Factors Affecting Stability after Medial Opening Wedge High Tibial Osteotomy using Locking Plate

Abstract

Purpose: Several factors may affect the stability after medial opening wedge high tibial osteotomy (MOW HTO) using a locking plate. We investigated the effect of screw-length, lateral hinge fracture and gap filling on the stability after MOW HTO using a locking plate. Materials and methods: We randomly allocated 40 tibiae from fresh-frozen cadavers into five groups. Group A was fixated bicortically, while group B and C were fixated unicortically: 90% and 55% of drilled tunnel length, respectively. Group D was fixated using 90% length-screws with the lateral hinge fractured. Group E was fixated using 90% length-screws with gap filling using a bone substitute. Operated tibiae were tested under the axial compressive load using a material testing machine. The medial gap changes under the serial axial load of 100 to 600N and ultimate failure load was measured. Results: Group D showed the biggest medial gap change and lowest failure load, while group E presented the smallest gap change and highest failure load. The medial gap change tended to increase with shorter screw length, but the difference was not significant between groups A, B, and C. Group C and D showed greater medial gap change and lower failure load compared to group E, while not differing from group A and B. Conclusion: Unicortical fixation in proximal screw holes of a locking plate was not inferior to the bicortical fixation regarding axial stability in MOW HTO, although proximal screws that are too short should be avoided. Lateral hinge fracture decrease, while gap filling with bone substitute increase the axial stability. These findings should be considered during MOW HTO to achieve satisfactory stability.

목적: 잠김금속판을 이용한 내측 개방성 근위경골절골술 시 여러 요인들이 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 금속나사의 길이, 외측 경첩 골절 유무 및 골 결손부 충전 여부가 술 후 안정성에 영향을 미치는지에 대하여 연구하였다. 대상 및 방법: 저자는 신선동결 사체에서 채취한 40개의 경골을 5개의 실험군으로 무작위배정 하여 잠김금속판을 이용한 내측개방성 근위경골절골술을 시행하였다. A군은 양피질고정을 시행하였고, B군과 C군은 각각 천공 터널길이의 90% 및 50%의 길이에 해당하는 나사를 이용하여 단피질 고정을 하였다. D군은 외측 경첩 골절을 발생시킨 후 90%길이의 나사로 단피질고정을 시행하였다. E군은 90% 길이의 나사로 단피질 고정을 하고 절골 부위 골결손부위를 골대체재로 충전하였다. 수술한 경골 검체에는 재료 검사 장치를 이용한 축성 압박 부하 검사가 시행되었다. 100 내지 600N에 이르는 일련의 축성 압박력에 따른 내측 절골부위 간격의 변화와 최대 파괴 부하를 측정하였다. 결과: D군이 가장 큰 내측 절골부위 간격 변화와 가장 작은 최대 파괴부하를 보인 반면, E군이 가장 작은 내측 간격 변화 및 가장 큰 최대 파괴 부하를 기록하였다. 내측 절골부위 간격은 고정나사의 길이가 짧을수록 증가하는 양상을 보였으나, A/B/C군간의 차이는 통계적으로 유의하지는 않았다. C군과 D군은 E군과 비교하였을 때 통계적으로 유의하게 큰 내측 절골부위 간격과 낮은 최대 파괴 부하를 기록하였으나, A및 B군과의 차이는 유의하지는 않았다. 결론: 내측 개방성 근위경골절골술 시행 시 절골부위 근위부 나사의 길이에 있어 단피질고정이 양피질고정에 비해 열등하지는 않다. 그러나 과도하게 짧은 나사의 사용은 안정성을 저해한다. 외측 경첩 골절은 안정성을 저해하는 반면, 골대체재를 이용한 골결손부위 충전은 축성 안정성을 증가시킨다. 근위경골절골술 시 적절한 안정성을 얻기 위하여 이러한 소견들을 고려해야 한다.