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통신저자：김 유 진
서울특별시 송파구 가락본동 58 국립경찰병원 정형외과
Tel：02-3400-1243ㆍFax：02-449-2129 E-mail：kyj1009@hanmir.com
Address reprint requests to：You-Jin Kim, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, National Police Hospital, 58, Garakbon-dong, Songpa-gu, Seoul 138-708, Korea
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슬관절 전치환술 후 인공삽입물 주위 골절의 역행성 골수강 내 금속정 고정술: 대퇴 삽입물의 과상부 금속정에 대한 적합성
유문집ㆍ김유진*ㆍ이진원
단국대학교 의과대학 정형외과학교실, 국립경찰병원 정형외과*
목 적: 역행성 골수강 내 금속정 고정술은 슬관절 전치환술 후 발생하는 과상부 골절의 치료법의 하나로 이용되나, 모든 슬관절 전치환
술에서 가능한 것은 아니다. 이에 저자들은 인공 슬관절 삽입물에 대하여 역행성 골수강 내 금속정 삽입의 적합성에 대한 연구를 시행하 였다.
대상 및 방법: 현재 많이 시행되고 있는 5종의 인공 슬관절의 대퇴골 시험 삽입물과 모사골을 이용하여 역행성 골수강 내 금속정 삽입 가능 여부와 슬관절 삽입물의 과간 절흔의 너비를 조사하였다.
결 과: 후방 십자 인대 보존형 (CR)의 인공 슬관절의 경우 대퇴삽입물의 과간 절흔의 너비는 역행성 골수강 내 금속정이 삽입되기에
충분한 너비를 가지고 있었으나, 대퇴 과간 절흔의 위치로 인하여 삽입이 불가능한 경우가 있었다. 후방 십자 인대 대치형 (PS) 역시 대퇴 과간 절흔의 너비가 좁아 삽입이 불가능한 경우도 있었으나 대퇴 삽입물의 과간 절흔의 위치가 삽입에 더 중요한 요소로 작용하였다.
결 론: 인공 삽입물 주위 골절의 치료에 있어 역행성 골수강 내 금속정을 이용한 치료에 있어 인공 슬관절술 후 슬관절 삽입물의 대퇴 과간 절흔의 위치로 인하여 삽입이 불가능한 경우가 많았다.
색인 단어: 슬관절 전치환술, 인공 삽입물 주위 골절, 역행성 골수강 내 금속정
Retrograde Nailing for Supracondylar Fracture after Total Knee Replacement:
The Compatibility of Femoral Implant with Supracondylar Nail
Moon-Jib Yoo, M.D., You-Jin Kim, M.D.*, Jin-Won Lee, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Dankook University College of Medicine, Cheonan, Department of Orthopaedic Surgery, National Police Hospital*, Seoul, Korea
Purpose: Retrograde intrameullary nail is one of the treatment of periprosthetic supracondylar femoral fracture after total knee replacement (TKR), but all TKRs will not permit to insert a supracondylar nail. Therefore, we have investigated the compatibility of the TKRs with supracondylar nail.
Materials and Methods: Using trial femoral component of the 5 used TKRs in Korea and saw bone model, we checked their compatibility and measured the dimensions of the intercondylar notches in both cruciate retaining (CR) and posterior stabilized (PS) type.
Results: Although most CR prostheses had an intercondylar notch large enough to accept a supracondylar nail, in some case, this was not possible due to the notch being situated too far posteriorly. The position of the intercondylar notch is also important factor in the PS prostheses.
Conclusion: The notch position, rather than the notch size, was the most important factor in determining nail compatibility with femoral stem.
Key Words: Total knee replacement, Periprosthetic fracture, Retrograde intrameullary nail
Fig. 1. Anteroposterior (A) and lateral (B) view of the photograph shows the nail's compatibility with femoral component in saw bone model.
서 론
슬관절 전치환술 후 동측에 발생한 대퇴골 과상부 골절 은 1981년 Hirsh 등12)에 의해 처음 발표되었다. 최근에는 슬관절 전치환술을 받은 동측의 대퇴골 과상부 골절에 대 한 빈도는 0.3%에서 2.5%까지 보고되나, 고령의 환자에서 시행한 경우나 술 후 활동성이 높은 경우에 증가하는 경향 을 보이고 있다21).
일반적으로 대퇴골 원위부 골절의 치료 원칙은 견고한 내고정과 조기 운동으로 슬관절의 강직 장애를 예방하는 것이며 견고한 내고정을 위한 여러 방법이 사용되고 있다.
그러나 골절이 발생하는 연령이 비교적 고령이고 골간단부 의 골절이며 분쇄상을 동반하는 경우가 흔하기 때문에 관 혈적 정복 및 금속판 고정술을 하여도 조기에 관절 운동을 하기가 곤란하여 관절 강직을 초래하는 경우가 흔하다15,22). 슬관절 전치환술 후 발생한 과상부 골절은 이러한 대퇴골 원위부 골절의 치료 원칙과 특성 이외에도 삽입물 또는 골 시멘트 때문에 내고정할 골의 길이나 양이 충분치 않아 인 공 관절의 기능을 유지하면서 골절을 치료하기에는 어려움 이 많은 것으로 되어 있다5).
역행성 골수강 내 금속정은 대퇴골 과상부 골절에서 1991년 처음 사용되었으며11), 슬관절 전치환술을 받은 환 자에서의 사용은 1994년 처음 보고된 바 있다13,16). 역행성 골수강 내 금속정 삽입술은 인공 관절 삽입물 주위 골절에 서 적절한 안정성을 제공하고, 연부 조직의 박리와 수술시 간을 최소화할 수 있다는 여러 장점이 있으나19), 모든 슬 관절 전치환술들에서 역행성 골수강 내 금속정을 사용하기 에 충분한 대퇴 과간 절흔의 너비나 위치를 가지고 있지는 않다. 그러므로, 술 전 계획을 세울 시 어떤 종류의 인공 관절 삽입물이 쓰였는지 뿐만 아니라, 역행성 골수강 내
금속정의 사용이 가능한지의 여부를 아는 것이 필요하다.
이에 본 저자들은 국내에서 많이 사용되고 있는 5종의 인 공 슬관절 기구의 역행성 골수강 내 금속정에 대한 적합성 여부를 조사하였다.
대상 및 방법
국내에서 많이 사용되고 있는 5종의 인공 슬관절(LCSⓇ, PFCⓇ, Natural-Knee IIⓇ, ScorpioⓇ, NexGenⓇ)에 대하여 각각의 인공 슬관절의 대퇴골 삽입물 과간 절흔의 정확한 너비를 조사하였다. 그리고 역행성 골수강 금속정의 삽입 여부는 인공 삽입물의 과간 절흔의 너비 뿐만 아니라 과간 절흔의 전후방 위치 역시 중요한 요소이기 때문에 저자들 은 각 인공 슬관절의 대퇴골 시험 삽입물과 모사골을 이용 하여 역행성 골수강 금속정 (Retrograde nail, ZimmerⓇ, USA)의 삽입 가능 여부도 조사하였다 (Fig. 1).
결 과
5개 인공 슬관절의 후방 십자 인대 보존형 (CR) 모두에 서 대퇴 과간 절흔의 너비는 12 mm 이상으로 역행성 골 수강 내 금속정의 삽입이 가능한 정도였으나, 3개의 인공 슬관절 (Natural-Knee IIⓇ, NexgenⓇ, LCSⓇ)에서 대퇴 과간 절흔의 위치가 후방에 위치하여 모사골과 시험 삽입물을 통한 실험에서 실제 삽입이 불가능하였다 (Fig. 2). 후방 십자 인대 대치형 (PS)의 경우 NexGenⓇ에서는 대퇴 과간 절흔 위치가 CR형태와 같이 뒤쪽에 위치하여 삽입이 불가 능하였고, PFCⓇ에서는 대퇴 과간 절흔의 너비가 좁아 삽 입이 불가능하였다. LCSⓇ의 대퇴골 삽입물은 후방 십자 인대 유무에 관계없이 동일한 형태를 사용하나 closed box
Fig. 2. The femoral component is not compatible with the nail, despite the notch being large enough, as it is situated too posteriorly.
Table 1. The intercondylar notch dimensions of the 5 TKRA and their compatibility with supracondylar nails
Model Size Diameter (mm) Compatibility
Natural-Knee IIⓇ CR 00-3 18.7 No
Natrual-Knee IIⓇ PS 00-3 18.1 Yes NexgenⓇCR B, C, D, E, F 18.55 No
NexgenⓇPS B, C, D, E, F 18.3 No
LCSⓇCR Small+-Large+ 15.7∼21.9 No
LCSⓇPS N/A* N/A* N/A*
PFC sigmaⓇCR 2∼6 17.4 Yes
PFC sigmaⓇPS 2∼6 11.94×12.97 No
ScorpioⓇCR 3∼13 17∼23 Yes
ScorpioⓇPS 3∼13 17∼23 Yes
*N/A: Not available.
형태를 가지고 있지 않아 CR형태로 분류하였다 (Table 1).
고 찰
인공 삽입물 주위 골절은 고령의 골다공증 여성의 저에 너지 낙상 손상에 의한 경우가 일반적으나, 다른 위험 요 소로는 스테로이드 사용, 류마토이드 관절염, 신경학적 병 변21) 그리고 수술 중 전방 대퇴 톱니 자국 (anterior fe- moral notching)12) 등이 있다. 특히 전방 대퇴 톱니 자국 에 있는 약한 과상부의 뼈에 응력이 몰리게 되어 골절을 증가시키는 요인이 된다고 한다. 그러나 Ritter 등18)은 180예 의 전방 대퇴 톱니 자국이 있는 경우에서 오직 1예에서만 과상부 골절이 생겼으며 전방 대퇴 톱니 자국은 결코 슬관 절 전치환술 후 과상부 골절의 위험 인자가 아니라고 하였 다.
슬관절 전치환술 후의 과상부 골절의 분류는 modified Neer 분류가 일반적으로 사용되는데 type I은 관절외, 비 전위성 골절로서 전위는 5 mm 이내, 각형성은 어떤 평면 에서도 5도 이내인 경우이고, type II는 관절외 골절로 type I 이상의 전위가 있는 경우이며 type III는 심하게 분 쇄된 골절이다.
슬관절 전치환술 후 발생한 인공 삽입물 주위 골절의 치 료는 보존적 치료20), 관혈적 정복술 및 내고정술, 외고정술17), 재치환술14)과 골수강 내 금속정 고정술 등으로 나눌 수 있 으며 내고정에 사용되는 금속판으로는 buttress plate10), blade plate, condylar screw plate6)와 최근 사용이 증가하 고 있는 LISS plate1) 등이 있다. Chen 등4)은 12편의 눈문 에서 195예의 슬관절 전치환술 후 동측에 발생한 대퇴골
과상부 골절의 치료 결과를 비교하여 Neer 분류상 type II, III의 전위 골절의 경우에는 보존적 방법과 수술적 치료 방 법이 효과적인 골절의 치료에 있어 큰 차이가 없다고 하였 다. 치료의 결과는 술 후 대퇴골의 기계적 축의 보전 및 안정성과 밀접한 관계가 있으며, 골절의 전위, 대퇴 과간부 로의 골절의 연장, 심한 분쇄 골절 등이 예후에 나쁜 영향 을 미치는 것으로 알려져 있다3). DiGioia와 Rubash7)에 의 하면 치료 후 허용할 수 있는 정렬은 평행 이동은 1.5 mm 이하이고, 각형성은 5도에서 10도 이하, 단축은 1 cm 이하이고 회전은 10도 이하여야 한다고 하였다. 만일 이 범위를 벗어나게 되면 인공 슬관절의 수명에 영향을 미치 게 된다고 하였다.
비수술적 치료는 비침습적이고 감염이 적은 장점을 가지 며 주로 비전위성 골절에서 초기 치료로 널리 사용되나, 단점으로는 비교적 높은 부정 유합 뿐만 아니라 장기간 고 정 및 지연된 슬관절 굴곡 운동으로 인한 슬관절 기능 소 실의 문제점 등이 있으며 특히 고령의 환자에서는 장기간 의 침상 안정으로 인한 합병증이 생길 가능성이 높다8). 금 속판을 이용한 관혈적 정복술과 내고정은 비교적 젊은 환 자에서는 조기 슬관절 운동을 가능하게 함으로써 기능 회 복이 빠르며, 해부학적 재건과 견고한 고정을 얻을 수 있 다는 장점은 인정되나 대퇴과에는 대퇴 삽입물과 골 시멘 트가 가깝게 인접해 있고 내고정할 뼈의 길이나 양이 충분 하지 않아 사용에 제한이 많은 편이다. 그러므로 충분한 골량을 가진 비교적 분쇄 및 전위가 적은 골절에서 좋은 적응이 된다. 이외에도 Backstein 등2)은 대퇴과간 절흔의 20 mm 이내의 원위부 골절인 경우에 역행성 골수강 내 금속정의 사용 시 교합 나사의 충분한 고정이 이루어지지 않아 금속정의 사용보다는 골절 원위부에 여러 위치에서 금속 나사의 삽입이 가능한 fixed angle device인 locking
plate의 사용에 더 많은 장점이 있다고 하였다. Figgie 등8) 과 Zehntner와 Ganz23)은 금속판을 이용한 관혈적 정복과 내고정으로 치료한 10예를 비교하여 약 80%에서 골절 정 렬의 소실을 경험했다고 보고하였다.
수술적 치료의 또 다른 방법인 역행성 골수강 내 금속정 고정술의 경우에는 Rolston 등19)과 McLaren 등16)이 좋은 결과를 보고한 바 있으나, 장기 추시가 부족한 편이었다.
그러나 최근 Gliatis 등9)은 10예의 추시 관찰 (평균 34.5개 월) 보고에서 9예가 우수의 결과를 보인다고 보고한 바 있 다.
역행성 골수강 내 금속정 고정술은 골막의 박리가 적고 수술 시간이 짧으며 골절 부위로의 도달이 용이하고 해부 학적인 정렬을 이룰 수 있어 인공 관절 재치환술로의 전환 이 용이하며 단단한 고정을 얻음으로써 조기 관절 운동이 가능한 장점 등이 있어 주로 분쇄상의 골절에 권장된다19). 그러나 대퇴 과간 사이에 삽입하기 때문에 과간 절흔 너비 (intercondylar notch width)가 적어도 11 또는 12 mm 이 상이어야 금속정을 삽입할 수 있다는 단점이 있다. 이러한 이유로 인공 슬관절 후 과상부 골절에서 역행성 골수강 내 금속정을 사용하기 위해서는 삽입된 치환물이 금속정의 삽 입에 적합한지 여부에 대해 아는 것이 중요하다. 이에 본 저자들은 국내에서 많이 사용되고 있는 5종의 인공 슬관절 의 대퇴 삽입물의 과간 절흔의 너비를 조사하였으며, 이 외에도 과간 절흔의 위치 역시 삽입의 중요한 요소가 된다 고 판단하여 모사골과 대퇴골 시험 삽입물을 이용하여 역 행성 골수강 내 금속정의 삽입이 가능한지를 판단하였다.
CR형태의 인공 슬관절의 경우 과간 절흔의 너비는 금속 정이 충분히 삽입될 수 있을 만큼 넓었으나 LCSⓇ, Natu- ral-Knee IIⓇ, NexGenⓇ의 경우 과간 절흔의 위치가 뒤쪽 에 위치하여 금속정이 삽입될 수 없었다. PS형태의 경우에 는 NexGenⓇ에서 대퇴 과간 절흔 위치가 CR형태와 같이 뒤쪽에 위치하여 삽입이 불가능하였고, PFCⓇ에서는 금속정 의 삽입 시 대퇴 과간 절흔의 너비가 너무 좁아 실제 수술 에서 삽입이 불가능할 것으로 생각되었다.
본 연구 결과 저자들은 5개의 인공 슬관절에서 CR과 PS 형태의 여부에 따라 역행성 골수강 내 금속정 삽입의 가능 여부를 결정할 수 없음을 알 수 있었으며, 대퇴 과간 절흔 의 너비 뿐 아니라 위치도 역행성 골수강 내 금속정 삽입 의 중요한 결정 요인이 된다는 것을 알 수 있었다. 그리 고, 본 연구가 ZimmerⓇ nail을 이용하였으나, 대퇴 과간 절흔의 길이보다 위치가 금속정의 적합성을 결정하는 데 더욱 중요한 요소일 것으로 생각하여 다른 금속정에도 일 반화할 수 있을 것이라 생각한다.
본 연구에서 모사골과 시험 대퇴 삽입물을 사용하였기에 다소간의 오차가 있을 수 있을 것으로 생각하나, 본 연구
에서 사용된 5종의 인공 슬관절 삽입물 주위 골절의 치료 에 있어 본 연구 결과가 치료를 계획하고 수행하는 데에 참고 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.
결 론
슬관절 전치환술 후 발생한 인공 삽입물 주위 골절의 치 료에서 있어 역행성 골수강 내 금속정을 이용한 치료는 제 한적일 것으로 생각하였으며, 이는 인공 슬관절의 CR과 PS 형태와 대퇴 과간 절흔의 너비보다는 대퇴 과간 절흔의 위 치가 중요한 요소라는 것을 확인할 수 있었다.
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