KR101298887B1

KR101298887B1 - 경골 거친면 크랭크 절골술에 의한 전십자 인대 단열의 치료법

Info

Publication number: KR101298887B1
Application number: KR1020110125518A
Authority: KR
Inventors: 조규만; 박진욱
Original assignee: 조규만
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-08-21
Also published as: KR20130059503A

Abstract

본 발명은 수의 임상학 분야에서 개의 전십자인대 단열의 수술적인 치료기법으로 경골 거친면 크랭크 절골술(Tibial Tuberosity Crank Osteotomy, TTCO)에 관한 것이다. 전십자인대 단열을 치료하기 위해 고안된 다양한 수술기법 중 경골의 절골술을 통해 무릎의 생역학적인 변화를 유도하는 기법으로는 대표적으로 Tibial plateau leveling osteotomy (TPLO) 기법과 경골 거친면 전진술(Tibial Tuberosity Advancement, TTA)이 있으며, 본 발명은 TTA와 동일한 역학적 기전을 바탕으로 치료효과를 이끌어낼 수 있는 개선된 수술기법을 고안하는데 목적이 있다.
일반적인 TTA시술에서는 경골 거친면을 직선형으로 절골하지만, 본 발명은 대표도에 나타낸 것과 같이 크랭크(L자형 손잡이) 모양의 절골술을 통해 경골 거친면을 분리시키고, 변위 및 고정에서도 cage와 같은 TTA 전용 이식물 없이 골편과 경골 몸통 간의 접촉면을 형성하여, 구조적 안정성과 시술 이후 치료적인 이점을 얻을 수 있다. 또한 본 발명에서는 절골한 경골 거친면의 해부학적 배치를 TTA와 다르게 실시함으로써 사강의 부피를 감소시켜 필요한 골이식재(해면골, 피질해면골, 또는 기타 골이식재)의 요구를 줄이는 효과를 갖고 있다. 이는 TTA의 장점을 유지하며, 수술효과를 훼손하지 않고, 술부 안정성과 같은 부가적인 장점을 확보하면서, 시술의 경제성을 높이는 장점까지 갖춘 개선된 TTA기법이라고 할 수 있다.

Description

경골 거친면 크랭크 절골술에 의한 전십자 인대 단열의 치료법{Surgical treatment of the cranial cruciate ligament rupture using Tibial Tuberosity Crank Osteotomy}

본 발명은 수의정형외과 분야에서 개의 대표적인 무릎 관련 질환의 하나인 전십자 인대 단열(cranial cruciate ligament rupture)의 치료법에 관한 것으로, 기존의 수술기법인 경골 거친면 전진술(Tibial Tuberosity Advancement, TTA)에서는 슬개 인대 각도 (patellar tendon angle, PTA)를 감소시킴으로써 전십자 인대 결손 무릎(cranial cruciate ligament-deficient stifle joint)에서 앞쪽으로 발생하는 경대퇴골 전단력(tibiofemoral shear force)을 상쇄시킴으로써 정상 관절운동 및 퇴행성 관절질환을 지연시키는 것으로 알려져 있으며, 본 발명은 앞서 언급한 시술에 대한 변형된 외과적 치료기법에 관한 것이다.

Paul Maquet는 1976년에 경골 거친면(tibial tuberosity, tibial tubercle)을 전방 변위(anterior displacement)시키는 시술을 통해 특정 슬개대퇴 질환(patellofemoral disorder)을 치료하는데 유효한 정형외과 수술기법을 보고하였다. 이 시술은 슬개골(patella)에 작용하는 압박력(compressive force)을 감소시켜 통증을 완화하는 것으로 알려졌다.

이 시술은 개에서 경골 고평부(tibial plateau)에 슬개 인대(patellar ligament)를 직각으로 위치시킴으로써 전방 경골 추력(cranial tibial thrust)을 상쇄시키는 생역학적인 기전을 통해 개의 전십자 인대 단열의 치료법으로 응용되었다. 이 수술기법이 개의 전십자 인대 단열을 치료하기 위해 사용된 역사는 비교적 오래되지 않았지만, 이에 대한 연구와 변형들이 계속되고 있다. 일례로, Lins 등(2009)은 TTA 기법에서 변위된 경골 거친면을 안정화시키기 위해 앞-뒤쪽방향(craniocaudally)으로 shaft screw를 하나 이식하여 고정하고, 그에 대한 기계적 저항성을 평가하여 보고하였다. 이러한 배경을 바탕으로 기존의 수술법과 동일한 수술효과는 물론이고, 골편 고정의 안정성 증대 및 비용 감소의 효과가 있는 수술법을 고안하는 것이 본 발명의 목적이다.

US 2010/0076564 A1

Advancement of the Tibial Tuberosity. Maquet, Paul. Clinical Orthopaedics & Related Research: March/April 1976 Vol. 115. p 225-230. Modified stabilization method for the tibial tuberosity advancement technique: a biomechanical study. Bruno Testoni Lins et al. Ciencia Rural, Santa Maria, v.39, n.2, p.473-478, mar-abr, 2009 Effect of tibial tuberosity advancement on femorotibial shear in cranial cruciate-deficient stifles. An in vitro study. Nicolas M. Kipfer et al. Veterinary and Comparative Orthopaedics and Traumatology 2008;21(5):385-390 Mechanical testing of a modified stabilisation method for tibial tuberosity advancement. Etchepareborde S et al. Veterinary and Comparative Orthopaedics and Traumatology 2010;23(6):400-5.

본 발명은 전십자 인대 단열에 대한 최근 고안된 수술법의 하나인 TTA 기법에서 cage, TTA plate 그리고 fork와 같은 TTA 수술 전용으로 고안된 이식물(implant) 없이 일반적인 plate 나 screw 만으로 시술이 가능하도록 수술을 변형시키는 것이 해결하고자 하는 주된 과제이다.

부가적으로 TTA 수술에서 실시되는 경골의 인위적인 골절과 변위 후 고정 과정 그리고 골절의 완전한 치유에 이르는 단계에서 술부의 안정성을 증가시키고자 한다. 또한 결손부위를 채우는데 필요한 해면골(cancellous bone) 또는 기타 인공의 골이식재(artificial bone material)의 양을 감소시키는 것이 본 발명으로 통해 해결하려는 과제이다.

본 발명은 경골 거친면 크랭크 절골술(Tibial Tuberosity Crank Osteotomy, TTCO)을 통해 적은 숫자의 이식물과 이식재를 이용하여TTA 기법과 동일한 수술효과를 이끌어내는 것으로, 일반적인 TTA는 경골을 직선형(1자형)으로 절골하는 반면, TTCO에서는 한번 꺾인 형태, 즉 계단 모양 또는 L자형 손잡이(크랭크, crank) 모양과 같이 절골하여, 그 절골된 골편을 전방 변위(anterior deviation)하여 고정시킬 때, cage와 같은 전용 이식물 없이 골편과 경골이 충분한 접촉면을 통해 맞닿게 하는 것이다. 이로써 전용의 이식물(cage, TTA plate, fork 등), TTA 시술 전용 장비(TTA instrument) 없이 일반적인 plate와 screw만을 이용함과 동시에 이식물의 숫자를 감소시켜 시술이 가능하게 된다.

또한 일반적인 TTA에서는 골편의 원위부 끝을 제외하고, 골편이 경골의 몸통으로부터 분리되어 있으며, 그 공간(사강, dead space)을 해면골이나 이식물로 채워야 하는 반면, TTCO 기법에서는 골편을 전방 변위시킴과 동시에 골편의 원위부가 근위쪽으로 변위되어 고정되므로 골편과 경골 사이의 사강이 TTA에 비해 상대적으로 작아진다. 이를 통해 채취하여야 할 해면골의 양을 감소시키거나, 구매해야 할 인공의 골대체재(bone substitute)를 줄일 수 있다.

본 발명은 전십자인대 단열의 수술법 중 비교적 최신의 개발/적용되고 있는 TTA 기법의 역학적 기전을 바탕으로 동일한 수술 효과를 유지하는 것을 기본으로 한다. 따라서 전십자인대 단열에 의해 발생할 수 있는 전방 경골 추력(cranial tibial thrust)을 상쇄시키는 효과가 있다. 또한 본 발명은 TTA시술이 갖고 있는 다른 장점, 즉 다른 시술(예, TPLO)에 비해 관절내(intraarticular) 그리고 관절 주변의(periarticular) 요소들에 큰 변형(alteration)을 야기하지 않으면서 관절의 안정성을 가져올 수 있으므로 더 나은 임상적인 결과를 이끌어내는 효과가 동일하게 유지된다.

두 번째로 수술에 필요한 이식물을 간소화하고, 특수하게 고안된 이식물이나 장비 없이도 수술이 가능케 하는 효과가 있다. TTA시술이 개발되면서 골편을 변위시키고, 안정화시키기 위해 특화된 이식물(space-occupying titanium cage)이 제작되어 이용되고 있다. 그러나 본 발명은 절골방법을 변형시킴으로써 골편과 경골몸통 사이의 구조적인 변형을 통해 두 구조 간의 접촉할 수 있는 면이 확보되며, 두 구조 사이의 사강은 감소하게 되어, 변위시킨 골조직의 빈 공간을 채우는데 필요한 재료(해면골 또는 골이식재)의 양을 감소시키고도 시술이 가능하게 된다. 이 때 두 조직 사이에 접촉면이 생성되는 것은 시술 이후 시술부위의 안정성을 증대시키는 효과를 나타내며, 궁극적으로 완치에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다. 이 효과는 골절부위의 치유에 있어서 골절면이 서로 맞닿아 있는 것이 유합면 사이에 금속성의 이식물이 존재하는 것은 비해 치료적 이점이 크다는 자명한 원리에 근거한다.

도 1은 경골 거친면 크랭크 절골술을 실시하는 수술 과정에서 술 전(a), 경골 변위 후(b), 고정 후(c)의 모습을 나타낸 모식도.

본 발명을 첨부한 도면과 함께 상세히 기술하면 다음과 같다.

도 1은 개에서 무릎에서 전십자인대 단열을 수술적으로 교정하기 위해 개발된 경골 거친면 크랭크 절골술(TTCO)을 나타낸 모식도다. TTA 수술기법과 동일하게 슬개 인대 각도(patellar tendon angle, PTA)이 90도가 되도록하여, 전방 경골 추력을 방지하는 것이다. 이 목적을 위해 도 1의 (a)의 점선과 같이 경골 거친면을 크랭크 모양으로 절골술을 실시한다. 절골 후 도 1의 (b)와 같이 골편을 전방으로 변위시킨다. 이 과정에서 경골 몸통의 근위부와 골편이 맞닿기 위해서 골편의 원위부는 절골 이전의 원래의 위치보다 근위쪽으로 변위되어야 한다. 슬개 인대(patellar ligament)와 경골 고평부 경사면(Tibial plateau slope, TPS) 사이의 각도, 즉 슬개 인대 각도가 직각을 이루는지 확인한 후, 도 1의 (c)와 같이 plate와 screw를 이용하여 고정하고, 사강을 자가 해면골 또는 피질해면골(corticocancellous autograft)을 이용하여 채우거나 또는 골대체재를 사용하여 충전한다. 또한 부가적으로 골편과 경골 몸통의 고정력을 증가시키기 위해 뼈통과철선술(transosseous wiring)을 실시할 수 있다.

Claims

인간을 제외한 동물의 전십자인대 단열 치료를 위한 경골 거친면 크랭크 절골 방법:
(a) 경골 거친면을 크랭크 모양으로 자르는 방법(Crank shaped osteotomy);
(b)크랭크 절골 후 골편의 절골면과 경골의 절골면이 맞닿은 상태로 전방 변위시키는 단계;
(c)변위된 골편을 TTA 전용의 plate와 fork가 아닌 일반적인 고정장치(plate, screw, wire 등)를 이용하여 고정하는 방법.