대한척추외과학회지제 13 권제 2 호 Journal of Korean Spine Surg. Vol. 13, No. 2, pp 87~92, 2006 1/3 관상금속판을이용한장골삼면피질자가골공여부능선재건술 신동은 조덕연 한수홍 김재화 이순철 포천중문의대분당차병원정형외과학교실 Reconstruction of Iliac Crest Donor Site Using 1/3 Tubular Plate Abstract Dong Eun Shin, M.D., Duck Yun Cho, M.D., Soo Hong Han, M.D., Jae-Hwa Kim, M.D., Soon Chul Lee, M.D. Department of Orthopaedic Surgery,, Bundang CHA Hospital, College of Medicine, Pochon CHA University, Sung-Nam, Korea Study design: This is a prospective study Objectives: The purpose of this study is to describe the technique for reconstruction of the iliac crest graft donor site and to determine the clinical results of its application. Summary of literature review: An iliac crest tricortical bone graft is frequently used for anterior interbody fusion of the spine. For preventing iliac crest graft donor site morbidity (pain, skin dimpling, etc), various graft materials have been used, for example, rib, cement, ceramic and so on. However, the rib needs another incision for lumbar or cervical fusion, the cement sometimes causes the wound infection, and the bioactive ceramic spacer has not had its long term results confirmed. Materials and methods: We prospectively analyzed 28 patients who underwent iliac crest reconstruction with a 1/3 tubular plate after bone harvesting between 1998 and 2004. Pain at postoperative 1 month, 6 months and 1 year was checked by the visual analogue scale (VAS). The cosmetic appearance, foreign body sense, overall satisfaction (according to the methods of Ito et al), complications and the radiologic evaluations were all analyzed as indicators of the outcome. Results: The mean visual analogue scale was 3.5 and 0.1 at postoperative 1 and 12 months, respectively. For the cosmetic appearance, among the 28 patients, 24 patients felt a smooth and satisfactory outline (Excellent). 25 patients couldn't feel any foreign body sense. One patient experienced wound infection. No plate breakage or screw loosening were observed. Conclusions: Reconstruction of the iliac crest with a one-third tubular plate after tricortical bone graft harvest could be a favorable method. the screws during the consolidation of PMMA. Key Words: Tricortical iliac bone graft, iliac crest reconstruction, 1/3 tubular plate Address reprint requests to Soo Hong Han, M.D. Department of Orthopaedic Surgery, Bundang CHA Hospital, College of Medicine, Pochon CHA University 351 Yatap-dong, Bundang-gu, Sungnam-si, Kyonggi-do, 463-712, Korea Tel: 82-31-780-5289, Fax: 82-31-708-3578, E-mail: shinde@cha.ac.kr 본논문의요지는 2005 년도대한척추외과학회춘계학술대회에서발표되었음. - 87 -
대한척추외과학회지 Vol. 13, No. 2, 2006 서 론 척추의전방유합술을위한삼중피질골은주로전방장골능에서채취된다 1,2,3,4,5). 그러나이식골채취후장골능에남는골결손은보기흉할뿐아니라근육의탈출, 골절및보행장애, 피하자극에의해지속적인통증의원인이되기도한다. Holmes 등 1) 은장골능에서지주골을채취했을경우 25% 의이병율이발생한다고발표하였다. 또한 Cricchio 등 2) 은 26% 의환자에게서술후수개월간지속되는채취부동통이있었다고보고하였다. 심지어환자는수술부위보다골채취부를더아파하기도하여동통은전방척추유합술후가장흔한합병증으로알려져있다. 이를줄이기위해전방장골능골결손부의골대체물에대한연구가많이진행되었다. 이중골공여부의보진재로골시멘트가사용되기도하지만골전도가일어나지않아골유합이되지않고이물반응에의한골흡수의문제점이지적되고있다. 또한세라믹 (ceramic spacer) 은값이비싼것이단점으로지적된다. 우리가흔히골절치료에사용하는금속판은조직적합성이뛰어나이물반응이거의없다. 그중 1/3 관상금속판은구부리기쉬워골결손부위장골능모양을완벽하게재현할수있다. 저자들은 1/3 관상금속판을이용하여전방장골능선회복을시도하였으며, 그결과를전향적으로알아보고자하였다. 연구대상및방법 1998 년부터 2004 년까지척추의전방유합술시, 전방 장골능의골채취부를 1/3 관상금속판으로재건한후 1 년이상추시가가능한 28 명의환자를대상으로하였다. 성별분포는남자 18 명여자 10 명이었다. 나이는최소 18 세최고 80 세로서평균 53 세였다. 병변은경추, 흉추가각각 2 명, 6 명, 흉요추경계부위가 11 명 ( 흉추제 11, 12 번 : 1 례, 흉추제 12 번, 요추제 1 번 : 2 례, 요추제 1 번 : 2 례, 요추제 1, 2 번 : 3 례, 요추제 1, 2, 3 번 : 1 례, 요추제 2, 3 번 : 2 례 ), 요추부가 9 명으로흉요추경계부위에생긴경우가가장많았고, 발병원인으로는감염 (Fig. 1A-B.) 에의한경우가 21 명으로가장많았으며, 퇴행성변화가 5 명으로뒤를이었다. 이중제거한늑골을이용하여전방척추유합술을시행할수있었지만본연구에서는제외시켰다. 수술방법 전방장골능이노출되도록통상의방법으로소독포를친후, 전방유합술시행후 (Fig. 2A-B.), 장골능을따라절개하였다 2). 피부절개를따라전기소작기로대퇴근막장근 (tensor fascia lata) 과외복사근 (external abdominal oblique muscle) 의건막부착부위를장골능골막까지절개하였다. 장골에빠짝붙여내측판과외측판의골막을벗겨채취부를노출시켰다. 1/3 관상금속판을장골능위에올려놓고장골능과모양을비슷하게맞추어재건후에본래의모양이나올수있도록하였다. 이후삼면피질골을채취하였다. 결손부의양끝의골막을벗기고나사못머리가튀어나오지않게할목적으로약간오목하게다듬었다. 1/3 관상금속판을양끝에 1 개씩의나사로고정한후, 장골근 (iliacus) 과외복사근의근막을근육 Fig. 1. L-spine MRI, 38-year old male patient. (A) In the axial view, infectious spondylitis and discitis with paravertebral abcess is shown. (B) In the sagittal view, the prevertebral abcess and infectious spondylitis at L2 and L3 is seen - 88 -
1/3 관상금속판을이용한장골삼면피질자가골공여부능선 신동은외 까지깊이봉합하였다.(Fig. 3). 연구방법 술후 1 년째에동통, 외형상의변화, 이물감, 전체적만족도, 감염, 점액종, 혈종등기타합병증에대해전화인터뷰및설문조사를하였다. 여기서동통의정도는시각동통지수 (visual analogue scale) 6) 를기준으로삼았고, 전향적으로동통의정도에대해술후 1 달, 6 달, 1 년째에입원시혹은외래방문시조사하여, 시간의변화에따른동통의변화에대해알아보았다. 술후진통제는동일약제로처방하였다. 이외에외형상의변화, 이물감, 전체적만족도에대해서는 2004 년 Ito 등 3) 이제시한기준에따라분류하였다 (Table. 1). 또한방사선사진에서나사못의이완이나금속의파손이있는지살폈다. 결 과 술후골공여부의동통은심하게호소하지않았다. 술후 28 명환자들의평균시각동통지수는 1 달째에 3.5 점, 6 개월에 1.2 점마지막으로 1 년째에 0.1 점으로감소하는추세였으며, 술후 1 개월째에 28 명중 18 명이, 6 개월째총 28 명중 26 명에게서채취부통증이완전히사라졌으며 ( 시각동통지수 0), 술후 1 년째에는한명을제외하고는공여부동통을호소하는환자는없었다. 그한명도 시각동통지수 3 의간헐적인동통으로써일상활동에지장을주거나약을먹을정도는아니었다. Ito 등이발표한기준에따라외형상의변화, 이물감, 전체적만족도에대해조사하였는데, 이중외형상의변화에있어서결과는만족스러워 28 례중 24 례에서변화가없다고답하였고 (excellent), 나머지 4 명은조금의변화가있으나대체로만족스럽다고하였다 (good). 장골능부위가움푹파인것과같은변화를호소하는환자는없었다. 이물감의경우 25 례에서전혀못느낀다고하였고 (excellent), 단 1 례에서만이물감이느껴진다고하였다 (poor)(table. 1). 전체적만족도에있어서 22 명이매우만족스럽다고답하였다 (excellent). 술후 1 례에서공여부의천부창상감염의문제가있었으나절개및배농술후해결되었으며, 최종추시상반흔이더넓게남아있을뿐동통이심하거나, 외형상의변화가발생하지는않았다. 기타장골날개골절 (Iliac wing fracture), 보행장애및근육의탈출같은합병증이발생한례는없었으며, 최종추시방사선사진에서금속판의파열, 파손혹은나사못의이완은발견되지않았다. 고 찰 골이식술은혈액다음으로가장흔히이식되는조직으로골유합률을높이기위해흔히사용된다 4). 이중장골능에서의동종골이식술은악안면외과, 성형외과, 다양한척추재건술등에서흔히사용된다 3,7,8). 장골능에 Fig. 2. Postoperative X-ray shows the pedicle screw instrumentation and the anterior interbody fusion with auto iliac bone graft from L1 to L4. (A) Anterior posterior view (B) Lateral view - 89 -
대한척추외과학회지 Vol. 13, No. 2, 2006 서의동종골이식술의방법으로는전방장골능에서삼면피질골 (tricortical) 혹은이면피질골 (bicortical) 을채취하는방법과후방장골능에서단면피질골 (unicortical) 을채취하는방법으로크게분류되며, 전자의경우는해면피질골이필요한경우, 후자의경우는많은양의해면골을이식해야하는경우에흔히이용된다 3). 척추의전방유합술시안정성을위해대부분의경우에골이식술이필요하게되는데, 동종골을비롯하여많은자가골대체물이나오고있지만아직까지도전방장골능에서삼면피질골을채취하는자가골을이용한유합술이표준으로자리잡고있다. 하지만자가골채취후에만성동통, 외측대퇴피신경손상에의한감각저하혹은이상감각, 혈종형성, 윤곽의결손, 점액종, 감염, 외전근길이가유지되지않아생기는보행장애, 천장관절의불안정, 피로골절, 등의합병증과, 적절히근막을봉합하였음에도불구하고결손부가클경우이를통해근육의탈출도가능하다고보고되고있다. 이중가장흔한합병증은채취부의동통이다 6,9,10,11). 심지어척추의유합으로척추의통증은해소되어도자가골공여부의동통이남아환자는매우괴로워하기도한다. 통증의원인으로는외측대퇴피신경의손상, 장골능에서분리된근육의손상, 장골의피로골절, 날 Fig. 3. The iliac crest donor site is reconstructed by the 1/3 tubular plate. 카로운결손부에의한피부자극또는공여부의골결손자체로부터기인하는경우등을들수있다 12). 따라서장골능의결손을복원한다해도통증은남을수있지만, 박등 13) 은결손부복원시동통의정도가감소하였다고발표하였다. Laurie 등은 10% 에서 2년이상운동시나타나는만성동통이지속되었으며, Summer 등은전방요추유합술을시행한 25% 의환자에게서공여부의심한통증을호소하였고, 24% 에서어느정도받아들일수있는통증이발생하였다고보고하였다 9) 3, 12, 14). 또한 Kurz 등은이러한통증은골채취를위해박리하는길이와비례한다고하였다. 하지만본연구에서는전향적으로술후 1년째까지동통의정도변화에대해조사한결과, 최종추시상창상감염된한례 (97%) 를제외하고는동통을호소하지않았다. 술후1개월에 3.5점, 6개월에 1.2점으로크게감소하였는데, 이러한동통의감소의원인에있어보조기를술후3개월간착용하며이에의해피부가자극받았을가능성에대해고려하여야한다 15). 이결과는 Harris 등 4) 의동통이없는환자가 85.7% 였던것보다보다뛰어난결과였다. 장골능공여부의골결손에서기인하는여러가지합병증을줄이고자결손부를막기위한여러방법들이제시되어왔다. 장골능결손부위를복원하는방법으로는장골능을남겨둔채로창을내어지주골을채취하는방법, 약간사다리꼴로골채취를한후밑부분을잘라서장골능을재건하는방법, 옆의장골능을절골하여이전시킨후고정시키는방법등 11) 이있다. 그러나이런경우에는그강도가삼면피질골에미치지못하거나, 수술시간이길어지거나, 수술부위가커지거나, 다른부위까지손상시켜야하는단점이있다. 골공여부의자극을막기위해결손부양끝을둥그렇게다듬는방법 14) 도제안되었으며, 이는동통의감소에는도움이되지만결손부위가남아미용상나쁘고, 외전근의길이가감소되어하지의외전력의약화에의한보행장애도가능하다. 결손부를재건하고장골능선을재건하는방법은 1977년 Hardy가최초로늑골을이용하여재건 16) 한경우를발표한이후골시멘트, 폴리에틸렌 (Proplast), 세라믹 Table 1. Clinical result a Excellent Good Poor Cosmetic appearancea 24 4 0 Foreign body senseb 25 2 1 Overall satisfactionc 22 5 1 Excellent: smooth and satisfactory outline; good: some alteration of outline but generally satisfactory; poor: obvious irregular outline b Excellent: none; good: slight or occasional; poor: some or more than occasional c Excellent: satisfied; good: almost satisfied; poor: dissatisfied - 90 -
1/3 관상금속판을이용한장골삼면피질자가골공여부능선 신동은외 (ceramic spacer), 티타늄판 (titanium plate), 철사, 생흡수성삽입물 (bioabsorbable implant) 혹은이상의방법을혼합해서사용하는방법등이소개되었다 5,16,17). 저자들은본연구에서 1/3 관상금속판을이용하여결손부를재건하였고, 이러한금속판도결국이물질이며장기적으로보면, 제거가필요할수있다는점을고려해야하지만기타다른방법들역시다양한단점을가지고있다. 우선흉곽도달시얻어진갈비뼈를이용한재건 2,17) 은생물학적으로좋은방법으로사료되나경추부나요추부재건시나흉강경을통한최소침습적시술시에는또다른절개를필요로하며 12,19), 이에의해수술시간이길어진다는단점이있다 2). 골시멘트 5,11) 나폴리에틸렌 (Proplast) 20) 등에의한방법은합성물질에의한감염의가능성, 이물반응으로인한골흡수의문제등이제기되고있다. 이에대해 Summers 와 Eisenstein 등 9) 은아크릴시멘트 (acryl cement) 를이용한전방장골능의재건을시도하여, 11 명의환자중 10 명이공여부의동통, 5 명이술후감염이나타났다고보고하였다. 또한비용증가의문제와통증감소측면에서도그다지좋은결과를못얻는것으로보고되고있다. Manabu Ito 등 3) 은세라믹보진재 (bioactive ceramic spacer) 를사용하여결과가좋다고보고하였는데, 이는혈액내의 Si 수치증가의위험성과, 장기간의생물학적반응에대한증명이아직안되었고, 가격이비싸다는것이흠이다. 기타티타늄판 (titanium plate) 이나생흡수성삽입물 (bioabsorbable implant= MacroPore sheet), Demineralized bone matrix 의일종인 Inductive Conductive Matrix(ICM) 를사용하는방법이 2000 년대이후에제시되었다. 2002 년에 Wang 등 8,19,21) 은 Macropore 를사용하여전향적으로술후장골능공여부의동통에대해조사하여시각동통지수상술후 1 주에 4.7, 3 달에 1.6 으로좋은결과를발표하였다. 저자들의경우외형상의변화즉, 미용적으로피부함몰이나타난경우는 4 례에서만있었지만, 환자들이받아들일만한수준이었다. 다른한편으로척추유합술시에동결동종이식을이용하여골이식술을시행하는것에대해 Brown 등 4) 이제시하였으나, 여러층 (multilevel) 에대해유합고정술을하는경우에붕괴율 (collapse rate) 이의미있게높은것으로보고되었으며, 적은물리적힘에의해서서서히개형 (remodeling) 이진행되며, 거부반응, 다른생역학적특성 (biomechniacal properties) 에의해증가하는실패율및감염의위험성등에의해현재는잘사용되지않는실정이다. 본논문의제한점으로는대조군이없어서, 이에대해다른논문의결과를참고로하였다는것과, 장시간, 즉수년에걸친추시관찰이이루어지지못했다는점을들 수있다. 따라서저자들은장골공여부합병증을최소화시키기위해서는무엇보다동통의감소, 공여부재건, 재건의용이성, 이물반응최소화, 이용의간편함이장골공여부합병증을최소화시키는조건이라고생각하였다. 결 론 전방장골능골공여부결손부위를 1/3 관상금속판으로재건하는술식은매우쉬우며, 이용이간편하고, 이물반응이적고, 미용면에서뿐만아니라, 채취부동통경감측면에서도또다른유용한술식으로사료된다. 참고문헌 01) Ralph E. Holmes, M.D., Stefan M. Lemperle, M.D., Christopher J. Calhoun, M.B.A.: Protected bone regeneration, Macropore, 2001 02) Cricchio G, Lundgren S: Donor site morbidity in two different approaches to anterior iliac crest bone harvesting., Clin Implant Dent Relat Res (Canada), 5(3) p161-9, 2003 03) Ito M, Abumi K, Moridaira H, Shono Y, Kotani Y, Minami A, Kaneda K.: Iliac crest reconstruction with a bioactive ceramic spacer, Eur Spine J.14: 99-102 2005 04) Harris MB, Davis J, Gertzbein SD: Iliac crest reconstruction after tricortical graft harvesting, J Spinal Disorder, 7-3: 216-221, 1994 05) Lubicky JP, DeWald RL.: Methylmethacrylate reconstruction of large iliac crest bone graft donor sites., Clin Orthop., (164):252-6, 1982 06) Hill N.M.; Geoffrey Horne J.; Devane P.A.; Horne J.G.: Donor site morbidity in the iliac crest bone graft, Aust. N.Z. J. Surg., 69(10), pp. 726-728(3), 1999 07) Alleyne CH, Rodts GE, Haid RW.: Iliac Crest Reconstruction Following Autologous Bone Graft: Harvesting- Technical Note, Neuro-Orthopedics, 20(2):89-93, 1997. 08) Cornwall GB, Thomas KA, Turner AS, Wheeler DL, Taylor WR.: Use of a resorbable sheet in iliac crest reconstruction in a sheep model., Orthopedics., 25(10 Suppl):s1167-71, 2002 09) Arrington ED, Smith WJ, Chambers HG, Bucknell AL, Davino NA: Complications of iliac crest bone graft harvesting Clin Orthop, 329: 300-309, 1996 10) Banwart JC, Asher MA, Hassanein RS: Iliac crest bone - 91 -
대한척추외과학회지 Vol. 13, No. 2, 2006 graft harvest donor site morbidity. Spine 20(9): 1055-1060, 1995 11) Kurz LT, Samberg LC, Herkowitz HN: Techniques and complications of bone graft harvesting, In Herkowitz et al ed. Rothman-Simeone The Spine 4th ed, 1589-1600, WB Saunders, 1999 12) Tanishima T, Yoshimasu N, Ogai M: A technique for prevention of donor site pain associated with harvesting iliac bone grafts, Surg Neurol, 44:131-132, 1995 13) Park I. H., Lee K. B., Song K. B., Lee J. Y. and Noh D. G.: Donor Site Pain from the Ilium in Spinal Fusion. J Kor Soc Spine Surg, 2: 90-97, 1995. 14) Summers BN, Eisenstein SM: Donor site pain from the ilium, J Bone Joint Surg(Br), 71:677-680, 1989 15) Kim YM, Won JH, Choi ES, Seo JB, Lee HS: Bridge Reconstruction of Donor Iliac Crest with Resected Rib in Anterior Fusion of Thoracolumbar Spine, J Kor Spine Surg, 7-4: 597-602, 2000 16) Hardy JH.: Iliac crest reconstruction following full-thickness graft: a preliminary note., Clin Orthop Relat Res., Mar-Apr;(123):32-3., 1977 17) Defino HLA, Rodriguez-Fuentes AE: Reconstruction of anterior iliac crest bone graft donor sites: presentation of a surgical technique, Eur Spine J, 491-494, 1999(8) 18) Asano S, Kaneda K, Satoh S, Abumi K, Hashimoto T, Fujiya M.: Reconstruction of an iliac crest defect with a bioactive ceramic prosthesis., Eur Spine J., 3(1):39-44, 1994 19) Epstein NE, Hollingsworth R.: Does donor site reconstruction following anterior cervical surgery diminish postoperative pain?, J Spinal Disord Tech., 16(1): 20-6, 2003 20) Hochschuler SH, Guyer RD, Stith WJ, Ohnmeiss DD, Rashbaum RF, Johnson RG: Proplast reconstruction of iliac crest defects, Spine13(3),378-379,1988 21) Halsnad SM, Dhariwal DK, Bocca AP, Evans PL, Hodder SC.: Titanium plate reconstruction of the osseous defect after harvest of a composite free flap using the deep circumflex iliac artery, Br J Oral Maxillofac Surg, 42(3): 254-6, 2004 국문초록 연구계획 : 전향적연구연구목적 : 삼면피질자가골채취후남는전방장골능공여부의결손을재건하기위해공여부에장골, 늑골, 골시멘트, 세라믹 (ceramic spacer) 등을이용하는방법이알려져있으나저자들은 1/3 관상금속판을이용하여장골공여부결손을재건하여능선회복을시도하였으며그결과를전향적으로알아보고자하였다. 대상및방법 : 1998년 1월부터 2004년 9월까지척추의전방유합술시삼면피질자가골공여부로사용된전방장골능골결손부위를1/3 관상금속판으로재건한후 6개월이상추시가가능했던 28명의환자를대상으로하여동통및 Ito 등이제시한기준에따른외형상만족도, 이물감, 전체적민족도에대해그리고방사선소견에의해평가하였다. 결과 : 결과는동통의경우시각동통지수를기준으로하였는데한동통의경우, 술후1개월에 3.5 였고, 12개월째는 0.1로감소하였다. 외형상의변화에있어서 28례중24례에서는변화가없다고 (excellent) 답하였다. 25례에서이물감을못느낀다고하였고, 전체적만족도에있어서 22명이매우만족스럽다고답하였다 (excellent). 방사선추시상금속의이완, 파열소견은보이지않았다. 결론 : 전방장골능에서삼면피질자가골채취후생기는골결손부위를 1/3 관상금속판으로재건하는술식은술후공여부의통증감소및, 함몰을줄일수있는유용한방법이라고사료된다. 색인단어 : 삼면피질자가골이식, 장골능재건, 1/3 관상금속판 " 금속판을이용한장골능재건술 " 통신저자 : 한수홍경기도성남시분당구야탑동 351번지중문의대분당차병원정형외과 Tel: 82-31-780-5289 Fax: 82-31-708-3578 E-mail: shinde@cha.ac.kr - 92 -