Specification of the Lateral Calcaneal Coordinate System for the Screw Fixation of Calcaneal Fracture

Abstract

목적: 관절내 종골 골절의 최소 침습적 내고정술 시 외측에서 내측의 재거돌기의 방향으로 외측에서 내측의 재거돌기 방향으로 나사를 삽입하여 고정하는 종골의 외측 관절면과 재거돌기를 고정하는 과정은 아주 중요한 골절 정복 과정의 일부이다. 이 방법은 관절내 종골 골절의 수술적 치료중 필수적으로 고정을 하여야 하나 수술실에서 C형 방사선 투과기를 사용한다 하더라도 많은 시간이 걸리고 종골 내측을 지나가는 인대, 신경에 손상을 주기 쉽다. 또한 나사못의 삽입시 거골하 관절을 침범할 가능성이 높아 안전하게 나사못을 고정하는 것은 어려운 방법이다. 이에 관절내 종골 골절의 재거 돌기 고정에 있어서 외측-내측 재거 돌기나사 삽입을 3차원적으로 안전한 방향으로 삽입할 수 있는 나사 유도기구에 대한 연구가 필요하다. 본 논문은 안전하게 재거돌기 나사 방향을 규명하고 유도하는데 있어 기본 지형이 되는 외측 종골 좌표계의 설정에 있어 반복성 및 재현성을 확보할 수 있는 방법에 대한 해부학적 분석과 설정법을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법: 보관되어 있는 CT 영상정보 DB로부터 정상인 종골을 골라서 컴퓨터 CAD모델로 재건하였다. 이 재건된 모델에서 안전한 나사위치와 삽입각도를 시뮬레이션을 통하여 안전한 나사 방향을 측정하였다. 안전한 나사 방향을 측정하기 위해서는 종골의 외측면에 기반을 둔 평면과 좌표계를 정의하여야 하였다. 거골하 관절의 외측선에서 10 mm 내외의 거리에서 튀어나온 뼈의 해부학적 위치점을 기반으로 하여 외측평면을 정의하고, 이평면과 거골/종골의 외측관절선 벡터를 이용하여 외측 종골좌표계를 지정하는 방법을 개발하였다. 본 연구에서 제시된 외측 종골좌표계 지정법과 이를 기준으로 한 외측-내측 나사못삽입을 위한 안전나사각도를 측정하였다. 외측종골좌표계의 측정자간 신뢰성은 CT촬영 시에 생성된 좌표계에 대한 지정된 외측종골좌표계의 원점의 위치와 좌표계의 회전각에 있어 측정자간 측정값의 차이로 평가하였다. 안전한 나사방향의 측정자간 신뢰성은 내측의 안전나사방향의 상측한계와 하측한계가 보이는 각도 값에 있어 측정자간의 편차로 계산하였다. 총 20개의 거골/종골 3차원모델을 이용한 나사못삽입 안전영역의 상방한계와 하방한계의 방향을 측정하였고, 이 두 한계방향의 중간 값을 최종적으로 도출하였다. 결과: 좌표원점 지정의 신뢰성에서 가장 0.5±0.6 mm 였고, 좌표계의 정렬각도의 신뢰성은 2.0±3.3°로 측정되었다. 안전나사방향의 지정법의 측정자간 신뢰성은 준전향회전각 측정에서는 1.0±1.4°, 준하향회전각 측정에서는 1.1±2.4°을 보였다. 총 20개의 거골/종골 3차원모델을 이용한 안전나사못삽입영역 측정에서 준전향회전각은 하방한계가 15.1±4.3°상방한계가 11.3±5.7°였다. 준하향회전각은 하방한계가 9.8±4.8°상방한계가 -8.3±4.6°였다. 상방한계방향과 하방한계방향의 중간위치는 결과적으로 준전향회전각은 13.2±4.9°, 준하향회전각은 0.7±4.4°로 나타났다. 결론: 종골 골절의 치료에 있어서 최근에 최소 침습 수술이 많이 행해지고 있음을 감안할 때, 안전한 재거 돌기 나사의 고정을 위해서는 거골하 관절면 근처의 종골의 외측돌출부를 기반으로 종골 외측좌표계 지정 및 안전나사삽입측정법은 재현성에서 좋은 결과를 보였다.