66세 여자 환자로 양측 고관절의 통증성 운동 범위 제한을 주소로 내원하였다. 환자의 신장은 162 cm 몸무게는 54 kg (체질량지수 20.58 kg/m²)이었고, 시행한 혈액 검사상 특별한 소견은 없었다. 과거력상 골절의 유합에 영향을 줄 수 있는 약제의 과거력은 없었고, 이 중 에너지 X선 흡수법(dual energy X-ray absorptiometry [DXA]) 방식으로 측정한 골밀도 검사상 T score는 척추에서 최저값이 –1.8이었다. 체중부하 시 통증으로 인해 보행이 어려운 상태로, 영상의학적 검사상 양측 대퇴골두의 Ficat stage 4의 무혈성 괴사 소견이 보여 인공 고관절 전치환술을 계획하였다(Fig. 1A). 전신마취하에 양측 인공 고관절 전치환술을 전방 도달법으로 동시에 시행하였고, 1B형 대퇴 주대(minima; Lima Corporate, San Daniele del Friuli, Italy)를 사용하였다(Fig. 1B). 수술 후 3일부터 목발을 이용한 부분 체중부하 운동을 시작하였고, 수술 후 4주에 지팡이를 이용한 보행을 권유하였다.

Fig. 1
(A) Plain radiograph showing a flattened femoral head, narrowed hip joint space, and collapse of the femoral head suggestive of Ficat stage IV osteonecrosis of the bilateral femoral heads. (B) Postoperative radiograph showing bilateral total hip arthroplasties using type 1 femoral stems.

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인공 고관절 전치환술 후 2개월에 환자가 계단에서 넘어지며 발생한 우측 대퇴부의 통증성 부종으로 내원하였다. 개방성 상처는 없었으며 영상의학적 검사상 대퇴골 근위 1/4 부위에 삽입물 주위 골절이 확인되었고 분쇄상은 없었다. 골절은 주대 원위부 근처의 외측에서 시작되는 나선형 양상이었고, 대퇴 주대는 안정적으로 고정되어 Vancouver 분류 C형으로 분류하였다(Fig. 2A). 전신마취하 측와위에서 삽입물 주위 대퇴골 골절에 대하여 해부학적 정복을 통한 절대적 안정성(absolute stability)을 얻고자 하였고, 관혈적 정복 및 내고정을 시행하였다. 외측 도달법을 통해 골절을 정복하고 압박 잠김 금속판(4.5 LCP Broad locking Plate; DePuy Synthes, Oberdorf, Switzerland)을 소전자 수준까지 위치시킨 후 나사못과 환형 강선으로 추가 고정하였는데, 압박 금속판에 의한 골편간 압박을 시행하였다. 골절 근위부 고정에 한 개의 양피질골(bi-cortical) 나사못과 3개의 단피질골(uni-cortical) 나사못, 그리고 2개의 환형 강선이 사용되었는데, 금속판에 한 개의 양피질골 나사못 아래의 구멍에는 나사못 삽입을 하지 않았다(Fig. 2B). 수술 후 4주 동안 휠체어 이용 후 8주부터 목발을 이용한 삼점 보행으로 부분 체중부하 운동을 권유하였다.

Fig. 2
(A) Plain radiograph showing a spiral non-comminuted periprosthetic fracture involving the proximal 1/4th of the femur without femoral stem loosening, suggestive of a Vancouver type C fracture. (B) Postoperative radiograph showing the fracture site is reduced and fixed with a plate and cerclage wire. The screw is not inserted into the plate hole below the bicortical screw insertion. (C) Plain radiograph obtained 4 months postoperatively, showing plate breakage and non-union at the fracture site; the breakage site is near the hole that was not used for the previous fixation. (D) Postoperative radiograph showing the fracture site is fixed using a dual plate located on the anterior and lateral aspect of the fracture site, and a cerclage wire. Autogenous bone from the right iliac crest was grafted at the site of non-union. One plate hole was not inserted with a screw, similar to the previous fixation procedure.

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재수술 후 4개월에 환자가 다시 응급실로 내원하였다. 내원 3주 전부터 점점 우측 대퇴부 통증이 심해졌는데, 내원일에 급격히 심해지며 넘어졌다고 하였다. 영상의학적 검사상 이전에 삽입된 금속판의 파절과 불유합이 확인되었고 파절의 위치는 나사못 삽입을 하지 않았던 금속판의 구멍 주변이었다(Fig. 2C). 전신마취하에 삽입된 압박 금속판을 제거하고, 이전에 형성된 나사못의 구멍을 피해서 두 개의 압박 잠김 금속판을 대퇴골의 전면과 측면에 위치시켰다. 골절의 근위부를 6개의 나사못과 하나의 환형 강선으로 고정하였는데, 이때도 압박 잠김 금속판의 근위부 수준은 전과 같이 소전자 수준이었으며 한 개의 금속판 구멍에 나사 고정을 시행하지 않았다. 이후 환자의 우측 장골능에서 자가골을 채취하여 불유합 부위에 골 이식을 추가로 시행하였다(Fig. 2D). 골절에 대한 두 번의 수술 모두 골절이 내반 정복되었으나 수술 중 확인하지 못했고, 수술 후 영상 검사에서 확인되었다. 술 후 6주 동안 휠체어 이용만 허용하였고 10주부터 목발을 이용한 삼점 보행으로 부분 체중부하 운동을 권유하였으며, 수술 후 16주부터 지팡이를 이용한 보행을 시작하였다.

두 번째 골절 수술 후 6개월에 환자가 응급실에 내원하였다. 내원 4주 전부터 점점 우측 대퇴부 통증이 심해졌는데, 내원일에 급격히 심해지며 넘어졌다고 하였다. 이전과 동일한 부위에 가골이 형성된 불유합 소견과 압박 금속판 파절이 확인되었다(Fig. 3A). 압박 금속판을 소전자 수준보다 더 근위부까지 올려 위치시킨 후, 근위부를 4개의 나사못과 한 개의 환형 강선으로 고정하였는데, 금속판의 불유합 부위 주변에는 나사못을 모두 삽입하여 빈 구멍 없이 고정하였고, 내측에 동종골을 함께 고정하였다(Fig. 3B). 수술 후 6주 동안 휠체어 이용만 허용하였고, 10주부터 목발을 이용한 삼점 보행으로 부분 체중부하 운동을 권유하였으며, 수술 후 16주부터 지팡이를 이용한 보행을 시작하였다.

Fig. 3
(A) Plain radiograph obtained 6 months after the 2nd operation, showing plate breakage and fracture non-union with callus formation at the site of the previous periprosthetic fracture. (B) Postoperative radiograph showing a locking plate located near the greater trochanter; the plate is fixed with screws without any empty hole and an allograft on the medial aspect with an additional cerclage wire for fixation. (C) Radiograph obtained 7 months postoperatively, showing plate breakage at the same site and fracture site non-union with callus formation. (D) Radiograph obtained 18 months after total hip arthroplasty revision, showing complete union at the fracture site and a stable femoral stem.

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세 번째 골절 수술 후 7개월에 환자가 다시 응급실에 내원하였는데, 내원 4주 전부터 점점 우측 대퇴부 통증이 심해졌고, 내원일에 급격히 심해져 내원하였다고 하였다. 영상의학적 검사상 가골이 형성되어 있으며 이전과 같은 부위에 금속판의 파절이 확인되었고, 유합은 완전하지 않은 것으로 생각되었다(Fig. 3C). 불유합 부위의 위 아래로 충분한 길이의 압박 금속판을 이용한 관혈적 정복 및 내고정술을 권유하였으나, 환자와 보호자가 재차 실패할 위험성과 첫 골절로부터 19개월 동안 세 번의 반복된 수술과 비체중부하 생활로 일상생활을 하지 못한 환자와 보호자가 동의하지 않아 불가피하게 전신마취하에 인공 고관절 재치환술을 시행하였다. 긴 주대(type 6B modular, modular cementless stem, MODULUS; Lima Corporate)를 이용하였고 다섯 개의 환형 강선으로 추가 고정하였으며, 수술 시야에서 확인된 불유합의 골 결손 부위에 동종골 이식을 시행하고 수술을 종료하였다. 재치환술 후 전신 상태가 호전되지 못하여 통상적인 경우보다 늦은 2주부터 목발을 이용한 부분 체중부하 운동을 시작하였으며, 수술 후 8주째부터 전 체중부하를 권유하였다. 수술 후 1년 6개월 최종 추시에 불유합 부위는 완전 유합되었고, 대퇴 주대도 안정적인 상태로 확인되어 외래를 통한 정기 추시 중이다(Fig. 3D).

인공 고관절 치환술 후 삽입물 주위 골절의 분류와 치료에 Vancouver 분류를 흔히 사용하는데, 이에 따르면 대퇴 주대가 안정 고정된 Vancouver 분류 C형의 골절은 관혈적 정복 및 내고정을 권유하고 있다.3) 저자들은 Vancouver 분류 C형의 골절에 절대적 안정성을 얻기 위한 관혈적 정복 및 내고정을 시행하였으나, 반복되는 불유합과 금속판 파절로 최종에는 긴 주대를 이용한 재치환술로 치료한 예를 경험하였다. 저자들의 치료 과정에 있었던 실패 요인들에 대한 고찰이 향후 1형 대퇴 주대 주변에 발생한 Vancouver 분류 C형의 골절을 치료하게 될 여러 정형외과 의사들에게 유익한 증례로 생각하여, 실패를 일으킬 수 있었던 여러 요인들을 후향적으로 문헌 고찰과 함께 알아보고자 하였다.

대퇴 주대가 안정적으로 고정된 Vancouver 분류 C형의 수술적 치료에는 골절 정복 시 내반 변형이 일어나지 않도록 주의하여야 하고, 골절 근위부에서 충분한 고정력을 얻도록 하는 것이 성공적인 결과를 얻기 위해 중요하다.4) 근위 대퇴부에서 충분한 고정력을 얻기 위하여 케이블 단독 고정만으로는 부족할 수 있어 잠김 부착 금속판, 잠김 나사(locking screw), 여러 방향으로 나사 고정을 할 수 있는 금속판(polyaxial locking plate), 그리고 두 개의 금속판을 연결하여 사용하는 등의 다양한 부가적인 고정법을 사용하는 것이 좋다고 알려져 있다.5) 하지만 저자들의 첫 번째와 두 번째 수술은 골절이 내반 정복되어 있었고, 세 번의 모든 수술에서 골절 근위부에 안정적인 고정력을 얻지 못한 것이 실패가 반복된 중요한 원인으로 생각되었다. 해부학적인 정복과 골절 근위부에 충분한 고정력을 얻기 위해 다양한 노력이 필요했고, 이를 위해 길이가 더 긴 금속판의 선택도 중요하였다.

인공 고관절 삽입물 주변 골절의 수술적 치료에 사용되는 압박 금속판은 소전자보다 더 근위부로 가능한 한 길게 놓여져야 하며, 최소한 골절 부위에서 피질 직경의 1.5-2배만큼 골절을 우회해야 한다고 알려져 있다.6) 이는 응력 집중 부위를 없애기 위함인데7) Drew 등8)은 대퇴골 전체 길이의 75% 이상의 금속판이 50% 이하의 금속판보다 재수술률이 유의하게 적다고 보고한 바 있어, 가능하다면 금속판을 대전자 부위까지 충분히 올려서 고정력을 높일 수 있도록 하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 특히, 저자들의 예와 같이 1형 주대에서 Vancouver 분류 C형의 골절이 발생한 경우는 골절 근위부가 표준형 주대보다 더 짧아지게 되어 근위부를 고정하기가 술기적으로 더욱 어렵게 되므로, 가능한 한 긴 금속판을 사용하고 골절 근위부를 고정할 수 있는 다양한 부가적인 방법을 고민해야 한다. 이 외에도 사용된 금속판의 빈 구멍도 응력을 높이는 역할을 하여 해당 영역에서 금속판의 기계적 파손을 유발한다고 알려져 있다.9)

일반적으로 이러한 실패 형태는 생체역학적 환경이 골절의 안정적인 고정에 충분하지 않거나 골절 유합 시간이 금속판의 수명보다 길 때,9) 그리고 골절이 너무 단단하거나 혹은 너무 유연하게 고정된 경우 발생할 수 있다. 저자들의 증례도 금속판의 길이가 충분하지 않고 근위부 고정력이 부족하여 근위부가 유연하게 고정되어 있어 절대적 안정성을 얻지 못한 상태에서 금속판의 빈 구멍 주변에서 금속판 파절이 발생하였다. 이에 저자들은 안정 고정된 대퇴 주대 주변에 발생한 Vancouver 분류 C형의 골절의 치료에 있어 절대적 안정성을 얻는 것이 중요하고, 고정을 더욱 견고히하고 빈 구멍의 응력을 줄이기 위해 사용한 금속판에 빈 구멍이 없이 나사못을 고정하는 것이 중요할 것으로 생각하였다.

그리고 1형 주대의 특성상 Vancouver 분류 C형의 골절은 골절 위치가 전자하부로, 이 부위는 대퇴골에서 응력 집중이 높은 영역이며 부착된 여러 근육의 작용으로 인해 다양한 변형력을 받게 되고10) 피질골의 우세 때문에 전자간 영역보다 더 불안정한 혈관 형성을 나타내어 골절의 유합이 어렵다고 알려져 있다.10) 삽입물 주변 골절의 응력이 집중되는 부분이 주대의 원위부이며 1형 주대에서 발생한 Vancouver 분류 C형의 골절은 전자하부라는 점을 감안하면 실패의 위험성이 클 수 있다.

1형 주대에서 발생한 Vancouver 분류 C형의 골절은 전자하부이며, 절대적인 안정성을 얻기 위하여 해부학적 정복이 필요하였지만 내반 정복되었고, 충분한 길이의 금속판을 사용하고 충분한 근위부 고정력을 얻어 골절 부위의 미세 운동이 거의 없도록 절대 안정성을 얻었어야 했는데, 절대적 안정성을 얻는 데 실패하여 여러 차례 반복되는 실패를 경험하게 되었다. 이에 저자들은 인공 고관절 주변 골절은 Vancouver 분류법의 기준에 따라 골절의 위치, 대퇴 주대의 안정성, 대퇴부 골질의 상태 등을 고려하여 치료 원칙을 지킬 때만이 좋은 결과를 얻을 수 있다고 생각하였다.