대한정형외과학회지 : 제 42 권제 2 호 2007 J Korean Orthop Assoc 2007; 42: 236-240 슬관절측면방사선사진상경골후경사각측정의기준선에대한연구 최충혁 성일훈 김형진 한양대학교의과대학정형외과학교실 A Radiologic Study of the Reference Line for Measuring Posterior Slope Angle on Lateral View of the Knee Choong Hyeok Choi, M.D., Il-Hoon Sung, M.D., and Hyoung Jin Kim, M.D. Department of Orthopaedic Surgery, College of Medicine, Hanyang University, Seoul, Korea Purpose: This study evaluated the radiological reference line of the posterior slope angle on the lateral view of a plain knee radiograph. Materials and Methods: The lateral view of the plain knee and whole tibia radiographs were analyzed from thirty seven patients (fifty-two cases) who had undergone total knee arthroplasty. The posterior slope angle was measured on the lateral view of the tibia. On the lateral view of the knee, the posterior slope angle was measured with reference to the proximal tibial anatomical axis, the proximal tibial anterior cortical line, the proximal tibial posterior cortical line and the proximal fibular anatomical axis. These values were compared with the posterior slope angle measured on the whole tibia lateral view. Results: The posterior slope angle, which was measured by the anterior cortical line as a reference line, was tilted slightly anteriorly to that measured by the whole tibial lateral anatomical axis (0.15 degree in average; anterior slope 3.95- posterior slope 5.57 degree). This difference was smallest among that of the measured angle by the other reference lines (p<0.001). Conclusion: The anterior cortical line of the proximal tibia appears to be the most reliable reference line for measuring the posterior slope angle on a knee lateral radiograph after TKA. Key W ords: Tibia, Posterior slope, Total knee arthroplasty 서론경골근위부의후경사각은평균 10도를이루고있으며 4) 슬관절전치환술시이러한후경사각의재현으로관절운동범위특히굴곡범위의향상을얻을수있어 6) 후경사각재현에대한평가는중요하게여겨지고있다. 따라서슬관절전치환술후에슬관절과족관절을포함한경골전장측면방사선사진을촬영하여경골의근위 1/3과원위 1/3의중심점을연결하는축을기준으로후경사각을측정하는것이바람직하다 8,10). 하지만술후환자의통증과전신상태, 비용및시간을고려할때경골전장의측면 방사선사진보다는일반적으로슬관절측면방사선사진으로수술중또는수술후에후경사각을측정하는경우가일반적이다. 이러한경우에슬관절측면방사선사진상에는경골의근위부만촬영되기때문에정확한후경사각을측정하기에는어려움이있다. 이에저자들은슬관절전치환술시에경골후경사각을측정함에있어경골전장측면사진상의해부학적축을대변할수있는기준선을설정해보기위해슬관절측면방사선사진에서근위경골의해부학적축과근위경골의전방및후방피질의연장선, 근위비골의해부학적축을 통신저자 : 성일훈서울시성동구행당동 17 한양대학교의과대학정형외과학교실 TEL: 02-2290-8485 FAX: 02-2299-3774 E-mail: sungih@hanyang.ac.kr Address reprint requests to 236
슬관절측면방사선사진상경골후경사각측정의기준선에대한연구 237 기준으로후경사각을측정하였으며이들과경골전장측면방사선사진에서측정된해부학적축을이용한후경사각과의차이를비교분석하고이들의상관관계를알아보고자하였다. 대상및방법 2004년 6월에서 11월까지본병원에서슬관절전치환술을시행받은 37명 52예의슬관절을대상으로하였으며이들의평균연령은 69.3세 (45-85세) 였고남자는 1명, 여자가 36명이었다. 우측슬관절이 21예, 좌측슬관절이 31예였으며류마티스관절염이 4예, 퇴행성골관절염이 48예였다. 모든대상은슬관절전치환술후 2주째슬관절과족근관절을포함한경골전장을관찰할수있는경골측면방사선사진과슬관절측면사진을촬영하였으며두사진에서모두원위대퇴골의내과와외과의후연이일치하게하였다. 경골전장측면사진에서근위경골의골간단-골간 (metaphyseal-diaphyseal) 경계부의골수강내중심점과원위경골의골간단-골간경계부의골수강내중심점을연결하여이선을경골의측면해부학적축 (Fig. 1A) 으로간주하고 3,8,10) 근위경골의경골삽입물의고평부와경골측면해부학적축을이용하여후경사각을측정하였다. 슬관절측면방사선사진에서는근위경골의경골조면의직하방에서골수강내중심점과경골삽입물의고평부에서 12 cm 하방의골수강내중심점을연결한선을근위경골의해부학적축이라정의하였고 (Fig. 1C) 3) 경골삽입물고평부에서 12 cm 하방에서부터전방피질부를따라근위로그은선을근위경골전방피질부의연장선으로 (Fig. 1B), 후방피질부를따라근위로그은선을근위경골후방피질부의연장선으로정의하였다 (Fig. 1D). 또한근위비골의비골경부의골수강내중심선과비골두의첨부에서 12 cm 하방의비골골수강내중심점을이은선을근위비골해부학적축 (Fig. 1E) 이라정의하였다. 이상의 4개의기준선에각각수선을그어경골삽입물의고평부와이루는후경사각을측정하였다. 4개의서로다른기준에의해측정된슬관절측면사진에서의후경사각과경골전장측면사진에서측정된후경사각의차이를각각구하였으며이들의상관관계를조사하였다. 각각의변수는동일측정자에의해 2회측정된평균값으로하였으며컴퓨터방사선사진전송시스템 (PACS, A Fig. 1. Picture Archiving and Communication System) 의방사선사진을이용하여측정하였으며통계학적분석은 SPSS Tukey HSD technique을이용한 multiple comparisons 방법을이용하였다. 결과경골전장측면방사선사진에서경골삽입물의고평부와경골의해부학적축에수직이선이이루는후경사각 (A), 슬관절측면방사선사진에서경골삽입물의고평부와근위경골전방피질부의연장선에수직인선이이루는후경사각 (a1), 해부학적축에수직인선이이루는후경사각 (a2), 근위경골후방피질부의연장선에수직인선이이루는후경사각 (a3), 근위비골해부학적축에수직인선이이루는후경사각 (a4) 의평균은각각 A:5.62 도 (1.52-10.64도), a1:5.77도 (0.63-11.67도), a2: 3.39도 ( 전경사 0.23-후경사 8.09도 ), a3:2.49도 ( 전경 B D C E
238 최충혁 성일훈 김형진 Table 1. Table 2. 사 2.10-후경사 9.08도 ), a4:3.10도 ( 전경사 1.68-후경사 8.79도 ) 로나타나후방피질부연장선을기준으로하였을때후경사각이가장작았다 (Table 1). 경골전장의해부학적축을기준으로한후경사각 (A) 과슬관절측면사진에서전방피질부의연장선을기준으로한후경사각 (a1) 의차이 (A-a1), 근위경골해부학적축을기준으로한후경사각 (a2) 의차이 (A-a2), 근위경골후방피질부의연장선을기준으로한후경사각 (a3) 의차이 (A-a3), 근위비골해부학적축을기준으로한후경사각 (a4) 의차이 (A-a4) 는각각 -0.15 도 (-3.95-5.57도 ), 2.23도 (-2.6-7.27 도 ), 3.12 도 (-1.59-6.81도), 2.52도 (-2.29-5.15 도 ) 로경골전장의해부학적축을기준으로한후경사각과슬관절측면사진에서전방피질부의연장선을기준으로한후경사각의차이 (A-a1) 가통계적으로의미있게적게나타났다 (p<0.001)(table 2). 고찰 Lotke와 Ecker 9) 는슬관절전치환술시삽입물의위치는초기예후와많은상관관계를가진다고보고한바있다. Hofmann 등 5) 은슬관절전치환술시에후경사각을유지한채로경골절제를하여야함몰등의합병증을줄이고관절운동범위특히굴곡범위의향상을얻을수있다고주장한바있다. 반면 Piazza 등 11) 은후방십자인대보존형슬관절전치환술시에는후경사각에따라관절운동범위가변화하나후방십자인대대치형슬관절전치 환술시에는후경사각의효과가없다고보고하였으며, Singerman 등 12) 은후방십자인대보존형슬관절전치환술시에는 5도의후경사각으로굴곡범위를증가시킬수있으나후방십자인대대치형에서는후경사각의효과를기대할수없다고보고한바있다. 이와같이슬관절전치환술후삽입물의적절한위치는예후와밀접한관련이있으며이러한삽입물의적절한위치를방사선학적으로평가하는것은중요하다. 측면방사선사진상삽입물의위치를평가하는척도중하나인후경사각의측정은그정도와의미에대해많은연구가진행되어왔다. 경골근위부의후경사각은평균 10도를이룬다고알려져있으며 6) Genin 등 5) 은단순방사선사진상경골고평부의후경사각은 0-18도의다양한변위를가진다고보고한바있고, Jiang 등 7) 은단순방사선사진상내측경골고평부의평균후경사각은 10도 (0-20) 로나이나성별에영향을받지않는다고보고한바가있다. 후경사각의방사선학적계측에있어기준이되는측면상경골의해부학적축은경골전장의해부학적축을기준으로계측해야하지만 8,10) 환자의통증과노력및경제적측면을고려할때슬관절측면방사선사진상에서측정하는것이일반적이다. 따라서슬관절측면사진상에서경골의측면해부학적축을대변할수있는기준선을찾아이를경골전체의측면해부학적축으로생각하고후경사각을측정하여야한다. 슬관절측면방사선사진에서경골근위부의고평부는내외측이겹치게되어고평부에평행한선을한개의선으로표현하기가쉽지않아 11) 근위고평부도식에어려움이있다. Matsuda 등 10) 은자기공명영상을통한후경사각의측정에서내측경골고평부 ( 평균 10.7도 ) 와외측경골고평부 ( 평균 7.2도 ) 의후경사각이차이가있음을보고한바있으며, Choi 등 2) 은단순방사선과자기공명영상을이용하여연구한후경사각에있어반월상연골을고려하였을때의후경사각과골성후경사각이차이가있음을보고하였다. 본연구에서는수술전슬관절또는경골측면방사선사진에서특히진행된관절염환자의경우근위고평부의평행한선을도식하는것이쉽지않음을고려하여슬관절전치환술을시행받은환자를대상으로술후방사선사진을측정하였다. 경골금속삽입물의고평부에평행한선은수술전관절염환자의경골고평부에평행한선보다도식하기가용이하여측정자내오차
슬관절측면방사선사진상경골후경사각측정의기준선에대한연구 239 를줄일수있었으며동일관찰자에의해 2회의측정을통하여그평균값을각각의변수로이용하여측정시오차를더욱줄이려고하였으며기존의연구에서각기준선을통한후경사각의유사성을비교한것과는달리각기준선을이용한후경사각의차이를또다른변수로하여 multiple comparison 을시행하여통계적분석을하였다. Brazier 등 1) 은후경사각을측정함에있어근위경골해부학적축, 후방경골피질부및근위비골해부학적축을모두이용할수있음을보고하였고 Chung 등 3) 도전방피질부의연장선이경골의측면상해부학적축과가장유사하며근위경골측면해부학적축, 후방경골피질부의연장선역시유의한상관관계를보인다고하였다. 본연구에서는전방피질부의연장선을기준으로한후경사각이전체경골의측면해부학적축을기준으로한후경사각과의미있는유사성을보였으며근위경골측면해부학적축, 후방피질부의연장선, 근위비골측면해부학적축을기준으로한후경사각과는의미있는차이를보였다. 이는경골의전방휨 (anterior bowing) 으로인해측면경골간부에대해근위부의해부학적축, 후방피질부의연장선이후방으로각형성을하게되어전방피질부가경골전체의축을대변하게되는효과가있은것으로생각되며근위경골해부학적축, 근위경골후방피질부연장선, 근위비골측면해부학적축은슬관절전치환술을시행받은사람의술후평가에있어서전방피질부의연장선에비해측면상경골전체의축을대변하기에는정확성이적은것으로사료되었다. 결론슬관절전치환술후슬관절측면방사선사진으로경골삽입물의후경사각을방사선학적으로평가함에있어경골전장의방사선측면사진상의해부학적축과비교하였을때근위경골전방피질부의연장선을기준으로후경사각을측정하는것이근위경골측면해부학적축, 근위경골후방피질부연장선, 근위비골측면해부학적축에비해가장근접하게나타내는것으로사료되었다. 참고문헌 1. Brazier J, Migaud H, Gougeon F, Cotten A, Fontaine C, Duquennoy A: Evaluation of methods for radiographic measurement of the tibial slope. A study of 83 healthy knees. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot, 82: 195-200, 1996. 2. Choi CH, Kim JH, Chung HK, Choi YH: Measurement of posterior slope angle of the proximal tibia by MRI and X-ray. J Korean Orthop Assoc, 36: 569-573, 2001. 3. Chung JB, Han CD, Yang IW, Che JH: Radiographic analysis of the tibial axis on the antero-posterior and lateral view of knee. J Korean Knee Soc, 17: 58-63, 2005. 4. Clarke HD, Scott WN, Insall JN, et al: Anatomy. In: Insall JN, Scott WN ed. Surgery of the knee. 3rd ed. New York, Churchill Livingstone Inc: 13-76, 2001. 5. Genin P, Weill G, Julliard R: The tibial slope. Proposal for a measurement method. J Radiol, 74: 27-33, 1993. 6. Hofmann AA, Bachus KN, Wyatt RW: Effect of the tibial cut on subsidence following total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res, 269: 63-69, 1991. 7. Jiang CC, Yip KM, Liu TK: Posterior slope angle of the medial tibial plateau. J Formos Med Assoc, 93: 509-512, 1994. 8. Kuwano T, Urabe K, Miura H, et al: Importance of the lateral anatomic tibial slope as a guide to the tibial cut in total knee arthroplasty in Japanese patients. J Orthop Sci, 10: 42-47, 2005. 9. Lotke PA, Ecker ML: Influence of positioning of prosthesis in total knee replacement. J Bone Joint Surg Am, 59: 77-79, 1977. 10. Matsuda S, Mizu-uchi H, Miura H, Nagamine R, Urabe K, Iwamoto Y: Tibial shaft axis does not always serve as a correct coronal landmark in total knee arthroplasty for varus knees. J Arthroplasty, 18: 56-62, 2003. 11. Piazza SJ, Delp SL, Stulberg SD, Stern SH: Posterior tilting of the tibial component decreases femoral rollback in posterior-substituting knee replacement: a computer simulation study. J Orthop Res, 16: 264-270, 1998. 12. Singerman R, Dean JC, Pagan HD, Goldberg VM: Decreased posterior tibial slope increases strain in the posterior cruciate ligament following total knee arthroplasty. J Arthroplasty, 11: 99-103, 1996.
240 최충혁 성일훈 김형진 = 국문초록 = 목적 : 대상및방법 : 결과 : < 결론 : 색인단어 :