대퇴골 절골하 골절: 해부학, 분류 및 치료 옵션

대퇴골 소전자돌기 하부(ST) 골절은 소전자돌기 하방 5cm 이내에서 발생하는 골절로 정의된다. 전반적으로 이러한 골절의 추정 발병률은 연간 약 15–20명/10만 명이다. 연령 분포는 이중모드를 보이며, 40세 미만 환자가 ST 골절의 약 20%를 차지하고, 50세 이상 환자는 3분의 2 이상을 차지한다. 젊은 연령층에서는 남녀 비율이 거의 동일하지만, 나이가 증가함에 따라 여성에서의 발병률이 높아진다. ST 골절의 추가 위험 인자로는 이중인산염 치료를 받는 골다공증 환자, 전체 골밀도 저하, 당뇨병과 같은 만성 질환 등이 있다.

• ST 골절의 주요 치료법은 수술이며, 골내 못(IM)과 골외 판이 주된 이식재이다.
• 이 중에서 골수내 고정술은 생물학적 및 생역학적 이점을 제공하며, 대퇴골 하부(대퇴골 전방돌기 아래) 골절 치료의 금지표준이 되었다.
• 정형외과 전문의는 해부학적 정렬을 달성하기 위해 다양한 복위 기법에 익숙하고 숙련되어야 하며, 모든 독특한 대퇴골 하부 골절 양상에 적용할 수 있어야 한다.
• 본 논문은 대퇴골 하부 골절의 역학, 해부학, 생역학, 임상 양상, 진단 및 치료에 대한 포괄적인 문헌 고찰을 제공한다.

해부학

ST 골절을 정확히 진단하고 치료하기 위해서는 정형외과 의사가 관련 해부학에 대해 철저한 이해를 갖추어야 한다. ST 부위는 대퇴골 근위부의 골간부-골반부 접합부로, 소전자의 하방 5cm 이내에 위치한다. 대퇴골 칼카르(calcar femorale)는 대퇴골 근위부 골 구조의 무결성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 하며, 대퇴골 근위부에 기계적 지지를 제공한다. 이 밀도 높은 골 구조는 대퇴골의 후내측면에 위치하며, 소전자의 하방에서 시작하여 대퇴골 경부의 후하측면에서 끝난다. 서 있는 자세나 보행 중에는 대퇴골 칼카르가 1000N 이상의 하중을 견딜 수 있다. ST 부위는 또한 여러 근육의 부착점에 의해 영향을 받는다. 이러한 근육들은 대퇴골 근위부 및 고관절 전반에 걸쳐 응력을 증가시키는 2차적인 힘을 발생시킨다. 관련 근육으로는 고관절 외전근, 내전근, 단축 외회전근, 그리고 장요근이 있다.

생체역학

복합적인 변형력이 근위 및 원위 골절 조각에 작용하여 특징적인 변형을 유발한다. 근위 골절 조각에서는 중간둔근과 최소둔근이 외측회전을, 대퇴근막장근이 굴곡을, 단축 외회전근(모양근, 내측폐쇄근, 대퇴방사근, 상부 및 하부 쌍둥이근)이 외회전을 유도한다. 원위 골절 조각에서는 내측광근과 내전근들이 내측회전 및 단축력을 발생시킨다(그림 1). 이러한 힘들이 복합적으로 작용함으로써 ST 골절의 전형적인 변형 양상이 나타나는데, 즉 근위 골절 조각은 외측회전, 외회전, 굴곡 상태를 보이고, 원위 골절 조각은 내측회전 상태를 보이며, 전체적으로는 전형적인 구조적 내반 및 전구부 골절 양상을 보인다. 이러한 해부학적 변형력은 ST 골절의 수술 중 정복을 어렵게 만든다.

그림 1: 대퇴골 하부 골절의 관상면(A) 및 정중면(B)에서 근위단 골절편과 원위단 골절편에 작용하는 변형력(적색 화살표). 근위단 골절편은 중간둔근 및 최소둔근(1)에 의해 외측으로 벌어지고, 대퇴근(2)에 의해 굴곡되며, 짧은 외회전근(3)에 의해 외회전된다. 원위단 골절편은 내측근군 및 가늘긴근(4)에 의해 내측으로 모아지고 단축된다.

분류

대퇴골 하부 골절에 대한 여러 가지 분류 체계가 존재한다. 러셀-테일러(Russell-Taylor) 분류는 소전자의 침범 여부와 골절선이 피리모르피스 함몰부(piriformis fossa)로 확장되는지를 기준으로 한다. 대퇴골 전자부 진입식 골내정강(nail)이 개발되기 이전에는 이 분류를 통해 골내정강술이 가능한 골절과 측방 고정각 장치를 필요로 하는 골절을 구분하였다. 러셀-테일러 1형 골절은 피리모르피스 함몰부를 침범하지 않으며, 피리모르피스 함몰부를 통한 골내정강술로 치료할 수 있다.

출처: Rizkalla JM, Nimmons SJB, Jones AL. 간략한 분류법: 러셀-테일러의 대퇴골 전대결절 하부 골절 분류법. Clin Orthop Relat Res. 2019년 1월;477(1):257–261. doi: 10.1097/CORR.0000000000000505. PMID: 30586343; PMCID: PMC6345285.

그림은 러셀-테일러 분류 체계에서 정의된 네 가지 골절 유형을 보여준다.

유형 1-A: 골절이 피리모르피스 함몰부를 포함하지 않는다.
유형 1-B: 골절이 피리모르피스 함몰부는 포함하지 않으나 소전대결절을 포함한다.
유형 2-A: 골절이 피리모르피스 함몰부를 가로지르지만 소전대결절은 포함하지 않는다.
유형 2-B: 골절이 소전대결절과 피리모르피스 함몰부 모두를 포함한다.

AO/OTA 분류법 보편성을 갖는 장점이 있다. 현재까지 치료 지침 수립, 예후 예측, 관찰자 간 재현성 확보 등 모든 목적을 충족시키는 완벽한 단일 분류 체계는 존재하지 않는다는 점에 유의해야 한다.

특정 ST 골절 양상 두 가지를 인식할 필요가 있다—역사선 골절과 비전형 골절이다.

역사선 골절은 대퇴골두하부 또는 대퇴골두하부 이하 골절(골절의 근위부 범위에 따라 달라짐)로, 주 골절선이 근위부-내측에서 원위부-외측으로 향하는 특징이 있다. 이러한 골절은 대퇴골 간부의 내측 변위 경향이 있으며, 슬라이딩 고관절 나사(slide hip screw)를 이용한 수술적 치료 시 임플란트 실패율이 높고, 골내 고정술(intramedullary nailing)로 치료하는 것이 가장 적절하다.

비정형 골절 양상은 비스포스포네이트 사용과 관련이 있다. 비정형 대퇴골 골절의 경우, 주요 기저 위험 인자를 식별하는 것이 중요하다. 이러한 골절은 양측성 발생률이 비교적 높으며, 대퇴골 외측 피질에 불완전한 병변이 존재할 경우 완전 골절로 진행되는 것을 방지하기 위해 예방적 고정술을 시행해야 한다. 비스포스포네이트 투여를 중단하고 다른 약제로 전환하는 것이 권장된다. 미국 뼈 및 광물 연구학회(ASBMR)는 비정형 대퇴골 골절의 일반적인 방사선 영상 소견을 주요 기준과 부차적 기준으로 분류하였다. 골절을 ‘비정형’으로 정의하려면 5개의 주요 기준 중 4개 이상을 충족해야 하며, 부차적 기준은 환자 개별적으로 존재하거나 부재할 수 있다. 주요 기준에는 저에너지 외상, 미세한 파쇄, 외측 피질에서 시작된 횡행 골절, 외측 피질 두꺼워짐, 완전 골절과 관련된 내측 골절 조각 등이 포함된다.

임상 평가

ST 골절 환자의 임상 양상은 이중 모드 분포를 보인다. 젊은 환자에서는 대퇴골 하부 골절이 일반적으로 자동차 사고나 높은 곳에서의 추락과 같은 고에너지 외상에 의해 발생한다. 이러한 손상 기전은 종종 다른 외상성 손상과 동반되며, 환자는 외상팀에 의해 포괄적으로 평가되어야 한다. 고령 환자에서는 ST 골절이 주로 저에너지 외상에 의해 발생하며, 단일 손상으로 나타나는 경우가 많다. 외과의사는 상세한 병력 청취를 통해 기저 질환 및 약물 복용 여부를 평가해야 하며, 특히 비스포스포네이트 제제의 투여 계획과 투여 기간에 유의해야 한다.

영향을 받은 사지의 신체 검사에서는 일반적으로 단축과 외회전이 관찰된다. 환자는 고관절 및/또는 대퇴부 통증, 체중 부하 불능, 고관절 움직임 시 통증을 호소한다. 이러한 골절은 보통 폐쇄성 손상이지만, 근위부 골절 조각의 심한 굴곡으로 인해 피부가 위험에 처할 수 있으므로 피부 검사를 반드시 시행해야 한다. 신체 검사에는 주변 신경혈관 구조의 무결성 평가가 포함되어야 한다. 동반된 정형외과적 손상을 배제하기 위해 전신 골격 검사(전신 골격 X선 촬영)를 시행해야 한다. 동측 하지의 다른 손상을 배제한 후, 환자를 견인 상태로 놓을 수 있으며, 이는 골절 길이 회복과 수술 전 통증 점수 개선에 도움이 된다.

영상 평가

적절한 영상 검사는 골절을 정확히 식별하고 분류하는 데 필수적이며, 수술 전 계획 수립의 기초가 된다. 의심되는 ST 골절 환자의 초기 영상 검사에는 골반 전후면(AP) 촬영, 대퇴골 전후면(AP) 및 측면 촬영, 무릎 전후면(AP) 및 측면 촬영이 포함되어야 한다. 대퇴골 전방회전각(anteversion) 평가를 위해 대측 대퇴골 영상 촬영이 유용할 수 있다. 해부학적 복원을 위한 피질 골절 표지점이 결여된 분쇄성 골절의 경우, 대측 영상 촬영이 특히 도움이 된다. CT 촬영은 정기적으로 필요하지는 않으나, 외상 초기 평가의 일환으로 자주 시행되며, CT 영상은 주의 깊게 검토해야 한다. CT는 골절 형태에 대한 보다 포괄적인 평가를 제공하며, 골절의 근위부 연장 정도도 확인할 수 있다. 이러한 정보는 수술 전 계획 수립, 복원 방법 결정, 그리고 이식재 선택에 영향을 미친다. ST 골절의 전형적인 방사선 소견으로는 근위 골절편의 외전, 외회전, 굴곡 및 원위 골절편의 내전이 있다.

처리

ST 골절에 대한 비수술적 치료는 일반적으로 실현 가능하지 않다. 수술을 통한 정복 및 고정 없이는 환자가 부정합 또는 불유합을 겪을 위험이 높으며, 더 중요한 것은 환자가 보행 불능 상태가 되어 사망률이 증가한다는 점이다. 비수술적 치료를 고려할 수 있는 소수의 환자는 수술을 견디지 못하는 경우, 즉 금기되는 마취 관련 위험으로 인해 수술을 받을 수 없는 환자나, 경미한 고관절 증상만을 호소하며 호스피스 치료를 받고 있는 환자들이다. 그러나 수술은 통증 완화와 이동 능력 향상을 가져오므로, 의사 결정 과정에 참여하는 모든 관계자들은 수술을 시행하기 전에 비수술적 치료 옵션을 신중히 논의해야 한다.

ST 골절의 외과적 치료는 대체로 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있다: 골수내 못(인트라메둘러리 네일, IM) 고정술과 골외부 판 고정술(그림 2; 표 1). 이 중 골수내 못 고정술은 입원 기간 단축, 출혈량 감소, 총 수술 시간 단축, 즉시 체중 부하 가능, 그리고 더 우수한 기능적 예후 등 여러 이유로 인해 현재 ST 골절 치료의 ‘금지표준’으로 자리 잡았다. 자료에 따르면, 대부분의 ST 골절이 골수내 못을 이용해 치료되고 있다. 또한 골수내 못은 생체역학적 이점을 제공하는데, 높은 강성과 강도, 짧은 레버 암을 통해 보다 견고한 고정 구조를 형성하고 임플란트에 가해지는 응력은 줄어든다. 못 삽입 위치와 임플란트 설계는 골절 정복 및 안정성에 영향을 미치므로, 수술자는 예후 개선에 기여할 수 있는 조절 가능한 요인들을 충분히 이해해야 한다.

그림 2: 우측 대퇴골 하대전골부 골절의 방사선 촬영 사진(대전골부로 연장된 경우). A: 수술 전 정면 영상. B: 수술 직후 정면 영상. C: 수술 직후 측면 영상. 본 골절은 사정근와를 입구로 한 재건용 골내 못으로 치료하였다.

표 1: 하대전골부 대퇴골 골절에 대한 현재까지의 근거(제목만 제공됨, 원문에 상세 내용 없음).

입구 부위에 관해 외과의사는 사정근와 또는 대전골부 중 하나를 선택할 수 있다. 두 가지 접근법 모두 절개는 대퇴골 골수강의 곡선 축에 근접하고 이와 일치하도록 하여, 상부 둔근 신경을 손상시키지 않도록 해야 한다. 보다 후방에 위치한 절개는 가이드 와이어를 후방에서 전방으로 삽입할 수 있게 하여 대퇴골의 해부학적 곡선과 일치시킨다. 이를 통해 사면 평면에서 근위부 골절편의 편심 리밍 위험을 줄일 수 있다. 피리포르미스 구멍(piriformis-fossa) 접근법은 직선형 내고정용 못이 대퇴골 골수강의 관상면 축과 정렬된다는 장점이 있다. 이러한 공선성(co-linearity)은 발바닥 안쪽으로 기울어진 부유합(varus malunion) 위험을 감소시키고, 또한 내측 피질 골절편의 편심 리밍 위험도 최소화한다. 그러나 피리포르미스 구멍 접근법은 비만 환자에서 시행하기가 더 어려울 수 있다. 과도한 전방 위치는 전방 피질 골절 위험을 증가시킨다. 대퇴골대(트로칸터) 접근법은 표면에 가까워 연조직 절제량이 약간 감소할 수 있다. 그러나 이 방법은 외전근의 부착부를 침해한다. 또한 대퇴골대 접근법은 발바닥 안쪽으로 기울어진 부유합 위험이 더 높다. 더불어 환자 간 대퇴골대의 해부학적 변이가 크기 때문에 수술 결과의 변동성도 높아진다. 전반적으로 진입 부위 선택은 환자의 해부학적 특성, 수술자의 선호도, 골절 특성 및 골절 양상의 범위를 종합적으로 고려하여 개별화해야 한다.

ST 골절 치료 시 이상적인 골내정은 전방향 두골대퇴골정(antegrade cephalomedullary nail)이다. 이 정은 정적 원위부 고정이 필요하며, 대퇴골 경부 및 두부 내에서 근위부 고정을 제공한다. 선택 가능한 방법으로는 큰 두골대퇴골 나사 또는 나선형 블레이드가 있다. 그러나 이러한 기기는 주로 골절 압박을 통해 작용하며, 대퇴골 전후방 돌기 사이 골절(intertrochanteric fracture)에서 더 유용하다. 대안으로는 두 개의 작은 지름 재건 나사를 사용할 수 있다. 이 방법은 대퇴골 경부 및 두부 내 골절 부위의 골절 제거량을 줄이면서도 충분한 근위부 고정을 제공한다. 그 외에도 바람직한 정의 특징으로는 더 큰 근위부 직경과 전장 정(full-length nail) 사용이 있다. 단축 정(short nail)에 비해 전장 정은 회전 안정성과 축 안정성 모두를 향상시켜 전체 구조 강도를 높이고, 수술 후 인공관절 주위 골절 위험을 감소시킨다. 두 개의 원위부 고정 나사를 사용하면 단일 나사보다 우수한 회전 안정성과 축 안정성을 확보할 수 있다.

ST 골절에 대한 수술 고정의 두 번째 주요 범주는 잠금식 또는 고정각 외부 골수판을 사용하는 것이다. 고정각 블레이드 판의 이식은 기술적으로 어려운 점이 있다. 이러한 요인과 더불어 골절 부위의 유합률 저하, 수술 시간 연장, 체중 부하 시작 시기 지연, 그리고 골내 못 고정술에 비해 감염률 증가 등으로 인해 그 사용이 감소하고 있다. 잠금식 판은 고정각 블레이드 판보다 우수한 생체역학적 성능을 보여주었다. 그러나 콜린지(Collinge) 등이 수행한 연구에 따르면, 이러한 고정법은 환자의 40% 이상에서 고정 실패, 부정렬/부정유합, 심부 감염을 초래하였으며, 이 환자 중 삼분의 일 이상이 재수술을 필요로 하였다. 그럼에도 불구하고 외부 골수판은 개방성 복위가 필요한 경우 특히 소형 조각용 판을 일시적 고정 수단으로 사용할 때 여전히 역할을 한다. 이러한 일시적 판 고정 기법을 적용하면 부정유합률이 27%에서 0%로 감소하였다.

감소 전략 및 기법

ST 골절 부위에 작용하는 변형력으로 인해 해부학적 감소를 달성하기 위해 다양한 기법을 사용할 수 있다. 이러한 감소 기법에는 감소 집게 사용, 볼스파이크 푸셔와 뼈 후크의 조합, 경피적 샨츠 핀을 조이스틱으로 활용, 대퇴골 견인기, 손가락 형태의 감소 도구, 차단 나사 또는 와이어, 그리고 세르클라주 와이어 등이 있다. 수술 전 환자의 자세는 외과의사의 습관과 선호도를 반영하여 결정해야 하며, 각 자세는 장점과 단점을 모두 갖추고 있다. 예를 들어, 측면 누운 자세에서는 병변 부위 다리를 내측으로 당기면 비만 환자에서 접근을 용이하게 할 수 있으며, 이 자세는 원위 골절편의 감소도 보다 쉽게 만든다. 또한, 평누운 자세는 대부분의 외과의사에게 익숙하며, 다발성 외상 상황에서 다른 사지에 대한 접근이 용이하고, 척추 손상 환자를 보호하는 데 유리하다.

많은 대퇴골 하부(대퇴골 전위부) 골절의 경우, 골절 복위를 유지하기 위해 복위 집게를 사용할 수 있다(그림 3). 이 기법은 우수한 복위 결과와 높은 골합률을 보인다. 단순한 2분절 대퇴골 하부 골절의 경우, 경피적 슈안츠 핀을 조이스틱으로 사용하거나, 볼-스파이크 푸셔와 골격 고리(본 후크)를 병용하여 골절 조각들을 정렬하고 적절한 가이드 와이어 삽입을 가능하게 할 수 있다. 슈안츠 핀은 대퇴골 견인기와 함께 사용하여 먼저 골절 부위의 길이를 회복한 후, 만족스러운 정렬이 달성되면 복위 상태를 고정할 수도 있다.

그림 3: 볼-스파이크 푸셔로 원위 골절 조각을 내측으로 밀어내고, 골격 고리(본 후크)로 근위 골절 조각을 후방으로 견인하여 관상면 내반 변형을 교정한다(A). 가이드 와이어 삽입 후, 복위 집게를 사용하여 관상면(B) 및 홍상면(C)에서 복위 상태를 유지한다. 해부학적 복위가 달성된 후, 대퇴골 전위부 골절은 대퇴골 전위부 입구를 통해 재건용 골내 못으로 고정한다(D).

두 부분성 ST 골절의 경우, 손가락 형태 감압 도구가 매우 유용하다(그림 4 참조). 종방향 견인은 일반적으로 길이를 개선하지만, 외전근은 근위부에 부착되고 내전근은 원위부에 부착되기 때문에 종종 구내측 변위가 지속된다. 이때 손가락 형태 도구를 사용하여 근위 골절편을 조절함으로써 구내측 변위를 교정할 수 있다. 안내 와이어의 부적절한 삽입 위치 또는 진행 각도는 편심 리aming을 유발할 수 있으며, 이로 인해 피질골 천공이나 이미 달성된 감압의 파괴가 발생할 수 있다. 보다 복잡한 골절 양상(분쇄 골절 또는 원위부로 연장된 골절)의 경우, 근위 골절편의 함몰 측에 차단 나사나 와이어를 삽입하여 감압 상태를 유지하고 고정 구조의 강성을 높일 수 있다(그림 5 참조). 대퇴골 혈류 공급을 저해할 우려가 있지만, 경피적 세르클라주 와이어는 감압에 효과적이고 안전한 방법임이 입증되었다.

그림 4: 이 복잡한 대퇴골 골절(대퇴골 전자골절 및 대퇴골 전자골절 연장형)에는 여러 가지 감소 기법이 사용되었다. 근위부 골절 조각을 조절하기 위해 손가락 형태의 감소 도구를 피리모르피스와 요골 사이의 함몰부(피리모르피스-함몰부)를 통해 삽입하였다(A). 코브 엘리베이터와 후방 차단 와이어를 사용하여 관상면 변형을 교정하였다(B). 이후 손가락 형태의 도구를 원위부 골절 조각 수준까지 진행시켜 안내 와이어 삽입을 가능하게 하였다(C). 해부학적 감소가 달성된 후, 피리모르피스-함몰부를 통한 재건용 골내 못을 삽입하여 감소 상태를 유지하였다(D).

그림 5: 근위부 골절 조각의 오목측에 차단 와이어를 안내 와이어의 내측으로 삽입하고, 확공 시에도 그 위치를 유지하여 근위부 골절 조각의 확공 방향을 유도한다(A). 못 삽입 시(B), 이 차단 와이어는 원위부 골절 조각을 효과적으로 외측으로 이동시켜(B), 해부학적 감소를 달성하며(C), 이를 피리모르피스-함몰부를 통한 재건용 골내 못으로 고정하여 감소 상태를 유지한다(D).

복잡성

ST 골절의 수술적 합병증은 다른 대퇴골 근위부 골절과 유사하며, 부정유합, 불유합, 감염, 내고정물 파손, 사망 등이 있다. ST 골절 환자의 30일, 1년, 4년 사망률은 각각 약 9.5%, 27%, 60%이다.

ST 골절에 대한 내고정술 후 가장 흔한 합병증 중 하나는 내반 및 전만 부정유합 또는 불유합이다. 이러한 위험은 주로 수술 중 해부학적 정확한 복위가 부족하기 때문에 발생하며, 적절한 복위 기법을 일관되게 적용하면 정렬을 개선하고 치유 관련 합병증을 줄일 수 있다.

비정상적인 골절 유합(불유합)은 회전 변형을 동반할 수도 있으며, 이는 보행 이상 및 고관절 통증으로 이어질 수 있다. 회전 불정렬은 견인 테이블을 사용할 때 특히 흔한데, 골절 복위를 시도하기 위해 과도한 내회전을 자주 적용하기 때문이다. 이는 심하게 분쇄된 골절에서 특히 우려된다. 골절이 일반적인 ST 비정상 유합 패턴으로 치유될 경우, 근위 골절편에 과도한 내반 각과 굴곡이 발생하여 환자의 보행 역학에 부정적인 영향을 미친다. 증상이 있는 비정상 유합의 경우 절골술 및 내고정술이 필요할 수 있다. 불유합은 임플란트 교체만으로도 효과적으로 관리할 수 있으며, 골이식 여부는 상황에 따라 결정된다. 다른 모든 수술과 마찬가지로 감염 역시 잠재적 위험 요소이다. 표재성 감염은 항생제 단독 요법으로 대부분 관리할 수 있다. 그러나 심부 감염의 경우 외과적 세척 및 괴사 조직 제거 수술이 필요하며, 임플란트 제거가 요구될 수도 있다. 감염을 동반한 불유합의 경우, 임플란트 제거 후 항생제 함유 인트라메둘러리 임플란트로의 교체와 장기간의 정맥 내 또는 경구 항생제 투여가 필요하다.

결론

대퇴골 아두부(서브트로칸터릭, ST) 골절은 치료가 까다롭다. 변형력을 일으키는 힘이 크고 복잡하여 정복 및 고정이 어렵다. 이러한 골절의 경우 수술이 여전히 확정적인 치료법이며, 이러한 힘을 이해하고 적절한 정복 기법을 숙지하는 것이 정렬, 안정성, 환자 예후 개선에 필수적이다.

참고 문헌:
1. 대퇴골 아두부 골절: 현재 관리 방법에 대한 종합 검토
2. 간략한 분류 체계: 러셀-테일러(Russell-Taylor) 대퇴골 아두부 고관절 골절 분류법