연골연화증의 모든 것 l 슬개대퇴통증증후군, PFPS
김지용 전문의의 수술 없는 척추 관절 치료, 수술 후 재활
논문1. 연골연화증보다는 대퇴슬개통증증후군이라는 말을 쓰자
슬개대퇴통증증후군은 무릎 통증을 호소하는 환자의 흔한 증후군에 하나로 patellofemoral joint에 과도한 스트레스에 이은 연골손상이 가장 대표적인 원인으로 꼽힙니다. 그런 이유로 대퇴슬개통증증후군(PFPS)은 patella와 femoral condyle사이의 연골의 변화와 관련된 통증을 총칭하는데요. 환자들은 일반적으로 대부분의 통증을 계단을 내려갈 때나 쪼그려 앉을 때 경험합니다.
femoral condyle과 patella 사이의 V 표시부분이 통증의 원인이 되는데요, 연골의 연성변화가 발견되기 쉬워 연골연화증으로도 불리기도 합니다. 다만 연골이 물렁거리가 되는 변화를 확인하기 위해서는 MRI와 같이 영상의학적 검사가 반드시 필요하며, 실제 통증이 있다 하더라도 조직학적 변화가 없는 경우도 많기 때문에 연골연화증이라는 용어 사용을 점차 줄여 가야 합니다.
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논문2. 무릎의 과굴곡이나 내회전이 슬개골의 외측 활주를 만든다.
병소의 마찰은 주로 무릎에 가해는 과도한 전단력(excessive forward shear) 과 내회전(internal rotation) 이 슬개골의 외측 활주(patella lateral tracking) 를 만들어 내는 것으로 보고 있습니다. 스쿼트나 런지와 같은 무릎을 굽히는 운동동작이나 계단을 내려가는 과정에서 고관절 굴곡이나 발목의 족배굴곡이 부족(poor ankle dorsiflexion and/or hip flexion) 한 것, 혹은 무릎이 내회전되는 경향이 있는 것이 근본 원인이 됩니다. 이 과정에 X자 다리나 내회전된 무릎은 Q각을 증가시키는데요, 위의 모든 내용은 결국 증가된 Q각으로 연결이 됩니다.
논문3. 여성이 더 흔하게 발생한다.
특히 여성들은 골반의 크기 때문에 Q각이 더 크고, 하지에 대한 원심성 수축 조절 능력이 부족하기 때문에 대퇴슬개통증증후군이 더 흔하게 발생합니다.
논문 4,5 내측광근에 대한 트레이닝이 현재까지는 이슈였다.
지금까지 무릎통증에 있어서 이전의 운동처방은 대퇴사두근의 강화에 초점이 두었고 특히 최근까지도 VMO의 강화에 중점을 두었습니다. 왜냐하면 patella의 lateral tracking에 대해 내측광근은 patella를 내측으로 당기는 힘이 방향이 더 수평축에 가까워 훨씬 유리하기 때문입니다. 힘의 크기는 작아도 외측광근의 비스듬한 방향의 힘에 비해 작은 힘으로도 patella를 더 내측으로 잘 당기며 외측으로의 이탈을 견제하기 때문입니다.[4,5] 그런 이유로 VMO의 강화를 위해 Wall slide with ball squeeze(WSBS)이나 Hook-lying Knee extension with ball squeeze(KEBS)같은 운동을 시행해 왔습니다.
↑ Wall slide with ball squeeze(WSBS)
↑ Hook-lying Knee extension with ball squeeze(KEBS, 영상은 withoout ball squeeze)
논문 6. 최근에는 둔부 외전근들의 원심성 조절에 대해서 연구되기 시작하다.
하지만 최근연구에서 Baldon et al(2009)는 patellofemoral pain syndrome(PFPS)여성들의 하지 근육의 원심성 조절(eccentric control)에 대해서 연구하였습니다. 환자들은 정상인 대조군에 비해 능력이 떨어졌으며 내전의 경향성(adduction position)을 보였습니다. 다시 정리해보자면 둔부 외전근(Hip abductor)에 의한 원심성 조절 (eccentric control)이 부족할때 무릎이 외반 (knee valgus position)을 일으킬 가능성에 대해 시사하고 있습니다. 그러므로 둔부 외전근(hip abductor)의 원심성 조절 훈련 (eccentric control training)이 필요함을 말했습니다.
논문 7. 둔부의 외반, 외회전, 신전 근력도 영향을 주다.
다양한 연구에서 대퇴사두근 강화 (Quadriceps strengthening) 보다는 둔근들 (Gluteal musculature group)에 대한 운동들, 특히 외반 스트레스 (Valgus stress)를 줄여주는 둔근의 강화에(Hip strengthening)에 대해서도 중요성이 밝혀지고 있습니다. Maarten and Peter(2009)은 실험을 통해 슬개 대퇴 통증증후군 (patellofemoral pain syndrome)여성들이 정상인에 비해 통증이 있는 쪽의 고관절의 외반근력, 외회전 근력, 신전근력의 감소 (abduction, external rotation and extension strength)의 감소를 확인하였습니다.
논문 8, 9 대퇴사두근 근력운동 환자군보다 둔부 근력운동 환자군의 재활 속도가 빨랐다.
Kiberly et al(2011)는 무작위 임상실험을 통해 patellofemoral pain syndrome(PFPS) 환자들의 기능적 운동 (functional exercise)전에 둔부 근력 운동 그룹과 (hip strengthening group) 대퇴사두근 근력운동 그룹 (quadriceps strengthening group)으로 나누어 실험을 진행하였고 실험결과 두군 모두 통증감소와 기능의 향상을 보였습니다. 하지만 둔부 근력 운동 그룹(hip strengthening group)이 대퇴사두근 근력운동 그룹 (quadriceps strengthening group)보다 통증이 더 빠르게 줄어들었습니다. patellofemoral pain syndrome(PFPS) 환자들의 초기재활에 둔부 운동이 (hip strengthening) 통증감소를 더 빨리 야기할 수 있다는 것입니다.
생각보다 엉덩이가 무릎에 많은 영향을 끼친다
논문 10. 발목의 유연성 부족과 코어근육의 문제 역시 영향을 줄 수 있다.
한편 Darin A. et al(2011)는 정상인 중에 양측 하지를 이용한 스쿼트 (double-legged squat) 과정에서 무릎의 내측 편위 (excessive medial knee displacement)를 보이는 그룹과 무릎의 내측 편위를 보이지 않은 그룹으로 나눈 후에 평편한 바닥에서 스쿼트를 실시하고, 또 heel lift(2 inch 높이의 발판을 이용)를 하고 스쿼트를 실시했을 때의 둔부와 하지의 다양한 근육들 (gluteus maximus, gluteus medius, adductor magnus, medial and lateral gastrocnemius, and tibialis anterior)의 근육 활성화 정도(muscle-activation amplitude)를 측정하였습니다.
실험결과 무릎의 내측 편위 그룹이 squat를 실시했을 때 hip adductor, gastrocnemius, and tibialis anterior의 activation이 대조군보다 유의하게 크게 활성화 되어 나타났고 heel lift를 하고 squat를 실시했을 때는 gluteus maximus, hip adductor, gastrocnemius, and tibialis anterior muscles의 activation이 유의하게 감소하였으며 내측 편위도 사라지는 결과를 보였습니다.
FMS의 Deep Squat test Score 2에서 Heel lift 의미를 떠올려보자
위와 같은 실험결과는 스쿼트시 내측 편위를 보이는 양상에는 고관절 내전근들의 활동 증가와 종아리 전후면 근육들의 활성화 (gastrocnemius and tibialis anterior muscles coactivation)가 연관성이 있음을 나타냅니다. 이는 발목관절의 가동성 부족 문제나 고관절 내전근의 과활성이 무릎의 내측 편위에 기여하며, 이는 곧 patellofemoral pain syndrome(PFPS)과도 관련성이 있을 수 있음을 말해줍니다. 또한 발목 관절의 뻣뻣함은 pronated foot을 유발하여 tibia와 femur의 internal rotation에 기여해 valgus knee를 악화시킬 수 있습니다
한편 hip-adductor는 core stability에 기여하는 중요한 근육이므로 hip-adductor의 과활성이 다른 core muscle들의 보상을 위해서 나타날 수 있음을 유추할 수도 있습니다. 이는 patellofemoral pain syndrome(PFPS)환자의 재활에 있어 단지 무릎통증에 focusing하는데 그치지 말고 구조적인 관점에서 벗어나 전반적인 움직임에 대한 관리가 필요하다고 말할 수 있는 근거가 됩니다.
결국은 개별관절 개념에 대한 이해가 필요하다. http://jyong2288.blog.me/220267674015
결론. lower limb kinetic chain을 이해하라
기존의 patellofemoral pain syndrome(PFPS)환자의 무릎통증에 있어서 재활은 대퇴사두근 강화에 초점을 두었고 그중에서도 patella lateral tracking을 저지하는 내측광근의 강화 운동에 집중했습니다.
하지만 위에서 언급했듯이 patellofemoral pain syndrome(PFPS)의 원인인 patella lateral tracking에 의한 patella와 femur의 마찰은 hip musculature strength나 poor ankle mobility등에 의해 문제가 발생할 수 있고 이는 결국 spine, pelvis, hip, knee, ankle and foot을 조절하는 lower limb kinetic chain의 poor movement pattern의 결과임을 알 수 있습니다. 결국 다양한 원인에 의해 발생된 altered movement pattern을 교정하고 normal movement pattern의 re-education이 반드시 재활에 포함되어야 근원적인 문제해결을 할 수 있고 재발을 방지할 수 있다는 결론에 도달하게 됩니다.
그동안의 치료는 증상이 나타나는 부위에 집중했고 같은 질환에 환자에 대해 동일한 접근법 통해 문제를 해결하려 했습니다. 예를 들어 동일한 patellofemoral pain syndrome(PFPS)환자를 대상으로 그 동안의 치료는 VMO strengthening, hip strengthening과 같은 접근법으로 치료를 했지만 움직임 과학의 발달로 동일한 무릎환자라고 해도 spine, pelvis, hip, knee, ankle and foot 뿐만 아니라 neck이나 shoulder에 의해서도 무릎통증이 나타날 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이를 통해 우리는 증상이 나타나는 부위에만 집중하기보다는 정확한 평가를 통해 현재의 증상을 drive하는 근원적인 문제(driver)를 찾아내고 근육의 불균형을 해소시켜야만 잘못된 움직임 패턴을 회복할 수 있고 성공적인 재활을 할 수 있다는 사실을 확인할수 있습니다.
서울대학교 병원의 최치환 물리치료사 선생님의 도움을 받아서 위의 글을 작성하였습니다. 다시 한번 감사드립니다.
Reference
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