95 대한정형외과학회지: 제 38 권 제 1 호 2003
J. of Korean Orthop. Assoc. 2003; 38: 95-8
사후 대퇴 회수 연구는 고관절 치환술을 시행받고 사망한 환자로부터 얻은 대퇴에 대해 형태학적 및 방사선학적 측정을 시행하고 이를 비교 분석하는 것이다. 본 연구 는 시멘트형 양극성 인공 골두 치환술을 시행받고 4개월 뒤 사망한 환자로부터 얻은 대퇴에 대해 현재까지 국내에서 보고되지 않은 대퇴 회수 연구방법을 통해 형태학적 인 분석을 시행하였다. 본 연구에서 대퇴 삽입물 주위의 시멘트는 비교적 균등히 삽입되었으나 방사선 사진에는 보이지 않는 작은 기포를 형태학적인 절단면의 연구를 통 해 발견할 수 있었다. 사후 대퇴 회수 연구는 수술 후 기포, 시멘트, 스템-시멘트 계면과 시멘트-골 계면 등의 형태학적 연구에 도움이 되며, 이를 통해 수술의 술기를 향 상시킬 수 있을 것으로 사료된다.
색인 단어 : 사후 대퇴 분석, 시멘트형 대퇴 스템
95
시멘트형 양극성 인공 골두 치환술 후 사후 대퇴 회수 연구 - 1예 보고 -
서근택∙노형록∙최영준∙백선용
*부산대학교 의과대학 정형외과학교실, 해부학교실*
인공 관절의 성공 여부를 결정하는 데 삽입물의 형태에 대한 분석이 중요하다고 보고된 후 여러 저자들에 의해 인공 고관절 치환술 후 사후 회수된(retrieval) 삽입물을 이용하여 골과 시멘 트 및 삽입물 사이의 방사선학적 및 조직학적 연구가 보고되었 다2-5).
저자들은 시멘트형 양극성 인공 골두 치환술 후 대퇴 스템 및 피질골에 대한 형태학적 연구와 방사선학적 계측 및 비교 분석 을 위해, 최근까지 국내에서는 아직 보고되지 않은 사후 대퇴 회수의 연구를 통해 시멘트형 인공 고관절 치환술 시행시 시멘 트의 사용 및 스템의 삽입 술기와 해리 및 기포 등의 연구에 도 움이 되고자 하였다.
증례보고
64세 여자환자로 낙상 후 우측 대퇴 경부 골절로 내원하여
cemented CT형 대퇴스템(Zimmer, Warsaw, IN)을 이용한 양극성 인공 골두 치환술을 시행하였다. 측와위에서 후외방도달 법을 이용하여 수술하였으며, centralizer를 사용하였고, 수술 중 시멘트는 음압내에서 혼합하여 진공 혼합(vacuum mixing) 과 정을 거친 후에 끈적끈적한 상태에서 cement gun을 이용하여 삽입하였고 대퇴 삽입물은 대퇴 전염각을 유지하여 삽입하였다.
수술 후 4개월째 추시 경과 관찰 중 이전의 앓고 있던 심질환으 로 심폐 개흉술을 시행하였고 수술 도중 사망한 환자에 대한 부 검 후의 대퇴 회수를 통해 연구를 시작하였다.
사후 대퇴 회수에 대하여 보호자와의 긴밀한 접촉을 통해 인 공 고관절 치환술의 발전을 위해 사후 대퇴 회수 연구의 필요성, 목적 및 중요성을 가족들에게 설명하고 연구 자료로 사용할 것 을 승낙 받고 이 연구를 시행하였다.
대퇴 회수는 이전 수술의 절개선을 통한 접근법을 이용하였고
95 95 통신저자 : 서 근 택
부산광역시 서구 아미동 1-10 부산대학교 의과대학 정형외과학교실 TEL: 051-240-7248∙FAX: 051-247-8395
E-mail: [email protected]
*본 논문의 요지는 2000년 제38차 고관절학회 춘계학술대회에서 구연되었음.
Postmortem Retrieval of Bipolar Cemented Femoral Stem - A Case Report -
Kuen Tak Suh, M.D., Hyoung Lok Roh, M.D., Young Jun Choi, M.D., and Sun Yong Baek, M.D.
*Department of Orthopaedic Surgery and Anatomy*, College of Medicine, Pusan National University, Pusan, Korea
The purpose of this postmortem retrieval study of the femoral stem was to measure, analyse and compare the femoral stem taken from the patient who died after hip arthroplasty morphologically and radiologically. In this case we analysed the femoral stem from a patient who underwent bipolar endoprosthesis 4 months previously, which had never been reported previously in Korea. From radiolog- ic and stereomicroscopic studies, we found that the cement around the femoral stem was inserted uniformly, and the cement thickness was shown the same uniform pattern. A cross sectional study showed small voids and defects that was not seen on the radiographs.
Postmortem retrieval of hip arthroplasties can help in studies of operation methods, voids, cement, stem-cement interfaces, and cement-bone interfaces.
Key Words : Postmortem retrieval, Cemented femoral stem
Address reprint requests to Kun-Taek Seo, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Pusan National University Hospital 1-10 Ami-dong, Seo-gu, Pusan 602-739, Korea
Tel : 051-240-7248, Fax : 051-247-8395 E-mail : [email protected]
Fig. 3.Anteroposterior and lateral radiographs of the cross-sec- tion of the femur.
96 서근택∙노형록∙최영준 외 1인
Fig. 1. Anteroposterior and lateral photographs of the postmortem femur inserted with a cemented femoral stem.
Fig. 2. The postmortem femur was sectioned from K1 in the distal area to K9 in the proximal area in 20 mm sections.
K9 K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 K7 K7
원위부 대퇴 외측 근육을 절개하고 들어가 대퇴스템이 충분히 포함되도록 공기압 톱(pneumatic saw)으로 대퇴를 절개한 후 조선(linea aspera)에 붙은 조직을 떼어내고 근위 대퇴를 외전 시켜 대퇴 삽입물을 관절낭에서 제거하였다. 대퇴 회수에 소요 된 시간은 총 40분이었다. 사후 회수된 대퇴는 먼저 실물 사진 을 전후면 및 측면으로 촬영하고(Fig. 1), 10% 포르말린에 고 정하여 대퇴를 보관하고 연구소로 운반하였다. 4개월이라는 짧 은 추시관찰로 인해 광학 현미경적인 형태 연구만을 시행하여 시멘트의 두께 및 수술 후 시멘트의 등급(Grading) 연구를 시 행하였다.
대퇴의 형태학적인 분석은 회수된 대퇴를 diamond wafering blade cut-off saw로 20 mm 간격으로 절단하여 9개의 절편을 얻어, 각 절편의 명칭을 원위부에서부터 K1에서 근위부 K9까
지 부여한 후(Fig. 2), 이 중 K2에서 K7까지의 절편을 분석하 였다4). 각각의 절편의 이미지는 stereo-zoom 현미경 하에서 분 석을 시행하여 시멘트의 두께와 기포 유무를 조사하였고 시멘트 의 두께는 내∙외측, 전∙후측으로 나누어 각 절편마다 측정하 였다.
대퇴의 방사선학적 분석은 경과 관찰 중 촬영된 고관절 전후 면 및 측면 방사선 사진을 통해 스템 근위부와 원위부의 내∙외 측 및 전∙후측의 시멘트의 두께를 절단된 절편에 위치에 상응 하는 부위에서 측정하여 stereo-zoom 현미경하에서의 분석 영 상 소견과 비교하였다(Fig. 3). 방사선학적 분석은 3인의 조사 자에 의해 각각 측정되어 졌으며, 3인의 토론에 의해 수치가 결 정되어졌다.
형태학적인 연구를 위한 단면 절단 연구에서 스템 근위부 K7 K2
K2
절편에서의 내∙외측 시멘트의 두께는 각각 3.05 mm, 3.71 mm 였으며 전∙후측은 각각 1.18 mm, 4.17 mm로 측정되었다. 스 템 원위부 K2 절편에서의 내∙외측 시멘트의 두께는 4.07 mm, 4.44 mm였고 전∙후측은 각각 5.09 mm, 5.66 mm이였다(Fig.
4). K2 절편에서 방사선 사진에는 보이지 않으나 전∙내측 시멘 트-스템 계면에 0.2×0.3 mm 크기의 작은 기포가 관찰되고 있 었다. 스템 근위부 K5 절편의 전측의 시멘트 두께가 0.76 mm로 가장 얇게 보였지만 해리나 기포의 소견은 관찰되지 않았다(Fig.
5). K2 절편에서 K7 절편까지의 평균 시멘트의 두께는 내∙외 측 및 전∙후측에서 각각 3.05 mm, 4.78 mm, 2.24 mm, 4.51 mm였다(Table 1).
방사선학적 계측에서 대퇴 스템 근위부(K7 절편부위) 내∙외 측 시멘트의 두께는 3.5 mm, 2.1 mm로 측정되었고 전∙후측은 각각 2.4 mm, 4.0 mm이였다. 원위부(K2 절편부위)에서의 내∙
외측 시멘트의 두께는 3.2 mm, 3.3 mm였으며 전∙후측은 각각 4.0 mm, 4.1 mm로 측정되었고 K2에서 K7까지의 평균치는 내∙
외측은 4.1 mm, 4.0 mm였으며 전∙후측은 각각 2.6 mm, 3.9 mm였다. 대퇴 근위부 K5 부위의 전측 시멘트 두께는 1.7 mm로 가장 얇은 소견을 보였다(Table 2). 무균성 이완, 해리 및 기포 는 시멘트와 스템의 주위에서는 관찰되지 않았지만 centralizer
원위부에서 한 개의 1×2 mm 크기의 기포가 관찰되었으나, 절 편의 단면에는 포함되지 않아 형태학적인 연구에서는 발견되지 않았다. 대퇴 전염각은 10°로 측정되었으며 스템의 끝의 중심은 골수강의 중심부에 대해 0.8 mm 외측에 위치하였다.
고 찰
인공 고관절 치환술 후 삽입물에 대한 사후 연구가 효과적인 인공 고관절 치환술에 도움을 줄 수 있다고 보고된 후7), 인공 고관절 치환술 후 상태에 대한 평가를 위해 최근 사후 회수된 대퇴 스템을 이용하여 골밀도 측정, 방사선학적 측정, 현미경학 적 분석을 통해 임상적, 방사선학적인 연구만으로 알아내기 어 려운 수술 기법, 인공 고관절 치환 상태에 대한 분석이 시행되 어졌다4). Jasty 등5)은 사후 대퇴 분석을 통해 내측의 골 재생 과정이 시멘트형 대퇴스템을 유지하며 해리의 유발을 방지한다 고 보고하였고, Davies 등3)은 사후 분석을 통해 시멘트와 스템 사이의 비접착 현상이 시멘트형 인공 고관절의 해리를 야기한다 고 분석하였다. 또한, Cook 등2)은 시멘트를 사용하지 않은 세 공 피복 관절 성형술(porous coated arthroplasty)의 사후 실험 에서 제한된 골 증식과 광범위한 섬유성 조직의 병합이 효과적 인 스트레스를 제공하면서 이식물을 고정할 수 있다고 하였고, 이러한 사후 분석이 골 및 섬유성 조직의 증식을 측정할 수 있
시멘트형 양극성 인공 골두 치환술 후 사후 대퇴 회수 연구 97
부위 medial lateral anterior posterior Average (mm)
K2 4.07 4.44 5.09 5.66 4.82
K3 2.66 3.41 2.22 2.71 2.75
K4 3.07 2.45 3.15 6.07 3.69
K5 3.45 6.46 0.76 3.39 3.52
K6 2.01 8.19 1.06 5.06 4.08
K7 3.05 3.71 1.18 4.17 3.03
Average 3.05 4.78 2.24 4.51 3.65 K: Transverse section of femoral stem, each 20 mm interval from K2 in distal area to K7 in proximal area.
Table 1.The cement thickness around a retrieved femoral stem in the transverse section
Fig. 4.Microscopic transverse section view of section K2 shows a small void on the anteromedial cement-stem interface.
Fig. 5.Microscopic transverse section view of section K5 show a minimum cement thickness of 0.76 mm on the anterior side.
5.66
Posterior Medial
Anterior Lateral
4.44
5.09
3.39
3.45
0.76 4.07
부위 medial lateral anterior posterior Average (mm)
K2 3.2 3.3 4.0 4.1 3.7
K3 4.2 3.7 3.0 3.4 3.6
K4 4.1 4.0 2.5 4.5 3.8
K5 4.0 4.3 1.7 3.1 3.3
K6 3.9 4.4 2.1 4.2 3.7
K7 3.5 2.1 2.4 4.0 3.0
Average 3.8 3.6 2.6 3.9 3.5
Table 2.The cement thickness around a femoral stem on the radiographs
는 가장 좋은 방법이라 보고하였다. Kawate 등6)은 시멘트 두 께 및 미세 골절의 중요성에 대하여 강조하였고, 단순 방사선 사진과 사후 회수 연구에서의 시멘트 두께와 기포의 차이점에 대해 보고하였다. 본 증례에서는 수술 후 4개월째 추시 경과 관 찰 중 이전의 앓고 있던 심질환으로 사망한 환자에 대한 부검 후의 대퇴 회수를 통해 연구를 시작하였다. 대퇴 회수는 이전 수술의 절개선을 통한 접근법을 이용하였고 원위부 대퇴 외측 근육을 절개하고 들어가 대퇴스템이 충분히 포함되도록 공기압 톱(pneumatic saw)으로 대퇴를 절개한 후 대퇴 삽입물을 관절 낭에서 제거하였다. 사후 회수된 대퇴는 먼저 실물 사진을 전후 면 및 측면으로 촬영하고(Fig. 1), 10% 포르말린에 고정하여 대퇴를 보관하고 연구소로 운반하였다. 4개월이라는 짧은 추시 관찰로 인해 광학 현미경적인 형태연구만을 시행하여 시멘트의 두께 및 수술 후 시멘트의 등급(grading) 연구만을 시행하였다.
방사선학적 계측에서의 평균치와 사후 회수된 대퇴 스템의 형태 학적인 계측의 평균치가 비슷한 결과를 보였으나, 각각의 구역 의 시멘트 두께를 비교하면 상당한 차이점을 발견할 수 있었고, 특히 절편 K5 영역의 내측 부위 두께가 0.76 mm로 측정되었 다. 절편 K2 영역의 전∙내측 부위에서 방사선상에는 관찰되지 않은 기포가 형태학적 분석에서 발견되었는데, 이는 기포가 너 무 작고 스템에 가까이 접해있어 단순 방사선 사진에서 보이지 않았다고 사료된다. 또한, centralizer 원위부에 단순 방사선 사 진에는 관찰되는 기포가 형태학적 분석에서는 발견되지 않아 절 단면의 선택에 세심한 주의가 필요하다고 생각된다. 시멘트내의 기포 및 시멘트의 두께는 고관절 치환술에서 대퇴골 시멘트 등 급(grading of femoral cementing)1)의 결정에 영향을 미칠 수 있는 주요한 소견이라 사료된다.
사후 대퇴 회수 연구를 통한 대퇴 절편의 형태학적인 측정과 방사선학적 측정의 비교 분석은 수술 기법, 기포, 시멘트, 스템- 시멘트 계면과 시멘트-골 계면 등의 연구에 도움이 될 것으로 사료된다.
참고문헌
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98 서근택∙노형록∙최영준 외 1인
