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서론
슬관절의 비정상적인 하지의 정렬은 슬관절의 특정 구획에 과도한 부하를 유발하게 되어 통증 및 슬관절의 기능 저하의 원인이 될 뿐 아니라 퇴행성 변화를 일으키게 된다. 슬관절의 퇴행성 변화에 대한 수술적 치료는 관절경을 이용한 세척 및 변연 절제술부터 인공관절 치환술까지 다양하며 손상 정도, 범위 및 환자의 연령, 슬관절의 상태, 활동 정도 등을 종합적으로 평가하여 치료 방법을 선택하는 것이 중요하다.1)
교정 절골술은 슬관절의 퇴행성 변화와 함께 하지의 정렬 이상을 보이는 환자에서 비정상적인 역학적 축을 교정함으로써 병변부에 가해지는 과도한 하중을 감소시키는 수술 방법이다. 수술을 통해 환자의 증상을 완화시키고 퇴행성 변화를 지연시켜 슬관절을 보존하며 수명을 연장시킨다는 점에서 인공관절 치환술과 차별되는 수술방법이다.
과거 인공관절 치환술의 발달 및 수술의 어려움으로 교정 절골술의 시행은 감소 추세에 있었으나 최근 새로운 수술 기구 및 고정 기구의 발달, 항법 장치의 개발로 정확성, 신뢰성 및 안전성 등이 향상되어 다시 많은 교정 절골술이 시행되고 있다. 근위 경골교정술은 내측 퇴행성 관절염의 교정으로 사용되며 원위 대퇴골 교정술은 외측 퇴행성 관절염의 교정으로 사용된다.2)
본론
1. 하지의 축(axis of lower extremities)
하지의 역학적 축이 슬관절의 중심을 지나지 않고 외측으로 통과하는 경우를 역학적 외반 정렬이라고 하며 내측으로 통과하는 경우를 역학적 내반 정렬이라고 한다.1) 대퇴골과 경골의 해부학적축은 각각 대퇴골과 경골 간부의 축으로 평균 6° (4°–8°)의 외반을 이루고 있다. 대퇴골의 역학적 축은 대퇴골 두의 중심부터 과간절흔의 중심점까지 연결한 선이며 경골의 역학적 축은 경골 고평부의 중심부터 경골 천장부의 중심까지 연결한 선이다.
대퇴골의 역학적 축과 해부학적 축은 평균 6° (5°–7°)의 각을 이루고 있으며 경골의 역학적 축과 해부학적 축은 거의 일치한다. 대퇴골의 내과와 외과의 관절면을 이은 가로선과 대퇴골의 역학적 축이 이루는 각인 역학적 외측 원위 대퇴각은 평균 88°를 이루고 있고, 역시 대퇴골의 관절면을 이은 동일한 가로선과 대퇴골의 해부학적 축이 이루는 각인 해부학적 외측 원위 대퇴각은 평균 81°를 이룬다.
경골의 고평부선과 경골의 역학적 축이 이루는 경골의 역학적 내측 근위 경골각은 정상적으로 평균 87°의 각을 갖고 족관절선과 경골이 이루는 역학적 외측 원위 경골각은 평균 89°를 이룬다(Fig. 1).
슬관절의 외반 변형은 내반 변형에 비해 드문 빈도를 보이며 생역학적인 특성도 내반슬과 다르다. 대개 외반슬은 선천적으로 경골의 상외측 경사각을 보이는 경우가 흔하다. 외반슬에 대해 근위 경골에서의 내반 절골술을 시행할 수 있으나 상외측 경사각의 교정이 어렵고 수술 후 오히려 증가될 수 있다.3)
교정술의 원칙은 대퇴나 경골의 변형이 어디에서 되었는지를 분석하고 그곳을 교정하는 것이다. 과도한 관절면의 경사는 관절에 부하되는 체중의 일부를 전단력으로 전환시켜 경골에 대한 대퇴골의 내측 아탈구를 유발하여 결국 수술의 결과가 불량할 수 있다.4)
따라서 외반슬에 대해서 대부분의 저자들은 원위 대퇴골의 과상부에서 절골술을 시행하는 원위 대퇴골 내반 절골술을 권유하고 있다. 원위 대퇴골 내반 절골술은 내측에서 쐐기 모양의 절골술을 시행하여 뼈를 제거한 뒤 폐쇄시키는 내측 폐쇄 쐐기 절골술과 외측에서 절골한 뒤 개방하여 내반시키는 외측 개방 쐐기절골술의 두 종류가 있다. 최근에는 금속내 고정물의 발달과 골이식이 필요없고, 안정된 골유합을 더 빨리 획득할 수 있다는 점에서 내측 폐쇄 쐐기 절골술이 널리 시행되고 있다(Fig. 2). 현재까지 목표 축에 대한 완전한 합의는 이루어지지 않아 저자에 따라 고관절-슬관절-족관절(hip-knee-ankle) 각도를 1°–3°까지 내반 교정해야 한다는 의견이 있으나 본 저자는 내측 경골극의 정상을 지나도록 계획을 세우고 있다.
2. 적응증 및 금기증
원위 대퇴골 내반 절골술의 적응증은 슬관절의 내측 구획과 대퇴슬개 관절이 정상인 65세 이하의 환자, 외반 변형과 함께 외측 퇴행성 관절염이 있는 경우, 젊은 환자에서 외측 이단성 골연골염이 있는 경우, 선천성 외반슬인 경우, 외반슬이 있으면서 슬개골의 반복적인 탈구가 있는 경우이다.5)
3. 수술 전 준비 및 계획
수술 전 환자의 병력 청취 및 이학적 검사가 중요하다. 환자의 연령, 직업 및 수술 전 활동 정도, 수술 후 기대하는 활동 정도를 고려해야 하며 이학적 검사를 통해 환자의 비만 정도와 슬관절 주변의 연부조직 상태, 운동 범위, 슬관절 불안정성 및 인대의 상태 등을 평가하고 적합한 수술 계획을 세운다. 인대 불안정성이 의심되면 스트레스 촬영을 시행할 수 있고 교정각 결정 시 인대 이완을 고려해야 한다. 퇴행성 변화의 부위와 정도를 정확하게 평가하기 위해 방사선 촬영을 시행한다. 기본적인 슬관절의 진성전후면 및 측면촬영을 시행하며, 과간 절흔 촬영, 슬개골 축상 촬영을 시행한다. 또한 슬관절 양측 구획의 퇴행성 변화 및 관절 간격 변화를 평가하기 위해 기립 위에서 슬관절을 45° 굴곡하고 후방에서 전방으로 방사선을 조사하는 Rosenberg 촬영과 하지의 생리적 축을 평가하고 교정각을 결정하기 위한 기립 전후면 하지전장 방사선 사진도 반드시 필요하다. 교정각을 결정하는 Miniaci 방법(체중 부하법)은 거골의 중심점 A에서 대퇴골 두의 중심점 D까지 역학적 선 AD를 그린다. 그리고 대퇴골 중심점 D로부터 목표점(대부분 경골극의 바로 내측)을 지나는 새로운 목표선인 새로운 역학적 축인 점선 C를 그린다. 거골의 중심점 A에서 목표점을 지나서 E까지 이르는 선 AE를 그리며(이때 E는 대퇴골의 중심점 D와 같은 위치) 경첩이 되는 점 H (대부분 과상부의 외측 피질골)로부터 대퇴골의 중심점 D 까지의 선 HD를 그리고, 역시 경첩 지점인 H로부터 E에 이르는 선 HE를 그린다. 이때 만들어지는 선 HE와 선 HD 사이의 각인 α가 교정하고 싶은 각의 크기가 되며 α와 똑같은 크기로 β를 그리고 나면 이때 만들어지는 β 크기만큼 절골술을 시행하면 된다(Fig. 4).7)
4. 내측 폐쇄 쐐기 절골술
지침핀 삽입은 금속판을 대보고 절골술 할 자리를 보비로 표시해 놓은 후 전방 K-강선(Ø 2.0–2.4 mm)을 절골술 할 부위에서 시작하여 비스듬하게 외측상과 방향으로 삽입한다. 후방 K-강선 (Ø 2.0–2.4 mm)을 첫 번째 금속핀과 평행하게 삽입한다. 그후 폐쇄 쐐기 절골술을 위해 미리 측정한 떼어낼 뼈의 양을 자로 측정하고 K-강선(Ø 2.0–2.4 mm)을 삽입하여 외측 대퇴골에서 서로 K-강선이 만나게 한다(Fig. 5). 단일 절골술(uniplane osteotomy)은 K-강선 사이를 전기톱으로 자르고, 외측 대퇴골에서 5 mm 남았을 때는 절골도를 이용하여 조심스럽게 절골술을 시행한다. 계획된 양의 대퇴골을 제거하고 외측 대퇴 골절을 예방하기 위해서 다중 드릴링을 시행한 후 서서히 내반력을 주어 폐쇄 쐐기 원위대퇴골 내반 절골술을 완성한다. 지침핀은 대퇴 앞면과 아래면의 두께가 똑같아야 하며(a=b), 그래야 폐쇄 쐐기 절골술을 했을 때 뒤의 공간이 뜨지 않는다(Fig. 6).
무리하여 힘을 주면 외과 골절이 발생하므로 천천히 반복적으로 하면 된다. 폐쇄 쐐기 절골술을 시행한 후 발바닥을 배로 누르고(체중 부하를 시킨 후) 원하는 교정이 되었는지 확인한다. 금속판 고정 시 근위 대퇴골 내에 금속핀이 과간절치에 들어가지 않는지 확인한다. 양면 절골술(biplane osteotomy)의 원리는 절골술 면을 넓혀서 골절 치유 능력을 키우는 데 있으나 수술이 어려운 단점이 있다. 특히 동양인에서의 전방대 퇴부는 작아서 절골술 하기가 어렵다. 그러나 접촉면적이 넓어 골유합에 유리한 장점이 있다.
먼저 K-강선(Ø 2.0–2.4 mm)을 절골술 하고자 하는 곳에 삽입하며 목표 지점은 단일 절골술과 동일하다. 그러나 전방 대퇴부의 1/3을 지붕처럼 남겨 놓아야 하므로 대퇴 두께의 아래 2/3 면적에 K-강선을 삽입하고 절골술을 시행한다. 절골술 하는 전기톱은 가장 적고 얇은 것을 사용하여 조심스럽게 절골술을 시행한다. 특히 전기톱이 지붕뼈를 손상시키지 않게 해야 하며 아래 대퇴골의 절골술이 끝나면 위의 대퇴골을 110° 방향으로 얇은 전기톱으로 자른다(Fig. 7). 폐쇄쐐기 절골술을 시행한 후 발바닥을 배로 누르고(체중 부하를 시킨 후) 원하는 교정이 되었는지 보비 케이블을 이용하여 역학적 축을 확인한다.
결과
여러 저자들이 원위 대퇴골 내반 절골술의 결과를 보고하였으며 수술할 환자 군의 선택, 술기, 수술 후 하지의 정렬 등이 모두 결과에 영향을 주었다.10) Wang과 Hsu11) 는 30예의 원위 대퇴골 절골술을 시행하여 10년 추시한 결과 87%의 생존율을 보고하였으며 Backstein 등12)은 40예의 원위 대퇴골 절골술을 시행하여 10년 추시한 결과 82%의 생존율을, 15년 추시한 결과 45%의 생존율을 보고하였다. Sternheim 등13)은 45명을 대상으로 절골술을 시행하여 10년 추시한 결과 90%의 생존율을, 15년 추시한 결과 79%의 생존율을 보고하였다. Nelson 등14)은 9명의 환자들을 대상으로 원위 대퇴골 내반 절골술을 시행하고 14년간 추시 관찰한 결과 평균 Knee Society Score는 35점에서 84점, 운동 범위는 81.8°에서 105.9°로 향상되었으나 5명의 환자들은 퇴행성 변화가 지속되어 인공관절 치환술로 전환하였다. 절골술로 인한 대퇴골의 관절 외 변형으로 인해 인공관절 치환술이 어렵고 결과도 불량하다고 하였다.
결론
외측 구획의 퇴행성 관절염 환자에서 인공관절 치환술은 빠른 통증의 감소와 정렬의 교정으로 좋은 효과를 기대할 수 있는 중요하고 효과적인 치료이다. 그러나 시간이 지남에 따라 삽입물의 마모나 탈구로 인해 재치환술이 필요하다는 단점과 함께 수명이 길지 못하다는 제한점이 있다. 따라서 관절염을 가진 젊은 환자에서의 좋은 대안이 될 수 없다. 반면에 원위 대퇴골 내반 절골술은 슬관절 자체를 보존하고 인공관절로의 치환을 늦출 수 있다는 점에서 매우 좋은 치료 대안이 될 수 있다. 그러나 재활 기간이 길고 통증이 남을 수 있다는 단점이 있다. 따라서 수술 환자의 선택에 있어서 정확한 적응증을 반드시 고려해야 하며 적절한 환자 군의 선택이 매우 중요하다. 슬관절의 보존이 필요한 환자에서 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 생각된다.
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