중족골 피로골절
오늘 이야기해보고자 하는 것은 제목에서도 알 수 있듯이 2개월 전부터 생긴 발등 통증입니다. 지인 소개로 오셨는데 2개월 전부터 우측 발등 중족골 부위가 붓고 미약한 열감, 약간의 홍반 및 통증이 있어서 내원하셨다고 합니다.
위치는 약 2-3번째 발가락 말고 발등 부위 (원위 중족골 정도 부위?) 였고요. 제가 봤을 때도 약간 부어 있고, 홍반까지는 아니더라도 미약한 열감도 있어 보였습니다. 근데 보통은 1-2주 내에 심해지던지 좋아지든지 하는데 2개월 전부터 지속된다고 하셨으니 다음을 의심할 수 있습니다.
1. 통풍
통풍 때 발이 붓고 열감이 약간 있을 수 있으나, 2개월까지 지속되지는 않는데 혹시 고기, 술 같은 거 많이 드시고, 혹시 가끔씩 발이 붓고 아프냐고 여쭤보니 그러지는 않는다고 하셨습니다. (심지어 엄청 마르신 30대 초반의 여성분이셔서.. 가능성은 별로 없겠거니 했습니다.
2. 피로골절
피로골절 가능성도 있습니다. 많이 걷거나 쓰신 적이 있으시나요?라고 여쭤보니 출산한지 몇 개월 안 돼서 애만 보고 있다고 하셨습니다. 크게 자극될만한것은 없었네요.. 이거는 x-ray 찍어 보면 되니 추후에 확인하고
3. 봉와직염 (연조직염)
발에 상처가 있으셨나요??라고 확인해 보니 발이 너무 깨끗하였습니다. 혹시나 몰라 지간신경종이 아닐까 쥐어보기도 했지만 쥘 때 통증은 있으나 발끝까지 저릿한 신경통은 없어서 역시나 이것도 아닌 것 같았습니다. (2개월이면 가만히 있어도 나아졌을텐데 말이죠)
x-ray검사 후 봤더니,
살표 친 부위 골막에 가골형성(callus formation) 이 되어있는게 보이실껍니다.
역시나 피로골절이었습니다. 역시 2개월이나 되었으며, 조금 좋아졌는데 붓기가 지속적으로 있고 약간의 열감은 골절이 맞았네요. 많이 걷거나 운동하시지는 않았다고 하는데 왜 피로골절이 왔을까 생각해 봤더니, 출산 후 아이를 아기 띠를 하면서 많이 안아주셨으며, 그때 종일 서 계셨다고 합니다.
치료는 부목고정을 해드렸고, 시간 지나면 조금씩 좋아질 거라고 하였으며, 한 번씩 골절 잘 아무는 지만 확인하시러 내원하시라고 말씀드렸습니다.
오늘은 피로골절(stress fracture)에 대해 한번 알아보겠습니다.
2015년에 브라질에서 발표한 논문
서론
피로골절은 1855년에 프로이센 군대에서 처음 문헌으로 알려져 있으며, 행군골절(march fracture)라고 불렸으며, 40년 후에 x-ray가 발달하면서 확인되었습니다. 1958년 devas는 운동선수에서 발생한 피로 골절을 발표하였습니다. 이 손상은 정상의 뼈에서 최대 골 강도보다는 낮은 강도로 지속적으로 발생한 과부하에 의해 발생합니다.
이 골절은 피로에 의한 마지막 단계에서 나타날 수 있으며, 정상 뼈 섬유 조직에 일어나는 미세 골절이 누적되어 나타납니다. 다른 이야기로 말하면, 기계적으로 손상이 있어서 뼈의 미네랄 밀도가 낮을 수 있고, 그로 인한 골절이 있을 수 있습니다. 이러한 이유로 뼈의 형성과 리모델링의 불균형이 일어나며, 뼈는 이환된 부위가 재흡수 됩니다.
역학
호발 인구
달리기 선수, 군인, 무용수 등에서 호발 합니다.
해부학적 부위
모든 사람의 뼈는 스트레스에 의해 골절이 될 수 있습니다. 이러한 자극은 매일 운동선수가 훈련하면서 받는 정도의 자극과 관련될 수 있습니다. 하지에서 스트레스 골절이 호발하며, 체중을 지탱하면서 지속적으로 과부하를 받는 뼈와 그러지 않는 뼈와는 차이가 있습니다.
피로골절 (stress fracture)는 경골에서 자주 발견 할 수 있으며, 그 다음으로 중족골 (특히 2,3 번째 중족골)에 호발합니다. 그리고 비골에도 호발합니다.
피로골절은 축이 되는 뼈에는 드물며, 예를 들어 갈비뼈, 관절간부, 척추뼈, 골반뼈 등이 축이되는 뼈 중에 대표적이겠습니다.
스포츠 운동 타입
러닝 선수들은 피로골절에 노출되기 쉬우며, 특히 경골(tibia), 대퇴골(femur), 비골(fibular), 발뼈와 천추(sacrum) 등이 생길 수 있습니다. 팔을 주로 쓰는, 체조선수, 테니스, 야구, 농구 선수들도 스트레스 골절이 상지에 올 수 있습니다. 척골(ulnar)에 자주 생기며, 근위부에 생길 수 있습니다. 피로골절은 골프선수, 조정(rower)선수, 점프 동작, 볼링, 무용수에서 갈비뼈와 척추, 골반에도 종종 생길 수 있습니다.
성별
운동선수에서는 남, 여에서 피로골절의 빈도는 차이가 나지 않습니다. 이유는 모든 운동선수에서 잘 제한된 운동 강도로 운동을 하기 때문입니다. 군대의 인구에서는 여성이 남성보다 호발합니다 - 읭? 해석을 잘못했는가 했는데 우리나라는 남성만 군대를 가며, 외국은 모병제로 직업군인이기 때문에 이러한 연구가 가능한 거 같습니다.
병인
갑자기 운동선수에서 운동강도를 늘린다든지 혹은 일반인에서 갑자기 운동을 하고 나서 6-8 주 후에 반복적인 운동은 미세 손상이 있을 수 있으며, 또한 뼈에 회복할 시간을 주지 않을 수 있습니다.
부하가 급성 골절을 일으킬 만큼 크지는 않지만 반복적인 작은 부하가 만성적인 상처를 만들어 냅니다. 탄성적 변화가 처음에 일어나지만 지속적으로 반복되다 보면 미세골절을 유발합니다. 이런 부하가 지속되다 보면 뼈가 완전하게 골절되는 경우가 생기며, 이러한 경우 급성 골절의 회복과는 다르게 바로 뼈의 상처입은 세포를 흡수, 새로운 뼈의 생성으로 진행됩니다. (염증단계, 혈관생성단계를 뛰어넘는다는 이야기일듯 합니다.)
Markey는 근육량이 뼈에 받는 충격 하중을 분산 시킨다고 주장합니다. 피로가 누적되거나, 근육이 약해지거나 충분하지 못하면 이러한 보호하는 효과가 사라지면 뼈에 대한 병변이 증가 할 수 있습니다.
위험인자
피로골절을 일으킬만한 요소들은 내재적 원인과 외부 요인으로 나눌 수 있습니다. 외부적 요인은 스포츠 활동, 영양섭취 습관, 운동시에 도구 및 운동장의 바닥 type 정도가 있겠습니다.
갑자기 운동 강도를 올리거나, 운동량을 올릴 때 병변이 생길 수 있으며, 운동 시 도구 : 예를 들어, 신발이 쿠션이 적다든지, 닳았다든지, 신발이 맞지 않는 경우 발에 손상이 발생할 수 있으며, 트레이닝 트랙이 불규칙적이거나 딱딱한 경우 부상의 위험이 많습니다. 그리고 운동선수의 신체적 레벨이 충분히 올라와 있지 않을 때 반복적이지 않더라도 피로골절 부상을 당하기 쉽습니다.
내부적인 요인은 해부학적인 다양성, 근육의 정도, 호르몬 상태, 성별, 인종 및 나이 정도를 들수 있겠습니다. 다른 연구에서 여성이 피로골절이 일어날 수 있는 위험요소라고 하였지만, 사실은 여성에서 호르몬, 영양적 및 해부학적 차이로 인해 골절이 빈번하게 관찰될 수 있습니다.
나이는 피로 골절에서 독립적인 위험 인자로 생각되지 않으며, 백인과 흑인 운동선수에서 피로골절이 차이가 나는지 미국에서 보고한 연구가 있었는데 큰 차이는 없었습니다. 군인에서는 백인이 흑인에 비해 약 2배 정도의 유병률을 보였으며, 이는 골밀도와 생역학적 차이로 생각됩니다. 평소에 낮은 정도의 활동과, 근력이 낮은 것은 피로 골절의 위험 인자가 될 수 있습니다.
평편발 (rigid pes cavus) 및 하지 길이 차이, 짧은 경골(short tibia), x다리 (genu valgum) BMI 가 21 이하, 키가 작은 것이 피로골절의 위험 요소입니다. 평편 발은 발이 과회내 (hyperpronation) 되며 피로골절의 위험성이 40%정도 높아지며, 비골 골절의 위험성도 높아집니다.
두 번째 중족골의 피로골절은 모르톤씨 신경종, 첫 번째 중족골의 과이동, 두번째 중족골이 긴 경우와 관련 되어 있는 경우가 많습니다. 흡연, 1주일에 3회 미만으로 운동하는 경우, 음주를 많이 하는 경우가 또한 위험인자가 될 수 있습니다.
이학적 검사
환자들은 통증과 부종을 병변 부위에서 호소하며, 반복적인 운동 후 증가하는 경우가 많습니다. 휴식 후에는 통증이 줄어들며, 활동이 지속되면 통증이 지속적으로 있습니다. 과거의 골절, 체중, 신장, BMI, 12개월 사이에 체중 변화, 호르몬적 변화, 영양상태를 확인하여야 합니다. 피검사에서는 ca, P, Cr, vit D level 등을 확인해야 하며, FSH 및 E3 를 확인할 수 있겠습니다.
영상학적 검사
영상검사가 피로골절에서 가장 기초가 되는 검사입니다.
x-ray는 비용도 적게 들며, 가장 쉽게 할 수 있는 검사입니다. 하지만 초기에는 발견이 되지 않는 위음성이 될 수 있으며(통증이 발생하고 나서 2-4주 후에 x-ray에서 나타나기 때문입니다) 진단이 늦어질 수 있습니다.
초기에는 뼈에서 약간 투명 (radiolucent) 하게 보이며, 표면이 경화되거나 (sclerosis) 골막이 두꺼워지는 양상과 골피질 (cortical bone)의 밀도가 떨어지는 gray cortex 양상을 보여주며, 골절선을 보여줍니다.
조금 지나면 가골이 형성되는 양상을 보여줍니다 (보통 진액이 흘러나와 붙는다고 표현을 합니다 위에 환자분 발이 그런 상태시죠)
dreaded black line이라고 하는 선이 경골에서 볼 수 있으며, 이는 예후가 좋지 않고 (병의 경과가 좋지 않다는 이야기) 완전 골절의 가능성으로 이어질 수 있는데, 이는 혈류가 좋지 않고 뼈의 tension이 받는 곳이기 때문입니다.
CT는 MRI를 찍을 수 없을 때 촬영할 수 있으며, 만성화된 곳은 MRI나 뼈 스캔 검사보다 CT가 좀 더 유용하는데 이는 진행이 느리기 때문입니다. (뼈세포의 turn over가 느려서입니다.) 단전자방출 CT (single photon emission CT - SPECT) 는 척추 특히 관절 간부 (pars interarticuliris) 확인에 좋습니다.
MRI는 가장 예민한 검사이며, 증상이 있고 1-2일 후부터 병변을 확인할 수 있으며, 뼈와 주변부의 부종을 확인할 수 있습니다. MRI는 피질, 수질의 손상을 볼 수 있으며, 병의 경과를 예측하는데 도음이 됩니다. 심부 부종(intramedullary endosteal edema) 은 뼈가 리모델링되는 첫번째 사인이며, 골절이 발견되고 치료된 6개월 후에도 지속적으로 관찰될 수 있습니다.
분류
예후와 치료를 위해 평가되어야 하며, 이로 인해 환자에게 더 좋은 결과를 가져올 수 있게 됩니다. MRI를 보고 4단계로 나누는데 이는 치료 시간, 회복 시간을 계산하기 위함입니다.
1단계는 3.3주의 휴식이, 4단계는 14.3주의 휴식이 필요합니다.
금방 회복할 수 있는 저위험성 피로 골절부위
잘 낫지 않는 고위험성 피로 골절 부위
MRI로 보는 피로골절의 단계
치료
피로골절을 적절하게 치료하려면 원인이 되는 것부터 제어해 주면 됩니다. 활동을 변경하며, 스포츠 동작을 변경하여 뼈가 받는 로딩을 줄여주고, 식이습관을 변경하며, 근력을 키워줍니다.
적절한 신발을 신는 게 중요하며, 단단한 바닥보다는 부드러운 바닥에서 달리기를 하는 것처럼 변경해 주어야 합니다. 부분 부하를 줄여주며, 약물복용 및 물리치료가 필요합니다.
저위험 부위에서는 약 4-12주의 휴식이 필요하며, 중족골은 약 3-6주 정도가 필요합니다. 경골이나 대퇴골 부위는 약 6-12주의 시간이 필요로 합니다. 약 2-3주 간격으로 x-ray를 확인해야 하며, 증상이 변화는지 관찰해야 합니다. 유연성과 심폐기능에 대한 운동은 휴식 중에도 필요로 합니다.
고정(immobilization)은 흔하게 필요하지 않으며, 근육 인대 관절이 줄어들고, 제한되기 때문입니다.
고위험 부위는 뼈가 잘 붙지 않을 수 있으며, 수술이 필요로 할 수 있습니다. 대퇴부 경부는 잘 아물지 않을수 있기 때문에 주위깊은 관찰이 필요하다.
경골 몸통의 피로골절은 수술적 치료가 없으면 예후가 좋지 않을 수 있으며, 5번째 중족골과 주상골(navicular bone)은 타입에 따라 수술이 필요로 할 수도 있습니다.
새로운 치료
1. 산소 치료
실험실에서는 100% 산소 치료가 뼈 생성을 도와주나, 현실에서는 알려진 바 없습니다.
2. 비스포스포네이트 (골다공증 치료약물)
비스포스포네이트 약물은 뼈 흡수를 막는 데 도움이 됩니다. 하지만 아직까지 예방적 효과에 대해 과학적으로 증명된 바는 없습니다.
3. 성장인자 (growth factor) 및 혈장 치료
성장인자는 조직의 회복을 위해 주입될 수 있으나, 피로골절에 대해 알려진 연구 제한적이며, 수술적 치료 시에 같이 사용될 때 회복을 증가시키는 정도로 알려져 있습니다.
4. 재조합 부갑상선 호르몬
부갑상선 호르몬은 혈중 칼슘 농도를 조절하며, 골모세포 (osteoblast)를 활설화시켜 뼈 생성을 돕습니다. 몇몇 연구가 부갑상선 호르몬이 도움이 된다고 알려져 있습니다.
5. 저강도의 초음파 치료
고주파의 음파가 조직을 자극하는 효과가 있지만 정확한 기전을 알려져 있지 않으며, 몇몇 연구에서 피로 골절에 도움이 된다고 알려져 있습니다. 스미스 앤 네퓨 사의 엑소젠 이란게 유명하죠 이청용 선수 정강이 골절 후 사용함
6. 자기장 치료
명확한 효과는 알려져 있지 않습니다.
운동으로 복귀 할 수 있는 기준
치료에 걸리는 시간은 부위 및 손상 정도에 따라 다르며, 저 위험 부위 및 비 수술적 치료는 4주에서 17주 정도 걸리는 것으로 알려져 있습니다.
운동을 시작하기 까지는 통증이 없어야 하며, 영상에서도 이상은 없어야 합니다.
통증이 없어지고 난 후 약 10-14일 정도 후부터 시작해야 하며, 주당 10%정도의 로딩을 늘려가야 합니다.
예방
2000mg의 칼슘과 800 IU 정도의 비타민 D 섭취가 필요하며, 운동 역학이나 동역학적인 수정이 필요로 합니다.
합병증
고 위험 부위의 피로골절이 문제가 되며, 유합이 되지 않는 경우가 있으며, 무혈성 괴사, 가관절의 위험이 있습니다. 지금 생각해 보니 환자분이 마르셨으며, 근육이 발달하지는 않으신 분이라 영양 및 BMI 가 원인이 아니었을까 합니다. 오래 서있는 자세로 중족골 스트레스로 인해 미세 골절이 일어난 것으로 추정되며, 두 번째 중족골이 부위지만 유합이 잘 일어 나고 있어서 2주마다 한번 경과 관찰하기로 하였습니다.
평편 발인 지는 확인을 하지 못했는데 다음에 한번 확인해 봐야겠습니다.