대한정형외과학회지 : 제 44 권제 6 호 2009 J Korean Orthop Assoc 2009; 44: 581-585 DOI: 10.4055/jkoa.2009.44.6.581 표준형과고도굴곡형치환물을이용한후방십자인대대치형슬관절전치환술의술후최대굴곡각비교연구 최충혁ㆍ구민회ㆍ박용욱 한양대학교의과대학정형외과학교실 Comparative Study of the Postoperative Maximal Flexion Angle in PCL-substituting TKAs - Conventional PS vs. High-flex PS - Choong-Hyeok Choi, M.D., Min-Hoi Koo, M.D., and Yong-Wook Park, M.D. Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Hanyang University, Seoul, Korea Purpose: This study was performed to compare the postoperative maximal flexion angle (MFA) of standard PCL-substituting (PS) prosthesis with that of high-flexion PS prosthesis after total knee arthroplasty (TKA). Materials and Methods: A total of 81 patients (133 knees) were enrolled in this study. Sixty-eight primary bilateral TKAs were performed in 34 consecutive patients. The bilateral TKAs were performed in a staged sequential manner, with a standard PS prosthesis in one knee and a high-flexion PS prosthesis in the contralateral knee. We also analyzed the results of another 47 patients as several control groups, and this consisted of standard or high-flexion PS total knee prostheses in the bilateral TKAs, and standard or high-flexion PS total knee prostheses in the unilateral TKAs. The patients were clinically assessed with the Knee Society scoring system and the MFA was measured with a goniometer. Results: At the last follow up, the mean postoperative MFA of the 34 patients operated with the combination of different prostheses was 131.6±10.4 o for high-flexion prosthesis side and 131.6±9.5 o for standard prosthesis side respectively. There was no statistically significant difference. On comparing with the results of the 47 patients in the control group, no statistically significant difference in the mean postoperative MFA was found between the groups. Conclusion: We found no significant differences between the high-flexion PS prosthesis and the standard PS prosthesis in the postoperative MFA. Key Words: Knee, Total knee arthroplasty, High-flexion implant, Maximal flexion angle 서론슬관절전치환술의일차적목적은관절운동을유지하고동통을감소시키는데에있다. 고도굴곡형인공관절치환물을이용한슬관절전치환술은수술후발생할수있는여러가지제한점을극복하고술후의슬관절굴곡 제한을개선하고자하는노력에서비롯되었다. 그러나, 고도굴곡형치환물의술후운동범위에대한영향에대해서는논란이있다. 1-6) 고도굴곡형치환물의술후운동범위에대한영향을분석하였던이전의연구들은대부분한환자의양측슬관 접수일 :2008 년 12 월 2 일, 게재확정일 :2009 년 10 월 28 일교신저자 : 최충혁서울시성동구행당동 17 한양대학교병원정형외과 TEL: 02-2290-8483, 8485 ㆍ FAX: 02-2299-3774 E-mail: chhchoi@hanyang.ac.kr Correspondence to Choong-Hyeok Choi, M.D. Department of Orthopaedic Surgery, College of Medicine, Hanyang University, 17, Haengdang-dong, Seongdong-gu, Seoul 133-792, Korea Tel: +82.2-2290-8483, 8485, Fax: +82.2-2299-3774 E-mail: chhchoi@hanyang.ac.kr * 본논문의요지는 2008 년도대한슬관절학회춘계학술대회에서발표되었음. 581
582 최충혁ㆍ구민회ㆍ박용욱 절에표준형과고도굴곡형의치환물을모두사용하거나, 혹은각각다른환자의환측슬관절에만한종류의치환물을사용하여그결과를비교하였다. 이로인하여반대측슬관절의상태나혹은술후재활운동에대한환자의성향차이등으로야기될수있을결과상의오차를정확히인지하여해석하지못하였을가능성이있다고사료된다. 이에저자들은표준형과고도굴곡형을사용한후방십자인대대치형슬관절전치환술의술후최대굴곡각을비교하였고, 또한최대굴곡각에영향을미칠수있는인자들이존재할수있음을가정하여, 다양한방식의치환물의조합을통해환자의전반적인기능적인측면을연구해보고자하였다. 대상및방법 2003년 4월부터 2007년 5월까지본원에서후방십자인대대치형슬관절전치환술을시행받은환자를대상으로하였으며, 이중감염이발생한 2명 2예와술후 1년추시가되지않은 28명 34예는대상에서제외하였으며, 술전및술후최대굴곡각도가 90도미만이었던환자 7명 11예의경우도대상에서제외하여, 최소 1년이상추시된 81명 133 예를대상으로후향적연구를통하여분석하였다. 수술시평균연령은 67.3세 ( 범위, 47-79 세 ) 였고, 남자가 2명 2예, 여자가 79명 131예이었다. 수술전진단은퇴행성슬관절염 78명 127 예, 류마티스관절염 3명 6예이었다. 치환물은총 4개의고안 (design) 이사용되었는데, Genesis II R 고도굴곡형 (Genesis II high-flex PS R, Smith & Nephew, Memphis, TN, USA) 이 29명 33예, Nexgen R 고도굴곡형 (LPS-Flex Nexgen R, Zimmer, Warsaw, IN, USA) 이 27명 30예가사용되었다. 표준형의경우 Genesis II R 표준형 (Genesis II PS R, Smith & Nephew) 이 31명 39예가사용되었고, Nexgen R 표준형 (LPS Nexgen R, Zimmer) 은 28명 31예가사용되었다. 한환자에서양측에표준형과고도굴곡형치환물을모두적용한경우, 그리고표준형과고도굴곡형치환물을각각일측혹은양측에적용한 4가지군, 총 5군의환자군으로분류하였다. 먼저, 제 1군에서는양측슬관절에대해표준형과고도굴곡형치환물을각각하나씩사용하였으며, 총 34명 68예가해당되었다. 제 2군은양측슬관 절모두표준형을사용한경우로 11명 22예가포함되었다. 제 3군의환자 7명 14예에대해서는양측모두고도굴곡형을사용하였다. 제 4군에는일측에만표준형을사용한 14명 14예가포함되었으며, 제 5군은 15명 15예로일측에만고도굴곡형치환물을사용하였다 (Table 1). 수술은전례에서단일술자에의해시행되었으며, 표준적인슬관절전면정중절개를통한슬개내측접근법을이용하여십자인대대치형으로시행하였다. 전례에서골시멘트를사용하였고, Gap technique과 measured resection technique를혼합한방법을사용하여신전및굴곡간격을맞추었다. 술후 2일째부터기계를이용한지속적수동운동을시작하여굴곡각이 90도이상에이를때까지사용하였다. 환자추시는술후 4주또는 6주, 3개월, 6개월및 1년에기본적으로시행하였고, 술후 1년째에추시되지않았을경우전화연락을통해추시하였다. 평균추시기간은 20.8 개월 ( 범위, 12-56 개월 ) 이었으며, 최종추시시술후관절운동범위, 슬관절점수, 그리고기능점수를평가하였다. 환자의술전및술후의관절운동범위에대한측정은두명의정형외과전문의가시행하였다. 환자를앙와위에서능동적으로최대신전및최대굴곡을하였을경우를 Goniometer를이용하여측정하였다. Anouchi 등 7) 과 Insall 등 8) 에의하면슬관절전치환술후 1년째에자신의최대관절운동범위를보인다고하였으므로본저자들은술후최소 1년이경과한환자들의추시결과만을연구에포함시켰다. 만약, 환자가술후 1년째에추시되지못한 Table 1. Description of the Five s Subject number I Combination of prosthesis 34 NexGen LPS Flex vs. LPS 21 Genesis II high-flex PS vs. PS 13 II Conventional PS bilateral 11 Genesis II PS 8 Nexgen LPS 3 III High-flex PS bilateral 7 Genesis II high-flex PS 4 NexGen LPS Flex 3 IV Conventional PS unilateral 14 Genesis II PS 10 Nexgen LPS 4 V High-flex PS unilateral 15 Genesis II high-flex PS 12 Nexgen LPS Flex 3
표준형과고도굴곡형치환물을이용한후방십자인대대치형슬관절전치환술의술후최대굴곡각비교연구 583 경우에는그이후의최종추시시관절운동범위를최대관절운동범위로정하였다. 방사선학적평가를위해술전, 수술직후, 술후 1년째및최종추시의기립전후방사진, 30도굴곡위측면사진, 그리고기립양하지전후면사진을촬영하여분석하였다. 술전및술후의최대굴곡각의범위, 슬관절및기능점수는제1군에대해서는 paired t-test를사용하여그차이를통계학적으로비교해보았고제1군내에서각도안끼리의비교는 Mann-Whistney test 를사용하였다. 각군별비교는 Kruskal-Wallis test를사용하여그차이를비교분석하였다. 수술전기능점수의경우제 2군의 4예 (2명) 이, 술후기능점수의경우제 2군 4예 (2명), 제 3군 2예 (1명), 제 4군 3예 (3명), 제 5군 2예 (2명) 에서기록이누락되어통계분석에서제외하였다. 본연구에서유의확률이 0.05 이하일경우를통계학적의의가있는것으로하였고, 분석은 SPSS version 15 (SPSS Inc., Chicago, Illinois) 를이용하여시행하였다. 결과술전각군간의최대굴곡각과슬관절점수, 기능점수에서는통계적으로그룹간의평균점수에서유의한차이가없었다 (p=0.421, 0.862, 0.322). 제 1군은, 한환자의양측슬관절에대해각각표준형과고도굴곡형을모두적용한경우였으며, 고도굴곡형을사용한제조회사별로 Nexgen R 고도굴곡형과 Nexgen R 표준형을사용한 21명 42예와 Genesis II R 고도굴곡형과 Genesis II R 표준형을사용한 13명 26예를비교하였을때, 두집단사이에는술전최대굴곡각과슬관절점수, 기능점수에서그차이가없었다 (p=0.303, 0.422, 0.154). 술전최대굴곡각은표준형의경우 131.9± 10.9 o ( 범위, 100-150 o ), 고도굴곡형 129.3±13.8 o ( 범위, 95-145 o ) 로유의한차이가없었으며, 최종추시시술후최대굴곡각은표준형 131.6±9.5 o ( 범위, 115-150 o ), 고도굴곡형 131.6±10.4 o ( 범위, 110-145 o ) 로역시최대굴곡각향상정도에서도양측에서유의한차이를보이지않았다 (p=0.363). 제조회사별로나누어두군을비교하였을때도술전과술후최대굴곡각의차이는통계적으로유의한차이를보이지않았다 (p=0.487). 제 2군, 양측슬관절모두를표준형의치환물로수술하 였을경우, 술전최대굴곡각은 134.8±5.9 o ( 범위, 125-150 o ), 술후최종추시시최대굴곡각은 134.1±9.3 o ( 범위, 115-150 o ) 으로술후최대굴곡각향상에서유의한차이를보이지않았다 (p=0.683). 제 3군, 양측을고도굴곡형으로수술하였을경우, 술전최대굴곡각은 129.6±7.9 o ( 범위, 115-145 o ) 에서술후최대굴곡각 132.9±6.9 o ( 범위, 115-140 o ) 으로술후최대굴곡각향상에는역시유의한차이를보이지않았다 (p=0.152). 제 4군및 5군에서, 일측슬관절에대해서각각표준형과고도굴곡형치환물로수술한경우, 술전최대굴곡각은표준형 130.4±7.2 o ( 범위, 110-135 o ), 고도굴곡형 134.0±5.4 o ( 범위, 130-150 o ) 이었고, 술후최종추시시최대굴곡각은표준형 128.6±7.8 o ( 범위, 110-140 o ), 고도굴곡형 131.8±9.1 o ( 범위, 110-140 o ) 로술후최대굴곡각향상에유의한차이를보이지않았다 (p= 0.609, 1.000). 술후최대굴곡각향상정도와제1, 2, 3, 4, 5군간에는모두유의한차이가없었다 (p=0.468). 한환자에서표준형과고도굴곡형을모두사용한경우, 고도굴곡형의최대굴곡각향상은 2.35 도로양측모두고도굴곡형을사용한경우의 3.21도보다낮은것으로나타났으나통계적으로유의한차이는아니었다 (Table 2). 각군의술전및술후의슬관절점수와기능점수는모두통계적으로유의하게상승하였다 (Table 3). 또한, 각군간의슬관절점수및기능점수를비교해보았으며, 각집단의향상된슬관절점수 (p=0.859) 와기능점수 (p=0.428) 에서유의한차이는없었다. 고찰슬관절전치환술후관절운동범위에영향을미치는것 Table 2. The Maximal Flexion Angle in Five s Preop. ( o ) Postop. ( o ) Improvement (Mean±SD) (Mean±SD) ( o ) I Conventional PS 131.9±10.9 131.6±9.5 0.29 High-flex PS 129.3±13.8 131.6±10.4 2.35 II 134.8±5.9 134.1±9.3 0.68 III 129.6±7.9 132.9±6.9 3.21 IV 130.4±7.2 128.6±7.8 1.78 V 134.0±5.4 131.8±9.1 2.33
584 최충혁ㆍ구민회ㆍ박용욱 Table 3. Clinical Results by Knee Society Scoring System Knee score Function score Preop. Postop. p-value Preop. Postop. p-value I Conventional PS 49.4 91.4 <0.0001 51.3 80.4 <0.0001 High-flex PS 47.9 91.5 <0.0001 51.0 79.3 <0.0001 II 51.3 94.0 0.001 46.4 85.2 0.001 III 53.3 94.7 0.002 50.7 75.8 0.003 IV 49.5 91.5 0.003 55.7 86.8 0.005 V 46.0 88.7 0.001 55.7 79.6 0.001 으로는술전관절운동범위, 술후통증의조절정도, 재활치료에대한환자의동기, 수술방법등여러요인이있다. 3) 많은연구들에서술후최종적인굴곡범위를결정하는가장중요한인자로서술전의관절운동범위를보고하였다. 3,9) 고도굴곡형치환물을이용한슬관절전치환술의효과에대해서는아직확립되어있지못하다. Bin 과 Nam 1) 과 Huang 등 9) 은고도굴곡형치환물을이용한슬관절전치환술이표준형치환물을이용한경우보다보다나은술후최대굴곡과술후관절운동범위를얻었다고각각보고하였고, 반면 Kim 등 5) 과 Nutton 등 10) 은고도굴곡형치환물을이용한슬관절전치환술과표준형치환물을이용한슬관절전치환술의수술결과에차이가없음을보고하였다. 그러나이전의연구들은대부분한환자의양측슬관절에표준형과고도굴곡형의치환물을모두사용하거나, 혹은각각다른환자의환측슬관절에만한종류의치환물을사용하여그결과를비교하였으며, 이로인해반대측슬관절의상태나혹은술후재활운동에대한환자의성향차이등으로야기될수있는오차를적절히배제하지못하였을가능성이있었다. 예를들면, 앞서인용한 Nutton 등 10) 은 56명의환자들을대상으로이중맹검을이용하여 Nexgen R 고도굴곡형과 Nexgen R 표준형을이용하여슬관절전치환술을시행하였고, 그에따르면양치환물의효과에는차이가없었다고하였으나, 이는각각다른개개인을대상으로시행하였다는제한점이있다. 따라서, 본저자들은이전연구들의제한점을개선하기위해한환자에서양측슬관절에표준형과고도굴곡형을모두사용한군을선정하고, 또한이와비교하기위하여일측슬관절에만각각표준형이나고도굴곡형치환물 을사용한군, 그리고양측슬관절모두에표준형혹은고도굴곡형치환물을사용한군등모두 5개의환자군을선정하여그차이를알아보았다. 먼저일측슬관절만을각각표준형혹은고도굴곡형치환물로수술한경우, 술후최대굴곡각은각각술전에비하여감소되어있었으나유의한차이는없었고, 술후최대굴곡각또한표준형과고도굴곡형치환물사이에서유의한차이는없었다 (Table 2, p=0.468). 본연구의결과와반대로 Bin과 Nam 1) 은 Genesis II R 고도굴곡형과 Genesis II R 표준형을이용한연구에서고도굴곡형치환물이보다나은술후최대굴곡을얻었다고앞서보고한바있다. 특히, 술전최대굴곡각이 90도미만으로심한굴곡제한이있었던환자들도연구에포함하였으며이들이고도굴곡형치환물을이용할경우보다나은최대굴곡을얻을수있었다고하였다. 그러나본연구에서는술전또는술후의최대굴곡각이 90도미만일경우는연부조직의균형이정상적이지못하여일반적인슬관절치환술에서의고도굴곡형치환물의효과판정에적절하지못하다고판단하여대상에서제외하여, 그와는다른결과를얻은것으로생각된다. 즉, 심한굴곡제한이있는경우를제외하였으므로술후최대굴곡각이평균적으로 130도전후를유지하였지만, 실질적인최대굴곡각의향상은미미하였던것으로분석되었다. 그러나, 이들의슬관절점수및기능점수는모두통계적으로유의하게향상되었다. 다음으로양측슬관절모두를표준형혹은고도굴곡형으로수술하였을경우의술후최대굴곡각은, 표준형에서약간감소되었고고도굴곡형에서는약간증가되었으나그차이는통계적으로유의하지않았고임상적으로도슬관절점수및기능점수에서도차이가없었다. 또한표준형과고도굴곡형의술후최대굴곡각도유의한차이를보
표준형과고도굴곡형치환물을이용한후방십자인대대치형슬관절전치환술의술후최대굴곡각비교연구 585 이지않았다. 일측혹은양측슬관절을표준형으로수술하였을경우, 술후최대굴곡각은술전과비교하여각각 0.68 도, 1.78 도가감소되었고, 고도굴곡형과표준형을함께사용하였을경우표준형에서 0.29 도로감소하였다 (Table 2). 이는비록통계적으로유의한차이는없지만, 양측모두고도굴곡형으로할경우와일측만고도굴곡형으로한경우의최대굴곡각의차이로보아, 반대측슬관절에의한영향에대한추가연구의필요성이있다고사료된다. 결론슬관절전치환술시단순히고도굴곡형후방십자인대대치형치환물의사용이표준형후방십자인대대치형치환물에비해슬관절최대굴곡각도의증가를초래하지는못한다고사료되었으며, 슬관절전치환술후최대굴곡각에영향을주는것으로는치환물의종류이외의인자에대하여고려해야할가능성이있다고사료되었다. 참고문헌 1. Bin SI, Nam TS. Early results of high-flex total knee arthroplasty: comparison study at 1 year after surgery. Knee Surg Sports Traumatol Arthros. 2007;15:350-5. 2. Cho SH, Ha YC, Song HR, et al. High Flex Knee Arthroplasty and Range of Motion. J Korean Orthop Assoc. 2004;39:662-7. 3. Dennis DA, Komistek RD, Scuderi GR, Zingde S. Factors affecting flexion after total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 2007;464:53-60. 4. Jung WH, Ha YC, Lee JS. Range of motion after highflexion posterior stabilized total knee arthroplasty: minimum 3-year follow up. J Korean Orthop Assoc. 2007;42:64-70. 5. Kim YH, Sohn KS, Kim JS. Range of motion of standard and high-flexion posterior stabilized total knee prostheses. A prospective, randomized study. J Bone Joint Surg Am. 2005; 87:1470-5. 6. Ng FY, Wong HL, Yau WP, Chiu KY, Tang WM. Comparison of range of motion after standard and high-flexion posterior stabilized total knee replacement. Int Orthop. 2008; 32:795-8. 7. Anouchi YS, McShane M, Kelly F Jr, Elting J, Stiehl J. Range of motion in total knee replacement. Clin Orthop Relat Res. 1996;331:87-92. 8. Insall JN, Hood RW, Flawn LB, Sullivan DJ. The total condylar knee prosthesis in gonarthrosis. A five to nine-year follow-up of the first one hundred consecutive replacements. J Bone Joint Surg Am. 1983;65:619-28. 9. Huang HT, Su JY, Wang GJ. The early results of high-flex total knee arthroplasty: a minimum of 2 years of follow-up. J Arthroplasty. 2005;20:674-9. 10. Nutton RW, van der Linden ML, Rowe PJ, Gaston P, Wade FA. A prospective randomised double-blind study of functional outcome and range of flexion following total knee replacement with the NexGen standard and high flexion components. J Bone Joint Surg Br. 2008;90:37-42. = 국문초록 = 목적 : 표준형과고도굴곡형을사용한후방십자인대대치형슬관절전치환술의술후최대굴곡각을비교하였다. 대상및방법 : 총 81 명 133 예의슬관절을대상으로 34 명의환자에게일측에표준형을, 반대측에고도굴곡형치환물을이용한슬관절전치환술을시행하였으며, 비교군으로 47 명의환자를양측모두표준형, 양측모두고도굴곡형, 일측만표준형, 그리고일측만고도굴곡형을사용한군으로나누었고, 이에대해술전, 술후 1 년이상경과시최대굴곡각, 슬관절점수, 그리고기능점수를비교하였다. 결과 : 한환자에각각의치환물을사용한 34 명의환자에서최대굴곡각은고도굴곡형에서술후평균 131.6± 10.4 o 로, 표준형에서는술후 131.6±9.5 o 로통계적유의한차이를보이지않았다. 이를 47 명의다른군과비교시에도각군간의통계적차이는없었다. 결론 : 고도굴곡형십자인대대치형치환물의사용이표준형과비교하였을때, 최대굴곡각의증가를초래하지못한다고사료된다. 색인단어 : 슬관절, 슬관절전치환술, 고도굴곡형치환물, 최대굴곡각