대한수부외과 학회지 제4권 1호 Vo l. 4 , No 1 , J une 19 99 .
외상후 발생된 수부 근위지관절 강직에 대한 경첩형 외고정 장치를 이용한 치료
경희대학교 의과대학 정형외과학교실
정 덕 환
=A b s trac t =
Im prov e m e n t o f F un c t i on in T rau m ati c S t i f f P rox i m al In t e rph al an g e al Join t w it h H in g e d D y n ami c E x t e rn al D e v i c e
Duke Wh an Chun g , M.D.
D ep artm ent of Orthop aedic S urg ery, K y ung hee Univers ity H osp ital, S eoul, K orea
Stiffness of the joint is a well known complication of proximal interphalangeal joint of the finger after hand trauma, especially in fracture and fracture dislocation. Not only current bone and joint injuries but also soft tissue trauma and persistent edema can produce stiff joints.
Unfortunately, most post- traumatic stiff proximal interphalangeal joint management outcomes were not so satisfactory, in spite of many kinds of treatment options. Author experienced 6 cases of long standing post - traumatic stiff proximal interphalangeal joints management with recently introduced hinged external fixation device with aggressive physical therapy. All of the cases were chronic stiff joint s in adults, average follow- up was 12months. During follow- up period we achieved average 60 degree joint motion compared with before management . There was no significant complication. We observed the tendency of the gradual decreasing joint motion during follow- up after external hinged device. We can conclude this method is safe and a minimally invasive technique with good results if the indication is proper and patients are highly motivated.
We propose this method in the patient with proximal interphalangeal joint stiffness
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※ 통신저자 : 정 덕 환
서울시 동대문구 회기동 1번지 경희대학병원 정형외과
서 론
수지의 골절이나 수지관절의 탈구의 후유증 또 는 수부의 연부조직 손상 후에 부종이 지속되거 나 적극적인 물리 치료가 시행되지 않을 경우에 수지간 관절의 강직이나 관절운동의 저하가 오는 일이 흔하다. 특히 근위지간 관절의 강직이 오는 경우에는 주먹을 쥐기 힘들고 손가락이 다 펴지 지 않는 등 수부의 기능에 많은 장애를 초래하게 된다. 그러나 이와 같은 외상성 근위지관절 운동 제한 시에는 물리치료로서 운동장애가 개선되지 않는 경우가 많아서 여러 가지 수술적 방법을 고 려해 보게 되는데 수술로 인한 연부조직의 추가 손상 및 수술후의 고정 상태의 유지가 불가피 한 점과 술후 동통으로 인하여 조기의 관절운동 연 습이 용이하지 않은 관계로 수술시에 얻은 관절 운동 범위를 계속 유지시키기가 어려워 마취 하 에 얻은 수동적 관절운동 범위를 계속하여 유지 시키지 못하는 경우가 대부분이다. 이에 저자들 은 외상성 근위지 관절의 강직에 대하여 아주 제 한적인 수술로 관절운동이 가능한 외고정 장치를 착용하게 하여 수동적 및 능동적 관절운동을 지 속적으로 할 수 있게 고안된 Hinged external fixation device를 사용하여 강직된 근위지 관절 에 대한 관절운동 범위를 증가시켜보려는 시도를 하여보았다.
연구대상
1997년 6월부터 1998년 11월까지 수부 근위지 관절의 외상성 관절염에 의한 관절 강직 환자 6 명을 대상으로 하였다. 2례의 남자와 4례의 여자 성인을 대상으로 하였고 수술시 평균 연령은 38
세이며, 근위지 관절의 강직원인은 모두 외상에 의한 것으로 3례의 근위지 관절 탈구 및 1례의 관 절내 골절, 2례에서는 탈구나 골절이 없이 연부조 직 손상 후에 합병된 강직이었고 전례에서 진구 성으로 외상후 평균 18개월 후에 수술을 시행하 였다. 수지별로는 3례의 소지, 1례의 환지, 2례의 중지에 시행하였다. 모든 증례는 수부의 타 부위 에 동반 손상이 없는 독립적인 단일 수지의 근위 지간 관절 강직을 대상으로 하였고 단순 방사선 검사상 이환된 근위지관절의 변형이 심하거나 많 이 진행된 외상성 관절염으로 관절간격의 현저한 감소가 있는 환자는 수술대상으로 고려하지 않았 다. 관절의 변형이나 심각한 부정유합 소견이 보 이지 않고 건 손상이 없으나 외상후 장기간 경과 하고 지속적인 물리 치료로도 관절운동 범위가 증가하지 않거나 거의 강직상태로 남아 수지 운 동부전으로 불편을 느끼는 환자로서 관절유합술 이나 관절 성형술 또는 인공관절 삽입술을 시행 하기에는 그 정도가 심하지 않은 환자로서 외고 정 장치 장착후 적극적이고 자발적인 물리치료가 가능한 경우를 대상으로 하였다. 수술전 근위지 관절의 운동 범위는 0도- 25도로 평균 15도였고 평균 10도의 굴곡구축 변형을 동반하고 있었다.
연구방법
본 연구의 대상으로 적합하다고 생각되는 환자 를 사려 깊게 선별하고 외고정 장치를 장착하고 술후 환자 자신이 하여야 할 물리치료 등을 잘 설 명하여 이해하고 협조가 가능한 환자인가를 확인 한 후 수술을 시행하였다. 사용된 외고정 장치는 근위지관절 주변의 골절이나 탈구 시에도 사용하 도록 제조된 근위지관절 전용장치로서 근위지골과 which has no bone defects and minimal arthritic changes without joint destructions.
Key Words : Proximal interphalangeal joint , Hinged external fixator, Post- traumatic stiffness
중위지골에 2개의 핀을 삽입한 후 반원형의 플라 스틱 부착물을 동반하여 근위관절의 굴신운동축 에 맞게 외고정하는 단측성 외고정 장치의 일종 으로 상품명으로는 Compass PIP Hinge (Smith
& Nephew Richards, Inc., Memphis, TN) (Fig.
3, 4, 5)을 사용하였다.
수술방법
마취 후에 Image intensifier의 감시 하에 근위 지관절의 관절선에 외고정 장치의 관절선의 중심 을 맞추고 외고정 장치를 시험적으로 수지에 대 어보고 Image intensifier의 수지 측면 영상을 보 면서 근위지골 및 중위지골의 골간부에 핀을 삽 입할 위치를 결정한 후 전후면 영상을 보면서 수 지의 측면에서 관절면과 평행하게 수지를 완전히 관통하지 않고 수지골의 양피질골만을 통과하게 편측성으로 2개씩의 핀을 삽입한다(Fig. 1). 관절 의 강직이 심하지 않았던 3례는 바로 외고정 장 치를 연결하고 관절 강직이 심하여 마취 하에서 도 수동적 관절운동이 전혀 되지 않는 경우에는 관절선을 중심으로 후외측으로 작은 피부절개를 하여(Fig. 2) 절개를 통하여 관절 주변에 유축 또 는 구축되어 관절운동을 방해하는 연부조직이나
섬유성 반흔조직을 제거 또는 이완시켜서 수동적 관절운동이 가능하도록 한 다음 외고정 장치를 부착하고 핀을 단단하게 고정한다. 외고정 장치 를 부착한 후에는 Compass의 distraction screw를 신연하는 방향으로 가급적 많이 돌려서(Fig. 3) Fig . 1. Unilateral external fixator pins inserted
in proximal phalanx and middle phal- anx parallel to the proximal inter - phalangeal joint line under image intensifier control.
Fig . 2 . Contracted and adhesive soft tissues were released through the dorso- lateral skin incision to increase joint motion range. Five pins inserted in finger, middle one indicate joint line of motion axis which will be removed after external fixator application.
Fig . 3 . Distraction screw turned to counter clock- wise direction to distract the joint for ligamentotaxic effect which can improve joint motion range after Compass external fixator attached to those pins in proximal and middle phalanx , pin in the middle hole indicated joint line.
F ig . 4 . Active flexion exercise under released condition of worm gear which attached top of the apparatus. The worm gear and fan shaped plastic component connected with cog- wheel pattern that can be easily unlocked by simple pulling of the worm gear.
li
gamentotaxis를 이용하여 관절간격을 충분히 넓 혀준 후 장치의 반원형부착물과 톱니바퀴 형태로 물려있는 작은 원통형의 worm gear를 잡아당겨 서 맞물려 있던 톱니를 서로 분리하여 hinge가 수동적으로 자유롭게 움직이도록 한 상태에서 관 절을 최대로 신전 및 굴곡을 시도해보고 핀의 위 치 및 외고정 장치의 위치가 술후 관절운동에 지 장이 없는가를 확인한 후 굴곡위치에서 worm gear를 밀어서 톱니가 맞물린 상태로 하여 Compass의 Hinge가 잠겨지도록 한다. 피부절개 가 필요하였던 환자에서는 피부를 봉합하고 수술 을 종료한다. 술후 처치로는 피부절개가 없었던 환자는 마취회복 직후부터, 피부절개를 한 환자 는 2- 3일 후부터 관절운동을 시작하는데 약간의 동통을 느끼면서 능동적으로 관절운동이 가능한 영역에서는 worm gear를 풀어서 톱니가 서로 이탈되게 하여(Fig. 4) 자유롭게 능동운동을 권 장하고 능동운동이 불가능한 운동 영역에서는 톱니를 잠그고 worm gear를 점진적으로 돌려서 (Fig. 5) 관절의 굴곡 또는 신전 영역을 환자 자 신이 참을 수 있는 범위까지 나날이 증가시키되 톱니를 잠그고 하는 수동운동과 톱니를 풀고하는
Fig . 5 . Passive full extension of joint with rolling the worm gear under locking condition of cog wheel which can achieved just push the worm gear.
Fig . 6 . Five degree extension lag on middle finger proximal inter - phalangeal joint after one year of this procedure.
능동운동을 교대로 반복하여 자발적으로 시행하 라는 교육을 시킨 후 귀가 시키고 1 주일 간격으 로 내원하여 관절운동의 개선 여부를 점검 하도 록 하였다.
결 과
술전 관절 운동 범위는 평균 굴곡 구축 10도, 추가 굴곡 15도의 관절운동 범위에서 수술 및 물 리 치료후에는 평균 굴곡구축 5도(Fig. 6), 추가 굴곡 70도의 운동역을 보여서(Fig. 7) 본 술식으
로 평균 60도의 관절운동 증가를 보였는데, 이는 평균 12개월 추시 시의 소견이며 4명의 환자에서 는 외고정장치 제거 시에는 이 보다 10- 20도 굴 곡이 더 되었으나 점진적으로 운동역이 감소하였 다. 전혀 수술적 처치를 않하고 외고정핀만 삽입 후 외고정 장치를 삽입한 3례는 평균 50도의 증 가에 그쳤고 연부조직 유리술만 시행하였던 2례 는 평균 70도 증가, 관절 성형술까지 시행한 례는 최종 추시 시 30도 정도의 굴곡역이 증가되었다.
이와 같은 관절운동 범위는 모두 능동적 운동 범 위이며 수동적 운동 범위는 10- 15도 추가됨을 관 찰할 수 있었다. 6례중 4례에서 주관적인 만족감 을 표시하였고 1례는 보통, 1례는 불만족이었는 데 불만족의 원인으로는 술전에 없던 경도의 동 통의 발생과 환자의 기대감에 미달된 결과라고 추정된다. 수술과 관련된 합병증은 전례에서 발 견할 수 없었으나 관절 성형술을 실시한 환자에 서 조기 물리치료로 인한 수술 상처의 지연 치유 를 보였으나 별 문제 되지 않았다.
고 찰
수부 근위지 관절은 골절이나 탈구, 염좌, volar
plate injury, collateral ligament injury등에 쉽게 노출될 수 있고 적절한 가료후에도 관절의 부분 강직이나 관절운동 범위가 감소하는 경우를 많이 볼 수 있는데 이러한 경우에 지속적인 물리치료 로 호전이 되지만 골절치유를 위한 장기간의 고 정, 오래 지속되는 부종, 관절 주변의 동통으로 인하여 능동적인 관절운동 연습이 부족하면 영구 적인 관절운동 제한으로 고정되기 쉬워서 근위지 관절 외상 후에 관절의 부분강직을 주소로 내원 하는 환자를 많이 볼 수 있는데, 이들에게 더 이 상의 효과가 없는 물리 치료를 지속하라고 하기 에도 곤란하고 관절 유합술, 관절 성형술, 인공관 절 삽입술등의 큰 수술을 권하기도 곤란한 경우 를 많이 접하게 된다. 이러한 경우에 비교적 간단 하고 수술로 인한 위험의 부담이 적은 방법으로 관절운동을 촉진시킬 수 있는 장치를 장착하고 물리치료를 병행하는 것은 치료의 결과 여부에 선행되는 적응 증례를 결정짓는데 매우 효과적인 방법이 될 수 있을 것이다. 근위지 관절의 관절내 골절이나 탈구 시에는 급성기에 수술적 가료를 포함한 어떠한 형태로든 치료를 하였을 것이고 치료에도 불구하고 관절운동 제한이 수반되는 것 은 그리 드믈지 않은 일이다. 관절내 골절 등에 대한 외고정 장치를 이용한 치료는 Agee, Hastings8 ), Inanami, Schenck 등에 의하여 보고 되었고 국내에서도 강 등2 )에 의한 보고가 있으며 도수정복 및 관혈적 정복 후에 석고부목 등으로 관절 운동을 제한하는 보존적 방법으로 치료한 경우보다 우수한 결과를 보고하고 있다. 경첩관 절 장치가 되어있는 외고정 장치는 근래에 개발 된 의료기구로서 관절선을 중심으로 관절운동이 가능하도록 설계되어서 반원판형의 각도가 표시 되어 있는 플라스틱 부착물을 갖고 있는 특징을 갖는 것으로 이와 같은 장치를 사용하여 근위관 절의 치료에 대한 보고로는 Krakauer 등11)이 1996년 20례에 대한 치료 결과를 보고한바 있고 국내에서는 1997년에 강 등1)이 2례의 치험례를 보고한바 있다. Krakauer11)의 환자는 수상후 2주 F ig . 7 . Seventy degree active flexion on mid-
dle finger proximal inter - phalangeal joint after one year of this procedure, that diminished 15 degree flexion compare to the moment of just after fixator removal.
이내의 급성기 및 4주 이후의 환자의 군으로 구 별하여 연구한 결과 급성기에 골절 및 탈구를 치 료하며 동시에 경첩부착 외고정 기구를 장착하는 치료로서 9도- 82도의 관절운동 범위를 보이는 결 과를 보였다고 한다. 수상후 4주 이후의 군에서도 급성기의 경우보다는 못하지만 21- 77도의 관절 운동 범위를 보여 단순한 고정술만 시행한 경우 보다 우수한 결과를 보였다고 보고하고 있다. 국 내의 강등의 보고는 수상후 2- 3개월의 환자 2례 에 대한 보고로 5-9개월 추시 시에 80도- 100도의 관절운동 범위를 유지할 수 있었다고 한다. 상기 의 증례들과 본 저자의 증례의 차이점은 급성기 를 완전히 경과하여- 골절이 있을 경우 골유합 종료후, 탈구 시에는 관절 불안정성이 소실된 후 - 가료를 시행한 점으로 Krakauer11)의 급성기 환 자군과 같이 골절이나 탈구, volar plate 손상의 치료를 동반하지 않았으므로 치료결과를 비교하 는 것은 의미가 없는 일이라 생각되나 국내의 강 등의 증례는 비교적 진구성 강직에 시행하여 본 저자들 보다 우수한 결과를 보고하고 있으나 결 과의 차이를 가져오게 된 원인을 정확히 규명 할 수는 없으나 저자의 증례들이 좀더 만성의 강직 이었던 것이 원인이 아닌가 추측되며 관절 운동 각을 측정하는데 있어 측정자 간의 차이나 능동 및 수동운동각의 구별이 명확치 않을 경우도 있 으므로 다소간의 차이는 있을 수 있을 것이라고 추정된다. 만성 근위지관절의 완전 또는 부분강 직의 치료로는 관절면의 유지 상태에 따라 다르 기는 하나 관절 유합술10 ), 관절 절제술, 삽입관절 성형술, 인공관절 치환술13 )등의 여러 가지 방법이 알려져 있으나 가동성관절을 유지하기 위하여는 manipulation, soft tissue release with mani- pulation 등의 소극적인 방법과 volar plate12 ), 늑 골의 연골조직을 이용한 삽입 성형술7 )과 저자들 이 시행한 바 있는 편측 관절을 절제하고 늑골의 골연골을 이식하는 부분관절 이식술3 , 4 ), silicone 또는 metal로 제조된 인공관절로 완전히 대체하 는 방법들이 소개되어 있으나 각 술식 마다 문제
점을 안고 있고 장기간 추시 시의 결과를 보장 할 수 없기 때문에 이들은 방사선 검사상 관절에 심 각한 가시적 변화가 있는 경우에만 고려되어야 할 것으로 방사선 검사상 관절 파괴가 보이지 않 고 골 결손도 없으며 중등도의 관절간격의 협소 소견만 보이면서도 강직상태를 보이는 관절에서 는 본 술식과 같이 제한적인 수술로 외고정 핀의 삽입후 외고정 운동장치를 장착하고 ligamen- totaxis를 이용하여 관절간격을 조절해 가면서 수 동적 및 능동적 관절운동을 시행하여 점진적인 관절운동 범위의 확장이 가능한 자가물리치료를 병행하는 방법이 좋을 것으로 사료되며 장기 추 시 시에 불량한 결과를 보일 시에는 타 술식을 시 행할 수 있는 여지를 남기는 것이 바람직 하다고 생각된다. 수술시에 외고정 핀을 박고 경첩관절 의 굴신운동의 중심점을 정확히 정하는 것이 중 요한데 이에 대한 기술로는 Hastings8 )에 의하면 측면 방사선 소견상 근위지골 두부의 전후 양쪽 연과 원위지골 관절면의 경계로부터 동일 거리에 있는점이 된다고 하였다. 실제로는 image intensifier하에서 전후면 영상을 보면서 중심 축 에 관절면과 평행하게 삽입후 일단 외고정 기구 를 시험 장착하여 관절운동을 시켜서 확인하여 보는 것이 좋을 것으로 생각된다. 본 술식은 수술 자체보다도 술후 처치가 중요한데 환자에게 장치 의 구조와 원리를 잘 설명하고 톱니바퀴가 달려 있는 worm gear의 사용 및 기능을 이해시키고 조기의 기구에 의한 강제적인 수동운동시 수반 될 수 있는 통증에 대한 인내를 요구하고 점진적 인 운동 각도의 증가에 대한 협조를 구하고 worm gear를 풀고 시행하는 능동운동의 중요성 도 강조하여야 하며 관절을 신연 시키는 장치인 distraction screw는 의사에 의하여 계속 점검하 여 관절의 신연을 조절하여 관절운동이 가장 잘 될 수 있는 정도로 조절하여야하는데 외고정 장 치를 제거시 까지는 완전히 신전을 해제하여 장 치에 의한 관절의 의존에서 벗어나도록 한다. 추 가적으로 이와 같은 외고정 장치의 응용 례로는
1999년 Inada9 ), Fukui6 ), T amai14 )에의하면 근위지 관절에 직접적인 손상이 없는 절단 수지 재접합 술 후에도 근위지관절 주변에 장착하여 조기에 수동적 관절운동을 실시 할 수 있어 우수한 관절 운동을 얻을 수 있었다는 보고가 있어 향후 그 응 용범위가 확대 될 수 있으나 일회용의 소모성 기 구로서 비교적 고가라는 단점이 있고 반복 사용 시에는 반원판형 부착물의 파손이나 톱니의 파손 이 생길 수 있다. 본 증례들에서의 합병증으로는 수술과 관련된 합병증은 없으나 능동운동시 동통 과 기구에 의한 강압적인 수동운동으로 인한 관 절 주변의 부종이 있고, 기구에서 표시되는 관절 운동 각보다 실제의 운동각도가 적으며 기구 및 핀을 제거한 후에 관절운동 각이 약간 저하되는 경향이 있으므로 수년이상의 장기 추시가 요구될 것으로 사료되며 적절한 적응 례의 선별과 적극 적인 환자 자신의 치료 의욕이 뒷받침 된다면 좋 은 결과가 기대된다.
결 론
외상성으로 발생된 만성 근위지관절의 강직 6 례에 대하여 경첩부착 외고정 장치(Compass)를 사용한 수동적 및 능동적 관절운동 치료를 시행 하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 평균 60도의 관절운동 범위 증가를 얻을 수 있었다.
2. 외고정 장치를 제거한 후 점진적으로 관절 운동 범위가 감소하는 경향을 보였다.
3. 관절 주변의 유착 제거술을 병행한 2례에서 는 평균 70도의 증가로 상대적으로 우수한
결과를 보였다.
4. 환자의 주관적인 만족도는 70% 정도이었 다.
이와 같은 증례를 경험하여 관절 파괴가 없고 관절 간격이 어느 정도 유지되어 있으면서도 외 상후 관절운동이 거의 강직 상태에 있는 협조적 인 환자에서는 외상후 상당기간이 경과한 후에도
비교적 간단한 수술로 외고정기구를 착용시키고 지속적인 자가 운동 치료로 합병증 없이 관절 운 동 범위의 증가를 시킬 수 있는 술식의 하나라고 생각되나 지속적인 추시 시 관절운동의 감소 가 능성과 제한된 적응증으로 선별된 환자에서 시행 하여야 만족스러운 결과가 기대된다.
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