대퇴골두 괴사에 시행한 압박 골이식술
가톨릭대학교 의과대학 성빈센트병원 정형외과
이주엽∙송주현∙정인호∙성병윤
목 적: 대퇴골두 괴사에서 실시한 압박 골이식술의 결과를 분석하고자 하였다.
대상 및 방법: 대퇴골두 괴사 18예(18명)를 원인, Ficat stage, 병변의 위치와 크기에 따라 분류하였고 괴사부위 소파술 이후 압박 골이식술을 시행한 후 임상적, 방사선학적 결과를 분석하였다. 평균 추시 기간은 36(12~97)개 월이었다.
결 과: 7예(38.9%)에서 임상적으로 진행되었으며, 병변의 위치가 외측인 모든 예에서 임상적 진행을 나타내었다.
병변의 크기가 작은 11예 중 9예(82%)는 더 이상 병변의 진행이 없었다.
결 론: 병변의 위치가 외측에 위치할수록, 병변의 크기가 클수록 압박골 이식술 이후 결과가 만족스럽지 못하였다.
색인 단어: 대퇴골두 괴사증, 압박골이식술
Bone Impaction Grafting in Osteonecrosis of Femoral Head
Joo-Yeop Lee, M.D., Joo-Hyoun Song, M.D., In-Ho Jung, M.D., Byeong-Yoon Sung, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, St. Vincent’s Hospital, The Catholic University of Korea
Purpose: To analyse the results of bone impaction grafting in osteonecrosis of femoral head.
Materials and Methods: 18 cases (18 patients) of osteonecrosis of femoral head were classi- fied as etiology, Ficat stage, size and location of the lesion. Each patient was treated with bone impaction grafting and the results were evaluated clinically and radiolologically. The mean fol- low up period was 36 (11~97) months.
Results: Clinical progression was seen in 7 cases (38.9%). All of lateral lesion progressed, and 9 cases (82%) of 11 small-sized lesion did not progress any more.
Conclusion: The surgical results were worse if the lesion located laterally and if the size of lesion was large.
Key Words: Femoral head, Osteonecrosis, Bone Impaction Grafting
� Address for Correspondence : Joo-Hyoun Song, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, St. Vincent’s Hospital, 93 Chi-dong, Paldal-gu, Suwon, Korea
Tel : 82-31-249-7186 Fax : 82-31-249-7280, E-mail : [email protected]
서 론
대퇴골두 무혈성 괴사증은 20~40대 젊은 환자에 호발하며, 적절한 치료를 받지 못하면 결국 전체 관 절의 파괴에 이르는 질환이다. Ohzono 등26)은 진단 후 4년 이내에 80%에서 골두 붕괴가 일어나는 것으 로 보고하여 대부분의 경우 수술적 중재술을 요하는 데 젊은 환자에서는 인공고관절 치환술의 장기 추시 결과가 좋지 않아13,15,28) 가능한 대퇴골두를 보존할 수 있는 치료법이 추천된다. 지금까지 보고된 골두 보존술식은 중심감압술3,9,24,34), 혈관부착6,8,14,24, 33) 및 혈관비부착 골이식술4,16,20,23,29) 그리고 절골술11,37) 등 이 있다. 이러한 시술은 골괴사의 초기 단계에서 시 행한 경우 성공률이 높지만, 어떠한 시술도 높은 수 준의 결과를 보장하지는 못 한다. 혈관부착 이식술은 술기가 어렵고 공여부에 문제가 발생하기도 하며25), 절골술의 경우에는 해부학적 변형 때문에 차후 인공 고관절 치환술시 수술에 어려움을 줄 수 있다는 단 점이 있다24,36).
압박 골 이식술은 수술 시간이 짧고 수술의 재현 도가 높은 장점이 있으며, 골두 내압의 감소와 함께 골수내 혈행의 흐름을 원활하게 하여 골괴사의 진행 을 막고 신생골 형성을 촉진한다는 이론적 배경을 가지고 지금까지 다양한 시술과 결과에 대한 보고가 이어져 왔다30,31). 본 연구의 목적은 술 전 병변의 위 치와 크기 및 괴사 정도에 따른 압박 골이식술의 효 과를 확인해 보고하고자 하는 것이다.
대상 및 방법
2000년 5월부터 2005년 12월까지 비외상성 대퇴 골두 괴사로 진단 받고 자가골 및 동종골 혼합 감입 골이식술 혹은 동종골 및 줄기세포 혼합 감입 골이 식술을 시행 받은 환자 18명(18예)을 대상으로 하 였다. 남자가 11명, 여자가 7명이었으며, 평균 연령 은 36세(22~47세)였다. 병변 부위는 우측이 13예, 좌측이 5예였으며, 원인 질환으로는 음주 관련이 10 예, 스테로이드 복용이 5예, 특발성이 3예였다.
Modified Ficat and Arlet 분류상 stage IIA는 8예, IIB는 8예였으며, III는 2예였다.
수술 전 병변의 위치는 자기 공명 영상의 관상면 에서 비구를 삼등분하여 각각 외측, 중심측, 내측으 로 구분하였고, 내측에 위치한 경우가 8예, 중심측 이 5예, 외측이 5예였다. 병변의 크기는 Koo 등18)이 제시한 방법으로 자기 공명 영상의 정중 관상 단면 (a)과 정중 시상 단면(b)에서 괴사부의 궁의 각을 측정하여 (a/180)×(b/180)×100 공식에 적용한 값에 따라 0부터 25까지를 A군, 26에서 50까지를 B군, 51부터 75를 C군, 76부터 100까지 D군으로 분류하였으며, 그 결과 A군이 11예, B군이 4예, C 군이 2예, D군이 1예였다.
줄기세포와 동종골을 혼합 이식하는 경우(14예) 에는 환자를 수술대에 복와위로 후상장골능에서 이 식을 위한 골수를 채취하였고, 줄기세포를 분리하는 동안 체위를 골절용 수술대에 앙와위로 변경하였다.
대퇴 대전자부 외측에 약 5 cm 정도의 피부 절개를 가하고 대퇴근막을 종절개한 뒤 외측 광근을 기시부 에서‘L’자 모양으로 박리하여 근위 대퇴골 외측을 노출하였다. 영상 증폭 장치 하에 표지침의 입구와 방향을 결정하고, 표지침을 괴사 부위에 삽입한 후 직경 8 mm trephine을 이용하여 통로를 만든후, 대퇴골 골수강내 금속정 시술시 사용하는 확공기를 통하여 대퇴골두까지의 통로를 최고 15 mm까지 확 장하였다. 이후 Anspach 65K (Anspach, Palm Beach Gardens, FL)를 이용하여 가능한 모든 괴 사조직을 제거하였다. 이로 인하여 형성된 공간에 압박골이식을 시행하였는데 동종골은 동결건조 처 리된 동종골을 평균 100 cc 정도 사용하였으며 4명 의 환자에서는 장골능에서 채취한 자가골과 혼합하 여 압박 골이식하였고 14명의 환자에서는 본인의 골수에서 분리한 줄기세포에 10분간 동종골을 담그 었다가 압박 골이식술을 시행하였다. 수술 부위를 각 layer에 맞도록 봉합하였으며, 수술 후 7일부터 목발을 이용한 비체중 부하를 실시하고, 수술 후 6 주부터 부분 체중부하를 허용하였고, 이후 6주간은 50%의 체중 부하가 가능하도록 하였으며 다음 6주 부터 전 체중 부하를 허용하였다.
술 후 3개월 간격으로 단순 방사선 및 이학적 추 시 관찰을 하였고 추시 기간은 평균 36개월(12~97 개월)이었다. 추시 기간 중 Harris Hip Score와
방사선학적 검사를 통해 경과를 평가하였으며, Harris Hip Score가 80점 미만인 경우를‘임상적 진행’, 방사선 소견상 2 mm 이상 골두가 붕괴된 경 우를‘방사선학적 진행’, 인공 고관절 전치환술을 시행한 경우를‘임상적 실패’로 정하였다.
결 과
수술 전 Harris hip score는 평균 68.4(42~88 점)이었으며, 술 후 Harris hip score는 평균 82.8(52~92)점으로 약 14점 향상되었고, 병변이 진 행하지 않은 경우는 18예 중 11예로 61%였다.
임상적 진행은 18예 중 7예에서 확인되었으며, 원 인에 따라서는 알콜에 의한 경우가 3예, 특발성인 경우가 2예, 스테로이드 사용이 2예였다. 병변의 위 치는 외측이 5예, 중심측과 내측이 각각 1예였고, 병 변의 크기는 A군이 2예, B군이 3예, C군과 D군이 각각 1예씩이었다. 방사선학적 진행은 18예 중 2예 에서 관찰되었고, 괴사의 원인과 관련해서는 알콜에
의한 경우가 1예, 특발성인 경우 1예였다. 병변의 위 치는 외측이 1예, 중심측이 1예씩이었고, 병변의 크 기는 A군이 1예, B군이 1예였다.
임상적 실패는 18예 중 4예였으며 스테로이드 사 용이 2예, 알콜과 특발성이 각각 1예이었다. 병변의 위치는 모두 외측이었고, 병변의 크기는 B군이 2예, C군과 D군이 각각 1예씩이었다(Table 1).
고 찰
대퇴 골두 괴사는 진단 기술의 발전으로 매년 증가 추세를 보이고 있으며, 원인과 발생 기전은 확실히 밝혀지지 않았지만 흔한 인자로 알코올, 스테로이드, 감압병 등이 알려져 있다3,9,34). 대퇴골두 괴사증의 조 기 치료로 여러 가지 방법이 제안되고 있으며 다양한 결과와 함께 보고되고 있지만, 괴사에 대한 치료 없 이 자연 경과를 따르게 되면 대부분 골두의 붕괴로 이어진다. Musso 등25)은 괴사에 대한 치료를 받지 않은 경우 76%에서 인공 관절 치환술을 받아야 할 Table 1. Results of Clinical Progression, Radiologic Progression, and Clinical Failure after Bone Impaction Grafting
No Progression Clinical Radiologic
Clinical Failure
Progression Progression Total
Etiology
Alcohol 7 (70%) 3 (030%) 1 (10%) 1 (010%) 10
Steroid 3 (60%) 2 (040%) 0 2 (040%) 05
Unknown 1 (33%) 2 (066%) 1 (33%) 1 (033%) 03
Ficat Stage
IIA 4 (50%) 4 (050%) 0 3 (038%) 08
IIB 6 (75%) 2 (025%) 2 (25%) 0 08
III 1 (50%) 1 (050%) 0 1 (050%) 02
Location
Medial 7 (88%) 1 (013%) 0 0 08
Intermediate 4 (80%) 1 (020%) 1 (20%) 0 05
Lateral 0 5 (100%) 1 (20%) 4 (080%) 05
Size
A 9 (82%) 2 (018%) 1 (09%) 0 11
B 1 (25%) 3 (075%) 1 (25%) 2 (050%) 04
C 1 (50%) 1 (050%) 0 2 (050%) 02
D 0 1 (100%) 0 1 (100%) 01
정도로 진행되는 것으로 보고하였고, Stulberg 등36) 은 81.5%에서, Tooke 등38)은 100%에서 인공 관절 치환술이 필요한 정도로 진행됨을 보고하였다. 따라 서 인공 고관절의 장기 추시 결과가 불량한 젊은 환 자에서는 가능한한 대퇴골두를 보존할 수 있는 치료 법이 추천되는데 지금까지 보고된 골두 보존술식은 중심감압술3,9,24,34), 혈관부착6,8, 14,24,33)
및 혈관비부착 골
이식술4,16,20,23,29)그리고 절골술7,11,37)등이 있다.
핵심 감압술은 Ficat와 Arlet10)에 의해 처음 소 개된 이후로 지금가지 다양한 시술과 보고가 이어져 왔다. 이 방법은 시술이 용이하고, 결과의 재현성이 높으며, 조기 재활이 가능하다는 장점이 있으나, Fairbank 등9)의 보고에 의하면 43%에서 질환의 진행을 막을 수 없다고 하였다. Koo 등17)은 중심 감 압술을 시행한 경우 72%에서 인공 관절 치환술을 필요로 하였고 72%에서 방사선 검사상 진행을 보였 으며, 보존적 치료의 경우에는 인공 관절 수술을 요 하는 경우가 68%, 방사선적 진행을 보이는 경우가 79%로 나타나 두 가지 치료 방법에 따른 결과에 차 이가 없는 것으로 보고하였다. Sugioka 등37)이 제 안한 경전자 회전 절골술 등의 절골술은 일본에서는 좋은 결과를 보이나 미국과 유럽에서는 결과가 좋지 않으며 후에 인공관절 치환술 시 해부학적 변형으로 수술에 어려움이 따를 수 있다는 단점이 있다11,26).
골 이식 수술방법은 혈관부착 이식술과 혈관 비부 착 이식술로 나누어지는데 혈관부착 이식술은 연골 하 골두 붕괴가 발생하기 전에 시술할 경우 매우 성 공적이나 높은 숙련도와 장시간의 수술 및 비용, 그 리고 공여부에 문제가 발생할 수 있다39).
혈관 미부착 골이식술은 Phemister28)가 제창한 후 Bonfiglo와 Voke2)에 의해 감압 부위와 괴사부 위에 연골하 골에 시행하는 피질골을 이용한 지주대 시술이 추가되었지만 장기 추시 결과는 만족스럽지 못하였다20). 또 다른 방법은 대퇴골두의 연골을 통하 거나16)대퇴경부 절골술과 함께 창을 내어 도달하는 방법12)등이 있다. 하지만 이 방법들은 향후 시행될 수도 있는 인공 관절 치환술에 영향을 미치는 단점
이 있어21,22) 저자들은 대퇴골 대전자부 외측에 창을
내는 방법을 이용하였다. 수술 전 자기 공명 영상을 통해 병변을 분류하는 시도가 여러 문헌에서 보고되
고 있는데, Lafforgue 등19)은 자기 공명 영상에서 대퇴 골두 관상면에 보이는 환형의 저신호 강도가 골두 함몰의 위험 인자로서 중요한 역할을 한다고 하였고, 병변의 위치와 크기에 관해서는 Chan 등5) 의 보고에서 자기 공명 영상이 골두 함몰 지표로서 중요함이 강조되었다. Beltran 등1)은 병변의 크기 가 25% 이하인 경우 대퇴 골두의 함몰로 진행된 예 가 없다고 보고하였고, Park 등27)은 병변의 크기가 크고 외측에 위치할수록 수술 결과가 좋지 않다고 하였다. 본 저자들의 결과에서도 병변의 크기가 크 고 외측에 위치할수록 결과가 불량하여 이러한 경우 에는 절골술을 시행하거나 추시 후 인공고관절 치환 술을 시행하는 것이 좋을 것으로 생각된다.
본 연구의 추시 기간은 평균 36개월로 최대 8년까 지 양호한 결과를 보이는 경우도 있었으나, Smith 등32)은 압박골 이식술 시행 후 평균 14년의 장기 추 시 결과에서 고관절 56예 중 16예 (29%) 만이 양호 한 결과를 유지하였다고 보고하였다. 따라서 좀 더 장기적인 추시 결과에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
결 론
대퇴골두 괴사의 치료로 압박골 이식술을 시행하 는 경우 병변의 위치가 외측일수록, 병변의 크기가 클수록 실패 가능성이 높으나 술기가 쉽고 간편하여 적절한 환자를 선택하여 시행하면 만족스러운 결과 를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.
참고문헌
01) Beltran J, Knight CT and Zuelzer WA, et al.:
Core decompression for avascular necrosis of the femoral head : correlation between long-term results and preoperative MR staging. Radiology.
175(2):533-536, 1990.
02) Bonfiglio M and Voke EM: Aseptic necrosis of femoral head and non-union of the femoral neck. J Bone Joint Surg, 50A:48-66, 1968.
03) Bozic KJ, Zurakowski D and Thromhill TS:
Survivorship analysis of hip treated with core
decompression for nontraumatic osteonecrosis of femoral head. J Bone Joint Surg, 81A:200-209, 1999.
04) Buckley PD, Gearen PF and Petty RW : Structural bone-grafting for atraumatic avascular necrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 73A:1357-1364, 1991.
05) Chan TW, Dalinka MK, Steinberg ME et al.:
MRI appearance of femoral head osteonecrosis following core decompression and bone grafting.
Skeletal Radiol, 20(2):103-107, 1991.
06) Dean GS, Kime RC, Fitch RD, Gunneson E and Urbaniak JR: Treatment of dsteonecrosis in the hip of pediatric patients by free vascularized fibu- lar graft. Clin Orthop, 386:106-113, 2001.
07) Donk MT and Cabanela ME: Transtrochanteric anterior rotational osteotomy for avascular necro- sis of the femoral head : Long term results. J Bone Joint Surg, 75B:597-601, 1993.
08) Eisenschenk A, Lautenbach M, Schwetlick G and Weber U: Treatment of femoral head necro- sis with vascularized iliac crest transplant. Clin Orthop, 386:100-105, 2001.
09) Fairbank AC, Bhatia D, Jinnah RH and Hungerford DS: Long-term results of core decompression for ischaemic necrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 77B:42-49, 1995.
10) Ficat RP and Arlet: Functional Investigation of Bone Under Normal Condition. In Hungerford DS(ed). Ischemia and Necrosis of Bone.
Baltimore, Williams and Wilkins, 29-52, 1980.
11) Gallinaro P and Masse A: Flexion osteotomy in the treatment of avascular necrosis of hip. Clin Orthop, 386:79-84, 2001.
12) Ganz R and Buchler V: Overview to Attempt to Neutralize the Dead Head in Aseptic Necrosis of Femoral Head : osteotomy and Revascularization.
In Hungerford DS(ed). The Hip : Proceedings of Eleventh Open Scientific Meeting of the Hip Society. St. Louis, CV Mosby, 296-305, 1983.
13) Gardeniers JW: A new international classifica- tion of osteonecrosis of the ARCO-committee on terminology and classification. ARO News, 4:41-
46, 1992.
14) Judet H and Gilbert A: Long term results of free vascularized fibular grafting for femoral head necrosis, Clin Orthop, 386:114-119. 2001.
15) Kellgren JH: The Epidemiology of Chronic Rheumatism. In Kellegren JH, Jeffrey MR, Ball J(ed). Atlas of Standard Radiographs of Arthritis.
Vol 2. Oxford, Blackwell Scientific, 1963.
16) Ko JY, Meyers MH and Wenger DR:
“Trapdoor”procedure for osteonecrosis with seg- mental collapse of the femoral head in teenagers. J Pediatr Orthop, 15:7-15, 1995.
17) Koo KH, Kim R, Ko GH, Song HR, Jeong ST and Cho SH: Preventing collapse in early osteonecrosis of the femoral head. A randomised clinical trial of core decompression. J Bone Joint Surg Br, 77:870 -874, 1995.
18) Koo KH and Kim RH: Quantifying the extent of osteonecrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 77B:870-874, 1995.
19) Lafforgue P, Dahan E, Chagnaud C et al.:
Early-stage avascular necrosis of the femoral head: MR imaging for prognosis in 31 cases with at least 2 years of follow-up. Radiology, 187(1):199-204, 1993.
20) Marcus VD, Enneking WF and Massam RA:
The silent hip in idiopathic aseptic necrosis : Treatment by bone-grafting. J Bone Joint Surg, 55A:1351-1366, 1973.
21) Meyer MH, Jones RE, Bucholz and Wenger DR: Fresh autogenous grafts and osteochondral allografts for the treatment of segmental collapse in osteonecrosis of the hip. Clin Orthop, 174:107- 112, 1983.
22) Meyers MH, Teller N and Moore TM: Detection of vascularity of the femoral head with technethi- um 99m-sulpinur0colloid. J Bone and Joint Surg, 50A:659-664, 1977.
23) Mont MA, Einhorn TA, Sponseller PD and Hungerford DS: The trapdoor procedure using autogenous cortical and cancellous bone grafts for osteonecrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 80B:56-62, 1998.
24) Mont MA and Hungerford DS: Non-traumatic avascular necrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 77A:459-474, 1995.
25) Musso ES, Mitchel SN, Schink-Ascani M and Massett CAL: Results of conservative manage- ment of osteonecrosis of the femoral head: a retro- spetive review. Clin Orthop, 207:209-15, 1986.
26) Ohzono K, Saito M, Sugano N, Takaoka K and Ono K: Natural history of nontraumatic avascular necrosis of the femoral head. J Bone Joint Surg, 73B:68-72, 1991.
27) Park SW, Park JW and Ha KW: The Natural History of Asymptomatic Early Avascular Necrosis of the Femoral Head. J of Korean Orthop Assoc, 33:952-958, 1998.
28) Phemister DB: Treatment of the necrotic head of the femur in adults. J Bone Joint Surg, 31A:55-66, 1949.
29) Rosenwasser MP, Garino JP, Kierman HA and Michelsen CB: Long term followup of thorough debridement and cancellous bone grafting of the femoral head for avascular necrosis. Clin Orthop, 306:17-27, 1994.
30) Schreurs BW, Slooff TJ, Gardeniers JW and Buma P: Acetabular reconstruction with bone impaction grafting and a cemented cup : 20 years experience. Clin Orthop, 393:202-215, 2001.
31) Sloop TJ, Buma P and Schreurs BW et al.:
Acetabila and femoral recontruction with impacted
graft and cement. Clin Orthop, 324:108-115, 1996.
32) Smith KR, Bonfiglio M and Montgomery WJ:
Non-traumatic necrosis of the femoral head treat- ed with tibial bone-grafting. A follow-up note. J Bone Joint Surg, 62A:845-847, 1990.
33) Soucacos PN, Beris AE, Malizos K et al. : Treatment of avascular necrosis of femoral head with vascularized fibular transplant. Clin Orthop, 386:120-13, 2001.
34) Steinberg ME, Larcom PG, Strafford B et al.:
Core decompression with bone grafting for osteonecrosis of the femoral head. Clin Orthop, 386:71-78, 2001.
35) Steinberg ME: Management of avascular necro- sis of the femoral head. An overview. Instr Course Lect, 37:41-50, 1988.
36) Stulberg BN, Davis AW, Bauer TW, Levine M and Easley K: Osteonecrosis of the femoral head : a prospective randomized treatment protocol.
Clin Orthop, 268:140-151, 1991.
37) Sugioka Y, Hotokebuchi T and Tsutsui H:
Transtrochanteric anterior rotational osteotomy for idiopathic and steroid-induced necrosis of femoral head : Idications and long term results.
Clin Orthop, 277:111-120, 1992.
38) Tooke SMT, Nugent PJ, Bassett LW et al.:
Results of core ecompression for femoral head osteonecrosis. Clin Orthop, 228:99-104, 1988.
