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목 적: 골시멘트를 대퇴골두 내로 주입하여 보강한 후 압박고나사를 내고정하는 방법으로 치험한 대퇴골 전자간부 불안 정 골절의 임상적 및 방사선적 결과 분석을 시행하였다.
대상 및 방법: 1996년 5월부터 2002년 5월까지 골시멘트 보강 압박고나사 내고정 방법으로 치료하고 1년 이상 추시 가능 하였던 전자간부 불안정 골절 30예를 대상으로 하였고, 평균 연령은 74.8세(51-89세), 추시 기간은 평균 16.8개월(12-36 개월)이었다. 방사선적으로 골다공증의 정도, 내고정 후 경간각, 압박고나사의 골두 내 위치, 완전 유합시 압박고나사의 활강 정도(Doppelt’s method)와 하지길이의 단축, 골시멘트의 충진 정도, 방사선적 유합 시기 등을 평가하였고, 임상적 으로는 보행 능력의 변화(Koval의 분류)를 평가하였다.
결 과: 방사선적으로, 골절은 평균 7.6° 외반위 정복되었고 내반위로 정복된 예는 없었으며, 압박고나사의 골두 내 위치는 후하방 13예, 중앙 8예 등의 순으로 많았고, 골유합 시기는 평균 16.3주였다. 추시 기간 동안 총 30예 중 10° 이상 내반 변 형이 5예, 15 mm 이상 압박고나사 활강이 7예, 지연유합이 2예였으나, 골두천공이나 금속고정 실패는 없었고, 최종적으 로는 모두 만족스런 골유합을 얻을 수 있었다. 임상적으로도 Koval에 의한 보행 능력 평가상, 대부분의 예에서 만족할 만 한 결과를 얻었다.
결 론: 골시멘트 보강 압박고나사 내고정 방법은 대퇴골 전자간부 불안정 골절의 수술적 치료 후 발생 가능한 골두 천공, 정복 소실 등을 줄이고, 수술 후 조기 거동을 가능하게 하여 오랜 침상 가료로 인한 합병증을 감소시킬 수 있는 좋은 방법 이라고 사료된다.
색인 단어: 대퇴골 전자간부 불안정 골절, 골시멘트 보강 압박고나사
Purpose: The aim of this study was to evaluate the clinical and radiological results of a PMMA augment- ed compression hip screw for the management of unstable intertrochanteric fractures of the femur in senile patients.
Materials and Methods: From May 1996 to May 2002, 30 patients (mean age 74.8 years, ranging from 51 to 89) with an unstable intertrochanteric fracture of the femur, were treated with a PMMA augmented compression hip screw. The average follow-up period was 16.8 months (12 to 36). Radiologically, the degrees of osteoporosis, the neck-shaft angle after the reduction, the position of lag screw in the femoral head, the degrees of sliding of the lag screw and the shortening of the limb when union had been achieved, Department of Orthopedic Surgery, St. Mary’s Hospital, Medical College, The Catholic University of Korea, Seoul, Korea
Soon-Yong Kwon, M.D., Do-Hyun Chung, M.D., Kyung-Jin Rhee, M.D., Young-Kyun Woo, M.D., and Yong-Sik Kim, M.D.
Treatment of an Unstable Intertrochanteric Fracture of The Femur Using a PMMA Augmented Compression Hip Screw
668
대퇴골 전자간부 불안정 골절에 대한 골시멘트 보강 압박고나사의 내고정 치료
권순용ㆍ정도현ㆍ이경진ㆍ우영균ㆍ김용식
가톨릭대학교 의과대학 성모병원 정형외과학교실
668 668 통신저자 : 김 용 식
서울시 영등포구 여의도동 62
가톨릭대학교 의과대학 성모병원 정형외과학교실 TEL: 02-3779-1192∙FAX: 02-783-0252 E-mail: [email protected]
*본 논문의 요지는 2004 보건 복지부(바이오생체조직장기개발센터 No.
0405-BO01-0204-0006) 연구 과제의 연구비로 이루어졌음.
Address reprint requests to Yong-Sik Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, St. Mary’s Hospital, The Catholic University of Korea, 62 Yeouido-dong, Yeongdeungpo-gu, Seoul 150-713, Korea
Tel: +82.2-3779-1192, Fax: +82.2-783-0252 E-mail: [email protected]
최근 평균 수명의 연장과 노년층의 활동 증가로 골다 공증이 있는 노년층의 대퇴골 전자간 골절의 발생 빈도 가 증가하고 있으며, 장기간의 고정과 침상 안정으로 인 한 전신적 합병증을 줄이기 위해 가능한 한 조기 수술 및 조기 보행을 실시하는 것을 원칙으로, 정확한 해부학적 정복 및 견고한 내고정을 위한 여러 가지 기구들이 고안 되어 왔다. 그 중 특히 골절 부위의 압박력을 얻어 골절 부위의 골유합을 촉진시킬 수 있는 압박 고나사를 이용 하는 방법이 선호되고 있고 이는 다양한 생역학적 장점 이 있는데, 골두 내로 나사의 삽입을 보다 깊이 하여 견 고한 고정을 가능하게 하고, 내고정 후 골절부가 단축함 에 따라 점진적으로 압박이 됨으로써 내고정 기구에 가 해지는 momentum arm의 감소로 기구의 하중 부하 능력을 증가시키는 것으로 알려져 있다6). 그러나, 이러 한 장점에도 불구하고 골다공증이 있는 불안정 골절 시 에 골절면의 후내측 피질골의 분쇄가 심하여 골절 부위 의 안정성 소실에 따른 과도한 압박고나사의 활강은 가 압나사못의 골두 천공과 금속 나사못의 고정 소실 등을 유발하게 되어4,17) 불유합, 하지 단축으로 인한 동통 등 의 증상이 나타날 수 있다.
이에 저자들은 고령에서의 대퇴골 전자간부 불안정 골 절에 대하여 골절부의 안정성을 향상시키기 위해 골시멘 트를 대퇴골두 내로 주입하여 보강한 후 압박고나사의 내고정으로 치료한 예들의 임상적 및 방사선적 결과 분 석을 보고하고자 하였다.
대상 및 방법
1996년 5월부터 2002년 5월까지 본원 정형외과에 대퇴골 전자간부 골절로 내원하여 골시멘트 보강 압박고 나사 내고정 방법을 이용하여 치료하고 1년 이상 추시가
가능하였던 39예 중 Evans 분류법상 불안정 골절이었 던 30예를 대상으로 하였다. 남자가 11명(37%), 여자가 19명(63%)으로 여자가 많았으며 연령 분포는 51세에서 89세로 평균 74.8세였고, 추시 기간은 최소 12개월에서 36개월까지로 평균 16.8개월이었다. 골조송증의 정도는 Singh’s index grade에서 총 30예 중 28예에서 grade III 이하의 등급을 보여 93.3%에서 골다공증이 있는 것 으로 판단하였다.
수술 방법은 영상 증폭 장치를 이용하여 골절 수술대 에서 앙와위로 해부학적 정복 및 골절부의 외반위 정복을 시도하였으며, 135° 압박고나사를 이용하여 고정하였다.
모든 예에서 골시멘트 보강 압박고나사 내고정을 시행하 였고, 골시멘트의 골두 내 삽입은 lag screw 삽입을 위 한 확공 후에, curette을 이용한 추가의 골소실을 초래 하지 않고, 영상 증폭 장치하에서, 골시멘트의 dough stage에서 Harris cement gun을 이용하여 주입한 후, lag screw를 삽입하는 방법을 사용하였다.
골다공증의 정도를 초진 당시 외상을 입지 않은 정상 측 대퇴골 근위부의 전후면 방사선 사진에서 Singh index 를 사용하여 평가하였고, 수술 후 및 추시 단순 방사선 검사에서 골절의 정복 상태, 내고정 후 경간각(내반위, 외반위), 압박고나사의 골두 내 위치, 골절 유합시 압박 고나사의 활강 정도와 방사선적 하지 길이의 단축, 골시 멘트의 충진 정도 등을 관찰하였는데, 압박고나사의 골 두 내 위치는 Davis 등과 같이 전후방 방사선 사진에서 상방, 중심, 하방으로, 측방 사진에서 전방, 중심, 후방 으로 각각 대퇴 골두를 3등분하여 표시하였고, 압박고 나사의 활강 정도는 압박고나사의 길이 변화를 비교함으 로써 측정하는 Doppelt의 방법을 이용하여 15 mm 이 상 활강된 경우를 과도한 활강으로 정의하였다. 고정 실 the extent of the insertion of the PMMA cement, and the timing of bone union were analyzed. In addition, the changes in the ambulatory capacity were evaluated by the functional class of Koval.
Results: Radiologically, 5 cases of a varus deformity over 10°and 7 cases of lag screw sliding more than 15 mm were found in the 30 cases. However, there was no cutting out of the screw in femoral head nor was there fixation failure of the plate. In addition, union was finally achieved in all cases, although there were two cases of a delayed union. Clinically, satisfactory results were obtained in most of the cases according to the functional class of Koval.
Conclusion: For senile patients with an unstable intertrochanteric fracture of the femur, PMMA aug- mented compression hip screw appears to be one of the more useful methods allowing the early ambu- lation and reducing the number of complications by the long immobilization.
Key Words: Unstable intertrochanteric fracture, PMMA augmented compression hip screw.
패는 10° 이상의 내반 변형, 압박고나사의 골두 천공, 압 박고나사의 과도한 활강으로 고관절부의 동통 및 하지 단축으로 인한 증상이 있는 경우, 금속판의 고정 소실, 골절부의 불유합 등으로 정의하였다. 임상적으로 수술 시간, 수술 후 출혈량, 합병증 등에 대하여 각각 조사하 였고, 수술 후 기능 평가를 위해 Koval에 의한 분류를 이용하여 수상 전과 수술 후 최소 12개월 이상 경과한 상태의 보행 능력의 변화를 비교하여 평가하였다.
모든 환자에서 수술 후 즉시 의자차(Wheel-chair)를 이용한 거동을 허용하였고, 수술 후 48시간 후부터 보행 기를 이용한 체중 부하(tolerable weight bearing)를 허용하였다.
결 과
압박고나사의 골두 내 위치는 후하방 13예, 중앙 8예, 중후방 4예, 중하방 3예였으며, 중전방 및 상방에 위치 한 경우는 각 1예로 후하방과 중앙이 가장 많았다(Fig. 1).
지연 유합 2예를 제외한 28예에서 만족스런 골절유합을 보였으며(Fig. 2) 방사선적 골유합 시기는 평균 16.3주 였다.
골절의 완전 유합후 방사선적 하지 길이의 단축(수술 직후와 최종 추시 시의 단순 방사선 사진상 양측 좌골 결 절을 이은 평행선과 금속판의 하단까지의 거리의 변화로 측정)은 평균 6.8 mm였는데, 3예에서 15 mm 이상의 단축을 보였으나, 그 중 2예가 지연 유합이 동반되었던 경우였다. 압박고나사의 활강 정도는 평균 7.4 mm였는 데, 골두 내 시멘트 보강 위치에 따른 활강 정도는 압박
고나사 나사산 주위에만 보강된 10예의 경우 평균 8.5 mm, 경부까지 보강된 18예의 경우 평균 7.0 mm였고, 골절부까지 삽입된 2예에서의 활강은 없어서, 시멘트 충진 정도에 따른 압박고나사의 활강 정도는 나사산 주 위에만 충진된 경우에서 가장 많이 나타났지만 통계학적 인 의미는 없었다(p>0.05)(Table 1). 15 mm 이상의 압박고나사 활강이 7예에서 발생하였는데, 그 중 2예가 지연 유합된 경우였으나 전신 상태 불량 등으로 재수술 없이 경과 관찰만을 시행하였고, 다른 5예는 모두 만족 스러운 골유합 소견을 보였으며(Fig. 3), 지연 유합을 보였던 2예도 결국 유합되었다.
골절의 정복은 정상측 경간각(평균 133.2°±3.5)과 비 교하여 평균 7.6° 외반위 정복(평균 140.8°±4.2)되었 고 내반위로 정복된 예는 없었다. 경간각의 변화는 수술 직후와 최종 추시의 비교에서, 내반 변형이 14예(46.7%), 외반 변형이 1예(3.3%)였으며, 내반 변형된 14예에 대 한 평균이 8.6°, 외반 변형된 1예는 5°였다. 내반 변형이
A, area around screw only; B, area including femoral neck +A; C, area including fracture site +B.
Extent of insertion of bone cement
A B C Total
Mean amount of 8.5 mm (10) 7.0 mm (18) - (2) 7.4 mm (30) sliding of lag screw
(No. of cases)
Table 1.The degree of sliding of lag screw according to the extent of insertion of bone cement
Fig. 1.The position of lag screw relative to femoral head.
superior
1
1 8 4
3 13
inferior
anterior posterior
Fig. 2.Anteroposterior radiograph of sixty nine year old female patient show (A) unstable intertrochanteric fracture, (B) postop- erative state with insertion of cement and (C) complete union state 14 months later.
A B C
일어난 14예 중 5예에서 10° 이상 최대 17°의 경간각의 변화가 있었으나, 골절의 정복 시 외반위로 정복되었기
때문에 최종 추시 시 정상 측과 비교해서는 평균 1.4° 외 반위가 된 것이었고, 지연유합이 동반되었던 1예(하지단 축 35 mm)를 제외한 나머지 4예에서는 고관절 동통이 나 증상을 유발할 정도의 하지 단축(4예의 평균 6.2 mm) 은 없었다.
고정 실패로서, 압박고나사의 골두천공이나 금속판의 고정 소실은 없었고, 수치상 10° 이상의 내반 변형이 5 예, 15 mm 이상의 압박고나사 활강이 7예, 지연 유합 이 2예였으나, 임상적으로는 지연 유합이 동반되었던, 내반 변형 중 1예와 과도한 압박고나사 활강 중 2예만을 실패로 판단하였다.
평균 수술 시간은 77분으로 고식적인 압박고나사 내 고정 시와 비교하여 약 10분 정도 더 소요되었고 수술 후 평균 출혈량은 204 mL였다. 수술 후 합병증으로 1 예에서 수술 후 7개월째 감염 소견이 나타났으나 골유합 소견을 보여 압박고나사 및 골시멘트의 제거 후 항생제 Fig. 3.Anteroposterior radiograph of eighty five year old female
patient with osteoporosis show (A) unstable fracture with varus angulation, (B) postoperative state with PMMA augmented RCH and additional cannulated screw and (C) achievement of union despite excessive compression of fracture site and varus change.
C D
A B
Fig. 4.Anteroposterior radiographs of sixty four year old female patient show (A) unstable intertrochanteric fracture with comminu- tion and (B) well reduced and fixed state using pressurized PMMA augmentation. (C) Seven months later, fracture union was obtained but infection developed. (D) We removed hardware and treated with antibiotics and then infection sign was disappeared completely.
A B C
치료로 염증 소견은 완전히 소실되었다(Fig. 4). 추시 기 간동안 대퇴골두의 무혈성 괴사나 명백한 퇴행성 관절염 의 발생은 관찰되지 않았다.
수상 전과 수술 후 최소 12개월 경과 시 보행 능력 평 가는 1) 보조기 없이 사회 활동 가능이 수상 전 21예와 수술 후 14예, 2) 지팡이 사용 사회 활동 가능이 각 4예 와 7예, 3) 보행 보조기나 목발 사용 사회 활동 가능이 각 1예씩, 4) 보조기없이 실내 활동 가능이 각 3예와 4 예, 5) 지팡이 사용 실내 활동 가능이 각 1예와 2예, 6) 보행 보조기나 목발 사용 실내 활동 가능이 수술 후 2예 였다(Table 2).
고 찰
대퇴골 전자간부 골절은 골다공증이 동반된 노년층에 주로 발생하는 골절로서 최근에는 합병증과 사망률의 감 소를 위해 수술적인 방법에 의한 정확한 정복, 견고한 내 고정 후 조기 거동으로 수술 후 합병증을 예방하는 것이 일반적인 치료 원칙으로 되어 있다1,5,13). 이를 위해서 크 게 fixed nail plate나 sliding nail plate, 또는 intra- medullary device의 3가지 방법이 시도되어 왔으며, 그 중 sliding nail plate의 일종인 압박고나사가 많이 이용되고 있는 추세로, Jensen 등은 특히 불안정 대퇴 골 전자간부 골절 시 압박고나사가 가장 적합한 장치라 고 주장하였다8). 압박고나사는 전자간부 골절을 포함한 근위 대퇴골 고정 시 골절부의 감입으로 인한 안정성 증 가와 조기 골유합을 촉진시키는 등의 여러 가지 장점을 가지고 있지만 고령의 골다공증 환자에서 발생한 불안정 골절 시 특히 골절면의 후내 측 피질골의 분쇄가 심한 경 우 골절 부위의 안정성이 소실되어 고정 소실이나 불유 합 등으로 인한 동통 및 하지 단축에 의한 증상이 생길 수 있고 이러한 우려 때문에 조기 체중 부하를 주저하게
되는 단점 또한 가지고 있다2,5,19). 압박고나사의 고정 실 패의 원인20)으로는 압박고나사의 골두 천공으로 인한 것 이 가장 많은데, Davis 등4)은 16.5%, 국내에서도 Lee 등16)은 16.3%로 보고하고 있으며, 추시 기간 중 내반 변 형으로 인한 실패율은 4%정도로 보고22)되고 있다. 고정 실패에 영향을 미치는 요인들로는 골절의 불안정성9), 골 절의 정확한 해부학적 정복 여부 및 사용된 고정 기구의 종류9), 골다공증15)및 골두 내 압박고나사의 위치4,15,17,23)
등이 있다고 알려져 있다. 일부에서는 이러한 압박고나 사의 고정 실패에 의한 합병증을 줄이기 위해 대퇴골 전 자간부 불안정 골절에 있어서 인공 고관절 반치환술을 시행하여 조기 보행을 시행하는 것이 하나의 대안으로까 지 고려되고 있는 실정이다7,10,24).
Koval12)이나 Ceder 등2)의 보고와 같이 조기 보행의 중요성이 강조되는 상황에서 압박고나사의 단점을 보완 하면서 관절을 살릴 수 있는 방법들이 모색되어 왔는데, Choueka 등3)은 대퇴 골두 내에 시멘트를 보강한 dome plunger를 사용하는 방법을 보고하면서 이 방법이 고식 적인 압박고나사를 사용했을 때보다 고정 실패가 일어나 기 직전까지 하중에 50% 이상 더 잘 견뎠고 이는 골두 내에서 하중을 지지하는 면적의 증가와 직접적인 연관이 있다고 하였다. 또한 dome plunger를 이용한 하중지 지 면적의 증가가 전반적인 고정력의 증가와 나사의 활 주 능력을 향상시킨다고 하였다. 반면에 확공을 위해 많 은 양의 골 소실과 피질골 손상의 우려가 있으며 술기상 어렵다는 문제점이 있고, guide pin 삽입 시 관절 내 천 공을 반드시 피해야 시멘트의 가압을 통한 주입 과정에 서 시멘트가 관절 내로 유출되는 것을 막을 수 있다고 하 였다. Choueka 등의 방법에서는 dome plunger라는 특수하게 고안된 기구가 압박고나사의 나사산 부위 대신 들어가게 되며 이를 위해서는 14 mm 이상의 확공이 필 요한데 비하여, 저자들의 방법은 고식적인 압박고나사 삽입을 위한 9 mm 확공 후에 바로 골시멘트 보강을 함 으로써 골 소실을 줄이면서도 충분한 하중지지 구조와 고정력을 형성할 수 있었으며, 이와 같은 사실은 이미 본 교실과 인제대학교 의용공학과에서 예비적으로 시행 했던 3차원 유한 요소 모델 연구에서 입증된 바 있다11).
압박고나사의 lag screw 고정 시, 대개 대퇴 골두의 중앙이나 대퇴거가 위치하는 후하방으로 삽입하는 것이 바람직한 것으로 여겨지고 있고21), 저자들의 결과에서도
Walking Ability Preoperative Postoperative
(%) (%)
Independent community ambulator 21 (70) 14 (47) Community ambulator with cane 4 (14) 7 (23) Community ambulator with walker 1 (3) 1 (3) Independent household ambulator 3 (10) 4 (14) Household ambulator with cane 1 (3) 2 (6.5) Household ambulator with walker - 2 (6.5) Total No. of cases 30 (100) 30 (100) Table 2.Walking ability by koval
후하방이 가장 많고 다음이 중앙 부위로 유사하였는데, 이와 같이 lag screw 고정 시 골두 내 위치가 중요하게 여겨지는 가장 큰 이유는 수술 후 골두 천공의 빈도와 직 접적인 관련이 있으며 따라서 조기 보행 등과도 밀접한 관련이 있을 수 있기 때문으로 여겨진다. 시멘트 보강으 로 하중지지 부위가 넓어진 저자들의 예들에서는 수술 후 48시간 경과시부터 조기거동을 시행하였으나 골두 천공의 예는 없었으며, 골두 내 위치도 고식적인 압박고 나사 수술 방법에 비해 덜 중요하다고 판단되었다.
저자들의 시멘트 보강 술식에 있어 문제점도 여러 가 지 있을 수 있는데, 시멘트의 골절 내 유입과 그로 인한 불유합이나 지연유합, 시멘트가 끼여 나사의 활강을 방 해할 가능성 등은 Harris cement gun의 사용법을 숙 지하고 시멘트의 dough stage에 영상 증폭 장치로 확 인하면서 삽입함으로써 매우 낮출 수 있다고 사료되며, 다만 고정 실패 발생 시 기구의 제거가 어려운 단점이 있 으므로 이에 대한 주의와 연구가 더 진행되어야 할 것으 로 생각된다.
한편, 외반위 고정술과 관련하여 Kyle14)은 lag screw 와 barrel plate 사이의 각도가 클수록 골절부의 압박 력이 증가하여 활강이 잘 일어난다고 하였고, Massie18) 는 nail의 각도가 고관절의 정상 체중 부하축에 가까울 수록 nail의 bending moment가 줄고 활강이 잘 일어 남을 증명하였으며, 불안정 골절에서는 골절편의 과도 한 전위를 유발할 위험성이 있기는 하나, 대개는 활강이 클수록 압박력이 켜져 골절부의 유합에 기여할 수 있다 고 하였다. 저자들도 골절 정복시 평균 7.6° 외반위 정복 함으로써 추시 기간 중 일부 내반 변형이 발생했음에도 불구하고 최종적으로는 정상 측과 비교해서 평균 1.4° 외 반위로 유지되어 골유합에 도움을 얻었다고 판단된다.
Flores 등6)은 54예의 대퇴골 전자간부 불안정 골절에 서 압박고나사를 사용한 수술 후, lag screw의 활강으로 인한 어느 정도의 하지 단축은 필연적이나 임상적인 중 요성은 없었으며 최대 하지 단축도 2.5 cm 이하였다고 보고했는데, 저자들의 경우도 평균 하지 단축이 6.8 mm 였고, 15 mm 이상의 단축이 3예에서 발생했으나, 임상 적으로 큰 문제를 일으키지는 않았다고 판단된다.
결 론
본 저자들은 대퇴골 전자간부 불안정 골절 환자 30예
를 시멘트 보강 압박고나사 내고정으로 치료한 후 최소 1년 이상 추시한 결과, 방사선 및 임상적으로 만족스러 운 골유합과 보행 능력 회복을 얻을 수 있었다. 이와 같 이 골절부를 외반위로 정복한 상태에서 골 시멘트로 보 강한 후 압박고나사 내고정을 시행하는 방법은 대퇴골 전자간부 불안정 골절의 수술적 치료 후 발생하는 합병 증인 골두 천공이나 정복 소실로 인한 실패를 줄이면서 수술 후 조기거동을 가능하게 하여 오랜 침상 가료로 인 한 합병증을 감소시킬 수 있어 임상 적용시 양호한 결과 를 획득할 수 있는 술식으로 사료된다.
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