[TKA] 인공 관절 전치환 수술에서 뼈 절제 (TKA bone cuts)

TKA를 진행할 때 femur, tibia bone resection 방법

• TKA 수술에 있어 implant을 삽입을 위해 bone을 cutting 하는 것을 bone resection이라고도 할 수 있음
• 외과 의사가 실제로 수술을 진행하는 manual 방법
• 이전 장(인공 관절 전치환 수술 후 다리 정렬; TKA alignment)에서 설명한 것과 같이 mechanical alignment를 맞추는 것이 목표
• 이를 위한 방법을 measured resection이라고 많이 명명
• Gap balancing이라는 방법도 있음

TKA mechanical alignment

TKA에서 femur, tibia implant 삽입을 위한 resection 설명

 

Tibia cutting

• Tibia는 mechanical axis와 anatomical axis가 같음
• Mechanical axis에 대해 perpendicular하게 resection을 진행
• TKA의 foundation 설정과 같음
• Femur에 비해 접촉점의 변화가 적음

knee 움직임에 따라 tibia에서 접촉되는 면에 대한 설명

• Tibia resection에서 rotation을 줄 수도 있음 
• 이는 extension, flexion 정도에 영향을 줌 (posterior slope를 준다고도 함)
• Internally rotated가 발생한 경우 femur에 비해 상대적으로 externally rotated가 발생하여 Q angle이 증가
• 이 경우 dislocation의 위험이 있음
• Tibia resection은 extension gap, flexion gap 모두에 영향을 줌

extension gap, flexion gap에 대한 설명

 

Distal femur cutting

• Distal femur의 cutting은 3가지를 고려하여 진행

1. Mechanical alignment
2. Extension gap
3. Joint line height

• Femur의 anatomical axis는 medullary canal과 같다고 볼 수 있음
• medullary canal을 기준으로 6 degree만큼 회전하여 시켜 distal femur 절삭을 진행
• 이는 mechanical alignment를 하기 위함
• 이전과 같이 resection을 진행하기 위해 아래와 같은 rod 및 jig 등을 사용하여 alignment 진행
• 일반적으로 distal cutting depth는 9mm 정도임

manual 수술에서 mechanical alignment을 위해 femur distal plane을 resection하는 방법

• Distal femur cutting을 진행하고 이미 resection이 진행된 tibia의 proximal 면과의 gap을 확인
• Medical과 lateral 부분의 gap이 같아야 함
• 아래와 같이 rectangle을 형성
• 만약 trapezoidal과 같은 모양이라면 soft tissue release로 imbalance를 해결

femur distal, tibia proximal plane 절삭 후 gap 확인에 대한 설명

• Distal femur cutting을 진행할 때 distal 방향의 cutting depth는 9mm 정도
• 즉, 9mm의 distal 크기를 가지는 implant 사용이 적절
• 7mm만큼 cutting을 진행하고 9mm 의 implant를 사용하는 경우 joint line의 hieght가 내려간다고 표현 

femur component와 femur distal plane resection depth 관계

• 11mm만큼 cutting을 진행하고 9mm의 implant를 사용하는 경우 joint line의 hieght가 올라간다고 표현
• 이러한 joint line height의 상승은 patella baja와 같은 문제를 발생시킴
• 이는 patella가 원래의 위치보다 하단에 위치하게 되는 문제가 있음

femur distal plane resection depth가 적절하지 않은 경우에 대한 문제

• femur distal과 tibia proximal plane에 대해 resection을 잘 수행한 경우는 아래의 그림과 같음

femur distal과 tibia proximal plane에 대해 resection을 잘 수행함

 

Anterior & posterior femur cutting (with flexion gap & rotation)

• Distal femur cutting을 진행하고 4 in 1 jig를 사용하여 anterior, anterior chamber, posterior, posterior chamber를 resection
• 이러한 guide jig를 사용하기전 사용할 implant의 크기를 정하고 그에 맞는 크기의 jig를 사용

Anterior & posterior femur cutting을 위한 jig의 예시

• Posterior resection은 flexion gap을 고려하여 진행
• extension에서의 gap을 측정하고 flexion에서 같은 gap이 나올 수 있게 posterior 부분을 절삭

Anterior & posterior femur cutting에서 고려할 점에 대한 설명

• Flexion에서의 mechanical axis와 평행하게 본 axis를 whiteside’s line이라고 함
• 이와 평행하게 resection을 진행하여 flexion에서의 gap을 일치시킴

flexion 상태에서 gap을 고려한 resection

• 또는 원래의 anatomical한 flexion에서의 joint line을 고려하여 valgus 하게 resection을 할 수 있음
• 즉, jig를 처음에 resection을 진행한 것과 같이 두고 angle을 3 degree 정도 주어 진행
• 이와 같은 angle이 증가하면 dislocation과 같은 위험이 증가
• 이전에 9mm distal femur cutting을 하였다면 posterior도 9mm resection을 진행되는 것으로 알려짐
• 이를 4 in 1 jig를 핀으로 고정하고 9mm측정하여 resection을 진행할 수 있음

posterior 또는 anterior reference로 resection할 수 있음

posterior reference resection

• 이전에는 posterior을 기준으로 맞추고 resection을 진행하는 방법을 보였다면 anterior referencing으로 맞추어 진행할 수도 있음
• anterior reference resection은 notching이 생기지 않는 장점

anterior reference resection

notching의 예시. 이렇게 수술이 되면 bone fracture의 위험이 있음.

 

Cutting for kinematic alignment

• Femur의 distal 부분은 valgus로 resection
• Tibia의 proximal 부분은 varus로 resection

Cutting for kinematic alignment 설명

 

Reference

• https://hipandkneebook.com/tja-publication-blog/2017/3/14/tka-bone-cuts
• Risk of Anterior Femoral Notching in Navigated Total Knee Arthroplasty; Ju Hong Lee, MD, Seong-Il Wang, MD : https://www.cios.kr/Synapse/Data/PDFData/0157CIOS/cios-7-217.pdf

TKA BONE CUTS — Hip & Knee Book