한정형외과학회지：제 44 권 제 2 호 2009

J KoreanOrthop Assoc 2009; 44: 165-169

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통신저자：정 비 오서울시 동대문구 회기동 1경희대학교 의과대학 정형외과학교실TEL: 02-958-9488ㆍFAX: 02-964-3865E-mail: biojeong@khmc.or.kr

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변동 나선 원추형 나사(AcutrakⓇ Screw)를 이용한 발목 관절 고정술

정덕환ㆍ이재훈ㆍ정비오ㆍ박근호

경희 학교 의과 학 정형외과학교실

Ankle Arthrodesis with using Variable Pitch Tapered Screws (AcutrakⓇ Screw) Fixation

Duke Whan Chung, M.D., Jae Hoon Lee, M.D., Bi O Jeong, M.D., and Keun Ho Park, M.D.

Department of Orthopaedic Surgery, School of Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the clinical and radiologic results of open arthrodesis with using variable pitch tapered screws (AcutrakⓇ screw) for treating ankle arthritis.Materials and Methods: The subjects were 14 patients with 16 cases of performing ankle arthrodesis with using variable pitch tapered screws. Clinical evaluation was performed with using the American Orthopaedic Foot and Ankle Society ankle-hindfoot functional scale and the visual analogue scale pain score, and we assessed the postoperative complications and the patient's satisfaction. Radiological evaluation was performed by the assessing the time to union, the position of union, and the degenerative changes of the adjacent joints of the foot.Results: The average follow-up period was 15 months. The ankle-hindfoot functional scale was improved from an average of 38.9 points (range: 27-57 points) preoperatively to an average of 77.3 points (range: 66-89 points) at the last follow up. The visual analogue scale pain score was decreased from an average of 7.9 (range: 3-10) to 2.9 (range: 0-5), and 13 cases (81%) were satisfied with the outcome of surgery. For all the cases, radiological union was obtained at an average of 11.2 weeks (range: 6-16 weeks). Conclusion: We performed arthrodesis with using variable pitch tapered screws for treating ankle arthritis, and satisfactory short term results were obtained both clinically and radiologically.

Key Words: Ankle joint, Arthritis, Ankle fusion

서 론발목 관절 고정술은 현재까지 발목 관절에 다양한 원

인에 의하여 발생하는 말기 관절염의 대표적인 치료 방법

이다. 현재까지 약 40여 가지 이상의 발목 관절 고정술이

보고되고 있지만15,17,18) 최근에는 고정 방법이 간단하며

유합 부위에 압박력을 가할 수 있는 압박 나사를 통하여

내고정하는 방법이 널리 이용되고 있으며18) 이에 저자들

은 변동 나선 원추형 나사(AcutrakⓇ screw, Acumed,

Inc, Beaverton, OR)를 이용하여 전방 도달법을 통하여

발목 관절 고정술을 시행하고 기존의 임상적 및 방사선학

적 결과와 큰 차이가 없는 우수한 단기 추시 결과를 얻을

수 있다는 가정을 설정하고 분석하였다.

대상 및 방법1. 연구 대상

2003년 5월부터 2006년 7월까지 방사선 검사상 말기

관절염 소견을 보이며 보존적 치료에도 호전이 없는 환자

에서 전방 도달법과 2개의 변동 나선 원추형 나사를 이용

하여 발목 관절 고정술을 시행 후 1년 이상의 추시가 가

능하였던 14명, 16예를 대상으로 하였다. 발목 관절염의

166 정덕환ㆍ이재훈ㆍ정비오 외 1인

Table 1. Etiology of Ankle Fusion

Etiology Number of cases

Primary osteoarthritisPosttraumatic osteoarthritisPostinfectious arthritisParalytic footCharcot joint

7 5 2 1 1

Total 16

원인은 총 16예 중 7예는 일차성 관절염, 5예는 외상성

관절염, 2예는 관절 내 감염으로 인한 관절염이었고 마비

성 발목 관절과 Charcot 관절이 각각 1예였다(Table 1).

이 중 2명은 추락에 의한 양측 발목 관절의 외상 후 발생

한 관절염으로 양측 발목 고정술을 동시에 시행하였다.

남자 9명과 여자 5명이었으며 수술 시 평균 연령은 51세

(범위: 21-83세)였고 평균 추시기간은 1년 3개월(범위:

1년-1년 11개월)이었고 3예에서 술 전 거골하 관절염 소

견을 보였다.

2. 수술 방법 및 수술 후 처치

척추 또는 전신 마취 하에 앙와위 상태에서 지혈대를

시행한 후 발목 관절을 중심으로 약 10 cm의 절개를

통한 전방 도달법을 이용하여 관절면을 노출시킨 후 원

위 경골 및 거골의 관절면을 절골기(osteotome)와 소파

기(curet)를 이용하여 남아있는 연골을 제거하여 연골

하골을 노출시켰다. 이 과정에서 연골하골에 열손상의

가능성이 있는 천공기(burr)나 전동 시상 톱(power sagit-

tal saw)은 사용하지 않았으며 골이식술은 시행하지 않

았다.

변동 나선 원추형 나사는 내과와 외과의 전하방 부분

의 거골체부에서 경골의 장축에 45도 각도로 삽입하여

경거골 관절면에서 서로 교차하도록 하였다. 신발 착용

문제, 중립 위치보다 약간만 족배 굴곡에서 고정 시 환자

가 호소하는 불편감 및 하지 단축 등을 고려하여 개개인

의 환자와 충분히 상의한 후 3-5도 정도의 족저 굴곡위

를 목표로 하였다. 3도에서 5도 정도의 족저 굴곡위, 중

립위에서 5도 사이의 외반, 5도 정도의 외회전 상태를 목

표로, 발목 관절의 고정위치를 확인한 후 내과의 전하방

의 거골 체부에서 관상면과 평행하고 경골의 장축과 45

도 각도를 이루면서 경거골 관절의 중앙을 통과하도록 유

도 핀을 삽입하였다. 이 후 외과의 전하방 거골 체부에서

마찬가지로 경골의 장축과 45도를 이루고 첫 번째 유도

핀과의 충돌을 피하기 위하여 관상면에 대하여 약간 후방

을 향하면서 경거골 관절에서 첫 번째 유도핀과 교차하도

록 두 번째 유도 핀을 삽입하였다. 영상증폭장치를 통하

여 유도 핀의 위치를 확인한 후 확공을 하고 2개의 변동

나선 원추형 나사를 양측에서 삽입하고 조이면서 목표로

하였던 고정 위치의 변화 여부와 양측 관절면의 견고한

고정 및 압박을 수술 시야 및 영상증폭장치를 통하여 확

인하였다. 수술 후 6주간 비체중 부하 단하지 석고 부목

을 시행하고 이 후 단하지 석고 부목 상태에서 체중 부하

를 시작하였고 방사선 사진 상 유합이 완료될 때 까지 유

지하였으며 대부분의 경우 수술 후 12주까지 석고 고정

하였다.

3. 연구 방법

임상적인 평가는 수술 전후의 미국 정형외과 족부족관

절학회(American Orthopaedic Foot and Ankle Society)

의 족관절-후족부 기능 평가기준(anklehindfoot func-

tional scale)11), 시각 상사 척도 동통 점수(visual anal-

ogue scale pain score), 수술 후 합병증 및 환자의 만족

도를 통하여 시행 하였다. 환자의 만족도는 매우 만족

(excellent), 만족(fair), 보통(good), 불만족(poor)으로

구분하여 평가하였다. 방사선학적 평가는 수술 후 발목

관절의 고정 위치를 측정하였고, 관절의 유합은 술 후 추

시 시에 촬영한 전후면 및 측면 방사선 사진에서 발목 관

절면의 50% 이상에서 골소주가 연결되면 유합되었다고

판단하였다10). 주위 관절의 관절 간격의 협착 등의 퇴행

성 변화 유무도 측정하였다. 통계학적인 검증은 Wilcoxon

rank-sum test를 이용하였다.

결 과미국 정형외과 족부족관절학회 족관절-후족부 기능

평가기준은 수술 전 평균 38.9점(범위: 27-57점)에서

수술 후 최종 추시에서 평균 77.3점(범위: 66-89점)으

로 향상되었다(p＜0.001). 미국 정형외과 족부족관절학

회 족관절-후족부 기능 평가기준 중 동통 항목은 수술

전 평균 5.6점(범위: 0-30점)에서 31.9점(범위: 20-40

점), 기능 항목은 28.3점(범위: 22-33점)에서 35.9점(범

위: 23-38점), 정렬 항목은 5점에서 9.7점(범위: 5-10

점)으로 통계학적으로 유의하게 향상되었으나 동통 항목

변동 나선 원추형 나사(AcutrakⓇ Screw)를 이용한 발목 고정술 167

Table 2. Clinical Results of Ankle Fusion

Score Preoperative Last follow up

AOFAS* ankle-hindfoot functional scale

Visual analogue scale pain score

38.9±8.47

7.9±2.00

77.3±7.74

2.9±1.63

*AOFAS, American Orthopedic Foot and Ankle Society.

Table 3. The Position of the Ankle before and after Arthrodesis

Postoperative Last follow up

Hindfoot position

Sagittal position

valgus 1.8±0.98plantar flexion

6.8±1.68

valgus 0.8±0.54plantar flexion

5.4±1.62

Fig. 2. (A) Another radiographyof ankle of 55 years old malewith end stage primary osteo-arthritis. (B) Radiographs taken18 weeks after ankle arthro-desis showed solid fusion of the ankle.

Fig. 1. (A) Ankle anteriorposte-rior and lateral radiography of 66 years old female with pri-mary osteoarthritis. (B) Ankle arthrodesis with transarticular crossed screw fixation perfo-rmed. At postoperative 10 weeks,ankle radiography showed fusionof ankle.

이 특히 큰 향상을 보였다.

시각 상사 척도 동통 점수는 수술 전 평균 7.9(범위:

3-10)에서 최종 추시 시 2.9(범위: 0-5)로 감소되었고

(p＜0.001)(Table 2), 환자의 만족도는 13예(81%)에서

매우 만족(excellent), 3예에서 만족(fair) 소견을 보였다.

수술 후 발목 관절 고정은 외반 1.8도(범위: 0-3도),

족저 굴곡 6.8도(범위: 3-7도)를 보였고 최종 추시 시

외반 0.8도(범위: 0-2도), 족저 굴곡 5.4도(범위: 3-6

도)를 보였다(Table 3). 전 예에서 방사선학적 유합을 얻

었으며 유합 시기는 평균 11.2주(범위: 6-16주)였다

(Fig. 1, 2). 최종 추시 시까지 주위 관절, 특히 거골하

관절의 퇴행성 변화가 진행하거나 새로 발생된 경우는 없

었고 임상적 증상도 관찰되지 않았으며 감염이나 창상 치

유의 지연 같은 특이할 만한 수술 후 합병증도 없었다.

고 찰발목 관절 고정술은 말기 관절염에서의 효과적인 치료

방법으로 비록 발목 관절의 기능을 유지하지 못함에도 불

구하고 장기 추시 결과상의 합병증과 환자 선택이 제한된

관절 치환술에 비하여 널리 사용되고 신뢰할 만한 술식이다.

관절 고정술시 조기에 견고한 관절의 유합을 위하여 다양한

방법의 외고정 및 내고정 방법이 소개되어 왔으나6,7,15,18) 최

근에 압박 나사를 이용한 내고정술은 절골면의 단단한 접

촉, 충분한 압박력, 견고한 고정력을 통하여, 조기에 유

합이 가능하여 널리 사용되고 있다15,18).

변동 나선 원추형 나사는 일반적인 압박 나사나 이와

유사한 HerbertⓇ 나사(Zimmer, Warsaw, IN)와 달리

168 정덕환ㆍ이재훈ㆍ정비오 외 1인

나사 전체에 나사산(thread)이 있어 나사와 골의 접촉면

이 넓어 전단력에 대한 저항과 압박력의 증가를 목적으로

고안되었다. 또한 나사 머리가 없어 이에 의한 자극을 감

소시켰다. 하지만 압박 나사에 비하여 직경이 커서 나사

로 인하여 골접촉 면적이 감소되고 추후 나사 제거 시 어

려움이 있는 단점이 있으며 사용 시 발생되는 비용 또한

일반적인 압박 나사에 비하여 1.8배 정도 더 소요된다.

Donna 등10)은 여러 인체 모델에서의 생역학적인 실험을

통하여 골의 압박력, 압박력의 유지, 압박면에 작용하는

회전력(torque)에 대한 저항 측면에서 기존의 압박 나사,

HerbertⓇ 나사, 변동 나선 원추형 나사를 비교한 결과

변동 나선 원추형 나사의 동등 또한 우수한 결과를 발표

한 바 있다. 하지만 관절 골절에서 사용된 변동 나선 원추

형 나사의 효용성에 대한 여러 우수한 보고와 달리 발목

관절 고정술에서의 사용에 대한 보고는 거의 없었다.

저자들의 경우 16예를 대상으로 변동 나선 원추형 나

사를 이용하여 발목 관절 고정술을 시행하였는데 가급적

거골하 관절의 손상을 피하기 위하여14) 2개의 나사를 경

거골 관절에서 교차하면서 삽입하였다. 경우에 따라서

유합 후 나사 제거에 어려움이 있을 수 있으나 변동 나선

원추형 나사의 특성상 나사 머리가 없어 피하 자극 증상

이 없었고 이 외의 원인으로도 제거가 필요했던 경우는

없었다. 저자들의 경우 불유합이나 지연 유합 없이 평균

11.2주에 전 예에서 유합 소견을 얻었다. 이는 일반적인

발목 고정술의 결과와 유사한 소견이며2,3,9,12,13), 수술 직

후와 최종 추시 시의 발목 관절의 고정 위치가 통계학적

으로 차이가 없어 교정 소실 소견도 보이지 않았다.

수술 시 발목 관절의 고정 위치의 결정은 가급적 시상

면에서는 3도에서 5도 정도의 족저위, 관상면에서는 중

립위에서 5도 사이의 외반, 5도 정도의 외회전 상태를 유

지하려고 하였다. 족저 굴곡위로 고정하였을 때 발생하

는 비정상적인 보행, 슬관절의 변형 및 동통으로 인하여

대부분의 문헌이 중립 굴곡위를 이상적인 위치로 보고하

고 있지만5,14), 신발 착용 문제, 중립 위치보다 약간만 족

배 굴곡에서 고정 시 환자가 호소하는 불편감 및 하지 단

축 등을 고려하여 개개인의 환자와 충분히 상의한 후

3-5도 정도의 족저 굴곡위를 목표로 하였고 이에 대한

환자의 만족도는 양호하였으나 장기적인 추시가 필요하

리라 생각된다. 임상적 평가에서도 미국 정형외과 족부

족관절학회 족관절-후족부 기능 평가기준이 통증 및 기

능 항목에서 통계학적으로 유의한 향상을 보였고 주관적

인 평가에서도 13예(81%)에서 매우 만족스런 결과를 보

였다. 만족(fair)의 소견을 보였던 3예 중 1예는 뇌손상으

로 인한 마비성 족근 관절이었고 2예는 관절 내 감염으로

인한 관절염으로 고정술을 시행한 경우로 마비성 발목 관

절의 경우 하지 기능상의 문제가 동반된 경우였고 감염으

로 인한 관절염 2예는 수술 후 하지 단축으로 인한 파행

으로 만족도가 낮은 경우였다.

발목 관절 고정술 후 10년 이상의 장기 추시 결과 많은

수의 환자에서 중족근 관절이나 특히 거골하 관절의 퇴행

성 변화가 보고 되고 있다1,4,8,16). 저자들의 경우는 단기

간의 추시 결과로 발목 관절 주위의 관절 간격 협착 등의

퇴행성 변화가 진행하거나 발생된 경우는 관찰되지 않았

다. 이는 장기간의 추시를 통하여 발목 관절 주변의 방사

선학적인 퇴행성 변화와 관절 운동 범위를 포함한 임상적

증상에 관한 분석도 필요하리라 판단된다.

결 론다양한 원인에 의해 발생한 변형을 동반한 발목 관절

의 관절염에서 2개의 교차 변동 나선 원추형 나사를 이용

하여 관절 고정술을 시행하여 기존의 임상적 및 방사선학

적 결과와 큰 차이가 없는 우수한 단기 추시 결과를 얻을

수 있었으며, 주위 관절의 퇴행성 변화 및 합병증에 대해

서는 장기간의 추시 관찰이 필요할 것으로 생각된다.

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=국문초록=

목 적: 발목 관절의 관절염에 대하여 변동 나선 원추형 나사(AcutrakⓇ)를 이용하여 관절 고정술을 시행하고 그 임상적, 방사선학적 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 변동 나선 원추형 나사를 이용한 발목 관절 고정술을 시행 후 1년 이상의 추시가 가능하였던 14명 16예를 대상으로 하였다. 미국 정형외과 족부족관절학회(American Orthopaedic Foot and Ankle Society)의 족관절-후족부 기능 평가기준(ankle-hindfoot functional scale), 시각 상사 척도 동통 점수(Visual analogue scale pain score), 수술 후 합병증 및 환자의 만족도를 통하여 임상적 평가를 하였으며 발목 관절의 유합 시기, 관절 고정의 위치 및 주위 관절의 퇴행성 변화 유무 및 진행을 통한 방사선학적인 평가를 시행하였다. 결 과: 평균 추시 기간은 1년 3개월이었고 미국 정형외과 족부족관절학회 족관절-후족부 기능 평가기준은 수술 전 평균 38.9점(범위: 27-57점)에서 최종 추시 시 평균 77.3점(범위: 66-89점)으로 향상되었으며 시각 상사 척도 동통 점수는 평균 7.9(범위: 3-10)에서 2.9(범위: 0-5)로 감소되었고, 13예(81%)에서 수술 결과에 만족하였다. 전 예에서 평균 11.2주(범위: 6-16주)에 방사선학적 유합 소견을 얻었다. 결 론: 발목 관절의 관절염에 변동 나선 원추형 나사를 이용한 관절 고정술을 시행하여 임상적 및 방사선학적으로 만족할 만한 단기 추시 결과를 얻을 수 있었다.

색인 단어: 발목 관절, 관절염, 발목 관절 고정술