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신체의 어느 부분을 구부리거나 펴는 동작은 관절에 의해 이루어지는데 그 중 운동범위가 가장 넓은 관절이 견관절(어깨관절), 고관절(엉덩이 관절), 슬관절(무릎관절) 등입니다.

대부분의 사람들은 많고 적음의 차이는 있으나 일생을 통해 여러차례 관절통을 겪게 되는데 주로 젊은 연령에서는 무리한 운동 및 외상에 의한 건막염, 염좌, 근육염 등과 관련이 있고, 고령에서 골성 변화에 따른 이차적인 관절염이 많습니다.

이와는 별도로 연령에 관계없이 심한 류마티스 관절염,  심한 분쇄골절이후의 이차적인 외상 후 관절염, 질병(대퇴골두 무혈성 괴사 및 선천성 고관절 탈구의 후유증 등) 등에 의해서도 관절의 통증을 겪게 되는 경우가 있습니다.

이러한 경우들에서는 인공관절치환술을 통하여 매우 극적으로 통증을 완화시킬 수 있습니다. 인공관절은 현재 국내에서는 생산되고 있지 않으며 전량을 미국 및 유럽 등지에서 수입해서 사용하고 있는 실정입니다. 

인공고관절의 형태          인공고관절의 형태
[인공고관절의 형태]

인공슬관절의 형태
[
인공슬관절의 형태]

인공주관절의 형태
[인공주관절의 형태]

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인공관절 치환술과 그 목적

인공 관절 치환술이란 관절염이나 특정 질환 또는 외상에 의해 더 이상 기능을 나타내지 못하는 즉 파괴된 관절의 일부분을 제거하고 인체공학적으로 제작된 기계를 삽입해서 관절의 운동 기능을 회복시켜주면서 통증을 없에는 수술을 말합니다.

인공 관절 치환술의 목적은 관절 부위의 통증 해소와 운동 범위를 향상시키는 것입니다. 또 양측 다리 길이의 불균형이 있는 경우 엉덩이 관절 치환술을 시행하면 어느 정도의 교정도 가능합니다. 한때 모 약품 광고에서 "관절을 바꿀 수는 없고..." 라는 선전문구가 있었습니다. 하지만 이것은 경우에 따라서 틀린 표현이 됩니다.. 즉 심한 관절통으로 운동이 불가능한 경우 소위 "관절을 바꾸는" 인공 관절 치환술을 시행 받고 통증에서 해방된 생활을 영위하는 것이 "삶의 질" 차원에서 훨씬 의미가 있는 것입니다.

[그림 ⓐ]

[그림 ⓑ]

인공관절술을 하는 가장 큰 이유는 관절이 아프기 때문이며, 그 외에 관절의 모양이 비틀어져서 걷기가 불편하거나[그림 ⓐ] 뻗정다리처럼 관절이 굳어진 경우에 시행합니다.  관절은 원래 아무 통증 없이 원활하게 움직일 수 있어야 합니다. 이러기 위하여 뼈의 끝에 붙어 있는 연골이 부드럽고 매끄러워야 하는데 오래 쓰거나 어떤 이상이 있을 때 는 기계와 마찬가지로 닳기도 하고 균열이 생겨 움직일 때 붓고 아프게 됩니다[그림 ⓑ]. 젊은 나이에 관절을 혹사 시켰거나 관절염을 알았거나 또는 다쳤을 경우에도 시간이 경 과함에 따라 관절의 노화가 빨리 발생하여 비교적 젊은 나이에도 관절이 아플 수 있습 니다. 이론적으로는 모든 관절에서 인공관절술을 시행할 수 있지만 지금까지는 고관절(엉덩이 관절), 슬관절(무릎)견관절(어깨)에서 성공적으로 시행되어지고 있습니다.

따라서 인공관절술을 받아야 하는 질병 중 가장 많은 것은 나이가 들어서 발생하는 퇴행성관절염이고 그 외에 류마치스성 관절염, 외상성 관절염 등의 순서로 되어 있습니다. 그러나 상기한 질병이 있을 때 모두 인공관절술을 시행하는 것이 아닙니다. 관절염이라 하더라도 95%이상이 약물용법이나 물리치료로 증상의 호전이 있을 수 있으며, 극히 일부의 환자에서 인공관절술을 시행하게 되며, 연령, 건강상태, 직업, 활동 정도, 증상 및 방사선 소견 등 크게 5가지 요소를 고려하고 있습니다.

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인공관절 치환술이 가능한 부위

 현재까지 가장 많이 시행되고 있는 부위로는 슬관절(무릎)과 고관절(엉덩이)이 있으며, 이외에 견관절(어깨), 주관절(팔꿈치), 족관절(발목) 에도 시행되고 있습니다.

엉덩이 관절은 크게 골반 부분과 대퇴골 부분, 그리고 이 둘 사이에 마찰을 줄이는 특수 폴리에틸렌 컵의 세 부분으로 이루어지는데 대퇴골 부분은 다시 대퇴골 골수강에 삽입되는 스템(STEM)과 공과 같은 모양의 대퇴골두대치물(HEAD)로 나누어 집니다. 골반 부분은 비구부위를 대치하는 소켓(SOCKET) 모양의 금속 컵으로 되어 있습니다.

인공 슬관절 전치환술은 무릎 윗부분을 이루는 대퇴골, 무릎 아래 부분을 이루는 경골 그리고 무릎 앞을 덮는 슬개골 3곳의 손상된 부위를 제거하고 관절 기능을 할 수 있도록 기구를 삽입하는 수술입니다.

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인공관절 치료를 받으려면?

 먼저 정형외과 외래를 방문하여 환자의 병명 및 상태에 대해 정확한 진단을 받아야 합니다. 액스레이검사 또는 특수 검사를 통해 인공 관절 치 환술 외에 다른 방법의 치료가 가능한지 확인한 후 인공 관절 치환술이 결정되면 외래에서 수술 전 검사를 시행하게 됩니다. 이때 마취에 필요한 기본 검사를 시행하면서 비정상적인 문제점들이 발견되면 내과 등 해당 전문의의 도움을 받아 수술 및 마취의 가능 여부 판단과 수술 전 조절을 받아야 합니다. 수술 예정일 하루 전에 입원하여 수술 부위의 소독 및 예방적 항생제 주사 투여를 미리 받고 전날밤 12시부터 금식을 하게 됩니다.

수술 후 전신마취의 경우 바로 식사가 가능하나 척추마취인 경우에는 장 운동이 회복된 후에 식사가 가능합니다.

수술 후 3~4일째부터 근력 운동 및 보행 운동을 시작하고, 14일째 수술 부위 실밥을 뽑게 됩니다. 목발은 보통 수술 후 3개월까지 사용해야 하고 그 후에도 상황에 따라 지팡이가 더 필요할 수 있습니다. 기타 자세한 주의 사항은 주치의에게 교육을 받으시면 됩니다. 또한 수술 후 6개월까지는 모든 운동에 대해 주치의와 상의해야 합니다.

왼쪽 무릎관절에 슬관절 퇴행성 관절염이 있어 인공 슬관절(무릎관절) 전치환술을 시행한 방사선 사진 소견

왼쪽 엉덩관절에 대퇴 경부 골절이 있어 인공 고관절(엉덩이 관절) 전치환술을 시행한 방사선 사진 소견

왼쪽 엉덩관절에 대퇴 골두 무혈성 괴사증이 있어 인공 고관절(엉덩이 관절) 전치환술을 시행한 방사선 사진 소견

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인공치환술을 받게 되는 질환

대퇴골두 무혈성 괴사
 엉덩이 관절에서 가장 많이 발생하는 질병은 사타구니 부위의 통증이 있으면서 다리의 자세 변동이 부자유스러운 증상으로 나타나며 30~50대 남자에게 많이 발견됩니다. 원인 없이 발생하는 경우가 대부분이고 고관절(엉덩이 관절)부위의 외상 후유증, 관절염 또는 신장 및 피부지환 치료에 장기간 사용된 부신피질 홀몬제제, 장기간의 음주 등이 관계됩니다. 

퇴행성 관절염
 나이가 들어가면서 관절이 닳아 없어지는 퇴행성 관절염은 특히 무릎 관절에 많아 인공 관절 치환술을 받게 되는 가장 흔한 원인입니다. 휴식과 물리치료, 약물요법 등에 효과가 없고 염증 및 통증이 심할 경우 통증을 없애고 관절의 운동 및 안정성을 회복시키는 목적으로 시행합니다.

류마티스성 관절염
 류마치스성 관절염이 악화되면 심한 관절 파괴 및 변형을 초래하면서 통증이 조절되지 않습니다. 이런 경우에도 결국 인공관절 대치술을 받아야 합니다. 부위별로 보면 무릎 관절의 류마티스성 관절염으로 인공 관절 치환술을 받는 경우가 가장 많고 엉덩이 관절에도 자주 있으며 손가락 관절을 수술하는 경우도 있습니다.

골절
 엉덩이 관절 주위의 골절에서 매우 흔하게 만나는 상황으로 주로 노년 환자에서 건강 상태가 좋지 않거나 뼈가 약한 경우 빨리 보행을 할 수 있도록 해서 장기간 병상 생활로 인해 생길 수 있는 합병증(폐렴, 욕창 등)을 예방하는 목적으로 뼈를 붙이는 수술보다는 인공 관절 치환술을 시행합니다. 어깨 관절 주위의 심한 분쇄 골절이 발생되어서 부러진 뼈 조각들을 전부 맞추지 못하는 경우에도 인공 관절 치환술을 하게 됩니다.

외상성 관절염
 무릎 관절에서 인공 관절 치환술을 받게 되는 흔한 원인 중의 하나로서 무릎 관절을 이루는 대퇴골, 경골 및 슬개골의 골절 후 제대로 붙지 못한 경우 관절염을 초래하여 심한 통증 및 운동 장애를 일으켜 수술이 필요하게 됩니다.

결핵 또는 화농성 관절염의 후유증

혈우병성 관절염

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슬관절의 인공관절 대치술 방법

 평균 수명의 증가로 노인인구는 급격한 증가를 보이고 있으며 이에 따라 노인병이 현대 의학의 큰 부분을 차지하게 되었습니다. 정형외과 영역에서는 관절염으로 인하여 고생하시는 분이 늘어나게 되다보니 이런 할아버지 할머니들에게는 얼마나 오래 사느냐도 중요하지만 살아있는 동안만이라도 아프지 않고 편안하게 살고 싶은 즉 삶의 질이 더욱 중요시 여기게 되었습니다. 최근 인공관절술이 발달되어 수술에 만족하시는 분이 점차 늘어나면서 인공관절술에 대한 관심도 높아지고 있습니다. 인공관절 수술은 지금까지의 치료방법들 중 통증을 야기시키어 환자에게 고통을 주는 관절부위의 병변에 대하여 가장 믿을 수 있는 시술 방법이며 1960년대 부터 활발히 시술되기 시작하여 21세기에 정형외과 영역에서 가장 성공적으로 발전하여 많은 환자에게 혜택을 준 대표적인 분야입니다.

정상관절

인공관절수술이 필요한 환자의 관절

 인공관절술은 관절치환술, 관절대치술 또는 인공관절성형술 등으로도 불리우는데, 이는 원래의 관절을 인조 금속과 플라스틱 또는 자기(ceramic)등으로 바꾸어 주는 것을 말합니 다. 어떤 사람들은 인공관절하면 선입견으로 600만불의 사나이 또는 로봇 등을 연상하여 관절과 이를 둘러싸고 있는 모든 구조물들을 바꾸어 준다고 생각하고 있지만, 실제로는 뼈의 끝에 덮여 있는 연골 부분을 약 7-8mm 두께로 잘라내고 여기에 그림과 같은 인조물을 끼워 넣는 것이라고 할 수 있습니다[그림 ①]. [그림 ②]는 무릎관절의 모형도이고, 인공 관절을 끼우기 위하여 뼈의 일부분을 잘라낸 그림[그림 ③] 및 인공관절 성형술을 시행하 고 난 다음의 그림 [그림 ④]입니다.



[그림 ①][무릎관절 모형]


[그림 ②][무릎관절 모형]


[그림 ③][뼈의 일부분을 잘라낸 그림 ]


[그림 ④][인공관절술을 시행한 경우]

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인공관절치환술의 장점과 주의점

인공관절술을 받으면 

인공관절 수술을 성공적으로 받으면 환자에 따라서 약간의 차이가 있지만 다음과 같은 장점이 있습니다.

  • 아프지 않고 걸을 수 있다.
  • 층계를 오르내릴 수 있다.
  • 산책이나 가벼운 운동을 할 수 있다. (얕은 산 오르기, 수영, 골프, 탁구, 배드민턴, 자전거 타기 등)
  • 무릎의 운동은 쭉 펴진 상태에서 100°이상 구부릴 수 있다.

그러나, 인공관절 수술을 받는다고 해서 정상의 관절이 되지는 않기 때문에 다음의 행동은 할 수 없고 설령 할 수 있다하더라도 인공관절의 수명을 단축시키기 때문에 하고 있습니다.

  • 격렬한 운동
  • 노동
  • 쪼그려서 하는 밭일이나 논일

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인공관절 치환술에 관한 궁금증들

입원 기간은 얼마나 됩니까?

수술 전에 필요한 검사들은 외래에서 수술 결정을 한 날 받게되며 수술일이 결정되면 하루나 이틀전에 입원을 하게되고 수술을 받고나서는 약 1주일에서 10사이에 퇴원을 하게 되므로 총 기간은 2주일 이내가 됩니다.

수술후 직장에서 일을 하려면 얼마나 걸리나요?

수술경과에 따라 3일 정도면 목발이나 보행기를 사용하여 화장실 출입과 보행이 가능해지고, 목발은 약 2개월간 사용하여야 하므로 이때 사무직에 종사하는 사람은 조기에 복귀할 수도 있지만 육체노동에 관련된 직종인 경우에는 그보다는 조금 오래 걸릴 수도 있으며 운전은 2개월 정도 지나면 가능합니다.

수술 후 어느정도의 생활이 가능한지요?

정상보행이 가능하도록 하는 것이 수술의 목적이며 수술후 치료방침에 잘 따라서 재활 치료를 하게되면 조깅정도의 운동은 가능하지만 축구나 럭비등의 과격한 운동은 제한됩니다. 시장에서 장을 보는 정도의 물건을 드는 것은 가능하나 역도등의 무리한 운동 역시 제한됩니다.

인공관절의 수명은 얼마나 됩니까?

개인의 활동량이나 수술적 방법에따라 차이가 있는 하나 평균 15-20년 정도의 내구성을 가지고 있습니다. 이러한 이유로 젊은 환자의 경우에는 재수술이 필요할 수도 있으나 정형외과 의사와 과학자들의 노력으로써 밝은 미래를 약속하고 있습니다.

합병증이나 후유증은 없습니까?

수술직후에는 신경이나 혈관 손상, 혈관절증, 전색증 등이 생길 수 있고 후에는 삽입물의 해리, 기구 손상, 골흡수 소견이 있을 수 있으며 1%내외의 수술부위 감염, 탈구, 대퇴골 골절등이 있을 수 있습니다.

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인공관절 수술 사례 사진

대퇴골두 무혈성 괴사
[대퇴골두괴사의 X-선 사진과
수술 (인공관절 전치환술) 후의 사진]   

대퇴골경부골절
[대퇴부경부골절 수술 이후의     
이차적인 대퇴골두 무혈성괴사의
  X-선 사진과 수술 후 사진]

인공견관절
[인공견관절을 시행한 상태의 수술전 및 수술후의 X-선 사진]

정형외과적 수술기법의 획기적인 발달로 최근에는 훨씬 더 안전하고 편안하게 인공관절 치환술을 시행 받을 수 있고 인공관절의 수명 또한 제재의 개발로 더욱 길어지고 있는 추세입니다.
이러한 인공관절은 대개 60대 이후의 노년층에서 많이 시행되고 있으며 대부분 관절의 퇴화로 인한 퇴행성 관절염, 골다공증으로 인한 골절 등에 유용하게 사용되고 있습니다.

대부분의 경우에서 수술이후 2주째부터는 보행이 가능하며 약 3개월 이상 경과하면 통증 없이 정상적으로 일상적인 생활을 영위할 수 있습니다.

최근 약 20~30년 동안 국내에서 인공관절 수술을 시행 받은 환자수가 많이 증가함으로서 재치환술의 필요성도 현재에는 증대되어 있는데 이러한 재치환술에서는 수술자체도 물론 중요하나 철저히 수술전 검사 및 평가와 적극적이고 합리적인 수술후 재활치료를 함으로서 더욱 성공적 결과를 기대할 수 있습니다.

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