게시판 > 동문칼럼[종양] 소아 악성 골종양의 수술적 치료의 최신 경향- 확장형 종양대치물-
페이지 정보
본문
1.소아 악성 골종양의 수술적 치료 방법
과거에는 소아 악성 골종양의 경우에 절제 후 관절 유합술이나 회전성형술, 또는 절단을 하고 의족을 착용하는 방법들이 많이 적용되었으나 최근에는 성장한 만큼 대치물의 길이도 같이 늘일 수 있는 확장형 대치물이 선택되는 경우가 늘고 있으며, 환자들의 생존율이 높아지면서 이러한 고비용의 수술 재료 사용이 점차 정당화되고 있다. 골육종과 유잉육종 등에서와 같이 성장기 소아에서 발생하는 악성 골종양의 사지구제술에 종양대치물 사용시는 양측 하지 길이의 유지와 성장하는 사지에 확실한 고정 가능여부를 고려해야 하며, 또한 소아의 골 성장의 예측과 성장형태의 숙지를 필요로 한다.
일반적으로 수술후 4 cm 이상 하지의 성장이 예상될 경우에는 하지부동으로 인해 보행에 지장을 초래할 수 있으므로 환자의 성장에 따라 길이를 늘일 수 있는 확장형 종양대치물을 사용하며, 성장에 따라 하지부동이 1 cm 이상 차이가 날 경우에 간단한 시술로써 종양대치물의 길이를 늘여 하지부동을 줄일 수 있다. 또한 수술시 미리 종양대치물의 길이를 건측하지의 길이보다 1 cm 정도 길게하여 삽입하거나, 주문형 종양대치물(custom-made endoprosthesis)을 사용할 경우는 1cm 정도 길게 제작하여 확장이 필요한 시기까지 1년 정도의 여유를 둘 수 있다. 원위대퇴부의 종양대치물 수술 시는 근위 경골의 성장판 중심에 대치물이 삽입되어 성장판의 손상을 받게되지만, Safran 등(1992)은 이 경우 근위 경골의 성장에 큰 지장이 없다고 보고 하였으며, 환측 경골전체의 성장이 근위 및 원위 성장판에서 같은 비율로 약간 감소한다는 보고도 있다. 일반적으로 장관골 성장판은 서로 다른 비율로 전체 성장에 영향을 미치며 하지에서는 슬관절부의 성장판과 상지에서는 근위상완부의 성장판이 성장에 가장 큰 영향을 준다. 따라서 확장을 위한 골성장의 예측시는 손상되는 성장판의 부위를 고려해야함과 동시에 환아의 골 연령(skeletal age)과 부모, 형제의 신장도 고려를 해야한다. 대개 세포독성 항암화학요법을 시행한 경우는 성장저지선(growth arrest line)이 나타나며, 이를 이용하여 종양대치물 삽입후의 성장을 측정하는데 이용할 수 있다.
2.사용되는 종양 대치물의 재료 및 특성
종양 대치물에 사용하는 재료는 스테인레스 스틸, 코발트 크롬 합금, 그리고 타이타늄 합금이 쓰이고 있는데, 제조 방법이나 함유하는 미세 원소들에 따라 몇 가지 종류가 있다. 코발트 크롬 합금은 만족할 만한 물리적 성질을 가지고 있으며, 마모에 강해 관절면에도 쓸수 있다. 타이타늄 합금인 Ti6A14V은 종양 대치물 뿐만 아니라 다른 인공 관절용 삽입물로도 많이 이용되고 있는데, 충분한 강도와 물리적 성질을 가지며, 강성도(stiffness)가 코발트 크롬 합금의 약 절반에 불과해 골수강 내에 삽입했을 때 응력차폐(stress shielding)가 적어서 유리하다. 타이타늄은 금속 중에서 생체친화성(biocompatibility)이 가장 우수하다는 장점이 있으나, 마모에 약한 것이 최대의 단점으로 마찰 운동을 하는 관절면에서는 사용할 수 없으며, 또한 알루미늄(A1), 바나듐(V)의 인체 독성이 알려지고 있어, 질코늄(Zr), 철(Fe)과 같은 물질의 타이타늄 합금도 부분적으로 사용되고 있다. 모두 금속만으로 된 것도 있는 반면에 부분적으로 폴리에틸렌(polyethylene)으로 된 제품이 사용되기도 한다. 정상 골수강 속에 삽입되어 뼈와 접촉한 부분에서 대치물의 표면으로 뼈가 자라 들어와 결합할 수 있도록 대치물의 표면은 미세공(micropore)을 가지는 형태가 좋으며, 시멘트를 사용하거나 표면을 수산화인회석(hydroxyapatite)으로 처리하기도 한다. 이 부분은 일반적인 고관절 치환 성형술에 사용하는 인공 관절 삽입물에서와 같은 개념을 적용하여 보다 장기간 지속될 수 있는 삽입물을 만들기 위한 연구가 필요하다. 그러나 실제로 현재까지는 종양 대치물의 이러한 생체적합성이나 내구성에 대한 연구가 환자의 생존 자체를 연장하려는 여러 가지 치료 방법과 관련된 노력에 비하여 비교적 뒤쳐진 경향이 있었고, 또한 그나마 삽입물의 기능적인 면에 편중되 경향이 있었다. 그러나 화학 요법의 발달로 장기 생존이 가능해지는 종양 환자가 점차 많아지고 있고, Horowitz나 Malawer 등에 의해 발표된 종양삽입물의 생존에 관한 보고들에서도 알 수 있듯이 삽입물의 무균성 해리는 앞으로 종양 대치물을 이용한 사지 구제술 환자의 장기적 결과에 영향을 주는 가장 중요한 요소의 하나가 될 것으로 생각된다.
3.확장에 따른 문제점 및 합병증
1975년 최초로 성장기 소아에서 확장형 종양대치물이 시도된 이후 많은 시행 착오를 겪으면서 다양한 형태의 종양대치물이 개선 및 개발되었다. 전에 시도되었던 종양대치물의 경우는 매우 높은 무균성해리 등 합병증을 보였으나, 종양대치물의 종류에 따라서는 그 시행 예가 매우 적어서 정확한 비교는 힘들다. 특히 성장기 소아에 적용되는 확장형 종양대치물은 확장기전에 따라 많은 차이를 보이는데, 초기에 적용되었던 구슬삽입형(ball-bearing type)과 C형금속환삽입형(C-washer type)은 실패율이 높아서 현재는 나사형(screw-jack type)이 사용되고 있다. 확장 후에는 일시적으로 혈관과 신경의 손상을 줄 수 있으며, 이는 하지를 굴곡 시킴으로써 치료를 할 수 있다.
타이타늄 합금의 종양대치물 주위에 대치물주위위막(periprosthetic pseudocapsule)이 생겨 확장을 방해하는 경우 확장수술시 제거를 하거나 환상으로 절개하여 확장이 용이하도록 할 수 있다. 그러나 이 위막이 신근 및 굴근 등의 근구조물이 부착할 수 있는 부위를 제공하여 기능회복에 도움을 주므로 전체를 제거할 필요는 없고 환상으로 절개를 하는 것으로 충분하다는 보고도 있다.
소아의 종양대치물에서 가장 문제되는 합병증으로 무균성해리(aseptic loosening)를 들 수 있는데, 대개 5년간 대치물 유지율(5-yr prosthetic survival rate)이 50%내외로 재수술(revision)의 가장 많은 원인이 되고 있다. 무균성해리의 원인은 다양하여 고정형 슬관절 대치물(fixed hinge knee replacement)의 사용, 대퇴골과 대치물의 장축간의 역학적인 부조화 등이 원인이 될 수 있으며, 성장기의 소아의 경우 성장하면서 장관골의 굵기가 증가하는 것도 그 원인이 될 수 있다. 특히 종양대치물이 있는 환측 장관골의 굵기가 건측보다 더 굵어진다고 보고되었으며, 이 경우 신피질골(neocortex) 와 신골수강(new marrow cavity)을 형성하는데, 이를 지지하는 골소주(trabecular structure)는 골절되기 쉬워서 무균성 해리를 유발할 수 있다. 반복되는 수술로 인해 감염의 위험 또한 매우 높으며, 특히 이전에 사용되던 C형 금속환 삽입형이나 구슬삽입형 등은 확장을 위해서 긴 절개가 필요하여 감염의 위험이 매우 높았다. 현재 사용하고있는 나사형은 최소한의 창상 절개를 사용함에 따라 그 위험이 감소하였으나, 항암화학요법에 의한 면역저하, 광범위한 연부조직절제 등으로 다른 성인형 종양대치물과 함께 감염의 위험이 상존하고 있다.
고관절부에 생길 수 있는 합병증으로 비구내 돌출의 경우 Schindler 등(1998)은 성인에 비하여 소아에서는 별로 문제되지 않는다고 보고하였으며, Grimer 등(1999)은 고관절부 해리와 불안정성에 대하여 10세 이하에서 시행한 시멘트형 비구부(cemented acetabular component)는 비구가 계속 성장함에 따라 해리를 유발 할 수 있고 특히 단극성 고관절치환을 했을 경우는 비구의 상부를 손상시켜 탈구를 유발 할 수 있다고 보고하였다.
그 외의 합병증으로는 피부괴사와 관련된 창상문제, 종양대치물의 탈구, 신경 및 혈관손상, 수술 후 관절운동지연으로 인한 관절강직, 종양대치물의 파단, 폴리에틸렌 마모, 피로골절, 국소재발 등이 있다. 전체적인 합병증의 발생률로 67-87%로 매우 높게 보고되었으며, 대치물 유지율(prosthetic survival rate)도 5년에 50-65.2%, 8년에 8-9%, 10년에는 0%로 재치환술의 비율이 매우 높은 실정이다.
4.결론
성장기 소아에서 악성골종양의 사지구제술에 확장형 종양대치물을 사용함으로써 성장에 따른 사지의 길이의 차이를 조절할 수 있다는 점에서는 매우 고무적이라 할 수 있으나, 종양대치물의 사용으로 생길 수 있는 일반적인 문제점과 합병증 외에 낮은 종양대치물의 생존률, 무균성 해리와 감염 등의 높은 합병증의 발생으로 인해 그 적용과 사용에 있어서 신중을 기해야하며, 이러한 문제점들을 최소화하기 위해 높은 합병증의 발생을 줄이는 방안과 새로운 종양대치물의 개발에 대한 연구가 필요하리라 사료된다.
과거에는 소아 악성 골종양의 경우에 절제 후 관절 유합술이나 회전성형술, 또는 절단을 하고 의족을 착용하는 방법들이 많이 적용되었으나 최근에는 성장한 만큼 대치물의 길이도 같이 늘일 수 있는 확장형 대치물이 선택되는 경우가 늘고 있으며, 환자들의 생존율이 높아지면서 이러한 고비용의 수술 재료 사용이 점차 정당화되고 있다. 골육종과 유잉육종 등에서와 같이 성장기 소아에서 발생하는 악성 골종양의 사지구제술에 종양대치물 사용시는 양측 하지 길이의 유지와 성장하는 사지에 확실한 고정 가능여부를 고려해야 하며, 또한 소아의 골 성장의 예측과 성장형태의 숙지를 필요로 한다.
일반적으로 수술후 4 cm 이상 하지의 성장이 예상될 경우에는 하지부동으로 인해 보행에 지장을 초래할 수 있으므로 환자의 성장에 따라 길이를 늘일 수 있는 확장형 종양대치물을 사용하며, 성장에 따라 하지부동이 1 cm 이상 차이가 날 경우에 간단한 시술로써 종양대치물의 길이를 늘여 하지부동을 줄일 수 있다. 또한 수술시 미리 종양대치물의 길이를 건측하지의 길이보다 1 cm 정도 길게하여 삽입하거나, 주문형 종양대치물(custom-made endoprosthesis)을 사용할 경우는 1cm 정도 길게 제작하여 확장이 필요한 시기까지 1년 정도의 여유를 둘 수 있다. 원위대퇴부의 종양대치물 수술 시는 근위 경골의 성장판 중심에 대치물이 삽입되어 성장판의 손상을 받게되지만, Safran 등(1992)은 이 경우 근위 경골의 성장에 큰 지장이 없다고 보고 하였으며, 환측 경골전체의 성장이 근위 및 원위 성장판에서 같은 비율로 약간 감소한다는 보고도 있다. 일반적으로 장관골 성장판은 서로 다른 비율로 전체 성장에 영향을 미치며 하지에서는 슬관절부의 성장판과 상지에서는 근위상완부의 성장판이 성장에 가장 큰 영향을 준다. 따라서 확장을 위한 골성장의 예측시는 손상되는 성장판의 부위를 고려해야함과 동시에 환아의 골 연령(skeletal age)과 부모, 형제의 신장도 고려를 해야한다. 대개 세포독성 항암화학요법을 시행한 경우는 성장저지선(growth arrest line)이 나타나며, 이를 이용하여 종양대치물 삽입후의 성장을 측정하는데 이용할 수 있다.
2.사용되는 종양 대치물의 재료 및 특성
종양 대치물에 사용하는 재료는 스테인레스 스틸, 코발트 크롬 합금, 그리고 타이타늄 합금이 쓰이고 있는데, 제조 방법이나 함유하는 미세 원소들에 따라 몇 가지 종류가 있다. 코발트 크롬 합금은 만족할 만한 물리적 성질을 가지고 있으며, 마모에 강해 관절면에도 쓸수 있다. 타이타늄 합금인 Ti6A14V은 종양 대치물 뿐만 아니라 다른 인공 관절용 삽입물로도 많이 이용되고 있는데, 충분한 강도와 물리적 성질을 가지며, 강성도(stiffness)가 코발트 크롬 합금의 약 절반에 불과해 골수강 내에 삽입했을 때 응력차폐(stress shielding)가 적어서 유리하다. 타이타늄은 금속 중에서 생체친화성(biocompatibility)이 가장 우수하다는 장점이 있으나, 마모에 약한 것이 최대의 단점으로 마찰 운동을 하는 관절면에서는 사용할 수 없으며, 또한 알루미늄(A1), 바나듐(V)의 인체 독성이 알려지고 있어, 질코늄(Zr), 철(Fe)과 같은 물질의 타이타늄 합금도 부분적으로 사용되고 있다. 모두 금속만으로 된 것도 있는 반면에 부분적으로 폴리에틸렌(polyethylene)으로 된 제품이 사용되기도 한다. 정상 골수강 속에 삽입되어 뼈와 접촉한 부분에서 대치물의 표면으로 뼈가 자라 들어와 결합할 수 있도록 대치물의 표면은 미세공(micropore)을 가지는 형태가 좋으며, 시멘트를 사용하거나 표면을 수산화인회석(hydroxyapatite)으로 처리하기도 한다. 이 부분은 일반적인 고관절 치환 성형술에 사용하는 인공 관절 삽입물에서와 같은 개념을 적용하여 보다 장기간 지속될 수 있는 삽입물을 만들기 위한 연구가 필요하다. 그러나 실제로 현재까지는 종양 대치물의 이러한 생체적합성이나 내구성에 대한 연구가 환자의 생존 자체를 연장하려는 여러 가지 치료 방법과 관련된 노력에 비하여 비교적 뒤쳐진 경향이 있었고, 또한 그나마 삽입물의 기능적인 면에 편중되 경향이 있었다. 그러나 화학 요법의 발달로 장기 생존이 가능해지는 종양 환자가 점차 많아지고 있고, Horowitz나 Malawer 등에 의해 발표된 종양삽입물의 생존에 관한 보고들에서도 알 수 있듯이 삽입물의 무균성 해리는 앞으로 종양 대치물을 이용한 사지 구제술 환자의 장기적 결과에 영향을 주는 가장 중요한 요소의 하나가 될 것으로 생각된다.
3.확장에 따른 문제점 및 합병증
1975년 최초로 성장기 소아에서 확장형 종양대치물이 시도된 이후 많은 시행 착오를 겪으면서 다양한 형태의 종양대치물이 개선 및 개발되었다. 전에 시도되었던 종양대치물의 경우는 매우 높은 무균성해리 등 합병증을 보였으나, 종양대치물의 종류에 따라서는 그 시행 예가 매우 적어서 정확한 비교는 힘들다. 특히 성장기 소아에 적용되는 확장형 종양대치물은 확장기전에 따라 많은 차이를 보이는데, 초기에 적용되었던 구슬삽입형(ball-bearing type)과 C형금속환삽입형(C-washer type)은 실패율이 높아서 현재는 나사형(screw-jack type)이 사용되고 있다. 확장 후에는 일시적으로 혈관과 신경의 손상을 줄 수 있으며, 이는 하지를 굴곡 시킴으로써 치료를 할 수 있다.
타이타늄 합금의 종양대치물 주위에 대치물주위위막(periprosthetic pseudocapsule)이 생겨 확장을 방해하는 경우 확장수술시 제거를 하거나 환상으로 절개하여 확장이 용이하도록 할 수 있다. 그러나 이 위막이 신근 및 굴근 등의 근구조물이 부착할 수 있는 부위를 제공하여 기능회복에 도움을 주므로 전체를 제거할 필요는 없고 환상으로 절개를 하는 것으로 충분하다는 보고도 있다.
소아의 종양대치물에서 가장 문제되는 합병증으로 무균성해리(aseptic loosening)를 들 수 있는데, 대개 5년간 대치물 유지율(5-yr prosthetic survival rate)이 50%내외로 재수술(revision)의 가장 많은 원인이 되고 있다. 무균성해리의 원인은 다양하여 고정형 슬관절 대치물(fixed hinge knee replacement)의 사용, 대퇴골과 대치물의 장축간의 역학적인 부조화 등이 원인이 될 수 있으며, 성장기의 소아의 경우 성장하면서 장관골의 굵기가 증가하는 것도 그 원인이 될 수 있다. 특히 종양대치물이 있는 환측 장관골의 굵기가 건측보다 더 굵어진다고 보고되었으며, 이 경우 신피질골(neocortex) 와 신골수강(new marrow cavity)을 형성하는데, 이를 지지하는 골소주(trabecular structure)는 골절되기 쉬워서 무균성 해리를 유발할 수 있다. 반복되는 수술로 인해 감염의 위험 또한 매우 높으며, 특히 이전에 사용되던 C형 금속환 삽입형이나 구슬삽입형 등은 확장을 위해서 긴 절개가 필요하여 감염의 위험이 매우 높았다. 현재 사용하고있는 나사형은 최소한의 창상 절개를 사용함에 따라 그 위험이 감소하였으나, 항암화학요법에 의한 면역저하, 광범위한 연부조직절제 등으로 다른 성인형 종양대치물과 함께 감염의 위험이 상존하고 있다.
고관절부에 생길 수 있는 합병증으로 비구내 돌출의 경우 Schindler 등(1998)은 성인에 비하여 소아에서는 별로 문제되지 않는다고 보고하였으며, Grimer 등(1999)은 고관절부 해리와 불안정성에 대하여 10세 이하에서 시행한 시멘트형 비구부(cemented acetabular component)는 비구가 계속 성장함에 따라 해리를 유발 할 수 있고 특히 단극성 고관절치환을 했을 경우는 비구의 상부를 손상시켜 탈구를 유발 할 수 있다고 보고하였다.
그 외의 합병증으로는 피부괴사와 관련된 창상문제, 종양대치물의 탈구, 신경 및 혈관손상, 수술 후 관절운동지연으로 인한 관절강직, 종양대치물의 파단, 폴리에틸렌 마모, 피로골절, 국소재발 등이 있다. 전체적인 합병증의 발생률로 67-87%로 매우 높게 보고되었으며, 대치물 유지율(prosthetic survival rate)도 5년에 50-65.2%, 8년에 8-9%, 10년에는 0%로 재치환술의 비율이 매우 높은 실정이다.
4.결론
성장기 소아에서 악성골종양의 사지구제술에 확장형 종양대치물을 사용함으로써 성장에 따른 사지의 길이의 차이를 조절할 수 있다는 점에서는 매우 고무적이라 할 수 있으나, 종양대치물의 사용으로 생길 수 있는 일반적인 문제점과 합병증 외에 낮은 종양대치물의 생존률, 무균성 해리와 감염 등의 높은 합병증의 발생으로 인해 그 적용과 사용에 있어서 신중을 기해야하며, 이러한 문제점들을 최소화하기 위해 높은 합병증의 발생을 줄이는 방안과 새로운 종양대치물의 개발에 대한 연구가 필요하리라 사료된다.
댓글목록
등록된 댓글이 없습니다.
