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문제 정의
- 본 연구는 미세골절술 후 생체막 사용군과 미세골절술 단독 시행군의 임상적 평가, MRI 검사를 이용한 영상학적 결과를 비교함으로써 생체막의 연골 재생에 대한 유효성을 분석하고자 하였다.
가설 설정
- 17) Shapiro 등은 방사선동위원소를 이용한 방사선사진촬영에서 연골결손 병변부의 인접 연골의 연골 세포들은 결손부위 재생에 관여하지 않으며, 골수로부터 유도된 줄기세포의 증식과 분화가 전적으로 연골 재생을 주도한다고 보고하였다.6) 따라서 연골의 재생을 위해서는 골수로 부터 유출되는 중간엽줄기세포의 수가 중요하고, 중간엽줄기세포를 병변 안에 잘 보존하는 것이 골수자극술의 결과에 영향을 미칠 것이다.
- 그러나 수술 전후의 IKDC score 변화는 미세골절술 단독 시행군에서 기능 점수 향상 폭이 더 컸다. 생체막 실험군은 최소절개술을 시행하므로 관절경으로 시행되는 대조군보다 수술적 침습이 더 클 것이다. 따라서 수술 후 환자의 주관적 평가에 영향을 미칠 수 있었다고 예상된다.
제안 방법
- 14,15) 저자들은 연골의 영상을 보다 정확하게 구현하기 위하여 3.0T MRI를 사용하여 T2 영상과 지방 소거(fat suppression) 영상을 이용하여 연골을 평가 하였으며, T2 이완기 영상화(T2 relaxation mapping)을 하여 연골의 생화학적 초기 변화를 평가하였다.13,14,18)
- 평가자의 주관적 견해가 개입될 소지가 있으므로 이를 막기 위해 두 명의 서로 다른 정형외과 전문의와 한 명의 영상의학과 전문의가 각각 2 회씩 자기공명영상 결과를 연골의 재생 상태를 평가하였다. T2 시상면, 관상면 영상에서 재생 연골의 생성 정도, 재생 연골의 표면 형태, 재생 연골의 신호 증감, 변연부 연골과의 간격 정도, 연골하 골의 부종, 골 과증식, 골 내 낭종 형성, 연골하 골의 불규칙성 등 8개의 항목을 평가하였다.13-16)
- 2008년 1월에서 2009년 12월까지 두 개의 병원(아주대학교병원, 경희대병원)에서 슬관절의 국소적 전층 연골 결손 병변에 대해 미세골절술을 시행받은 18세 이상, 60세 미만 환자들을 연구 대상으로 하였다. 대상 환자들은 수술 전에 단순 방사선 사진과 자기공명영상을 시행하였으며, 연골 결손 병변을 확인하였다.
- 모든 대상군의 환자에서 수술 후 6개월 째 3.0T 자기공명 영상 검사(Intera Achieva; Philips Medical Systems, Best, The Netherlands)를 시행하였다. 평가자의 주관적 견해가 개입될 소지가 있으므로 이를 막기 위해 두 명의 서로 다른 정형외과 전문의와 한 명의 영상의학과 전문의가 각각 2 회씩 자기공명영상 결과를 연골의 재생 상태를 평가하였다.
- 본 임상시험은 대조군 비교, 단일맹검, 무작위배정 임상시험으로 설계되었다. 무릎관절의 국소적 전층 연골결손 환자를 대상으로 본 임상시험 참여에 동의한 피험자들을 실험군 미세골절술+생체막 시행군(실험군)과 미세골절술 단독 시행군(대조군)으로 무작위 배정하여 두 군의 유효성을 평가지표(연골조직 생성 정도 및 IKDC score, VAS)를 통해 비교 검토하였고, 일차 유효성 평가 변수는 생체막 시술 전후의 연골 조직 생성 정도(volume filling of the defect로 측정)가 자기공명영상에서 유의하게 개선되는지를 확인하여 유효성을 평가하고자 하였다. 유효성(시술 전 대비 시술 6개월 후의 연골 조직 생성 정도)은 대조군인 미세골절술만을 시행한 군과 비교하였다.
- 미세골절술 부위의 연골하 골의 표면이 연골의 방향으로 울퉁불퉁한 정도에 따라 불규칙성 유, 무로 분류하였다.
- 미세골절술 부위의 연골하골 내에 낭종이 형성되었는지 여부에 따라 낭종 유, 무로 분류하였다.
- 미세골절술 부위의 연골하골의 과증식 여부를 확인하였다.
- 본 임상시험은 대조군 비교, 단일맹검, 무작위배정 임상시험으로 설계되었다. 무릎관절의 국소적 전층 연골결손 환자를 대상으로 본 임상시험 참여에 동의한 피험자들을 실험군 미세골절술+생체막 시행군(실험군)과 미세골절술 단독 시행군(대조군)으로 무작위 배정하여 두 군의 유효성을 평가지표(연골조직 생성 정도 및 IKDC score, VAS)를 통해 비교 검토하였고, 일차 유효성 평가 변수는 생체막 시술 전후의 연골 조직 생성 정도(volume filling of the defect로 측정)가 자기공명영상에서 유의하게 개선되는지를 확인하여 유효성을 평가하고자 하였다.
- 생체막 실험군과 대조군의 자기공명영상 상 재생 연골의 차이가 임상적 결과와 상관 관계가 있는지를 확인하였다. 자기공명영상의 8가지 재생 연골 평가 항목 중에서 앞서 두 군간의 임상적 결과 차이가 확인된 IKDC와 상관관계를 분석하였다.
- 전신마취, 혹은 척수마취 하에 관절경으로 연골의 손상 부위를 확인한 후 결손부의 위치와 크기를 측정한다. 손상된 무릎관절연골의 경계부위를 건강한 연골조직까지 변연절제 (debridement)하고 병변의 바닥에 연골하골이 노출되도록 큐렛으로 정리한 후 미세골절술을 시행한다. 미세골절술을 시행하고 지혈대를 제거한 후 혈액와 줄기세포를 담고 있는 골수가 수술 부위에 스며드는 것을 확인한다.
- 수술 6개월 후의 Knee MRI를 사용하여 관상면과 시상면에서 재생된 연골의 두께를 측정하여 Good(67~100%), Moderate(34~66%), Poor(0~33%) 3단계로 분류하였다. 미세골절술과 생체막(ArtiFilmTM)을 시술한 실험군의 연골 조직 생성 정도에 대한 상대적 평가를 위해 미세골절술만을 시행한 대조군과의 연골조직 생성 정도에 대한 결과에 대해 빈도 및 비율을 비교하였다.
- 무릎관절의 국소적 전층 연골결손 환자를 대상으로 본 임상시험 참여에 동의한 피험자들을 실험군 미세골절술+생체막 시행군(실험군)과 미세골절술 단독 시행군(대조군)으로 무작위 배정하여 두 군의 유효성을 평가지표(연골조직 생성 정도 및 IKDC score, VAS)를 통해 비교 검토하였고, 일차 유효성 평가 변수는 생체막 시술 전후의 연골 조직 생성 정도(volume filling of the defect로 측정)가 자기공명영상에서 유의하게 개선되는지를 확인하여 유효성을 평가하고자 하였다. 유효성(시술 전 대비 시술 6개월 후의 연골 조직 생성 정도)은 대조군인 미세골절술만을 시행한 군과 비교하였다. 즉, 주임상평가기간인 6개월의 관찰을 통해 안전성을 입증하고, IKDC score, VAS(통증 정도, 만족도), 연골 조직 생성 정도(MRI 측정) 등을 통해 두 군간의 차이를 비교 검토하였다.
- 생체막 실험군과 대조군의 자기공명영상 상 재생 연골의 차이가 임상적 결과와 상관 관계가 있는지를 확인하였다. 자기공명영상의 8가지 재생 연골 평가 항목 중에서 앞서 두 군간의 임상적 결과 차이가 확인된 IKDC와 상관관계를 분석하였다. 8가지 항목 중 재생 연골의 생성 정도와 변연부와의 간격 존재 여부, 2가지 항목이 IKDC점수와 통계적으로 유의한 상관관계가 관찰되었다(p=0.
- 재생 연골부와 인접 건강 연골부 사이의 간격 여부를 확인하고, 간격이 있을 경우 2 mm 기준으로 작은 간격과 큰 간격으로 구분하였다.
- 9%에서 poor로 보고하였다. 재생 연골의 형태학적 분류에서는 미세골절술 후 58.9%에서 depressed, 24.1%에서 flush, 20.0%에서 proud로 평가하였다. Bony overgrowth는 49%에서 관찰된다고 보고하였고, 인접 연골과의 간격은 95.
- 재생된 연골의 신호 정도를 인접한 정상 연골과 비교하여 상대적으로 분류하였다. T2 image 상에서 정상 연골보다 신호가 증가된 경우 hyperintense로, 정상 연골과 유사한 경우를 isointense로, 정상 연골보다 신호가 감소된 경우 hypointense로 분류하였다.
- 저자들은 슬관절 국소적 전층 연골결손을 보이는 환자에서 골수자극술 후 덮개를 사용하여 생성된 혈괴를 덮어 병변을 보호하면 연골재생이 촉진될 것이라는 가정 하에, 돼지의 연골세포를 배양하여 세포가 분비한 세포외기질을 회수하여 만든 생체막을 개발해 미세골절술에 적용하였다.
- 전신마취, 혹은 척수마취 하에 관절경으로 연골의 손상 부위를 확인한 후 결손부의 위치와 크기를 측정한다. 손상된 무릎관절연골의 경계부위를 건강한 연골조직까지 변연절제 (debridement)하고 병변의 바닥에 연골하골이 노출되도록 큐렛으로 정리한 후 미세골절술을 시행한다.
- 정상 연골의 표면과 비교하여 재생 연골의 표면 형태, 편평도, 볼록함의 정도를 고려하여 proud, flush, depressed로 분류하였다.
- 유효성(시술 전 대비 시술 6개월 후의 연골 조직 생성 정도)은 대조군인 미세골절술만을 시행한 군과 비교하였다. 즉, 주임상평가기간인 6개월의 관찰을 통해 안전성을 입증하고, IKDC score, VAS(통증 정도, 만족도), 연골 조직 생성 정도(MRI 측정) 등을 통해 두 군간의 차이를 비교 검토하였다.
- 0T 자기공명 영상 검사(Intera Achieva; Philips Medical Systems, Best, The Netherlands)를 시행하였다. 평가자의 주관적 견해가 개입될 소지가 있으므로 이를 막기 위해 두 명의 서로 다른 정형외과 전문의와 한 명의 영상의학과 전문의가 각각 2 회씩 자기공명영상 결과를 연골의 재생 상태를 평가하였다. T2 시상면, 관상면 영상에서 재생 연골의 생성 정도, 재생 연골의 표면 형태, 재생 연골의 신호 증감, 변연부 연골과의 간격 정도, 연골하 골의 부종, 골 과증식, 골 내 낭종 형성, 연골하 골의 불규칙성 등 8개의 항목을 평가하였다.
대상 데이터
- 2008년 1월에서 2009년 12월까지 두 개의 병원(아주대학교병원, 경희대병원)에서 슬관절의 국소적 전층 연골 결손 병변에 대해 미세골절술을 시행받은 18세 이상, 60세 미만 환자들을 연구 대상으로 하였다. 대상 환자들은 수술 전에 단순 방사선 사진과 자기공명영상을 시행하였으며, 연골 결손 병변을 확인하였다.
- 총 53명 환자의 슬관절 연골 결손 59례가 분석되었다. 36명(42례)이 실험군으로 무작위 배정되어 미세골절술 후 생체막(ArtiFilmTM) 시술을 받았으며 17명(17례)이 대조군으로 미세골절술만을 시행받았다. 남자 28명, 여자 25명이었으며 치료군간 성별분포에는 유의한 차이가 나타나지 않았다(Fisher’ s exact test, p-value=0.
- Artifilm의 무게는 3 ~ 30㎍이며, 크기는 5cm이고, 두께는 50~100μm, 인장 강도가 30~100N이다.
- 5%에서 관찰된다고 보고하였다. 그러나 이 논문에서는 수술 후 6개월에서 18개월째의 각기 다른 수술 후 기간에 촬영된 자기공명영상을 대상으로 하였다. Kai Mithoefer 등19)은 24명의 미세골절술 시행 환자에서 Good 54%, Moderate 29%, Poor 17%로 보고하였으며, 인접 연골과의 간격이 92~96%에서, 연골하골의 과증식이 25~49%에서, 연골하골의 낭종이 33%에서 관찰된다고 보고하였다.
- 생체막 실험군은 총 42례 중 Proud 17례(40.5%), Flush 15례(35.7%), Depressed 10례(23.8%)이었으며, 대조군의 경우 총 17례 중 Proud 3례(17.6%), Flush 6례(35.3%), Depressed 8례(47.1%)였다. 생체막 실험군에서 proud와 flush의 비율이 높았으나, 대조군에서는 depressed의 비율이 가장 높았다.
- 총 53명 환자의 슬관절 연골 결손 59례가 분석되었다. 36명(42례)이 실험군으로 무작위 배정되어 미세골절술 후 생체막(ArtiFilmTM) 시술을 받았으며 17명(17례)이 대조군으로 미세골절술만을 시행받았다.
데이터처리
- 실험 군과 대조군 두 군 간의 차이는 Student t test, Fisher’ s exact test, 상관관계는 Pearson의 상관관계 분석을 이용하여 비교하였다. 모든 통계검정은 유의수준 5% 하에서 실시되며 양측 검정을 실시하였다.
- 수술 6개월 후의 Knee MRI를 사용하여 관상면과 시상면에서 재생된 연골의 두께를 측정하여 Good(67~100%), Moderate(34~66%), Poor(0~33%) 3단계로 분류하였다. 미세골절술과 생체막(ArtiFilmTM)을 시술한 실험군의 연골 조직 생성 정도에 대한 상대적 평가를 위해 미세골절술만을 시행한 대조군과의 연골조직 생성 정도에 대한 결과에 대해 빈도 및 비율을 비교하였다.
- 09가 증가하여 피험자의 주관적 시점에서 기능이 향상된 것을 알 수 있었다. 시술 후의 IKDC score의 변화는 통계적으로 유의하였다(paired t-test, p-value=0.001). 미세골절술 단독 시행군에서도 기능 점수의 향상이 평균 16.
- 실험 군과 대조군 두 군 간의 차이는 Student t test, Fisher’ s exact test, 상관관계는 Pearson의 상관관계 분석을 이용하여 비교하였다.
- 피험자에 대하여 검정한 결과, 치료군 분포의 차이가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(Fisher’ s exact test, p-value=0.048).
성능/효과
- 자기공명영상의 8가지 재생 연골 평가 항목 중에서 앞서 두 군간의 임상적 결과 차이가 확인된 IKDC와 상관관계를 분석하였다. 8가지 항목 중 재생 연골의 생성 정도와 변연부와의 간격 존재 여부, 2가지 항목이 IKDC점수와 통계적으로 유의한 상관관계가 관찰되었다(p=0.032, p=0.025).
- 849)보다 표준 편차가 작았다. Good, Moderate 또는 Poor로 분류된 피험자에 대하여 검정한 결과, 치료군 분포의 차이가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(p-value=0.001).
- IKDC score의 수술 전과 수술 후의 변화는 생체막 실험군에서 평균 9.95±13.09가 증가하여 피험자의 주관적 시점에서 기능이 향상된 것을 알 수 있었다.
- 마지막으로 본 연구는 연골 결손 단독 환자뿐 아니라 십자 인대 혹은 반월상 연골 등 동반 병변이 있는 환자도 다수 포함됨으로써 연골 재생 치료의 단독 효과를 판단하는 데에 일정 부분 한계점을 가지고 있겠다. 그러나 생체막 군에서 동반 병변 수술이 더 많았음에도 단독 병변 환자보다 재생 연골의 더 좋은 결과가 확인됨으로써 동반 병변이 있어도 생체막을 효과적으로 사용할 수 있음을 추론할 수 있었다.
- 임상 결과 평가 변수(IKDC score, VAS-통증 정도, VAS-만족도) 중 수술 후 최종 IKDC score가 생체막 실험 군에서 미세골절술 단독시행군보다 통계적으로 유의하게 높았다. 그러나 수술 전후의 IKDC score 변화는 미세골절술 단독 시행군에서 기능 점수 향상 폭이 더 컸다. 생체막 실험군은 최소절개술을 시행하므로 관절경으로 시행되는 대조군보다 수술적 침습이 더 클 것이다.
- 4%)에서 2 mm 이상의 간격이 관찰되었다. 대조군에서 17례 중 11례(64.7%)에서 간격이 관찰되었으며 생체막 실험군(16.7%)에 비해 간격 형성 비율이 높았다. 생체막 실험군(SD=0.
- 8%)에서 2 mm 이상의 간격이 관찰되었다. 대조군에선 총 17례 중 6례(35.3%)에서 간격이 관찰되지 않았으며, 6례(35.3%)에서 2 mm 이하의 간격이 관찰되었고, 5례(29.4%)에서 2 mm 이상의 간격이 관찰되었다. 대조군에서 17례 중 11례(64.
- 1%)에서 연골하골의 부종이 관찰되지 않았다. 대조군은 경도, 중등도, 중도의 연골하골 부종은 총 17례 중 각각 5례(29.4%), 1례(5.9%), 2례(11.8%)로 관찰되었으며, 9례(52.9%)에서 부종이 관찰되지 않았다. 두 군 간의 재생 연골 신호 분포 정도에 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다(p-value=0.
- 9%)으로 Good의 비율이 가장 높게 나타났으며, 이는 70% 이상의 피험자에서 수술 후 6개월 후 치료 전 대비 연골조직의 생성이 2/3이상 회복되었음을 의미한다. 대조군의 경우 총 17례명 중 Good 4례(23.5%), Moderate 4례(23.5%), Poor 9명(52.9%)으로 실험군에 비해 연골조직 생성에 대한 Good의 비율이 낮았으며 많은 수가 Moderate와 Poor로 분류되었다. 생체막 실험군 (SD=0.
- 750). 대퇴골 부위의 병변(36례)과 활차부-슬개 골부 병변(22례) 사이에서 임상적 결과, 자기공명영상 상 재생 연골 생성 정도와는 각각 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.537, p=0.217). 연령군과 임상적 결과, 자기 공명영상과의 결과는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.
- 9%)에서 부종이 관찰되지 않았다. 두 군 간의 재생 연골 신호 분포 정도에 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다(p-value=0.562).
- 생체막으로 사용되는 아티필름은 생화학적 구성이 관절연골과 매우 유사하여 골수로부터 유출된 줄기세포는 적절한 연골 환경에 위치하게 되므로 연골세포로의 분화에 좋은 영향을 받을 것으로 사료된다. 또한 생체막은 활액과의 접촉을 차단하여 골수로부터의 혈병의 조기 섬유화를 유도할 수 있었다.10) 이는 혈괴 내 줄기세포의 조기 정착 및 증식을 조기 유도하고 분화를 촉진할 것으로 짐작된다.
- 만족의 정도(VAS)에서 미세골절술 단독시행군이 술 전 7.10에서 6개월 추시 시 3.70으로, 생체막 실험군이 술 전 6.45에서 6개월 추시 시 3.67로 통증의 정도가 완화되었으며, 두 군 모두 통증 완화에서 좋은 결과를 보여주었으나 통계학적인 차이는 없었다.
- 미세골절술에 생체막 덮개의 사용 후 단기 추시 결과에서 통증을 감소시킬 수 있었으며 연골의 재생이 뛰어나고 인접 연골과의 결합도 나아지는 등 우수한 결과를 보였다. 생체막 사용에 의한 부작용 없어, 아티필름(ArtiFilmTM)은 국소적 전층 연골 결손 환자의 연골재생에 비교적 안전하고 유효한 의료재료로 판단되며 앞으로의 장기 추시 관찰을 통하여 지속적인 연골조직 생성 정도의 유지에 대한 확인이 필요할 것으로 사료된다.
- 손상된 무릎관절연골의 경계부위를 건강한 연골조직까지 변연절제 (debridement)하고 병변의 바닥에 연골하골이 노출되도록 큐렛으로 정리한 후 미세골절술을 시행한다. 미세골절술을 시행하고 지혈대를 제거한 후 혈액와 줄기세포를 담고 있는 골수가 수술 부위에 스며드는 것을 확인한다.12)
- 본 연구에서 병변의 크기와 증상 점수를 이용한 임상적 결과는 통계적 유의한 상관관계가 관찰되었으나(p=0.039), 재생 연골의 생성 정도와는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.750). 대퇴골 부위의 병변(36례)과 활차부-슬개 골부 병변(22례) 사이에서 임상적 결과, 자기공명영상 상 재생 연골 생성 정도와는 각각 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.
- 본 연구에서는 수술 6개월 후 자기공명영상에서 연골조직 생성 정도에 대한 분석 결과, 실험군인 미세골절술 후 생체막(ArtiFilmTM) 시술을 받은 피험자에서는 Good의 비율이 78.6%, 대조군에서는 23.5%를 나타내고 통계적으로 유의하게 차이가 관찰되었고, 생체막 실험군에서 연골의 생성 정도의 표준 편차가 작았다. 생체막 실험군의 Good에 해당하는 비율이 70% 이상으로, 이는 본 임상의 대조군 뿐만 아니라 기존의 미세골절술 임상결과와 비교해 볼 때 상대적으로 더 높은 연골 재생율을 보였는데, 이는 과거 논문들의 결과가 최소 12개월에서 60개월의 추시 관찰 결과이기 때문에 미세골절술 후 시간에 따른 재생 연골 악화 효과가 영향을 미쳤을 것으로 추측된다.
- 1%)였다. 생체막 실험군에서 proud와 flush의 비율이 높았으나, 대조군에서는 depressed의 비율이 가장 높았다. 피험자에 대하여 검정한 결과, 치료군 분포의 차이가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(Fisher’ s exact test, p-value=0.
- 9%)이었다. 생체막 실험군에서 인접 정상 연골과 신호 정도가 비슷한 isointen의 비율이 대조군보다 조금 높았으며, 미세골절술 단독치료군에서는 hypointense의 비율이 높았다. 그러나 두 치료군 사이의 재생 연골 신호 정도 분포에는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p-value=0.
- 생체막 실험군에서는 연골하 골의 불규칙한 표면이 총 42례 중 11례(26.2%)에서 관찰되었으나, 대조군에서는 17례중 11례(64.7%)에서 연골하골 표면의 불규칙성이 관찰되어 두 군 간의 차이가 확연하였고, 통계적으로도 유의하였다(p-value=0.005).
- 생체막 실험군에서는 총 42례 중 3례(7.1%)에서 연골하골 내 낭종이 형성되었으며, 대조군에서 연골하골 내 낭종이 형성된 사례는 총 17례 중 2례(11.8)로 생체막 실험군보다는 다소 높았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p-value=0.572).
- 생체막 실험군에서는 총 42례 중 5례(11.9%)에서 연골하 골의 과증식 양상이 관찰되었으며, 대조군에서는 총 17례 중 3례(17.6%)에서 관찰되었다. 통계적으로 유의성은 보이지 않았다(p-value=0.
- 생체막 실험군은 총 42례 중 10례(23.8%)에서 경도의 연골하골 부종이 관찰되었으며, 중등도, 중도의 연골하골 부종은 각각 10례(23.8%), 8례(19.0%)였고, 24례(57.1%)에서 연골하골의 부종이 관찰되지 않았다. 대조군은 경도, 중등도, 중도의 연골하골 부종은 총 17례 중 각각 5례(29.
- 생체막 실험군은 총 42례 중 35례(83.3%)에서 인접 정상 연골과 간격이 없었으며, 5례(11.9%)에서 2 mm 이하의 작은 간격이 관찰되었고, 2례(4.8%)에서 2 mm 이상의 간격이 관찰되었다. 대조군에선 총 17례 중 6례(35.
- 생체막 실험군은 총 42례 중 Good 33례(78.6%), Moderate 4례(9.5%), Poor 5례(11.9%)으로 Good의 비율이 가장 높게 나타났으며, 이는 70% 이상의 피험자에서 수술 후 6개월 후 치료 전 대비 연골조직의 생성이 2/3이상 회복되었음을 의미한다. 대조군의 경우 총 17례명 중 Good 4례(23.
- 생체막 실험군은 총 42례 중 hyperintense 16례(38.1%), isointense 12례(28.6%), hypointense 14례(33.3%)이었으며, 대조군은 총 17례 중 hyperintense 5례(29.4%), isointense 3례(17.6%), hypointense 9례(52.9%)이었다. 생체막 실험군에서 인접 정상 연골과 신호 정도가 비슷한 isointen의 비율이 대조군보다 조금 높았으며, 미세골절술 단독치료군에서는 hypointense의 비율이 높았다.
- 5%를 나타내고 통계적으로 유의하게 차이가 관찰되었고, 생체막 실험군에서 연골의 생성 정도의 표준 편차가 작았다. 생체막 실험군의 Good에 해당하는 비율이 70% 이상으로, 이는 본 임상의 대조군 뿐만 아니라 기존의 미세골절술 임상결과와 비교해 볼 때 상대적으로 더 높은 연골 재생율을 보였는데, 이는 과거 논문들의 결과가 최소 12개월에서 60개월의 추시 관찰 결과이기 때문에 미세골절술 후 시간에 따른 재생 연골 악화 효과가 영향을 미쳤을 것으로 추측된다.
- 슬개-활차부의 경우 수술 후 4주 간 40도 이상의 굴곡을 제한하였으며 체중 부하는 1주 후부터 허용하였다. 술 후 3개월부터 완전체중 부하 상태로 일상생활을, 6개월부터 스포츠운동을 허용하였다.
- 217). 연령군과 임상적 결과, 자기 공명영상과의 결과는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.204, p=0.530).
- 인접 정상 연골과의 간격 발생도 미세골절술 단독시행군보다 생체막 실험군에서 통계적으로 유의하게 적게 나타났다. 정상 연골과의 간격의 장기 예후는 정확히 알려져 있지 않지만, 이식 연골에 대한 주변 연골의 결합(integration)의 부재로 인한 결손부에는 부하가 집중되어 결과적으로 이식연골과 주변 연골의 퇴행성 변화가 촉진된다는 보고가 있어 재생 연골의 장기 생존률에 영향을 미칠 것으로 예상된다.
- 임상 결과 평가 변수(IKDC score, VAS-통증 정도, VAS-만족도) 중 수술 후 최종 IKDC score가 생체막 실험 군에서 미세골절술 단독시행군보다 통계적으로 유의하게 높았다. 그러나 수술 전후의 IKDC score 변화는 미세골절술 단독 시행군에서 기능 점수 향상 폭이 더 컸다.
- 자기공명영상의 T2 영상에서 연골하 골의 부종 여부를 확인하고, 부종이 있을 경우 가장 큰 면적이 1 cm2보다 작을 경우 mild로, 1 cm2와 3 cm2 사이일 경우 moderate로, 3 cm2 이상일 경우 severe로 분류하였다.
- 그러나 미세골절술로 인하여 유도되는 중간엽줄기세포의 양에 대해 보고된 바는 없으며, 얼마나 많은 중간엽줄기세포가 연골세포로 분화되어 연골 재생에 관여하는 지 알려진 바가 없다. 저자들은 미세골절술시 hole의 수와 크기에 따라 결손 부위로 유출되는 줄기세포의 수가 달라지지만, 19.6 mm3의 연골결손 부위에서 146~173개의 중간엽줄기세포가 유출되는 것을 확인하였다.17) Shapiro 등은 방사선동위원소를 이용한 방사선사진촬영에서 연골결손 병변부의 인접 연골의 연골 세포들은 결손부위 재생에 관여하지 않으며, 골수로부터 유도된 줄기세포의 증식과 분화가 전적으로 연골 재생을 주도한다고 보고하였다.
- 총 45명의 피험자 중 연골 재생술 외 기타 수술을 병행한 피험자는 30례(56.6%)로 나타났으며 치료군간 유의한 차이는 나타나지 않았다(Fisher’ s exact test, p-value=0.310).
- 최종 IKDC score는 생체막 실험군에서 56.3±14.7, 미세골절술 단독시행군에서 47.7±14.8로 생체막 실험군에서 IKDC score가 통계적으로 유의하게 높았다(p=0.047).
- 통계적으로 유의하진 않았지만 연골하골의 과성장이 생체막 실험군(11.9%)에서보다 미세골절술 단독시행군(17.6%)에서 더 높게 나타났다. 연골하골의 과성장은 줄기세포를 이식한 연골재생에서 흔히 볼 수 있는 현상으로, 미세골절술 후에도 특징적으로 나타나는 것으로 알려져 있으며, Brown 등15)은 미세골절술 환자의 약 50%에서 발견된다고 보고한 적이 있다.
- 통증의 정도(VAS)에서 미세골절술 단독시행군이 술 전 6.30에서 6개월 추시 시 3.20으로, 생체막 실험군이 술 전 5.91에서 6개월 추시 시 3.27로 통증의 정도가 완화되었으며, 두 군 모두 통증 완화에서 좋은 결과를 보여주었으나 통계학적인 차이는 없었다.
- 827)보다 표준 편차가 작았다. 피험자에 대하여 검정한 결과, 두 치료군 사이에 간격 형성 분포의 차이가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(p-value=0.001).
후속연구
- 둘째, 본 연구는 18세에서 60세 사이의 환자를 대상으로 하였으나 총 53명 중 50세 이상이 23명으로, 40~50대까지를 적응증의 경계로 보는 몇 가지 연구를 고려하였을 때 미세골절술의 이상적인 적응 연령보다 대상 환자의 연령이 많았다는 점이다. 그러나 그럼에도 불구하고 기존의 다른 논문들보다 좋은 결과를 보고 함으로써 생체막을 사용하여 미세골절술의 적응 연령의 확대를 기대해볼 수 있을 것이다. 셋째, 본 연구는 수술 후 6개월째의 자기공명영상 검사를 바탕으로 연골의 재생 상태를 평가한 것으로 단기 추시 결과만을 판단할 수 있어 수술 후 5년 이상 이후의 장기 추시 결과에 대한 추가 연구가 필요하겠다.
- 마지막으로 본 연구는 연골 결손 단독 환자뿐 아니라 십자 인대 혹은 반월상 연골 등 동반 병변이 있는 환자도 다수 포함됨으로써 연골 재생 치료의 단독 효과를 판단하는 데에 일정 부분 한계점을 가지고 있겠다. 그러나 생체막 군에서 동반 병변 수술이 더 많았음에도 단독 병변 환자보다 재생 연골의 더 좋은 결과가 확인됨으로써 동반 병변이 있어도 생체막을 효과적으로 사용할 수 있음을 추론할 수 있었다.
- 미세골절술에 생체막 덮개의 사용 후 단기 추시 결과에서 통증을 감소시킬 수 있었으며 연골의 재생이 뛰어나고 인접 연골과의 결합도 나아지는 등 우수한 결과를 보였다. 생체막 사용에 의한 부작용 없어, 아티필름(ArtiFilmTM)은 국소적 전층 연골 결손 환자의 연골재생에 비교적 안전하고 유효한 의료재료로 판단되며 앞으로의 장기 추시 관찰을 통하여 지속적인 연골조직 생성 정도의 유지에 대한 확인이 필요할 것으로 사료된다.
- 10) 이는 혈괴 내 줄기세포의 조기 정착 및 증식을 조기 유도하고 분화를 촉진할 것으로 짐작된다. 생체막은 골수 자극을 통한 중배엽 줄기 세포의 연골화 재생을 극대화시킬 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 예상되며, 장기적으로 관절 보존술의 장기생존율을 높이고 추후 관절염의 발생 빈도를 저하시킬 수 있을 것으로 기대된다.
- 그러나 그럼에도 불구하고 기존의 다른 논문들보다 좋은 결과를 보고 함으로써 생체막을 사용하여 미세골절술의 적응 연령의 확대를 기대해볼 수 있을 것이다. 셋째, 본 연구는 수술 후 6개월째의 자기공명영상 검사를 바탕으로 연골의 재생 상태를 평가한 것으로 단기 추시 결과만을 판단할 수 있어 수술 후 5년 이상 이후의 장기 추시 결과에 대한 추가 연구가 필요하겠다.
- 자가연골세포이식술에서 골막을 이용한 봉합이 연골세포의 유출을 막고 보다 균질한 연골을 형성하게 하는데 도움을 주는 것과 유사한 원리로 생체막이 골수자극술 부위를 외막을 덮어주는 효과로 골수에서 유출된 줄기세포의 유출과 세척을 막고 관절액으로부터 차단함으로써 재생 생성율을 높일 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구는 몇 가지 제한점을 가지고 있다. 첫째, 본 연구는 두 개의 병원에서 진행된 다기관 연구로서 수술의 적응증, 자기공명영상 촬영 방법, 수술 술기, 재활 지침 등을 일원화하였지만, 모든 조건을 통제할 수 없었다. 시술 병변 위치, IKDC 측정 점수에서 두 병원 간의 차이가 있었다.
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