동종과 자가 골-슬개건-골을 이용한 전방십자인대 재건술의 비교
인하대학교 의과대학 정형외과학교실
최 성 욱ㆍ김 명 구
Comparison of ACL Reconstruction between Patellar Tendon Allograft and Autograft
Sung Wook Choi, M.D., Myung Ku Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Inha University, Incheon, Korea
The purpose of this study is to compare the mid and long term results of arthroscopic ACL reconstruction between using the allogenic or autologous patellar tendon. The final results of Lachman test were below 1+ in 84% of the allogenic graft group and 90% of the autologous graft group. The pivot shift test was positive (above grade 3) in 10% and 5%, respectively. 55% of patients receiving the allogenic tendon graft and 65% of patients receiving the autologous tendon graft showed less than 3 mm manual maximun difference on KT-2000 arthrometer. Final evaluation revealed that an IKDC score above B was observed in 82% receiving the allogenic tendon and in 83% receiving the autologous tendon. There was no statistical difference of final results between allogenic and autologous groups.
Key Words: Bone-patellar tendon-bone, Allogenic, Autologous, ACL reconstrction
책임저자: 김 명 구
400-103, 인천직할시 중구 신흥동 3가 7-206번지 인하대학교 의과대학 정형외과학교실
Tel: 032-890-3663, Fax: 032-890-3047 E-mail: [email protected]
*이 논문은 2008년도 인하대학교의 지원에 의하여 연구되었음.
서 론
현재 전방십자인대 재건술의 이식 건으로 슬개골건과 슬 괵건이 주로 사용되고 있으며, 이중 골-슬개건-골을 이용한 재건술은 강도와 장력이 우수하고, 골편을 통한 골과 골 결 합을 통해 견고한 초기 고정이 가능하여 조기운동 및 재활 치료가 가능하기 때문에 널리 사용되고 있다1). 자가 슬개건 은 슬관절 동통, 슬개건 파열, 슬개건염 등의 채취 부위의 합 병증이 발생할 수 있으며, 이로 인해 현재 자가 슬괵건을 이
용한 전방십자인대 재건술이 널리 사용되고 있고, 이들에 대 한 결과도 좋게 보고되고 있다2). 그러나 자가 슬괵건 역시 채취부위의 이환에 따른 근력 약화, 고정력의 약화 등으로 적극적인 조기 재활 치료에 어려움이 있어, 전문적인 운동 선수의 경우 이로 인한 문제점이 발생할 수 있다3). 최근 조 직 은행이 활성화되면서 동종 이식에 대한 관심이 많아 졌으 며, 자가 이식 건을 이용한 재건술시 발생할 수 있는 공여부 위 및 수술 후 합병증을 줄이기 위해 동종 이식 건을 이용한 전방십자인대 재건술의 결과도 많이 보고되어 졌다4). 동종 슬개건과 자가 슬개건을 이용한 전방십자인대 재건술의 각 각의 결과는 그 우수성에 대해서 많은 문헌에서 이미 보고되 어 있으며5,6), 이들에 대한 단기 비교 결과도 많이 보고되었 으나, 중, 장기 결과에 대한 비교는 많지 않으며, 문헌에 따 라 결과에 이견이 존재하고 있다7,8,9). 이에 저자들은 동종과 자가 골-슬개건-골 이용하여 전방십자인대 재건술을 실시한
Table 1. Case Dermographics
Characterisfic Allograft (%) Autograft (%)
No. of patients 65 60
Age Gender Male Female
30.3(17～46) 41(63) 24(37)
26.5(16～44) 40(67) 20(33) Timing
Acute chronic
21(32) 44(68)
18(30) 42(70)
Menisectomies 23(35) 19(32)
Meniscal repairs 16(25) 14(23)
Table 2. Final result of stability test
Grades Allograft (%) Autograft (%) Preop F/U Preop F/U p value Pivot shift test -
＋ 1(2) 64(98)
59(90) 6(10)
1(2) 59(98)
57(95) 3(5) 0.38 Lachman test -
1＋
2＋
3＋
0(0) 15(24) 36(55) 14(21)
35(53) 20(31) 7(11) 3(5)
0(0) 21(35) 28(47) 11(18)
40(67) 14(23) 3(5) 3(5) 0.37 각각의 환자들을 대상으로 후향적 연구를 실시하여 수술 전
후의 객관적, 주관적 슬관절 지수를 비교하여 중, 장기 결과 를 문헌고찰과 함께 비교하고자 한다.
대상 및 방법
1. 대 상
2000년 1월부터 2004년 6월까지 본원에서 전방십자인대 파열로 진단되어 신선 동결 동종 골-슬개건-골 또는 자가 골- 슬개건-골을 이용한 관절경적 전방십자인대 재건술을 시행 하였던 환자들 중 3년 이상(3～7년) 추시 관찰이 가능하였던 125례(동종 슬개건 65례, 자가 슬개건 60례)를 대상으로 하였 다. 이식 건의 선택은 환자에게 각각 건의 장점 및 단점을 설명하고 환자가 결정하게 하였다. 추시 기간은 동종 슬개건 이 최단 36개월에서 최장 84개월로 평균 47개월이었고, 자가 슬개건은 최단 36개월에서 최장 79개월로 평균 42개월이었 다. 동종 슬개건은 남자가 41례, 여자가 24례, 수술 당시 평 균 연령은 30.3세였으며, 자가 슬개건은 남자가 40례, 여자가 20례로, 평균 연령은 26.5세였다. 손상 원인으로는 두 군의 경우 스포츠 손상이 각각 50, 51%로 가장 많았으며, 동반 손 상으로는 반월상 연골 파열이 동종 슬개건의 경우 39례(60%), 자가 슬개건은 33례(55%), 내측 측부인대 손상은 24례(37%), 18례(30%), 외측 측부인대 손상은 9례(14%), 5례(8%)였다. 후 방십자인대 파열이나 후 외방 손상이 동반된 경우는 연구 대 상에서 제외하였다(Table 1).
2. 방 법
이학적 검사는 수술 전과 최종 추시에서 Lachman 검사 및 pivot shift 검사를 실시하였으며, 안정성 검사로 KT-2000 arthro-
meter를 이용하여 건측과 환측의 최대 전방 전위 정도의 차 이를 측정하였다. 슬관절의 기능적 평가를 위해 수술 전 및 최 종 추시시, International Knee Documentation Committee (IKDC) 의 판정 기준, Tegner activity score 및 Lysholm knee score 결과 를 비교하였다. 이식건 각각의 수술 전, 후의 통계학적인 평 가로는 paired T-test를, 두 이식건 간의 치료 결과 비교에는 student T-test를 사용하였으며, p<0.05를 통계적 유의 수준으 로 정하였다.
3. 수술 수기 및 재활
수술 방법은 동종과 자가 이식군 모두 동일하게 적용하였 으며, 이식 골편의 고정은 생체 흡수형 간섭 나사를 이용하 였다. 수술 과정 중 발생할 수 있는 이식건-터널의 불일치를 피하기 위해 이식건-골의 도안에 주의를 하였으며 특히 동종 이식건은 건의 길이가 40 mm 이하인 것을 사용하였다. 수술 후 재활 프로그램은 두 군 모두 Shelbourne and Nitz10)의 가속 재활 프로그램을 동일하게 사용하였다.
결 과
동종 슬개건 군의 경우 Lachman 검사상 수술 전 50례(76%) 에서 2등급(Grade 2) 이상의 전방 불안정을 보였으나, 수술 후 10례(16%)로 감소하였고, 자가 슬개건 군은 수술 전 39례 (65%)에서 2등급(Grade 2) 이상의 전방 불안정을 보였으나, 최종 추시 시는 6례(10%)로 감소하여 두 군 모두 수술 전에 비해 호전되었으나(p<0.05) 최종 추시 시 두 군간의 통계학 적인 유의한 차이는 없었다(p>0.05). KT-2000을 이용한 정량 적 검사에서도 건측에 비해 5 mm 이상 차이가 나는 경우가 동종건의 경우 수술 전 50례(76%)에서 최종 추시 시 11례(17
%)로 감소하였으며, 자가건의 경우는 수술 전 45례(75%) 에서 최종 추시 시 6례(10%)로 감소하여 두 군 모두 수술 전에 비
Table 3. Results of Manual maximal difference using KT 2000 arthometer
Result (mm) Allograft (%) Autograft (%) Preop F/U Preop F/U p value
<3 3～5 6～10
>10
0(0) 15(24) 28(43) 22(33)
36(55) 18(28) 8(12) 3(5)
0(0) 15(25) 25(42) 20(33)
39(65) 15(25) 4(7)
2(3) 0.34
Table 4. Funtional results of Lysholm score Result Allograft (%) Autograft (%)
Preop F/U Preop F/U p value 85～100 (Excellent)
70～84 (Good) 55～69 (Fair) 0～54 (Poor) Mean score
0(0) 4(6) 43(66) 18(28) 51.2
32(50) 24(36) 5(8) 4(6) 79.2
0(0) 5(8) 35(59) 20(33) 52.0
27(45) 25(42) 5(8) 3(5)
82.2 0.38
Table 5. Functional result of IKDC
Grade Allograft (%) Autograft (%) Preop F/U Preop F/U p value Normal
Nearly Normal Abnormal Severely abnormal
0(0) 5(8) 42(64) 18(28)
27(42) 26(40) 10(15) 2(3)
0(0) 4(7) 38(63) 18(30)
29(48) 21(35) 9(15) 1(2) 0.39
해 통계적으로 유의한 전방 안정성 회복을 보였으나(p<0.05), 최종 추시 시 두 군간의 결과는 통계학적으로 유의한 차이는 보이지 않았다(p>0.05). Lysholm score를 이용한 환자들의 슬 관절 기능 평가에서도 동종건의 경우 수술 전 61례(94%)에 서 양호(fair) 등급 이하의 저조한 기능 평가를 나타냈으나, 최종 추시 시 56례(86%)에서 우수(good) 등급 이상의 기능 회복을 보였고, 자가 건의 경우 수술 전 55례(92%)에서 양호 (fair) 등급이하의 기능 평가를 보였으나, 최종 추시 시는 52 례(87%)에서 우수(good) 등급 이상의 기능 회복을 보여 두 군 모두 수술 전에 비해 호전되었으나(p<0.05), 최종 추시 시 두 군 간의 유위한 차이는 발견할 수 없었다(p>0.05). IKDC 평가는 동종건의 경우 수술 전 60례(92%)에서 이상(abnormal) 이하의 소견을 보였으나, 최종 추시 시 53례(82%)가 정상 또 는 거의 정상 소견을 나타냈으며, 자가 건의 경우 수술 전 56 례(93%)에서 이상 소견을 보였으나, 최종 추시 시 60례(83%) 에서 정상 또는 거의 정상 소견을 나타내어 두 군 모두 수술
전에 비해 호전되었으나(p<0.05), 최종 추시 시 두 군간의 유 의한 차이는 없었다(p>0.05). Tegner score는 동종건의 경우 수상 후 3.5점에서 최종 추시 시 7로 우수한 운동 회복을 보 였으며, 이중 28례(43%)가 수상 전 운동 수준의 상태로 회복 되었다. 자가건의 경우는 수상 후 3.2점에서 최종 추시 시 7.3점으로 평가되었으며, 이중 25례(42%)가 수상 전 운동 수 준의 상태로 회복되어 두 군 모두 수술 전에 비해 유의한 호 전이 있었으나(p<0.05), 최종 추시 시 두 군간의 유의한 차이 는 보이지 않았다(p>0.05). 이처럼 두 이식건은 수술 후 최종 추시 시 주관적, 객관적 평가 모두에서 수술 전에 비해 유 의하게 전방 안정성 및 슬관절 기능면에서 우수한 결과를 보 였으며, 두 군간의 최종 추시시의 결과는 통계학적으로 유의 한 차이는 없었다(p>0.05). 수술 후 및 추시 과정에서 발생한 합병증은 관절구축, 연발음, 전 슬관절 통증이 동종 슬개건 은 5례(8%), 4례(6%), 5례(8%), 자가 슬개건은 6례(10%), 4례 (7%), 6례(10%)로 두 군이 비슷한 발생을 보였는데, 10도 이 상의 심한 구축과 전 슬관절 통증으로 인한 일상생활의 제한 은 두 군 모두 없었다. 지속적 슬부 삼출액이 자가 슬개건에 서는 1례(2%), 동종 슬개건은 4례(6%)로 동종 슬개건에서 상 대적으로 높게 발생하였으나, 두 군 모두 수술 후 약 2개월 간의 보존적 가료 후 증상이 호전되었다. 자가와 동종 슬개 건 모두 각각 1례(2%)씩의 상처 부위 표재성 감염 소견이 있 었으나, 모두 항생제 치료 후 증상이 호전되었다.
고 찰
전방십자인대 재건술시 사용되는 이상적인 이식편은 원래 의 인대와 유사한 구조적, 생역학적 성상을 지녀야하며, 안 정된 고정력과 신속한 생체 접합 능력이 있고, 공여부의 이 환은 최소화하여야 한다. 현재 파열된 전방십자인대를 재건 하기 위해서 4겹 슬건, 자가 슬개건, 동종 슬개건 또는 대퇴 사두건 등 다양한 이식건들이 환자의 활동 정도와 조직 이용 도, 환자와 수술의의 기호에 따라 사용되고 있으며5,6,7,8,9,11), 수술 기법의 발달과 재활의 발전으로 전방십자인대 재건술 후의 결과는 눈에 띄게 좋아졌으나, 아직도 이상적인 이식편 에 대해서는 논쟁의 여지가 있다.
자가 슬개건은 그 결과가 문헌에 가장 많이 보고된 이식 건으로서 생체 역학적 성질상, 인장하중은 2999 N으로 전방 십자인대의 약 1.3배, 강성은 620 N/mm으로 약 3배이며, 견 고한 초기 고정이 가능하여 널리 사용되었고, 한편 동종 슬
개건은 자가 슬개건과 유사한 인장하중과 강성을 보이며, 이 식건 살균방법의 향상으로 그 사용이 점차 늘고 있다12).
슬개건과 관련한 연구는 활발히 이루어져 자가와 동종 슬개 건의 우수한 단기 치료 결과에 대해서는 많이 보고되었다5,7). 이전에 보고된 자가 및 동종 슬개건 간의 비교 연구들을 살 펴보면, Shino et al. (1993)11) 등은 자가 슬개건과 동종 슬개건 의 전방 불안정성 비교에서 동종 슬개건의 우수성을 보고하 였는데, 이는 동종 이식건이 직경이 더 넓고 튼튼한 인대 조 직을 형성하기 때문이라고 설명하였다. 동종 슬개건은 자가 슬개건에 비해 이식물 선택의 폭이 넓으며, 수술시간을 단축 시킬 수 있고, 미용상으로도 좋으며, 여러 인대 손상 시에 사 용 가능한 장점이 있다12). 하지만 다른 여러 연구에 따르면, 동종 슬개건은 이식 후 치유력이 떨어지고 생물학적 불일치, 지연된 염증 반응, 골 터널 확장(bone tunnel enlargement) 등의 문제가 자주 발생하기 때문에 오히려 전방 안정성이 떨어진 다고 하였고7,8,9,13). 이러한 이식건의 이완(laxity) 현상의 원인 으로 동종 이식건은 이론적으로 면역 반응을 유발할 수 있으 며, 이식건 조작으로 인한 물리적인 약화, 수술 후에 상대적으 로 느린 재형성 과정 등을 보고하였고14), Shino et al. (1990) 등15)도 전방십자인대 동종 이식물의 조직학적 연구에서 재 혈관화가 수술 후 12개월에 정점에 이르고, 수술 후 18개월 이 지나서야 조직학적으로 완전히 성숙된다고 하여 이런 과 정이 수술 후 이완의 원인이 된다고 하였다. 그러나 Noyes and Barber (1996)16)는 동종 이식건을 이용한 전방십자인대 재건 술에 대하여 그 결과가 우수하여 자가 슬개건을 대체 할 수 있을 것으로 보고하였고, Indelicato et al. (1992) 등4)은 동종 슬개건을 이용한 전방십자인대 재건술 41례에서 환자의 주 관적 증상, 슬관절 이학적 검사, 전방 전위 검사를 시행하여 90% 이상에서 우수한 결과를 보여 만성 전방십자인대 파열 시 자가 슬개건을 이용한 여러 임상 연구 결과와 유사한 결 과를 얻었다고 보고하였다.
중, 장기 추시를 시행한 저자들의 연구에서는 두 이식건 모두 이학적 검사 및 KT-2000 검사에서 수술 후 통계적으로 유의하게 전방 안정성이 회복되는 우수한 결과를 보였고, Lysholm score, IKDC, Tegner score 등 슬관절 기능 평가에서 도 수술 전에 비해 통계적으로 유의한 기능 회복을 보였다.
두 이식건의 최종 추시 시의 비교 결과는 슬관절 안정성에 대한 검사에서 자가 이식건이 동종 이식건에 비해 수치적으 로 약간의 차이는 있었으나, 통계학적으로는 차이를 보이지 않았으며(p=0.34), 기능적 평가에서도 두 군 간의 통계학적으 로 유의한 차이를 발견할 수 없었다(p=0.38).
전방십자인대 재건술 후 발생하는 슬개-대퇴부 이상 소견 은 자가 슬개건 채취 시 흔히 발생한다고 알려져 왔으나17), 최 근 연구들에서는 슬개-대퇴부 증상이 특정 이식건의 선택보다 수술 후 통증으로 인한 운동 감소와 잘못된 재활 치료와 더 관련이 있다고 발표되고 있다8,18). 수술 후 발생하는 슬개-대퇴 부 증상의 문제는 이러한 합병증을 감소시키는 수술 방법을 잘 숙지하고, 올바른 재활프로그램을 시행하여 예방이 가능한 것으로 알려져 있으며, 특히 Shelbourne and Nitz (1990)10)는 조 기에 재활을 시행해도 재건된 전방십자인대의 안정성이 약화 되지 않는 점을 강조하면서 적극적인 조기 재활을 권장하였 다. 저자들 역시 수술 후 재활의 중요성을 고려하여 적극적으 로 환자들에게 조기 재활을 격려하였고, 관절 운동 범위의 빠 른 회복과 사두근력 강화를 유도하였다. 그 결과 최종 추시 시 두 군간에 슬개-대퇴부 증상은 유의한 차이가 없었으며(p
=0.25), 5도 이상의 심한 구축이나 운동 제한 역시 발생하지 않았다. 본 연구가 후향적 방법에 기초하다 보니 비교적 치료 결과가 양호하거나 협력이 좋은 환자들이 최종 추시 시에 많 이 포함되었던 한계는 있었지만, 가능한 많은 환자들의 외래 방문을 유도하여 편견을 최소화 하였다.
결 론
전방십자인대 재건 시 동종과 자가 슬개건은 뛰어난 치료 결과를 보이는 우수한 이식건이며, 치료 결과에 있어서 두 군 간에 통계적으로는 유의한 차이는 없었다. 전방십자인대 재건 후 치료 결과는 이식물의 선택 보다 정확한 술기의 시 행과 수술 후 재활이 더욱 중요한 요소이며, 이식 조직의 선 택은 의사의 기호, 경험, 조직 이용도, 환자의 활동 정도 및 선호도 등 여러 인자를 고려해야 할 것이다.
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