주관절의 인공관절 전치환술은 환자의 주관절이 다양한 원인에 의해 심하게 손상되고 관절 기능의 회복이 불가능할 때 효과적인 치료 방법 중 하나이다. 수술적 치료의 적응증은 외상성 관절염, 류마티스 관절염, 심한 퇴행성 관절염, 고령에서 외상으로 인한 심한 분쇄골절, 종양 제거 후 상태 등이 해당된다[1-5]. 주관절의 인공관절 전치환술의 빈도가 증가하고, 인공관절 구조물의 발전에도 불구하고, 고관절, 슬관절 등의 다른 관절의 인공관절 치환술에 비해 재치환술의 비율이 상대적으로 높으며, 여전히 도전적이고 기술적으로 까다로운 수술이다[6]. 주관절의 인공관절 재치환술의 원인은 1차 수술에 삽입된 인공 구조물의 불안정성 및 해리가 흔하며, 이외에도 인공관절 주위골절, 감염, 관절강직 등도 원인으로 생각해볼 수 있다[4,5,7,8]. 주관절의 인공관절의 재치환술에 대한 수술방법은 발생 원인, 1차 수술의 인공 구조물의 삽입 상태, 그리고 술자의 선호도에 따라 다양하다. 인공관절의 재치환술시 발생할 수 있는 거대 골 결손에 대해서도 고려를 해야 되는데, 대표적인 술식으로는 압박 이식술(impaction grafting), 지주 동종골 이식(strut allografts), 용적 동종골 이식(bulk allografts), 맞춤 그리고 비 맞춤 인공물(custom and non-custom prostheses), 그리고 인공구조물 동종골 복합체(allograft-prosthetic composites)를 이용한 재치환술 등이 알려져 있다[1,3,9,10].

이중 인공구조물 동종골 복합체를 이용한 재치환술은 원래 골 종양에 대한 치료 방법으로 주로 사용되었고, 또한 고관절 및 슬관절의 인공관절 재치환술시 선택 가능한 술식이었다. 주관절에서의 사용은 Urbaniak과 Black [11], Urbaniak과 Aitken [12]의 연구에서 처음 보고되었으나, 주관절의 인공관절 전치환술 빈도수가 증가함에도 불구하고, 주관절의 인공관절 재치환술에 대해서는 몇몇 저자에게서만 연구[3,7]가 이루어졌으며, 인공구조물 동종골 복합체를 이용한 재치환술에 대해서는 아직 국내에 결과 보고된 바가 없다. 이에 본 저자들은 주관절의 인공관절 재치환술에서 인공구조물 동종골 복합체를 이용한 재치환술의 치료 결과를 알아보고 유용한 수술적 기법에 대해 소개하고자 한다.

모든 환자에서 수술 후 추시 과정에서 골유합을 얻을 수 있었고, 평균 골유합 소요 기간은 9개월(범위, 6−22개월)이었다(Fig. 2). 수술 전의 평균 시각통증척도는 6.8점(범위, 6−7점)이었고, 수술 후 최종 추시 시의 평균 시각통증척도는 1.7점(범위, 1−3점)으로 감소된 소견을 보였다. 주관절의 총 능동 운동 범위는 수술 전 평균 95° (범위, 80°−120°)에서 수술 후 평균 129° (범위, 120°−140°)로 증가하였다. 수술 전 MEPS 점수는 평균 40점(범위, 25−47점; poor) 였으나, 수술 후 최종 추시 시의 MEPS 점수는 평균 79점(범위, 75−83점; good)으로 증가된 소견을 보였다. 수술 후 요골신경 이상(mild loss of extension of fingers, thumb, and wrist)을 호소하였던 환자가 1예 있었으나 지속적인 재활, 물리치료 병행하면서 경과 관찰하였고 수술 후 11개월에 증상이 완전히 호전되었으며, 다른 1예에서 수술 후 동종골의 돌출로 인한 압통을 호소하여 추가적인 수술적 치료를 시행하였고 이후 증상이 호전되었다. 그 외에 6예 전부에서 감염, 부정유합, 불유합, 해리, 운동제한 및 재골절은 추시 기간 동안 관찰되지 않았다(Table 2).

주관절에서 인공관절 재치환술은 수술 이전에 비해 환자의 통증을 감소시키고, 주관절 운동 범위를 증가시키며, 환자로 하여금 일상생활의 회복을 가능하게 한다. 그러나 합병증과 재수술의 비율은 각각, 44%와 22%로 보고되고 있다[5]. 따라서, 주관절의 인공관절 재치환술을 시행하는데 있어서 술자의 술식에 대한 충분한 이해와 신중한 접근이 필요하다. 선택할 수 있는 술식은 다양하나, 통상적으로 환자의 나이, 진단, 주관절의 사용 능력, 그리고 재치환술의 원인(외상, 감염, 해리 등)에 따라 달라질 수 있다. 단순 인공구조물 주위골절이고, 해리가 없는 상태라면 골절 고정수술만으로도 치료할 수 있다고 생각할 수 있으나, 실제로 본 연구에서의 사례처럼 환자가 고령이고, 퇴행성 관절염 또는 류마티스 관절염이 동반된 경우가 대부분이며, 골 상태가 좋지 않고, 분쇄골절 형태이기 때문에 적절한 술식이 아니다. 이중 인공구조물 동종골 복합체를 이용한 재치환술은 인공구조물주위골절, 기존의 삽입된 시멘트 제거 등으로 거대 골 결손이 동반될 수 있는 경우 이를 보완할 수 있다는 장점이 있다[3,4,15].

Morrey 등[3]의 연구에서는 인공구조물 동종골 복합체를 이용한 주관절 재치환술을 시행한 후 추시 결과를 보고하였다. 평균 추시 기간이 3.4년인 총 25예의 증례를 통해 수술 후 추시 기간 동안 통증이 감소하고 운동 범위가 증가하는 호의적인 결과를 얻었다고 하였으며, MEPS 점수도 증가된 것으로 보고하였다. 하지만, 감염(3예), 재골절(3예), 불유합(1예), 부정유합(1예), 피부괴사(1예), 삼두근 손상 및 약화(1예), 척골신경 이상(1예) 등의 합병증이 발생한 사례가 있었다고 보고하였다.

Amirfeyz와 Stanley [7]의 연구에서도 총 14예의 증례를 통해 인공구조물 동종골 복합체를 이용한 주관절 재치환술을 시행한 후 감염이 발생한 1예를 제외하고, 평균 75개월의 추시 기간 동안 주관절의 일상 활동이 가능하고 좋은 결과를 얻었다고 보고하였다. 또한, 주관절의 인공구조물의 삽입부위에 해당되는 상완골과 척골에서 동종골의 골흡수의 비율은 차이가 없었다. 그러나 숙주골과 동종골의 연결부위에서 상완골과 척골의 골흡수 양상이 다를 수 있음을 방사선학적으로 비교 분석하였는데, 상완골에서는 완전한 골흡수, 척골에서는 근위부의 배측피질에서 골흡수를 보였다. 이는 상완골 부위에 혈액공급이 더 좋기 때문이라고 언급하였는데, 이를 토대로 동종골을 사용한 부위에 따라 인공관절 재치환술의 수명에 영향을 줄 수 있음을 보고하였다. 따라서 이러한 점을 사전에 인지하고 술 후 정기적인 추시 관찰이 필요하다.

본 연구에서 시행한 술식은 이전의 연구에서 제시한 술식과 다른 점이 있는데, 기존에는 삼두근 재건시 직접 봉합하거나, anconeus transfer, achilles tendon allograft 등의 방법을 사용하였으나, 저자들은 동종건이 부착된 척골을 사용하여 다른 술식에 비해 효과적으로 삼두근 재건을 할 수 있었다. 이는 경골 및 상완골의 근위부 등의 골 종양에서 사용되는 술식에서 착안하였다[16,17]. 또한 대부분의 연구에서 골수강 내에 삽입된 시멘트는 인공구조물 고정을 위해 사용되지만, 골유합에 방해를 일으키므로 주의해야 한다고 언급하고 있다[2,3,15]. 하지만, 본 연구에서는 숙주골과 동종골의 연결부위까지 침범되지 않으면 방사선 추시상, 골유합에 지장을 주지 않았다. 그리고 이전 연구에서는 동종골과 숙주골을 고정하는 방식에 대해 3가지로 분류하고 있는데, 숙주골 안에 동종골을 삽입하는 방식, 동종골과 숙주골을 계단식 응집 방식(step-cut coaptation)으로 접촉하는 경우, 그리고 숙주골과 동종골간에 피질골을 부착하는 방식이다[3]. 이에 본 연구에서는 동종골과 숙주골을 계단식 응집 방식으로 접촉한 뒤, 원형 강선 결박술로 고정하였는데, 이는 다른 방식에 비해 거대 골 결손에 대한 재건술로 적합하고 안정적인 고정력을 얻을 수 있는 장점이 있다. 그리고 이전 연구에서는 주관절의 인공관절 재치환술의 흔한 합병증으로 감염을 제시하였는데, 이에 대한 예방을 위해 수술 전 혈액검사를 통해 감별을 할 수 있고, 시멘트 사용시 vancomycin을 혼합하여 사용하거나, 감염이 의심될 경우 수술 시야상에서 조직 배양 및 동결 검사를 시행하기도 하였으며, 짧은 수술시간도 감염에 영향을 미치는 요인으로 제시하기도 하였다[3,15]. 본 연구에서는 동종골을 수술 시작 전에 베타딘 용액에 충분히 담가 두었는데[18,19], 이러한 방법을 통해서 수술 이후 감염에 대한 합병증은 발생하지 않았다. 그리고 신경손상에 대해서는 이전 연구에서 척골신경 유리술 및 전방 이전술을 시행하도록 권장하였고, 요골 신경은 수술 시 정확한 위치 확인을 해야 하며, 상완골의 경우에 시멘트 노출에 의한 신경 손상을 주의해야 한다고 하였다[3,4,7,15]. 본 연구에서 일시적인 요골신경 이상을 호소한 환자의 경우, 요골 신경의 해부학적 구조와 수술 과정을 고려해 보았을 때, 주관절의 근위부에 대한 수술적 접근시, 토니켓(tourniquet)을 풀지 않은 상태에서 요골신경의 확인 및 가동을 도모하였기 때문으로 생각된다. 따라서, 환자의 상태(비만정도, 나이, 수술시야상 출혈 정도 등)에 따라 토니켓 사용에 주의를 기울일 필요가 있다. 또한, 연부조직이 비교적 얇은 환자의 경우에는 동종골의 돌출된 부분에 의해 통증을 유발할 수 있기 때문에 수술 시에 이 부분을 고려하여야 한다(Table 3).

본 연구의 한계점으로는 첫째 후향적 연구로 인공구조물 동종골 복합체를 이용한 주관절 재치환술 외의 수술을 시행한 대조군이 없어 결과를 비교하거나 일반화하기 어렵다는 것이다. 둘째로는 추시 기간이 비교적 짧아 장기적인 임상 결과를 보이는 데에는 한계가 있다. 향후에는 여러 수술적 치료 방법의 장기 추시 비교 연구가 필요할 것으로 판단된다. 비록 연구 대상의 수가 6예이지만, 모든 증례는 인공구조물 동종골 복합체를 이용한 주관절의 인공관절 재치환술을 동일한 술식으로 진행한 예후를 개괄적으로 보기에 의미 있는 자료라고 생각한다.

인공구조물 동종골 복합체를 이용한 주관절의 인공관절 재치환술은 비록 단기 추시 결과이지만, 술 후 주관절의 기능회복과 통증의 감소에 만족스러운 결과를 보여주었다. 또한, 기존의 인공관절 치환술을 받은 환자가 다량의 골 손실이 동반된 경우 주관절을 해부학적으로 정복할 수 있는 장점이 있다. 따라서 주관절의 인공관절 재치환술의 적절한 치료 방법 중 하나로 고려할 수 있다.