슬개골의 퇴행성 변화에 따라 A군은 정상, B군 은 중등도 변형, C군은 중증 변형으로 분류하였다.
임상학적 분석은 American Knee Society Score 를 사용하였고, 방사선학적 분석은 술전과 술후에 슬 개골의 Skyline 영상에서 슬개골 경사와 외측 슬개 골 전위를 측정하여, SPSS 10.0통계프로그램으로 oneway ANOVA 검정법을 이용하여 비교 분석하 였다.
결 과 1. 임상적 결과
슬관절 운동범위는 수술전 평균 A군 1 2 3도, B군 1 1 2도, C군 1 0 3도였고(p=0.023), 최종 추시상 평균 A군 1 1 6도, B군 1 1 2도, C군 1 0 8도로 각 군간 유의 한 차이가 없었다( p = 0 . 4 6 0 ) .
Knee Society Score는 최종 추시상 평균 A군 9 3 . 1점, B군 9 2 . 7점, C군 9 4 . 2점이었고( p = 0 . 8 7 4 ) , KSS function score는 평균 A군 7 9점, B군 8 4점, C군 7 0 . 8점이었다( p = 0 . 2 4 2 ) .
총 4 3례중 슬관절 전방부 동통을 호소한 예는 A , C군 각기 2례로 9 . 3 %를 차지하였으며, 보행 시 는 동통이 없고 쪼그려 앉거나 계단 오르내릴 때 동 통을 호소하였고 이들 모두 슬개골 경사가 증가함을 보였다.
Knee Society Score의 계단 오르기 능력을 측정 하여 정상적으로 계단을 오르내릴 경우 5 0점, 계단 을 내려올 때만 난간을 잡는 경우 4 0점, 오르내릴 때 항상 난간을 잡는 경우 3 0점, 난간을 잡고 올라가지 만 내려가지는 못할 경우 1 5점, 전혀 오르내리지 못 할 경우 0점으로 계산하여 A군 평균 3 5점, B군 평 균 3 7 . 8점, C군 평균 4 0 . 0점으로 각 군간 유의한 차 이가 없었다(p=0.418).
2. 방사선학적 결과
방사선학적 검사상 슬개골 Skyline 영상에서 슬개 골 경사는 수술 전 평균 A군 3 . 6도, B군 4 . 2도, C 군 3 . 6 2도이었고(p=0.840), 수술 후 평균 A군 4 . 0 도, B군 4 . 3도, C군 1 0 . 5 3도였다(p=0.01). 술후 슬 개골 경사 각도는 A군과 B군에서는 유의한 차이는 없었으나, C군에서는 유의하게 차이가 있어 술전 슬 개-대퇴관절염의 정도가 심할수록 슬개골 경사가 증 가된 소견을 보여 주었다. 외측 슬개골 전위는 수술 전 평균 A군 96.0%, B군 94.4%, C군 9 4 . 9 %였고 (p=0.808), 수술후 평균A군 87.3%, B군 8 9 . 1 7 % , C군 8 7 . 7 7 %였다( p = 0 . 7 9 8 ) .
고 찰
적절한 슬개-대퇴관절의 기능이 슬관절 전치환술의 임상학적 결과에 매우 중요하다. 1970년대 초기에서 중반까지만 해도 초기의 슬관절 전치환술에 슬개골
치환이 거의 시행되지 않았으나, Ranawart9 )와 F r e e m a n4 )은 슬개골 비치환술 환자군중 2 0 ~ 4 0 %에 서 슬개골 전방부 동통을 호소하였다고 보고한 이후 1 9 7 5년 Hospital for Special Surgery에서 슬개- 대퇴골 관절염과 중증 연골 연화증을 치료하기 위해 dome patella가 개발되었다. Dome patella가 슬 개골과 연관된 합병증을 2 5 %에서 5 %로 감소시켰으 며 슬개골 치환술이 슬관절 전치환술시 정규적인 시 술방법으로 자리잡게 되었다. 1980년대까지 슬개골 치환술이 증가하였으나, 슬개골 불안정성, 탈구, 골 절, 인대파열, 슬개 삽입물의 해리 등의 많은 슬개- 대퇴관절의 합병증이 생기면서 다시 슬개골 비치환술 에 초점을 맞추기 시작했다.
슬개-대퇴관절에 가해지는 힘은 평지를 걸을 때 체 중의 약 1배의 힘이 가해지나 계단을 오르내리거나 쪼그려 앉을 때는 체중의 약 6 ~ 7배 정도로 증가한
다. 또한 1 1 0도 이상의 슬관절 굴곡은 슬개-대퇴관 절에 과도한 부하를 초래하며, 접촉면의 마모 및 탈 구의 원인이 된다고 하여 이러한 문제를 해결하기 위 해 슬개골 치환물의 디자인, 다양한 수기 등이 개발 되어 왔으나 아직까지 완전한 해결책을 찾지 못하고 있는 실정이다4 , 9 , 1 1 ).
슬개골 비치환술의 단점으로 크게 3가지로 요약될 수 있는데 첫째 L e v i t s k y6 )가 보고한 슬개골 전방부 동통, 둘째 S o u d r y1 3 )가 보고한 계단 오르내리는 능 력의 감소, 셋째로 E n i s2 )가 보고한 대퇴사두근 근력 의 감소이다.
저자들은 수술전 슬개골의 방사선학적 소견에 따라 A군(정상), B군(중등도), C군(중증변형)의 3군으로 나누어 각 군에서 슬관절 전방부 동통을 조사하였는 데, A군에서 2례, B군 0례, C군 2례 총 4례 ( 9 . 3 % )로 그 숫자가 적어 슬개골의 퇴행성변화와 슬
Table 1. Relation between clinical data and radiographic parameters.
group(number) Mean Standard deviaton significance (p-value)
A (10) 112.50 8.25
preoperative ROM B (20) 112.25 20.42 0.061
C (13) 103.46 20.65
A (10) 116.00 13.29
postoperative ROM B (20) 112.00 14.73 0.460
C (13) 108.46 14.20
A (10) 35.00 7.07
Stair climbing ability B (20) 37.75 8.96 0.418
C (13) 40.00 10.00
A (10) 3.60 4.35
preoperative patellar tilt B (20) 4.20 3.00 0.840
C (13) 3.62 2.69
A (10) 4.00 6.38
postoperative patellar tilt B (20) 4.30 3.36 0.01
C (13) 10.54 5.55
preoperative patellar A (10) 96.04 6.95
lateral shift B (20) 94.36 6.83 0.808
C (13) 95.95 6.06
postoperative patellar A (10) 87.30 13.10
lateral shift B (20) 89.17 11.90 0.798
C (13) 85.98 16.04
A (10) 93.10 5.90
KSS score B (20) 92.70 9.50 0.874
C (13) 94.23 7.87
A (10) 79.00 19.12
KSS score (function) B (20) 84.00 16.59 0.242
C (13) 70.77 29.22
개골 전방부 동통의 연관성은 찾을 수 없었다.
계단 오르내리기 능력은 S o u d r y1 3 )의 슬개골 치환 술군과 비치환술군의 비교에서 슬개골 치환술군의 환 자에서 계단 오르내리기 능력이 좋았다고 보고하였 다. 그리고 비치환술군의 환자들이 쪼그려 앉기 및 계단 오르내리기 같은 활동을 피한다고 보고하였으
나, 저자들의 결과에서는 슬개골의 퇴행성 변화와 계 단 오르내리기 능력은 유의한 연관성을 찾을 수가 없 었다.
W o o d1 4 )등은 슬개골 경사와 슬관절 전방부 동통은 연관성이 없다고 보고하였으나, 저자들의 경우 슬관 절 전방부 동통을 호소하는 4명의 환자 모두가 비정 상의 슬개골 경사를 보였다. 이것은 슬개-대퇴관절에 가해지는 힘과 관련이 있으며 평지를 걸을 때는 1배 의 힘이 가해지며, 계단을 오르내리거나 쪼그려 앉을 때는 체중의 약 6 ~ 7배의 힘이 가해지는데 저자들의 경우도 슬관절 전방부 동통을 호소하는 4명의 환자 가 모두 보행 시는 통증이 없고, 계단을 오르내리거 나, 쪼그려 앉을 때 동통을 호소하는 것과 연관성이 있을 것으로 생각된다.
저자들의 연구에서 슬개골 비치환술군의 대퇴사두 근 근력은 측정하지 못하였으나 앞으로 이에 대한 연 구가 필요할 것으로 사료되며, Levitsky6 )는 슬개골 비치환술의 적합한 적응증으로 관절연골이 정상인 경 우, 화골성 골(eburnated bone)이 없는 경우, 슬 개-대퇴골 t r a c k i n g이 정상인 경우, 해부학적으로 슬개골 모양이 정상일 때, 류마티스 관절염 같은 전 신성 관절염이 없는 환자 등에서 슬개골 비치환술이 좋은 결과를 얻은 반면에 저자들의 경우 슬개골의 방 사선학적 변화에 관계없이 모든 환자를 슬개골 비치 환술을 시행한 후 좋은 임상학적 결과를 얻었다.
Smith 등은1 2 ) 슬관절 전방부 동통의 원인은 슬개골 FIGURE 1. Classification of Patello-femoral arthritis.
FIGURE 1. Gruop A: normal patella (10 knees)
FIGURE 1. Group B: borderline arthritic patella (20 knees) FIGURE 1. Group C: severely deformed patella (13 knees)
A B C
FIGURE 2. 70-year-old female with increased patellar tilt and anterior knee pain.
FIGURE 1. A: Preoperative patellar shift was 100% and pre- operative patellar tilt was 3 degrees in left knees.
FIGURE 1. B: Postoperative five years’ patellar shift was 69.6% and patellar tilt was 14 degree in left knees.
A B
의 m a l t r a c k i n g과 부정정렬( m a l a l i g n m e n t )라고 하였는데 저자들의 증례에서도 슬관절 전방부 동통을 호소한 4례 모두 슬개골 경사가 증가되어 있었다. 저 자들의 연구에서는 퇴행성 변화가 심했던 C군에서 술후 의미 있는 슬개골 경사를 보였으므로 이에 대한 적극적인 예방을 고려할 필요가 있다고 생각된다.
요 약
슬개골의 방사선학적 퇴행성 변화에 관계없이 모든 환자를 슬개골 비치환술을 시행한 후 임상적 및 방사 선학적 결과에서 만족할만한 결과를 얻었으며 보다 많은 증례와 장기적인 추시가 필요할 것으로 사료되 며, 퇴행성 변화가 심했던 C군에서 슬개골 경사의 증가를 보였으므로, 이 경우 슬개골 관절낭 이완술 (lateral retinacular release)이 권장된다고 생각 된다.
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─ Abstract ─
Total Knee Arthroplasty without patellar resurfacing
Se-Hyun Cho, M.D., Un-Hwa Chung, M.D., Chung-Woo Chun, M.D., Young-Phil Yune, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, College of Medicine, Gyeong-Sang National University, Jinju, Korea
Patello-femoral problem is one of the common complications in total knee arthroplasty and whether to replace the patella or retain it has long been controversial in order to prevent the complications.
43 cases (35 patients) of total knee arthroplasty with patellar retention performed by a single surgeon between August 1993 and August 2000 were reviewed retrospectively. The follow-up period averaged 54 months (range, 24-120months).
The whole cases were divided into three groups according to the preoperative radiographs. Group A was normal patella (10 knees), Group B was borderline arthritic patella (20 knees), and Group C was severely deformed patella (13 knees).
All of 43 knees, regardless of preoperative radiological degree of arthritis received patelloplasty includ- ing removal of osteophytes, subchondral shaving and lateral retinacular release was performed in 20 knees (47%).
Each groups was evaluated in terms of the objective criteria of anterior knee pain, range of motion, stair climbing ability, and roentgenographic findings.
All 35 patients were diagnosed as osteoarthritis in 29 and rheumatoid arthritis in 6.
American Knee Society Score (KSS) was assessed for the clinical analysis and lateral patella shift and patella tilt were assessed for roentgenographic analysis.
The mean Knee Society Score at final follow-up was 94 in group A, 93 in group B, and 94 in group C.
Mild anterior knee pain was reported in 9.3% (Group A: 2 cases, Group C: 2 cases). patellar tilt was sig- nificantly higher in C group (oneway ANOVA test, p=0.01), representing that advanced patello-femoral arthritis caused increased patellar tilt. There was neither significant difference in terms of range of motion, and stair climbing ability nor of patellar shift among all three groups.
TKA with patelloplasty, not resurfacing the patella, provided satisfactory results without significant problems regardless of the preoperative degree of patello-femoral arthritis.
Key Words: Patella, Patelloplasty, Patellar retention, Patellar resurfacing, Total knee arthroplasty.
