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통신저자：염 윤 석
682-714, 울산시 동구 전하동 290-3 울산대학교병원 정형외과
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후방십자인대 대치형 Medial Pivot Knee를 이용한 슬관절 전치환술
- 단기 추시 결과 -
울산대학교 의과대학 울산대학교병원 정형외과학교실
조성도ㆍ염윤석ㆍ정지영ㆍ박기봉
Total Knee Arthroplasty with PCL Substituting Medial Pivot Knee
- Short-term Follow-up Results -Sung Do Cho, M.D., Yoon Seok Youm, M.D., Ji Young Jeong, M.D. and Ki Bong Park, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Ulsan University Hospital, University of Ulsan College of Medicine, Ulsan, Korea
Purpose: To evaluate minimum 2-year follow-up clinical and radiological results after total knee arthroplasty (TKA) with a posterior cruciate ligament (PCL) substituting (PS) Medial Pivot Knee.
Materials and Methods: Seventy knees in 48 patients, who could be followed up more than 2 years after TKA with PS AdvanceⓇ Medial Pivot Knee from October 2004 to February 2006, were evaluated retrospectively. The evaluations included the preoperative and postoperative range of motion (ROM), tibiofemoral angle, Knee Society (KS) knee and function score and postoperative complications.
Results: The ROM increased from preoperative mean flexion contracture of 6.3o and further flexion of 116.4o to a postoperative mean flexion contracture of 1.9o and further flexion of 120.5o. The tibiofemoral angle changed from preoperative varus 4o to postoperative valgus 5.5o. The KS knee and function score improved from 46 and 37 before surgery to 87 and 83 after surgery, respectively (p＜0.05). The complications were 2 cases of periprosthetic patellar fracture and 1 case of early failure of the tibial component.
Conclusion: The minimum 2 year follow-up results after TKA with PS Medial Pivot Knee were satisfactory.
Key Words: Knee, Total knee arthroplasty, PCL substituting (PS), Medial Pivot Knee
서 론
AdvanceⓇ Medial Pivot Knee (Wright Medical, Arlington, TN)는 대퇴 치환물의 반경이 정상 슬관절 운 동 역학에 가깝도록 거의 일정하게 유지되며, 내측 구획의 관절 적합성을 높임으로써 관절 접촉 마찰력을 줄이고, 슬
관절의 안정성을 향상시키며, 폴리에틸렌의 마모를 줄이 기 위해 고안되었다15,16). 또한, 통상적인 후방 십장 인대 대치형 치환물에 비해 대퇴골 과간의 box cutting이 거의 없기 때문에 상대적으로 골을 많이 보존할 수 있는 후방 십자 인대 대치형 인공 슬관절이다.
이에 저자들은 후방 십자 인대 대치형 Medial Pivot Knee System을 사용하여 슬관절 전치환술을 시행하고, 최소 2년 이상의 추시가 가능했던 환자들을 대상으로 임 상적 및 방사선학적 결과와 동반된 합병증에 대해서 분석, 평가하였다.
Fig. 1. (A) The preoperative lateral radiograph showed peri- prosthetic patellar fracture occurred by direct trauma.
(B) It was treated by internal fixation with tension band wiring.
2004년 10월부터 2006년 2월까지 후방 십자 인대 대치 형 (PS) AdvanceⓇ Medial Pivot Knee (Wright Medical, Arlington, TN)로 슬관절 전치환술을 시행 받은 환자 중 최소 2년 이상(24∼41개월, 평균 31개월) 추시가 가능하 였던 48명(70예)을 대상으로 수술 전후 슬관절 운동 범위, Knee Society (KS) 슬관절 점수 및 기능 점수, 대퇴 경골 간 내외반 변형 및 술후 합병증에 대하여 후향적으로 조 사, 분석하였다. 수술 당시의 평균 연령은 65.8(42∼83)세 였으며, 연령 분포는 60세 이하가 15명(20예), 61세 이상 70세 이하가 16명(34예), 71세 이상이 17명(26예)이었다.
남자 6명(10예), 여자 42명(60예)이었다. 원인 질환은 퇴 행성 관절염 65예(92.9%), 류마티스 관절염 2예(2.9%), 골 괴사 3예(4.2%)였다.
수술은 한 술자에 의해 모든 환자에서 정중선 절개 후 슬개골 내측 도달법(medial parapatellar approach)을 사 용하였으며, 대퇴 치환물은 후과축(posterior condylar axis) 에 대해 약 3도 외회전을 주어 삽입하였다. 슬관절 굴곡- 신전 시 Medial pivot이 유지되도록 하기 위해 내측 측부 인대가 완전히 유리되지 않도록 조심하였으며, 내외측 인 대 균형 및 굴곡-신전 간격은 통상적인 방법으로 맞추었
수술 전후 임상적 평가는 KS 슬관절 점수와 기능 점수 를 이용하였으며, 방사선학적 평가는 미국 슬관절 학회의 방사선 평가법(American Knee Society Roentgenographic Evaluation)을 사용하였고, 최종 추시 때 기립 전후방 사 진과 30o 굴곡의 측면 사진을 조사하였다. 특히 방사선 투 시 촬영으로 대퇴골 치환물과 경골 치환물을 기준으로 촬 영하여 각 치환물의 방사선 투과성선을 판정하였다. 대퇴 경골간 각의 변화를 측정하였고, 치환물의 위치는 슬관절 전후면 사진에서 대퇴골 치환물의 외반각(α)과 경골 치 환물의 내반각(β)을 측정하였고, 측면 사진에서는 대퇴 골 치환물의 굴곡각(γ)과 경골 치환물의 후방 경사각 (δ)을 측정하였다.
임상적 평가 및 대퇴 경골간 각의 변화에 대한 통계 처 리는 paired T-test를 이용하여 평가하였고, 유의 수준은 p
＜0.05로 하였다.
결 과
슬관절 운동 범위는 술전 평균 굴곡 구축 6.3o(0o∼25o), 후속 굴곡 116.4o(80o∼140o)에서 최종 추시 시 평균 굴곡
Fig. 2. Radiographs showing early failure of the tibial component. (A) Preoperative anteroposterior (AP) view. (B) Immediate postoperative AP view showed about 2o varus alignment of the tibial component. (C) AP and lateral views at posteoperative 21 months showed early failure of tibial component. (D) Revision TKA with stemmed tibial component and structural allograft was done.
구축 1.9o(0o∼10o), 후속 굴곡 120.5o(100o∼140o)로 의 미있게 향상되었다(p＜0.05). KS 슬관절 점수 및 기능 점 수도 각각 술전 평균 46(34∼66)점, 37(25∼45)점에서 술후 87(73∼97)점, 83(60∼100)점으로 유의하게 호전되 었다(p＜0.05).
대퇴 경골간 내외반 변형은 평균 술전 내반 4o(내반 13o∼ 외반 10o)에서 술후 외반 5.5o(내반 0o∼외반 13o)로 개선 되었다. 방사선상 치환물의 위치는 α각이 평균 96.0o(84.4o∼104.6o), β각이 평균 89.1o(84.0o∼93.2o), γ각이 평균 2.5o(0o∼7.5o), δ각이 평균 84.3o(77.5o∼ 94.3o)로 측정되었다. 또한, 미국 슬관절 학회의 방사선 평 가법을 이용하여 평가한 결과 각 구역에서 2 mm 이상의 방사선 투과성을 보이는 경우는 관찰되지 않았다.
합병증은 총 3예(4.2%)가 있었으며, 슬개골의 치환물 주위 골절 2예 및 경골부 치환물 실패 1예가 발생하였으 나, 감염은 없었다. 슬개골 부위에 발생한 치환물 주위 골 절 2예 중, 과도한 관절 운동 후 발생한 1예는 전위가 없 어 보존적 치료를 하였고, 나머지 1예는 미끄러져 외상에 의해 발생하였으며, 관혈적 정복 후 인장 대 강선을 이용 한 내고정술을 시행하여 치료하였다(Fig. 1). 경골부 치환 물 실패가 있었던 1예는 일차 슬관절 전치환술 시 근위 경골 내측 부위에 골 결손이 있어 10 mm 금속 보강물을 사용하였던 경우로, 수술 직후 단순 방사선 사진상 경골 치환물이 약 2o 내반된 소견이 관찰되었으며, 술후 1년 9 개월째 단순 방사선 사진상 경골 치환물의 실패가 관찰되 었다. 동종골 이식과 골수강 내 주대를 포함한 경골 치환 물로 재치환술을 하여 치료하였다(Fig. 2).
고 찰
1904년 Zuppinger20)의 보고 이후, 슬관절 운동은 crossed four-bar link와 roll-back 현상으로 설명되었으나3), 20세기 중반부터 슬관절 내측부의 안정적인 ball-in-socket 유지 등으로 crossed four-bar link를 적용할 수 없음이 보
고되었다4,7,8). 이후, 투시 방사선 장치를 이용한 연구 및
대퇴골 내과 형태에 대한 연구 등에 힘입어 정상 슬관절 동역학을 분석하여 만들어진 인공 치환물이 Medial Pivot Knee System이다2,5,6,9,13,18). Medial Pivot Knee의 내측 관 절부는 ball-in-socket 형태로 제작하여 내측 안정성을 확 보하였고, 외측은 슬관절 굴곡에 따라 회전(rolling)과 활 주(sliding)가 이루어지도록 하여 실제 슬관절과 유사하게 움직이도록 하였다. 또한, 후방 십자인대 대치형의 캠-포 스트 기전을 대신하여 폴리에틸렌 삽입물의 전방부를 11 mm 높임으로써 전후방 안정성을 부여하였다. 이러한 특 징으로 인해 Medial Pivot Knee는 운동 중 접촉 표면적에 서 유리하며, 운동 역학을 개선하였고, 굴곡-신전 시 슬관 절의 모순적인 운동을 감소시키는 등의 장점을 가지고 있 다17).
또한, PS AdvanceⓇ Medial Pivot Knee는 box cutting 이 없기 때문에 통상적인 후방 십자 인대 대치형 치환물 에 비해 대퇴골 과간의 골 절제가 거의 없어 상대적으로 더 많은 양의 골을 보존할 수 있다. 이러한 점이 추후 재 치환술 시 장점이 될 수 있을 것으로 생각되어 저자들은 가급적 젊은 연령의 환자군을 적응증으로 하려고 하였다.
본 연구에서도 60세 이하의 환자가 15명(20예)으로 비교
행한 환자에 대한 몇몇 보고들을 살펴보면, Mont 등 은 운동 범위가 술전 평균 103o에서 술후 2년째 123o로 호전 되었으며, 마모나 폴리에틸렌과 연관된 문제는 발생하지 않았다고 보고하였다. Shakespeare 등17)은 1년 추시 결과 운동 범위는 술전 평균 굴곡 구축 6.2o, 후속 굴곡 112o에 서 술후 평균 굴곡 구축 1o, 후속 굴곡 111o로 향상되었으 나, 후속 굴곡은 술전 및 술후에서 별다른 차이를 보이지 않았으며, PS type의 다른 치환물과 비교하였을 때, 술후 굴곡 각도에 있어 의미있는 차이를 보이지 않았다고 하였 다. 후방 십자 인대 보존형(PCL retaining type, CR) Medial Pivot Knee를 사용하여 슬관절 전치환술을 시행 한 Bae 등1)은 평균 32.8개월 추시 결과 굴곡 구축은 술전 평균 5.4o에서 최종 추시 시 평균 0.6o로 호전되었으며, 후 속 굴곡은 술전 평균 126.1o에서 최종 추시 시 평균 126.6o 이었다고 하였다. Lee 등11)도 CR type Medial Pivot Knee를 평균 40개월 추시 결과 평균 후속 굴곡은 술전 114o에서 최종 추시 시 109o로 오히려 감소하였으나, 평균 굴곡 구축은 술전 6.2o에서 최종 추시 시 1.3o로 호전되었 다고 하였다. CR type Medial Pivot Knee와 PFC sigma mobile-bearing 치환물을 비교한 Kim 등10)은 평균 2년 추시 시 각각의 운동범위가 115o, 127o로 나타나 Meidal Pivot Knee가 술후 평균 운동 범위가 적었다고 보고하였다. 본 연구에서는 PS type을 사용하여 최소 2년 이상 추시 결과 평균 후속 굴곡은 술전 116.4o에서 최종 추시 시 120.5o로 증가하였고, 평균 굴곡 구축도 술전 6.3도에서 최종 추시 시 1.9도로 감소하여 이전의 보고와 유사하거나 약간 더 좋은 임상 결과를 보였다. Medial Pivot Knee는 이처럼 다른 치환물에 비해 술후 평균 운동 범위가 양호하지 않 은 것으로 생각하여 저자들은 술전 평균 운동 범위가 적 은 환자를 주로 선택하여 수술하였으며, 이와 관련하여서 는 다른 슬관절 치환물과의 임상적 결과 비교가 보다 더 필요하리라 생각된다.
KS 슬관절 점수와 기능 점수를 이용한 임상적 결과에 서, CR type을 사용한 경우, Bae 등1)은 슬관절 점수는 술 전 평균 60점에서 최종 추시 시 평균 94점으로, 기능 점수 는 술전 평균 55점에서 최종 추시 시 87점으로 향상되었 다고 보고하였으며, Lee 등11)은 슬관절 점수는 술전 평균
절 점수는 술전 평균 46점에서 최종 추시 시 평균 87점으 로, 기능 점수는 술전 평균 37점에서 최종 추시 시 평균 83점으로 증가하여 다른 보고들과 유사한, 양호한 임상 결과를 보였다.
슬관절 전치환술 후 대퇴 경골간 축 선열의 중요성은 강조되어 왔으며, Lotke와 Ecker12)는 외반 3o에서 7o 사 이에 위치하는 것이 바람직하다고 하였다. Lee 등11)은 술 전 내반 2.8o에서 술후 외반 6.0o의 교정 결과를 보였으며, 저자들도 술전 내반 4.0o에서 술후 외반 5.5o로 만족할 만 한 변형 교정을 보였다.
폴리에틸렌의 마모는 체중, 성별, 활동량 등의 임상적 요소와 치환물을 포함한 하지의 정렬 상태 및 폴리에틸렌 의 두께, 디자인 등이 복합적으로 관여한다19). 디자인 측 면에서는 대퇴 삽입물과 폴리에틸렌 사이의 적합도가 커 질수록 마모가 적어지는 것으로 알려져 있는데, Schmidt 등15)은 통상적인 캠-포스트 기전의 인공 치환물보다 Medial Pivot Knee에서 condylar lift off가 적게 일어나 며, 적합도가 높은 내측 ball-in-socket 구조에 의해 슬관 절 운동 시 medial pivot 운동이 발생함으로써 마모가 적 게 발생할 것이라고 주장하였다. 그러나 실제로 Medial Pivot Knee가 마모에 의한 재치환술을 줄일 수 있는지의 여부는 추후 장기 추시가 필요할 것으로 생각된다.
Lee 등11)은 합병증으로 수술 중 시험용 치환물 삽입 시 발생한 대퇴골 내측 인대 부착부 견열 골절 3예 및 술후 합병증으로 지연성 심부 감염 2예, 인공 삽입물 주위 골절 2예 및 슬개골 탈구 1예를 보고하였다. 본 연구에서 합병 증으로 감염은 없었으며, 경골부 치환물 해리가 1예에서 관찰되었는데, 일차 수술 시행 당시 경골부 내측의 골 결 손에 대해 10 mm 금속 보강을 시행한 경우로, 술후 1년 9개월째 치환물의 해리 소견이 관찰되었다. 수술 직후 촬 영한 방사선 사진상 경골 치환물이 약 2o 내반된 소견을 보였으며, 아마도 근위 경골의 내반 절제와 경골 대치물의 내반 삽입으로 인한 수술적 오류에 의한 것으로 생각되었 다. 골수강 내 주대를 포함한 경골부 치환물 및 동종골 이 식술을 이용하여 재치환술을 시행하였다.
결 론
후방 십자 인대 대치형 Medial Pivot Knee를 사용한 슬 관절 전치환술에서 최소 2년 이상 단기 추시의 임상적 및 방사선학적 결과는 만족할 만한 결과를 보였으며 향후 더 많은 증례의 경험과 장기 추시를 통한 신중한 고찰이 이 루어져야 할 것으로 생각된다.
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20. Zuppinger H: Die active flexion. In: Unbelasteten Kniegelenk: Zuricher Habil Schr. Wiesbaden, Germany:
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목적: 후방 십자 인대 대치형 Medial Pivot Knee를 사용한 슬관절 전치환술 후 최소 2년 이상 추시 가능하 였던 환자들의 임상적 및 방사선학적 결과에 대해 알아보고자 하였다.
대상 및 방법: 2004년 10월부터 2006년 2월까지 PS AdvanceⓇ Medial Pivot Knee 슬관절 전치환술을 시행 받고 최소 2년 이상 추시가 가능하였던 48명(70예)을 대상으로 하였다. 술전 및 술후 슬관절의 관절 운동 범위, 대퇴 경골간 각, Knee Society (KS) 슬관절 점수 및 합병증에 대해 조사하였다.
결과: 슬관절의 관절 운동 범위는 술전 굴곡 구축 6.3o, 후속 굴곡 116.4o에서 술후 굴곡 구축 1.9o, 후속 굴곡 120.5o로 호전되었다. 대퇴 경골간 각은 술전 내반 4o에서 술후 외반 5.5o로 호전되었다. 슬관절 점수 는 술전 46점에서 술후 87점으로, 슬관절 기능 점수는 술전 37점에서 술후 83점으로 향상되었다. 합병증 으로는 치환물 주위 골절 2예와 경골 삽입물의 실패가 1예에서 발생하였다.
결론: 후방 십자 인대 대치형 Medial Pivot Knee를 사용한 슬관절 전치환술을 시행하고 최소 2년 추시 결과 만족할 만한 임상적, 방사선학적 결과를 보였다.
색인 단어: 슬관절, 슬관절 전치환술, 후방 십자 인대 대치형, Medial Pivot Knee
