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문제 정의
- 최근 초음파 검사를 이용한 진단적 평가가 증가되고 있는 시점에서, 근골격 분야에서도 초음파를 이용하여 근골격계 질환의 진단 및 치료가 널리 시행되고 있다. 더욱 본 연구에서는 편마비 환자에서 초음파 검사를 시행하여, 편마비측 무릎과 건측 무릎의 연골의 결손, 슬개건염, 슬개골 상부 삼출액 등의 차이가 있는지 알아보았다. 유리질 연골(hyaline cartilage)은 관절조직의 이음새(arthroidal joints)의 표면을 덮고 있는데, 이 연골은 서있을 때의 압박과 체중 부하 동안의 전단 하중(shear load)의 작용에 대항할 수 있는 내구력을 가진다20).
- 최근 한의학계에서는 의료기기를 이용한 증상의 정량화 및 변증의 객관화를 시도하고 있으나, 지금까지 뇌졸중 발병의 초기에 발생된 무릎관절의 변화와 일반 방사선 촬영 등을 적용한 포괄적 연구는 미약한 편이다. 이에 본 저자들은 최근에 뇌졸중을 경험한 편마비 환자에서 편마비측 무릎과 건측 무릎의 초음파적인 변화를 평가하여, 뇌졸중 환자의 보행 및 재활치료에 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- . 거위발건염은 무릎관절 내측면에서 원위부 2.5-3cm에 있는 거위발 건의 부착 부위에서 평가하였다10,11). 복와위 자세에서 장딴지근과 반막모양근 사이의 베이커 낭종의 유무를 살펴보았다15,16).
- 모든 대상자는 양측 무릎관절에서 초음파 검사를 시행하였으며, 초음파기기는 SONOACE 9900 (Medison, Seoul, Republic of Korea), 5-12 MHz 고해상 직선형 탐촉자를 이용하였다. 환자는 바로 누운 자세에서 연골을 관찰할 수 있게 무릎을 최대한 굴곡한 상태에서 양측 관절융기간 연골과 내측, 외측 관절융기의 연골의 두께를 평가하였다(Fig.
- 5-3cm에 있는 거위발 건의 부착 부위에서 평가하였다10,11). 복와위 자세에서 장딴지근과 반막모양근 사이의 베이커 낭종의 유무를 살펴보았다15,16). 슬개상 삼출은 탐촉자로 압축할 수 있는 무에코 또는 저에코의 액체가 슬개상 주머니에 위치할 때로 정의하였다(Fig.
- 본 연구는 아급성기 뇌졸중환자에서 편마비로 인한 체중 부하의 생체 역학의 변화에 따른 관절 연골과 관절 주변의 연부조직의 변화를 초음파 검사를 이용하여 조사하였다. 편마비측 무릎과 건측의 무릎의 초음파 검사 결과의 비교를 시행할 때, 융기간 연골의 두께와 거위발건병증 변화에서 두 군간 유의한 차이가 관찰되었다.
- 양측 무릎 중 편마비측 무릎관절을 마비측, 편마비가 발생되지 않은 쪽의 무릎관절을 건측으로 분류하였다. 연구 대상은 성별, 연령, 신장, 체중, 체질량지수(body mass index, BMI), 고혈압과 당뇨 등의 성인질환 등이 조사되었으며, MRC(Medical Research Council) grade를 이용한 무릎의 굴곡/신전 근력상태, 하지의 3대 관절의 근력을 평가하는 하지 motricity index (최고 ≤100), 신경학적 회복 정도를 위해 Brunnstrom 회복단계, 뇌졸중 발생 후 유병기간, 보조기 및 지팡이 사용 여부 등이 조사되었다.
- 연구 대상은 성별, 연령, 신장, 체중, 체질량지수(body mass index, BMI), 고혈압과 당뇨 등의 성인질환 등이 조사되었으며, MRC(Medical Research Council) grade를 이용한 무릎의 굴곡/신전 근력상태, 하지의 3대 관절의 근력을 평가하는 하지 motricity index (최고 ≤100), 신경학적 회복 정도를 위해 Brunnstrom 회복단계, 뇌졸중 발생 후 유병기간, 보조기 및 지팡이 사용 여부 등이 조사되었다.
- 이 연구는 자기공명영상이나 컴퓨터단층촬영을 통해 영상의학적으로 편측 대뇌 반구에 뇌경색 또는 뇌출혈이 진단된 경우, 편측마비가 동반된 경우, 연령이 20-80세 성인인 경우, 발병 후 40주 미만인 경우, 보행시 발의 끌림 현상 없이 독립적으로 보행이 가능한 뇌졸중 환자의 경우를 포함 하였다. 기존에 무릎관절의 외상성 손상이나 무릎 수술을 받지 않은 경우, 심한 균형장애로 보행이 어려운 경우, 외상성 뇌손상이 동반된 경우는 연구에서 제외하였다.
- 1-A)13). 이를 이용하여 내측 융기 연골 소실비와 외측 융기 연골 소실비를 구하였다. 이는 [(융기간 연골의 두께- 측 융기 연골의 두께)/융기간 연골의 두께] * 100와 [(융기간 연골의 두께-외측 융기 연골의 두께)/융기간 연골의 두께] * 100의 공식을 이용하여 각 융기에서 연골 소실비를 각각 구하였다.
- 연구 대상은 성별, 연령, 신장, 체중, 체질량지수(body mass index, BMI), 고혈압과 당뇨 등의 성인질환 등이 조사되었으며, MRC(Medical Research Council) grade를 이용한 무릎의 굴곡/신전 근력상태, 하지의 3대 관절의 근력을 평가하는 하지 motricity index (최고 ≤100), 신경학적 회복 정도를 위해 Brunnstrom 회복단계, 뇌졸중 발생 후 유병기간, 보조기 및 지팡이 사용 여부 등이 조사되었다. 임상적인 접근을 위해 무릎의 통증 정도를 조사하였으며, 영상학적 방법으로는 방사선 검사 및 초음파 검사를 시행하였다. 무릎의 통증 정도는 통증의 강도를 0-10단계로 평가하는 시각상사척도(visual analogue scale, VAS)를 이용하여 평가하였다12).
- 모든 대상자는 양측 무릎관절에서 초음파 검사를 시행하였으며, 초음파기기는 SONOACE 9900 (Medison, Seoul, Republic of Korea), 5-12 MHz 고해상 직선형 탐촉자를 이용하였다. 환자는 바로 누운 자세에서 연골을 관찰할 수 있게 무릎을 최대한 굴곡한 상태에서 양측 관절융기간 연골과 내측, 외측 관절융기의 연골의 두께를 평가하였다(Fig. 1-A)13). 이를 이용하여 내측 융기 연골 소실비와 외측 융기 연골 소실비를 구하였다.
대상 데이터
- 편마비를 갖는 뇌졸중 환자는 20명(편마비측과 건측 무릎관절의 총 40개 무릎)이 연구에 참여하였다(Table 1). 뇌졸중 환자는 평균연령은 56.
데이터처리
- 일반적 특성과 초음파 검사 결과 등의 주요 특성 요인간의 상관도를 검사하기 위해 Spearman's rho correlation test를 실시하였다.
- 초음파 검사결과의 편마비측과 건측 비교를 위해서 변수의 특성에 따라 χ2-test (Fisher's exact test) 또는 Wilcoxon signed ranks test를 실시하였다.
- 일반적 특성과 초음파 검사 결과 등의 주요 특성 요인간의 상관도를 검사하기 위해 Spearman's rho correlation test를 실시하였다. 통계분석의 유의성검정은 p값이 0.05 미만일 경우에 통계학적으로 유의하다고 판정하였으며, p값이 0.1 미만일 경우에 통계적 경계 범위에서 차이가 있다고 해석하였다.
이론/모형
- 임상적인 접근을 위해 무릎의 통증 정도를 조사하였으며, 영상학적 방법으로는 방사선 검사 및 초음파 검사를 시행하였다. 무릎의 통증 정도는 통증의 강도를 0-10단계로 평가하는 시각상사척도(visual analogue scale, VAS)를 이용하여 평가하였다12). 양측 무릎관절의 단순 방사선 검사를 시행하여 골관절염의 정도를 Kellgren-Lawrence grade를 이용하여 평가하였으며, 이는 골관절염의 변화에 따라 0에서 4단계까지 구분되고, 4단계일수록 무릎 골관절염이 심한 상태로 평가된다5).
- 무릎의 통증 정도는 통증의 강도를 0-10단계로 평가하는 시각상사척도(visual analogue scale, VAS)를 이용하여 평가하였다12). 양측 무릎관절의 단순 방사선 검사를 시행하여 골관절염의 정도를 Kellgren-Lawrence grade를 이용하여 평가하였으며, 이는 골관절염의 변화에 따라 0에서 4단계까지 구분되고, 4단계일수록 무릎 골관절염이 심한 상태로 평가된다5).
성능/효과
- 거위발건병증은 Brunnstrom 회복단계, 내측 융기 연골의 두께, 외측 융기 연골의 두께와 뚜렷한 상관관계를 보였다(p<0.05, Table 3).
- 이렇듯 초음파 검사에서 관절 내부의 변화의 차이가 일부에서 유의하게 발생되지 않은 것은 본 연구의 뇌졸중 유병기간을 아급성기에 제한한 연구조건과 연관이 있을 것으로 생각한다. 그러나, 본 연구에서 수술을 고려하는 기준으로 일반 방사선 소견을 3개의 세부군으로 분류하였을 때, 건측에서 골관절염의 정도가 더욱 진행된 소견이 통계적 경계범위 내에서의 차이가 관찰되어, 건측에서 골관정염이 더욱 진행되는 경향을 유추할 수 있었다.
- 이 연구는 양측 무릎관절에서 초음파 검사의 결과를 비교한 연구로써 대상 인원이 매우 적고, 아급성기 뇌졸중 환자에 대한 입원환자의 표본추출이 이뤄진 단면적 연구로서 연구 결과의 일반화에 제한점이 크다. 그러나, 통계적 유의성을 확보하였으며, 기존의 유사 연구들과 비교 분석을 통해 연구 결과의 편차를 확인할 때, 결과의 대표화에는 제한적이지만 신뢰도를 확보할 수 있었다. 향후 다양한 발병 기간에 따른 근골격계의 이차적 변화를 초음파 검사뿐만 아니라 보행분석을 통해 생체 역학적인 연구를 통해 동일 연령의 포괄적 대조군 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 그리고 신전근력은 굴곡근력, Brunnstrom 회복단계와 뚜렷한 상관관계를 보였고(p<0.05), 경직도와 통계적 경계범위 내에서 뚜렷한 상관관계를 보였다(p<0.1, Table 3).
- 내측 융기 연골의 두께는 체중, 융기간 연골의 두께, 외측 융기 연골의 두께, 거위발건병증과 뚜렷한/강한 상관관계를 보였다(p<0.05, Table 3).
- 내측 융기 연골의 두께와 외측 융기 연골의 두께 모두에서 체중, 융기간 연골의 두께, 거위발건병증 등과 뚜렷한/강한 상관관계를 공통적으로 보였다. 측정된 3군데의 연골의 두께의 변화가 서로 밀접하게 관련이 있으며, 이는 측정된 연골의 두께가 체중의 영향을 받고 있음을 추정할 수 있다.
- 뇌졸중 유병기간은 체중과 뚜렷한 상관관계를 보였고, 융기간 연골의 두께(p<0.05), 외측 융기 연골의 두께와 통계적 경계범위 내에서 뚜렷한 상관관계를 보였다(p<0.1, Table 3).
- 본 연구에서는 편마비측 무릎에서 거위발건병증의 발생은 건측 무릎에 비해 발생 빈도가 증가되었다. 또한 거위발건병증은 Brunnstrom 회복단계, 내측 융기 연골의 두께, 외측 융기 연골의 두께와 뚜렷한 상관관계를 보였다는 것을 통해 거위발건병증이 편마비측에 잘 발생되고, 관절 내부의 변화와 높은 상관성을 갖으며, 뇌졸중으로부터 신경학적 회복단계와 높은 상관성을 보임을 알 수 있었다. 또한 뇌졸중 후 양측 무릎관절에서 체중에 변화에 따른 관절 내부의 변화와 외부 구조물에 생체 역학적인 영향을 주는 것으로 생각된다.
- 무릎관절 상부삼출은 편마비측 무릎의 비사용과 건측 무릎의 과도한 사용의 보상작용으로 인해 발생할 수 있다고 알려져 있지만25), 본 연구에서는 양측 무릎에서 두 군간 통계학적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 또한 골관절염을 나타내는 관절 간격의 협소도 편마비측 무릎에서 25%, 건측 무릎에서 30%의 발생률을 보였지만, 두 군간 통계학적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 이는 뇌졸중 발병 후 체중부하 등의 생체 역학의 변화가 매우 다양한 인자의 영향을 받으며, 발병 기간에 따른 검사 시기의 차이도 관여할 것으로 생각한다.
- 무릎관절 굴곡근력은 신전근력, Brunnstrom 회복단계, 외측 융기 연골의 두께와 강한/뚜렷한 상관관계를 보였다(p<0.05, Table 3).
- 무릎관절 통증은 외측 융기 연골의 두께와 통계적 경계범위 내에서 뚜렷한 상관관계를 보였다(p<0.1, Table 3).
- Monteforte 등26)은 골관절염 환자를 대상으로 초음파를 이용한 연골의 두께를 측정하였을 때 남녀 모두에서 내측 융기 연골의 두께가 유의한 감소를 보였으며, 임상적 증상이 없는 초기 무릎관절의 골관절염의 진단에서 초음파 검사의 중요성을 강조하였다. 본 연구에서 내측 융기 연골(19.9 mm versus 20.5 mm; p=0.108)과 외측 융기 연골(21.65 mm versus 20.85 mm; p=0.942)에서는 편마비측과 건측의 유의한 차이는 없었지만, 융기 연골소실비의 증가 등의 변화를 고려하여 볼 때 초음파 검사가 뇌졸중 후의 생체 역학의 변화에 따른 퇴행성 변화의 진단에 유용하다고 판단할 수 있겠다. 특히 편마비측의 융기간 연골의 두께는 체중, 내측 융기 연골의 두께, 외측 융기 연골의 두께, 유병기간과 단순 방사선 검사의 골관절염 정도와 강한/뚜렷한 상관관계를 보여서 편마비측에서 연골의 두께에 대한 초음파 검사의 유용성을 유추할 수 있다.
- 본 연구에서 무릎관절의 통증은 초음파 검사상 외측 융기 연골의 두께와 통계적 경계범위 내에서 뚜렷한 상관관계를 보였다. 주로 무릎관절에 대한 통증은 골돌기와의 관련성에 대한 연구가 진행되었으나, 상반된 결과들이 보고되었다.
- 8%에서 동반되며, 비만과도 관련이 있다19,28,29). 본 연구에서는 편마비측 무릎에서 거위발건병증의 발생은 건측 무릎에 비해 발생 빈도가 증가되었다. 또한 거위발건병증은 Brunnstrom 회복단계, 내측 융기 연골의 두께, 외측 융기 연골의 두께와 뚜렷한 상관관계를 보였다는 것을 통해 거위발건병증이 편마비측에 잘 발생되고, 관절 내부의 변화와 높은 상관성을 갖으며, 뇌졸중으로부터 신경학적 회복단계와 높은 상관성을 보임을 알 수 있었다.
- 10이었다. 신경학적 회복정도를 위해 측정된 Brunnstrom회복단계는 평균 4.10단계이었으며, 무릎통증은 6명(30%)에서 호소하였으며, 평균 VAS는 3.5점이었다. 질환별로는 뇌경색 환자가 8명(40%)이였고, 뇌출혈 환자가 12명(60.
- 최근 발생된 뇌졸중 보행 환자에서 무릎관절에서의 구조적 변화를 초음파 검사를 이용하여 조사하였을 때, 편마비측 무릎관절에서 거위발건염을 포함하여 더욱 많은 초음파적 이상소견이 관찰되었으며, 연골의 두께가 더욱 보존되었다. 연골의 두께의 변화를 포함한 관절 내부의 변화는 무릎관절의 통증 증상과 거위발건염을 포함하는 관절 외부의 변화와 유의한 상관관계를 보였다. 따라서 뇌졸중 발생 후 보일 수 있는 무릎관절에서의 초음파적 변화에 대한 포괄적 이해를 통하여 향후 증상의 경중 및 양상에 따른 변증 관계를 파악하는 예비연구를 시행하였고, 이를 통해 치료 및 보행 훈련에 있어 개별화되고, 구별화된 접근과 다양한 중재가 필요할 것으로 생각한다.
- 외측 융기 연골의 두께는 체중, 무릎관절 굴곡근력, 융기간 연골의 두께, 내측 융기 연골의 두께, 거위발건병증과 뚜렷한/강한 상관관계를 보였으며(p<0.05), 유병기간, 무릎관절 통증과는 통계적 경계범위 내에서 뚜렷한 상관관계를 보였다(p<0.1, Table 3).
- 융기간 연골의 두께는 체중, 내측 융기 연골의 두께, 외측 융기 연골의 두께와 강한 상관관계를 보였으며(p<0.05), 유병기간과 단순 방사선 검사의 골관절염 정도와 통계적 경계범위 내에서 뚜렷한 상관관계를 보였다(p<0.1, Table 3).
- 05, Table 2). 융기간 연골의 두께는 편마비측에서 유의하게 작게 나타났으며, 거위발건병증은 편마비측에서 유의하게 많은 발생 빈도를 보였다. 단순 방사선 검사에서 평균값에서는 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 수술을 고려하는 기준으로 구분하여 0단계, 1과 2단계, 3과 4단계의 3개의 세부군으로 분류하였을 때, 건측에서 골관절염의 정도가 더욱 진행된 소견이 통계적 경계범위 내에서의 차이를 보였다(p=0.
- 편마비측 무릎과 건측의 무릎의 초음파 검사 결과의 비교를 시행할 때, 융기간 연골의 두께와 거위발건병증 변화에서 두 군간 유의한 차이가 관찰되었다. 융기간 연골의 두께의 비교에 있어서 편마비측에서 건측에 비해 두께가 유의하게 감소되어 있음이 관찰되었다. 이는 융기간 연골에서 편마비측의 운동 마비 및 불용성으로 인한 이차적인 퇴행성 변화의 결과로 생각된다.
- 특히 뇌졸중과 뇌손상 환자의 경우 편마비측 사두근 근력의 감소와 경직, 족저 근력 감소와 경직, 발목관절의 배굴력 감소, 발뒤꿈치 줄(heel cord) 구축 등으로 인해 보행시 전반슬(genu recurvatum, back knee)이 쉽게 발생하게 되어(환자의 46%에서 발생)24), 이로 인해 무릎관절의 체중 부하에 조절 이상이 생기게 되며, 이차적 퇴행성 변화가 가속될 것으로 사료된다. 직접적 체중부하가 이뤄지는 내측 융기와 외측 융기에서 연골의 소실을 평가하기 위해 이용한 내측과 외측 융기 연골소실비는 건측에서 편마비측에 비해 증가되어 있었으며, 특히 외측 융기 연골소실비는 통계적 경계범위 내에서 증가되어 있었다. 편마비측의 체중부하는 건측에 비교하여 감소되는 것으로 알려져 있는데25), 이는 본 연구의 결과와 일치하는 결과이다.
- 체중은 뇌졸중 유병기간, 융기간 연골의 두께, 내측 융기 연골의 두께, 외측 융기 연골의 두께와 뚜렷한 상관관계를 보였다(p<0.05, Table 3).
- 측정된 3군데의 연골의 두께의 변화가 서로 밀접하게 관련이 있으며, 이는 측정된 연골의 두께가 체중의 영향을 받고 있음을 추정할 수 있다. 특히 이러한 연골의 두께를 포함하여 관절 내부의 변화가 관절 외부의 변화인 거위발건병증과 유의한 상관관계가 있음을 보여 뇌졸중 후에 생체역학의 변화가 관절 내부와 외부에 영향을 공통적으로 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 관절 외부의 변화 중 유일하게 거위발건병증이 양측간에서 유의한 차이를 보였다.
- 편마비측 무릎과 건측의 무릎 초음파 결과를 비교할 때, 융기간 연골의 두께와 거위발건병증에서 두 군간 유의한 차이가 관찰되었다(p<0.05, Table 2).
- 본 연구는 아급성기 뇌졸중환자에서 편마비로 인한 체중 부하의 생체 역학의 변화에 따른 관절 연골과 관절 주변의 연부조직의 변화를 초음파 검사를 이용하여 조사하였다. 편마비측 무릎과 건측의 무릎의 초음파 검사 결과의 비교를 시행할 때, 융기간 연골의 두께와 거위발건병증 변화에서 두 군간 유의한 차이가 관찰되었다. 융기간 연골의 두께의 비교에 있어서 편마비측에서 건측에 비해 두께가 유의하게 감소되어 있음이 관찰되었다.
후속연구
- 또한 관절주변 통증이 있는 경우에 그 원인으로 거위발건염을 고려할 수 있으며27), 이는 내측 무릎관절의 통증을 보인다. 따라서 뇌졸중 발병 후 편마비 환자에서 무릎관절의 통증의 원인으로 연골의 두께의 변화, 골돌기 발생, 거위발건염 등의 다양한 요소들을 고려한 포괄적 연구들이 필요할 것으로 생각 된다.
- 연골의 두께의 변화를 포함한 관절 내부의 변화는 무릎관절의 통증 증상과 거위발건염을 포함하는 관절 외부의 변화와 유의한 상관관계를 보였다. 따라서 뇌졸중 발생 후 보일 수 있는 무릎관절에서의 초음파적 변화에 대한 포괄적 이해를 통하여 향후 증상의 경중 및 양상에 따른 변증 관계를 파악하는 예비연구를 시행하였고, 이를 통해 치료 및 보행 훈련에 있어 개별화되고, 구별화된 접근과 다양한 중재가 필요할 것으로 생각한다.
- 이 연구는 양측 무릎관절에서 초음파 검사의 결과를 비교한 연구로써 대상 인원이 매우 적고, 아급성기 뇌졸중 환자에 대한 입원환자의 표본추출이 이뤄진 단면적 연구로서 연구 결과의 일반화에 제한점이 크다. 그러나, 통계적 유의성을 확보하였으며, 기존의 유사 연구들과 비교 분석을 통해 연구 결과의 편차를 확인할 때, 결과의 대표화에는 제한적이지만 신뢰도를 확보할 수 있었다.
- 그러나 편마비측과 건측의 비교에서 관절 간격의 협소와 일반 방사선 검사의 골관절염 정도는 유의한 차이가 없었다. 이렇듯 초음파 검사에서 관절 내부의 변화의 차이가 일부에서 유의하게 발생되지 않은 것은 본 연구의 뇌졸중 유병기간을 아급성기에 제한한 연구조건과 연관이 있을 것으로 생각한다. 그러나, 본 연구에서 수술을 고려하는 기준으로 일반 방사선 소견을 3개의 세부군으로 분류하였을 때, 건측에서 골관절염의 정도가 더욱 진행된 소견이 통계적 경계범위 내에서의 차이가 관찰되어, 건측에서 골관정염이 더욱 진행되는 경향을 유추할 수 있었다.
- 그러나, 통계적 유의성을 확보하였으며, 기존의 유사 연구들과 비교 분석을 통해 연구 결과의 편차를 확인할 때, 결과의 대표화에는 제한적이지만 신뢰도를 확보할 수 있었다. 향후 다양한 발병 기간에 따른 근골격계의 이차적 변화를 초음파 검사뿐만 아니라 보행분석을 통해 생체 역학적인 연구를 통해 동일 연령의 포괄적 대조군 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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