무시멘트형 경골 치환물에서 경골 근위 전내측에 발생한 낭종의 치료

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통신저자：김 동 휘

광주시 동구 서석동 588 조선대병원 정형외과

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*이 논문은 2005년도 조선대학교 학술연구비의 지원을 받아 연구되었음.

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무시멘트형 경골 치환물에서 경골 근위 전내측에 발생한 낭종의 치료

- 증례 보고-

문영래ㆍ이상홍ㆍ김동휘ㆍ남기영

Management of Cyst on Anterior Tibia following Cementless Total Knee Arthroplasty

- Case Report -

Young-Rae Moon, M.D., Sang-Hong Lee, M.D., Dong-Hui Kim, M.D., and Ki-Young Nam, M.D.

Department of Orthopaedic Surgery, College of Medicine, Chosun University, Gwangju, Korea

There are no reports of the occurrence of a cyst in the anteromedial side of the proximal tibia after cementless total knee arthroplasty in the Korean literature. The authors encountered 2 cases with a cyst, in whom the pain improved after cemented total knee revision arthroplasty. We report these cases with a review of the relevant literature.

Key Words: Cementless screw fixation, Cyst, Total knee revision arthroplasty

인공관절 치환술을 시행 후에도 통증이 발생하는 경우 치료법이 난해한 경우가 많다. 경골에서 주변의 동통을 동반한 낭종 발생 시에는 마모 파편(wear debris) 또는 해리(loosening) 에 의한 인공관절의 기능 장애를 고려 해야 한다^1,3). 저자들은 슬관절에서 시멘트를 사용하지 않은 인공관절 치환술 후 경골 전내측에 발생한 낭종 2예 에 대해 골시멘트를 이용한 인공관절 재치환술을 시행한 후 만족스러운 결과를 얻었기에 이를 보고하자고자 한다.

증례 보고

1. 증례 1

71세 여성으로 좌 슬관절 전내측, 관절선에서 하방 7-8 cm에 계란 크기의 낭종이 관찰되었으며 보행 시 낭 종 주위의 통증으로 내원하였다. 과거력 상 10년 전 양측 슬관절 골관절염으로 대퇴골과 경골 모두 골시멘트를 사

용하지 않고 경골에는 각각 4개의 나사를 이용하여 인공 관절 전치환술(MG II, Zimmer, Warsaw, Indiana, USA)을 시행하였다. 환자는 술 후 굴곡 구축 없이 135도 이상의 슬관절 운동 범위를 보였으며 보행 시 동통 없이 잘 사용하였으나 내원 3개월 전 낭종 발생 후 낭종 주위 의 통증으로 인한 보행의 장애를 주었다. 단순 방사선 사 진 상 경골 치환물은 금속 나사 주위와 금속판 주위에 골 용해 소견은 관찰되나 폴리에틸렌 삽입물의 심한 마모는 보이지는 않았으며, 통증은 보행 또는 휴식 시에도 낭종 부위에 국한되어 호소하였다. 이학적 검사상 관절 삼출 액은 관찰되지 않았으며 낭종을 천자하면 통증이 사라지 는 양상을 보였다. 천자액은 점액질 양상(gelatinous nature)의 투명한 관절액(clear joint fluid)으로 30 cc 였으며, 그람 염색 결과 및 균 배양 검사에서는 특이 소견 보이지 않았으며 혈액 검사상에도 염증소견은 나타나지

Fig. 1. (A) The CT image of a knee of a 71-year-old female showing a cyst communicating with the screw hole of the tibia component.

(B) The varus and valgus stress radiography showing displacement of the tibial component suggesting possible loosening. (C) An egg-size cyst was excised. (D) The biopsy of the cyst shows a pseudocyst without endothelial lining (H-E, 40× magnification).

않았다. 천자 후 1주일 주기로 낭종이 재발하는 양상 보 여 수차례 천자를 반복하였으나 점차 재발의 주기가 짧아 졌다. 이에 수술을 계획하고 CT 검사를 시행하여 낭종이 경골치환물에 사용된 나사 구멍에서 시작되고 있음을 확 인할 수 있었다(Fig. 1A). 내반 및 외반 스트래스 부하 검사 시 약 1-2 mm 정도의 경골 치환물의 위치 변화가 있어(Fig. 1B) 해리를 의심케 하였으나 환자가 재치환술 에 대한 공포가 심하고 낭종 만의 제거를 원해 낭종 절제 술을 시행하였다(Fig. 1C). 수술 소견상 반막양근막과 골막사이에 위치하며 경계가 불명확한 낭종이었으며, 조 직 검사상 내막에 세포층이 없는 가성 낭종으로 확인되었 다(Fig. 1D). 낭종 절제술 시행 후 증상의 호전을 보였으 나 수술 후 3개월에 재발하였다. 이에 대해 경골치환물의 해리에 의한 동통 및 낭종의 발생으로 설명한 후 인공관

절 재치환술을 시행 하였다. 수술 소견상 경골 치환물 고 정 나사는 모두 해리 소견이 있었으며 경골 치환물 역시 섬유성 내증식(fibrous ingrowth)이 관찰되었다. 경골 치환물 제거 후 경골 상부에서 관찰한 결과 후방에 고정 된 나사를 통해 경골 후벽에서 낭종과 연결되는 통로를 발견하고 재치환술시 사용한 골시멘트를 이용하여 막은 후 낭종에 대해서는 별도의 처치는 하지 않았다. 비교적 경골 고평부 및 대퇴골의 골 소실이 적고, 후 십자인대가 잘 보존되어 있어 결손에 대해서는 시멘트를 이용하여 보 강 후 인공 관절 치환물(CR Flex, Zimmer, Warsaw, Indiana, USA)을 이용하여 재치환술을 시행하였다(Fig.

2). 수술 후 환자의 통증 및 낭종은 모두 소실되었으며, 수술 후 1년 경과한 상태로 낭종의 재발없이 양호한 결과 를 보이고 있다.

Fig. 2. Cemented total knee revision arthroplasty was performed.

Fig. 3. (A) Painless cyst in the anteromedial side of proximal tibia. (B) Simple radiographs of a 68-year-old female showing a radioluncent line on the femoral and tibial component suggest- ing possible osteolysis. (C) The CT image shows a cyst com- municating with the tibial com- ponent. (D) Fistula was found between the upper joint line of the tibia and a cyst on the an- teromedial side of the proximal tibia during surgery. Cement was used to fill the fistula.

2. 증례 2

68세 여성으로 내원 2개월 전부터 보행 시 좌측 슬관절 부의 심한 통증 및 관절내 부종과 내원 1개월 전 발생한 경골근위 전내측부에 낭종을 주소로 내원하였다(Fig.

3A). 과거력상 6년 전 대퇴골에 골 시멘트를 사용하고 경골에 2개의 나사를 이용한 좌측 슬관절의 인공관절 치 환술(Nexgen CR, Zimmer, Warsaw, Indiana, USA) 을 시행하였다. 술 후 슬관절 운동범위의 제한은 없었으 나 내원 6개월 전부터 반복적인 슬관절부 관절 삼출액의 발생으로 개인 병원에서 수차례 천자 시행한 환자였다.

내원 2개월 전부터 무릎이 빠지는 듯하다는 통증으로 땅 을 딛지 못하였으나 낭종 주위의 통증은 호소하지 않았 다. 단순 방사선 사진상 대퇴골 치환물의 전방 및 후방과 경골 치환물에 방사선 투과성 선이 있는 골용해를 의심하 였으며 폴리에틸렌 삽입물의 마모는 보이지 않았다(Fig.

3B). CT 검사 상 관절과 낭종 간의 교통을 확인할 수 있 었다(Fig. 3C). 술 전 시행한 혈액검사상 감염 소견은 관 찰되지 않았으며 수술 중 슬관절의 관절 액에 대하여 천 자 후 시행한 검사에서 백혈구(WBC) 5100 및 다형핵 백 혈구(Polymorphonuclear leukocyte) 75% 보였으며 동 결 생검 상 다형핵 백혈구는 관찰되지 않아 감염 소견 없 음을 확인 하였다. 또한 경골 상단의 관절 면과 경골 근위 부 전내측의 낭종 부위의 관통되어 있는 통로를 확인 할 수 있었으며(Fig. 3D) 이에 대한 별도의 처지 없이 경골

대해서는 골시멘트를 이용하여 충전시킨 후 경골 치환물 고정을 시행하였다. 술중 생검한 부품주위의 활액막에 대해 조직검사 시행한 결과 만성 염증 소견 관찰되었다.

환자 술 후 1년 경과한 상태로 낭종은 재발하지 않았으며 정상적인 보행 가능하였으며 보행 시 동통은 없었다.

고 찰

인공관절 전 치환술 후 장시간이 경과되어 발생하는 슬 관절부의 동통의 원인은 매우 다양할 수 있으나 동통을 동반한 낭종의 발생은 치환물 주위의 골 용해나 해리와 연관 지어 생각해 볼 수 있다^1,6). 실패한 고관절 또는 슬 관절의 인공관절 전 치환술의 예를 살펴보면 활액막이나 골과-부품 사이 또는 골용해 병변에서 인공 관절 부품의 마모 파편을 발견 할 수 있다⁷⁾. 이러한 마모 파편들이 부 품 주위에 발생하는 낭종에 영향을 미친다고 한다^3,6). 골용해를 일으키는 요인으로는 입자 파편들에 노출된 대식구(macrophage)나 다른 세포들이 골흡수를 일으킬 수 있는 cytokine을 발생시킨다는 연구결과^5,7)와 관절액 에 의한 관절내압의 상승이 골용해를 유발시킬 수 있다2⁾ 는 연구 결과가 있다. 본 예에서 1번 증례는 관절내에는 삼출액이 없으면서 경골 전내측에만 국한되는 지속적인 낭종을 형성한 점을 미루어 보아 고정나사가 폴리에틸렌 삽입물에서 발생한 마모파편이 골간단부로 통하는 통로 역할을 해주어 골용해가 진행되어 낭종이 발생 한 것으로 추정 되며 2번 증례는 재수술 6개월 전부터 반복되는 슬 관절내 부종으로 여러 차례 천자를 시행하였으며 내원 2 개월 전부터 발생한 심한 슬관절부 통증 및 관절내 부종 과 함께 경골 전내측의 낭종이 형성된 점을 미루어 볼 때 관절내압의 상승이 경골 근위부 전내측에 누관을 형성하 고 연부조직에 낭종을 형성한 것으로 생각된다. 두 증례 모두에서 경골의 전내측에 낭종이 형성된 이유는 술후의 슬관절 내측에 부하된 응력에 의한 것으로 추정된다. 본 례의 무시멘트형 경골 치환술은 금속내로의 골생착으로 고정을 유지하는 방식으로 술 후에도 기계적 축이 약간의 내반 된 상태로 인공 관절 치환술이 시행되어, 지속적으 로 슬관절 내측에 과도한 응력이 작용하였다. 슬관절 내 측에 부하된 응력은 초기에는 금속 나사에 의해 고정력을 유지 할 수 있었으나 시간이 경과함에 따라 오히려 나사 주위에 골용해나 해리를 유발 하였고 이에 의해 염증 반

으며 을 것으로 추정된다.

부품의 마모 파편의 발생에 영향을 미치는 요소로는 환 자의 활동 정도, 체중, 폴리에틸렌 두께와 질, 치환물 디 자인, 해부학적 정열(anatomical alignment), 인대 균 형(ligament balancing) 등이 있다⁴⁾. 저자들이 경험한 2예의 증례에서 시멘트를 사용하지 않고 나사를 이용하 여 경골 치환물의 고정을 도모 하였던 경우에 낭종의 발 생과 함께 치환물의 해리를 관찰할 수 있어 경골 부품의 고정 방법 또한 치환물의 마모 파편이 발생하는 원인의 하나라 생각한다. 저자들이 경험한 첫번째 경우에서는 인공관절 수술 시 경골부에 사용한 고정나사 주위에 골용 해가 발생 하여 나사 원위부를 통해 전내측의 연부조직에 낭종이 발생 한 것으로 생각되며, 두번째 환자의 경우 골 용해의 정도가 심해 관절 강과 개통되어 관절내부 및 낭 종 모두에 심한 활액막 소견이 관찰되었다.

시멘트를 사용하지 않은 슬관절의 인공관절 치환술에 서 경골부위에 대한 치환물의 고정은 고정나사를 통해 초 기 고정력은 향상되었나⁸⁾ 골성 내성장에는 기대에 미치 지 못하는 것 같다. 시멘트를 사용하지 않은 인공 슬관절 치환술 후 슬관절 주위에 발생한 낭종은 술 후 통증의 원 인이 될 수 있으며, 더 나아가 치환물의 해리를 의심할 수 있는 소견으로 처치에 있어 주의를 기울여야 할 것으 로 생각한다.

참고문헌

1. Akisue T, Kurosaka M, Matsui N, et al: Paratibial cyst asspciated with wear bebris after total knee arthroplasty. J Arthroplasty, 16: 389-393, 2001.

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3. DeFrang RD, Guyer WD, Poter JM, Duwelius PJ:

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Clin Orthop Relat Res, 325: 163-167, 1999.

4. Fehring TK, Murphy JA, Hayes TD, Roberts DW, Pomeroy DL, Griffin WL: Factors influencing wear and osteolysis in press-fit condylar modular total knee replace- ments. Clin Orthop Relat Res, 428: 40-50, 2004.

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6. Moretti B, Patella V, Mouhsine E, Pesce V, Spinarelli A, Garofalo R: Multiobulated popliteal cyst after a failed total knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 15:

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7. Schmalzried TB, Callaghan JJ: Wear in total hip and knee replacement. J Bone Joint Surg Am, 81: 115-136, 1999.

8. Whiteside LA: Four screws for fixation of the tibial component in cementless total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res, 299: 72-76, 1994.

= 국문초록=

무시멘트형 경골 치환물에서 경골 근위부 전내측에 발생한 낭종에 대한 보고가 국내에서는 없어 저자들이 경험 한 2예에 대해 시멘트형의 인공관절 재치환술 후 낭종 및 통증의 증상 호전을 보여 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.

색인 단어: 무시멘트형 나사 고정, 낭종, 인공슬관절 재치환술