경골 근위부 불유합의 치료 - 외고정기를 이용한 치료 -
황건성・성일훈・박준식
한양대학교 의과대학 정형외과학교실
<국문초록>
목 적：경골 근위부에 발생한 불유합 환자들에서 외고정기를 이용하여 치료한 경우들을 분석하여, 불 유합의 원인과 치료 방법에 따른 결과와 그 유용성을 평가 하고자 하였다.
대상 및 방법：1 9 9 1년 1 2월부터 2 0 0 0년 1 2월까지 경골 근위부 불유합으로 치료받은 1 0명의 환자를 대 상으로 수상 후 수술 횟수, 수술 방법 및 불유합의 원인 등을 분석하였고, Paley 등에 의한 골 결과와 기능적 결과 평가 방법을 적용하여 평가하였으며, 추시 기간은 평균 1 8 . 5개월이었다.
결 과：전례에서 골유합을 얻을 수 있었으며, 불유합의 원인은 감염 6예, 고정 실패 4예이었다. 골유 합은 평균 1 2 . 9개월에 얻었으며, 치료 중 발생한 합병증은 1 0예 중 8예에서 발생하였고, 핀 감염 7예, 통증 8예, 각 변형 2예, 관절 강직 2예 등이었다. 기능적 결과는 우수 1예, 양호 4예, 보통 3예 그리고 불량 2예이었다.
결 론：경골 근위부 불유합의 치료로 Ilizarov 등을 이용한 외고정술은 감염성 불유합이나, 골 결손을 동반한 환자의 치료에 있어서 골 단축술, 골 압박술, 골 연장술 및 골 이식술을 복합적으로 시행할 수 있고 조기 체중 부하를 시킬 수 있어 많은 합병증에도 불구하고 효과적인 치료법으로 사료된다.
색인단어：경골 근위부, 불유합, 외고정기 Vol.15, No.2, April, 2002
※통신저자 : 황 건 성
한양대학교 의과대학정형외과교실 Tel : 02-2290-8485, 8479
Fax : 02-2299-3774
E-mail : [email protected]
*본 논문의 요지는 2001년 대한정형외과학회 추계학술대회에서 구연되었음.
서 론
경골근위부골절은골간단부위의풍부한혈액공 급과활발한골재생력으로인해일반적으로우수한
골유합을 얻을 수 있는 것으로 알려져 있으나, 불유 합이 발생하면 금속판과 나사못의 고정이 곤란하여 적절한골유합을얻기가어렵고, 또한슬관절에관절 강직을초래하는등치료가어려운골절부위로알려
져 있다2 , 5 , 1 1 - 1 3 , 2 1 , 2 3 ). 경골 근위부 골간단 부위의 불유합 에대한치료시고정법으로 Ilizarov 등의다양한외고 정기나금속판과나사못및교합성골수내금속정등 의내고정술이이용되고 있으며5 , 8 , 1 1 - 1 3 ), 특히 장관골에 서단축변형 , 연부조직손상, 감염이있는 환자에서 I l i z a r o v를이용한 외고정술이많이사용되고있다. 이 에 저자들은 경골 근위부 골절 및 경골 근위 절골술 후불유합이발생한 1 0례에 대해외고정기를이용하 여 치료한 경우를 분석하여, 불유합의 원인과 치료 방법에 따른 치료 결과와 그 유용성을 분석 하고자 하였다.
연구 대상 및 방법
1 9 9 1년 1 2월부터 2 0 0 0년 1 2월까지 경골 근위부 불 유합으로 치료받았던 1 0명의 환자를 대상으로 하였 으며, 골절의 원인은 교통 사고 9예, 슬관절 퇴행성 관절염으로 근위 경골 절골술을 시행 받은 1예이었 다. 모든예에서외고정기를이용해서치료하였으며, 각각에 대하여 불유합의 원인, 수술 횟수, 수술 방법 등을분석하였고, 추시기간은평균 1 8 . 5개월이었다.
성별은 남자 6예, 여자 4예이었으며, 발생 연령은 2 7 세에서6 9세로평균 5 4세이었다.
개방성 골절은 4례로 모두 Gustilo-Anderson 제3형 으로 IIIA 2예, IIIB, IIIC는 각각 1예이었으며, 골절의 형태는AO 분류상 A2 2예, A3 1예, B2 1예, C2 3예그 리고 C3 2예로 7예가 분쇄상 골절이었고, 관절면을 포함한 분쇄골절은 6예이었다. 경골근위부골절 후 시행된 일차 치료는 2예 만이 본원에서 시행되었고 7예는타 병원에서 시행후본원에전원되었다. 시행 한일차치료로폐쇄성골절 5예는압박금속판및나 사를 이용하여 내고정술을 시행한 3예, Ilizarov를 이 용한외고정술을시행한 2예이었으며, 개방성골절 4 예는타병원에서나사못과핀을이용하여일시적으 로고정을시행후본원에전원되어 I l i z a r o v를시행한 1예, Ilizarov를이용한외고정술을시행한 2예, bilateral one-plane configuration 외고정기로 치료한 1예이었다.
그리고, 나머지 1예는타 병원에서 경골근위부절골 술 후 s t a p l e과 피질골 나사못을 이용하여 내고정을 시행한 환자로 절골 부위에 감염성 불유합 소견 보
여 본원에 전원 된 예이었다. 전례에서 불유합으로 판정되기 전에 시행한 수술 횟수는 1회에서 3회로 평균 2 . 1회이었으며, 불유합으로판정될때까지의기 간은 일차 수술후 6개월에서 1 3개월까지로 평균 7 . 3 개월이었다. 불유합의원인은감염 6예, 내고정 실패 4예이었으며, 감염성불유합환자중 심한연부조직 손상은4예에서동반되었다.
불유합의 치료로 Ilizarov 외고정기가 9예, 일측성 외고정기가 1예에서 사용되었으며, 불유합 수술 후 외고정기를이용한고정기간은 4개월에서2 0개월로 평균 9 . 1개월이었으며, 하지단축을보인 8예중사골 절제술 후 발생한 골 결손으로 인한 단축 길이는 평 균 4 c m (범위: 1～1 2 c m )이었으며, 그중 5예에서 경골 원위부에서피질골절골술을통한 골신연술과불유 합부위의단순압박술과골이식술이시행되었으며, 나머지 3예중 2예는단순압박술및골이식술을 , 1예 는 3 c m의골단축이있었으나환자가더이상의치료 를원하지않아구두를이용해하지부동을교정하였 다. 골 신연술은 기구 장착 후 7일에서 1 0일에 1회에 0.25 mm 씩 하루에 3회에 걸쳐 시행하였으며, 1-2주 간격으로방사선 검사와초음파검사를시행하여가 골 형성 여부를 확인하면서 골 연장을 시행하였다.
신연 기간은 3 0일에서 1 0 7일로 평균 6 0일, 신연길이 는 3 c m에서 1 0 c m으로 평균 5 . 9 c m이었다(Table 1). 골 단축을 보이지 않은 2예 중 1예에 대해서는 단순 압 박술과 골 이식술이 시행되었고, 나머지 1예에 대해 서는단순압박술만이시행되었다. 개방성골절환자 들의 피부 손상 크기는 최소 3×7 c m에서 최대 5×
1 0 c m이었으며, 각각 피부 이식술 및 근 피판술이 시 행되었다.
감염성 불유합 6예 중, 항생제 투여및 단순 골 소 파술로는 감염이 치유되지 않은 3예에서 항생제를 함유시킨 골 시멘트(gentamycin bead 2예, vancomycin bead 1예)를삽입하고, 부골 절제술은수술시육안적 소견, 단순방사선검사소견, 그리고골주사검사소 견을 고려하여 광범위하게 시행하였으며, 나머지 3 예는단순골소파술로치료되었다. 감염의원인균은 황색 포도상 구균 (Staphylococcus aureus) 2예 , MRSA(methicilline resistant Staphylococcus aureus) 2예이 었으며, 나머지2예는균이배양되지않았다.
추시관찰중방사선사진 상불유합부위와골 신
연부위에서 골유합이 진행되었고 임상적으로 통증 이 없으면 골유합으로 판단하여 외고정기를 제거하 였고모든 환자에서 적극적인 관절운동을시행하였 다.
결과의 판정은 슬관절과 족관절의 강직 정도, 골 유합 유무, 치료 기간, 하지 부동 여부, 골 연장 길이, 치유 지수(healing index)등을 조사하여, Paley 등1 7 )에 의한 평가 기준에 의해 골 결과(bone result)와 기능적 결과(functional result)에따라각각우수 (excellent), 양호 (good), 보통(fair), 불량( p o o r )으로평가하였다.
결 과
전례에서 최종적으로 골유합을 얻을수 있었으며, 골유합까지는평균 1 2 . 9개월(범위: 7～2 4개월)이소요
되었다. 그러나, 연부조직의 손상이 심하였던 4예는 평균 1 4 . 8개월(범위: 9～2 1개월)이었다. 감염성 불유 합환자 6명의골유합기간은평균 1 3 . 6개월로미감염 환자들의골유합 기간인 9 . 4개월에비교하여 상당히 지연되었으나, 통계적으로 유의한 차이는 없었다 (p=0.23). 골 결과는 우수 5예, 양호 3예, 보통 2예이었 으며, 기능적 결과는 우수 1예, 양호 4예, 보통 3예이 었고, 불량 2예는족관절강직 1예, 슬관절강직 2예이 었다.
수술 후 발생한 합병증은 8명의 환자에서 총 2 5개 가있었으며, 수술시에발생한신경 손상, 혈관 손상 은 없었다. 합병증 2 5예는 1도(problem), 2도( o b s t a c l e ) 그리고 3도( c o m p l i c a t i o n )로 분류하여1 8 , 1 9 ), 1도는 핀 주 위감염 7예, 통증 8예, 슬관절 구축 3예, 족관절구축 1예, 각 변형 2예이었고, 2도는 첨족 변형 1예, 3도는 관절강직으로기능적불량을보인 2예이었다. 핀 주 Table 1. Data from preoperative and follow up evaluation
Cases Sex/Age Type of Initial No. Infection Duration of external Time from Fx Length of Bone defect after Radiologic Time required Healing Index Fx.* treatment of prior apparatus application to treatment initial shortening dead bone lengthening lengthening (Mos./cm)
operation (Mos.) (Mos.) (cm) resection(cm) amount(cm) (days)
1 F/51 Closed C/R & E/F 2 - 6 27 1 3.5 - - -
(Ilizarov)
2 F/69 Closed O/R & I/F 1 - 4 11 1 1 - - -
(plate, screws)
3 M/58 Open IIIA C/R & E/F 1 + 11 18 4 6 8 50 1.4
(bilateral E/F)
4 M/55 Closed C/R & E/F 3 + 13 26 2 4 4 45 3.25
(Ilizarov)
5 M/68 Closed High tibial 1 + 4 10 - 1 - - -
osteotomy
6 M/27 Open IIIA C/R & E/F 1 + 20 21 3 6 4.5 68 4.7
(Ilizarov)
7 F/59 Open IIIC O/R & I/F 3 + 5 29 1 2 3 30 1.6
(screw, pins)
8 M/49 Open IIIB C/R & E/F 2 + 16 26 12 13 10 107 1.6
(Ilizarov)
9 F/39 Closed O/R & I/F 1 - 6 42 - - - - -
(plate, screw)
10 M/65 Closed O/R & I/F 2 - 6 14 - 1 - - -
(plate, screw)
* Gustilo-Anderson type, No: Number, Mos: Months, Fx: Fracture, C/R: Close reduction O/R: Open reduction, E/F: External fixation, I/F: Internal fixation
위감염 7예는전례에서항생제투여와 핀주위의철 저한 소독과 일부 핀 교환으로 해결되었고, 가장 흔 한 문제점인 통증은 특히 골 연장술시와 체중 부하 시 심하였으며 대부분 비소염성 진통제로 해결되었 고, 슬관절과 족관절의 구축을 보인 4예는 지속적인 물리 치료로 호전되었으며, 각 변형을 보인 2예는 I l i z a r o v의재교정으로해결되었으며, 첨족변형을보 인 1예는 AO 분류상심한분쇄골절을보인 C 2인예 로감염성불유합으로장기간의고정을시행후발생 하였으며, 아킬레스건연장술과지속적인물리치료 로 호전을 보였으나 , 이 환자의 슬관절 강직은 b r i s e m e n t와 지속적인 물리 치료가 시행되었지만 해 결되지 않고 3도 합병증이 되었으며, 개방성 골절 IIIC 환자는 수상 당시 심한 연부 조직 손상과 역시 감염성불유합으로인한 장시간고정으로족관절강 직과슬관절 강직이발생했으며, 아킬레스건연장술 과 b r i s e m e n t이 시행되었으나 뚜렷하게 호전되지 않 아 3도합병증으로남게되었다.
수상후치료종료시까지의기간은 1 0개월에서4 2 개월로평균 2 2 . 4개월, 수술 횟수는1회에서 5회로평 균 3회이었다. 골 연장을 시행한 5예에서 치유 지수 는 평균 2 . 5개월/ c m (범위: 1 . 4～4개월/ c m )이었으며, 최 종적으로 1cm 이상의 골 단축을 보인 예는 8예로 평 균 1.5cm 이었다.
증 례
5 8세 남자로 교통 사고에 의해 좌측 경골 근위부 AO 분류상 C3, Gustilo-Anderson IIIA 형의 개방성 골 절이 발생하여 타 병원에서 bilateral one-plane configuration 외고정기를 장착하고(Fig. 1A) 본원으로 전원되었으나, 지속적으로 농이 배출되어 술후 1개 월에 외고정기 제거 후 I l i z a r o v로 교체 후 약 5 cm의 사골절제술, 비골근위부절골술및결손부위에 G M b e a d를삽입하였다(Fig. 1B). 술후 7일에경골 원위부 절골술시행하고술후 3주 째부터 0.75mm/day 씩 골 연장술및압박술시행후 술후 1개월에감염조절되 어 GM bead 제거하였다. 그러나, 술후 6개월에 골절 부위의감염성불유합소견보여(Fig.1C) Ilizarov를재 장착후사골절제술및골이식술을 시행후(Fig. 1D)
술후 6개월에 골유합으로 판단되어 외고정기 제거 하였다(Fig. 1E).
고 찰
교통사고와산업재해가증가하면서이에의한고 에너지손상으로흔히발생하는장관골의골절중경 골의 골절은 그 해부학적 특징상 분쇄 골절, 개방성 골절로인한연부조직의손상으로혈류공급이불량 하여 특히 불유합의 발생 빈도가 상당히 높으나3 , 4 , 2 2 ), 경골 근위 골간단부는 골간부의 피질골과 비교해서 골유합이잘되는해부학적특징으로 인해불유합의 발생은 비교적 드문 것으로 보고되고있다5 ). 그러나, 불유합이 발생하면 장시간의 고정으로 인접 관절이 강직되고, 불유합부위에굴절력이증가되어골유합 이더욱어려운것으로보고되고있다2 , 5 , 1 1 - 1 3 , 2 1 , 2 3 ). 일반적 으로 불유합의 원인은 감염이 가장 흔하고, 개방성 골절로 인한 연부 조직 손상, 심한 분쇄 골절로 인한 골결손, 일차수술시부정확한정복및불안정한고 정등으로알려져있다1 0 ). 본연구에서는불유합의원 인으로감염이 6예이었으며, 그중 4예는개방성골절 로 인하여 감염이 발생한 예이었고, 광범위한 분쇄 골절로 심한 골손실이 동반된 예가 7예로 일차 치료 시관절주위의작은골편을고정하기가어려워불유 합이발생되었다.
경골 근위부불유합의치료에대해서다양한 치료 방법이사용되어져왔는데, Carpenter 등5 )은경골근위 부나원위부의골간단부에발생한 1 6명의불유합환 자를 대상으로고정 각 칼날판(fixed angle blade plate) 을이용한내고정술과자가골이식술을통하여 1 4명 의 환자에서 골유합을 얻었음을 보고하였으며 , McLaren 등1 3 )은 경골의 골 간단부의 불유합환자 3명 에대해서골수내교합성금속정 (locked intramedullary n a i l )을 이용한 치료 후 골유합을 얻었음을 보고하였 다. 그러나, Carpenter5 )나 McLaren 1 3 )은관절면의침범 정도, 분쇄정도, 골절선의 관절 면으로부터의 거리, 골결손정도 , 연부조직손상정도등을정확하게기 술하지않았고일차적으로감염을먼저조절후수술 을 시행하였으며, 활동성 감염이 있거나 심한 분쇄 골절이나관절면과근접된부위의불유합 환자들에
게는적용하기가어렵다고사료된다.
그러므로 동반된 다발성 손상, 연부 조직 결손, 골 결손, 활동성 감염이 동반된 장관 골 불유합 환자의 치료에 있어서 I l i z a r o v를 이용한외고정술은분쇄골 절로 인한 심한 골 결손이나 감염성 불유합 후 광범 위한 부골 절제술 후 발생한 5cm 이상의 골 결손도
골 연장술을 시행하여 하지 부동을 해결할 수 있으 며, 연부 조직 손상이 동반된 경우에도 연부 조직까 지도 이동시켜, 골과 연부 조직을 동시에 치유할 수 있는 매우 유용한 방법으로 보고되고 있다5 , 6 , 9 , 1 4 , 1 6 , 1 7 , 2 3 ). 본 연구에서는 9예에서 다른 치료 방법으로는 근위 부의 작은 골편을 고정하기가 어렵다고 판단되어 Fig 1. A 58-year-old man involved in a passenger traffic accident suffered a grade IIIA proximal tibial fracture.
A
D E
B C
(A) The anteroposterior radiograph after application of bilateral one-plane external fixator.
(B) Anteroposterior radiograph shows application of Ilizarov, curettage, proximal
fibulectomy and insertion of PMMA mixed with gentamycin after 1 month later after initial operation.
(C) Anteroposterior radiograph shows lengthening of 8cm, but nonunion at postoperative 6 months.
(D) Anteroposterior radiograph at postoperative 2 months shows reapplication of Ilizarov, dead bone resection and bone graft.
(E) Anteroposterior radiograph at 14 months after removal of Ilizarov shows complete union.
Ilizarov 외고정기를이용하였으며, 5예에서 근위부의 단축술후경골원위부에서피질골절골술을통해골 연장술을시행하였는데, 경골원위부는빈약한 연부 조직으로 인해 혈액 공급이 적어 골 재형성이 느릴 것으로 판단되어 0.75 mm/일 씩 골연장을 시행하였 으며 가골 형성이 관찰되지 않으면, 압박과 신연을 반복하여 골유합과 골 연장을 얻을 수 있었다. 또한 Ilizarov 외고정기는 각변형의 교정이가능하며조기 체중 부하를 시킬 수 있어서 골다공증 발생 빈도를 낮추고, 조기에슬관절과족관절의관절운동을시킬 수있어관절강직을줄일 수있으며, 조기보행이가 능하여자신의직업으로조기에복귀할수있는장점 이있다고보고되고있다1 5 , 1 6 , 2 0 , 2 1 ).
특히 감염성 불유합은 감염원이 완전히 제거되지 않으면 골유합이 진행되지 않고2 0 ), 변형과 반복되는 사골절제술로인한골결손 , 하지부동, 주변조직의 동반 손상 등을 초래하는 것으로 보고되고 있다1 , 7 , 2 0 ). 본 저자들은 감염성 불유합 6예에 대하여 단축술 및 반복적인 광범위한 골소파술과 항생제가 함유된 골 시멘트삽입술등을이용해감염을조절한후단축된 하지에대해서경골원위부의골연장술을통해서하 지단축을해결하였으며, 불유합부위의골유합의촉 진을위해비골절골술을통해압박을가하고골이식 술을시행하였다.
Ilizarov 외고정기를이용한골연장술을시행시가 장 흔한 합병증은 통증이며, 이외에 근육 구축, 관절 이완, 축변형, 신경손상, 혈관손상, 조기골경화 , 골 경화 지연, 핀 주위의 감염, 재 골절, 관절 강직 등이 발생될 수있으며, 핀 주위감염은 환자에게 무균 소 독의중요성을교육하여줄일수있을것으로판단된
다. 본연구에서는 4예에서핀주위의염증및해리가 발생하였는데 대부분 슬관절 근접 부위의 강선에서 발생하였으며, 이는조기슬관절의관절운동과조기 보행으로인해 근위부의강선이다른부위의강선보 다먼저이완이발생한것으로사료되며이의해결을 위해 수술 중 강선 삽입 시 피질골의 괴사를 최대한 줄이기 위해 낮은 속도로 d r i l l i n g하거나 망치를 이용 하여강선을삽입하였으며, 해리가발생된핀은다른 부위에삽입하여고정력을얻었으나, 반복적인핀의 해리와핀주위의감염으로환자가상당한불편함을 호소하였다. 불량의 결과를 보인 2예는 슬관절과 족 관절강직이발생한예인데 감염성불유합으로장시 간의 고정과 술 후 재활 치료의 부족으로 발생된 것 으로사료되며, 이러한관절강직을예방하기위해서 는 감염의 조기 치료와 연부 조직 손상 부위에 대한 조기피부및연부조직이식술 , 핀삽입시관절이최 대 운동을얻을수있도록하며 , 조기보행및강력한 재활 치료를 통해 해결할 수 있었을 것으로 사료된 다. 총 1 0예중 8예에서발생한 2 5개의합병증은관절 강직을 제외하고는 결과에 심각한 영향을 끼치지는 않았지만 치료 과정 중 환자에게 큰 불편을 주었으 며, Ilizarov 외고정기장착시이러한합병증의빈도를 줄이기위해최대한의노력을 해야할것으로사료된 다.
결 론
경골근위부불유합의치료로내고정장치및외고 정장치를이용한치료법이다양하게제시되어왔지 만, 특히 수상당시심한분쇄골절로인한골결손으 로 인해 하지 단축이나 변형이 동반된 경우, 개방성 골절로 인한 연부 조직 손상이심한경우, 감염성 불 유합이 발생된환자에있어서 I l i z a r o v를 이용한외고 정술은골단축술, 골압박술, 골연장술및골이식술 을 시행할수있고조기체중부하를시킬수있어이 러한문제점들을해결할수있는효과적인치료법으 로판단된다.
Table 2.Complication
Complication Number of patients
Grade 1 pain 8
pin site infection 7 knee joint contracture 3 ankle joint contracture 1 angular deformity 2
Grade 2 equinus deformity 1
Grade 3 ankle joint stiffness 1 knee joint stiffness 2
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Treatment of nonunion of proximal tibia - Treatment using external fixator -
Kuhn-Sung Whang, M.D., Il-Hoon Sung, M.D., Jun-Sic Park, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Hanyang University Hospital, Seoul, Korea
Purpose: To evaluate causes, treatment methods, outcomes and usefulness of external fixator after we have treated patients with proximal tibial nonunion successfully using external fixator.
Materials and Methods: We treated the 10 patients with proximal tibial nonunion between December, 1991 and December, 2000. Mean follow-up period was 18.5 months. We analyzed numbers of operations, operative methods and causes of nonunion, and rated bony and functional results according to Paley’s classification.
R e s u l t s : The causes of nonunion were infection in 6 cases, insecure fixation in 4 cases. Bony union was achieved in all 10 cases. The mean time of union was 12.9 months. Complications were developed in 8 cases. Pin site infection occurred in 7 cases, pain in 8 cases, joint stiffness in 2 cases, angular deformity in 2 cases.
Functional results were excellent in one, good in four, fair in three, poor in two.
C o n c l u s i o n s : We concluded that external fixation method using external fixator such as Ilizarov in treating nonunion of proximal tibia was very useful because of offering advantages of bony shortening and compression, bony lengthening, bone grafting and early weight bearing in patient with infected nonunion and bone defect with many complications
Key words: Proximal tibia, Nonunion, External fixator
Address reprint requests to Kuhn-Sung Whang M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Hanyang University Hospital, 17 Haengdang-dong, Seongdong-Gu, Seoul, 133-792, Korea Tel : +82-2-2290-8485, 8479 Fax :+82-2-2299-3774
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Abstract
