어깨 인공관절 수술 total shoulder arthroplasty, reverse shoulder arthroplasty

어깨 인공관절 수술에 대해 알아보겠읍니다

고령화 사회가 되면서

예전에 없던 어깨 통증 환자가 급증하고 있읍니다

 

어깨 통증의 원인은 여러가지가 있겠지만

중년에서는 오십견이 가장 흔하고

나이가 들어가면서 어깨 힘줄 파열과 그에 따른 관절염이 많습니다

 

예전엔 별로 없던 어깨 관절염은 기대수명이 늘어감에 따라

어깨 힘줄 파열과 동반되어 늘어가고 있는데 이에 대한 뚜렷한 해결책이 별로 없었는데

 

최근

어깨 인공관절 수술이 이의 해결책으로 떠오르고 있읍니다

 

 

 

 

최근 시행되고 있는 역행성 어깨 인공관절 치환수술 모식도

 

 

 

 

 

무릎 인공관절 수술과 마찬가지로

상한 연골과 인대를 대신하여

금니를 씌우듯이 관절을 씌우는 수술을 하게 됩니다

 

 

 

 

다만 무릎이나 고관절과 달리

어깨 관절은 체중이 실리지 않는 관절이기에

 

앞으로 기술이 발전되어가면 무릎이나 고관절 인공관절 수술보다

더욱 좋은 예후를 보이게 될것으로 기대됩니다

 

 

 

 

 

 

 

가장 흔한 수술의 적응증은 어깨 힘줄의 광범위 파열입니다

 

어깨 힘줄이 광범위하게 파열되고 시간이 오래 흐르게 되면

어깨 힘줄이 몸쪽으로 딸려 들어가고 근육이 지방으로 바뀌어

수술 자체가 안되는 경우가 많습니다

 

이런경우 지속적 통증 및 팔을 올리기 힘든 경우가 많은데 

인공관절 치환수술의 적응이 됩니다

 

 

 

 

 

 

어깨 힘줄 파열이 장기간 방치되면

관절염이 발생하는데

이를 어깨힘줄파열 관절염이라고 합니다

 

 

 

 

 

발생기전을 살펴보면

삼각근 즉 deltoid 근육은 팔을 위로 당기고

회전근개 중 극상근  즉 어깨 힘줄 (supraspinatus)은

상완골을 회전시키게 되는데

 

 

만약 어깨 힘줄이 끊어져서 기능을 못하게 된다면

삼각근이 상완골을 마냥 위로 잡아 당겨서

견봉(acromion)과 지속적으로 충돌시켜서

관절염을 일으키게 됩니다

 

 

 

이는 추후 역행성 인공관절 개발과도 밀첩한 상관이 있읍니다

 

 

 

 

이러한 현상이 오래되면

견봉 밑에 가짜 관절이 만들어지게 됩니다

 

 

 

 

 

 

 

 

동적 영상에서 보듯이

상완골을 회전시키는 어깨 힘줄이 끊어지면

상완골은 바로 위에 있는 견봉, acromion에 지속적으로

충돌하게 됩니다

 

 

 

 

 

 

이에 상완골두는 지속적 손상을 입게되고

이는 통증과 운동장애로 나타나게 됩니다

 

 

 

 

 

뿐만 아니라

어깨 힘줄은 어깨 관절의 동적 안정성을 주는

아주 중요한 구조물인데

이것이 없어지게 되면

상완골의 지속적 아탈구 (subluxation, 관절이 일부 빠지는것)가

발생하게 됩니다

이로서 통증과 불안정성 , 관절염이 발생하게 됩니다

 

어깨 힘줄 광범위 파열로 인한 관절변형

인공관절 수술의 가장 많은 적응증 입니다

 

 

 

 

이러한 경우 아래와 같은

인공관절 치환술을 시작하게 되었으나

많은 문제점이 발견되어

역행성 치환술이 개발되게 됩니다

문제 점에 대해서는 추후 설명 드리겠읍니다

 

 

 

 

 

두번째로 흔한 원인은 상완골의 복잡 골절입니다

 

 

 

 

보통 고령에서의 3분골절이나 4분 골절이 적응증이 됩니다

(상완골두 즉 어깨뼈가 3조각이나 4조각으로 쪼개져서 정확히 맞추고 고정하기가 어려운 경우)

 

 

 

 

 

 

골절의 경우 어깨 힘줄은 대부분 정상이기에

어깨 힘줄 파열에서의 인공관절 보다는 좋은 예후를 보였으나

 

어깨뼈 골절이 대부분 고령에서 일어나므로

골절 환자중 어깨 힘줄이 정상이 아닌경우에는

동일한 문제점 즉 치환한 골두가 위로 올라가는 현상 이 발생하였읍니다

 

 

 

 

세번째 적응증은

관절염과 골괴사 입니다

어깨 관절의 일차성 관절염 즉 어깨 힘줄 파열없이 발생하는 관절염은 매우 드물고

골괴사도 고관절과 달리 매우 드물지만

 

이러한 경우도 인공관절 치환술의 적응증이 됩니다

 

 

 

 

 

초기 시행되어진

어깨 인공관절 수술법

 

 

 

 

때로는 고관절의 surfacing 처럼

일부관절만 금속으로 씌우기도 하였읍니다

 

 

 

 

 

이러한 해부학적(인체의 모양과 비슷한) 인공관절의 디자인은

골두의 상방향 전위 즉 상완골이 회전하지 않고

위로 치받는 문제점이 나타나서

 

결국 통증과 운동장애가 해결되지 못하였읍니다

 

 

 

 

즉

상완골을 회전시켜줘야 하는 어깨 힘줄이 없거나 약하기에

남아있는 삼각근이 팔을 위로만 올려

견봉과 충돌을 시키게 됩니다

 

이에 역행성 치환술이 개발되게 됩니다

 

 

 

 

 

 

견봉과 충돌하는 해부학적 디자인의 어깨 인공관절

 

 

 

 

 

역행성 어깨 인공관절은

삼각근의 상완골을 위로 들어 올리는 운동을

회전운동으로 바꾸어 주는 원리입니다

 

즉 삼각근이 팔을 위로 당겨주면 인공관절면에서

버티면서 회전을 일으키게 됩니다

 

 

 

따라서 아래 그림과 같이

일반적 인공관절 수술을 한 우측 팔은 들지 못하고

 

역행성 인공관절을 한 좌측 팔은 번쩍 들수 있었읍니다

 

 

 

 

 

 

초기 디자인의 역행성 어깨 인공관절

 

 

 

 

 

 

초기의 역행성 인공관절

 

 

 

 

 

 

그런데 이러한 초기 모델에서 심각한 문제가 발생하게 됩니다

 

즉 노칭 notching (충돌에 의해 뼈가 파이는 현상)과 해리 (loosening, 인공관절이 뼈로 부터 빠져버리는 현상)입니다

 

 

 

 

 노칭은 아래 그림과 같이 견갑골의 하부를

인공관절이 움직이면서 부딪혀서 뼈를 상하게 하는 현상입니다  

 

팔을 몸쪽으로 움직일때 충돌이 일어나게 됩니다

 

 

 

 

노칭이 진행되어가면 인공관절이 빠져 버리는 해리도 발생할수 있읍니다

 

 

 

 

 

 

노칭(notching)에 뼈의 손실은 아래와 같이 순차적으로 발생되며

분류하기도 합니다

 

 

 

 

 

 

 

아래 그림과 같이 뼈의 하단면에 인공관절을 맞추게 되면

노칭일 발생하게 되는데

추후 문제의 해결책이 나오겠지만

인공관절 자체를 아래로 내리게 되면 이 문제는 해결됩니다

 

 

 

 

 

 

이의 해결법은 3가지 입니다

 

첫번째로는 비구의 각도를 줄였읍니다

즉 아래 그림과 같이 견갑골 비구의 관절면을 아래로 내려

인공관절과 부딪힘을 줄였읍니다

 

 

 

 

 

 

 

 

두번째로는 위에서 잠시 설명드린대로 비구의 인공관절을

비구의 중심이 아닌 아래 쪽으로 이동시키는 것입니다

 

이를 inferior tilt of glenoid component 라고 합니다

이로써 노칭은 어느정도 해결 양상으로 접어 들었읍니다

 

 

 

 

 

 

두번째는 해리 즉 loosening인데

이는 잠금 나사(locking screw)의 개발과 골유착형 금속판(bone ingrowth metal plate)의 개발로

많은 해결이 되었읍니다

 

 

 

 

무릎, 고관절, 어깨 인공관절은 아직도 진화중입니다

 

앞으로도 끊임없이 변화발전되어 질것입니다

 

한가지 분명한 것은 인공관절수술은

정형외과의 미래라는 것을 부인할 수 없읍니다