09/17-이호민/ 새

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채원 궁
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1 doi: /cise 대한견 주관절학회지제 13 권제 2 호 Clinics in Shoulder and Elbow Volume 13, Number 2, December, 2010 관절경적회전근개봉합술에서골시멘트를이용한봉합나사구멍보강술 동국대학교일산병원정형외과 이호민 태석기 박정민 Anchor Hole Augmentation with Bone Cement in Arthroscopic Rotator Cuff Repair Ho Min Lee, M.D., Suk-Kee Tae, M.D., Jeong Min Park, M.D. Department of Orthopaedic Surgery Dongguk University Ilsan Hospital Purpose: In arthroscopic rotator cuff repair, the crucial step is secure fixation of Anchor to bone. However, osteoporosis of the tuberosity is frequently encountered in old patients, and can cause insecure fixation of anchors. The Aim of our study was to introduce a technique for anchor hole augmentation with bone cement when fixation failure of an anchor occurs, and to investigate the outcome. Materials and methods: Among 223 rotator cuff repairs performed between 2005 and 2009, anchor hole augmentation with polymethylmethacrylate was performed in 15 cases (all females; mean age of 65 years: range 49~77). Bone cement was injected into the anchor hole in a thick fluid state and the procedure was repeated to make a pot-like cement mantle. The anchor was inserted into the cement mantle while the cement hardened. The outcome was investigated, on average, at 16 months (6~32). Results: Radiographs showed cystic changes of the tuberosity. On follow-up radiographs and MRI, a change in the cement mantle was not noted. The final average UCLA score was 31 (28~35); 6 had excellent, 8 good and 1 fair results (p=0.008). Age-sex matched Constants score was 90 (74~98) (p=0.008). Conclusion: Anchor hole augmentation with bone cement is useful when fixation failure of an anchor is encountered due to bone atrophy. Anchor hole augmentation with bone cement does not negatively influence the outcome. Key Words: Rotator cuff tear, Arthroscopic repair, Suture anchor, Fixation failure, Augmentation, Bone cement 통신저자 : 태석기경기도일산동구식사동 814 번지동국대학교일산병원정형외과 Tel: 031) , Fax: 031) , skt97@duih.org 접수일 : 2010 년 11 월 1 일, 1 차심사완료일 : 2010 년 11 월 16 일, 게재확정일 : 2010 년 12 월 1 일 237

대한견 주관절학회지제 13 권제 2 호 서론회전근개파열은어깨통증의흔한원인으로노인층과스포츠활동의증가로그중요성이증대되고있다. 수술적치료로는관혈적봉합술, 소절개봉합술이시행되고있는데최근완전한관절경적봉합술이많이사용되고있고개방적수술과비교하여임상적인결과에큰차이가없음이알려지고있다 3,6).

최근봉합나사못의인발강도 (pullout strength) 와봉합물질의인장강도 (tensile strength) 는많이개선되었으며따라서골질 (bone quality) 이중요한요소로부각되고있다 9). 회전근개파열환자의주연령대는중, 노년층이며이는골다공증이흔한연령과일치한다 (Fig. 1).

2 대한견 주관절학회지제 13 권제 2 호 서론회전근개파열은어깨통증의흔한원인으로노인층과스포츠활동의증가로그중요성이증대되고있다. 수술적치료로는관혈적봉합술, 소절개봉합술이시행되고있는데최근완전한관절경적봉합술이많이사용되고있고개방적수술과비교하여임상적인결과에큰차이가없음이알려지고있다 3,6). 관절경적봉합술의성패를결정하는요소로는기술적완성도, 건의질, 퇴축 (retraction) 정도, 파열의모양, 봉합나사못 (suture anchor) 및봉합물질 (suture material) 등이있으며봉합나사못의견고한고정이성공적인관절경적봉합술을위한필수요소이다. 최근봉합나사못의인발강도 (pullout strength) 와봉합물질의인장강도 (tensile strength) 는많이개선되었으며따라서골질 (bone quality) 이중요한요소로부각되고있다 9). 회전근개파열환자의주연령대는중, 노년층이며이는골다공증이흔한연령과일치한다 (Fig. 1). 실제로골다공증이심한환자에서봉합나사못의고정이불안정하거나삽입후빠지는경우가드물지않게관찰된다 4). 이러한경우의구제술로는개방술식으로전환하거나 buddy anchor 술기 2), 치밀골이식술 (compaction bone graft) 술기등이있다 1). 골시멘트는골다공증이있는경우에나사구멍보강술 (screw hole augmentation) 의용도로오래전부터골절수술에사용되어왔다 7). 그리고 Giori 등 4) 은해부용시체의근위상완골을이용해실험한결과골시멘트보강술식을시행하였을경우봉합나사못의인발 (pullout) 로인한고정실패의위험도를낮출수있다고보고하였다. 이에착안하여저자들은관절경적회전근개봉합술에서상완골대결절부의골위축으로인해봉합나사못를이용한고정력이약한경우 가발생했을때골시멘트를이용하여구멍을보강하는술식을소개하며그임상결과를보고하고자한다. 연구대상및방법 1. 연구대상 2005년부터 2009년까지관절경적회전근개봉합술을시행한 223 명중봉합나사못삽입후나사못의이탈 (Fig. 2) 이발생하거나불충분한고정이인지되어폴리메칠메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate) 성분의골시멘트로봉합나사못구멍을보강하였던 15 명을대상으로하였다. 수술대상은술중봉합나사못이인발강도검사 (pullout test) 상인발이발생한경우와봉합술시행후봉합나사못이대결절의표면위로돌출되어있어견고한고정이이루어지지않은환자를포함하였다. 봉합나사못의이탈은수술중에발생할수있는특수한상황이므로특별히술기의제외기준은두지않았다. 모든수술은동일술자에의하여시행되었다. 회전근개파열만으로봉합술을시행한경우만연구에포함시켰다. 연구대상 15 예의평균연령은 65 (49~77) 세이었으며전부여성이었다. 파열의크기는평균 2.3 (1.5~4)cm 이었다. 10예는극상건에국한된파열이었으며 2예는극상건과극하건, 3예는극상건과극하건, 견갑하건에걸친파열이었다. 이학적검사상근력약화와능동적운동의제한을동반하였으며대부분에서충돌징후검사양성을보였다. 방사선검사는견관절전후면촬영, 30도하방경사사진, 극상건출구사진, 액와면사진을촬영하였고전방견봉의형태와전방융기, 경사도등을측정하였다. 견봉상완간격의협소화를보인경우도있고, 상완골의전체적인골경화나대결절의불규칙한음영을보인경우도있었다. Fig. 1. This radiographic image shows osteoporosis of the tuberosity. Fig. 2. This picture shows pullout of anchor in osteoporotic bone. 238

이호민 : 관절경적회전근개봉합술에서골시멘트를이용한봉합나사구멍보강술 최종임상결과의분석은시각척도 (visual analog scale) 통증점수, 능동적관절운동범위, University of California Los Angeles (UCLA) score, agesex matched Constant score와영상검사결과등에의하였다.

수술방법봉합나사못이빠지고난구멍주변의성긴골소주를압박기를사용하여다듬어주고난후골시멘트 (Simplex bone cement, Zimmer, USA) 를골수바늘 (bone marrow needle, Manan Medical, USA) 과 10 cc 주사기를이용해 early doughy state에봉합나사못구멍에주입한다 (Fig. 3, 4).

봉합나사못이구멍으로부터완전히인발되지는않았으나구멍주변의골결손으로봉합나사못의견고한고정을얻지못한경우에봉합나사못의이탈을방지하기위하여나사못을구멍에둔채로시멘트충진및압박에의한변형된보강술식을시행한경우도있었다 (Fig. 6). 결과시각척도통증점수는평균 8 (7~9) 점에서 1 (0~2) Fig. 3.

3 이호민 : 관절경적회전근개봉합술에서골시멘트를이용한봉합나사구멍보강술 최종임상결과의분석은시각척도 (visual analog scale) 통증점수, 능동적관절운동범위, University of California Los Angeles (UCLA) score, agesex matched Constant score와영상검사결과등에의하였다. 결과는 SPSS Windows version 12.0 (SPSS, Chicago, IL) 의 paired T-test를이용하여분석하였으며이때 p값이 0.05보다작은경우유의한것으로판정하였다. 2. 수술방법봉합나사못이빠지고난구멍주변의성긴골소주를압박기를사용하여다듬어주고난후골시멘트 (Simplex bone cement, Zimmer, USA) 를골수바늘 (bone marrow needle, Manan Medical, USA) 과 10 cc 주사기를이용해 early doughy state에봉합나사못구멍에주입한다 (Fig. 3, 4). 구멍에들어간시멘 트를압박기로눌러주변성긴골소주사이를채우도록하였다. 이러한과정을 2~3 회정도반복한후압박기로시멘트주변에압력을가하였으며최종적으로항아리모양의시멘트맨틀 (mantle) 을만들도록노력하였다 (Fig. 5-A). 시멘트가굳어가기시작할무렵봉합나사못을구멍에삽입하였다 (Fig. 5-B). 봉합나사못삽입후인발강도검사를통해단단한고정을얻었음을확인하였다. 봉합나사못이구멍으로부터완전히인발되지는않았으나구멍주변의골결손으로봉합나사못의견고한고정을얻지못한경우에봉합나사못의이탈을방지하기위하여나사못을구멍에둔채로시멘트충진및압박에의한변형된보강술식을시행한경우도있었다 (Fig. 6). 결과시각척도통증점수는평균 8 (7~9) 점에서 1 (0~2) Fig. 3. Preparation of bone cement (Simplex bone cement, Zimmer, USA). Fig. 4. Assemble the syringe that contains cement with bone marrow needle (Manan Medical, USA). A B Fig. 5. (A) The bone cement is pressurized to gel a cement mantle of the shape of a pot. (B) The anchor is inserted into the cement mantle in early hardening phase. 239

4 대한견 주관절학회지제 13 권제 2 호 A B Fig. 6. (A) The anchor in partially pulled out but stable in deep position with surrounding bone defect. (B) Bone cement is injected into the bone defect area with the anchor in situ and pressurized with an impactor. (C) Final construct of the modified anchor hole augmentation with bone cement. C Table 1. Result Initial Final p-value (<0.05) Pain score (VAS) 8 (7~9) 1 (0~2) Active forward elevation ( ) 100 (90~150) 140 (120~170) UCLA score 13 (5~19) 31 (28~35) Age-sex matched Constant score 30 (13~42) 90 (74~98) 점으로호전되었다 (p-value: 0.006). 능동적전방거상은평균 100 (90~150) 도에서 140 (120~170) 도로증가하였고 (p-value: 0.006) UCLA score는평균 13 (5~19) 점에서 31 (28~35) 점으로증가하였으며 (p-value: 0.008) 최우수 6예, 우수 8예, 보통 1예이었다. Age-sex matched Constant score는평균 30 (13~42) 점에서평균 90 (74~98) 점으로통계상유의한증가 (p-value: 0.008) 를보였다 (Table 1). 방사선검사와자기공명영상검사 (MRI) 상골시멘트는구멍주변에원래모양을잘유지하고있었으며주변의골용해는볼수없었다 (Fig. 7). 시행된추시 MRI 상 5예중 2예에서이상소견이확인되었다. 건의상태및재파열의발생은 Sugaya의기준 11) 을사용하여분석한결과 1예는 II 형의신호변화를보였으며나머지 1예는 IV 형의소파열소견을보였다 (Table 2). 합병증신경및혈관손상이나감염등의합병증은없었다. 고찰회전근개파열의수술적치료는초기의개방적봉합술에서관절경적술기로발전함에따라어떤술식을사용하더라도임상적으로성공적인결과가보고된다 3,6). 특히관절경수술의기술이발전함에따라이전에봉합이불가능하던경우에도많은경우봉합이가능해지고있다. 관절경적봉합술의성패를결정하는요소중봉합나사못의견고한고정이성공적인관절경적봉합술을위한필수요소이다. 관절경적회전근개봉합술에서는봉합나사못을이용해뼈에연부조직을고정시키는데이때나사못의인발로인한수술실패가발생할수있다 4). 240

5 이호민 : 관절경적회전근개봉합술에서골시멘트를이용한봉합나사구멍보강술 Fig. 7. Follow-up imaging study did not show change around cement mantle (arrow). Table 2. Sugaya classification of the rotator cuff status after repair of the rotator cuff by magnetic resonance imaging Type I Sufficient thickness with homogeneous low intensity II Sufficient thickness with partial high intensity III Insufficient thickness without discontinuity IV Presence of a minor discontinuity V Presence of a major discontinuity 최근봉합나사못의인발강도 (pullout strength) 와봉합물질의인장강도 (tensile strength) 는많이개선되었으며따라서골질 (bone quality) 이중요한요소로부각되고있다. 저자는퇴행성요추질환이나사지골절에서내고정시에골다공증으로인해나사의불충분한고정또는인발이초래되는경우나사못구멍주위에골천자바늘을삽입하고해면골에골시멘트를주입하여고정력을보강하는술식 13) 에서착안하여골다공증환자에서봉합나사못의불충분한고정시골시멘트를주입하는술식을시행하였다. 골다공증은골간단의골소주 (metaphyseal trabecular bone) 를가장먼저침범하는것으로 알려져있으며, 나사인발 (screw pullout) 에대한저항은골질, thread purchase의길이, thread의지름등과관련되어있다 8). Turner 등 12) 은골밀도가 0.4 gm/cm 3 이하인경우 thread의지름을크게하여도인발저항도 (pullout resistance) 를증가시키지못한다고하였으며이러한경우에보강술식이필요하다. 골시멘트를이용한보강술식은견고한고정을위해봉합나사못의위치를바꾸지않더라도나사못고정의강도를개선할수있으며고정실패의위험을낮출수있는술기이다. 골시멘트와 calcium phosphate 같은물질은해면구조체 (cancellus architecture) 내로침투함으로써강한복합체를만들고 8) 이러한작용으로나사 241

6 대한견 주관절학회지제 13 권제 2 호 못고정에견고함을더할수있게된다. 다만이러한보강술기는액상상태 (fluid state) 의시멘트를물속에서주입하게되기때문에시멘트가구멍에고정되지않고식염수에의해씻겨나갈수있으니주의해야한다. 저자들은 early doughy state에척추성형술에사용하는압력주입기 (pressure injector) 를이용하여나사못구멍에주입함으로써골시멘트가관류액에의해씻겨나가는것을방지할수있었다. 골시멘트는재수술이필요할때걸림돌이될수있고 4), 시멘트가골융해를일으킬수있다는주장 5) 이있으나본연구에서는추시영상검사상골융해로볼수있는소견은없었다. 다만흡수성봉합나사못의재료인폴리락틱산 (polylactic acid) 의흡수를시멘트가방해할수있을것이나그임상적의미는알수없다. 골시멘트의중합반응 (polymerization) 으로인해 70 ~80 C 의열이발생하는데 10) 이러한열은관절경수술용관류액에의하여냉각됨으로써인접골의과사를초래할정도의열발생은없을것으로생각된다. 그리고수술중골시멘트의높이가나사구멍의표면보다 2~3 mm 정도낮게위치하도록압박하여가능한해면골의혈류에대한영향을최소화하도록함으로써건의치유가골시멘트로부터방해받지않도록하였다. 저자들은수술후평균 10개월에시행한 MRI 5예중 2예에서이상소견을확인하였다. 이중 1예는극상건전체와극하건 1/3 을침범한 3 cm 크기이상의대파열이었으며건의상태역시보통 (fair) 정도의상태였다. Sugaya 등 11) 의보고에의하면대및광범위파열에서일열봉합술을시행한경우 44% 을재파열예를보고한바있으며이환자의경우도대파열에서일열봉합술을시행한예였으므로수술후부분적인재파열을어느정도예상할수있었던예였다. 그리고나머지한예는추시 MRI 상 Sugaya 기준 II 형정도에해당하는신호변화만을확인하였을뿐확실한파열의소견을보인다할수없었다. MRI 를시행하지않은 10 예의환자들은대부분술후결과가우수 (good) 이상이었던경우이며환자스스로 MRI 촬영의필요성을느끼지않는경우가대부분이었다. 본연구는시멘트보강술식을사용한대상환자의수와추시 MRI 의수가적었던점이약점으로지적될수있으며골시멘트사용시발생한열이회전근개의치유에미치는영향에대하여는앞으로다수의환자들을대상으로시행한연구에서밝혀야할과제이다. 이러한제한점에도불구하고환자의수술후결과에서통증및기능상대부분현저한호전을보인것으로보아봉합나사못의고정실패를피하기위한시멘트의사용은성공적인관절경적회전근개봉합술을위해유용한술식이라고생각된다. 결 관절경적회전근개봉합술에서상완골대결절부의골위축으로인하여봉합나사못의이탈이발생하거나견고한고정이되지않는경우에도골시멘트를이용한봉합나사못구멍보강술에의하여관절경적봉합술을시행할수있으며골시멘트의사용이수술의결과에부정적영향을미치지않는것으로보인다. 론 REFERENCES 1) Burkhart SS, Klein JR: Arthroscopic repair of rotator cuff tears associated with large bone cysts of the proximal humerus: compaction bone grafting technique. Arthroscopy, 21: 1149, ) Burkhart SS, Lo Ian K.Y, Brady PC: Burkhardt's View of the Shoulder-A Cowboy's Guide to Advanced Shoulder Arthroscopy. 1st ed, Lippincott Williams & Wilkins: , ) Gartsman GM: Arthroscopic treatment of rotator cuff disease. J Shoulder Elbow Surg, 4: , ) Giori NJ, Sohn DH, Mirza FM, Lindsey DP, Lee AT: Bone cement improves suture anchor fixation. Clin Orthop Relat Res. 451: , ) Ikenaga M, Hardouin P, Lemaitre J, Andrianjatovo H, Flautre B: Biomechanical characterization if a biodegradable calcium phosphate hydraulic cement: a comparison with porous biphasic calcium phosphate ceramics. J Biomed Mater Res, 40: , ) Ko SH, Cho SD, Lew SG, Park MS, Kwag CY, Woo JK: Comparison of arthroscopic versus mini open repair in medium and large sized full thickness rotator cuff tear -short term preliminary results-. J Korean Orthop Soc Sports Med, 3: 73-80, ) Larsson S: Cement augmentation in fracture treatment. Scandinavian Journal of Surgery 95: , ) Michael J. Gardner, MD, Jason M. Evans, MD and Robert P. Dunbar, MD: Failure of fracture plate fixation. J Am Acad Orthop Surg, 17: , ) Ryken TC, Clausen JD, Traynelis VC, Goel VK: Biomechanical analysis of bone mineral density insertion technique, screw torque and holding strength of anterior cervical plate screws. J Neurosurg, 83: , ) Shin JW, Kim SB, Yoon TL, Kim YK, Park KD, Lee JW, Park SA, Kim YJ: A study on the potential of hydroxyapatite based bioactive bone cement. J Korean Orthop Res Soc. 6: 62-76, ) Sugaya H, Maeda K, Matsuki, Morrishi J: Functional and structural outcome after arthroscopicfull thickness rotator cuff repair. Arthroscopy, 21: , ) Turner IG, Rice GN: Comparison of bone screw hold- 242

7 이호민 : 관절경적회전근개봉합술에서골시멘트를이용한봉합나사구멍보강술 ing strength in healthy bovine and osteoporotic human cancellous bone. Clin Mater. 9: 105-7, ) Wittenberg RH, Lee KS, Shea M, White AA 3rd, Hayes WC: Effect of screw diameter, insertion technique, and bone cement augmentation of pedicular screw fixation strength. Clin Orthop Relat Res, 296: , 초록 목적 : 관절경적회전근개봉합술시뼈에봉합나사못을안정적으로고정하는것이중요하다. 그러나고령의환자에서상완골결절부위에골다공증이있는경우봉합나사못이빠지거나고정이불안정할수있다. 이에저자들은관절경적회전근개봉합술에서봉합나사못의고정실패시골시멘트를이용한봉합나사못구멍보강기법을소개하고그결과를보고하고자한다. 대상및방법 : 2005 년부터 2009년까지관절경적회전근개봉합술을시행받은 223 명중골시멘트로봉합나사못구멍을보강했던 15 명을대상으로하였다. 모두여자로평균 65 (49~77) 세였고, 평균추시기간은 16 (6~32) 개월이었다. 주사기를이용해골시멘트를걸쭉한액상의상태에서봉합나사못구멍에주입한후압박기로압력을가하였으며항아리모양의시멘트맨틀을만들도록노력하였다. 시멘트가굳어가기시작할무렵봉합나사못을구멍에삽입하였다. 최종임상적평가는시각척도통증점수, 능동적관절운동범위, age-sex matched Constant score, UCLA score 등을이용하여분석하였다. 결과 : 수술전촬영한방사선사진상, 상완골대결절부의낭종성변화또는피질골의위축등이전예에서보였다. 최종추시방사선사진상시멘트음영의변화는볼수없었으며, 충진된시멘트는원래의형태를그대로유지하였다. UCLA score는평균 31 점 (28~35점) 이었으며최우수 6예, 우수 8예이었으며 1예는보통의결과를보였다 (p-value 0.008). Age-sex matched Constant score는평균 90 점 (74~98점) 으로상승하였다 (p-value 0.008). 결론 : 관절경적회전근개봉합술에서상완골대결절부의골위축이있는경우에도골시멘트를이용한봉합나사못구멍보강술에의하여관절경적봉합술을시행할수있었으며골시멘트의사용이수술후결과에부정적영향을미치지않는것으로보인다. 색인단어 : 회전근개파열, 관절경적봉합술, 봉합나사못, 고정실패, 보강술식, 골시멘트 243

02-01 최의성

02-01 최의성 대한견 주관절학회지 제16권 제2호 Clinics in Shoulder and Elbow Volume 16, Number 2, December, 2013 Original Article doi:http://dx.doi.org/10.5397/cise.2013.16.2.84 회전근 개 층간 분리 파열에서 관절경을 이용한 층상 교량형 봉합술의 임상 결과 충북대학교