J Korean Orthop ssoc 2006; 41: 454-460 대퇴사두근 - 보존형 (Quadriceps-Sparing) 최소침습슬관절전치환술의방사선학적평가 유주형 한대용 한창동 * 오현철 고일현 Radiological Evaluation of Quadriceps-Sparing Minimally Invasive Total Knee rthroplasty Purpose: The purpose of this study was to evaluate the radiological results of quadriceps-sparing total knee arthroplasty. Materials and Methods: 50 consecutive total knee arthroplasties with a quadriceps-sparing surgical technique and 50 consecutive total knee arthroplasties with conventional surgical techniques were performed. The same surgeon performed all the operations with the same type of prosthesis (Nexgen LPS-flex Total Knee System). We compared the differences between these groups in terms of preoperative and postoperative femorotibial angles, tibial component alignment angles, tibial component inclinations, and ratios of size of the tibia component to tibial cutting size. Results: There were no differences in preoperative femorotibal angles, tibial component alignment angles, tibial component inclinations, ratios of sizes of tibia tray to tibial cutting size, and blood loss between the two groups (p 0.05). The average ranges of motion and HSS scores at 8 weeks postoperatively in the quadriceps-sparing total knee arthroplasty group were greater than those in the conventional surgical technique (p 0.05). The mean postoperative femorotibial angle in the quadriceps-sparing total knee arthroplasty group was a valgus of 6.9±1.3 o compared with a valgus of 7.7±1.4 o in the standard arthroplasty group (p 0.05). Conclusion: quadriceps-sparing total knee arthroplasty offers predictable results in terms of radiological comparison with the conventional arthroplasty technique. ut this technique has the tendency of producing a decreased valgus angle at the distal femur. Key W ords: Knee, Quadriceps-Sparing minimally invasive, Total knee arthroplasty 서론진행된슬관절염에대한적절한치료로인공슬관절전치환술의임상결과는여러보고에서입증되었으며 8,12,16,18), 성공적인수술을위하여적절한연부조직의균형, 굴곡간격과신전간격의균형, 적절한정렬의회복이강조되어 왔다 2,7,10,11,15,22). 그런데 1990년대 Repicci 등이인공슬관절한구획치환술에최소침습수술법를적용하여수술후통증및재활기간이감소되었다는보고 3,10,21,23) 를한이후, 인공슬관절전치환술에있어서도이러한목적을위하여기존의내측방관절절개술방법에대 통신저자 : 유주형경기도고양시일산동구백석동 1232 번지국민건강보험공단일산병원정형외과 TEL: 031-900-0228 FX: 031-900-0343 E-mail: jhyoo@nhimc.or.kr ddress reprint requests to Ju-Hyung Yoo, M.D. Department of Orthopedic, National Health Insurance Corporation Ilsan Hospital, 1232, aekseok-dong, Ilsan-gu, Goyang 411-360, Korea Tel: +82.31-900-0228, Fax: +82.31-900-0343 E-mail: jhyoo@nhimc.or.kr 454
455 하여여러방법의최소침습수술이개발되어시행되고있다 4,5,9,13,17,20,24). 그중 2002년에 Tria 등에의하여개발된대퇴사두근-보존형 (quadriceps-sparing) 최소침습수술방법은관절을개방할때대퇴사두근의손상을최소화하여기존수술에비하여수술후회복기간이짧고관절가동범위가조기에회복된다고보고하였다 25,26). 그런데기존의수술방법에서는정렬유도장치에의하여골절골을전적으로의지하지만, 최소침습수술은수술시노출부위가작아서특별히고안된정렬유도장치및변형된정렬기구에부분적으로의지하면서수술자의경험이요구되기때문에경우에따라부적절한삽입물의정렬을유발할수있고, 이는수술후장기적인결과에부정적인요인으로작용할수가있다 2,10,11,14,15,22). 이에본저자는인공슬관절전치환술에서대퇴사두근-보존형최소침습수술방법과기존수술방법에서의절골정확성및경골삽입물의적절한선택여부를비교분석하고자한다. Table 1. Patient Demographics QS-TK Standard p-value Case number Gender Male 1 2 Female 49 48 ge NS Height (cm) NS Weight (kg) NS Pre op. diagnosis O 49 48 R 1 2 Pre op. 119.9±10.3 122±15.3 NS ROM (degree) Pre op. 51.9±2.7 50.8±7.1 NS HSS score Pre op. 4.90±3.2 o varus 5.90±5.6 o varus NS femorotibial (10.60 o varus- (200 o varusangle 10 o valgus) 40 o valgus) QS-TK, Quadriceps-sparing total knee arthroplasty; NS, not significant; Pre op., pre-operative; O, osteoarthritis; R, rheumatoid arthritis; ROM, range of motion; HSS, hospital for special surgery. group group 69 151.3 60.7 70.5 151.1 60.1 50 (59-77) (141-160) (46-75) 50 (57-87) (140-172) (44-88) (bilateral: 13) (bilateral: 10) 대상및방법 2004년 11월부터 2005년 3월까지제1저자에의하여시행된인공슬관절전치환술환자중대퇴사두근-보존형최소침습수술이가능하였던 50예 ( 제1군 ) 와 2004년 3월부터 2004년 6월까지제1저자에의하여기존의내측방관절절개술방법으로시행된 50예 ( 제2군 ) 를대상으로하였다. 모든예에서 Nexgen LPS-flex total knee system (Zimmer, Warsar, IN) 를사용하였다. 양측슬관절을같은마취하에동시에수술한경우는 1군에서 13예, 2군에서 10예였다. 환자의수술당시연령, 진단명, 키, 몸무게, 수술전관절운동범위, 수술전 Hospital for special surgery knee score, 수술전대퇴경골각의통계적인차이는없었다 (p 0.05)(Table 1). 수술소요시간은 1군이 2군에비하여길었으며 (p 0.05), 수술후출혈량은양군간에차이가없었다 (p 0.05). 수술후 8주째비교한관절운동범위및 Hospital for special surgery knee score는제1군이 2군에비하여통계학적으로증가된소견을보였다 (p 0.05)(Table 2). 대퇴사두근-보존형최소침습수술은 minimally invasive surgery (MIS) quadriceps-sparing instruments 를사용하였다. 대퇴골원위부의절골은 6도외반 IM alignment guide 에 medial IM distal cut guide 를부착시켜대퇴골수강내에삽입하여 medial IM distal cut guide 를대퇴골내과내측에핀으로고정한후 (Fig. 1), 대퇴골내과원위부를먼저절골하였다 (Fig. 2). 대퇴골외과원위부의절골은 IM alignment guide 와 medial IM distal cut guide 를동시에제거한후에대퇴골내과원위부절골면을기준으로하여 free hand 로절골하였다 (Fig. 2). Table 2. Postoperative Data QS-TK Standard p-value group group Operation time (minute) 124±21 116±18.4 p 0.05 Total blood loss (cc) 660±203.4 665±311.6 NS Post op. 8 weeks 122±11.8 117±10.5 p 0.05 ROM Post op. 8 weeks 78.9±6.8 75.1±7.4 p 0.05 HSS score QS-TK, Quadriceps-Sparing total knee arthroplasty; NS, not significant; Post op., post-operative; ROM, range of motion; HSS, hospital for special surgery.
456 유주형 한대용 한창동 외 2인 C Fig. 1. () Distal cut guide is attached to a 6 degree valgus intramedullary alignment guide. (, C) Distal cut guide is established against the medial side of the femur and fixed with 2 headless screws. Fig. 2. () Distal medial condyle of the femur was resected with assembly in place. () fter removing the intramedullary alignment guide and distal cut guide, the distal lateral condyle of the femur was resected with a freehand technique. 경골 근위부의 골절제는 기존의 수술 방식에서 사용하 는 골수강외 정렬방식 cut guide를 이용하여 경골의 전 내측 방향에서 절골을 시작하여 경골의 후외측 및 외측 일부를 제외하고 90% 이상 골절제를 시행한 후(Fig. 3), cut guide를 제거하고 슬관절을 신전한 상태에서 절골 될 경골의 외측 연부조직을 유리 시킨 후에 슬관절을 신 전 상태에서 free hand로 나머지 절골술을 시행하였다. 수술 전 및 후 대퇴 경골각은 직립상태의 슬관절 전면 방사선 사진(14 17 inch)에서 대퇴골의 해부학적 축과 경골의 해부학적 축 사이의 각도로 측정하였으며, 경골 Fig. 3. () Conventional tibia cut guide with a medial extension is established with an extramedullary alignment guide. () Oscillating blade can resect more than 90% of the tibial with oblique sections, except the posterolateral and lateral side of the tibia. Then, a complete tibial resection is possible after removal of the tibia cut guide. 1,6) 삽입물의 정렬각도 및 후방 경사각 은 전면 및 측면 방 사선 사진에서 경물 삽입물의 관절선과 경골의 해부학적 축이 이루는 각도로 측정하였다(Fig. 4). 경골삽입물의 적절한 크기 선택 여부를 비교하기 위하여 수술 후 슬관
457 natomical axis of femur Femorotibial angle natomical axis of tibia d b Tibial component angle Posterior inclination natomical axis of tibia a c Fig. 4. Definition of the angles. () Tibial component angle and femorotibial angle. () Tibial component posterior inclination. 절전면방사선사진에서경골절단면의너비 (a) 와삽입물의너비 (b) 의비율 (b/a), 측면방사선사진에서의경골절단면의너비 (c) 와삽입물의너비 (d) 의비율 (d/c) 을측정하여비교하였다 (Fig. 5). 각군에대하여수술후정렬상태및선택한경골삽입물의너비비율을비교하였으며, 통계처리로는 t 검정을이용하였다. 결과슬관절전면방사선사진에서경골삽입물의각도는제 1군에서평균 0.3±1.2 o 내반이었으며, 제2군에서는 0.0± 1.9 o 으로통계학적으로유의한차이는없었다 (p 0.05). 슬관절측면방사선사진에서경골삽입물의후방경사각은제1군에서평균 4.8±1.9 o, 제2군에서 4.6±2.1 o 로통계학적으로유의한차이는없었다 (p 0.05). 경골삽입물정렬각도의정확성에있어서 2도외반과 2도내반사이의범위에속하는것이제1군에서는 88%, 제2군에서는 86% 로통계학적인차이는없었다 (p 0.05). 수술후대퇴경골각은제1군에서평균 6.9±1.3 o 외반이었으며, 제2군에서 7.7±1.4 o 외반으로통계학적으로유의한차이가있었다 (p 0.05). 경골삽입물과경골절단면의너비의비율은슬관절전면방사선사진에서제1군은평균 0.97±0.02, 제2군은평균 0.98±0.02이었고, 슬관절측면방사선사진에서제1군은평균 0.98±0.03, 제2군은평균 0.97±0.03으 Fig. 5. () In the P radiograph, a' represents the width of the upper margin of the tibia and 'b' represents the width of the tibial component. () In the lateral radiograph, 'c' represents the width of the upper margin of the tibia and 'd' represents the width of the tibial component. Table 3. Postoperative Radiological Data QS-TK group Standard group p-value 0.0±1.9 NS Tibia component 4.8±1.9 o 4.6±2.1 o NS posterior inclination Femorotibial angle p 0.05 Tibia component alignment angle at 90 o ±2 88% 86% NS Size ratio of tibial component b/a ratio 0.97±0.02 0.98±0.02 NS d/c ratio 0.98±0.03 0.97±0.03 NS QS-TK, Quadriceps-Sparing total knee arthroplasty; SD, standard deviation; NS, not significant (Mean±SD) (Mean±SD) 6.9±1.3 o 7.7±1.4 o Tibia component valgus 0.3±1.2 o valgus alignment angle varus 로양군간에통계적으로유의한차이는없었다 (p 0.05) (Table 3). 고찰 1990년대후반부터인공슬관절한구획치환술에서침소침습수술법의장점들이보고 10,21,23) 된후에, 수술후통증을줄이고, 재활치료기간및입원기간단축, 치료비용감소를통하여환자의만족을높일목적으로인공슬관절전치환술에서최소침습수술에대한관심이증가
458 되고있다. 인공슬관절전치환술에서최소침습수술의특징은피부의절개길이와신전에관여하는대퇴사두근의긴장및손상을최소화하며, 수술시야를확보하기위하여슬개골절골을먼저하며수술중에원하는부위를노출시키고자지속적인슬관절의굴곡과신전및견인기의적절한좌우이동이중요하다. 또한수술과정에서슬개골을외번시키거나슬관절을탈구시키지않은상태에서수술이진행되며, 특수제작된절골기구를사용해야하고, 골절골이절골기구에전적으로의지하지못하고수술자의경험이요구된다 4,20). 따라서최소침습수술법은임상적인장점이있는반면에수술시야가좁고, 수술기구의축소및변형, 새로운수술수기습득의필요등으로인하여장기적수술결과에중요한요인 2,10,11,14,22) 중에하나인정확한정렬을얻는데어려움이있을수있다. 여러최소침술수술방법 4,5,9,13,20,24) 중에하나인대퇴사두근-보존형최소침습인공슬관절전치환술은 2002년 Tria와 Conn에의하여개발되어보고되었는데 25,26), 관절절개의근위부한계를슬개골의상극혹은내측광근이대퇴사두건에부착하는부위까지만하는것으로서대퇴사두근의손상을최소화하여조기의원활한운동을회복하고, 수술후동통과출혈이적으며, 입원기간이짧아지는장점이있다고하였다. 하지만절개부위가작아서슬개골절골을먼저시행해야하며, 대퇴골원위부절골이절골기구에의해한번에절골이되지않는다. 즉골수강내절골장치를이용하여 cut guide가대퇴골내과의내측에설치되어우선대퇴골내과원위부를내측에서외측방향으로절골한후에 22), 골수강내절골장치를제거하고 cut guide를유지한상태에서대퇴골외과원위부를절골하게되는데이때문제가되는것은골수강내정렬장치에서분리된 cut guide 는비록핀에의하여고정이유지되지만대퇴골내과의내측부의골질이약하고, 또한 cut guide에의하여근위부로밀려난연부조직이 cut guide 를원위부로압박을가함으로써 cut guide 의안정성에문제가발생할수가있고이는부적합한대퇴골외과원위부절골을유발할수가있다. 따라서본저자는절골장치하에대퇴골내과원위부를절골후에모든절골기구를제거한상태에서절골된대퇴골내과원위부를기준으로하여 free hand로대퇴골외과원위부를절골하였다. 경골근위부의골절제에있어서 MIS quadriceps- sparing instruments 에포함된 tibial assembly는설치가복잡하고경골근위부의전내측에 cut guide를설치하기때문에정확한절골에문제점이있다고판단하여사용하지않았으며, 대신에기존수술기구의경골절골기구를이용하였다 (Fig. 3). 이때문제가되는것은절골편의외측및후방외측부위에붙어있는연부조직으로인하여골절편의완전한제거가어려울수가있다. 본저자는 cut guide 하에경골의외측및후외방을제외하고 90% 정도의절골술을시행한후에 cut guide를제거하고슬관절을신전한상태에서골절편에붙어있는외측의연부조직을유리시킨후에슬관절을신전시킨상태에서 free hand technique으로나머지절골술을시행하였다. 최소침습수술은수술자의경험이중요한데저자는 2004년 7월부터 2004년 10월까지 43예에대하여대퇴사두근-보존형최소침습수술을시도하여 17예를성공한경험으로연구를시작하였기에수술수기습득에는문제점이없다고생각되며, 제1군의선정에있어서 2004년 11월부터 2005년 3월까지 114예의환자에대하여대퇴사두근-보존형인공슬관절전치환술을시도하여시술이성공한 50예를대상으로하였기때문에환자의선정에문제가없는것으로생각된다. 두군간의수술후방사선측정에있어서경골의절골각은양군간에차이가없었으나대퇴경골간각도는제1 군이제2군에비하여감소하였는데이는결국대퇴골절골에서차이가나는것으로생각된다. 대퇴골의해부학적축이대퇴골 intercondylar groove (Whiteside s line) 중심의내측을통과하기때문에 19) 기존수술방식에서골수강내정렬기구의삽입부위는 intercondylar groove의내측에만드는것이원칙이나통상적으로 intercondylar groove 선상에삽입부위를만들기때문에원하는절골각도보다외반이증가하는경향이있다. 따라서본연구의기존수술방식에서 60 외반골수강내절골기구를사용하였음에도불구하고평균 7.70±1.4의절골각을얻은것은이러한이유때문이라고생각된다. 반면에대퇴사두근-보존형최소침습수술에서는 intercondylar groove 중심선상에삽입된골수강내절골기구가절골기구의직경보다큰대퇴골삽입부위에서슬개골에의하여절골기구가내측으로힘을받게되어실제적으로절골기구의삽입부위가내측으로이동하는경향이발생하여대퇴골원위부의외반절골각이감소한것으로생각된다.
459 경골삽입물의크기결정에있어서기존수술방법은슬관절을굴곡한상태에서경골의절골면은충분히노출시킨상태에서결정하게되지만대퇴사두근-보존형최소침습수술에서는절골면의충분한노출이어려워적절한삽입물의선택에어려움이있다. 이에대하여본저자는슬관절을신전한상태에서경골삽입물의크기선택을하였으며, 선택한삽입물크기의적절성을기존수술방법과비교하였는데크기선택의차이는없었다. 수술후출혈의차이에서최소침습수술이기존의수술에비하여적은것으로보고 22) 되고있으나본연구에서는양군간에차이점이없었다. 이유는기존수술방식에대하여대퇴사두건을절개하지않는것이출혈양감소와는직접적인영향이없는것으로생각된다. 또한본연구에서대퇴사두근-보존형최소침습방법에의한피부절개의길이는평균 8.9±0.5 cm ( 최소 7.8 cm, 최대 10 cm) 이었다. 결론대퇴사두근-보존형최소침습인공슬관절전치환술이단기적인임상결과에있어기존의수술보다양호한결과를얻으나향후장기적인임상결과에대한추시가필요하며, 장기적인임상결과에영향을미치는요인중에하나인삽입물의정렬에있어서경골에서는차이가없었으나, 대퇴골삽입물정렬에있어서는통계적으로유의하게대퇴경골각이감소하였다. 또한경골의적절한크기선택에있어서양군간에차이점이없었다. 따라서대퇴사두근-보존형최소침습인공슬관절전치환술은대퇴골원위부의절골각이기존수술방법에비하여감소하는경향이있음을감안하면서시술한다면단기적으로볼때최소침습에따른임상적장점을이용하면서장기적으로예후에중요한요소중에하나인절골의정확성에있어서기존의수술과차이점이없기때문에인공슬관절치환술의좋은방법중에하나라고생각된다. 참고문헌
460 = 국문초록 = 목적 : 대퇴사두근 - 보존형 (Quadriceps-Sparing) 최소침습슬관절전치환술의방사선학적인결과를기존수술방법과비교분석하고자한다. 대상및방법 : 2004 년 3 월부터 1 년간전향적으로대퇴사두근 - 보존형최소침습슬관절전치환술을시행한 50 예 ( 제 1 군 ) 와기존의수술방법으로시행된 50 예 ( 제 2 군 ) 를대상으로하였으며, 모든예에서 Nexgen LPS-flex Total Knee System (Zimmer, Warsw, IN) 을사용하였다. 각군에대하여수술전후대퇴경골각, 경골삽입물의각도, 경골절단면과경골삽입물크기의비를측정하여경골삽입물크기의적정성을비교분석하였다. 결과 : 양군에서수술후경골삽입물의정렬각도및후방경사각, 경골삽입물의크기, 출혈량에는차이가없었으며 (p 0.05), 수술후 8 주후에측정한슬관절운동범위, 슬관절점수는제 1 군이제 2 군에비하여양호하였다 (p 0.05). 수술후대퇴경골각은제 1 군에서 6.9±1.3 o 외반, 제 2 군에서 7.7±1.4 o 외반으로의미있는차이가있었다 (p 0.05). 결론 : 대퇴사두근 - 보존형최소침습슬관절전치환술이기존의수술방법에비하여경골삽입물의정렬및크기선택은차이가없었으나, 대퇴골원위부의외반절골각이감소하는경향이있는것으로생각된다. 색인단어 : 슬관절, 대퇴사두근보존형, 최소침습, 슬관절전치환술