무릎의 박리성 골연골염(Osteochondritis Dissecans)

[조영훈]

무릎의 박리성 골연골염(Osteochondritis Dissecans)

 박리성 골연골염은 연골하골(subchondral bone)의 무혈성 변화(avascular change)와 관절연골의 퇴행성 변화가 나타나 치유되지 않았을 때 연골하골을 덮고 있는 연골이나 골이 분리되어 관절내 유리체(loose body)를 발생시키는 질환이다.

△ 박리성 골연골염(Osteochondritis Dissecans)의 등급과 유리체(loose body)

(이미지 출처 : http://www.methodistorthopedics.com/osteochondritis-dissecans-of-the-knee)

 관절 내 유리체를 유발하는 가장 흔한 부위는 슬관절이지만, 주관절, 족근관절, 견관절과 고관절 등에서도 발생한다. 슬관절에서는 대퇴골 내과(median condyle)에서 가장 흔하며, 약 15%는 대퇴골 외과에서, 5%미만은 슬개골에서 발생한다. 대퇴골 내과에서는 후방십자인대 부착부위에 인접한 대퇴골 내과의 외측면에 호발한다.

 발병 시기에 따라 예후 및 경과가 다른데 성장이 완료되기 전 아동 및 청소년기에 발병한 경우에는 남자에서 호발하며 성인의 경우 보다 비교적 예후가 양호하다.

1. 박리성 골연골염의 원인

 박리성 골연골염의 원인에 대해서는 아직까지 분명하게 밝혀지지는 않았으나, 반복되는 외상, 순환 장애, 염증 반응 등이 유발 요인으로 거론된다. 경골이 심하게 내회전 할 경우 경골 극돌기(spinous process)가 대퇴골 내과의 외측면과 충돌하게 되며, 이러한 외상이 반복될 경우 연골하골의 반복되는 손상을 유발하여 관절연골의 연화 및 연골하골의 피로 골절을 유발할 수 있으며, 경골 극돌기가 길어진 것을 흔히 관찰할 수 있다. 그 외 무릎을 구부린 상태에서 슬개골의 내측 관절면에 외상이 가해지거나, 슬개골 탈구, 반월연골판 파열 등에 의해 반복되는 외상이 있을 때 박리성 골연골염의 호발 부위인 대퇴골 외측면에 충격이 가해져 유발될 수 있다. 순환 장애는 성인 환자에서 대퇴골 과로 가는 혈류 공급이 감소될 경우 연골하골 괴사 및 연골의 분리가 일어난다는 이론이다. 그 외 골화 중심 발생 이상(anomaly of ossification center), 호르몬 이상, 유전(heredity) 등이 관여한다는 이론이 있다. 성장이 완료되기 전인 아동기 및 청소년기에 발생한 경우는 성인의 경우와 경과 및 예후가 다르게 나타나는데, 그 발생 원인에도 차이가 있을 것으로 생각되어지고 있다.

2. 박리성 골연골염의 병리 조직학 소견

 무혈성 괴사(Avascular necrosis)의 소견을 보이며, 괴사골 외측으로부터 미세 혈관 및 섬유 조직의 증식으로, 괴사골은 점차 흡수되고 신생골로 치환된다. 많은 경우에 관절 운동 시 괴사골에 미세 운동이 발생한다. 그러면 괴사 골편에 혈액 공급이 차단되고, 결국 관절 내로 떨어져 나오게 되어 관절면의 결손과 유리체가 발생한다. 관절면의 결손은 퇴행성 관절염을 초래하게 된다.

3. 박리성 골연골염의 증상

 남성에서 여성 보다 두 배 흔하게 발생하며 10세 이하나 50세 이상에서는 드물다. 두 가지 전형적인 환자의 연령층은 성장판이 닫히기 전 5~15세 사이와 성장판이 닫힌 청소년이나 어른이다. 성장판이 닫히기 전에 발병한 경우 약 30~40%에서 양측성으로 나타나고 성장판이 닫힌 후에는 약 5%의 양측성을 보인다. 증상은 대개 수개월간 지속되는 아픈 부위가 불분명한 통증이며, 활동 후 심해지는 관절종창을 호소하는 경우도 있다. 괴사 골편이 분리되면 관절 운동의 잠김 현상(locking) 등 반월연골판 파열과 유사한 증상을 보일 수 있다. 관절 운동의 감소와 관절 종창이 흔히 나타나며 관절 내로 떨어져 나온 유리체를 환자가 촉진할 수 있는 경우도 있다. 이학적 검사상 병변 주변의 압통이 있을 수 있으며 대퇴골 내과와 내측 경골 극돌기의 충돌을 막기위해 발을 외회전하여 보행하려는 이른 바 윌슨 징후(Wilson sign)가 보이기도 한다.

4. 박리성 골연골염의 진단

 방사선 소견은 초기에는 음성이나 점차고 괴사 부위의 방사선 밀도 증가 및 주위 방사선 밀도 감소의 소견이 나타난다.

△ 박리성 골연골염의 단순 방사선 촬영 소견

(이미지 출처 : http://www.aafp.org/afp/2000/0101/p151.html)

 이 때 괴사 골편이 분리되면 관절면의 결손을 괄찰할 수 있다. 호발 부위인 대퇴골 내과 외측면은 대퇴골 과간 절흔상(intercondylar notch view, tunnel view)를 찍으면 잘 나타난다.

△ 박리성 골연골염의 단순 방사선 촬영 소견

우측 대퇴골 외과의 괴사부위가 과간 절흔상(intercondylar notch view)에서 관찰된다.

(http://www.firstchoicemedicalandsurgical.com/conditions/osteochonditis-dissecans-ocd/)

 청소년기 환자의 경우 약 30%에서 양측성으로 발병할 수 있으며, 양측성 골화 중심 발생 이상(bilateral anomalous ossification centers)과의 감별을 위해 반대 쪽 방사선 검사도 필요하다. 양측성 골화 중심 발생이상의 경우 증상이 6개월에서 12개월 사이에 호전되는 일시적인 증상을 유발한다. 골 스캔 검사는 병변의 치유 정도를 확인할 수 있고 특히 방사선 소견에서 보이는 병변이 골화 중심 발생의 이상인지 치유가 덜 된 박리성 골연골염인지를 구별하는 데 도움이 된다.

△ 박리성 골연골염의 골 스캔 검사

(이미지 출처 : http://ajs.sagepub.com/content/26/1/7/F1.large.jpg)

 MRI 검사는 골편의 분리 정도와 괴사 여부를 판단할 수 있으며 인대 및 반월연골판 손상과 같은 동반 손상 여부를 확인하는데 도움이 된다. 결손 부위와 골편 사이에 액체 신호(fluid signal)가 보이면 골편이 분리되었음을 알 수 있다.

△ 박리성 골연골염의 MRI 소견

(이미지 출처 : http://www.aafp.org/afp/2000/0101/p151.html)

 

 박리성 골연골염 병변에 대한 ICRS(International Cartilage Repair Society) 등급체계는 다음과 같다.

 등급 Ⅰ : 안정성 및 연속성이 유지된 경우, 손상되지 않은 관절연골에 의해 덮여 있으며 연골연화만 관찰됨

 등급 Ⅱ : 부분적으로 연속성이 없으나 탐색자로 확인 시 안정성이 있는 경우

 등급 Ⅲ : 완전히 분리되었으나 이동되지 않고 제자리에 있는 경우

 등급 Ⅳ : 골편이 완전히 분리되어 이동된 경우(유리체)

 

△ 박리성 골연골염(Osteochondritis Dissecans)의 등급과 유리체(loose body)

(이미지 출처 : http://www.methodistorthopedics.com/osteochondritis-dissecans-of-the-knee)

 

 예후 인자로는 환자의 나이, 병변의 크기, 위치 및 분리 정도, 질환의 만성도(chronicity) 등이 있다. 성장판이 닫히기 전에 발병한 경우에 예후가 좋으며 크기가 적고 분리 정도가 적을수록, 또 대퇴골 내과에 발생한 경우에 좋은 예후를 갖는다.

 

 

5. 박리성 골연골염의 치료

 

 박리성 골연골염의 치료는 환자의 연령과 골편의 분리 상태에 따라 정하게 된다.

 

표. 박리성 골염골염의 치료

등급	청소년형	성인형
등급 Ⅰ	비수술적 치료, 천공술	천공술
등급 Ⅱ	골연골편 고정술, 천공술	골연골편 고정술
등급 Ⅲ	골연골편 고정술	골연골편 고정술, 연골 재생술
등급 Ⅳ	골연골편 고정술, 연골 재생술	골연골편 제거술, 연골 재생술

 

(1) 비수술적 치료

 

 비수술적 치료는 성장판이 열려 있는 환자에서 분리가 안 된 안정적인(stable) 병변인 경우에 시도할 수 있다. 관절 고정 기간, 체중 부하의 제한 기간에 대해서는 아직 명확하게 확립된 바는 없지만, 일반적인 치료 방법은 협조가 안 되느 환자에서는 석고 붕대 고정을 시행하고, 그 외 환자에서는 보조기를 착용시켜 약 6주간 관절 운동을 제한하고, 체중 부하를 피하게 한다. 3개월 이내에 관절 운동을 시작하며, 대퇴 근력 강화 운동을 시작하며 부분 체중 부하를 시작하고, 3개월 이후 통증이 없어지고 방사선학적으로 치유가 시작되면 완전 체중 부하를 허용하고, 완전 치유가 관찰될 때 스포츠 활동을 허용하게 된다. 비수술적 치료의 성공률은 그리 높지가 않아 약 1/3정도에서는 골연골편이 분리되고 전체적인 성공률은 약 50% 정도이다.

 

 

(2) 수술적 치료

 

 수술적 치료는 성장판이 열려있는 환자에서 병변이 분리되거나 불안정할 경우, 비수술적 치료에도 통증이 악화되는 경우 혹은 방사선학적 검사에서 병변의 치유가 진행되지 않는 경우에 시행한다. 성장판이 닫힌 성인의 경우 증상이 있는 모든 환자에서 수술적 치료를 시행하는 데 이는 병변이 안정적이라 할지라도 자연 치유를 기대하기 어렵기 때문이다.

 

 수술적 치료의 목적은 연골하골의 치유를 촉진하고, 관절의 상합성(congruency)을 유지하며, 불안정한 골편의 견고한 고정을 들 수 있다. 수술적 치료 방법은 골편의 괴사 및 변형 정도와 병변의 위치를 고려하여 결정한다. 괴사나 변형이 심하지 않고 체중 부하가 되는 위치의 골편은 원위치에 고정시킨다. 변형되어 원위치에 잘 들어맞지 않는 골편은 다듬어야 하며, 연골하골이 경화되었을 경우 치유를 촉진시키기 위해 출혈이 관찰될 때까지 경화된 부분을 제거해주는 것이 좋다. 고정 방법으로 cortical bone peg, K-강선, 생체에서 흡수 가능한 polylactic acid 핀 등이 사용되어 왔으나 골편의 압박이 가능하고 연골 및에 위치시켜 고정물에 의한 연골의 손상을 막을 수 있는 Herbert 나사나 유관 나사(cannulated screw)를 사용할 수 있다. 수술 후 약 6주에서 8주간 체중 부하를 피한다. 체중 부하가 안 되는 위치에 있으며, 크기가 2cm 보다 작은 병변은 제거할 수도 있다.

 

 체중 부하가 되는 위치에 있으면서 골편이 괴사되었거나 심하게 변형되어 원위치에 고정이 불가능한 경우에는 연골 결손 부위를 복원하기 위한 여러 가지 방법의 연골 재생술을 고려할 수 있다. 나이가 많고 비교적 활동량이 작은 환자에서는 미세골절술(microfracture technique)과 같은 골수 자극술(marrow stimulation technique)을 시도해 볼 수 있다. 연골하골을 천공하여 결손부위에 혈종이 형성되고 다능 간엽 줄기세포(pluripotential mesenchymal stem cell)는 연골세포로 변형되어 병변 부위의 연골을 재생시키는 원리이다. 하지만 재생된 연골이 대부분 초자 연골(hylaine cartilage)이 아닌 섬유 연골(fibrocartilage)이라는 단점이 있어 전단력에 취약한 특징이 있다. 젊고 활동적인 환자에서는 골연골 이식(osteochondral graft)이나 자가 연골 세포 이식술(autologous chondrocyte implantation)을 시행한다. 골연골 이식은 자가 이식물(autograft)이나 동종 이식물(allograft)을 이용할 수 있다.

 

 

※ 참고 문헌 : 대한정형외과학회. 《정형외과학 2》 최신의학사. 2013. 1046~1048쪽 

[문형철]

아주 좋은 정리네 ㅎㅎㅎ

[정혜]

감사합니다