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통신저자：송 상 준
130-702, 서울시 동대문구 회기동 1번지 경희대학교 의과대학 정형외과학교실 TEL: 02-958-9489, FAX: 02-964-3865 E-mail: [email protected]
내반 변형의 정도에 따른 슬관절 전치환술 후 하지 정렬
경희대학교 의과대학 정형외과학교실
배대경ㆍ송상준ㆍ윤경호ㆍ정기연
Postoperative Limb Alignment after Total Knee Arthroplasty Depending on the Severity of the Varus Knee
Dae Kyung Bae, M.D., Sang Jun Song, M.D., Kyoung Ho Yoon, M.D. and Kee Yun Chung, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, School of Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea
Purpose: We wanted to evaluate the clinical and radiographic results of total knee arthroplasty according to the preoperative varus deformity.
Materials and Methods: From September 2003 to October 2005, we performed 53 total knee arthroplasties in 38 patients who had varus deformity of more than 10 degrees of the femorotibial angle. The minimum follow-up period was 2 years. According to the severity of the varus deformity, the patients were classified to three groups: patients with a varus deformity 10 to 15o (group I, 38 cases), patients with a varus deformity 15 to 20o (group II, 7 cases) and patients with a varus deformity more than 20o (group III, 8 cases).
Results: The mean preoperative HSS scores were 61.0, 57.6 and 55.6 in groups I, II and III, respectively. The mean HSS scores of the each group were 97.5, 96.1 and 96.8, respectively, at the last follow-up (p=0.728).
The mean preoperative range of motion of the each group was 118.7o, 121.3o and 102.5o, respectively, and the ROM was 131.8o, 130.0o and 128. 3o, respectively, at the last follow-up (p=0.932). The mean preoperative femorotibial angle of the each group was −12.1o, −16.6o and −23.8o, respectively, and 4.8o, 3.0o and 2.1o, respectively, at the last follow-up (p=0.021).
Conclusion: Correction of deformity and restoration of the limb alignment provides satisfactory clinical and radiographic results for patient with varus deformity. The postoperative alignment of the residual varus deformity tended to be within the permissible range.
Key Words: Knee, Varus deformity, Arthroplasty, Postoperative alignment
서 론
슬관절 전치환술 시 정확한 인공삽입물의 삽입과 하지 정렬은 슬관절 전치환술의 임상 결과와 수명에 많은 영향
을 준다4,18). 인공삽입물이 부정확하게 위치할 경우 조기에
삽입물의 이완, 폴리에틸렌 마모, 기능저하를 초래할 가능 성이 높다4,16,18). 내반 변형이 심한 환자일수록 술 후 하지 의 정확한 정렬을 얻기 힘들며, 이로 인해 인공삽입물의 실패율이 높다고 보고된다7,8,18).
심한 내반 변형의 교정 시 삽입물의 선택에 대해서 논 란이 있다. Laskin10)은 15o 이상의 내반 변형을 동반한 경 우 후방십자인대 대치형 인공삽입물을 사용할 것을 추천 하였으나, Kubiak 등9)은 15o 이상의 내반 변형을 동반한 슬관절염에서 후방십자인대 보존형 삽입물로 만족할 만한
Table 1. Selection of Implant Depending on Severity of Varus Deformity
Implant
Group I Group II Group III Total CR* PS† CR* PS† CR* PS†
PFC 5 10 1 3 0 6 25
Nexgen 10 2 0 0 1 0 13
Scropio 4 1 2 1 0 0 8
Genesis 4 0 0 0 1 0 5
Advance 2 0 0 0 0 0 2
25 13 3 4 2 6
*CR: posterior cruciate ligament retaining prosthesis, †PS:
posterior cruciate ligament substituting prosthesis
Table 2. Comparison of Femoro-tibial Angle (FTA) De- pending on Severity of Preoperative Deformity
Postoperative Preoperative Postoperative
2 years
Group I −12.1o 5.5o 4.8o
Group II −16.6o 3.1o 3.0o
Group III −23.8o 2.3o 2.1o
p value 0.018 0.049 0.021
결과를 얻었다고 보고하였다.
이 연구의 목적은 술 전 내반 변형의 정도에 따른 술 후 임상적, 방사선학적 결과를 비교하고자 한다.
대상 및 방법 1. 연구 대상
2003년 9월부터 2005년 10월까지 술 전 대퇴 경골각이 10o 이상인 내반 변형을 동반한 퇴행성 관절염으로 슬관 절 전치환술을 시행하고, 2년 이상 추시가 가능하였던 38 명, 53예를 대상으로 하였다. 모두 여자 환자였고, 우측이 29예, 좌측이 24예였으며, 연령은 평균 66.9세(51∼81세) 였다. 추시 기간은 평균 33.7개월(24∼47개월)이었다. 사 용한 삽입물의 종류로는 PFC (Press Fit Condylar, Johnson and Johnson, Professional Inc, Raynham, MA, USA) 25예, Nexgen (Zimmer Inc, Warsaw, IN) 13예, Scorpio (Stryker Howmedica Osteonics, Allendale, NJ, USA) 8예, Genesis (Smith & Nephew; Memphis, Tenn) 5예, Advance (Medial-Pivot Knee System, Wright Medical Group, Inc, Memphis, TN) 2예였다(Table 1).
골결손에 대해 골이식이나 금속 보강물을 사용한 예는 없 었고, III군 중 1예에서 경골 치환물에 주대 사용이 있었 다. 전 예를 네비게이션의 도움 없이 고식적인 방법으로 슬관절 전치환술을 시행하였다.
2. 연구 방법
수술 전후 체중 부하 상태에서 양하지 전장 촬영을 시행
하여 대퇴 경골각과 역학적 축을 측정하였다. 하지의 역학 적 축은 대퇴 골두의 중심과 슬관절 중심을 지나는 선과 슬관절 중심과 거골의 중심을 지나는 선으로 측정하였다.
술 후 슬관절 전후면과 측면 방사선 사진상 미국 슬관절 학회의 방사선 평가 방법에 따라 삽입물의 위치를 측정하 였다6).
술 전 변형 정도에 따라 대퇴 경골각이 내반 10∼15o인 I군, 15∼20o인 II군, 20o 이상인 III군으로 분류하였고, I군 은 38예, II군은 7예, III군은 8예였다. 평균 추시 기간은 I 군 32.8개월, II군 33.1개월, III군 38.2개월이었다. 후방십 자인대 대치형 인공삽입물을 사용한 경우는 I군 34.2%
(13/38), II군 57.1% (4/7), III군 75.0% (6/8)였다(Table 1). 임상적 평가로 수술 전, 후 HSS 점수와 관절운동범위 를 조사하였다. 방사선학적 평가는 수술 전, 후 대퇴 경골 각을 측정하였다. 각 군에 따른 임상적, 방사선학적 결과 를 비교하였다(Kruskal-Wallis test). 통계학적 분석은 SPSS 통계 프로그램(SPSS for Windows Release 12.0;
SPSS, Chicago, Illinois)을 이용하였고 p＜0.05인 경우 통 계적으로 유의하다고 평가하였다.
결 과
I, II, III군의 HSS 점수는 술 전 평균 61.0, 57.6, 55.6이 었고(p=0.627), 최종 추시 시 평균 97.5, 96.1, 96.8이었다 (p=0.728). 각 군에 따른 평균 관절운동범위는 술 전 평균 118.7o, 121.3o, 102.5o였으며(p=0.540), 최종 추시 시 평 균 131.8o, 130.0o, 128.3o였다(p=0.932)(Table 2).
각 군에 따른 대퇴 경골각은 술 전 평균 −12.1o, −16.6o,
−23.8o였고(p=0.018), 최종 추시시 4.8o, 3.0o, 2.1o였다 (p=0.021). I, II군에 비해 III군에서 통계적으로 유의하게 술 후 대퇴 경골각이 작았다(p=0.034)(Fig. 1, 2). 최종 추시
Table 3. Postoperative α, β, γ, δ Angle Depending on Severity of Varus Deformity
α β γ δ*
Group I 94.3o 90.6o 3.3o 87.7o Group II 95.5o 90.1o 3.8o 89.4o Group III 94.9o 89.5o 3.1o 88.4o
p value 0.373 0.943 0.169 0.560
*α, β, γ, δ angle: coronal and sagittal placement of implant according to American knee society's roentgeno- graphic evaluation method
Fig. 1. Radiographs of a 81-year-old woman who had varus deformity on left knee, classified to Group I. Preoperative HSS score was 60, femorotibial angle was −10.2o. Varus deformity was corrected by total knee arthroplasty using cruciate-retaining type prosthesis, postoperative HSS score was 97, and femorotibial angle was corrected to 7.3o.
Fig. 2. Radiographs of a 64-year-old woman who had varus deformity on right knee, classified to Group III. Preoperative HSS score was 48, femorotibial angle was −21.7o. Varus deformity was corrected by total knee arthroplasty using cruciate-sacrified type prosthesis, postoperative HSS score was 93, and femorotibial angle was corrected to 1.1o.
Table 3. Postoperative α, β, γ, δ Angle Depending on Severity of Varus Deformity
α β γ δ*
Group I 94.3o 90.6o 3.3o 87.7o Group II 95.5o 90.1o 3.8o 89.4o Group III 94.9o 89.5o 3.1o 88.4o
p value 0.373 0.943 0.169 0.560
*α, β, γ, δ angle: coronal and sagittal placement of implant according to American knee society's roentgeno- graphic evaluation method
시 술 후 대퇴 경골각의 변화를 보인 경우는 없었다.
술 후 측정한 삽입물의 α, β, γ, δ각은 I군에서 94.3o, 90.6o, 3.3o, 87.7o, II군에서 95.5o, 90.1o, 3.8o, 89.4o, III군에서 94.9o, 89.5o, 3.1o, 88.4o였다(Table 3). 술 후 대 퇴 경골각이 정상 범위(4∼10o)로 교정된 경우는 I군
71.1% (27/38), II군 57.1% (4/7), III군 50% (4/8)였다.
합병증으로 1예의 인공삽입물 주위 골절이 발생하였고, 관혈적 정복 후 금속 내고정술을 시행하였다.
고 찰
내반 변형을 동반한 관절염에서 슬관절 전치환술 시 삽 입물의 장기 생존을 위해 변형의 교정과 하지 정렬의 회 복이 중요하다4,18). Lotke와 Ecker11)는 대퇴 경골각을 기 준으로 3∼7o 외반 교정이 적당하다고 보고하였고, Teeny 등17)은 역학적 축을 기준으로 내반 3o에서 외반 3o 교정이 적당하다고 보고하였다. 슬관절 전치환술 후 내반 변형이 완전히 교정되지 않을 경우 내측 마모의 비율이 증가하고 응력이 균일하게 분포되지 않아 조기에 실패할 가능성이 높으며1), 정상적인 정열을 회복한 경우 만족스러운 생존 율이 보고된다3,9,12,15). Mullaji 등12)은 대퇴 경골각이 15o
이상인 환자를 대상으로 슬관절 치환술을 시행하고, 최소 2년 추시 결과 슬관절 점수는 평균 22.8에서 91.1로, 기능 점수는 평균 22.8에서 72.1로 향상하였다. 술 후 대퇴 경 골각은 86%에서 정상적인 정렬(4∼10o)을 회복하였다고 보고하였다. 저자들의 경우 HSS 점수는 술 전 평균 60.2 에서 97.4로 향상되었고, 관절운동범위는 평균 114.3o에서 128.4o로 증가되었다. 술 후 대퇴 경골각은 66.0%에서 정 상적인 정렬(4∼10o)을 회복하였으며, 중기 추시 결과 만 족할만한 임상적 및 방사선적 결과를 얻을 수 있었다.
심한 내반 변형에서 슬관절 전치환술 시 술 후 잔존하 는 내반 정렬에 대한 보고가 많다5,6,12,17). Teeny 등17)은 후방십자인대 보존형 인공삽입물을 이용하여 내반 변형을 교정하였으며, 역학적 축이 20o 이상의 내반 변형을 동반 한 환자의 59%에서 정상적인 정렬을 얻은 반면, 20o 이하 인 경우 90%에서 정상적인 정렬을 얻었다고 보고하였다.
수술 전 내반 변형이 심할수록 술 후 내반 정렬이 잔존할 가능성이 높은 이유로 대퇴골과 경골의 외측 만곡 변형, 경골 삽입물의 관상면상 내측 위치 등을 생각하였다. 내반 변형이 심할수록 대퇴골과 경골의 외측 만곡 변형을 동반 한 경우가 많고, 전체중 부하 하지 전장 사진에서 역학적 축 계측 시 오차가 발생할 가능성 컸다. 또한, 대퇴골 절 골 지침자 설치를 위한 골수강 내 rod삽입이 불충분하거 나 부정확할 가능성이 있으며, 대퇴골 역학적 축과 해부학 적 축 사이의 각이 커서 5∼7o의 대퇴골 외반 절골각으로 대퇴골 원위부 절골 시 대퇴골 외반 절골각이 부족할 수 있었다. 경골의 외측 만곡 시 절단면의 중심과 경골 해부 학적 축의 절골면 통과점이 불일치하기 쉽고, 해부학적 축 을 기준으로 내측에 위치한 경골 삽입물이 술 후 역학적 축 계측 시 내반 정렬로 계측될 가능성이 있었다.
심한 내반 변형의 교정 시 삽입물의 선택에 대해서 논 란이 있다. Teeny 등17)은 후방십자인대 보존형 치환물을 사용하여 내반 변형을 교정하였으며, Kubiak 등9)도 후방 십자인대 보존형 치환물을 사용하여 10년 추시 결과 90%
이상의 생존율을 보고하였다. 그러나, 심한 내반 변형을 동반한 환자에서 후방십자인대는 연부조직 균형을 방해할 수 있으며, 보존한 후방십자인대의 긴장도가 과도할 경우 술 후 관절운동범위의 감소와 조기 폴리에틸렌 마모를 초 래할 수 있으므로 후방십자인대 대치형 인공삽입물이 필 요한 경우가 많다8,10,12,13).
Laskin10)은 장기 생존율을 비교한 연구 결과 15o 이상
의 내반 변형을 동반한 환자에서는 후방십자인대 대치형 인공삽입물을 사용할 것을 추천하였다. 저자의 경우도 15o 이상의 내반 변형을 동반한 경우 후방십자인대 대치형의 삽입물의 사용이 유의하게 많았다. 후방십자인대의 퇴행 성 변화가 없으며 후방십자인대 유리술 등으로 연부조직 균형이 가능하였던 경우 후방십자인대를 보존하였고, 후 방십자인대의 퇴행성 변화와 과긴장이 있는 경우, 동반한 굴곡 구축으로 2 mm 이상의 대퇴골 골절제가 필요한 경 우, 굴곡 간격이 좁아 후방십자인대를 절제하는 것이 연부 조직 균형을 얻는 데 유리한 경우 후방십자인대 대치형 삽입물을 사용하였다.
선과 송14)은 네비게이션 장치와 고식적인 방법을 이용 한 슬관절 전치환술의 방사선학적 결과를 비교하여 네비 게이션 장치를 이용한 군에서 대퇴 경골각, 역학적 축, 경 골 삽입물의 경사각 등이 3o 이상 오차를 보이는 경우가 적었다고 보고하였다. 배 등2)은 술 전 내반 변형이 20∼
30o인 군에서 네비게이션 장치를 이용할 경우 10∼20o인 군보다 술 후 역학적 축이 유의하게 내반됨을 보고하였다.
심한 내반 변형을 동반한 환자에서 네비게이션을 이용하 여 하지 정렬의 회복에 도움을 받을 수 있지만, 정확한 정 렬의 회복을 위해서는 대퇴골 역학적 축의 등록(registra- tion)에 더욱 세심한 주의가 필요하리라고 생각한다.
본 논문의 제한점으로 후향적 연구였고, II, III군의 표본 수가 작아 비모수 검정법을 사용한 것 등이다. 모집단의 정규 분포를 가정할 수 없는 경우 사용하는 Kruskal- Wallis test를 사용하였고, 비모수 분석 분석의 사후 검정 법이 개발되어 있지 않기 때문에, 두 집단을 선택하여 비 모수 평균치 검정을 각각 시행하였고, 차이가 있었던 군을 따로 설명하였다.
결 론
내반 변형이 심한 환자의 슬관절 전치환술 시 변형의 교정으로 만족스러운 방사선학적 및 임상적 결과를 얻을 수 있었다. 술 전 하지의 내반 변형의 정도는 술 후 하지 정열에 영향을 미쳤고, 술 전 내반 변형이 심할수록 술 후 내반 변형이 잔존하는 경향이 있었다. 그러므로, 심한 내 반 변형에서는 하지 정열의 회복을 위해 더욱 주의하여야 하리라 생각한다.
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= 국문초록 =
목적: 내반 변형을 동반한 퇴행성 슬관절염에서 술 전 내반 변형의 정도에 따른 임상적, 방사선학적 결과 를 비교하고자 한다.
대상 및 방법: 2003년 9월부터 2005년 10월까지 대퇴 경골각이 내반 10o 이상인 슬관절염 환자에서 고식 적인 방법으로 슬관절 전치환술을 시행하고 2년 이상 추시가 가능하였던 38명, 53예를 대상으로 하였다.
변형 정도에 따라 대퇴 경골각이 내반 10∼15o인 I군(38예), 15∼20o인 II군(7예), 20o 이상인 III군(8예)으 로 분류하였다. 임상적 결과는 HSS 점수와 관절운동범위로 평가하였고, 방사선학적 결과는 대퇴 경골각 으로 평가하였다. 각 군에 따른 임상적, 방사선학적 결과를 비교하였다.
결과: I, II, III군의 HSS 점수는 술 전 평균 61.0, 57.6, 55.6이었고, 최종 추시 시 평균 97.5, 96.1, 96.8이었다 (p=0.728). 각 군의 관절운동범위는 술 전 평균 118.7o, 121.3o, 102.5o였으며, 최종 추시 시 평균 131.8o, 130.0o, 128.3o였다(p=0.932). 각 군의 대퇴 경골각은 술 전 평균 −12.1o, −16.6o, −23.8o였고, 최종 추시 시 평균 4.8o, 3.0o, 2.1o였다(p=0.021).
결론: 내반 변형을 동반한 퇴행성 슬관절염에서 슬관절 전치환술 시 변형의 교정과 하지 정렬의 회복으로 만족할 만한 임상적 및 방사선학적 결과를 얻을 수 있었다. 심한 내반 변형에서는 술 후 내반 변형이 잔존하는 경향이 있으므로 하지 정렬의 회복을 위해 주의해야 할 것이다.
색인 단어: 슬관절, 내반변형, 전치환술, 술 후 정렬
