Cephalomedullary Nail을 이용한 근위 대퇴골 골절 치료 후 발생한 … · AO/OTA classification 31-A3.3, Seinsheimer classification type IIIa, Russel-Taylor classifica-tion

ISSN 1225-1682 (Print)⋅ISSN 2287-9293 (Online)대한골절학회지 제 29 권, 제 1 호, 2016년 1월J Korean Fract Soc 2016;29(1):42-49http://dx.doi.org/10.12671/jkfs.2016.29.1.42

■ Case Report ■

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Copyright ⓒ 2016 The Korean Fracture Society. All rights reserved.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/ by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Received August 17, 2015 Revised September 2, 2015Accepted November 7, 2015Address reprint requests to: Byoung San Choi, M.D.Department of Orthopaedic Surgery, Presbyterian Medical Center, Seonam University School of Medicine, 365 Seowon-ro, Wansan- gu, Jeonju 54987, KoreaTel: 82-63-230-1430ㆍFax: 82-63-230-1439E-mail: [email protected]

Financial support: This study was supported by research fund fromWonkwang University, 2013. Conflict of interest: None.

Cephalomedullary Nail을 이용한 근위 대퇴골 골절 치료 후 발생한 금속정 파절

- 증례 보고 -

권석현⋅신창현⋅박진성⋅최병산*

원광대학교 의과대학 정형외과학교실, 서남대학교 의과대학 예수병원 정형외과학교실*

Breakage of Cephalomedullary Nail Used in the Treatment of Proximal Femur Fractures

- Case Report -

Seok Hyun Kweon, M.D., Chang Hyun Shin, M.D., Jin Sung Park, M.D., Byoung San Choi, M.D.*

Department of Orthopaedic Surgery, Wonkwang University School of Medicine, Iksan, Department of Orthopaedic Surgery, Presbyterian Medical Center, Seonam University School of Medicine*, Jeonju, Korea

Internal fixation using a cephalomedullary nail as treatment for proximal femur fracture has recently been popular for early ambulation and rehabilitation. However metal breakage at the lag screw insertion site was reported due to non-union, de-layed-union, and early weight bearing. In our orthopedic department, we experienced 2 cases of nail breakage at the lag screw insertion site, therefore we report on evaluation of the cause of metal failure and prevention of complications with literature review.

Key Words: Proximal femur, Fracture, Breakage, Cephalomedullary nail

불안정성 근위 대퇴골 골절의 수술적 치료의 목적은 조

기 보행을 시행하여 침상 안정으로 인한 합병증을 예방하

고 빠른 일상 생활로 복귀하는 것이다. 많은 수술 방법과

금속 삽입물이 발전하고 있으며, 그 중 골절 혈종을 유지

하며 출혈량 및 수술 시간을 줄일 수 있고, 짧은 지렛대

간격(lever arm)으로 전단 하중(load shearing)의 장점을 가

진 cephalomedullary nail을 이용한 내고정술을 광범위하게

사용하고 있다.1,2)

Cephalomedullary nail의 재질 강도, 디

자인과 기계적 장점으로 금속정 파절은 적은 것으로 알려

져 있다. 그러나 지연 나사 삽입 위치에서 금속정 파절이

보고되고 있으며, 이는 불유합 혹은 부정유합, 조기 체중부

하와 관련이 있다.3) 저자들은 2예의 지연 나사 삽입 위치

에서 금속정 파절을 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고

하는 바이다.

Breakage of Cephalomedullary Nail 43

Fig. 1. Radiographs showed anAO/OTA classification 31-A3.3,Seinsheimer classification typeIIIa, Russel-Taylor classifica-tion type II-B subtrochanteric fracture of the left femur. (A)Anteroposterior view. (B) Axialview.

Fig. 2. Postoperative radiographsshowed long gamma nail in-sertion state. (A) Anteropos-terior view. (B) Axial view.

증례 보고

1. 증례 1

54세 남자환자로 2011년 4월 23일 산업용 롤러에 의한

압궤 손상으로 발생한 좌측 대퇴 근위부 통증을 주소로 원

광대학교병원 응급실에 내원하였다. 내원 당시 시행한 이

학적 검사상 좌측 대퇴 근위부의 압통 및 부종이 관찰되었

다. 단순 방사선 사진상 AO/OTA 31-A3.3형, Seinsheimer

분류 type IIIA, Russel-Taylor 분류 type IIB에 해당하는

좌측 전자하부 골절소견이 관찰되었다(Fig. 1). 내원 당시

다발성 늑골 골절로 인한 혈흉으로 흉강 튜브 삽입을 하였

으며, 좌측 대퇴골 골견인을 시행하였다. 내원 4일째, 130도,

10×360 mm의 긴 감마 골수정(long Gamma intramedul-

lary nail; StrykerⓇ

, Mahwah, NJ, USA)을 이용하여 내고정

술을 시행하였고, 100 mm 지연 나사를 삽입하였으며, 지

연 나사의 과도한 활강을 방지하기 위해서 고정 나사를 고

정하였다. 원위부에 35 mm의 단일 원위 잠금 나사를 삽입

하였다(Fig. 2). 출혈량은 약 300 ml였으며 수술 중에 수혈을

시행하였다. 수술 직후 방사선 사진에서 tip apex distance

(TAD)는 21 mm, 대퇴 경간각 130도, Garden alignment

index 전후상 155도, 측면상 175도로 관찰되었다. 수술 후

44 Seok Hyun Kweon, et al.

Fig. 4. Radiographs taken at the last follow-up 1 year and 7 months postoperative, showingmetal removed, and union stateof the left femur. (A) Anter-oposterior view. (B) Axial view.

Fig. 3. Failure of the long gamma nail through the in-sertion point of the lag screwat 8-month postoperative follow-up. (A) Anteroposterior view. (B) Axial view.

1주째 휠체어 보행을 시작하였으며, 6주째까지 목발 2개를

이용하여 부분 체중부하를 시작하였다. 8주 이후에 완전

체중부하를 시행하였다. 수술 후 5개월째, 외래 추시 단순

방사선 사진상 가골이 형성되었다. 수술 후 8개월째, 추시

방사선 사진상 골유합은 관찰되나 지연 나사 삽입부에서

금속정 파절 소견이 보였고 대퇴 경간각은 122도로 감소하

였다(Fig. 3). 환자가 보행 시 파행을 호소하였으나 통증

및 일상적인 생활에 불편감은 호소하지 않아 환자 동의하

에 경과 관찰하였다. 술 후 1년 7개월째 금속 삽입물 제거

술을 시행하였다(Fig. 4).

2. 증례 2

65세 남자환자로 2011년 2월 27일 넘어지면서 발생한

우측 대퇴 근위부 통증을 주소로 원광대학교병원 응급실에

내원하였다. 내원 당시 시행한 이학적 검사상 우측 대퇴

근위부의 압통 및 부종이 관찰되었다. 단순 방사선 사진상

AO/OTA 31-A2.1형, Boyd-Griffin 분류 type II에 해당하는

우측 전자간 골절소견이 관찰되었다(Fig. 5). 응급실 내원

다음날, 130도, 11×180 mm의 항회전 근위 대퇴 골수정

(proximal femoral nail antirotation, PFNA; Synthes, Paoli,

PA, USA)을 이용하여 내고정술을 시행하였고, 100 mm 칼

Breakage of Cephalomedullary Nail 45

Fig. 5. Radiographs showed anAO/OTA classification 31-A2.1,Boyd-Griffin classification typeII intertrochanteric fracture of the right femur. (A) Antero-posterior view. (B) Axial view.

Fig. 6. Postoperative radiographsshowed proximal femoral nail antirotation insertion state. (A)Anteroposterior view. (B) Axialview.

날 지연 나사를 삽입하였으며, 골수정의 원위부에 5.0×36

mm의 단일 원위 잠금 나사를 삽입하였다(Fig. 6). 출혈량

은 약 200 ml였으며 수술 중에 수혈을 시행하였다. TAD

21 mm, 대퇴 경간각 130도, Garden alignment index 전

후면상 150도, 측면상 170도로 관찰되었다. 수술 후 재활

치료는 증례 1과 같이 시행하였다. 술 후 4개월째, 외래

추시 단순 방사선 사진상 골유합은 되었으나 지연 나사 삽

입부에 금속정 파절 소견이 보였고 대퇴 경간각은 120도로

감소하였다(Fig. 7). 하지만 환자가 보행 시 통증 및 불편

감 등은 호소하지 않아 동의하에 경과 관찰하였으며, 수술

후 1년 2개월째 금속정 제거술을 시행하였다(Fig. 8).

고 찰

불안정한 근위 대퇴골 골절은 원위 골절부위 부착 근육

에 의해서 외측으로 당겨지고, 외전근에 의한 고관절의 외

회전 및 굴곡과 체중 부하에 의하여 내측으로 당겨지는 복

합적 작용에 의해 고정술 이후에 정복 실패와 금속 삽입물

실패가 일어난다.4) 이러한 골절에서는 수술 시 만족스러운

정복과 적절한 금속 삽입물을 선택하는 것이 골유합과 안

정성을 위한 전제 조건이 된다. 대표적인 금속 삽입물로

골수강내 고정물인 cephalomeduallary nail이 있다. Cepha-

lomedullary nail은 수술 시 절개가 작아서 연부조직 손상

46 Seok Hyun Kweon, et al.

Fig. 7. Failure of the proximalfemoral nail antirotation throughthe insertion point of the lag screw at 4-month postopera-tive follow-up. (A) Anteropo-sterior view. (B) Axial view.

Fig. 8. Radiographs taken at the last follow-up 1 year and 2 months postoperative, showingmetal removed, and bone unionstate of the right femur. (A)Anteroposterior view. (B) Axialview.

과 출혈이 적다. 또한 지연 나사의 갑입과 골수강 내정의

부하 분할의 특징을 모두 가지고 있으며 고관절 회전 중심

에 더 가까워질 수 있고, 골수강외 고정물과 비교하여 굴

곡 모멘트가 25%-30% 정도 감소하는 장점이 있어 실패율

을 낮출 수 있다.5) 하지만 수술의 기술적 합병증이 5%-

15% 정도로 재수술을 요하는 경우가 있으며, 응력 차단 현

상으로 골수강내 정 하부의 피로 골절이 일어나는 단점이

있다.6) Iwakura 등7)은 감마정을 이용한 내고정술을 시행하

였을 때 전체적으로 0.2%-5.7%의 금속 삽입물 실패율을

보고하였다. Valverde 등8)은 근위 대퇴골 골절 치료 환자

224명 중 한 예에서 지연 나사 삽입구에서 파손을 보고하

였고, 이는 적절하지 못한 지연 나사 삽입으로 인한 실패

라고 보고하였다. Zafiropoulos와 Pratt9)는 한 환자에서 두

번의 금속정의 기계적 실패를 보고하였는데 불유합, 금속

정 표면의 피로 파손의 가능성은 배제할 수 있었으며, 이

는 제조사의 결함이 원인으로 보고하였다. 이들은 금속정

의 지연 나사 삽입 주변부는 횡단면상 약 73%가 감소하여

가장 약한 부분이라고 보고하였다.9) 또한 Alvarez 등

10)의

다른 연구에서는 금속정 파절의 가장 흔한 부분은 지연 나

사 삽입 위치이며, 나머지는 금속정 간부 또는 원위 나사

삽입구라고 보고하였다. 금속정 파절의 원인으로 고정나사

의 잘못된 삽입이나 가이드 핀 삽입 후 확공 과정에서 금

속정의 손상 등의 여러 가지 원인이 있을 수 있지만 아직

까지 그 원인은 불명확하다.

본 연구의 두 가지 증례에서 모두 지연 나사 삽입부의

횡단면상 가장 좁은 부분에서 수평하게 파절이 일어났다.

본 증례에서 제거한 cephalomedullary nail을 에테르(ether)로

세척한 뒤, 주사전자현미경(scanning electron microscopy,

SEM) 분석을 위해 파손 면의 근위부와 원위부를 절단하여

검사하였다. 파손면에 대한 SEM상에서는 취성 파괴의 대

Breakage of Cephalomedullary Nail 47

Fig. 9. Scanning electron microscopic study (SEM) showed the implant horizontal fracture surface in the Case 2 patient. (A, B) SEM images showed a tough fracture surface indicating that a primary crack occurred by continuous stress and the final fracture was due to traumatic force from sometimes (×100).

표적인 형태인 입계 파괴면과 동심형적 원형소견이 관찰되

었으며, 이는 지연 나사가 삽입된 상태에서 전외측면에서

후외측면으로 지속적인 부하가 발생하면서 피로 균열이 발

생한 것으로 생각된다(Fig. 9A). 또한 파단면이 거칠어진

소견이 관찰되는 것으로 보았을 때 이러한 균열이 존재한

상태에서 어느 순간 생긴 충격에 의해서 완전한 파손이 발

생한 것으로 생각된다(Fig. 9B).

2예에서 금속정 파절의 원인은 불명확하지만 몇 가지를

생각해 볼 수 있다. 첫 번째, 골절 양상이 불안정성 골절

이고 후내측 골결손으로 삽입한 금속정에 스트레스가 더

크게 작용한 것으로 생각된다. 두 번째, 완전한 골유합이

되기 전에 protected weight bearing이 되지 않았던 것으로

생각된다. 세 번째, 지연 나사가 활강하면서 골절부위에 적

절한 함몰(impaction)이 이루어져야 하는데 고정나사를 지

연 나사에 너무 단단하게 고정을 하여 지연 나사의 활강을

방해하였기 때문으로 생각된다. 따라서 후내측 골결손이

심한 불안정한 근위 대퇴골 골절에서 cephalomedullary

nail을 이용한 골절 치료에서 완전 체중부하 전과 후에 방

사선적 평가를 시행해야 하며, 추후 발생할 수 있는 합병

증을 인지하고 지속적인 임상적 환자 평가가 필요할 것이

다.

Cephalomedullary nail을 이용한 불안정한 근위 대퇴골

골절 치료에서 후내측 골결손이 심한 경우 만족스럽지 못

한 정복이 되었을 때, 조기의 완전 체중부하는 금속정의

파절을 일으킬 수 있다. 따라서 가능한 해부학적 정복을

하고, 수술 후 골유합 시기까지 완전 체중부하 보행을 제

한해야 할 것으로 생각된다.

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Copyright ⓒ 2016 The Korean Fracture Society. All rights reserved.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/ by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

ISSN 1225-1682 (Print)⋅ISSN 2287-9293 (Online)대한골절학회지 제 29 권, 제 1 호, 2016년 1월J Korean Fract Soc 2016;29(1):42-49http://dx.doi.org/10.12671/jkfs.2016.29.1.42

■ Case Report ■

Cephalomedullary Nail을 이용한 근위 대퇴골 골절 치료 후 발생한 금속정 파절

- 증례 보고 -

권석현⋅신창현⋅박진성⋅최병산*

원광대학교 의과대학 정형외과학교실, 서남대학교 의과대학 예수병원 정형외과학교실*

근위 대퇴골 골절 치료에서 cephalomedullary nail을 이용한 내고정술은 조기 보행과 빠른 재활을 위해서 광범위하게 사용하고

있다. 그러나 불유합 및 지연유합, 조기 체중부하로 인하여 지연 나사 삽입 위치에서 금속정 파절이 보고되었다. 저자들은

2예의 지연 나사 삽입 위치에서 금속정 파절을 경험하였기에 금속 실패 원인을 분석하고 예방하기 위해서 문헌 고찰과 함께

보고하는 바이다.

색인 단어: 근위 대퇴골, 골절, 금속정 파절, 골수강 내정

접수일 2015. 8. 17 수정일 2015. 9. 2 게재확정 2015. 11. 7

교신저자 최병산

54987, 전주시 완산구 서원로 365, 서남대학교 의과대학 예수병원 정형외과학교실

Tel 063-230-1430, Fax 063-230-1439, E-mail [email protected]

본 논문은 2013년도 원광대학교 교내연구비의 지원을 받아 이루어졌음.

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