회전근 개 관절병의 특징적인 소견은 관절염이 생긴 상완골 두가 상방으로 전위되는 것이다. 이로 인해 삼각근의 응력 중심거리가 짧아져 팔을 들지 못하는 가성마비가 초래된다. 이를 해결하기 위해 반치환술이 시도되었으나[14] 기대에 미치지 못하였다. 또한, 상완골 두의 상방전위를 교정하기 위해 고관절과 유사한 구와관절 형태나 상완골과 관절와를 연결한 구속형 치환물이 개발되기도 하였으나 삽입물의 안정성에 문제가 있어 지속적으로 사용되지 못하였다[15-17], 현재 사용되고 있는 형태의 역행성 인공관절 치환술은 1985년 프랑스의 Paul Grammont에 의해 개발되어 유럽에서 먼저 사용되었으며[18], 미국에서는 2004년 식품의약국 승인 이후 사용하게 되었다. 이후 보다 다양한 형태와 원리의 삽입물이 개발되어 사용되고 있고, 적응증도 확대되고 있다. 최근의 보고에 따르면 2011년 미국에서 66,485례의 견관절 치환술이 시행되었고, 이중 역행성 관절치환술은 21,692례가 시행되는 등 점차 빈도가 증가하고 있다[19].

‘역행성’이란 용어에서 알 수 있듯이 역행성 인공관절 치환술의 가장 큰 특징은 정상적인 견관절과는 반대로 상완골두가 오목하게, 관절와가 볼록하게 기구를 디자인했다는 점이다. 이는 광범위 회전근 개 파열이 있더라도, 오목한 상완골 삽입물이 볼록한 관절와 삽입물에 끼여 안정된 지주를 만들어 상완골이 상방으로 전위가 되지 않으면서 팔을 올릴 수 있도록 한 것이다. 또한, 관절의 회전 중심을 정상관절보다 내측, 하방으로 이동시켜, 삼각근 수축 시 상완골에 전달되는 힘이 증가되어 보다 팔을 효과적으로들 수 있도록 하였다. 관절의 회전 중심이 관절와 골-치환물 접촉면에 위치하면서 관절운동의 전 범위에서 관절와 골-치환물 접촉면에 가해지는 전단력이 구심력으로 전환되어 관절와측 치환물을 압박하여 고정력을 향상시키고 이전의 구와관절 형태의 인공관절의 실패 요인이었던 관절와 치환물의 조기 이완도 방지할 수 있게 되었다. 추가적으로 상완골의 경간각을 정상인 악 130도보다 큰 155도로 만들어 상완골 치환물을 보다 하방에 위치하게 하여 삼각근의 길이를 늘려 긴장도를 유지할 수 있도록 하였다. 하지만 역행성 인공관절 치환술에는 장점뿐 아니라 다음과 같은 다양한 단점들이 보고되고 있다. 첫째, 역행성 치환술은 해부학적 전치환술에 비해 삽입물의 충돌이 쉽게 발생해 관절 운동범위가 작다. 둘째, 남아 있는 회전근 개 근육들의 장력이 감소하여 그 기능이 저하된다. 셋째, 상완골 치환물이 하방으로 위치하여 견갑골과 충돌하여 관절와 절흔이 많이 발생하는 점 등이다. 최근 이러한 제한점들을 개선시키고자, 관절와 및 혹은 상완골 측 삽입물을 전통적인 형태보다 외측으로 위치시키는 시스템이 도입되고 있다. 관절와 외측 삽입 시스템은 이론적으로, 치환물 간의 충돌 없이 관절운동을 가능하게 하고, 관절와 절흔의 발생을 감소시키며, 파열되지 않고 남아있는 회전근 개 근육(견갑하근과 소원형근)의 길이와 장력 관계를 향상시킬 수 있고, 삼각근의 감쌈 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있을 수 있다. 반면, 관절와 치환물 내에 회전 중심이 위치하게 되어, 관절와 치환물과 관절와 경계면에 가해지는 힘이 커질 수밖에 없으므로, 관절와 치환물의 이완과 궁극적으로 실패가 발생할 위험성이 높다. 여러 연구결과를 통해서, 관절와 외측 삽입 시스템을 통해 외회전이 보다 향상되었고, 관절와 기저판의 조기 이완은 보다 견고한 고정을 통해 어느 정도 개선할 수 있다고 보고되었다. 관절와가 아닌 상완골 삽입물에서 외측 거리를 증가시킨 상완골 외측화 개념도 제시되고 있다. 관절와에서 치환물을 외측에 위치시킨 시스템과 달리, 회전 중심은 관절와 치환물과 관절와 사이의 접촉면에 위치하여 해부학적 위치보다 내측으로 위치한 상태를 유지한 채, 상완골을 외측으로 이동시킴으로써, 삼각근의 이용 효율을 향상시키고자 하는 방법이다. 이론적으로 삼각근에 의한 견관절을 외전 기능을 향상시키고, 외전 동안 관절에 가해지는 힘이 감소되는 효과가 있을 수 있다. 또한, 회전 중심이 내측에 위치한 시스템의 생역학적 단점인 회전근 개 근육의 역할이 줄어들어 견관절의 회전을 감소시키는 제한점에 대한 대안이 될 수 있다고 알려져 있다(Figure 3).

역행성 견관절 전치환술은 회전근 개 관절증을 치료하기 위해 고안되었다. 하지만, 골유합을 기대하기 어려운 근위 상완골 골절, 관절염이 병발하지 않은 봉합 불가능한 회전근 개 파열, 근위 상완골 불유합 혹은 부정유합, 실패한 견관절 치환술, 종양의 치환술 등 최근 보다 다양한 상황에서 사용되고 있으며[20-22], 보다 젊은 연령에서도 적용되고 있다[23]. 역행성 견관절 전치환술은 삼각근의 수축으로 팔을 들어야 하므로 액와신경이 손상되어 있거나, 삼각근이 기능을 하지 못하는 경우에는 시행해서는 안된다. 또한, 관절와 치환물을 안정되게 삽입하지 못할 정도로 관절와의 골손실이 심한 경우에도 시행을 하면 안된다. 감염이나 신경성증 관절병도 적응증이 되지 못한다.

역행성 견관절 전치환술의 기본적인 적응증인 회전근 개 관절증의 임상결과는 비교적 양호한 편으로 통증의 감소와 관절운동의 회복을 모두 기대할 수 있으며 일반적으로 보고되는 constant 점수가 55점에서 65점 정도로 해당 노년 인구층의 성별 및 연령별 기채치의 80%에서 95% 수준이다. Favard 등[24]에 의하면 527례의 역행성 전치환술을 10년간 추시한 결과 89%의 생존율을 보여 비교적 양호한 생존율을 보였다. 관절염이 없는 봉합 불가능한 회전근 개 파열의 경우에도 우수한 임상결과를 보이고 있으며, Wall 등[25]은 관절염이 병발한 회전근 개 관절증에서 시행한 결과와 차이가 없다고 보고하였다. 하지만, Boileau 등[26]에 의하면, 이전에 회전근 개 봉합술을 시행한 뒤 재파열이 발생하여 역행성 전치환술을 시행한 경우에는 일차로 치환술을 시행한 경우보다 임상결과가 좋지 않다고 하였다. 류마티스관절염에서도 회전근 개 관절병증 환자와 유사하게 우수한 결과를 보이고 있으나[27], 일부의 연구에서는 관절와 치환물 주위에서 방사선적 골음영 감소가 높게 나타나 조기 실패를 염려하였다[28,29].

내고정술이 불가능한 고령의 환자에서의 근위 상완골 골절의 전통적인 치료법은 인공관절 반치환술이다. 하지만 반치환술의 경우 임상결과가 삽입물의 삽입위치, 대결절 및 소결절의 불유합 등으로 기대했던 결과를 얻지 못하는 경우가 많았다. 최근 근위 상완골 골절에서도 반치환술에 비하여 수술 후 장기간의 고정과 복잡한 재활이 필요 없는 등의 장점이 있어 역행성 인공관절 치환술이 시도되었고, 양호한 결과가 보고되고 있다(Figure 4). 반치환술과 비교한 여러 연구들이 보고되고 있으며, Shukla 등[30]의 체계적 문헌고찰에 따르면 역행성 인공관절 치환술 군에서 전방거상, 외전, 결절의 치유, Constant score, American Shoulder and Elbow Surgeons score, Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand score에서 더 좋은 결과를 보였고, 외회전에서만 열등한 결과를 보였다고 하였다. Gallinet 등[31]의 체계적 문헌고찰에서도 마찬가지로 역행성 인공관절 치환술군에서 더 좋은 Constant score를 보였고, 전방거상, 외전에서 우월하였으나, 내회전, 외회전에서는 열등한 결과를 보였다. 역행성 인공관절 치환술군에서 결절의 유합 시 회전운동의 향상을 보였으나, 결절의 유합이 없더라도, 인공관절 반치환술군과는 다르게 Constant score에서 만족스러운 결과를 보였다. 전반적인 합병증 비율은 역행성 인공관절 치환술군에서 더 높았으나, 재수술률은 같았고, 재치환술 비율은 인공관절 반치환술의 경우가 더 높았다.

역행성 인공관절 치환술의 단기, 중기 결과는 만족스러웠지만 수술 중이나 수술 후의 합병증과 재치환율은 높은 것으로 보고되고 있다. 가장 흔하게 보고되는 합병증으로는 불안정성과 감염이 있고, 그 외에도 견봉 골절, 혈종, 관절와 기저대의 고정 실패, 신경손상, 관절와 절흔 등이 있다. 합병증의 발생은 치환술의 원인이 되는 질환과 관계가 있고, 특정한 디자인의 삽입물이 특정한 합병증과 관련이 있을 수 있으며, 술자의 경험도 관련이 된다. 기존의 수술 여부, 골과 연부 조직의 질이 좋지 않은 경우, 그리고 전신 상태가 불량한 경우 합병증의 발생률이 증가한다. 최근의 메타분석에 의하면 역행성 견관절 치환술의 합병증과 재치환술의 비율은 각각 24%와 10%이었고, 회전근 개 관절병증에서 시행한 일차적 역행성 전치환술 이후 합병증 발생률 및 재치환술의 비율은 각각 13.4%와 6.3%이었다[32].

가장 흔한 합병증은 견갑골의 관절와 절흔이다. 관절와 절흔은 역행성 견관절 치한술의 고유한 현상으로 상완골 삽입물의 내측이 견관절이 내전되면서 관절와에 충돌하여 골결손을 유발하는 것으로 50%에서 많게는 96%까지 보고되고 있다[29,33] (Figure 5). 이 현상은 수술 후 6개월까지 대부분 발생하고 악화되지만 이후에는 안정화되는 것으로 알려져 있어 일부에서는 합병증이 아닌 기구의 디자인상 어쩔 수 없는 현상으로 이해해야 한다는 의견이 있다. 이를 방지하기 위해 기저대를 하방 경사지도록 삽입하고, 관절와 치환물을 하방으로 처지게 삽입하고, 상완골 경간각을 전통적인 155도보다 작은 각도로 만들어진 치환물을 사용하거나, 회전의 중심을 전통적인 방식보다 외측으로 위치시킨 치환물을 사용하는 방법이 소개되고 있다.

불안정성은 수술 후 가장 중요한 합병증으로 2%에서 31%까지 보고되고 있으며[34], 탈구 환자의 대부분이 첫 3개월 내에 발생한다. 불안정성은 다양한 요인에 의해 발생할 수 있다. 환자의 요인으로는 체질량지수가 30을 초과하는 비만인 경우, 이전의 수술로 인해 견갑하건의 상태가 좋지 않은 경우가 있고, 수술과 관련된 요인으로는 삼각근과 연부조직의 긴장도가 적절하게 조절되지 않은 경우, 치환물이 부적절하게 삽입되어 기계적 충돌을 유발하는 경우가 있다. 특히 견갑하건은 불안정성을 방지하는 중요한 요소로 수술 시 보호하거나 복원에 신경을 써야 한다. 프랑스의 다기관 연구에서 삼각-흉근 접근법은 6%에서, 견갑하건 절개 없이 회전근 개가 파열된 곳으로 관절와에 도달하는 상방 접근법을 사용한 경우에는 4.8%의 재발을 보였다. 불안정성은 치환물의 디자인과도 연관이 있으며 경간각이 155도인 경우 135도보다 불안정하고, 관절각도를 늘리기 위해 표준보다 얕은 깊이의 폴리에틸렌 삽입물을 쓰는 경우 불안정성이 증가할 수 있다(Figure 6).

역행성 견관절 치환술 후의 감염은 평균적으로 3.8% 정도 보고되고 있으며 일차 수술이 2.9%인 것에 비해 재치환술의 경우 5.8%로 증가한다[34]. 해부학적 견관절 치환술에 비해 감염의 발생율은 높은 것으로 알려져 있으며, 6배까지 위험성이 증가한다는 보고도 있다[35]. 주의할 점은 견관절 주위 감염에서 주된 원인균 중의 하나인 Cutibacterium acnes는 낮은 독성의 미생물로 통상적인 균 배양시간보다 긴 시간이 소요되므로 검사 시 3주간의 배양을 유지하도록 요청하여야 한다.