Volume 18, Number 1, JUNE 2006
퇴행성 슬관절염에서 전방 슬관절 동통
울산대학교 의과대학 서울아산병원 정형외과학교실, 강릉아산병원 정형외과*, 순천향대학교 의과대학 부천병원 정형외과학교실
조우신∙이기원∙김민영∙이수원
= 국문 초록 =
목 적: 퇴행성 슬관절염에서 슬관절의 전방 동통이 슬개대퇴 관절의 어떤 변화와 관련이 있는지 알아보고 자 하였다.
대상 및 방법: 003년 8월부터 2004년 7월까지 슬관절 전치환술을 시행한 환자 중 전방 슬관절 동통을 호 소한 연구군 100명(1군)과 동통을 호소하지 않은 대조군 100명(2군)을 대상으로 전향적인 방법을 통해 조사 하였다. 슬개대퇴 관절의 퇴행성 변화를 방사선 사진 상 경도, 중등도, 고도로 구분하였고 congruence angle과 슬개골의 높이를 측정하였다. 육안적 소견은 수술 중 Outerbridge 분류를 기준으로 슬개 관절 연 골의 퇴행성 변화를 분류하여 연관성을 통계학적으로 분석하였다.
결 과: Congruence angle은 1군에서 평균 11.2±1.6�, 2군에서 평균 2.8±1.3�로 나타났으며 1군에서 통계학적으로 유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 슬개골의 높이는 두 군간에 차이가 없었다(p=0.62).방사선 검사에서 슬개대퇴 관절의 퇴행성 병변은 1군에서 경도, 중등도 및 고도가 각각 16, 47, 37명으로 나타났으 며 2군에서는 경도, 중등도가 각각 53, 47명으로 나타나 퇴행성 병변과 전방 슬관절 동통의 연관성이 있었 다(p<0.05).
관절 연골의 육안적 소견은 1군에서는 3,4등급이 71명으로 많았으며, 2군에서는 1,2등급이 91명으로 많 아 육안적 소견과 전방 슬관절 동통도 통계학적으로 연관성이 나타났다(p<0.05).
결 론: Congruence angle과 슬개대퇴 관절염의 정도는 슬관절의 전방 동통과 관련이 있을 것으로 사료 된다.
색인 단어: 전방 슬관절 동통, 슬개대퇴 관절염, Congruence angle
Corresponding Author: Woo Shin Cho, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Asan Medical Center 388-1 Poongnap-dong, Songpa-gu, Seoul 138-736, Korea
Tel : 02-3010-3530, Fax : 02-488-7877, E-mail : wscho@amc.seoul.kr
서 론
슬관절 전치환술에 있어 슬개골 치환여부는 최근까 지도 술자마다 다른 견해를 가지고 있는데 그것은 슬 관절 퇴행성 관절염의 통증이 주로 대퇴경골간 관절 에서 발생하며 슬관절의 전방 동통이 슬개대퇴 관절 염과 관련이 있느냐에 대한 견해 차이에서 비롯된다.
실제로 방사선적 변화가 심하지 않으나 전방 슬관절 통증이 있는 환자도 많으며 그 반대의 현상이 나타나 기도 한다. 또 수술 중 육안적 퇴행성 변화가 방사선 소견과 불일치를 보이기도 한다. 이에 저자들은 슬관 절의 전방 동통이 슬개대퇴 관절의 어떤 변화와 연관 이 있는지를 알아보고자 하였다.
대상 및 방법 1. 연구 대상
2003년 8월부터 2004년 7월까지 슬관절의 퇴행성 관절염으로 한 명의 술자에 의해 슬관절 전치환술을 시행 받은 환자 중 전방 슬관절 동통을 호소한 100 명의 연구군(1군)과 전방 슬관절 동통을 호소하지 않 은 100명의 대조군(2군)을 대상으로 전향적인 연구 를 시행하였다. 1군은 전방 슬관절 동통을 슬개골 주 위 및 슬개골 심부에 명확하게 호소하며 슬개골 압박 검사10)상 양성 소견이 있는 경우로 한정하였고, 2군 은 이러한 통증이 없는 경우로 하였다. 외상의 병력 이 있거나 2차성 골관절염, 심한 변형 및 불안정성이 있는 환자는 대상에서 제외시켰다. 1군의 연령은 평 균 62.9세(51~84세)이었고, 연령별 분포는 50대 7 명, 60대 55명, 70대 35명, 80대 3명이었고, 남자 가 3명, 여자는 97명이었다. 1군의 신장은 평균
151.4 cm(140~163 cm)이었으며, 체중은 평균 61.7kg(45.2~85.4 kg)이었다.
2군의 연령은 평균 70.0세(49~91세)이었고, 연령 별 분포는 40대 1명, 50대 6명, 60대 60명, 70대 28명, 80대 4명, 90대 1명이었고, 남자가 6명, 여자 는 94명 이 었 다 . 2군 의 신 장 은 평 균 153.5 cm(142~164 cm)이었으며, 체중은 평균 60.3 kg(48.1~88.3 kg)이었다. 환자의 분포상 양 군 간 에 평균 연령, 성별, 신장 및 체중에 있어서 통계학 적인 차이는 없었다.
2. 연구 방법
슬개대퇴 관절의 정렬 및 관절염의 정도를 알기 위 하여 슬관절의 전면, 측면 및 축성 방사선 촬영을 하 였다. 축성 방사선 촬영은 환자를 앙와위로 눕히고 무릎을 45�각도로 굴곡한 후 X-ray를 수평면에서 30�각도로 고정시켜 두미방향(craniocaudal direc-
Fig. 1. Merchant views of the patellofemoral arthri- tis according to radiologic grading. (A) Mild, (B) Moderate, (C) Severe.
Table 1. Radiologic grading for osteoarthritis of patellofemoral joint
Mild Moderate Severe
Osteophyte small moderatel arge
Joint space narrowing minimal (>3 mm) moderate (<3 mm) total joint space loss
JSclerosis possible definite widespread
tion)으로 Merchant view11,12) 촬영하였다. 슬개골 의 높이는 측면 사진상 Insall-Salvati ratio를 내어 측정하였다.
방사선 소견 상 슬개대퇴 관절염의 퇴행성 변화는 Merchant view를 이용하여 슬개골의 골극, 슬개대 퇴 관절의 간격, 연골하골의 경화 정도를 토대로 한 명의 관찰자가 Table 1과 같은 기준으로 경도, 중등 도, 고도로 구분하였고, 슬개골의 내측, 외측을 모두 측정하여 그 정도가 심한 쪽을 택하였다(Table 1).
슬개대퇴 관절의 간격은 Davies 등3)이 주장한 대로 3 mm 이하일 때 관절 연골 전층의 소실을 의미하는 것을 기준으로 정하였다(Fig. 1).
수술 시 관절 연골의 육안적 소견은 Outerbridge
분류13,14)로 슬개 대퇴 관절의 퇴행성 변화를 정상인
경우 등급 0, 연화증과 종창이 있을 경우 등급 1, 부 분층 결손이 있으면서 연골하골에 미치지 않거나 지 름 1.5cm 미만의 열상이 있는 경우 등급 2, 열상이 연골하골까지 진행된 경우나 지름이 1.5cm 이상인 경우 등급 3, 그리고 연골하골이 노출된 경우를 등급 4로 구분하였고, 슬개골을 내측, 외측으로 구분하여 관찰하고 그 정도가 심한 쪽을 관절염 진행 정도의 기준으로 삼았다(Fig. 2).
양 군 간의 비교는 congruence angle과 슬개골 높이에서는 Mann-Whitney 검정을, 나머지에서는 κ2 검정을 이용하여 각각의 결과가 통계적으로 유의 한 차이가 있는 가를 비교 검증하였으며 p-value를 구하여 0.05이하인 경우 통계적으로 유의한 차이가 있다고 하였다.
결 과
Congruence angle은 1군에서 평균 11.2±1.6�
(-32~50�), 2군에서 평균 2.8±1.3�(-40~37�)로 나타났으며 1군에서 통계학적으로 유의하게 높게 나 타나 congruence angle이 전방 슬관절 동통과 연 관성이 있는 것으로 나타났다(p<0.05)(Table 2).
Patella height를 나타내는 Insall-Salvati ratio 는 1군에서 평균 1.04(0.8~1.2), 2군에서 평균 1.03(0.9~1.6)로 나타나 두 군간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다(p=0.62). 방사선 사진상 퇴행 성 병변은 1군에서 경도 16명, 중등도 47명, 고도 37명으로 나타났고, 2군에서는 경도 53명, 중등도 47명으로 나타났으며 방사선 사진상 퇴행성 병변과 전방 슬관절 동통은 연관성이 있는 것으로 나타났다
Fig. 2. Operative findings of the patellofemoral arthritis according to Outerbridge classification (A) Grade I, (B) Grade II, (C) Grade III, (D) Grade IV.
(p<0.05)(Table 2).
육안적 소견도 1군에서는 등급 III이상의 변화가 있는 환자가 71명이었지만, 2군에서는 등급 III이상 이 9명밖에 나타나지 않아 통계학적으로 육안적 소 견과 전방 슬관절 동통과는 연관성이 있는 것으로 나 타났다(Table 3).
고 찰
전방 슬관절 동통과 슬개대퇴 관절의 해부학적 퇴 행성 변화 및 방사선적 소견의 연관성에 대해 현재까 지 이론의 여지가 많다. Insall 등7,8)은 전방 슬관절 동통의 원인이 비정상적인 슬개골의 정렬에 따른 슬 개골 외측의 부하 및 슬개 외측 지대의 과도한 긴장 일 수 있다고 하였다. Fulkerson 등5,6)은 비정상적 인 슬개골의 정렬로 슬개골 외측 지대에 과도한 장력 이 발생해 외측 지대부위 신경에 변성이 생겨 이로 인한 전방 슬관절 통증이 발생할 수 있다고 주장한 바 있어 퇴행성 관절염에 따른 관절 연골의 변화와 전방 슬관절 동통과의 명확한 인과 관계가 확립되지 못한 실정이다. 따라서 전방 슬관절 통증의 원인이 슬개대퇴 관절염과 무관하다는 해석이 유추되며 이는 실제로 슬관절염이 있을 경우 슬개대퇴 관절의 관절 염을 간과하기 쉽게 만들 수 있어서, 이러한 이유로
인공 관절술에서도 슬개골의 치환 여부에 대한 논란 이 많다고 할 것이다. 슬개대퇴 관절의 정렬은 con- gruence angle 및 전이 정도로 표시되는데, 본 연 구에서 congruence angle과 전방 슬관절 동통과 비교해 보면 전방 슬관절 동통이 있는 경우 congru- ence angle이 전방 슬관절 동통이 없는 경우보다 통 계학적으로 유의한 차이로 높게 나타났다. 이는 Aglietti 등2)이 전방 슬관절 동통이 있는 슬개골 연 골 연화증 환자에서 congruence angle이 -2±
9.0�, 대조군에서는 -8±6.0�로 나타난 보고와 유사 한 소견을 보였고 Insall 등7,8)이 전방 슬관절 동통을 호소하는 환자의 대부분에서 방사선 사진상 슬개대퇴 간 정렬의 문제점을 가진다고 보고한 점과 유사하다.
다만 본 연구의 연구 대상이 슬개골 연골 연화증 환 자가 아닌 퇴행성 슬관절염의 슬개대퇴 관절을 측정 한 결과로 congruence angle의 결과가 Aglietti 등2)보다 외측으로 더 편향되는 양상을 나타내는 것으 로 생각되었다. 슬개골의 높낮이의 위치가 동통과 연 관이 있을 수 있으나 본 연구에서는 두 군간에 유의 한 차이를 보이지 않았다. 그러나 슬개대퇴 관절의 퇴행성 변화에 따른 관절 연골의 해부학적 및 조직학 적 변화가 관절에 부하되는 충격을 완충시키지 못하 면 전방 슬관절 동통에 한 요인으로 작용할 것인가에 대하여는 이론의 여지가 많다. 방사선적 퇴행성 변화
Table 2. Comparison of radiologic degenerative changes with congruence angle and patella height
Radiologic findings Group 1 Group 2
No CA* PH+ No CA* PH+
Mild 016 05.7 1.05 053 1.4 1.03
Moderate 047 09.1 1.04 047 4.2 1.04
Severe 037 14.8 1.03 000
Total No. 100 100
Average 11.2 1.04 2.8 1.03
Group 1 : anterior knee pain (+), Group 2 : anterior knee pain (-)
* CA : congruence angle PH : patella height
Table 3. Comparison of Outerbridge classification between group 1 and group 2
Outerbridge classification Group 1 Group 2
Grade 0 000 057
Grade I 011 020
Grade II 018 014
Grade III 041 009
Grade IV 030 000
Total 100 100
는 관절 간격의 협소, 골경화, 골극의 형성, 관절면 의 불규칙성 및 변형에 따라 그 정도를 구분하게 되 나 슬개 대퇴 관절에서는 관절면의 불규칙성 및 변형 을 아는 것은 쉽지 않다고 할 것이다. Kim 등9)과 Dougados 등4)이 방사선상 관절염의 심한 정도가 통 증과 직접적인 연관성이 없다고 하였고, Summers 등15)은 방사선상 관절염의 심한 정도와 통증과는 연관성이 있을 수도, 없을 수도 있다고 하였으며 그 변수로 정신적인 원인을 제시하였다. 본 연구에서는 방사선적 퇴행성 변화의 정도와 통증의 유, 무는 통 계학적으로 연관성이 있는 것으로 나타났다 (p<0.05). 그러나 전방 슬관절 동통이 있는 1군내에 서 중등도의 방사선적 퇴행성 변화를 보이는 환자가 고도의 퇴행성 변화를 보이는 환자보다 더 많은 것으 로 나타났으며 실제 방사선적 퇴행성 변화가 심하여 도 전방 슬관절 동통을 경하게 나타내는 경우도 있었 다. 이와 같은 결과가 나온 것은 전방 슬관절 동통을 규정할 때 검사자 및 피검사자의 주관에 따라 다를 수 있기 때문일 것으로 생각하였다. 현재까지 슬개대 퇴 관절에서 관절 연골의 육안적 퇴행성 변화와 통증 과의 관련에 대한 연구에 있어 이를 규명한 보고는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 Outerbridge 분류법을 이용하여 연골의 육안적 퇴행성 변화와 전 방 슬관절 동통의 관계를 분석하였는바 양자간에 연 관성이 있는 것으로 나타났다. 비록 방사선적 퇴행성 변화와 같이 육안적 소견이 심해질수록 전방 슬관절 동통을 많이 호소하는 환자가 더 증가되지는 않았지 만 대조군과의 비교에서는 통계학적으로 연관성이 있 다는 것을 보여주고 있었다. 이는 전방 슬관절 동통 이 있을 경우 실제 육안적으로도 관절 연골의 퇴행성 병변이 있을 가능성을 예측할 수 있게 한다고 생각된 다. 이상과 같은 결과를 고려할 때 슬개골의 비정상 적인 외측 편향, 방사선적 퇴행성 변화 및 관절 연골 의 육안적 퇴행성 변화가 전방 슬관절 동통과 연관된 다는 것을 알 수 있었고 이는 Aglietti 등1)이 주장한 대로 슬개골의 외측 편위에 의한 관절면의 국소적 압 박력의 증가 혹은 슬개골의 편위와 아탈구로 인한 슬 개 대퇴 관절의 동적 불안정성이 통증의 유발 요인이 된다는 것을 뒷받침한다고 할 수 있으며 관절 연골의 변화도 전방 슬관절 통증의 요인으로 포함될 수 있을 것으로 사료되었다. 따라서 슬관절 전치환술에서 슬 개골 치환 여부는 슬개대퇴 관절의 심한 방사선적 퇴 행성 변화가 있는 환자에게는 시행하는 것이 좋고 슬 개골의 비정상적인 외측 편향 및 전이가 있을 경우 이를 교정하여 주는 것이 술 후 전방 동통을 줄일 수 있을 것으로 생각된다. 마지막으로 본 연구에서의 제
한점을 고려해볼 때 첫째 통증의 심한 정도와 관절 연골의 퇴행성 병변과의 관계를 규명하지 못한 점이 있는데 이는 VAS(visual analogue scale)를 사용 하여 측정하였다면 통증의 심한 정도와 퇴행성 병변 의 정도를 관련 지어 볼 수도 있었을 것으로 생각되 지만 전방 동통만을 VAS를 이용하여 측정하는 것에 는 한계점이 있었다. 둘째 육안적 소견과 방사선적 소견이 슬개골 관절 연골의 전체가 아닌 내, 외측에 부분적 퇴행성 변성이 있을 경우 심한 정도로 기준을 세웠기 때문에 이런 인위적인 분류가 전체를 대변할 수 있느냐는 점이며, 셋째는 남녀의 성비에 있어 여 자가 훨씬 많아 대상 환자의 성비가 불균형을 이루고 있다는 점이라고 할 수 있다.
결 론
Congruence angle 및 슬개대퇴 관절의 관절염은 전방 슬관절 동통과 밀접한 관계가 있으며 임상적으 로 슬관절 전치환술시 정확한 슬개대퇴 관절의 정렬 을 맞추어 주고 슬개대퇴 관절염이 있을 경우 슬개골 치환술을 시행하면 전방 동통을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.
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─ Abstract ──
Anterior Knee Pain in Osteoarthritis of the Knee
Woo-Shin Cho, M.D. Ki-won Lee, M.D. Min-Young Kim, M.D. Su-Won Lee, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Asan Medical Center, College of Medicine, Ulsan University, Seoul, Department of Orthopedic Surgery, Gangneung Asan Hospital*, Gangneung, Department of Orthopedic Surgery,
College of medicine, Soonchunhyang university Bucheon hospital , Bucheon, Korea
Purpose: The purpose of this study were to evaluate the relationship between anterior knee pain and changes of patellofemoral joint in osteoarthritic knee.
Materials and Methods: We analyzed 200 patients who had undergone total knee arthroplasty and divided them into two groups ; the group 1(100 cases) with anterior knee pain and the group 2(100 cases) without it. We prospectively measured congruence angle and patellar height, and compared radiologic degenerative changes and operative findings(Outerbridge classification) of patella.
Results: The average congruence angle of patella was 11.2 1.6° in the group 1 and 2.8 1.3° in the group 2(p<0.05). Patellar height had no significant difference between two groups(p=0.62).For radiologic patellofemoral(PF) degenerative change, the group 1 showed mild degenerative change in 16 , moderate change in 47 and severe change in 37 in plain radiographs. The group 2 showed mild degenerative change in 53 and moderate change in 47 in plain radiographs(p<0.05). For cartilage degenerative change in patel- la(Outerbridge classification), whereas grade 3 & 4 were dominant in the group 1 with 71 cases, grade 1
& 2 were representative in the group 2 with 91 cases(p<0.05).
Conclusion: Anterior knee pain seemed to be related with congruence angle and degenerative changes in radiologic and operative findings.
Key Words: Anterior knee pain, Patellofemoral arthritis, Congruence angle.
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