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화선 연
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1 Clinical Article The Korean Journal of Sports Medicine 2011;29(1):15-20 DOI: /kjsm 동종반월상연골이식술후임상적결과및운동력회복 초당대학교간호학과 1, 원광대학교의과대학정형외과학교실 2, 원광의과학연구소 3 김광미 1 ㆍ전철홍 2,3 ㆍ정기준 2,3 Meniscal Allograft Transplantation Clinical Results and Recovery of Sports Activity Kwang Mee Kim, PhD 1, Churl Hong Chun, MD 2,3, Ki Joon Jeong, MD 2,3 1 Department of Nursing, Chodang University, Muan, 2 Department of Orthopedic Surgery, Wonkwang University Hospital, Wonkwang University School of Medicine, 3 Wonkwang Institude of Medical Science, Iksan, Korea The purpose of this study was to evaluate the clinical results and recovery of sports activity in patients who received meniscal allograft transplantation. From December 1999 to May 2009, we selected 36 cases out of 38 cases who received meniscal transplantation using fresh frozen allograft. The mean age was 33.8 years (range: years) and the mean follow up was 68.8 months (range: months). Clinical results were evaluated with knee assessment scoring system (KASS), Lysholm knee score and International knee Documentation Committee. The information of quadriceps and hamstrings strength recovery was obtained using Tegner activity scale, Tegner activity score and Biodex system II (Biodex, USA), and it was used to evaluate the recovery of sports activity. The average KASS score was increased from 61.7 preoperatively to 83.8 postoperatively. The average Lysholm score was increased from 77.7 preoperatively to 87.7 postoperatively. Also, Tegner activity scale, Tegner activity score and the recovery of quadriceps and hamstrings increased at 1year after surgery. In knee joint position sense, the proprioception increased compared to preoperational count. We propose the meniscal allograft transplantation is one of a proper treatment after subtotal or total meniscectomy, which can significantly relieve pain and improve function of the knee joint. Key Words: Knee joint, Meniscus, Allograft meniscal transplantation 서 론 반월상연골은체중부하, 충격의흡수, 슬관절의윤활작용, 안정성제공및관절연골의영양공급등의기능을수행함으로써슬관절기능에매우중요한구조물이다. 그러나연골판 접수 : 수정 : 승인 : 책임저자 : 전철홍 , 전북익산시신용동 번지원광대학병원정형외과 Tel: , Fax: cch@wonkwang.ac.kr 손상시아전또는전전제술을시행한경우반월상연골판으로전달되는스트레스가연골로직접전달되기때문에퇴행성변화의발생가능성이높다 1,2). 이러한반월상연골손상에대한치료로써반월상연골봉합술, 동종반월상연골이식술, 자가슬개하지방또는슬개건을이용한이식술및 Scaffold와세포배양을이용한반월상연골이식술등이이용되고있으며 3), 이중아전또는전절제술을시행받은후지속적인통증이있는환자에대해연골판이식술이시행되었다 4,5). 연골판이식술의단기추시임상적결과는양호하다고보고되고있으며 6), 중기추시상동통을줄일수있는치료의한방법으로권장되고 제 29 권제 1 호

KM Kim, et al. Meniscal Allograft Transplantation - Clinical Results and Recovery of Sports Activity 있다 7,8). 그러나운동력회복에대해서는아직까지보고된바가거의없다. 이에저자들은동종반월상연골판이식술을시행한후임상적결과와운동력회복정도를알아보고자하였다. 연구방법 1.

모든환자는이식술전반월상연골판아전혹은전절제술을시행받았다. 외측반월상연골판 24예, 내측반월상연골판이 12예였으며, 환자의평균연령은 33.8세 ( 범위 : 17-50세 ) 였고남자가 26예, 여자가 10예였다. 평균추시기간은반월상연골판이식술후 68.

2 KM Kim, et al. Meniscal Allograft Transplantation - Clinical Results and Recovery of Sports Activity 있다 7,8). 그러나운동력회복에대해서는아직까지보고된바가거의없다. 이에저자들은동종반월상연골판이식술을시행한후임상적결과와운동력회복정도를알아보고자하였다. 연구방법 1. 연구대상및수술방법 1999년 12월부터 2009년 5월까지동종반월상연골판이식술을시행한총 38예를대상으로하였다. 이중 1예에서는연골판이식술 2년후양동이손잡이형파열이발생하여이식된연골판에대해전절제술을시행하였고, 1예에서는연골판이식술 1년 7개월후복합파열이발생하여아전절제술을시행하여본연구에서제외하여, 총 36예를조사하였다. 모든환자는이식술전반월상연골판아전혹은전절제술을시행받았다. 외측반월상연골판 24예, 내측반월상연골판이 12예였으며, 환자의평균연령은 33.8세 ( 범위 : 17-50세 ) 였고남자가 26예, 여자가 10예였다. 평균추시기간은반월상연골판이식술후 68.8개월 ( 범위 : 개월 ) 이었으며, 연골판아전혹은전절제술시행한원인질환으로외상으로인한복합파열이 23예, 오래된양동이손잡이형파열 7예였고, 파열이동반된원판형연골판 6예였다. 동반된인대손상으로는전방십자인대파열이 14예, 후방십자인대파열이 2예였으며, 이중후방십자인대파열 1예에대해서는보조기를이용한보존적치료시행하였고, 전방십자인대파열 14예와후방십자인대파열 1예에대해서는신선동결아킬레스동종건 (fresh frozen Achilles allograft) 을이용하여인대재건술을시행하였는데, 그이유는아킬레스동종건을이용한전방십자인대재건술후조직학적으로좋은결과가보고되고있으며 9), 최근 Sun 등 10) 은평균 5.6년추시상동종건과이식건을이용한전방십자인대재건술후양군에서모두만족스러운결과를보여이식건이동종건을대체할수있을거라고보고하고있어이를토대로환자의동의하에아킬레스동종건을이용하였다. 그후외측반월상연골판은 6개월, 내측반월상연골판은 1년간의재활치료후, 동종반월상연골판이식술을시행하였으며, 동종반월상연골판이식술을시행하는적절한적응증으로반월상연골판아전혹은전절제술을시행후지속되는관절면의동통을호소하고, 조기연골변화를보이며, 정상적인해부학적정렬을가진안정된슬관절을선택하였다. 관절염정도는방사선소견과관절경소견으로판단하였고, Outerbridge 분류상 2등급이하의관절염을보이는환자를대상으로하였다. 연골판의크기측정을위해 Pollard 방법 11) 을이용하였다. 이를위해단순방사선사진은 mm 표시된자를방사선필름카테터에고정후정전ㆍ후면과측면사진을 cone down 영상을촬영하여근골격계방사선전문의에의뢰하여이식연골판의크기를결정하였으며, 동일한크기의신선동결동종반월상연골판 (RTI R, RTI Biologies, Inc., Alachua, FL, USA) 을이식하였다. 외측반월상연골판은골교 (bone bridge) 방법으로, 내측반월상연골판은양골조각 (double bone plug) 방법으로고정하였으며, 정리된이식연골판변연부는 5 mm 간격으로비흡수성봉합사를이용하여모두 12-15개의봉합을실시하였다 (Fig. 1). 술후 1일째 0 에서 90 까지수동적관절운동과대퇴사두근 Fig. 1. Arthroscopic findings shows. (A) Total menisectomy state. (B) Postoperative finding of meniscal transplantation. (C) MRI at 21 months after meniscal transplantation shows no evidence of meniscal tear or extrusion. 16 대한스포츠의학회지

3 김광미외. 동종반월상연골이식술후임상적결과및운동력회복 및슬괵건의근력강화운동을시작하였다. 첫 6주간은목발과보조기착용하에부분체중부하를하였고 6주이후에보조기제거후완전체중부하를실시하였다. 8주에서 12주까지는목발없이완전체중부하를하였고, 능동적관절운동및자건거타기운동을시작하였으며, 12주이후부터는조깅과달리기를시작하며, 점차근력운동강도를높여점진적인스포츠활동으로의복귀를허용하였다. 2. 평가방법슬관절의임상적, 기능적평가를위해수술전과최종추시에서 Knee assessment scoring system (KASS) 12), Lysholm knee score, International knee Documentation Committee (IKDC), Tegner activity scale 13) 및 Tegner activity score을측정하여비교하였다. KASS은슬관절기능에대해주관적과객관적인데이터를통해평가하는방법으로수술전과비교하여 10점이상향상되었거나, 75점이상인경우성공 (successful) 으로평가하였으며, Lysholm knee score는 95점이상이우수, 84-94점이양호, 65-83점이보통, 65점미만을불량으로정의하였다. IKDC의경우는주관적평가, 임상증상, 관절운동, 인대안정성, 방사선적기준에따라각각 A (normal), B (near normal), C (abnormal), D (severe abnormal) 의항목으로구분하였다. Tegner activity score는환자의스포츠활동력정도를측정한것으로 10점을최대점수로하였고, Tegner activity scale은각각의스포츠활동력에해당하는등급으로분류하였다. Biodex System II (Biodex, New York, NY, USA) 를이용하여슬관절신전근과굴곡근의근력을수술전에건측및환측에대해측정하고수술후 1년째다시건측과환측에대해측정하여회복정도를비교평가하였으며, 90 o /s 및 180 o /s의각속도에서실시하였고측정된신전근및굴곡근의최대우력 (peak torque) 과전체일량 (total work) 의건측에대한환측의결손율 (%) 을비교하여분석하였다. 슬관절위치감각 (assessment of knee joint position sense) 에대해서도측정하였는데이는측정할슬관절을 dynamometer의축과일직선이되게하고대퇴부와하지를움직이게않게잘고정시킨뒤, 70 굴곡과 30 굴곡에서시행하였으며, 환자에게반바지를입혀피부로의감각입력을최소화하고눈가리개를사용하여눈의정보를차단하였으며최대한조용한환경에서평가를시행하였다. 능동적위치감각평가는환자의슬관절을측정기에의해수동적으로 70 o 로굴곡하게하여, 이위치를 5초간유지한후수동적으로슬관절을완전굴곡시킨후, 능동적으로신전시켜다시 70 o 굴곡상태에도달했다고느끼면멈춤버튼을 누르게하였고, 양측슬관절에서각각 3번반복시행하여평균값을계산하였다. 30 o 굴곡상태에서도동일한방법으로측정하였고, 수동적위치감각평가는능동적위치감각평가와방식은동일하나 dynamometer에의해초당 2 o 씩수동적으로신전시키면서시행하였다. 결과에대한통계처리는 SPSS ver (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 을이용한 Wilcoxon signed test를이용하여 p-value가 0.05 미만인경우를통계적으로유의하다고판정하였다. 결 과 1. 임상적결과 KASS score는술전평균 61.7점 ( 범위 : 34-80점 ) 에서술후평균 83.8점 ( 범위 : 61-95점 ) 으로호전되었으며 (p<0.05), Lysholm knee score는술전평균 77.7점 ( 범위 : 48-79점 ) 에서술후평균 87.7점 ( 범위 : 63-97점 ), Tegner activity score는술전평균 3.1점 ( 범위 : 2-5점 ) 에서술후평균 6.7점 ( 범위 : 4-8점 ) 으로향상되었다 (p<0.05) (Table 1). IKDC 점수는수술전 group C 22예, group D 14예이었으나, 추시관찰상 group A 13예, group B 19예 group C 4예 group D 0예다 (Table 2). Tegner activity scale은 6단계 7예, 5단계 17예, 4단계 9예, 3단계 3예로조사되었다 (Table 3). 최종추시상반월상연골판이식술을시행하기전과동일한스포츠로의복귀가 26예 (72.2%) 에서 Table 1. Clinical results according to KASS, Lysholm knee score and Tegner activity score (p<0.05) Preoperative Postoperative (last F/U) KASS score 61.7 (34-80) 83.8 (61-95) Lysholm knee score 77.7 (48-79) 87.7 (63-97) Tegner activity score 3.1 (2-5) 6.7 (4-8) KASS: knee assessment scoring system, F/U: follow-up. Table 2. Clinical results according to IKDC Preoperative Postoperative (last F/U) Group A 0 13 Group B 0 19 Group C 22 4 Group D 14 0 IKDC: International Knee Documentation Committee, F/U: follow-up. 제 29 권제 1 호

4 KM Kim, et al. Meniscal Allograft Transplantation - Clinical Results and Recovery of Sports Activity Table 3. Tegner activity scale Activity scale Recreational sports No. of patient VI Tennis and badminton 7 V Jogging 17 IV Cycling 9 III Swimming 3 0-II Walking only 0 No.: number. Table 5. Assessment of knee joint position sense using by Biodex system II (Biodex) (p=0.062) Preoperative Postoperative ( ) (1 y) ( ) Active 30 flexion Active 70 flexion Passive 30 flexion Passive 70 flexion Table 4. Deficit percent of peak torque and total work: quadriceps and hamstrings (p<0.05) Group Angular velocity ( o /s) Preoperative Postop (1 y) PT (%)TW (%) PT (%)TW (%) Quadriceps Hamstrings PT: peak torque, TW: total work. 가능하였으며, 33예의환자가수술결과에만족하였고, 3예에서체중부하시통증을호소하였다. 2. Biodex system을이용한슬관절신전근과굴곡근의근력회복평가및슬관절위치감각평가 수술전과수술후 1년째 Biodex system II을이용한대퇴사두근과슬괵건의근력회복측정상대퇴사두근의경우 90 /s의각속도에서최대우력의결손은수술전 48.2% 에서수술후 18.1% 로호전되었고, 전체일량의결손은수술전 56.4% 에서수술후 17.4% 로호전되었다. 180 /s의각속도에서대퇴사두근의최대우력의결손은수술전 38.6% 에서수술후 12.2% 로, 전체일량의결손은수술전 42.8% 에서수술후 13.8% 로호전되었다. 슬괵건의경우 90 /s의각속도에서최대우력의결손은수술전 37.6% 에서수술후 13.2% 로호전되었고, 전체일량의결손은수술전 47.8% 에서수술후 16.2% 로호전되었다. 180 /s 의각속도에서슬괵건의최대우력의결손은수술전 32.4% 에서수술후 10.8% 로, 전체일량의결손은수술전 38.8% 에서수술후 14.2% 로호전되었다 (p<0.05) (Table 4). 슬괵건 / 대퇴사두근비율 (hamstring/quadriceps ratio) 은 90 o /s 및 180 o /s에서각각수술전 0.52, 0.69에서수술후 1년째 0.64, 0.73으로측정되었다. 능동적슬관절위치감각평가는 70 o 굴곡에서는술전에는 o 였으나술후 1년뒤에는 o 이었고, 30 o 굴곡에서는술전에는 o 에서술후 1년뒤에는 o 였다. 수동적 슬관절위치감각평가는 70 o 굴곡에서는술전에는 o 였으나, 수술후 1년뒤에는 o 였다. 30 o 굴곡에서는술전에 o 였으나, 수술 1년뒤에는 o 였다 (Table 5). 이에술후위치감각이향상된소견을보였으나, 이러한평균값의차이는통계학적으로유의하지않았다 (p=0.062). 고찰반월상연골은슬관절의정상기능을유지하는데중요한역할을한다. 이러한반월상연골에일부분만결손이있어도반월상연골기능에영향을미치게된다. Fairbank 2) 는반월상연골절제술후에관절의퇴행성변화를일으킨다고하였으며, Schimmer 등 14) 은이러한퇴행성변화가임상적결과에가장중요한요인이된다고하였다. 따라서, 현재반월상연골의손상에대한치료는봉합술, 부분절제술등의연골을보전할수있는술기가보편화되어있다. 그러나반월상연골을보전하기힘든경우퇴행성변화를방지하기위해서반월상연골이식술이시행되어져왔으며, 추시결과가양호하다는보고가많이되어져왔다 15-17). Milachowski 등 18) 이단독반월상연골이식술후 86% 의성공률을보고한이래단기추시에서좋은결과들이보고되고있으며, 특히통증완화효과가있는것으로알려져있다 19). 또한장기추시에서는 Verdonk 등 17) 이 10년추시상내측반월상연골판이식실패가 28%, 외측반월상연골판이식실패가 16% 로양호한임상적결과를보고하였다. 반월상연골의성공적인이식을위해서는적정한크기의이식물선정과정확한해부학적위치에견고하게고정하는것이중요하다. 이식연골판크기측정방법은방사선사진, 컴퓨터단층촬영, 자기공명영상촬영등이있으나, 현재까지도정확한측정방법에대해서는일치된보고가없었다 11,16,20,21). 최근보고에서자기공명영상측정기술이보다정확하다하였으나, 실제크기의 2 mm 이내로의측정은 35% 밖에되지않는다고하였다 21). 연골판의크기와방사선상골경계표사이에 18 대한스포츠의학회지

5 김광미외. 동종반월상연골이식술후임상적결과및운동력회복 일관된연관성이증명되면서정전ㆍ후면및정측면방사선상측정이많이이용되었으나, 연골판길이및넓이가경골고평부의넓이와연관성이다양하기때문에주의를요한다고하였다 11). 본연구에서는연골판크기와관련된합병증은관찰되지않았는데, 그이유는이식연골판크기를방사선으로측정할때확대로인한오차를줄이기위해 mm 표시된자를방사선카세트에부착후촬영하였고, 경골의고평부넓이를정확하게측정하기위해서 cone down 영상을촬영하여측정하였으며, 또한수술장에서연골판의크기를재차측정하였던것이중요했던것으로생각된다. 그러나임상적인결과로만평가하였고, 추시자기공명영상검사를모든환자를대상으로시행하지못했다는것은한계점으로생각된다. 이식연골판고정방법중연부조직고정방법은정상경골접촉압박력을회복할수없으며, 골조각고정방법이높은하중전달및안정성이우수하다고보고되었다 4,15,22). Rodeo 4) 는후각에전달되는하중이높고, 퇴행성변화와파열이잘발생할수있기때문에골조각또는골교고정방법으로견고한고정을해야되고, 변연부를관절막에안정되게고정해야한다고하였다. 특히전방십자인대재건술을내측반월상연골판이식과동시에시행할경우경골터널을내측으로이동하여내측이식연골판의전ㆍ후각의골조각이중심에위치하고, 외측반월상연골판을동시에이식할경우골교를열쇠구멍고정방법 (key-hole method) 으로고정을하는것이좋은방법이라고보고하였다. 본저자들도내측반월상연골판은골조각고정방법으로, 외측반월상연골판은골교고정방법으로견고한고정을얻을수있었으며, 변연부를 5 mm 간격으로 8개씩관절막에고정하였다. 이식연골판의성공적인혈관화가이루어지기위해서는술전부정정열이교정이되어야하고, 관절불안정성이없어야이식연골판이높은하중을견딜수있다고하였다 23). 본연구에서는술전에부정정열이있는경우연골이식술적응증에서제외하였으며, 동반된전방십자인대파열및후방십자인대파열에대해서는반월상동종이식술시행에앞서인대재건술을시행하였다. 동종반월상연골이식술후운동력회복을보기위해서저자들은수술전과수술후 1년째에 Biodex dynamometer를이용한대퇴사두근과슬괵건의등척성검사를시행하였다. 슬관절에병변이존재하는경우이차적인변화로근력약화가발생할수있으며, 이는치료에따른고정이나통증등에의하여환측하지의사용을기피함으로써더욱약화를초래할수있다 24). Biodex dynamometer를이용한대퇴사두근과슬괵건의등척성검사 25) 는양측하지의근력이비슷해질때운동 복귀를결정할수있는기준이며, Tibone 등 26) 은양하지의근력차이를극복하는것이재활의목표가되어야한다고하였다. 그러나, 최대우력이직접적으로슬관절의기능을나타내는기준이아니며, 슬관절의신전근이나굴곡근중어느하나만이슬관절기능을판단하는기준이될수없기때문에두근육의근력평가를동시에시행하여운동복귀평가에반영해야한다 27). 따라서본연구에서는대퇴사두근과슬괵건에대해저속및고속에해당하는 90 /s의각속도와 180 /s의각속도에서각각의최대우력과전체일량을측정하여동종반월상연골이식후에향상된근력회복소견을관찰할수있었다. 그러나위치감각의경우에는술전과비교하여향상되기는하였으나통계학적인의의는없었는데, Thijs 등 28) 은반월상연골판동종이식술을시행한 46예에대해서술전과술후 6개월째의위치감각을평가하여연골판이식술후위치감각의향상을보고하였고이는연골판이식술을통해슬관절운동학 (kinetics) 의변화가발생하고슬관절관절막긴장도의변화를초래하여술후조기에위치감각이향상되었다고보고하였다. 반월상연골판아전또는전절제술을시행한환자에서동종반월상연골판이식술은슬관절의기능및운동력회복을향상시키는좋은수술방법으로생각된다. 참고문헌 1. Allen PR, Denham RA, Swan AV. Late degenerative changes after meniscectomy. Factors affecting the knee after operation. J Bone Joint Surg Br 1984;66: Fairbank TJ. Knee joint changes after meniscectomy. J Bone Joint Surg Br 1948;30: Mikic ZD, Brankov MZ, Tubic MV, Lazetic AB. Allograft meniscus transplantation in the dog. Acta Orthop Scand 1993;64: Rodeo SA. Meniscal allografts: where do we stand? Am J Sports Med 2001;29: Veltri DM, Warren RF, Wickiewicz TL, O'Brien SJ. Current status of allograft meniscal transplantation. Clin Orthop Relat Res 1994;(303): Chun CH, Kim JW. Short-term follow up after meniscus allograft transplantation with clinical results and MRI findings. J Korean Knee Soc 2004;16: Cole BJ, Carter TR, Rodeo SA. Allograft meniscal transplantation: background, techniques, and results. Instr Course Lect 2003;52: 제 29 권제 1 호

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( ) Jkra076.hwp Vol. 11, No. 4, December, 2004 Objective: Ultrasonography (USG) of joints has a unique position for the diagnosis of joint diseases. Bone surface, cartilage, periarticular soft tissue and their pathologic