Total Knee Arthroplasty for Salvage of Nonunion of the Distal Femur in Elderly Patients with Osteoarthritis

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통신저자：양 환 덕

󰂕 570-711, 전북 익산시 신용동 570-711 원광대학교 의과대학 정형외과학교실 TEL: 063-472-5100, FAX: 063-472-5104 E-mail: [email protected]

퇴행성 관절염이 동반된 고령의 대퇴골 원위부 골절 불유합의 구제술로 이용된 슬관절 전치환술

김영진ㆍ전철홍ㆍ양환덕ㆍ김태균ㆍ김형준ㆍ심성우 원광대학교 의과대학 정형외과학교실

Total Knee Arthroplasty for Salvage of Nonunion of the Distal Femur in Elderly Patients with Osteoarthritis

Yeung Jin Kim, M.D., Churl Hong Chun, M.D., Hwan Deok Yang, M.D., Tae Kyun Kim, M.D., Hyoung Joon Kim, M.D. and Sung Woo Shim, M.D.

Department of Orthopaedic Surgery, College of Medicine, Wonkwang University, Iksan, Korea

Purpose: We wanted to evaluate performing total knee arthroplasty for the salvage treatment of nonunion of the distal femoral fracture in elderly patients.

Materials and Methods: From October 2000 to March 2007, 10 patients were treated with total knee arthro- plasty for salvage of nonunion of distal femoral fracture. The average age of the patients was 70.3 years (range: 60 to 75). The average follow-up period was 31.9 months (range: 12 to 90). The original fracture site was the supracondylar area in 9 cases and it was distal to the supracondylar area in 1 case. 6 patients had been treated with an anatomical plate, 3 with a Dynamic Condylar Screw and 1 with retrograde nailing. The radiograghs before knee arthroplasty demonstrated degenerative changes in the knee joint in all patients. The following total knee components were used: 7 Legacy Knee-Constrained Condylar (Zimmer) and 3 E-motion (B-Braun). The clinical assessments consisted of radiologic evaluation and the Knee Society knee Score (KSS).

Results: There was no malalignment ＞10^o in any plane for the revision operation that was due to nonunion.

The mean KSS knee score improved from 23 (range: 10∼31) preoperatively to 81 (range: 68∼89) postoperatively. The mean knee range of motion at the latest follow-up was 3^o (range: 0∼10^o) to 105^o (range:

90∼130^o). One patient required nonoperative wound care for marginal wound skin necrosis.

Conclusion: We recommend this treatment modality for nonunion of the distal femoral fracture with coexisting gonarthrosis.

Key Words: Distal femur, Nonunion, Total knee arthroplasty

서 론

노년기에서 대퇴골 원위부 골절은 골질이 좋지 못하고 분쇄가 심하며, 관절염이 존재하며, 손상 시에 골연골 손 상이 동반되므로 치료가 어렵고 복잡하다. 대부분의 대퇴

부 원위부 골절은 견고한 내고정기구를 이용한 여러 가지 방법으로 성공적인 치료를 하고 있지만⁸⁾, 골질이 불량하 거나 복잡한 골절 시에는 때때로 불유합이 발생되며, 이 때는 치료의 방법으로는 또 다른 관혈적 정복과 내고정술 을 시행 후에 골이식하는 방법과 관절 고정술, 인공관절 치환술 등을 고려할 수 있다. 물론 젊고 슬관절의 관절 상태가 양호하며, 남아있는 원위부 골편의 상태가 내고정 이 가능하다면 다시 관혈적 정복과 내고정술을 시행 후에 골이식하는 방법이 선택될수 있지만, 골질이 좋지 못하고 동측의 슬관절에 관절증이 동반한다면 재고정술 및 골이

Fig. 1. Radiograph shows Dynamic Condylar Screw fixation failure and nonunion of fracture site after postoperative 5

months. Fig. 2. Lazy-S lateral and anterior skin incision.

식술로 치료가 어렵고, 골절의 유합 이후에도 관절 강직 이나 동통 등의 후유증이 존재하여 관절증은 치료의 결과 에 영향을 미치는 중요한 인자로 작용할 수 있으며, 이차 적으로 슬관절 전치환술이 필요할 수도 있다. 따라서 고 령의 대퇴골 원위부 골절의 치료 중 불유합이 발생 시에, 동측의 슬관절에 관절증이 동반되어있다면 일차적으로 슬관절 전치환술이 좋은 방법이라고 생각하며, 또한 인공 관절 치환술 시에 얻은 자가골을 이용하여 골절 불유합부 위에 골이식술을 시행한다면 골유합도 촉진시킬 수 있는 장점이 있다.

저자들은 대퇴골 원위부 골절로 수술적 치료를 시행 후에 발생된 10예의 불유합에 대해서 구제술로 이용된 슬관절 전치환술의 유용성에 대해서 평가해 보고자 하였 다.

대상 및 방법

본 교실에서 2000년 8월부터 2007년 3월까지 대퇴골 원위부 골절에 대해서 수술적 치료를 시행하고 6개월이 지나도 골절선이 계속 보이거나, 골절의 끝 부위에서 경 화가 보이는 경우 또는 가골 형성이 비대하거나 없는 상 태 등을 불유합이라 정의하고, 이 불유합에 대해서 슬관 절 전치환술을 이용하여서 구제술을 시행하고 최소 1년 이상 추시가 가능하였던 10예을 대상으로 하였고, 평균 나이는 70.3세(60∼75)였다. 남자가 3예, 여자가 7예였으 며, 평균 추시기간은 31.9개월이었다. 골절의 원인은 교

통사고가 4예였으며, 낙상이 6예였다. 골절의 부위는 9예 에서 과상부 골절이었으며, 1예는 대퇴골 원위부 골절이 었다. 9예의 과상부 골절 중 AO/ASIF 분류상 A1형이 1 예, A3형이 4예, C1형이 2예, C2형이 1예, C3형이 1예 존재하였고, 동반 손상으로는 반대 측 경비골 골절이 1예, 동측 슬개골 골절이 1예였으며, 개방성 골절은 1예였다.

처음 수술적 방법은 고식적으로 관혈적 정복을 시행 후에 5예에서는 해부학적 금속판(Anatomical plate)을, 1예에 서는 외고정을 삽입후 추후에 해부학적 금속판을 삽입하 였고, 3예에서는 역동적과나사못(Dynamic Condylar Screw) 을 이용하여서 고정술을, 1예에서는 역행성 골수강내 고 정술을 이용하여서 고정술을 시행하였었다. 술 전에 동측 의 슬관절은 모든 환자에서 Kellgren grade II 이상의 골 관절염이 존재하였고, 8예에서는 내측과 외측에 골관절염 이 존재하였고, 2예에서는 내측 부위만 존재하였고, 슬개- 대퇴 관절은 1예를 제외하고 모든 예에서 골관절염 변화 가 존재하였다(Fig. 1). 사용한 인공 관절 기구로는 7예 가 Legacy^Ⓡ Knee-Constrained Condylar (LCCK)(Zim- mer, USA), 3예가 E-motion^Ⓡ (B-Braun, Germany)이었 다.

수술 방법은 역행성 골수강내 고정술을 이용하여서 고 정술을 시행한 1예를 제외하고는 대퇴부 원위부 외측과 슬개골 중앙을 지나 경골과의 내측으로 lazy-S 모양으로 피부 절개를 시행하였고, 기존의 대퇴 외측과 슬개골 부 위의 피부 절개선과 일치하도록 하여 추후에 피부 괴사 등의 합병증에 주의하여 절개를 시행하였다(Fig. 2).

관절낭의 절개는 슬개골의 외반이 용이하지 못한 6예

Fig. 3. Postoperative radiograph shows salvage operation with Legacy^Ⓡ Knee-Constrained Condylar (LCCK) system and bone graft.

Fig. 4. At 1 year after salvage operation with LCCK^Ⓡ and bone graft, radiograph shows complete bony union of non- union site of distal femur and well-maintained prosthesis.

에 대해서는 2예에서는 대퇴 직근 절제(rectus snip)을, 4 예에서는 quadriceps turn-down 방법을 이용하였고, 4예 에서는 고식적인 내측방 관절 절개술(medial parapatellar approach)을 이용하여 관절낭 절개를 시행하였고, 고정 실패된 금속판을 먼저 제거후, 경골 근위부부터 절골을 시행하여서 인공관절 치환술을 시행하였다. 7예에서는 대 퇴골과 경골부에 골수강내 연장 스템(intramedullary stem)을 이용하여서 불유합 부위의 안정화를 얻고, 방사 선 영상 증폭 장치(C-arm)를 이용하여 골절 부위의 정복 여부와 연장 스템의 크기 등이 적당한지 확인한 후, 불유 합 부위의 반흔 조직들을 제거하고 경화된 골절면에 대해 피질제거(decortication)를 시행하여 이식받을 부위의 출 혈을 확인한 후, 경골과 대퇴골 절골로 채취된 자가골중 해면골만을 이용하여 불유합 부위인 결손 부위에 감입형 (impacted) 골이식술을 시행하였다(Fig. 3).

사용된 골수강내 연장 스템은 3예에서 12 mm×15 cm, 2예에서 13 mm×15 cm, 1예에서 11 mm×20 cm, 1예에서 15 mm×20 cm를 사용하였고, 교합 나사못 같 은 추가적인 고정은 시행하지 않았다. 2예에서는 고정 실 패(fixation failure)된 기존의 해부학적 금속판을 제거하 고, 역동적과나사못(DCS)을 이용하여서 견고한 재고정술 을 시행하고 골수강내 가이드가 필요하지 않는 자동 항법 장치(imageless computer navigation system, Orthopilot- Aesclap^Ⓡ)를 이용하여 인공관절 치환술을 시행하고, 채 취된 자가골을 이용하여 같은 방법으로 골절부에 해면골 감입형 이식술을 시행하였고, 역행성 골수강내 고정술을

이용하여서 고정술을 시행한 원위부 골절인 1예에 대해 서는 고정력이 어느정도 유지되어서 내고정물의 치환을 시행하지 않고 자동 항법 장치를 이용하여서 인공관절 치 환술을 시행한 후에 채취된 자가골을 이용하여 골절부에 골이식술만을 시행하였다. 슬개골 골절이 동반되어 심한 슬개-대퇴 관절염이 발생된 1예를 제외하고는 모든 예에 서 슬개골 치환술은 시행하지 않았다.

수술 후 얼음찜질을 하여 부종을 감소시켰고, 익일부터 부목을 일시 제거 후 수동적 관절 운동(CPM)을 시행하 였고, 술 후 2∼3주경부터 목발을 이용한 부분 체중 보행 을 허용하였으며, 술 후 4∼6주간 석고 부목 고정을 시행 한 후 제거하였으며, 어느 정도 가골이 형성된 이후에 완 전 체중 보행을 허용하였다.

추시 중 임상적 결과는 Knee Society Knee Score (KSS)⁷⁾에 따라 평가하였다. 슬관절 점수는 동통, 기능, 근력, 굴곡 변형, 관절 불안정 정도, 운동범위, 보행 보조 및 관절 변형각에 대해서 평가하여 각 항목을 합산하여서 전체 점수가 85점 이상을 우수, 70점에서 84점을 양호, 60점에서 69점을 보통, 59점 이하를 불량으로 평가하였 다. 방사선학적 평가는 내외반각과 전후굴각을 측정하였 으며, 골유합은 임상적으로 골절 부위에 동통 및 압통이 없고, 골절부의 가동성이 없으며, 방사선학적으로 골소주 가 연결된 경우로 정의하였다.

Table 1. Demographic Data No Sex/

Age

Fx.

type

Fixation method

TKR impant

ROM(^o) KSS^∥ score Functional score Preop. F/U^§ Preop. F/U^§

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

M/73 F/75 F/71 M/68 F/68 F/69 F/71 F/73 M/60 F/74

C2 A1 A3 A3 C3 C1 A3 C1 Distal

A3

Hybrid E/F*

Ana. plate^† DCS^‡ Ana. plate

DCS Ana. plate Ana. plate Ana. plate Retrograde nail

DCS

LCCK LCCK E-motion

LCCK LCCK E-motion

LCCK LCCK E-motion

LCCK

20∼60 0∼100

0∼90 5∼80 10∼90 0∼120

5∼90 10∼90 5∼100

6∼90

10∼90 0∼130 0∼110 3∼120 5∼110 0∼130 0∼120 6∼110 5∼120 0∼110

10 23 31 20 15 28 20 27 24 22

68 82 89 82 83 79 86 82 79 80

Fair Good Excellent

Good Good Good Excellent

Good Good Good

*E/F: external fixation, ^†Ana. plate: anatomical plate, ^‡DCS: dynamic condylar screw, ^§F/U: follow up, ^∥KSS: Knee Society Knee Score

결 과

10예 중 대퇴골 원위부의 불유합 부위에 다시 불유합 이 발생되어서 재수술을 시행한 경우는 한 예도 없었으 며, 방사선 소견상 골절부위의 시상 면과 관상 면에서 10^o 이상의 부정정열을 보인 경우나 하지 길이 단축 등도 발생되지 않았다. 대퇴-경골각은 술전 평균 내반 3.6도에 서 술후 평균 외반 6.5도로 내반각의 교정 소견이 관찰되 었고, 10예 모두에서 방사선적 골유합을 얻었으며(Fig.

4), 골유합을 얻기 위해서 추가적인 골 이식술이나 체외 충격파술 등의 추가적인 치료는 시행하지 않았으며, 평균 방사선학적 골유합 기간은 6.4개월(범위 3.8∼11.6)이었 다. 수술 후 18개월에 평가한 KSS 슬관절 점수는 평균 술 전 23점(범위 10∼31점)에서 술 후 81점(범위 68∼

89점)으로 호전되었고, 최종 추시 시 KSS 슬관절 점수를 기준으로 할 때, 우수가 2예, 양호가 7예였고, 보통이 1예 였으나, 불량은 한 예도 없어서, 90%가 양호 이상의 결과 를 보였다. 최종 추시 시에 시행한 평균 관절 운동은 술 전 신전은 6^o (범위 0∼20^o)에서 3^o (범위 0∼10^o)로 호 전되었고, 굴곡 각도 역시 술 전 90^o (범위 0∼120^o)에서 105^o (범위 90∼130^o)로 호전되어 어느 정도는 좋은 결 과를 보였지만, 1예에서 수상 후 오랜 기간의 석고 부목 과 여러 번의 수술 등으로 술 전에 20도에서 60^o로 심한 강직이 존재하였던 환자에서는 10^o에서 90^o의 관절 운동 제한이 발생되었다(Table 1). 슬개골과 슬개건에 해당되

는 합병증은 1예에서 반복되는 수술 결과로 슬개골 저위 증(patellar baja)가 발생되었다. 10예 중 1예에서 수술 부위의 창상에 피부 괴사가 존재하였으나, 계속적인 창상 치료로 해결되었으며, 심부 감염은 발생되지 않았다.

고 찰

대퇴골 원위 과상부 골절, 특히 관절 면까지 침범한 골 절은 치료가 매우 어려우며, 골다공증을 동반한 고령의 환자에서는 더욱 어렵다. 근육의 힘 때문에 단축과 후방 각형성 및 골절 부위의 분리, 불유합 등이 발생될 수 있 기 때문에 보존적 치료보다는 관혈적 정복을 선호하고 있 지만, 종종 술 전의 기능 회복이나, 관절 안정성의 회복 등에 어려움이 있다. 현재 여러 가지의 금속판이나 금속 정 등의 내고정물이 개발되었지만 그 결과는 서로 비슷하 며^6,8), 고령의 환자에서 관혈적 정복과 내고정술을 시행하 였을 시에는 약 25%에서 내고정물의 고정 실패 등의 이 유로 재수술이 필요하다고 보고하였고¹⁾, 수술 시 고정력 을 높이기 위하여 금속 나사에 골 시멘트를 이용한 고정 술을 시행하여도 18%에서 고정의 소실 등으로 재수술을 시행하였다고 보고하였다¹³⁾.

고령의 환자의 대퇴골 원위부 골절 시에 존재하는 슬 관절 병증은 치료 결과에 중요한 인자로 작용하며, 이 연 령대의 환자 대부분에서 어느 정도 이상의 연골의 퇴행성 변화가 존재한다. 따라서 수술 후 골절 면과 관절면을 성 공적으로 복원하였다하더라도 술 후 슬관절 강직이나 동

통 등의 후유증이 잔존할 수 있으며, 이차적으로 슬관절 전치환술이 요하는 경우도 존재한다.

대퇴골 원위부 골절의 치료를 위한 내고정술 이후에 발생되는 불유합술은 여러 가지 치료 방법이 있다^4,5,9). 좋 은 골질을 갖고 있으면서 슬관절 내의 관절 면이 잘 보존 되어 있는 젊은 환자에 대해서는 다시 관혈적 정복과 내 고정술과 자가 골이식술 등이 고려되겠지만, 여러 번의 내고정 수술로서 남아 있는 골이 불용성 골감소증과 내고 정하기엔 부족한 골 양의 제한 등으로 다시 금속판을 이 용한 내고정술의 어려움이 있고, 골절의 유합을 얻는다해 도 동측 슬관절의 관절병증 때문에 기능에 큰 장애가 예 상되는 환자에서 인공 삽입물을 이용한 치환술 방법이 슬 관절의 구제술로 소개되었다^4,9). 또한 인공 관절 치환술 시에 얻어낸 자가골을 골절 불유합 부위에 이식하여서, 골절 유합을 촉진할 수 있으리라 생각되어 슬관절에 퇴행 성 관절염을 동반하고, 골질이 불량한 고령의 환자에서 불유합이 발생되었을 시에 인공 관절 삽입물 치환술은 좋 은 방법이라고 몇몇 저자들이 보고하였다^4,9,10).

또한 몇몇 저자들은 고령의 환자에서 발생된 분쇄상의 대퇴골 원위부 골절의 치료 시에 술후 발생될 수 있는 불 유합이나 고정소실, 부정유합 등의 술후 합병증을 예방하 고, 술 후 조기에 체중 부하을 시행하여서, 내과적 문제 발생 가능성을 줄일 수 있는 장점 등을 고려하여, 일차적 인공관절 전치환술을 주장하였다^11,12,14). 대퇴골 원위부 골절의 치료와 관련하여 약 25%의 심각한 내과적 문제가 발생되었고¹⁾, 수술 시에는 1년 내 사망률이 30%까지 이 른다는 결과가 나와서, 조기 운동과 보행이 매우 중요하 다고 보고하였고²⁾, Rosen과 Strauss¹¹⁾도 24명의 대퇴골 원위부 골절 환자에서 슬관절 전치환술을 시행하여서 17 예에서 술 전 상태의 보행이 가능하였고, 특별히 관절 운 동의 제한이 있던 환자도 없었으며, 특별한 내과적 합병 증도 발생되지 않았다고 발표하였다.

그러나 기존의 금속판을 제거하면서, 슬관절 전치환술 을 동시에 시행하기 위해서는 수술 부위의 광범위한 노출 이 필요하며, 수술 시간도 지연되어서 여러 가지 합병증 이 예상된다. Springer 등¹²⁾은 69예의 kinematic rotating hinged knee prosthesis를 심한 골 결손이 있는 불안정증 과 불유합, 선천성 탈구증 등의 환자에서 시행한 이후 32%의 합병증을 보고하였고, 그중에서도 심부 감염이 14.5%로 가장 흔한 합병증이며, 슬개골에 관계된 합병증

이 13%, 인공관절 삽입물의 파손이 10% 발생되었다. Freed- man 등³⁾도 슬관절에 관절병증을 동반한 2예의 급성 대 퇴골 원위부 골절과 3예의 불유합에 대해서 경칩형 삽입 물을 사용하여 수술을 시행하여서 조기에 재활치료와 체 중 부하를 시행하여서 좋은 결과를 보고하였지만 2예 (40%)에서 심부 감염이 발생되었다. 본 저자 등은 10예 중 한 환자에서 수술 부위의 창상에 피부 괴사가 존재하 였으며, 계속적인 창상 치료로 해결되었으나, 천부 감염 이나 심부 감염은 발생되지 않았다. 또한 여러 번의 수술 과 내고정물의 제거로 수술 부위 노출의 어려움이 있어서 슬개골과 슬개건과 연관된 합병증 등을 보고하였며, 본 저자 등은 접근이 어려울 시에는 quadriceps snip이나 quadriceps turn-down 방법 등의 접근법을 이용하였기 때문에 슬개건에 해당되는 합병증이 적게 발생되지 않았 지만, 한 예에서 quadriceps turn-down 방법 등의 접근법 을 시행 후 계속적인 재활치료를 시행하였음에도 불구하 고 신전 제한이 10^o로 신전 기전의 약화가 초래되었다.

결 론

고령의 대퇴골 원위부 골절의 치료를 위한 내고정술 이후에 발생되는 불유합의 치료 중에서 슬관절의 골관절 염과 동반되었을 때, 골절 불유합에 대한 골절 유합술과 같이 시행한 슬관절 전치환술은 술 후 조기운동과 보행이 가능하고, 자가골 이식술을 시행할 수 있어서 조기에 골 유합을 얻을 수 있는 장점들이 존재하여, 유용한 수술적 방법의 하나라 생각한다.

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= 국문초록 =

목적: 대퇴골 원위부 골절 불유합의 구제술로 이용된 슬관절 전치환술의 유용성에 대해서 평가해 보고자 하였다.

대상 및 방법: 2000년 8월부터 2007년 3월까지 대퇴골 원위부 골절 불유합에 대해서 슬관절 전치환술을 이용하여 구제술을 시행한 10예를 대상으로 하였고, 평균 추시기간은 31.9개월(12∼90)이었으며, 평균 나 이는 70.3세(60∼75)였다. 골절은 9예에서 과상부 골절이었으며, 1예는 대퇴골 원위부 골절이었다. 6예에 서는 해부학적 금속판을, 3예에서는 역동적 과나사못을, 1예에서는 역행성 골수강내 고정술을 이용하여 고정술을 시행하였다. 재수술 전에 모든 환자의 슬관절에서 중등도 이상의 골관절염이 존재하였다. 사용한 인공 관절 기구로는 7예가 Legacy^Ⓡ Knee-Constraried Condylar (Zimmer), 3예가 E-motion^Ⓡ (B- Braun)이었다. 추시 중 임상적 평가는 Knee Society Knee Score (KSS)를 이용하였고, 방사선학적 결과를 분석하였다.

결과: 골절 부위에 다시 불유합이 발생되어 재수술을 시행한 환자는 한 예도 없었으며, 10^o 이상의 부정 정열을 보인 경우도 없었다. KSS 슬관절 점수는 평균 술 전 23점(범위 10∼31)에서 81점(범위 68∼89)으 로 호전되었고, 최종 추시 시에 시행한 평균 관절 운동은 신전은 3^o (0∼10^o)였고, 굴곡은 105^o (90∼130^o) 였다. 한 환자에서 창상 피부 괴사가 보였으나 보존적 치료로 해결되었다.

결론: 슬관절의 골관절염과 동반된 대퇴골 원위부 골절 불유합의 구제술로 이용된 슬관절 전치환술은 유용 한 수술적 방법으로 생각된다.

색인 단어: 대퇴골 원위부, 불유합, 슬관절 전치환술 4. Haidukewych GJ, Springer BD, Jacofsky DJ, Berry DJ:

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