Volume 14, Number 1, June 2002
경골 근위부 절골술 후 슬관절 관절간격의 회복
전남대학교 의과대학 정형외과학교실
송은규・설종윤・정광철・최 최 진
= 국문 초록 =
목적 : 내반 변형이 동반된 퇴행성 슬관절염에서 경골 근위부 절골술을 시행 후 내측 관절간격의 회복 여 부 및 임상적 결과를 알아보고자 하였다.
대상 및 방법 : 슬관절의 내측 구획에 국한된 퇴행성 관절염에 대해 경골 근위부 절골술을 시행하였던 5 9 명, 65예를 대상으로 하였으며, 평균 연령은 5 8 . 3세, 술 후 평균 추시 기간은 3 6개월이었다. 방사선학적 평 가는 체중부하 전후방 방사선 사진을 이용하여 대퇴 경골각과 내측 및 외측 관절 간격을 측정하였으며, 임상 적 평가는 동통, 기능, 관절 운동 범위, 근력, 굴곡 변형, 그리고 관절 불안정성으로 구성된 HSS score를 이용하였다.
결과 : 내측 관절 간격은 술전 평균 1.8 mm에서 술후 3년 추시상 평균 2.9 mm로 회복되었으며 또한 외측 관절 간격도 술전 평균 4.6 mm에서 술 후 평균 4.9 mm로 잘 유지됨을 알 수 있었다. 대퇴 경골각은 술 전 평균 내반 6 . 3도에서 술 후 3년 추시상 평균 외반 7 . 3도로 교정되었다. 임상적 결과로 술전 평균 HSS score는 6 9 . 1이었으나 술 후 3년 추시상 평균 9 5 . 0점으로 호전을 보였다. 관절 간격의 변화에 따른 HSS score 및 대퇴 경골각의 비교에서 관절 간격이 증가한 군에서 관절 간격의 변화를 보이지 않은 군에 비해 HSS score 및 대퇴 경골각의 의의 있는 호전을 보였으며(p<0.05), 술 후 대퇴 경골각에 따른 H S S score 및 관절 간격의 변화의 비교에서 술 후 외반 7도 이하로 교정된 군에 비해 7도 이상으로 교정된 군에 술 후 HSS score 및 관절 간격의 의의 있는 증가를 보였다(p<0.05). 합병증으로 비골 절골술 부위의 동통 및 불유합이 각각 7예 씩 관찰되었으며, 그 외 일과성 비골 신경 마비가 4예에서 그리고 비골 절골술 부위의 지연 유합이 1예였다.
결론 : 경골 근위부 절골술 후 평균 3년 추시상 내측 관절 간격이 회복되었으며, 관절 간격의 증가에 따라 임상적 결과도 호전되었다. 결론적으로 7도 이상으로 대퇴 경골각이 교정되었을 때 보다 많은 관절 간격의 회복 및 임상적 호전을 기대할 수 있을 것으로 생각된다.
색인 단어 : 슬관절, 경골 근위부 절골술, 관절 간격
Corresponding Author : Eun-Kyoo Song, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Chonnam National University Hospital, 8 Hak-dong,Dong-gu, Kwangju,501-757 Korea
Tel : 062-220-6330, Fax : 062-225-7794, E-mail : eksong@chonnam.ac.kr
서 론
슬관절의 퇴행성 관절염중 6 5세 이하의 비교적 나 이가 많지 않은 환자에서 슬관절의 내측 구획에 관절 염이 국한되고 내반 변형이 동반되었을 때는 경골 근
위부 절골술이 좋은 치료이다. 일반적으로 내측구획 의 퇴행성 슬관절염은 내반 변형이 동반되어 내측구 획에 비정상적으로 편중된 체중부하에 의해 관절연골 의 파괴가 심화되고 이러한 퇴행성 변화는 다시 내반 변형을 악화시키는 악순환을 일으킨다1 0 . 1 2 )
.
경골 근위부 절골술은 관절연골의 퇴행성 변화에
기인한 대퇴골과 경골이 이루는 비정상적인 축을 바 로 잡아 슬관절에 부하된 하중을 비교적 건강한 구획 의 관절면으로 옮겨줌으로써 동통을 감소시키고 기능 을 향상시키며 퇴행성 관절염의 진행을 지연시키는데 그 목적이 있다. 이러한 경골 근위부 절골술은 1 9 5 8 년 J a c k - s o n에 의해 처음 소개되었으며9 ), 1979년 Fuji-sawa 등7 )은 술 후 기계적 축의 재정렬에 의한 관절 연골의 재생 및 관절 간격의 회복을 보고하였으 며 이후 몇몇 저자들에 의해서도 비슷한 결과가 보고
되었다1 , 1 3 , 1 7 ). 1 9 9 2년 Oden-bring 등1 5 )은 술 후 시행
한 관절경적 조직검사 결과 이러한 관절연골 재생은 주로 섬유 연골의 증식에 의하며, 정상 초자 연골 또 한 연골세포의 증식을 관찰할 수 있었다고 보고하였 다.
본 연구에서는 슬관절의 내측구획에 국한된 퇴행성 관절염에 대해 시행한 경골 근위부 절골술 후 관절 간격의 회복 여부 및 임상적 결과에 대해 알아보고자 하였다.
연구 대상 및 방법 1. 연구 대상
1 9 9 3년 1월부터 슬관절의 내측 구획에만 국한된 퇴행성 관절염에 대해 경골 근위부 절골술을 시행하 였던 환자 중 2년 이상 추시가 가능하였던 5 9명의 환자, 65 슬관절을 대상으로 하였다. 추시 기간은 평 균 3 6개월( 2 4개월~ 6 4개월)이었으며, 성별로는 남자
7예(10.8%), 여자 5 8예( 8 9 . 2 % )로 여자가 대부분을 차지하였다. 연령은 4 0세부터 7 7세까지 평균 5 8세였 으며, 50대와 6 0대가 5 6예( 8 6 . 2 % )로 대부분을 차 지하였다.
수술시 경골 절골술에 대한 고정방법으로는 angled blade plate가 4 1예, staple이 2 4예였다.
2. 연구 방법
술 전 및 술 후 3년 추시 방사선적 평가와 임상적 평가를 동시에 시행하였으며, 분석 및 변수들의 비교 는 S P S S (Statistical Package for Social Sci- ence) 통계 프로그램의 반복 측정 분산 분석을 사용 하였다.
1) 방사선적 평가
방사선 사진은 체중 부하 직립 전후 사진을 촬영하 였다. 그 방법으로 환자가 직립 자세로 선 상태에서 2m 전방의 일정한 거리에서 x -선 광선이 슬관절에 평행하게 조사되도록 하여 촬영하였다.
관절 간격의 측정 방법으로 먼저 대퇴골의 양과를 잇는 선과 양측 경골과를 잇는 선을 그은 후 대퇴과 의 가장 낮은 점에서 양측 경골과를 잇는 선에 직각 으로 선을 그어 그 거리를 측정하였다(Fig. 1).
대퇴-경골각은 B a u e r의 방법에 의해 대퇴골과 경 골의 해부학적 축이 이루는 각을 측정하였다2 ).
2) 임상적 평가
임상적 평가는 동통, 기능, 관절 운동 범위, 근력, 관절의 굴곡 변형 그리고 관절의 불안정성으로 구성 된 HSS(Hospital for Special Surgery) score8 )를 이용하였으며, 각각의 항목에 대해 평가하여 1 0 0점 만점을 기준으로 하였다.
결 과 1) 관절 간격
내측 관절 간격은 술전 평균 1.8 mm에서 술후 3 년 추시상 평균 2.9 mm로 회복되었으며( p < 0 . 0 5 ) , 외측 관절 간격은 술전 평균 4.6 mm에서 술 후 3 년 추시상 4.9 mm로 간격의 감소 없이 잘 유지되었 다(Fig. 2)(Table 1).
FIGURE 1.Measurement of Joint Space Distance The line parallel to the both femoral condyle and the sec- ond line parallel to the both tibial condyle are drawn. Then the perpendicular line from lowest point of the femoral condyle to tibial condylar line is drawn. The length of this perpendicular line is joint space distance.
2) 대퇴-경골각
대퇴-경골각은 술전 평균 6 . 3도 내반( 1도 내반- 1 1
도 내반)에서 술 후 3년 추시상 평균 7 . 3도 외반( 0 도-외반 1 5도)으로 교정되었다( p < 0 . 0 5 ) ( F i g . 3)(Table 2).
FIGURE 2. (A) Preoperative weight bearing radiograph of 62-years-old female showing narrow medial joint space about 0.3 mm.
(B) At 3-years after high tibial osteotomy, the medial joint space is widened about 3.4 mm.
Table 2. Femoro-Tibial Angle
Preoperative Postoperative 3 years
Varus 6.3° Valgus 7.3°
(varus 1°~ varus 11°) (valgus 0°~ valgus 15°) (p<0.05)
FIGURE 3. (A) Preoperative weight bearing radiograph of 42-years-old female showing varus 3°of femoro-tibial angle.
(B) At 3-years after high tibial osteotomy, the femoro-tibial angle is corrected to valgus 10°. Table 1. Joint Space Distance(average±SD)
Preoperative Postoperative 3 year
Medial (mm) 1.8±1.2 2.9±1.5*
Lateral (mm) 4.6±1.4 4.9±1.7
*medial p<0.05
3) HSS score
HSS score는 술 전 평균 6 9 . 1 ( 3 8 ~ 8 5 )점에서 술 후 3년 추시상 평균 9 5 . 0 ( 7 9 ~ 1 0 0 )으로 의의 있는 증가를 보였다(p<0.05) (Table 3).
4) 관절 간격의 변화에 따른 HSS score와 대퇴- 경골각의 비교
술 전에 비하여 술 후 관절 간격의 증가를 보였던 군(Group A; 48예)과 술 후 증가를 보이지 않았던 군(Group B; 17예)으로 나누어 각각의 군에 대한 HSS score 및 대퇴-경골각의 변화를 비교하였다.
관절 간격이 증가 또는 변화를 보이지 않는 경우에 있어 수술 술기나 적응증의 차이는 없었다.
먼저 HSS score에 있어 Group A의 경우 술 전 평균 6 9 . 7점에서 술 후 3년 추시상 평균 9 6 . 1점으로 회복되어 술 전 평균 6 6 . 3점에서 술 후 평균 8 9 . 2점 으로 회복되었던 Group B에 비해 더 좋은 결과를 보였다(p<0.05). 또한 대퇴-경골각에 있어서도 술
전 평균 6 . 5도 내반에서 술 후 평균 4 . 8도 외반으로 교정된 Group B에 비해 Group A의 경우 술 전 평 균 6 . 8도 내반에서 술 후 3년 추시상 평균 8 . 2도 외 반으로 교정되어(p<0.05) 술 후 관절 간격이 더 많 이 회복된 군에서 HSS score 및 대퇴-경골각이 더 많이 증가함을 알 수 있었다(Table 4).
5) 대퇴-경골각의 변화에 따른 HSS score 비교
술 후 대퇴-경골각의 교정 정도에 따른 H S S s c o r e를 비교하기 위해 술 후 대퇴-경골각이 외반 7 도 미만으로 교정된 군(Group I; 16예), 외반 7도
~ 1 0도로 교정된 군(Group II; 29예), 외반 1 0도 이상으로 교정된 군(Group III; 20예)으로 분류하였 으며, 각각의 군에 대해 술전 및 술 후 3년 추시 HSS score를 평가하였다.
술 전 평균 HSS score는 세 군에서 비슷한 결과 를 보였으나 술 후 3년 추시상 평균 8 7 . 9점을 보인 Group I에 비해 Group II에서는 9 8 . 5점으로 통계 학적으로 의의 있는 좋은 결과를 보였으며( p < 0 . 0 5 ) , Group III에서는 9 6 . 5점으로 Group II와 III 사이 에 통계학적 유의성은 없었다 (Table 5).
6) 대퇴-경골각의 변화에 따른 관절 간격의 비교 술 후 대퇴-경골각에 따른 3군에서 술 전 및 술 후
Table 5. HSS score according to the Femoro-Tibial Angle
Postoperative FTA* Preoperative(points) Postoperative 3 years(points)
Group I (16) 68.3 87.9
Group II (29) 69.9 98.5
Group III (20) 70.6 96.9
Group I : postoperative FTA < valgus 7° Group I and II, p<0.05
Group II : postoperative FTA = valgus 7°~10° Group II and III, p>0.05
Group III : postoperative FTA > valgus 10°
*FTA=femoro-tibial angle.
Table 4. HSS Score and Femoro-Tibial Angle according to the Change of Joint Space Distance
HSS score(points) Femoro-tibial angle
Joint Space Preoperative Postoperative Preoperative Postoperative
3 years 3 years
Group A(48) 69.7 96.1 varus 6.8° valgus 8.2°
Group B(17) 66.3 89.1 varus 6.5° valgus 4.8°
Group A : increased joint space distance postoperatively. (p<0.05)
Group B : unchanged joint space distance postoperatively.
Table 3. HSS score (points)
Preoperative Postoperative 3 years
69.1(38-85) 95.0(79-100)
(p<0.05)
3년 추시상 관절 간격의 변화를 관찰하였다. Group I의 경우 술 전 평균 1.9 mm에서 술 후 2.4 mm로 회복된 반면 Group II에서는 술 전 1.7 mm에서 술 후 2.9 mm로 Group III에서는 술 전 1.8 mm 에서 술 후 2.8 mm로 회복되어 Group I에 비해 통계학적으로 의의 있는 관절 간격의 회복을 보였으 나(p<0.05) Group II와 III 사이에 통계학적 유의성 은 없었다(Table 6).
7) 합병증
술 후 합병증은 1 9예( 2 9 . 2 % )에서 관찰되었으며, 이중 비골 절골부의 동통과 비골 절골부의 불유합이 각각 7예( 1 0 . 7 % )로 대부분을 차지하였으며, 그 외 일과성 비골 신경 마비가 4예(6.1%) 그리고 경골 절골부의 지연유합이 1예( 1 . 5 % )에서 관찰되었다.
고 찰
내반 변형이 동반된 슬관절의 퇴행성 관절염은 대 개 슬관절을 지나는 기계적 부하축( m e c h a n i c a l a x i s )이 내측 관절면을 지나게 되어 관절 내측에 치 우친 과도한 체중 부하에 의해 관절연골의 파괴가 심 해지고 이에 따라 슬관절의 중심에서 관절연골이 파 괴된 쪽으로 내반 변형이 증가되고 반대측인 외측 측 부 인대는 이완이 생기게 되며 이는 관절연골의 파괴 를 더욱 촉진시키는 악순환을 밟게 된다1 0 ). 이러한 병변의 악순환을 치료하기 위해 대퇴골과 경골이 이 루는 비정상적인 기계적 부하축을 재정렬 함으로서 과도한 부하를 받는 내측 관절면의 부하량을 감소시 켜 관절연골의 파괴를 예방하고 나아가 파괴된 관절 연골의 재생을 기대할 수 있게 된다.
1 9 7 9년 Fujisawa 등7 )은 슬관절의 퇴행성 관절염 에 대하여 경골 근위부 절골술로 슬관절을 지나는 기 계적 부하축을 재정렬 시킨 5 4명의 환자에서 술후
관절경으로 슬관절의 내측 관절면에서 파괴된 관절연 골이 새로운 관절 연골로 재생되어 관절 간격이 회복 됨을 확인하였으며, 술 후 교정 각도가 클수록 더 많 은 연골의 재생을 관찰하였다고 발표하였다.
본 연구에서는 관절 연골의 재생정도를 간접적으로 확인하기 위해 체중부하 방사선 사진을 촬영하여 관 절 간격을 측정하였다. 관절 간격은 관절 연골이 재 생되어 생기는 관절 연골의 두께를 반영하는 것이다.
정확한 관절 간격의 측정을 위해 x -선 광선이 항상 일정한 거리에서 슬관절의 관절선에 평행하게 조사되 도록 하였다. 정상적으로 내측과 외측 구획의 관절 간격은 0.4 mm~0.7 mm의 차이를 보인다1 6 ). 본 연구의 대상이 되었던 환자들에서는 경골 근위부 절 골술 전에 이보다 약 5 ~ 1 0배 더 큰 차이를 보여 내 측 구획의 연골의 파괴가 심함을 보여주고 있다. 내 측 구획에 국한된 퇴행성 슬관절염에서 경골 근위부 절골 술 후 관절 간격이 회복됨은 여러 저자들에 의 해 보고되었으며1 , 4 , 5 , 1 3 , 1 7 )
, 본 연구에서도 내측 관절 간격이 술전 평균 1.8 mm에서 술 후 2.9 mm로 의의 있는 증가를 보였다. 또한 술 후 대퇴-경골각이 7도 외반 이상으로 교정되었던 Group II와 I I I에서 7도 미만으로 교정되었던 Group I에 비해 관절 간 격이 의의 있게 회복됨을 알 수 있었다.
이러한 관절 연골의 재생에 대해 1 9 9 2년 O d e n- bring 등1 5 )은 관절경을 통한 조직학적 연구결과를 발표하였다. 그들은 경골 근위부 절골술을 시행하였 던 1 6명의 환자에서 술 후 2년째 관절경적 조직검사 를 시행하였는데, 그 결과 손상된 연골은 주로 섬유 연골에 의해 복구되었으며, 또한 정상 초자 연골에서 도 연골세포의 증식을 동반한 세포 밀도의 증가를 관 찰할 수 있었음을 보고하였다.
관절 연골의 재생 정도와 임상적 결과와의 관계에 대해서 몇몇 저자들은 연골의 재생이 많을수록 더 좋 은 임상적 호전을 보고하였으며6 , 7 , 1 1 , 1 3 ), 또 다른 저자 들은 둘 사이에 서로 상관관계가 없음을 보고하였다 Table 6. Joint Space Distance according to the Femoro-Tibial Angle
Postoperative FTA* Preoperative(mm) Postoperative 3 years(mm)
Group I (16) 1.9 2.4
Group II (29) 1.7 2.9
Group III (20) 1.8 2.8
Group I : postoperative FTA < valgus 7° Group I and II p<0.05
Group II : postoperative FTA = valgus 7°~10° Group II and III p>0.05
Group III : postoperative FTA > valgus 10°
*FTA=femoro-tibial angle.
3 , 1 5 )
. 본 연구에서는 관절 연골의 재생정도와 임상적 호전의 정도를 비교하기 위해 술 후 관절 간격이 증 가하였던 군과 관절 간격의 증가를 보이지 않았던 군 으로 나누어 각각의 군에 대한 술전 및 술 후 H S S s c o r e를 비교하였다. 그 결과 관절 간격의 증가를 보 였던 군에서 증가를 보이지 않았던 군에 비해 통계학 적으로 의의 있는 임상적 호전을 보여 관절 간격의 증가와 임상적 호전 사이에 상관 관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 술 후 대퇴-경골각에 따른 비교에서 도 술 후 대퇴-경골각이 7도 이상으로 교정된 군에서 더 많은 관절 간격의 회복과 함께 더 많은 H S S s c o r e의 증가를 보여 술 후 대퇴-경골각과 관절 간격 및 임상적 결과 사이에 연관 관계가 있음을 알 수 있 었다.
결 론
슬관절의 내측 구획에 국한된 퇴행성 관절염 환자 에 대해 시행한 경골 근위부 절골 술 후 3년 추시결 과 내측 구획의 관절 간격이 회복되었다. 또한 관절 간격의 회복의 정도와 임상적 호전의 정도 사이에 상 관 관계가 있고, 또한 술 후 대퇴-경골각과 관절 간 격의 회복 정도 및 임상적 호전 사이에 상관 관계가 있는 것으로 나타났다. 그러므로 수술시 7도 이상의 대퇴-경골각으로 과교정 하는 것이 좀더 나은 임상적 결과를 보일 수 있을 것으로 생각된다.
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─ Abstract ─
Restoration of Joint Space of the Knee After High Tibial Osteotomy
Eun-Kyoo Song, M.D., Jong-Yoon Seol, M.D., Kwang-Cheul Jeong, M.D. and Jin-Choi, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Chonnam National University Hospital,Kwangju, Korea
Purpose : The purpose of this study was to evaluate whether the medial joint space could be restored by HTO in osteoarthritic knee associated with varus deformity and to evaluate its clinical results.
Materials and Methods : HTO for medial gonarthrosis was performed in 65 knee joints of 59 patient.
The median follow-up period was 36 months. The femoro-tibial angle(FTA) and joint space distance of medial and lateral compartment of the knee was measured on the weight-bearing antero-posterior plain radiogram. And the clinical results were evaluated by HSS knee score composed of pain, function, range of motion, muscle strength, flexion deformity and instability.
Results : Medial joint space distance was restored to 2.9 mm in average at postoperative 3 years from 1.8 mm in average preoperatively. Also the lateral joint space distance was maintained without decrease.
FTA was corrected from varus 6.3 degree in average preoperatively to valgus 7.3 degree in average at three years postoperatively. HSS score was improved from 69.1 point in average preoperatively to 95 points in average at three years postoperatively. The group of increased joint space distance showed more improved HSS score and more corrected FTA than the unchanged group(p<0.05). When the change of HSS score was compared according to the postoperative FTA, the group, FTA was corrected 7 degree or more had more improved clinical results and more increased joint space distance(p<0.05). Complications were pain or tenderness on the fibular osteotomy site in seven knees, nonunion of fibular osteotomy in seven knee, transient peroneal paresis in four knees and delayed union of tibial osteotomy in one knee.
Conclusion : At three years follow up after HTO, there was restoration of joint space of the medial compartment of the knee. Also we found the fact that the joint space widening was correlated with clini- cal improvement. These results suggest that the correction angle of valgus 7 degree or more may have better clinical outcomes.
Key Words : Knee, High tibial osteotomy, Joint space
