대퇴 골두 동종골 이식술을 이용한 고관절 및 슬관절 인공 관절 주위 골절의 치료
건국대학교 의과대학 충주병원 정형외과학교실
신주용・고덕환・오재진・이준혁・김동헌
목 적: 골 결손이 심한 인공 관절 주위 골절에서 골결손 부위의 재건술은 어려움이 많다. 이에 저자들은 대퇴 골 두 동종골을 이용하여 골결손 부위를 재건하고 그 치료 결과를 평가하고자 하였다.
대상 및 방법: 1998년 3월부터 2 0 0 2년 3월까지 고관절 및 슬관절 인공 관절 주위 골절에서 골 결손 부위에 대 퇴 골두 동종골 이식술을 시행하고 최소 2 4개월 이상 추시 가능하였던 1 7예를 대상으로 하였다. 고관절 인공 관 절 주위 골절이 1 3예, 슬관절 인공 관절 주위 골절이 4예였다. 합병증과 방사선 투과 음영 및 이식골의 유합 등 으로 평가하였다.
결 과: 합병증으로는 감염이 1예, 이식골의 골절이 1예, 이식골의 흡수가 2예였다. 이식골의 유합은 1 6예에서 관 찰되었다.
결 론: 중등도의 골결손을 동반한 인공 관절 주위 골절에서 대퇴 골두 동종골을 이용한 재건술은 유용한 방법으 로 사료된다.
색인 단어: 대퇴 골두, 인공 관절 주위 골절, 동종골 이식
The Treatment of the Periprosthetic Fracture of Hip and Knee Arthroplasty using the Femoral Head Allograft
Ju-Yong Shin, M.D., Duk-Hwan Kho, M.D., Jae-Jin Oh, M.D., Jun-Hyuck Lee, M.D, Dong-Heon Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Konkuk University, Chung-ju, Korea
Purpose: There are much difficulties in reconstruction of the periprosthetic fractures with bone defects. To evaluate the results of reconstruction using femoral head allograft in bone defects.
Materials and Methods: The clinical records on 16 patients who had undergone the treatment using femoral head allograft for the periprosthetic fractures in knee and hip arthroplasty followed more than 24 months of period between March 1998 and March 2002 were reviewed. 13 cases were periprosthetic fractures in hip arthroplasty, 4 cases were in knee arthroplasty. We evaluated
* Address for Correspondence : Dong-Heon Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Konkuk University Kyo hyun dong 620-5, Chung Ju, Korea
Tel : 82-43-840-8251, Fax : 82-43-844-7300, E-mail : [email protected]
서 론
평균 수명의 연장과 더불어 삶의 질에 대한 욕구 가 증대되고 있으며 또한 수술 기법의 발달로 인해 인공 관절 치환술의 적응 대상도 확대되고 있다. 따 라서 인공 관절 주위 골절과 폴리에틸렌 마모에 의 한 골 용해와 재치환술시의 골결손 등을 과거에 비 해 쉽게 접하게 된다. 골결손이 경미할 경우에는 분 쇄한 골이식(morselized bone graft)이나 골시멘 트, 자가골이식, 금속 보강물 등을 사용할 수 있고, 골결손이 심한 경우에는 지주 동종골이식( s t r u t a l l o g r a f t )를 사용할 수 있으나 비용이나 수급에 있 어서 어려움이 있다. 이에 저자들은 고관절 및 슬관 절 인공 관절 주위 골절에서 중등도의 골결손의 재 건에서 대퇴 골두 동종골 이식의 유용성을 연구 분 석 하고자 하였다.
대상 및 방법
1. 대상
1 9 9 8년 3월부터 2 0 0 2년 3월까지 본원에서 고 관절 및 슬관절 인공 관절 주위 골절 치료를 시행한 환자 중 골 결손 부위에 구조적 대퇴 골두 동종골 이식을 시행하고 최소 2 4개월 이상 추시 가능하였 던 1 7예를 대상으로 하였다. 전체 1 7예 중 고관절 인공 관절 주위 골절이 1 3예이고 슬관절 인공 관절 주위 골절이 4예였다. 인공 관절 재치환술 중 발생 한 골절은 3예였으며 전예에서 고관절 재치환술 중 에 발생하였고, 인공 관절 주위 골절로 분류하였다.
성별은 남자가 4예였고 여자가 1 3예였으며, 평균 연령은 7 1 . 4 ( 6 2 ~ 8 5 )세였다. 추시기간은 평균 3 8 ( 2 6 ~ 7 5 )개월이었다.
2. 원인
인공 관절 주위 골절의 원인은 실족 9예, 낙상 2 예, 교통사고 3예, 수술 중 발생한 골절이 3예였 다. 인공 관절 재치환술의 원인은 삽입물의 해리가 2예, 감염이 1예였다.
3. 분류
인공 관절 주위 골절의 분류는 Vancouver 분류 법5 )을 사용하였다. A형은 대퇴골 전자부를 침범하 는 골절이고, B형은 대퇴 스템 원위부 주위나 스템 끝의 원위 일부를 침범하는 골절이며, C형은 대퇴 스템 끝의 원위부를 침범하는 골절이다. 또한, B형 은 다시 세분하면 B1, B2, B3로 나누어지는데, B 1은 대퇴 스템이 안정된 골절이고 B 2는 대퇴 스 템이 불안정한 골절이며 B 3는 대퇴 스템이 불안정 하면서 주변 골의 질이 부적당한 골절이다. 슬관절 의 인공 관절 주위 골절은 변형된 Neer 분류를 사 용하였다. I형은 관절 외, 비전위 골절로 전위는 5 mm 이내, 각형성은 어떤 평면에서도 5도 이내인 경우이고, II형은 관절 외 골절로 I형 이상의 전위가 있는 경우이고, III형은 심하게 분쇄된 골절이고, IV 형은 대퇴 삽입물의 스템의 끝이나 그 상방의 골절 이고, V형은 경골의 골절이다(Table 1).
complications, radiolucent line and union of the allograft.
Results: Complications were infection in 1 case, breakage of allograft in 1 case and absorption of allograft in 2 cases. Union of allograft were observed in 16 cases.
C o n c l u s i o n: Reconstruction using femoral head allograft is useful method in periprosthetic fractures with moderate bone defects
Key Words: Femoral head, Periprosthetic fracture, Allograft
4. 이식 동종골
이식 동종골은 본원에서 대퇴 경부 골절 및 고령 의 환자에서 대퇴 전자간부 분쇄골절로 인공 관절 치환술을 받은 환자들로부터 기증 받은 대퇴 골두를 섭씨 영하 7 0°C 이하로 냉동 보관시켜 두었다가 사 용하였다.
5. 수술 방법
인공 관절 주위 골절 수술시에는 o s c i l l a t i n g s a w를 이용해 대퇴 골두를 두 조각으로 잘라 반월 형으로 만든 후 잘려진 단면이 골결손 부위를 향하 도록 부착하고 Dallmiles cable이나 원형강선을
이용하여 고정하였다. Dallmiles cable로 고정할 때에는 골두의 구면을 따라 oscillating saw 등으 로 홈을 만들어 c a b l e이 미끄러지지 않도록 하였 다. 재치환술에서는 대퇴 골두를 oscillating saw 로 결손 부위의 크기에 맞춰 3등분이나 4등분한 후 파쇄(morselized) 동종 해면골과 함께 대퇴골에 Dallmiles cable이나 원형강선으로 고정하였다.
6. 평가 방법
합병증과 전후 및 측면 단순 방사선 사진을 촬영 하여 이식골의 유합과 붕괴 및 삽입물의 해리, 방사 선 투과 음영 등으로 평가하였다.
Table 1. Classification of periprosthetic fracture by Vancouver and Neer.
Type Periprosthetic fracture in hip arthroplasty Periprosthetic fracture in knee arthroplasty
Subtype A B1 B2 B3 C I II III IV V Total
Number 0 5 0 5 3 0 0 3 1 0 17
Fig. 1. (A) Right femur anteroposterior radiography of 72 year-old female patient shows type B1 periprosthetic frac- ture. (B) After 25 months follow up, the femoral head allograft is being maintained.
A B
결 과
1. 방사선 및 임상적 결과
인공 관절 삽입물 주위의 2 mm이상의 방사선 투 과선을 보인 예는 없었고, 해리나 전위의 소견도 없 었다. 이식골의 유합은 1 6 ( 9 4 % )예에서 일어났다.
1 7예 중 감염은 1예에서 발생하였는데, 감염으로 고관절 인공 관절 재치환술을 시행한 환자에서 발생 하였으며 현재 재재치환술 후 추시 관찰 중이다. 이 식골의 골절이 1예에서 발생하였으나 4 2개월 추시 결과 골유합 소견을 보였다. 이식골의 부분적인 흡 수가 2예에서 관찰되었으나, 그로 인한 삽입물의 위 치 변화나 임상적인 의의는 없었다(Fig. 1, 2, 3).
고 찰
인공 관절 주위의 골절이나 인공 관절 재치환술에 서 골용해나 수술 중 얇게 남은 피질골의 소실 등은 일반적으로 직면하는 어려운 문제이다. 이러한 골
결손을 적절하게 해결하여야만 장기적으로 좋은 결 과를 얻을 수 있다. 이의 해결책으로 골결손이 경미 할 경우에는 분쇄한 골이식(morselized bone g r a f t )이나 골시멘트, 자가골 이식, 금속 보강물 등 을 사용할 수 있으며, 골 이식 중 자가골 이식이 가 장 좋은 방법이지만 다량의 골을 얻기 힘들고 구조 적인 지지를 얻기도 힘들다. 또한, 중등도 이상의 골 결손인 경우에는 지주 동종골 이식을 생각할 수 있 으나 많은 비용이 들며 구하기가 어려운 실정이다.
국내에서 사체 기증을 통한 동종골 확보에는 어려움 이 따르지만, 대퇴 경부 골절이나 고령의 전자간부 골절로 인공 관절 치환술을 시행하는 환자에서의 대 퇴 골두 기증은 비교적 쉽게 이루어 질 수 있다.
면역 현상이 동종골 치유에 나쁜 영향을 미친다는 사실이 알려진 이래 동결 또는 동결건조한 골이 면 역 반응이 적어 골이식에 많이 이용되고 있다8 ). 동 종골 이식술은 1 9 5 5년 C h a s e와 H e r n d o n3 ), 1 9 5 9년 Crutis 등4 )이 동결골(frozen bone)에서 면역원성( i m m u n o g e n e c i t y )이 감소됨을 보고하면 서 획기적 전기가 마련되었으며, 1972년 O t t o l -
Fig. 2. (A-B) Right knee anteroposterior and lateral radiography of 68 year-old female patient shows plate and screw fixation using femoral head allograft achieved bony union.
A B
e n g h i9 )는 골종양 치료에서 신선 동결 동종이식골 (fresh-frozen allografts)을 이용한 재건술을 시 행하여 좋은 결과를 보고하였다. Pelker 등1 1 )은 동 결 골은 동결 건조골보다 굴곡( b e n d i n g )과 염전 ( t o r s i o n )에서는 강한 반면 압박( c o m p r e s s i o n )에 서는 큰 차이가 없다고 하였다. 저자들의 경우 대퇴 경부 골절이나 고령의 전자간부 골절로 인공 관절 치환술을 시행하는 환자에게서 대퇴 골두 및 경부를 기증받은 후 섭씨 영하 7 0°C 이하로 냉동 보관시켜 두었다가 사용하였다.
Burchardt 등2 )은 이식골의 치유 과정을 정상 결합, 골절 유합으로 특징지워지는 제 1형, 골 흡수 를 동반한 비정상적 치유로 이식골이 약해지는 제 2 형, 결합이 전혀 이루어지지 않고 흡수되는 제 3형 으로 분류하였다. 동종골 이식술에서는 7 5 %에서 제 2, 3형으로 치유되며, 이러한 동종 이식골의 유 합에 필수 요건은 견고한 내고정이라고 하였다.
P a r r i s h1 0 )는 동종 이식골은 평균 6 ~ 8개월에서 숙 주골과 유합된다고 하였다. 저자들의 경우에는 감염 으로 재재치환술을 시행한 1예를 제외하고 전예에
서 골유합을 얻었으며 골유합은 평균 8개월에서 이 루어졌다.
동종골 이식의 단점으로 골 흡수, 이식골의 골절, 불유합, 질병의 전파 등이 있을 수 있다.
Friedlaender G 등6 )은 질병의 전염을 방지하기 위해 상세한 임상 기록 및 혈액 검사등이 중요하다 고 하여 골 은행 운영을 강조하였고, Husted와 K r a m h o f t7 )에 의하면 다른 수술과 비교시 동종골 이식후 감염정도는 높지 않다고 하였다. 저자들의 경우에는 전체 1 7예 중 감염은 1예에서 발생하였는 데 감염으로 재치환술을 시행한 환자였다.
결 론
인공 관절 주위 골절시 대퇴골의 중등도 골결손에 서 지주 동종골을 이용하여 좋은 결과를 보고하고 있으나 대퇴 골두 동종골을 이용한 재건술은 이식골 확보의 편의성 등으로 인해 차선책으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
Fig. 3. (A-B) Right femur anteroposterior and lateral radiography of 70 year-old male patient shows plate and screw fixation using femoral head allograft for intraoperative breakage in revision total hip arthroplasty.
A B
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