03-전인호

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효춘 후
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1 대한견 주관절학회지제 10 권제 1 호 J. of Korean Shoulder and Elbow Society Volume 10, Number 1, June, 2007 견관절불안정성의병리기전 경북대학교의과대학정형외과학교실 * 전인호 * Arthroscopic Treatment for Lateral Epicondylitis of the Elbow In-Ho Jeon, M.D.* Department of Orthopedic Surgery, Collage of Medicine, Kyungpook National University. 서론상완관절와관절은인체에서가장운동범위가넓은관절이기에, 그안정성에기여하는기전은복잡다양하다. 견관절의외전내전, 외회전내회전운동의각위치에따라견관절정적안정화에기여하는여러관절막인대구조물의역학이변화하게된다. 개개인대가전체견관절안정성에미치는영향은사체에서연구되어있으나, 견관절내의단독병변이모든종류의불안정성을유발시키는것이아니기에, 특정질환의치료에있어해부학적인병리생태에대한이해가필수적이다 7). 관절와상완관절의정적안정화구조물 1. 상완골두의염각 (Humeral Version) 일반적으로상완골의관절면은상방으로향하며, 간부와약 130~140 도정도의각을이루고 있고, 주관절의과간축 (intercondylar axis) 를중심으로약 30 도후방각형성을이루고있고, 불안정성이있는환자와정상인의상완골두의후염각 (retroversion angel) 을측정한결과후염각의큰차이가없다는보고도있으나, 후염각이감소되어있다는보고도있다 11). 2. 관절와염각 (Glenoid Version) 안정시견갑골은관상면에서전방으로약 30~45도기울어져있다. 관절와는정상인의 75% 에서약 7도후방으로기울어져있으며, 나머지 25% 에서는다양한변이가관찰되고있다. 한편관절와는약 5도상방을향하고있다. 이러한견갑골의상향이어느정도상완골두의하방전위를조절하는역할을한다고알려져있다. 전방불안정성환자에서정상인에비해관절와전염각이증가되어있고, 후방불안정성환자에서는정상인에비해관절와의후염각이증가되어있다 통신저자 : 전인호 * 대구광역시중구삼덕동 2가 50 경북대학교의과대학정형외과학교실 Tel: 053) , Fax: 053) , jeonchoi@chol.com 17

대한견 주관절학회지제 10 권제 1 호 는보고가있다 12). 3. 관절표면과관절일치 (Surface Area and Articular Conformity) 상완골두의관절면은관절와의관절면에비해상대적으로크다는것은잘알려져있고, 약 25~30% 만이접촉되는비적합성은관절주위연부조직의중요성을더하고있다.

2 대한견 주관절학회지제 10 권제 1 호 는보고가있다 12). 3. 관절표면과관절일치 (Surface Area and Articular Conformity) 상완골두의관절면은관절와의관절면에비해상대적으로크다는것은잘알려져있고, 약 25~30% 만이접촉되는비적합성은관절주위연부조직의중요성을더하고있다. 하지만여러연구에서골두의전위는 2 mm 이하로접촉면의부조화자체가불안정성을야기한다는결론을내리기에는논쟁의여지가많다. 회전근개가요면-압박기전 (concavity-compression mechanism) 을할수있게도와주는역할을한다. 따라서반카르트병변이있을시걸림목효과가사라지고, 회전근개의요면-압박기전이사라지며, 관절와의깊이가 50% 감소하는이상이발생하게된다. 급성탈구의경우, 관절와순이필수병변인반면, 만성탈구의경우, 관절막관절와순복합체가필수병변으로알려져있다. 4. 상완골두의골결손과관절와의골결손 (Bone defect of Humeral Head and Glenoid) 상완골두의골결손은골두가관절와의전방또는후방의관절면밖으로탈구되면서후외방, 전외방에골결손을야기하게되는데, Edward 등의연구에의하면 160 례의재발성전방탈구의 70% 에서 Hill-Sachs 병변이관찰된다고보고하였다. 대부분의경우크기가작으나, 장기간, 빈도가많은경우그크기다증가한다고알려져있고, 골이식술또는근이전술등이보고되고있다. 관절와의골결손은재발성탈구의필요조건으로알려져있고, Burkhart 등은정상적인서양배모양에서반전된서양배모양이될경우수술후특히재발이많다고보고하였다. Edward 등은만성전방재탈구의 78% 에서골성 Bankart 병변이발견되었다고하였다. Bigliani 등은 25% 이상의골결손에대해서는재건술이요한다고하였고, 오구돌기이전술및장골이식술등이이용되고있다 2). 5. 관절와순 (Glenoid Labrum) 관절와의골격구조가깊이와표면적에서제한이있기에주변의섬유성관절와순이정상적인관절와상완관절의생역학을유지하는데중요하게작용한다. 관절막인대가관절와순에부착하는장소를제공하고, 깊이를더해주며, 골두의이탈을방지하는걸림목 (Chock-block) 역할뿐아니라, 6. 관절내음압과점착성 (Intra-Articular Pressure and Adhesion-cohesion) 정상관절와상완관절에서는간질조직의높은삼투압으로인해진공상태가유지된다. 흡입효과가발생하고관절내음압은안정시 -42 cmh 2O 의압력을가지게되며, 외부의힘이가해지면음압은증가하게된다. 관절내음압은안정시때와같이회전근개가이완되어기능을하지않을때나상관절와상완인대와오구상완인대가이완되어긴장력이발생하지않는경우에하방불안정성을제산하는중요한역할을하게된다. 반카르트병변이나관절막이파열. 회전간극의결손등으로관절내음압이소실되면하방전위뿐만아니라전방전위도 55% 증가하게된다고하나, 치료에있어임상적의미는제한적이다. 관절내에약 1 ml 이하의관절액만이존재하기에점착성효과가발생한다. 이는마치접촉면에물기가가진두개의유리를붙여놓았을때접촉면을따라서는잘미끄러지나떨어지기는어려운슬라이드글라스와같은현상으로관절면의미끄럼운동을가능하게하면서관절이이탈하는것은방지하는기전이다. 임상적으로관절와상완관절 18

3 전인호 : 견관절불안정성의병리기전 의안정성에있어활액의점착성이가지는임상의미는제한적이다 7). 7. 관절와상완인대및관절막 (Glenohumeral Ligaments and Capsule) 관절와상완인대는관절낭이비후되어형성된구조물로약 5 mm 이하이고, 팔의위치나가해지는힘의방향에따라특히회전시교대로느슨해짐과팽팽해짐을반복하면서관절의안정성을유지한다. 상완중립위에서는관절내음압과관절와상완인대가관절안정력에주로작용하며, 운동범위의중간단계에서는회전근개와상완이두건의작용으로인한관절오목압박효과 (concavity compression effect) 및인대의장력에의해관절의안정성이유지되며, 관절와상완인대는다른안정기전의작용이상대적으로약해지는운동범위의극단에서특히그작용이중요하다 14,15). 약 60~90도외전및외회전한위치에서전후방전위를모두제한하며, 내전위치에서하방전위를제한한다 8,9) 하관절와상완인대 (Inferior Glenohumeral Ligament Complex) O Brien 등이보고한바하관절와상완인대는전대, 액와부및후대의복합체로구성되어있으며, 외전상태에서회전시전대와후대가상호교환적으로느슨함과팽팽해짐을반복하면서햄목으로작용하게된다. O Brien 의보고에의하면 90 도외전시일차적인전후방안정성은하관절와상완인대이고, 30도수평신전시전대가, 30 도수평굴곡시후대가주요안정화구조물이다. 전대는가장두꺼우며늘관찰할수있는구조물로서, 이부위의손상및변화는전방견관절불안정성의병적기전에중요한요소로작용한다 상관절와상완인대및오구상완인대 (Superior Glenohumeral Ligament and Coracohumeral Ligament) 이두구조물은회전간극을구성하며, 회전간극은오구돌기, 극상근의전방, 견갑하근의상부사이에위치한간격으로이두박건장두의주위로상관절와상완인대와오구상완인대가부착되어있다. 이두인대는상완내전위치에서하방전위및외회전을제한하며, 저낭굴곡, 내전, 내회전시후방전위를제한하게된다. 회전간극의손상은전하방불안정성또는다방향성불안정성과관련되어있고, 이부위의구축은유착성건염과관련되어있다 4) 중관절와상완인대 (Middle Glenohumeral Ligament) DePalma 등의보고에서처럼, 중관절와상완인대는다양한형태의변이가존재하는데, 40% 에선는존재하지않거나거의구별되지않는다. 막양 (membrane like structure) 또는삭상조직 (cord like structure) 으로구성되어있으며, 7. 외상성관절막손상임상적으로외상성탈구에서흔히관절막파열이관찰된다. Bigliani 등의연구에의하면반카르트병변이발생하기전현저한관절막의소성변성 (plastic deformation) 이발생한다고하였다. 더불어노화에따른관절막의약화는회전근개에서더욱뚜렷하여노인에서전방탈구가흔히회전근개파열과합병한다 3). 8. HAGL 병변 Wolf 등은 humeral avulsion of the glenohumeral ligament 를의미하는 HAGL 병변을명명하였는데 17), 상완골두에서파열되어두꺼운테두리를가지는관절막의결손부위로관찰이된다. 흔히견갑하근의파열과동반되고, 약 20% 만이방사선적으로확인이가능하다. 최근견열골절이동반된골성 HAGL 병변이 BHAGL (bony HAGL) 이란이름으로보고되기도한다 17). 상완관절와관절의동적안정화구조물 19

대한견 주관절학회지제 10 권제 1 호 임상적으로동적안정화구조물은정적구조물보다그중요도가높게평가되고있다. 회전근개또는이두박건의경우능동적수축으로인해관절압박 ( 오목압박효과 ) 과회전근개의직접부착으로인한인대의활성화 (ligament dynamization) 을통해안정성에기여한다 4). 1. 관절압박 (Articular Compression) 회전근개와상완이두건의수축은상완골두를관절와에압박시키며관절와와상완골두의관절면의일치도를증가시켜골두의전위를위해더많은힘이요구되게하는데이를통해관절의안정성을증가시키게된다.

4 대한견 주관절학회지제 10 권제 1 호 임상적으로동적안정화구조물은정적구조물보다그중요도가높게평가되고있다. 회전근개또는이두박건의경우능동적수축으로인해관절압박 ( 오목압박효과 ) 과회전근개의직접부착으로인한인대의활성화 (ligament dynamization) 을통해안정성에기여한다 4). 1. 관절압박 (Articular Compression) 회전근개와상완이두건의수축은상완골두를관절와에압박시키며관절와와상완골두의관절면의일치도를증가시켜골두의전위를위해더많은힘이요구되게하는데이를통해관절의안정성을증가시키게된다. 10 Poppen 과 Walker 등은사체생역학연구에서 90 도외전시관절와를향해체중의최대 0.89 배의관절반응력 (joint reaction force) 이작용한다고보고하였다. 관절압박력이증가하면상완골두를중심화시키게되고, 따라서전이에더많은힘이요구되게된다. 이러한중심화를통해상완거상시안정된지렛대역할을하게한다 5). 3. 자기수용감각 (Proprioception) 관절운동이나위치를파악하는것을자기수용감각이라한다. 이는인대와근육간에자기수용영향이관절막손상이나불안정성을보호하는역할을한다. 관절막인대는정적안정기전으로작용할뿐만아니라, Pacinian corpuscles, Ruffini endings, Golgi tendon-like ending 과같은신경수용체를통한구심성제어기전을통해회전근개나상완이두건의반사적근수축을유발하여동적안정성을활성화하게된다. 많은연구에서불안정성이있는환자에서자기수용감각의저하가보고되고있다. Lephart 등은이자기수용감각이관절막인대의파열을방지하는보호역할을강조하였다. 4. 이두박건 (Bieceps Tendon) 회전근개나관절막인대의역할이사라지고나면, 이두박건의중요도가커지게되는데, 상완이두근의주역할은주관절의굴곡및전완부의외회전이지만, 주로회전근개나관절막인대구조의안정기전이약해지는경우동적안정기전으로작용한다. 내회전위치에서는전방안정성을, 외회전위치에서는후방안정성을도와주며, 회전근개의손상시상완골의상방전이를억제하는역할을한다. 5. 견갑골주위근 2. 회전근개 (Rotator Cuff) 회전근개는관절막및인대구조의일부와함께상완골에직접부착되어있기때문에회전근개의수축시관절막인대에도긴장도를증가시키게된다. 견관절의능동운동시정적안정물인관절막인대의동적역할이커지게상호작용이발생한다 6). Codman 이처음기술한견갑상완리듬 (scapulothoracic rhythm) 은관절안정에중요한개념으로자리하고있다. 승모근, 견갑거근, 능형근, 광배근, 전방거근등은견갑골을안정된플랫폼을제공하게하고, 관절와가상완골두와균형을이루며움직일수있게하는근육이다. 따라서임상에서견갑골의이상또는위약으로인해여러형태의익상견이관찰되기도하고, 이로인한불안정성이야기되기도한다 16). 20

5 전인호 : 견관절불안정성의병리기전 관절와상완관절의각요소의상대적중요도관절와상완인대중특히전하방인대는운동최대범위에서과도한회전이나전위를막아주는체크레인역할을하게되며, 이는관상면에서거상한상태에서최대한외회전및신전시손상을입을수있다. 중간범위의운동시에도관절순의파열이나관절와의손상으로인해관절와오목안정성 (convavity compression) 의손상을입게되며불안정성이유발될수있다. Ticker 등 15) 은 생체실험을통해견관절전방탈구시하관절와상완인대의파열이관절와쪽에서 40% 가발생하였으며, 관절낭부위가 35%, 상완골쪽의부착부위손상이 25% 에서일어났음을보고하였다. Speer 등 13) 이반카르트병변유발실험을해본결과반반카르트병변자체는약 3.4 mm 정도의경미한전위를유발하였음을밝힘으로써반카르트병변만이전방탈구및불안정성을유발하는유일한병변은아니며, 동반된관절낭의소성변형 (plastic deformity) 이필요함을시사하였다. 또한탈구시전방관절와는회전근개부착부위및후상방상완골두와부짙히게되며, 20 대전후의젊은연령층에서는관절순의파열과함께관절와연의골절, 후상방 Hill-Sachs 병변이주로보이며, 35세이상의연령층에서는대결절및회전근개손상등의병변이관찰된다. REFERENCES 01) Arciero RA, Wheeler JH, Ryan JB, McBride JT: Arthroscopic Bankart repair versus nonoperative treatment for acute, initial anterior shoulder dislocations. Am J Sports Med, 22: , Table 9-2. Normal and Abnormal Anatomy and Biomechanics Stability Factor Glenoid version Humeral version Articular Congruity Labrum Capsuloligamentous Negative intraarticular pressure Rotator cuff deficiency Scapulothoracic motion Pathoanatomy Congenital: abnormal version ; dysplasia Fracture causing abnormal version Congenital: abnormal version; dysplasia Fracture/surgery causing abnormal version Congenital: dysplasia Acquired: fracture, Bankart lesion, osteoarthritis Bankart lesion Fraying secondary to laxity Traumatic tear, cumulative microtrauma with plastic deformation Congenital laxity Loss of proprioceptive feedback Capsular tear Rotator interval defect Lax capsule Traumatic tear, cumulative microtrauma Dyskinesis: fatigue and weakness of serratus Long thoracic nerve palsy 21

6 대한견 주관절학회지제 10 권제 1 호 02) Bigliani LU, Newton PM, Steinmann SP, Connor PM, Mcllveen SJ: Glenoid rim lesions associated with recurrent anterior dislocation of the shoulder. Am J Sports Med, 26: 41-45, ) Bigliani LU, Pollock RG, Soslowsky LJ, Flatow EL, Pawluk RJ, Mow VC: Tensile properties of the inferior glenohumeral ligament. J Orthop Res, 10: , ) DePalma AF, Cooke AJ, Prabhakar M: The role of the subscapularis in recurrent anterior dislocations of the shoulder. Clin Orthop Relat Res, 54: 35-49, ) Harryman DT 2nd, Sidles JA, Clark JM, McQuade KJ, Gibb TD, Matsen FA 3rd: Translation of the humeral head on the glenoid with passive glenohumeral motion. J Bone Joint Surg Am, 72: , ) Itoi E, Motzkin NE, Morrey BF, An KN: Bulk effect of rotator cuff on inferior glenohumeral stability as function of scapular inclination angle: a cadaver study. Tohoku J Exp Med, 171: , ) Matsen FI, Thomas S, Rockwood CJ: Anterior glenohumeral instability. In: Rockwood C, Masen F, eds. The shoulder. Philadephia: WB Saunders, 190: ) O Brien SJ, Neves MC, Arnoczky SP, Rozbruck SR, Dicarlo EF, Warren RF, Schwartz R, Wickiewicz TL: The anatomy and histology of the inferior glenohumeral ligament complex of the shoulder. Am J Sports Med, 18: , ) O Brien SJ, Schwartz RS, Warren RF, Torzilli PA: Capsular restraints to anterior-posterior motion of the abducted shoulder: a biomechanical study. J Shoulder Elbow Surg, 4: , ) Poppen NK, Walker PS: Forces at the glenohumeral joint in abduction. Clin Orthop Relat Res, 135: , ) Saha AK: Dynamic stability of the glenohumeral joint. Acta Orthop Scand, 42: , ) Soslowsky LJ, Flatow EL, Bigliani LU, Mow VC: Articular geometry of the glenohumeral joint. Clin Orthop Relat Res, 285: , ) Speer KP, Deng X, Borrero S, Torzilli PA, Altchek DA, Warren RF: Biomechanical evaluation of a simulated Bankart lesion. J Bone Joint Surg Am, 76: , ) Speer KP, Deng X, Torzilli PA, Altchek DA, Warren RF: Strategies for an anterior capsular shift of the shoulder. A biomechanical comparison. Am J Sports Med, 23: , ) Ticker JB, Bigliani LU, Soslowsky LJ, Pawluk RJ, Flatow EL, Mow VC: Inferior glenohumeral ligament: geometric and strain-rate dependent properties. J Shoulder Elbow Surg, 5: , ) Warner JJ, Micheli LJ, Arslanian LE, Kennedy J, Kennedy R: Scapulothoracic motion in normal shoulders and shoulders with glenohumeral instability and impingement syndrome. A study using Moire topographic analysis. Clin Orthop Relat Res, 285: , ) Wolf EM, Cheng JC, Dickson K: Humeral avulsion of glenohumeral ligaments as a cause of anterior shoulder instability. Arthroscopy, 11: ,

18-고상훈

18-고상훈 대한견 주관절학회지제 12 권제 1 호 J. of Korean Shoulder and Elbow Society Volume 12, Number 1, June, 2009 골결손이동반된전방견관절불안정성에서관절경적인수술술기 울산대학교의과대학울산대학교병원정형외과학교실 고상훈 박기봉 Arthroscopic Technique of Bone Defect in Anterior