교합성 골수강내 금속정 내고정후 발생한 대퇴 간부 골절 불유합의 금속판 보강술
김기수・김주오・정현균・정병오
광주 기독병원 정형외과
= Abstract =
Plate augmentation for the nonunion of femur shaft fractures after interlocking intramedullary nail fixation
Ki-Soo Kim, M.D., Ju-O Kim, M.D., Hyun-Guyn Jung, M.D., Byoung-Oh Jung, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Kwangju Christian Hospital
Ten patients with nonunions of femoral shaft fractures were treated with plate augmentations and bone grafts. The patients sustained comminuted femoral shaft fractures and were fixed with interlocking intramedullary nails. Eight of the ten patients were inserted by closed technique and two were open. We followed the patients and waited for average 11.6 months, and during that periods, six of the ten patients received several procedures to facilitate union. But nails alone could not provide enough stability for the fracture unions. We exposed the nonunion sites, left the nails in situ, and applied additional plates with bone grafts. All nonunions were vascular and hypermobile, which could be corrected after plate applications. The patients were followed for at least 1 year(average 2.7 years), and all achieved radiologic solid unions after 7.7 months(average). No complications were noted.
We believe that we can apply additional plates without removing previously inserted Vol.12, No.1, January, 1999
※통신저자 : 김주오
광주광역시남구양림동 264 (503-040) 광주기독병원정형외과
Tel : (062) 650 - 5064 Fax : (062) 650 - 5060
*본논문의요지는 1 9 9 7년 2 3차추계골절학회에서구연되었음.
서 론
대퇴 간부 골절 환자에서 K u n t s c h e r2 0 )금속정을 폐쇄적으로 삽입하여 우수한 치료 결과를 보고한
이래2 , 3 )금속정의폐쇄적삽입술이보급되었으며, 교
합나사못의 삽입에의한 교합 금속정으로 개량된후 치료결과는 한층향상되었다4 , 8 , 9 , 1 2 , 1 3 ). 이러한우수한 결과는 교합정 금속정을 간부의 단순 골절 이외에, 분절 골절과 분쇄 골절, 일부의 개방성 골절까지 적 용하도록하고있고이경우또한만족할만한결과가 보고되고 있다5 , 6 , 1 7 , 2 4 , 2 6 ). 교합성 금속정은 대퇴 간부 골절의 불유합수술에서도 추천되고 있다1 8 , 1 9 , 2 2 ). 대 퇴간부골절에서폐쇄적방법에의한교합성금속정 고정은기존의술식에비해우수한술식임을 여러저 자들이보고하고있으나, 일부의 시술례에서는합병 증도발생하며1 , 1 1 ), 이합병증중의 하나인지연유합 또는 불유합이 발생하면 역동화(dynamization), 확공 후금속정교환, 골이식등의방법으로골유합을시 도하여여러저자들이성공을보고하고있다.
그러나생역학적으로골수정은 휨, 또는 축방향의 외력에는 우수한저항을보이나, 회전력에의저항은 약하며교합나사못에의해회전력에의저항을보강 한다하여도금속판및나사못고정에비해절대적인 초기고정능력및회전력에대한저항은떨어진다고 할 수 있다. 골유합의 장애는 골절단의 부적절한 간 격과신연, 계속적인 과도한운동, 외상및 수술에의 한골막및 주위 조직의 손상과 순환장애, 감염 등의 복합요인에의해발생하므로장관골에불유합이발 생시는 이와 같은 원인을 해결해 주어야 한다. 저자 는교합성금속정사용후발생한불유합중가장중요 한인자가골절단의계속적인과도한운동으로판단 되는 경우 기존의 방법인 확공후 재삽입, 역동화 등 으로는 골절 단의 고정에 한계가 있다고 생각하여, 기왕삽입된금속정에 추가로금속판을병합사용하 는 경우 골 유합을 위한 골절단의 고정을 완벽히 시 행할 수 있다 생각하였다. 또 골절단의 노출에 수반
되는혈행장애는주의깊은연부조직의 조작으로 최 소화할수있다생각하였다.
재료 및 방법
교합성 골수강내 금속정으로 내고정후 불유합이 발생한 대퇴골간부골절환자중골수정을제거하지 아니한상태에서금속판고정및골이식을시행하였 던 1 0명의환자를대상으로시술결과와합병증에대 하여후향적분석을시행하였다. 1993년 1 0월이후1 0 명의환자에대해이와같은술식으로수술을시행하 였고 최소 1년이상 평균 3 2 . 3개월(범위 12 - 60개월) 추시하였다. 수술대상은교합성금속정으로시술하 였던대퇴골간부불유합환자중골절단의지속적인 불안정성이 불유합의 가장 중요한 인자로 추정되는 환자로, 이와같은불안정성이확공후금속정의교체 등의 술식으로는 개선하기가 어렵다 판단되는 경우 로 하였다. 시술하였던 1 0명 모두 남자로 수상 당시 평균연령 3 7 . 4세(범위 18 - 61세)였다. 대퇴골의분쇄 형태는 Winquist-Hansen 1형 1례, 2형 4례, 3형 4례, 4형 1례였으며, 10례중 4례가개방성골절이었다. 불유합 이있었던환자들의최초시술은본병원과타병원에 서 수상후 평균 4 . 5일(범위 1일 - 9일)에 정복과 확공 후 교합성 금속정을 이용한 내고정으로 시행하였는 데 2례를제외한 8례에서폐쇄적 방법으로 시술하였 다. 추시과정중 6명의 환자에서 총 8건의 역동화, 골 이식, 확공후 금속정 교체와 같은 골유합 촉진을 위 한 수술이 있었으나 성공하지 못하였다. 최초 수술 시행후평균 1 1 . 6개월(범위 8 -15 개월)경과후최종수 술 즉 금속판 부가고정 및 골 이식술을 시행하였다.
대퇴골간부의불유합부위를 후외방으로도달한 후 AO 금속판을이용골절상하단의한쪽또는양쪽피 질을나사못으로고정하고골절부위에 장골에서 채 취한자가골이식을병행하였다. 시술당시전례에서 금속판고정전골절단의움직임을볼수있었으나고 intramedullary nails for the hypermobile femoral shaft nonunions.
Key Words : Femur, Shaft, Nonunion, Plate, Interlocking nail
Table 1. Patients’data of the femur nonunion and the result of the plate augmentation and bone graft.
No Age Sex Winquist-Hansen Injury type Additional Interval(Mos†) Consolidation Radiologic
Classficaiton procedures between 1st after final union
and final Op. Op.‡(Mos) (Mos)
1 21 M III Open I Dynamization, B/G 15 5 11
2 46 M II Closed 15 2 5
3 18 M III Open II Nail exchange 10 2 8
4 40 M IV Closed 12 4 9
5 21 M II Closed Dynamization 8 3 5
6 45 M II Open I Dynamization 11 4 9
7 36 M III Closed 12 2 9
8 29 M I Closed 13 3 9
9 57 M III Open I Dynamization, B/G 10 3 5
10 61 M II Closed B/G* 10 3 8
B/G* : Bone Graft, Mos†: Months, Op.‡: Operation
Fig 1-A-Left.Eighteen years old male patient with type II open femur shaft fracture(Case No. 3).
Fig 1-A-Right.Closed reduction and internal fixation with interlocking I-M nail.
Fig 1-B-Left.6 months after CRIF, the nail was exchanged to larger one after reaming.
Fig 1-B-Right.10 months after nail exchange, there was still motion and gap in the fracture ends.
Fig 1-C-left.Plate augmentation and bone graft Fig 1-C-Right.8 months after plate fixation, the
fracture healed.
A
C
B
정후에는움직임이없어지는것을확인하였다. 수술 후외부고정없이바로슬관절운동및목발을이용한 부분 체중 부하를 허용하였으며, 완전 체중 부하는 시술 2개월 내지 5개월 사이에시행하였는데이식골 의유합이 순조롭게 진행하고 골절부의압통과통증 이없어진임상적골유합후허용하였다. 추시시는골 유합의 여부, 내고정물 및 주위 골의 변화, 슬관절의 운동 범위를 주로 관찰하였으며 방사선적 골유합의 판단은가골이연결되고골절선의많은부분이폐쇄 되는시점으로하였다.
결 과
추시결과는Table 1과같다. 금속판부가고정및골 이식시행후특별한합병증없이 1 0례전례에서골유
합을 얻을 수 있었다(Fig 1,2). 임상적 골유합에 평균 3 . 1개월(범위 2 - 5개월), 방사선학적 골유합에 평균 7 . 7개월(범위 5 - 11개월)이 소요되었다. 최종추시상 1 0례모두수술전에비해슬관절의운동범위감소는 없었으나, 동측 슬관절의 슬개골 및 경골극 골절을 동반한 1례(증례 2 )에서는 9 0도 미만의 굴곡 범위를 보였다. 최종수술전소견상, 불유합의 형태가 1례의 비후( h y p e r t r o p h i c )형및 9례의 과소영양( o l i g o t r o p h i c )형 이어서골절부의불안정성이 가장중요한인자로 생 각되었다. 저자들은이환자들에불유합을가져온인 자들에대해분석하였다. 10례모두에서금속정삽입 에도 불구하고 골절단의 지속적인 움직임의 소견이 관찰되었다. 이와는 별도로 6례는 개방성 골절 또는 관혈적 정복의 시행으로 연부조직의 손상이 심하였 었다 생각되며, 부분적 골 소실 3례, 골절부의 심한 분쇄 3례, 골수강이 넓어 내고정이 부실한 경우 2례
Fig 2-A-Left.Fifty seven years old male patient with type I open femur shaft fracture(Case No. 9).
Fig 2-A-Right. Closed reduction and internal fixation with interlocking I-M nail.
Fig 2-B-Left. 1.5 months after CRIF, wiring and bone graft was performed.
Fig 2-B-Right.5 months after the bone graft, dynamization of the nail was performed.
Fig 2-C-left.3.5 months after dynamization, there was no evidence of union in the fracture ends.
Fig 2-C-Right.Plate augmentation and bone graft Fig 2-D.6 months after plate fixation, the fracture healed.
A
C D
B
등이다른인자로생각되었다. 방사선사진상내고정 물의병합사용에의한주위골의합병증은관찰되지 않았다.
고 찰
골절이 잘유합되기위해서는골절단 사이에간격 이최소화되고, 상대적으로견고한고정과치유에충 분한 영양과혈액이공급되어야하는데불유합이발 생한장관골에서도이원칙은그대로적용된다. 폐쇄 적으로사용한금속정은금속판에비해 골절단의혈 행상태를 양호하게 보존할 수 있는 장점이 있으나, 골절단의초기고정력은금속판에비해떨어진다할 수 있다. 이와 같은 고정력의 저하는 골절부에 회전 외력이가해질경우가장심하며이와같은회전외력 은교합나사못을병합사용함으로크게개선시킬수 있다. 나사못을 반드시 2개를 사용할 필요는 없다는 보고도 있다1 4 ). Kyle등2 1 )의 실험에 의하면 나사못을 병합 사용함으로 금속정의 회전 저항을 4배 증가시 킬수있다하였고 , Bankston등1 0 )은 1 0배정도까지증 가한다 하였다. 그러나 이와 같이 나사못에 의해 회 전 저항을 증가시킨다 하여도 J o h n s o n등1 6 )의 실험결 과에의하면교합금속정의회전강도는정상대퇴골 의 3 %에 불과하므로, 정상 대퇴골의 5 5 - 7 0 %에 달하 는휨강도와비교하면금속정은상대적으로 회전변 형에는 약하다 할 수있을 것이다. 또 이 실험들에서 살펴보면대퇴골에금속정을삽입한경우 1 0 - 1 5도이 내의 회전운동은골절부에서별다른저항이 없이일 어났던 것을 알 수 있어 금속정에 의한 골절부의 절 대적인 고정능력 특히 회전력에대한 고정력은 제한 이있다는것을짐작할수있다 .
금속판사용이골절단의초기 고정에는유리할수 있으나골절부를노출해야하는문제가따른다. 장관 골의불유합수술시골절부를박리하고조작할경우, 골절단의혈류공급은나쁜영향을받는다. 특히금속 정의삽입상태에서금속판을적용하는경우골절단 에 재앙에 가까울 정도의 혈류 장애가 있지 않을까 하여주의깊게관찰하였으나 특별한이상을발견할 수는없었다. Cole1 3 )의실험에의하면확공또는비확 공성금속정의삽입후피질골의표면쪽, 피질골의골
수쪽, 그리고피질골의모든부분의혈액 공급은 2주 이내에복원된다하므로충분한시술간격을두고수 술시행시는큰문제를일으키지는않으리라생각하 였다. 또 본시술에서는기왕의정복 및 금속정이 삽 입된상태에서수술을시행하므로골이식부위와금 속판의적용 부위만골막을박리하게되므로불필요 한연부조직 손상을 최소화할 수 있어혈류 감소에 의한부작용은임상적으로큰문제가되지않는다고 판단하였다. Johnson1 5 )처럼 대퇴골 불유합에서 금속 정을 제거후 금속판을 삽입한 시술례도 있고, 다른 경우를보면금속정을제거하지않은삽입상태에서 제한적으로골절단에시술을하여도골유합에큰지 장은 없다. Wu2 5 )는 상완골에서 금속정을 사용할 때 우려되는 골절 단의 움직임을 최소화 하기 위해 s t a p l e을병합사용하여아무런문제점이없이우수한 결과를 보고하였고 이등7 )도 교합성 금속정 시술후 발생한대퇴불유합 환자에서골이식과함께회전운 동 억제를 위한 p o l l e r나사못 고정으로 좋은 결과를 보고하였다.
골수정삽입상태에서금속판을병합고정하는것 은 불필요한 중복 고정일 수 있지 않나 하는 우려가 있을수있다. 그러나저자들이시술하였던대퇴골의 불유합례들은 모두 과다혈관성( h y p e r v a s c u l a r )형으로 골절단의과잉운동이가장중요한인자이므로이인 자의 해결을 위해서는 견고한 내고정이 긴요하였다 생각한다. 저자들이시술시골절부를노출시켰을당 시 모든례에서 골절부에서 심한 불안정성을 관찰하 였으며이와같은불안정성은교합성 골수정단독으 로는해결이곤란하였으므로, 재삽입과같은 방법과 골 이식만으로는 상당례에서 불유합이 다시 발생하 지 않았을까 우려된다. 저자들은 골절 부위에 여러 종류의 금속이 있을 때 나타날 수 있는 전해차등에 의한골의미란또는용해를우려하여방사선사진을 검토하였으나특별한이상은발견할수없었다.
결 론
교합성골수정시술후발생한대퇴골절불유합환 자 1 0명에게 금속판 보강 및 골 이식을 시행하고 평 균 3 2 . 3개월관찰하여다음과같은결론을얻었다.
1. 1 0례 모두 합병증 없이 골유합 성공하였으며 임 상적 골유합에는 3 . 1개월, 방사선학적 골유합에 는 7 . 7개월소요되었다.
2. 금속정과 금속판병합 사용에 따른 특별한합병 증은 관찰되지 않았으며, 금속정의 삽입후 골절 단에 지속적인 움직임으로 불유합이 발생하면, 최초 수술후 충분한 시간이 경과하였으므로 금 속정을 제거하지 않은 상태로도 금속판을 병합 하여 사용함으로 골절단의 견고한 고정을 얻을 수있고,이를통하여확실한골유합, 조기관절운 동과체중부하가가능할수있으리라생각된다.
R E F E R E N C E S
1) 김경철, 최재열, 김준식, 제영수: Interlocking nail 을 이용한대퇴골 간부골절 치료의 합병증에대 한 임상적 고찰. 대한정형외과학회지, 29:592- 596, 1994.
2) 김학현, 최창욱, 김연일, 장사상, 주재욱: 장관 골 간부 골절의 폐쇄성 골수강내 금속정 고정술의 임상경험. 대한정형외과학회지, 17:1171-1179, 1 9 8 2 .
3) 노약우, 이동선, 이광원: 대퇴골 간부 골절의 폐 쇄적 골수강내 고정술 . 대한정형외과학회지 , 21:646-650. 1986.
4) 유명철, 이용걸, 안진환, 안재성, 김봉건: 맛물림 나사못 고정을 이용한 대퇴골 골절의 골수강내 고정. 대한정형외과학회지, 23:1529-1540, 1988.
5) 윤승호, 이광진, 황득수, 변기용, 양준영: 대퇴골 간부 분쇄 골절의 폐쇄적, 부분개방적, 완전개방 적 골수강내 고정의 임상적 연구. 대한정형외과 학회지, 28:1684-1689, 1993.
6) 이동철, 조진철, 안종철: 대퇴골 간부 분쇄 골절 에서 골수강내 금속정을 이용한 치료, 대한정형 외과학회지, 30:686-693, 1995.
7) 이수찬, 이범구, 문도현, 고진홍, 김영규, 박홍기, 정준모, 장영훈, 송민호: 교합성 골수강내 금속 정으로 치료한대퇴골 원위1/3 간부 골절에서발 생한 지연유합 및 불유합, 대한정형외과학회초 록집, 84, 1998.
8 )최창욱, 김연일, 김정열: 대퇴부 간부 골절의 폐 쇄적 및 개방적 골수강 고정술의 비교. 대한정 형외과학회지, 19:136, 1984.
9) Acker JH, Murphy C and D ’Ambrosia R : Treatment of fractures of the femur with Grosse- Kempf rod. O r t h o p a e d i c s, 8:1393-1401, 1985.
10) Bankston AB, Keating DA and Simon FD : The biomechanical evaluation of intramedullary nails in distal femoral shaft fractures. Clin Orthop, 276:277- 282, 1992.
11) Bucholz RW, Ross SE, and Lawrence KL : Fatigue fracture of the interlocking nail in the treatment of fractures of the distal part of femoral s h a f t . J Bone Joint Surg, 69-A:1391-1399, 1987.
12) Clawnson DK, Smith RF and Hansen ST : Closed intramedullary nailing of femur, J Bone Joint Surg, 53-A, 1971
13) Cole JD : The vascular response of bone to internal fixation. In Browner BD ed. The science and practice of intramedullary nailing. 2nd ed. Williams and Wilkins, 1996.
14) Hajek PD, Bicknell HR JR, and Bronson WE : The use of one compared with two distal screws in the treatment of femoral shaft fractures with interlocking intramedullary nailing. A clinical and biomechanical analysis. J Bone Joint Surg, 75- A:519-525, 1993.
15) Johnson EE : Custom titanum plating for failed nonunion or delayed internal fixation of femoral fractures. Clin Orthop, 234:195-203, 1988.
16) Johnson KD, Tencer AF and Blumenthal S : Biomechanical performance of locked intra- medullary nailing systems in comminuted femoral shaft fractures. Clin Orthop, 206:151-161, 1986.
17) Kempf I, Grosse A and Beck G : Closed locked intramedullary nailing. Its application to comminuted fractures of the femur. J Bone Joint S u r g, 67-A:709-720, 1985.
18) Kempf I, Grosse A and Rigaut P : The treatment of noninfected pseudoarthrosis of the femur and tibia with locked intramedullary nailing. Clin Orthop,
212:142-154, 1986.
19) Klemm KW : Treatment of infected pseudoarthrosis of the femur and tibia with an interlocking nail. C l i n O r t h o p, 212:174-181, 1986.
20) Kuntscher G : Intramedullary surgical technique, and its place in orthopaedic surgery. J Bone Joint S u r g, 47-A:809-818, 1965.
21) Kyle RF, Schaffhausen JM and Bechtold JE : Biomechanical characteristics of interlocking femoral nails in the treatment of complex femoral fractures. Clin Orthop, 267:169-173, 1991.
22) McLauren AC and Blokker CP : Locked intramedullary fixation for metaphyseal malunion and nonunion. Clin Orthop, 265:253-260, 1991.
23) Winquist RA, Hansen ST JR and Clawson DK :
Closed intramedullary nailing of femoral fractures.
A report of five hundred and twenty cases. J Bone Joint Surg, 66-A:529-539, 1984.
24) Wiss DA, Brien WW and Stetson WB : Interlocking nailing for treatment of segmental fractures of the femur. J Bone Joint Surg, 72-A:724- 728, 1990.
25) Wu CC : Humeral shaft nonunion treated by a Seidel interlocking nail with a supplementary staple.
Clin Orthop, 326:203-208, 1996.
26) Zuckerman JD, Veith RG and Johnson KD : Treatment of unstable femoral shaft fractures with closed interlocking intramedullary nailing. J of Orthopaedic Trauma, 1:209-218, 1987.
