[TKA] Total Knee Arthroplasty; 인공 관절 전치환 수술 간단 개요

TKA : total knee arthroplasty

• total knee replacement(TKR)라고도 명명하며 한글로는 인공 관절 전치환 수술이라고 함
• arithritis 또는 부상으로 무릎에 손상이 발생하면 걷거나, 계단을 오르는 등의 활동에 어려움이 생김
• 또 앉아있거나 누워있을 때, 통증을 느껴 고통스러울 수 있음
• 이 상황에서 nonsurgical treatment(비수술적 치료)가 어려운 경우 total knee replacement surgery를 받아 이 문제들을 해결할 수 있음
• TKA는 통증을 완화하고 다리의 비정상적 형태(예시; 오다리;varus, 팔자다리;valgus)를 교정할 수 있고 정상적인 활동을 할 수 있게 도와줌
• TKA는 1968년 처음 시행되었으며 수술에 있어 implant의 재료 및 기술의 발달로 그 효과가 매우 커짐
• TKA는 모든 의학에서 가장 성공적인 수술 중 하나임
• Agency for Healthcare Research and Quality에 따르면 2017년 미국에서 754,000건 이상의 TKA가 시행되었다고 함

 

Knee joint anatomy

• 건강한 정상인의 무릎의 해부학은 아래의 그림과 같음
• 먼저 femur(대퇴골), tibia(경골), patella(슬개골) 등의 bone을 볼 수 있음 (tibia 옆의 다른 bone은 fibula임)
• femur와 tibia의 흰색 부분은 catilage(연골)
• meniscus(반월상 연골)은 knee joint의 충격 흡수 장치의 역할
• 양쪽 medial(내측), lateral(외측)에 collateral ligament와 십자인대로 잘 알려진 cruciate ligament(Anterior Cruciate Ligament;ACL, Posterior Cruciate Ligament;PCL)를 볼 수 있음
• knee joint에서 ligament는 안정성을 제공하는 중요한 역할을 수행함 (특히, collateral ligament)

knee joint anatomy

 

Knee joint에 문제가 발생하는 원인

• 크게 3가지로 osteoarthritis(골관절염), rheumatoid arthritis(류마티스 관절염), post-traumatic arthritis(외상 후 관절염)가 있음
• osteoarthritis(골관절염)은 나이가 듦에 따라 관절의 cartilage가 마모되고 찢어지며, 뼈끼리 부딪히며 문제가 생김 (연골이 닳아 뼈끼리 부딪히며 osteophyte와 같은 뼛조각들을 생성할 수 있음)
• rheumatoid arthritis(류마티스 관절염)은 관절을 둘러싸고 있는 synovial membrane(활막)에 염증이 발생하고 두꺼워지는 질환이며 inflammatory arthritis(염증성 관절염)의 가장 흔한 형태
• post-traumatic arthritis(외상후 관절염)은 심각한 무릎에 부상이 생겨 무릎에 통증, 염증 등의 발생으로 무릎의 기능을 제한하는 경우임

knee joint의 noraml, patient case

 

TKA의 동작 방법; implant가 knee joint에서 arthritis를 해결하는 방법

• knee replacement는 뼈 표면을 implant로 대체함
• TKA는 4가지 단계를 거쳐 수행됨

1. Prepare the bone : femur, tibia의 손상된 뼈 부분 및 뼛조각, 일부 ligament(cruciate ligament가 제거되는 경우가 많음)를 resection(절제).
2. Position the metal implants : 제거된 뼈 부분을 알맞은 implant로 대체함. femur, tibia 부분 모두 대체됨. 이때 뼈와 implant가 press-fit 하게 되어 연결된 사이에 뼈가 잘 자라서 붙을 수 있도록 함.
3. Resurface the patella : patella 부분에도 일부 resection하여 implant로 대체.
4. Insert a spacer : cartilage의 역할을 할 부분인 spacer(insert라고 부르기도 함)를 배치.

TKA 수행 전, 후 bone

 

Reference

• https://orthoinfo.aaos.org/en/treatment/total-knee-replacement

Total Knee Replacement - OrthoInfo - AAOS