대한골절학회지제24권, 제3호, 2011년 7월 Journal of the Korean Fracture Society Vol. 24, No. 3, July, 2011 골절학회심포지엄종설 대퇴원위부골절의치료 (Treatment of Distal Femur Fracture) 김정재ㆍ최지호 울산대학교의과대학서울아산병원정형외과학교실 서 대퇴원위부골절은전체골절의 1% 를차지하고있고대퇴골절중 4 6% 를차지하는데그발생율은고령화가진행되면서점점더비중이커지고있다 3). 골질 (bone quality) 이나쁜노령인구에서는단순낙상등에의한적은에너지손상에의해발생하나젊은층에서는교통사고등고에너지손상에의해발생한다. 즉양봉분포 (Bimodal distribution) 를보이는데 15 50 세사이의남성에서 50 세이상의골다공증여성들에서발생한다 1,8). 대퇴원위부골절은골다공증노령인구나고에너지손상의젊은연령층에서발생하는특성상종종심한분쇄골절이나관절내골절을동반한다. 또한여러근육들의작용으로인하여정확한해부학적정복및유지가어려울뿐만아니라골다공증의경우골질 (bone quality) 이떨어져그치료를더욱어렵게한다. 치료의목적은관절면의해부학적정복과하지길이와정렬을유지하면서가능한빠른기능적회복을얻을수있도록단단한내고정을하는것이다. 이런목적을충족시키기위해여러가지내고정물이소개되어왔고본장에서는그종류와장, 단점및치료방법에대해살펴보고자한다. 론 맞추는것이기능적측면과추후합병증을낮추는데중요하다. 해부학적으로골절이발생하기쉬운부위는 1) 골간 (diaphysis) 에서골간단부 (metaphysis) 로의이행부 2) 슬개골이쇄기처럼작용하게되는과간절흔 (intercondylar notch) 의시상면 (saggital plane) 3) 활차절흔 (trochlea groove) 과내, 외과이행부에서발생하기쉽다 (Fig. 1). 수술시금속판의위치와적절한길이의나사못을선택하기위해서는대퇴원위부의해부학적구조를정확하게알필요가있다. 축상면에서의대퇴원위부의절단면은사다 해부학적구조및골절후변형 대퇴골원위부골절은대퇴과의관절면에서약 9 15 cm 상방에서발생하는골절로과상부골절 (supracondyle fx.) 과간골절 (intercondylar fx.) 등을포함한다. 대퇴골간은슬관절에 7 11 o 외반 (valgus) 되어있는데이정렬을 Fig. 1. Lines of weakness on the distal femur. 통신저자 : 김정재서울시송파구올림픽로 43 길 88 서울아산병원정형외과 Tel:02-3010-3530 ㆍ Fax:02-488-7877 E-mail:jjkim2@amc.seoul.kr 본논문의요지는 2011 년도대한정형외과학회춘계학술대회 ( 제 37 차 ) 에서발표되었음. Address reprint requests to:jung Jae Kim, M.D. Department of Orthopaedic Surgery, Asan Medical Center, 88, Olympic-ro 43-gil, Songpa-gu, Seoul 138-736, Korea Tel:82-2-3010-3530 ㆍ Fax:82-2-488-7877 E-mail:jjkim2@amc.seoul.kr 288
대퇴원위부골절의치료 289 리꼴모양 (trapezoidal shape) 이다 (Fig. 2). 내측면은 25 o 경사를이루고있어정면영상에서적절한길이로보이는고정나사도실제로는내측면을관통하여관절운동에지장을주는경우가많다 (Fig. 3). 또한적절하지못한술기로인하여과간절흔으로침범하거나슬개골관절면의손상또는십자인대의손상을줄수도있다. 골절후발생하는변형은손상시받은힘과손상후근육의힘에의하여결정되는데이에중요한근육들은대퇴사두근 (quadriceps femoris), 내전근 (adductor), 슬괵근 (hamstring), 비복근 (gastrocnemius) 등이다. 비복근은비교적근위골절에서원위골편의후방골곡변형과전위를유발하며, 과간골절에서는골편들을회전분리시킨다. 대퇴사두근및슬괵근은수직력으로작용하여후방굴곡변형을더욱조장하여골편들을중첩시키고, 근위골편을상슬개낭 (suprapatella pouch) 속으로전위시킨다내전근은내, 외반변형을야기하는데대부분의대내전근 (adductor magnus) 과장내전근 (adductor longus) 이근위골편에부 착되어있으면외반변형이생기고내측근위로부터외측원위로향한사형골절에서는내전근이주로원위골편에작용하여내반변형이생긴다. 골절의분류 원위대퇴골골절은크게관절외골절, 관절내골절로나뉘며골절양상및분쇄상정도에따라세분하여구분하게된다. 여러가지분류법이있으나일반적으로 AO/OTA 분류법이널리이용되고있다. Type A (extraarticular), type B (partial articular/unicondylar), type C (complete articular/bicondylar) 로구분하게되며분쇄상정도및불안 Fig. 2. Anatomy of distal femur. Fig. 3. (A) Implant (distal screws) that appear of appropriate length. (B) Distal screw is too long and cause painful medial irritation/poor plate position cause painful lateral irritation. Fig. 4. AO/OTA classification.
290 김정재, 최지호 정성 (instability) 에따라아군 (subtype) 으로세분하여구분된다 (Fig. 4). Type A2, A3, C2 골절은골간단부 (metaphysis) 의분쇄상골절이특징이며 type C3 는골간단부 (metaphysis) 뿐만아니라관절내또한분쇄상골절이특징이다. Type B 골절은골절에포함된과의부위에따라 B1 ( 외측과 ), B2 ( 내측과 ) 로나뉘며내과또는외과의관상면골절 (Hoffa) 의경우 B3 로분류된다. Type C 골절또한관상면골절이있을수있다. 치 대퇴원위부골절치료의목표는원위대퇴부위의정렬을유지하면서하지의기능을유지하는것이라고할수있다. 15 o 이상의외반정렬 (valgus knee) 과각변형정도에무관한내반변형 (varus knee) 에서치료후외상성골관절염발생한다고 12) 보고된바있듯관상면상부정렬 (malalignment) 이추후예후에가장중요한요소이며관절면의비상합성 (incongruency) 또한외상성관절염에중요한요인이다. 이런관점에서본다면이론적으로수술적정복및고정후재활치료를빠른시기에시작하는것이유리할것이다. 하지만 Neer 등 10) 에의한초기연구에의하면수술적치료는불유합이나감염등으로보존적치료에비해결과가좋지않다고생각되었다. 이로인해원위대퇴골절을골견인치료나석고붕대로치료되어왔었다. 하지만 1960년대부터사용된고정각칼날금속판 (fixed angle blade plate) 부터최근많이사용되고있는잠김금속판 (locking plate) 까지여러내고정물 (implant) 이고안되고사용되면서수술적치료가비수술적치료에비해 2 3배정도좋은결과를기대할수있음을알게되었다 2,4). 하지만전위가미미한안정적골절이나심각한내과적질환으로수술위험성이큰환자, 정복할수없는심한분쇄상골절등의경우에는신중히석고붕대나골견인등의치료를생각해볼수있을것이다. 하지만이경우에도보존적치료로발생할수있는심부정맥혈전증, 욕창등의합병증발생유무를추시관찰해야할것이다. 수술적치료시목표로는관절면의해부학적정복이가장우선시되어야하며하지의해부학적정렬회복과조기재활이강조되어야할것이다. 관절내골절의경우에는정확한해부학적정복및견고한내고정를실시해야하는점은아무리강조해도지나침이없다. 전방도달법등을통하여이를달성할수있으며이에대한동의를이루고있다. 하지만관절골편을간부에고정해야하는점즉간단부에대한치료문제는그리간단하지가않다. 외고정, 골수강내금속정고정술, 관혈적정복및금속판고정술, 최소침습적금속판고정술 (MIPPO) 등여러다 료 양한수술적방법과일반적지지금속판 (conventional buttress plate), 고정각금속판 (fixed angle device), 잠김금속판 (locking plate) 을비롯한여러기구들이소개되고발전되어왔다. 골절의양상, 환자의상태등을종합적으로고려하여각각의상황에서가장적합한기구및방법이선택되어야할것이다. 1. 고정각칼날금속판 (95 o angled blade plate) 1959년에제작되었고단단한골절고정을가능하게하여대퇴원위부골절수술의혁명을일으켰다. 그렇지만수술술기가어려워각별한주의가요한다. 특히진입점 (entry point) 과그방향은매우중요하다. 칼날의위치가관상면, 시상면, 축면등의삼차원적인 3개면에서각각정확하게위치하여야한다부적절한칼날위치는외측측부인대, 십자인대관절면 (articular surface) 에손상을줄수있고부정렬 (malalignment) 을유발할수있다. 또한대퇴과 (condyle) 골절이있을때는먼저지연나사 (lag screw) 를이용하여먼저대퇴과를고정하는것이필요하다. 이것도대퇴과가분쇄가심한경우고정이힘들다는단점이있다. 또한칼날삽입중고정시켜둔골편이분리될수있는단점또한있다. 하지만 95 o 고정각칼날금속판은기술적인어려움에도불구하고 52 85% 에서좋은성과를보였고심부감염, 부정유합과불유합은각각 5 8%, 0 7%, 5 19% 보였다는보고가있다 9,17). 2. 역동적과나사 (Dynamic condylar screw) 이기구는 1980년대에많이사용되었다. 지연나사와측면금속판 (sliding barrel plate) 으로구성되며 95 o 고정각칼날금속판과비슷한개념으로만들어졌지만그수기에있어서쉽다는장점이있다. 과간골절의경우지연나사를조여과간압박을할수있고칼날금속판과는달리한번삽입되었다하더라도신연, 굴곡을교정할수있다. 그러나지연나사를삽입하기위해서많은골량소실이있다는것과그래서골다공증이심한환자처럼골질이좋지않은환자에서는사용하기힘든단점이있다. 또한회전의안정성을얻기위해적어도 1개의나사가골절부의원위부에삽입되어야하므로저경과 (low transcondylar) 골절, 관상면골절, 심한관절내분쇄골절등에는적합하지않다. 71 74% 까지좋은결과를보였다는보고가있으며그합병증발생율은심부감염 0 5%, 불유합 0 10%, 부정유합 0 5% 으로칼날금속판보다조금낮게보고되었다 13,15).
대퇴원위부골절의치료 291 3. 과지지금속판 (Condylar buttress plate) 이금속판은칼날금속판이나역동적과나사 (dynamic condylar screw) 로고정하기힘든분쇄골절을고정하도록고안되었다. 대퇴골원위부외측면에적합하도록원위부는클로버잎모양으로펴져있으며많은수의지연나사를삽입할수있게디자인되어있다. 하지만나사와금속판간의충분한고정력을얻을수없어각변형이생기거나금속판의피로골절, 내고정물해리등의고정실패가발생하였다. 그래서 Sanders 등은내측피질골이지지역할을충분하게하지못할때내반각변형을피하고단단한골고정을얻기위해내측에도금속판고정을추가로하도록제안하기도하였다 14). Condylar 과지지금속판은이런고정력의문제때문에널리사용되지는못하였다. 4. 골수강내금속정 (Intramedullary femoral nail) 골수강내금속정은골절주위의연부조직손상을최소한으로하면서골절을안정화시킬수있는방법이다. 생역학적으로골수강내금속정은역동적과나사 (dynamic condylar screw) 보다축성경도 (axial stiffness) 가 47.5% 더높다고하며잠김금속판 (locking condylar plate) 보다는 77% 더높다 5). 전통적으로과상부골절 (supracondylar fx) 고정에이용되었으나최근디자인의발전으로그적용범위가넓어졌다. 관절내골절이라하더라도골수강내금속정고정을할수있도록원위부나사고정위치가다발성인금속정이사 Fig. 5. Improper nail depth cause patella notching and anterior knee pain. 용되고있고경우에따라서는금속정삽입전지연나사를이용하여관절내골절을정복및고정후에금속정을사용할수도있다. 역행성골수내정을삽입시전자하부위에부하 (stress) 를줄이기위해소전자 (lesser trochanter) 부위까지금속정이길어야하지만근위골편에두개의나사를삽입할수있다면짧은과상금속정 (supracondylar nail) 도사용가능하다. 불충분한정복후금속정의삽입이나금속정삽입점의실수, 치우친확공 (eccentric reaming) 은부정렬 (malalignment) 을초래할수있으므로주의해야한다. 충분히정복된후골수내정을삽입해야하며 blocking screw 를이용할수도있다. 역행성골수내정은슬관절손상을유발할수있는단점또한가지고있다. 수술시십자인대손상에주의해야하며불충분하게삽입할경우돌출된금속정이슬개골관절면에손상을주어관절강직및통증을유발할수있다 (Fig. 5). 85 91% 에서좋은결과를보였고슬관절강직 (ROM<90 o ) 와슬관절통증이각각 15%, 22% 에서발생하였고기타감염 (1.4%) 부정유합 (5.2%) 등의합병증도보고되었다 11). 5. 잠김금속판 (Locking plate) 잠김금속판은일반적인지지금속판에고정각금속판의기능을추가한금속판으로서금속판하방의혈류를보존할수있다는큰장점을가지고있다. 또한나사의머리가금속판에잠김으로서생기는각안정성 (angular stability) 은골다공증환자나분쇄골절에서단단한고정을유지할수있게하였다. Higgins 등에의한잠김금속판과기존의고정각금속판의비교연구에서잠김금속판은기존의고정각금속판에비해반복적인충방향부하 (axial cyclic load) 에강하고비틀림경도 (torsional stiffness) 는비교적약하다고하였다. 그결과로과부하에의한내고정물파손이적고, 고정각금속판사용시대퇴원위부 cut-out 되는상황에도잠김금속판은비교적잘견딜수있다고하였다 6). 또한잠김금속판의원위부에는많은나사홀 (hole) 이있어관절면과가까운과골절 (condyle fx) 에서도단단한고정을할수있게되었고해부학적윤각금속판 (anatomically-contoured plate) 이개발되고그것에합당한 jig 를함께이용하여경피적시술즉 MIPO 가가능하게되었다. 혁신적인금속판으로서많은시술에사용되었고그 93 100% 의유합율, 감염율 0 3.2% 라는우수한결과를보여주는연구들이초창기에많았다 7,16). 하지만최근과도한
292 김정재, 최지호 활은변하지않는다. 현재잠김금속판이널리사용되지만그문제점또한보고되고있는실정이다. 따라서잠김금속판을과신해서는안되고골절양상에따른적절한기구선택및정확한술기로골절을치료해야할것이다. 참고문헌 Fig. 6. (A) AO/OTA classification type C/2 distal femur fracture. (B) Medial augmentation with plate for extensive metaphyseal communition 경도 (stiffness) 로인해발생하는지연유합, 높은 (16.8%) 재시술율 (revision rate) 등을보고하는연구들이나오면서잠김금속판또한완벽하지는않다는것을보여주고있다 18). Zlowodzki 등에의하면수술이비수술적치료에비해더나은결과 (32%) 를초래하는것은입증되었지만내고정물에있어서잠김금속판이일반적기존금속판에비해감염의상대적위험율 (relative risk 55%) 감소외에는불유합, 내고정물실패등다른측면에서는큰차이가없음을보고한바있다 18). 생역학적우수성에도불구하고내반변형 (varus collapse) 이발생하고나사파손 (screw breakage) 등이발생하는것이사실이다. 이런고정실패의원인을분석한다면적절하지못한금속판위치선택 (poor plate positioning), 부족한정복 (poor reduction), 조기체중부하등을생각해볼수있다. 이런문제점을예방하기위해서분쇄가심해내측골이그지지역할을제대로하지못하는경우에는내측에지지금속판을보강해야하고경우에따라서골이식을고려해야한다 (Fig. 6). 또한 x-ray 추시관찰상골유합소견이저명하지않으면조기보행을금해야할것이다. 결 고령화사회가진행될수록그리고고에너지외상에환자가늘어날수록더욱더많은원위대퇴부골절이생길것이다. 그로인해심한분쇄골절과골다공증에의한고정이힘든골절을직면하게될것이다많은내고정물이고안되었고앞으로도생겨날것이지만골절치료의기본원칙 1. 하지정렬회복 2. 관절면의해부학적정복 3. 조기재 론 1) Arneson TJ, Melton LJ 3rd, Lewallen DG, O'Fallon WM: Epidemiology of diaphyseal and distal femoral fractures in Rochester, Minnesota, 1965-1984. Clin Orthop Relat Res, 234: 188-194, 1988. 2) Butt MS, Krikler SJ, Ali MS: Displaced fractures of the distal femur in elderly patients. Operative versus non-operative treatment. J Bone Joint Surg Br, 78: 110-114, 1996. 3) Court-Brown CM, Caesar B: Epidemiology of adult fractures: a review. Injury, 37: 691-697, 2006. 4) Healy WL, Brooker AF Jr: Distal femoral fractures. Comparison of open and closed methods of treatment. Clin Orthop Relat Res, 174: 166-171, 1983. 5) Heiney JP, Barnett MD, Vrabec GA, Schoenfeld AJ, Baji A, Njus GO: Distal femoral fixation: a biomechanical comparison of trigen retrograde intramedullary (i.m.) nail, dynamic condylar screw (DCS), and locking compression plate (LCP) condylar plate. J Trauma, 66: 443-449, 2009. 6) Higgins TF, Pittman G, Hines J, Bachus KN: Biomechanical analysis of distal femur fracture fixation: fixed-angle screw-plate construct versus condylar blade plate. J Orthop Trauma, 21: 43-46, 2007. 7) Kolb W, Guhlmann H, Windisch C, Marx F, Kolb K, Koller H: Fixation of distal femoral fractures with the Less Invasive Stabilization System: a minimally invasive treatment with locked fixed-angle screws. J Trauma, 65: 1425-1434, 2008. 8) Martinet O, Cordey J, Harder Y, Maier A, Bühler M, Barraud GE: The epidemiology of fractures of the distal femur. Injury, 31(Suppl 3): C62-63, 2000. 9) Merchan EC, Maestu PR, Blanco RP: Blade-plating of closed displaced supracondylar fractures of the distal femur with the AO system. J Trauma, 32: 174-178, 1992. 10) Neer CS 2nd, Grantham SA, Shelton ML: Supracondylar fracture of the adult femur. A study of one hundred and ten cases. J Bone Joint Surg Am, 49: 591-613, 1967. 11) Papadokostakis G, Papakostidis C, Dimitriou R,
대퇴원위부골절의치료 293 Giannoudis PV: The role and efficacy of retrograding nailing for the treatment of diaphyseal and distal femoral fractures: a systematic review of the literature. Injury, 36: 813-822, 2005. 12) Pettine KA: Supracondylar fractures of the femur: long-term follow-up of closed versus nonrigid internal fixation. Contemp Orthop, 21: 253-261, 1990. 13) Sanders R, Regazzoni P, Ruedi TP: Treatment of supracondylar-intracondylar fractures of the femur using the dynamic condylar screw. J Orthop Trauma, 3: 214-222, 1989. 14) Sanders R, Swiontkowski M, Rosen H, Helfet D: Double-plating of comminuted, unstable fractures of the distal part of the femur. J Bone Joint Surg Am, 73: 341-346, 1991. 15) Shewring DJ, Meggitt BF: Fractures of the distal femur treated with the AO dynamic condylar screw. J Bone Joint Surg Br, 74: 122-125, 1992. 16) Weight M, Collinge C: Early results of the less invasive stabilization system for mechanically unstable fractures of the distal femur (AO/OTA types A2, A3, C2, and C3). J Orthop Trauma, 18: 503-508, 2004. 17) Yang RS, Liu HC, Liu TK: Supracondylar fractures of the femur. J Trauma, 30: 315-319, 1990. 18) Zlowodzki M, Bhandari M, Marek DJ, Cole PA, Kregor PJ: Operative treatment of acute distal femur fractures: systematic review of 2 comparative studies and 45 case series (1989 to 2005). J Orthop Trauma, 20: 366-371, 2006.