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충청남도 공주의료원

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인공관절치환술이란?

슬(무릎)관절과 구조

  • 무릎관절 사진

사람의 관절중에서 가장 큰 관절이 슬관절이다. 슬관절을 이루는 뼈는 대퇴골(허벅지 뼈),경골(정강이 뼈), 슬개골로 이루어져 있으며, 튼튼한 근육과 힘줄들이 관절을 안정되게 지켜주고 있다. 대퇴골의 원위부가 경골과 맞닿아 있는데 무릎을 굽히거나 펼 때, 대퇴골의 동근 끝이 경골 위쪽 평편한 곳에서 미끄러지듯 움직이게 된다.

슬개골에는 무릎을 펴는 근육대가 붙어 있어 슬개골이 대퇴골 원위부에서 미끄러지게 움직여 슬관절을 용이하게 펼 수 있게 한다. 또한 대퇴골, 경골, 슬개골간의 움직임을 원활하게 하기 위하여 연골이라는 조직층이 뼈의 관절면에 있어

완충작용을 하며, 슬관절내의 활액이 연골사이에서 윤활작용을 하기 때문에 건강하고 정상적인 무릎 관절을 가진 사람은 서고 걷고 뛰고 오르는 모든 일상 생활을 통증없이 원활하게 할 수가 있다.

방사선 소견상 연골은 방사선이 투과되어 보이지 않으므로 정상적인 관절에서는 대퇴골과 경골의 간격이 대칭적으로 떨어져 보인다.

슬관절 손상과 통증의 원인

  • 무릎관절 사진

슬관절에서 완충작용을 하는 연골이 손상되거나 닳아 없어지게 되면 뼈사이에서 직접 마찰이 일어나 슬관절에서 통증과 뻣뻣함과 관절의 변형을 유발하게 된다.

연골의 손상을 유발하는 흔한 원인으로는 노화에 따른 퇴행성 관절염, 류마티성 관절염, 외상후 발생되는 외상성 관절염 등이다. 손상된 연골에는 매우 큰 체중 부하가 가해지는 부위이기 때문에 이미 심하게 훼손된 연골은 회복이 불가능하며 약물과 물리치료도 치료가 되지 않는 지속적인 동통과 관절 변형을 유발하게 된다.

무릎 인공관절 치환술

  • 무릎관절 사진

관절 손상이 너무 심해 대중요법, 물리치료, 운동치료, 약물치료를 해도 효과가 없으면서 통증이 매우 심한 경우

관절의 운동 범위가 제한되어 일상생활을 하기에 힘이 든 경우

관절의 불안정성과 기능 저하로 정상생활이 어려운 경우

관절의 변형이 심하여 교정이 필요한 경우

수술 방법은 손상된 경골과 대퇴골 관절면 부위를 정교하게 다듬어 변형을 교정시키고 경골과 대퇴골의 말단부에 특수 금속을 씌우게 된다. 이들 금속 사이에 연골 역할을 하는 특수 제작된 플라스틱판을 삽입하여 충격을 흡수하고 관절을 부드럽게 움직일 수 있게 한다. 슬개골은 슬개골 연골의 손상 정도에 따라 표면을 특수 플라스틱으로 대체하기도 한다.

인공관절 수술 결정 과정

슬관절에 장기간 대중요법, 물리치료, 운동치료, 약물 치료를 해도 증세호전이 없는 환자가 내원하였을 때 의사는 환자의 병력, 이학적 검사, 임상 병리 검사를 통하여 관절의 악화원인을 파악하고, 관절의 동통 정도, 관절의 운동범위, 관절의 변형 등을 파악하고, 방사선 검사를 통한 연골의 손상 정도와 변형 등을 정확하게 진단하게 된다. 인공관절 치환술의 적응증으로 판단되면 환자에게 관절의 동통과 변형과 운동회복을 위하여 수술을 권유하게 되고, 환자와 보호자의 최종 판단으로 수술을 결정하게 된다.

수술 후 기대할 수 있는 효과

수술 후 가장 좋아지는 것은 수술 전에 보행시 있던 극심한 통증이 사라지고 변형이 교정되어 일상생활로의 복귀가 가능해진다. 수술 후 몇 주내지 몇 개월간 관절주위에 약간의 동통이 있을 수 있는데 이러한 통증은 수술 과정과 수술 전 관절 주위의 근육을 잘 사용하지 않아 근육이 힘이 약해져 있을 경우에 발생할 수 있으며 대부분 회복이 된다.

수술 후 3일째부터 보행기나 양측 목발을 이용하여 보행이 가능하고, 수술 후 3 개월에는 지팡이 없이 대부분 정상 보행을 할 수 있다. 대부분의 경우에 관절의 통증과 뻗뻗함이 감소되고 대부분의 일상생활이 가능해진다. 수술 후 완전히 회복이 되었다고 하더라도 간단한 보조기를 사용할 수 있다. 수술 부위에 심한 무리가 가는 일과 격한 운동은 삼가해야 한다. 인공관절 수술은 과거에 정상이었을 때의 관절만큼은 아니지만, 통증을 없애고 환자가 독립적으로 일상생활을 다시 시작할 수 있게 해준다.

슬관절 삽입물의 수명

인공관절의 수명은 다양하며, 수술의 정확성, 환자의 신체 상태, 육체 활동 정도, 근육이나 연부 조직의 균형 등에 따라 달라질 수 있다. 무릎 인공관절 수술이 성공적으로 이루어지면, 수술 전 모든 종류의 치료 방법으로도 효과가 없었던 환자들이 통증과 관절이 변형이 해결되어 고통 없이 생활할 수 있게 된다.

성공적인 무릎 인공관절 수술이 시행되고, 수술 후 적절히 관리하게 되면 수술 환자의 95%에서 15년이상 사용이 가능하다.

수술 후 생길 수 있는 합병증

수술에 앞서 드물게 발생할 수 있는 수술 부위의 감염, 혈관 손상, 신경 손상, 운동장애 등 드물게 발생할 수 있는 합병증 및 후유증에 대하여 자세히 설명을 듣게 된다.

수술자체의 위험(출혈,쇽)도 있으며 이러한 관절환자는 대부분 오랜동안 병을 방치해둔 경우 간질환이나, 고혈압, 심장질환, 당뇨병도 많다. 그러므로 마취의사와 충분한 협의를 하여야 하며, 미리 치료도 하여야 한다.

대부분 합병증은

골 용해(osteolysis)는 최근에 플라스틱 미세 입자 (particulated disease)를 주원인으로 생각 하고 있으며 여기에 대한 플라스틱의 닳아짐을 방지 하거나 대체 물질(metal on metal or ceramic on ceramic)이 활발히 논의 되고 있다.

감염(infecton)으로 수술부위에 염증이 생기는 것이다. 이것은 수술 후 바로 생길 수도 있고 몇 년뒤에 발생 할 수도 있다. 간단한 표재성 감염이면 항생제 치료에 반응을 하나 심하면 인공관절을 수술로 제거한 후 감염이 사라진 뒤 재치환 수술을 하여야 하는 것으로 이때는 관절수술 전문의사와 상의 하여야 한다.

그 외의 다른 합병증은 관절금속이 이완(loosening,또는 해리 라고도 함)되는 것으로 금속이 뼈에 부착되지 않고 뼈 속에서 관절금속이 움직이는 현상으로 이러한 합병증은 수술직후나 수십 년 후에 생길 수 있을 수 있다. 이때 다시 통증이 온다.

탈구(dislocation) : 인공관절의 골두가 빠지는 것으로 원인은 여러 가지가 있으며 계속되는 탈구는 수술로써 고칠 수밖에 없다. 대부분 수술 후 3개월이내에 오며 쉽게 고칠 수 있다.

닳아짐(wearing) : 인공관절이 금속과 특수 플라스틱으로 되어 있으므로 닳아질 수도 있다.

수술중이나 외상(넘어지거나, 교통사고등)으로 골절(femur fracture)된 경우 재수술을 요한다.

신경마비(nerve palsy) : 수술에 의한 손상이나 키의 크기를 맞추기 위해 다리를 길게 경우 부분 신경마비가 올 수 있으나 정상으로 회복이 가능하다.

수술사례

퇴행성 관절염으로 인한 심한 변형

퇴행성 관절염으로 인한 심한 변형 수술전후 사진

퇴행성 관절염으로 인한 연골 손상

퇴행성 관절염으로 연골 손상 수술전후 사진

퇴행성 관절염 및 변형

퇴행성 관절염 및 변형 수술전후 사진

수술진행 과정

수술을 위한 신체 관리

수술을 통해서 최대의 좋은 결과를 얻기 위해서는 신체 전반과 특히 관절 주위의 근육들을 최대한 건강한 상태로 유지해야 한다. 상체의 근육을 발달시키면 수술 후에 보행기나 목발을 쉽게 이용할 수 있다. 수술 전에 규칙적으로 운동을 하면 수술 후 귀가하신 후에도 물리치료를 지속하기가 쉬워진다.

건강식으로 식사를 하고, 체중을 줄여야 한다. 과도한 체중은 몸무게를 지탱해주는 슬(무릎)관절에 무리를 줄 수 있으므로 인공 관절의 수명을 단축시키게 된다. 또 수술 후 원활한 재활을 위하여 수술 후에 시행 할 회복운동을 미리 습득해야 한다.

수술 전

환자 본인과 주치의가 무릎 인공관절 수술을 시행하기로 했다면, 수술날짜를 결정하고, 수술 준비를 위한 여러 가지 검사를 받는다. 간단한 신체 검사, 소변 검사, 흉부 X-ray 등 수술에 필요한 검사를 시행하고, 다양한 종류의 무릎 X-ray를 찍을 것이다. 또한 과거에 앓았던 질환이나 현재 다른 질환이 동반되어 있을 경우 다른 과와 상의하여 수술 준비에 만전을 기하게 된다. 수술 중에 수혈이 필요할 수도 있는데 자가 수혈을 한다면, 수술 전에 미리 헌혈을 할 수도 있다.

복용중인 모든 약물을 가지고 병원으로 와야하고, 이를 담당 주치의에게 알려야 한다.

수술 당일

수술 당일 날에는 마취 시 구토로 인한 폐렴 및 부작용을 방지하기 위하여 일체의 음식이나 물을 먹지 않아 위장을 비워야 한다. 수술 당일 아침에 항생제나 수술 중에 다른 약을 투여하기 위하여 정맥 주사가 놓아지고 수술실로 옮겨져 마취를 하게 된다. 마취가 되면 수술 하지의 근위부에 지혈대를 감고, 수술하는 하지를 소독액으로 닦아 무균 상태가 되게 한 후 소독포로 수술 부위를 감싸 준비를 하게 된다.

수술은 무릎을 절개하여 관절을 노출시킨 후, 특별한 기구를 사용하여 손상된 표면을 제거하고, 인공관절이 맞도록 뼈 끝 부분의 모양을 만들어 준다.

인공물을 안정되게 안착시키고, 최상의 무릎 기능을 얻기 위해 무릎주위의 인대 및 연부 조직을 조정하여 준다. 인공물이 잘 맞고 인위적인 운동을 시도하여 인공관절의 균형과 기능이 자연스러우면 절개 부위를 봉합한다.

수술 부위에서 자연스럽게 나오는 혈액 및 액체를 배액시키기 위해 배액관을 상처부위에 삽입하고 소독된 붕대를 감는다. 수술시간은 환자의 상태에 따라 다른데 대부분 2시간 이내가 소요된다. 수술이 끝나면 회복실로 옮겨서 상태를 면밀하게 관찰하고, 안정이 되면 입원실로 옮겨지게 된다.

수술 후

전신 마취를 했다면 폐를 깨끗이 하고 폐렴을 예방하기 위하여 일정기간 깊게 숨을 쉬고 기침을 해야한다. 척추 마취를 했다면 마취액이 뇌로 올라가 심한 두통을 호소할 수 있으므로 수술 다음날까지는 머리를 들지 않도록 조심해야 한다. 수술 후 며칠간 수술 부위에 동통이 심한데 척추나 혈관을 통하여 진통제를 2내지 3일간 지속적으로 투여하면 수술부위의 동통을 매우 감소시킬 수 있다.

수술 부위의 처치는 수술 부위 소독을 1-2일에 한번씩 시행하며, 배액관을 수술 후 2-3일 후에 제거한다. 수술 봉합사는 수술 후 2주에 제거합니다. 수술 후 경과가 양호하면 수술 2주만에 퇴원하게 된다.

인공관절 후 회복기간

수술 후 회복기간은 환자의 건강상태나, 수술받는 부위, 시멘트 사용여부 등에 따라서 다르지만, 대부분은 수술직후 가능한 관절을 빨리 움직이도록 하고 있다. 슬관절 수술 후에는 바로 누운 상태에서 다리를 들거나 점차 무릎을 굽히는 운동을 시작하고, 수술 후 2주에는 부분적으로 걷는 연습을 시작하는데, 이때부터 물리치료사가 목발이나, 지팡이를 짚고 걷는 연습을 시킨다.

주의할 점으로는 물리치료사나, 시술의사로부터 해야 할 것과 하지 말아야 할 것 (다리를 꼬고 앉거나, 의자에 90도 각도로 앉거나, 동양식 대소변기 사용, 옆으로 눕는 것)을 배워야 한다. 수술 후 3주에는 병원에서 목발을 사용하여 퇴원 할 수 있다. 수술 후 6개월에는 정상과 같은 생활을 하고 스포츠도 즐길 수 있다. 관절에 무리가 없는 운동 , 수영, 골프, 조깅 까지도 가능하다고 하나 과격한 운동은 권하지 않는다.