시멘트를 사용한 후방 십자 인대 보존형 슬관절 인공관절 치환술 - 류마토이드 및 퇴행성 슬관절염 환자의 비교 -
건국대학교 의과대학 정형외과학교실
고덕환・임신우・정재경・김동옥・김동헌
= 국문 초록=
목적: 류마토이드 슬관절염 환자에게 시멘트를 사용한 후방십자인대 보존형 슬관절 전치환술을 시행하였으 며, 임상적 결과 및 방사선적 결과를 같은 수술을 받은 퇴행성 슬관절염 환자와 비교하여 보고하고자 한다.
대상 및 방법: 시멘트를 사용한 후방십자인대 보존형 슬관절 전치환술을 시행받은 류마토이드 슬관절염 환 자 5 3례( A군)와 퇴행성 슬관절염 환자 4 5 4례( B군)을 대상으로 평균 7 . 3년 ( 5년~ 1 4년) 동안 추시한 결과 를 비교 분석하였다.
결과: Knee Society 슬관절 점수(A: 88.5점, B: 92.2점) 및 기능적 점수(A: 82.2점, B: 85.3점)는 통 계학적으로 유의한 차이가 없었으며, 활동능력평가(A: 76점, B: 80점), 굴곡 구축(A: 4.5도, B: 4.3도) , 대퇴경골각(A: 4.8도, B: 4.7도)과 방사선적 평가에서도 두 집단간의 통계학적으로 유의한 차이는 없었다.
추시기간 중 과신전은 A군이 4례(8%), B군이 3례(1.1%) 있었으나, 불안정성은 없었다.
결론: 류마토이드 슬관절염 환자에게 시멘트를 사용한 후방십자인대 보존형 슬관절 전치환술은 임상적, 방 사선학적인 평가상 퇴행성 슬관절염 환자에서와 같은 양호한 결과를 보여, 시멘트를 사용한 후방십자인대 보 존형 슬관절 전치환술은 류마토이드 슬관절염 환자에게도 유용한 수술 방법으로 사료된다.
색인 단어: 후방십자인대, 류마토이드 슬관절염, 퇴행성 슬관절염, 슬관절 전치환술, 시멘트
Volume 15, Number 2, December 2003
Corresponding Author: Dong-Heon Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Konkuk University, Chung-ju, Korea Kyo hyun dong 620-5, Chung Ju, Korea, Kon-kuk University
Tel : 043-840-8251, Fax : 043-844-7300, E-mail : [email protected]
※ 본 논문의 요지는 2 0 0 2년도 대한정형외과학회 추계학술대회에서 발표되었음.
서 론
류마토이드 슬관절염으로 인한 슬관절의 파괴 양상 은 관절의 강직이나 변형이 심하고, 후방십자인대의 약화 및 골조송증이 심하고 흔하다는 점에서 퇴행성 슬관절염의 그것과는 차이가 있다. 많은 저자들은 류 마토이드와 골성 슬관절염 환자의 슬관절 전치환술시 골시멘트를 사용하여 양호한 결과를 얻었으며, 후방 십자인대를 보존한 경우에서도 좋은 결과들을 보고하 고 있다.
이에 본 교실에서는 류마토이드 슬관절염 환자와 퇴행성 슬관절염 환자에게 골시멘트를 사용한 후방십 자인대 보존형 슬관절 전치환술을 시행한 후 그 결과 를 비교 연구하고자 한다.
연구 대상 및 방법 1. 연구 대상
1 9 8 9년부터 슬관절 전치환술을 시행받은 환자 가 운데 평균 7 . 3년( 5년~ 1 4년) 추시가 가능했던 류마
토이드 슬관절염 환자 3 1명, 53례( A군)와 퇴행성 슬 관절염 환자 2 9 6명, 454례( B군)을 대상으로 하였다.
성비는 A군에서 남자 1 1명, 여자 2 0명이었고 B군 은 남자 8 6명, 여자 2 1 0명이었으며, 수술 당시의 평 균 연령은 A군이 5 6 . 8세( 4 5 ~ 7 2세)였고, B군은 6 7 . 4세( 5 2 ~ 9 1세)이었다.
전례에서 골시멘트를 사용한 PFC(Press Fit Condylar, Johnson & Johnson, Raynham, U . S . A . )형의 인공 삽입물을 사용하였으며, 동일한 술자에 의해 시술되었다.
2. 임상 및 방사선학적 평가
평가 방법은 술전,후의 굴곡 구축 및 관절 운동범 위를 측정하여 비교하였고, 임상적 평가는 K S S s y s t e m5 )을 사용하였다. Knee Society의 방사선학 적 평가 방법4 )에 따른 방사선 투과선과 대퇴경골각을 측정하였다. 또한, 저자들의 평가 체계6 )에 따라서 활 동 능력을 평가하였는데 보행, 쪼그려 앉기, 무릎 꿇 기, 계단 오르내리기 등의 능력 등을 환자가 수행하 기 어려워하는 항목에 가중치를 주어 평가하였다. 임 상적 결과와 방사선학적 결과의 관련성은 t - t e s t를 사용하였으며, 통계학적 유의성은 p=0.05 수준에서 검증하였다.
3. 수술 방법
경골 절골은 관절면 내측의 골결손에 관계없이 일 단 최소한으로 하여 과도한 절골로 인하여 발생할 수 있는 관절 간격의 커짐을 방지하였다. 골극을 제거하 고 경골의 내측 측부인대 부착부를 따라 충분한 골막 하 박리를 하여 인대균형을 얻었으며, 연부 조직을 경골 내측이 전방으로 충분히 전위될 수 있도록 박리 하였다. 후방십자인대의 긴장도가 과도할 경우, 인대 의 경골 부착부에서 2~3 mm의 절개를 가하는 유 리술( r e c e s s i o n )을 시행하였다. 그 후에도, 굴곡구축 의 정도가 심한 경우 슬관절 굴곡시 삽입물의 전방 들림(anterior lifting)이 없을 정도로 적절한 이완
술( r e l e a s e )을 통하여 수술시 완전한 교정을 얻고자 하였다. 후방이완술은 대퇴골 후방 및 경골 후방에서 의 철저한 골극 제거, 후방 관절막 유리, 반막양근을 경골 부착부에서 박리하는 것으로, 경골의 후방이 노 출되도록 하고 내반 변형이 심한 경우, 거위발근과 내측 측부인대까지도 유리하였다. 또한, patellof- emoral tracking의 향상을 위하여 1 9 8례에서 외측 지대이완술(lateral retinacular release)을 병행하 였다. 술후 능동적 관절 운동은 1일째에 시작하였고, 보행기를 사용한 보행은 술후 2일째에 시작하였다.
결 과 1. 슬관절 점수 및 활동 능력 평가
KSS system을 이용한 슬관절 점수는 A군이 술 전 3 7 . 5점( 1 2 ~ 4 5점)에서 술후 8 8 . 5점( 8 2 ~ 9 3점) , B군이 술전 4 6 . 2점( 1 0 ~ 6 6 )에서 술후 9 2 . 2점 ( 8 7 ~ 9 5점)이었으며, 기능적 점수는 A군은 술전 2 6 . 5 ( 1 0 ~ 4 3점)에서 술후 8 2 . 2점( 5 6 ~ 8 9점), B군 은 술전 3 0 . 7점( 1 2 ~ 4 8점)에서 8 5 . 3점( 6 5 ~ 9 2점)으 로 향상되었으나, 두 군간의 통계학적 유의한 차이는 없었다. 활동 능력은 A군이 술전 3 5점( 8 ~ 6 2점)에 서 술후 7 6점( 4 0 ~ 8 9점), B군은 술전 4 0점( 1 2 ~ 7 5 점)에서 8 0점( 4 8 ~ 9 5점)으로 향상 되었다(Table 1).
2. 굴곡 구축 및 관절 운동 범위
굴곡 구축은 A군에서 술전 평균 2 0 . 4도( 1 5 ~ 3 5 도)에서 술후 평균 4 . 5도( 0 ~ 1 0도), B군에서 술전 평균 1 3 . 1도( 5 ~ 3 0도)에서 술후 평균 4 . 3도( 0 ~ 1 0 도)로 향상되었고, 관절 운동범위는 A군에서 술전 평균 8 6 . 7도( 7 5 ~ 1 2 5도)에서 술후 평균 1 1 5도 ( 9 5 ~ 1 3 5도), B군에서 술전 평균 1 0 7 . 5도( 8 5 ~ 1 3 5 도)에서 술후 평균 1 1 7 . 5도( 1 0 5 ~ 1 3 5도)로 향상 되 었으나, 두 군간에 통계학적 유의한 차이는 없었다 (Table 2, 3).
Table 1. Clinical assessment by Knee Society Score and activity level
Group A Group B
Preop. Postop. Preop. Postop
Knee Score 37.5 88.5 46.2 92.2
Functional Score 26.5 82.2 30.7 85.3
Activity level 35.0 76.0 40.0 80.0
3. 과신전 및 내외측 불안정성
최종 추시시 A군에서 4례(8%), B군에서 3례 ( 1 . 1 % )의 과신전이 발견 되었으나, 모두 5도 이내 로 만족할 만한 안정성을 보여, 재수술이 필요하지 않았다. 내・외측 측부인대의 검사시 모두 5도 이내 의 이완을 보여 불안정성으로 인한 재수술은 필요하 지 않았다.
4. 방사선학적 검사
대퇴 경골각은 A군이 술전 내반 1 0도(내반 3 5도- 외반 1 0도)에서 술후 외반 6 . 5도(외반 3도- 9도), B 군은 술전 내반 1 2도(내반 3 4도-외반 2 0도)에서 술 후 외반 7 . 5도(외반 4도- 7도)이었고, 적어도 한 지 역에 방사선 투과선이 보이는 경우는 A군이 5 5 % , B군이 5 7 %였다(Table 4).
5. 합병증
과도한 긴장도로 인하여 후방십자인대 유리술과 이 완술을 시행한 경우에서 A군 4례와 B군 1 5례의 후 방 불안정성이 있었으나, 10 mm 이내로 재치환술 을 시행할 정도는 아니었다. 그 외, 표재성 감염이 A군에서 1례, B군에서 2례였고, 슬개골 외측 아탈 구가 B군에서 2례 및 대퇴골 삽입물 주위 골절이 각 각 1례씩 있었다. 또한, B군에서 2 mm 이상의 방사 선 투과선이 경골부에 발생한 2례가 있었는데 술 후 3년 및 4년만에 재치환술을 시행하였다(Table 5).
고 찰
슬관절 전치환술은 기구의 발달 및 수술수기의 향 상으로 만족스런 결과를 얻을 수 있으며 평균 수명의 증가로 그 시행 빈도가 증가하고 있다. 류마토이드 슬관절염 환자에서 슬관절 전치환술은 골성 슬관절염 환자에서와 마찬가지로 동통 제거, 변형의 교정 및
Table 2. Average degree of flexion contracture.
Group A Group B
Preop. 20.4°(15-35) 13.1°(5-30)
Postop. 4.5°(0-10) 04.3°(0-10)
Table 3. Average degree of knee motion.
Group A Group B
Preop. 086.7°(75-125) 107.5°(85-135)0
Postop. 115.0°(95-135) 117.5°(105-135)
Gain 028.3°(95-135) 10.0°(95-135)
Table 4. Average degree of tibiofemoral angle.
Group A Group B
Preop. Varus 10.0°(Var35-val10) Varus 12.0°(var34-val20)
Postop. Valgus 6.5°(val3-9) Valgus 7.5°(val4-9)
Table 5. Complications.
Group A Group B
Posterior instability 4 15
Superficial infection 1 2
Patella Subluxation 0 2
Periprosthetic Fracture 0 1
Revision TKR 0 2
관절 기능의 회복을 목적으로 시행되고 있으나, 류마 토이드 관절염 환자의 경우 골성 관절염에 비하여 심 한 골조송증을 흔히 볼 수 있고, 장기간의 굴곡 구 축, 외반 및 외회전 변형이 동반되어 있는 경우가 많 아 광범위한 연부조직 이완술을 필요로 한다. 그러 나, Tew 등1 2 )은 류마토이드 관절염에서 골성 관절염 보다 심한 관절 구축이 있었지만, 변형의 교정은 더 효과적이었다고 하였다. 저자들도 변형이 심한 경우, 수술적 조작이 어려워 수술 시간이 길어지며 경골 절 제연이 다소 많아지는 어려움은 있었지만 류마토이드 관절염에서 변형 교정의 정도가 더 효과적이었다.
류마토이드와 골성 관절염 환자에서 시행한 인공 슬관절 전치환술의 비교 연구에서는 유사한 결과가 보고되고 있다. Douglas 등2 )은 류마토이드 관절염 환자와 골성 관절염 환자에게 후방십자인대 보존형 슬관절 전치환술 시행후 1 1년간 추시 결과 운동 범 위, 대퇴경골각 정렬 및 슬관절 점수의 유의한 차이 가 없었다고 하였으며, Sledge 등1 0 )은 류마토이드 관절염 환자에게 후방십자인대 보존형 슬관절 전치환 술을 시행한 결과, 관절 운동 범위 및 동통 감소가 골성 관절염 환자와 유사한 결과를 얻었다고 보고하 였다. 또한, Schai 등8 )은 류마토이드 관절염 환자에 게 후방십자인대 보존형 슬관절 전치환술을 시행한 결과, 골성 관절염보다 좋은 결과를 얻을 수 있었으 나, 10년 이후 과신전 및 관절 불안정성은 추시가 필 요하다고 발표하였다. 저자들도 류마토이드와 골성 슬관절염 환자 두 군간에 관절 운동범위, 슬관절 점 수 및 활동 능력 평가에서는 유의한 차이가 없었다.
슬관절 전치환술시 후방 십자인대의 처치에 있어, Sledge 등1 0 )은 슬관절의 변형이 내,외반 2 5도 이하 이고, 굴곡구축이 3 0도 이하인 경우에는 정상 슬관 절 운동학적 기능의 보존과 골-삽입물간의 응력을 최 소화시키기 위하여 재치환술의 경우라도 후방십자인 대를 보존하도록 하였다. 본 연구에서는 굴곡 구축 및 변형이 심하더라도 후방십자인대의 기능을 유지하 고자 보존하였으며, 이로 인한 결과도 양호하였다.
슬관절 전치환술 후 보존된 후방십자인대는 슬관절에 부하되는 전단력(shearing force)을 전달하기 때문 에 경골 삽입물과 접촉면과의 전단력을 낮추어 폴리 에틸렌 마모를 줄일 수 있으나1 ), 후방십자인대의 긴 장도가 심할 경우 오히려 관절 운동의 감소와 폴리에 틸렌 후방 부위의 마모로 인한 삽입물 실패의 원인이 될 수 있다5 ). 이 경우, 후방십자인대의 이완술을 시 행함으로서 슬관절의 인대평형을 통해 지나친 대퇴골 구름운동을 해결할 수 있으며 이러한 조작은 임상적 결과에 영향을 주지 않는다고 보고되고 있다1 3 ). 본
연구에서도 이러한 경우에서 후방십자인대의 충분한 유리술 및 이완술을 시행하여 임상적 결과의 향상을 얻을 수 있었다. 문제점으로 나타날 수 있는 후방 불 안정성은 총 1 9례에서 보였으나, 10 mm 이내로 임 상적 연관성은 보이지 않았으며 앞으로의 추시 관찰 이 필요하다고 사료된다.
인공관절의 고정 방법으로, Scott 등9 )은 시멘트를 사용한 경우와 비교하여 H y b r i d식 슬관절 전치환술 을 시행한 경우에서 보다 나은 결과를 보고하기도 하 였으나, Insall 등5 )은 시멘트를 이용한 슬관절 전치 환술 후 1 0년 추시상 8 7 . 5 %에서 양호 이상의 결과 를 보고하였고, Ranawat 등7 )은 시멘트성 슬관절 전치환술 후 1 5년 추시에서 9 4 . 6 %의 생존율을, Duffy 등3 )은 1 0년 추시 결과 무시멘트군에서 7 2 % , 시멘트를 사용한 군에서 9 4 %의 생존율을 보고하여 시멘트 사용시 우수한 결과를 보고하였고, 저자들의 경우에서도 유사한 결과를 얻었다.
활동능력의 평가는 많은 저자들에 의하여 시행되어 왔으며, Tegner 등1 1 )에 의하여 슬관절의 손상 후 활 동 능력의 평가가 시도되었으나, 이는 바닥에 앉거나 생활하는 경우가 상대적으로 많은 우리의 실정에 맞 지 않는 점이 있고, 고관절과 슬관절 동시에 적용하 는데 어려움이 있어서 저자들 나름대로 우리의 실정 에 맞게 활동 능력의 평가 체계를 만들어서 활동 능 력을 평가하였는데, 여기에는 보행거리, 쪼그려 앉기 (squatting), 무릎 꿇기(kneeling), 좌변기 사용의 필요(toilet seat elevation), 운동 능력, 노동 능력 등을 환자가 수행하기 어려워하는 항목에 중점을 두 어 평가하였다.
결 론
류마토이드 슬관절염 환자에게 시멘트를 사용한 후 방십자인대 보존형 슬관절 전치환술은 임상및 방사선 학적인 평가상 퇴행성 슬관절염 환자에서와 같은 양 호한 결과를 보였으며, 충분한 이완술로 후방십자인 대를 보존하면서도 불안정성으로 인한 재치환술은 보 이지 않아 시멘트를 사용한 후방십자인대 보존형 슬 관절 전치환술은 류마토이드 슬관절염 환자에게도 유 용한 수술 방법으로 사료된다.
REFERENCE
01) Dorr LD and Boiardo RA: Technical consideration in total knee arthroplasty. Clin Orthop, 2 0 5 : 5 - 1 1 , 1986.
02) Douglas AD, Mack LC, Sean OD, Robert PM, and Elizabeth AS: Posterior Cruciate Condylar Total Knee Arthroplasty. Clin Orthop, 281:168-176, 1992.
03) Duffy G, Berry DJ and Rand JA: Cemented versus cementless fixation in total knee arthroplasty. C l i n Orthop, 356:66-72, 1998.
04) Ewald FC: The knee society total knee arthroplasty roentgenographic evaluation and scoring system.
Clin Orthop, 248:9-12, 1989.
05) Insall JN, Dorr LD, Scott RD and Scott WN:
Rationale of the knee society clinical rating system.
Clin Orthop, 248:13, 1989.
06) Kim DH, Shin KC, Chang BC and Kim DH : Quality of life after total knee and total hip replace- ment. J Korean Knee Society, 10:1-6, 1988.
07) Ranawat CS and Boachie-Adjei O: Survivorship analysis and results of total knee arthroplasty: eight to 11-year follow-up period. Clin Orthop, 226:6-13, 1988.
08) Schai PA, Scott RD and Thornhill: Total Knee Arthroplasty With Posterior Cruciate Retention in Patients With Rheumatoid Arthritis. Orthop, 367:96- 106, 1999.
09) Scott RD: Two- or four-year results of posterior cru- ciate-sparing condylar TKA with uncemented femoral component. Clin Orthop, 260:80-86, 1990.
10) Sledge CB and Walker PS: Total Knee Arthroplas- ty in Rheumatoid Arthritis. Clin Orthop, 1 8 2 : 1 2 7 - 136, 1984.
11) Tegner Y and Lysholm J: Rating systems in the evaluation of knee ligament injuries. Clin Orthop, 198:43-49, 1985.
12) Tew M and Foster IW: Effect of Knee Replastment on Flexion Deformity. J Bone Joint Surg, 69-B:395, 1987.
13) Worland RL, Jessup DE, Johnson J: Posterior cru- ciate recession in total knee arthroplasty. J Arthro - plasty, 12:70-73, 1997.
─ Abstract ─
Cemented Total Knee Arthroplasty with Posterior Cruciate Ligament Retention - The Comparision of Rheumatoid Arthritis with Osteoarthritis -
Duk-Hwan Kho, M.D., Sin-Woo Lim, M.D.,
Jae-Kyoung Jung, M.D., Dong Ok Kim, M.D., Dong-Heon Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Konkuk University, Chung-ju, Korea
Purpose: To analyze the clinical and roentgenographic results of rheumatoid arthritis and osteoarthritis after cemented total knee arthroplasty with posterior cruciate retention.
Materials and Methods: Since 1989, 53 cases of rheumatoid arthritis and 454 cases of osteoarthritis were followed up for average 7.3 years(range 5-14 years) after cemented total knee arthroplasty with pos- terior cruciate retention.
Results: There was no statistically difference in KSS knee score(A: 88.5, B: 92.2), functional score(A:
73.2, B: 79.3), activity level(A: 76, B: 80), flexion contracture(A: 4.5 degree, B: 4.3 degree), tibiofemoral angle(A: 4.8 degree, B: 4.7 degree) and roentgenographic findings. There were hyperextension of 4 cases in group A and 3 cases in group B, but instability was not found.
C o n c l u s i o n: There was no significant difference in clinical and radiological results between the osteoarthritic and rheumatoid arthritic group after cemented TKR with PCL retention. Therefore, cement- ed TKR with PCL retention could be used as a valuable method in treating rheumatoid arthritis.
Key Words: Posterior cruciate ligament, Rheumatoid arthritis, Osteoarthritis, Total knee arthroplasty, Cemented
