경골 간부 골절에서 골수강내 금속정 고정술은 금속판 고정술에 비해 생역학적인 장점과 연부조직의 손상을 줄일 수 있어 비교적 좋은 결과를 보인다.1) 그러나 근위 경골 간부 골절의 경우 일반적인 슬개 하부 접근법을 이용한 금속정 고정술 시 슬관절 굴곡으로 인해 발생하는 근위 골편의 부정정렬로 인해 불유합, 부정유합 등의 합병증이 발생할 수 있는 것으로 알려져 있다.2)

최근에 시행되고 있는 슬개 상부 접근법을 이용한 금속정 고정술은 슬개 상부의 대퇴 사두건 부위 삽입구로 관절강 내부를 통과해 금속정의 삽입구를 만들게 됨으로써 경골 근위부 골절에서 사용될 경우 반신전 상태로 수술을 시행하기 때문에 슬관절 굴곡 각도를 줄여 골절부의 전위가 상대적으로 적게 일어난다.3,4) 따라서 골절의 정복을 용이하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 부정정렬을 줄일 수 있다.5)

그러나 슬개 상부 접근법은 삽입을 위한 기구 조작 및 삽입 시에 대퇴-슬개 관절에 압력이 가해지고 확공이나 금속정을 삽입할 때 발생하는 골 파편 등으로 인해 슬관절 내 활액막염 등이 발생할 수 있으며, 금속정 삽입 과정에서 대퇴-슬개 관절의 의인성 연골 손상이 일어날 수 있는 것으로 보고되고 있다.6)

이에 본 연구에서는 슬개 상부 접근법을 이용하여 골수강내 금속정 고정술 시 관절내 변화가 일어날 수 있다는 가정하에 관절경을 통한 관절내 변화를 관찰하였다. 수술과 관련된 인자들이 관절내 변화에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였으며, 임상적, 방사선학적 평가를 통해 관절내 변화와의 연관성에 대해 평가하였다.

금속정 삽입 전 관절경 검사상 대퇴 슬개 관절 및 관절내 상태에서 이상 소견을 보인 경우는 없었다. 금속정 삽입 후 관절경 검사상 관절 연골의 상태는 대퇴골의 경우 ICRS grade I은 0예, II는 10예, III는 5예였고, 슬개골의 경우 I은 5예, II는 10예로, 모든 예에서 grade I 이상의 관절 연골 손상 및 관절내 유리체(bony debris)가 관찰되었다. 금속정 삽입 전, 후 방사선적 평가상 대퇴-슬개 관절의 변화는 관찰되지 않았다. 수술 전, 후 VAS 점수의 평균은 0.6점(범위 0-1점), 2.27점(범위 0-4점)이었다(Table 3).

Table 3
ICRS Grade and VAS Score before and after Surgery according to the Size of the Nail

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나이, 성별, 금속정 크기와 술 후 관절내 손상 정도, 임상적 결과와의 상관관계 분석 결과 금속정 크기와 대퇴골 연골 ICRS grade 간에 유의미함을 보였으나(p=0.001), 다른 요소들 간에는 통계적인 유의함이 없었다(Table 2).

수술 후 슬개골과 대퇴골의 연골에 대한 ICRS grade는 수술 전에 비해 모두 증가하였다. 독립표본 t-검정을 통해 수술 전과 후 슬개골 연골의 ICRS grade 변화와 대퇴골 연골의 ICRS grade 변화를 비교하였을 때, 대퇴골 연골의 변화가 통계적으로 유의하였다(p=0.001; Table 4).

Table 4
Differences in the Preoperative-Postoperative Patella and Femur ICRS Grade Scores

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본 연구에서 슬개 상부 접근법을 이용한 골수강내 금속정 고정술 시 관절내 손상은 전 예에서 관찰되었고, 특히 대퇴골 연골부 손상이 더 많았으며, 금속정 직경이 클수록 더 심한 연골 손상을 보였다. 하지만 관절내 손상과 임상적, 방사선적 결과와의 연관성은 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 보다 추가적인 연구와 장기적인 추시가 필요할 것으로 보인다.

경골 간부의 골절에서 슬개 하부 접근법을 통한 골수강내 금속정 삽입술이 표준치료로 쓰여왔지만 슬부 전방부 통증의 발생률은 34%-71%까지 보고될 정도로 높다.11,12,13) Morandi 등14)에 의하면, 슬개 하부 접근법으로 골수강내 금속정을 삽입한 후에 발생하는 슬부 통증은 연골 손상, 슬개 인대 손상, 슬개 하부 신경의 의인성 손상 및 경골 천정부의 금속정의 돌출로 인하여 발생한다고 보고하였다.

이에, 슬개하부 접근법에서 발생하는 통증과 근위경골 골절 정복의 어려움을 보완하기 위해 Tornetta와 Collins15)는 슬관절 내측 관절낭을 절개해 15도 정도의 슬관절 굴곡 상태에서 금속정을 삽입하는 반신전 상태의 수술법을 이용하여 슬관절을 과굴곡시키지 않고 금속정을 삽입하는 방법을 소개하였다. 이어 슬개 상부 접근법을 위한 기구들이 개발되면서 Wang 등16)은 슬개 상부 접근법으로 골수강내 금속정을 삽입하는 것이 슬개 하부 접근법보다 전방 슬부 통증 및 슬개 관절의 통증(VAS)을 감소시키고, 방사선 조사 시간, 대퇴-슬개 관절의 임상적 예후를 개선시킨다고 하였다.

하지만 슬개 상부 접근법은 슬관절 내부를 손상시킬 수 있기 때문에 이러한 변화가 장기적으로 어떠한 양상으로 변화할 것인지, 임상적으로 어떠한 영향을 일으킬 것인지에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다. Garnavos17)는 슬개 상부 접근법으로 골수강내 금속정 삽입을 시행한 17명 중 2명에게 합병증이 발생했다고 보고했는데, 1명은 관절면의 불만족스러운 정복으로 재수술을 시행하였으며, 다른 1명은 체중부하 시 슬개건염이 발생하였다. 이에 반해 Zamora 등18)과 Gaines 등19)은 카데바 연구에서 슬개 상부와 슬개 하부 접근법으로 골수강내 금속정을 삽입 시 슬개 상부 접근법이 관절내 구조물을 손상시키는 빈도가 더 적었다고 보고했다.

저자들의 연구에서는 수술적 처치 시 사용한 골수강내 금속정의 내강에 따른 대퇴 관절의 연골 손상 정도가 증가하는 것이 통계적으로 유의한 결과를 보였다(p=0.001). 이는 슬개 상부 접근법 시행 시 삽입기를 이용하여 관절면에 손상이 가지 않도록 보호하고는 있으나 금속정 내강이 클수록 내강 확공술을 시행하는 빈도수나 총 시간이 늘어나, 대퇴-슬개 관절에 압박력을 가하는 시간이 늘어 손상이 발생했을 수 있다고 판단하였다. 또한 금속정 삽입 시에는 삽입기를 제거한 상태로 삽입을 해야 했기 때문에 금속정의 내강이 클수록 대퇴 슬개 관절의 손상을 더 유발할 수 있다고 보았다. 저자들은 내강 확공술이 완료될 때까지 걸린 시간을 측정하지 못하였고 이에 관한 보고도 없어, 이와 관련한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

Loening 등20)의 소(bovine)를 대상으로 시행한 연구에 의하면, 관절 연골의 경우 25 MPa을 넘는 압력에서 손상이 발생하게 되고 연골세포의 경우 4.5 MPa 이상에서 세포자멸사가 발생한다고 말하고 있다. Gelbke 등6)의 카데바 연구에서는 접점압이 슬개 상부 접근법의 경우 슬개골에서 평균 1.84 MPa, 대퇴골에서 평균 2.13 MPa로, 슬개 하부 접근법에서는 평균 0.90 MPa로 슬개 상부 접근법이 슬개 하부 접근법에 비해 많은 접점압이 발생하지만, 이는 Loening 등20)이 말한 관절연골의 통합성(integrity)이나 연골세포의 손상을 일으킬 만한 수치에 비해서는 낮은 수치로 연골의 손상이나 연골세포의 세포자멸사 조장에 크게 영향을 끼치지 않을 것으로 보인다.

본 연구에서 슬개골의 연골 손상에 비해 대퇴골의 연골 손상이 통계적으로 유의하게 심한 양상을 확인할 수 있었다(p=0.001). 이는 Gelbke 등6)의 카데바 연구에서 금속정 삽입술 시 접점압이 슬개골보다 대퇴골에 더 크게 발생한 점과 관련하여 생각해 볼 수 있다. 그리고 근위 골편의 전위를 줄이기 위해 경골 전방 피질골의 방향에 평행하게 금속정 삽입을 하려 했던 노력도 대퇴골 연골 손상에 더 많은 영향을 준 것으로 판단된다.

또한 저자들은 금속정 삽입술 전, 후에 대한 관절경 소견과 방사선학적 변화만을 확인하여 비교하였다. Sanders 등21)의 연구에서는 관절경 검사상 약 5.4%에서 grade II 연골연 화증이 관찰되었으나 1년 후 추시상의 자기공명영상 검사 및 임상적 평가와 큰 연관성이 없다고 말하였다. 따라서 장기 추시 시에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

추가적인 한계점으로는 증례수가 적으며, 술자의 숙련도에 따른 효과를 고려하지 못했다. 본 연구는 수술 직후 나타나는 연골 변화에 대한 기술에 대한 것으로 이에 대하여 전향적 연구 및 장기 추시 연구와 추가적인 증례 수집이 필요할 것으로 생각된다.

슬개 상부 접근법을 통한 골수강내 금속정을 시행한 경우 관절내 손상은 피할 수 없는 것으로 보인다. 특히 대퇴부의 관절 연골 손상이 더 많았고 금속정의 직경이 클수록 더 심한 관절 연골 손상을 보였다.

지속적인 연구를 통해 이러한 관절내 손상이 장기적으로 어떠한 변화를 일으킬지에 대한 관찰이 필요하며 손상을 줄일 수 있는 방법들에 대해서도 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.