[정형외과] 슬관절 골관절염의 비수술적 치료

 

 

최 충 혁

 

한양의대 한양대병원 정형외과

 

 

 

골관절염은 관절염의 가장 흔한 형태로서 슬관절에 가장 많이 발생한다. 골관절염은 일반적으로 남자보다는 여자에서 많은 것으로 알려져 있으며, 65세 이상의 고령에서 기능 저하를 유발하는 가장 흔한 원인으로 알려져 있다. 근자에 우리나라 인구가 저출산에 의한 고령화가 급속히 진행되는 상황에서 골관절염의 관리는 국가 보건에서 중요한 문제로 부각되고 있으며 인구의 많은 부분을 차지하는 노인의 삶의 질을 유지하고 그들이 독립적인 생활을 영위하게 하기 위해 적극적인 관리가 필요하게 되었다. 골관절염을 완전히 치료하는 방법은 아직 없기 때문에 비수술적 방법으로는 통증을 감소시키거나 관절 운동을 향상시켜서 기능적 장애를 최소화하는 방법이 보완적으로 사용된다.

 

따라서 현재까지는 골관절염의 치료목적은 관절의 구조적 손상을 회복시켜주는 방향이 아니고 증상완화가 주요 목표였으며 통증을 감소시키고 질병의 진행을 최소화하기 위해 활동량 조절 및 체중조절을 하도록 하였으며, 통증 치료는 주로 약물에 의존하였다. 그러나 최근 골관절염의 병인에 대한 연구가 활발히 이루어짐에 따라 병의 진행을 중단시키거나 지연시키고 관절연골의 회복을 도모하는 새로운 치료법들이 시도되고 있다. 이에 골관절염의 비수술적 치료로써 비약물적 치료와 약물적 치료에 대하여 알아보기로 한다.

 

 

비약물적 치료

 

비약물적 요법은 골관절염의 치료의 근간으로 가장 중요하다고 할 수 있으며 약물치료를 시행하는 환자에서도 비약물적 치료는 유지되어야 한다. 골관절염의 진단 이후부터 환자와 가족에 대해 질병에 대한 교육이 필요하며 다양한 운동 치료 및 체중조절, 보조기구 그리고 물리치료 등과 같은 비약물적 치료법을 고려해야 한다.

 

1. 환자 교육

골관절염 환자들에서 치료의 접근은 환자 교육과 자기 관리를 시작하게 하는 것부터 시작된다. 즉, 골관절염의 자연경과, 치료방법 등에 대하여 교육을 받음으로써 치료에 대한 중요한 결정을 스스로 내리는 등 질환의 조절에 환자가 중심적인 역할을 할 수 있도록 하는 것이다. 또한 일부의 골관절염 환자들은 격려, 안심, 운동 교육, 관절 부하를 감소시키는 방법에 대한 교육만으로도 효과를 볼 수 있으며 일부의 환자에서는 통증과 장애로 인한 우울증과 불면증 같은 정서적 장애를 경험할 수 있는데 이러한 정서적 요인을 적절히 발견하여 치료하는 것도 골관절염 치료에 매우 중요하다.

 

2. 운동 치료 및 체중조절

운동 치료는 근력 강화, 관절 구축의 개선, 관절 운동 범위의 유지에 주안점을 두어 시행하여야 하고, 관절을 압박할 수 있는 무거운 하중이 걸리는 운동은 피해야 한다. 따라서 근력 강화 운동은 관절의 통증을 야기하지 않는 자세에서 등장성 운동(isometric exercise)을 시행하는 것이 좋고, 동통 역치 내에서 수동적 관절 운동(passive ROM exercise)은 가능하나, 격심한 통증성 부하는 피해야 하며, 보조 능동 관절 운동(assisted active ROM exercise)이 권장할 만하다. 관절의 운동과 기능 향상을 위해 지속성 수동적 운동 장치(continuous passive motion devices)를 이용한 운동도 도움이 된다.

 

관절의 스트레칭과 유연성 운동(flexibility exercise)은 슬관절 골관절염의 통증 개선 효과는 크지 않으나 관절의 강직 개선을 위해 시도해 볼 수 있으며 대퇴사두근 강화 훈련은 슬관절 골관절염의 증상 및 기능 개선을 위해 권유된다. 운동이 통증을 감소시키고 기능을 향상시키는 기전에 대해서는 아직 논란이 있지만, 일반적으로 운동은 주위 근육을 강화시키고 고유 감각의 회복 및 협력을 가져와 걷기나 다른 체중 부하 운동시에 가해지는 하중을 감소시킨다고 알려져 있으며, 관절 주위 근육에는 스트레스로부터 관절 연골을 보호하는 역할이 있기 때문에 근육 강화 운동이 중요하다고 알려져 있다.

Ettinger 등은 유산소 및 근육 운동을 시행한 군에서 통증, 활동력, 주관적 장애 점수 등에서 유의하게 호전되었고 골관절염에 의한 퇴행성 변화를 악화시키지 않았다고 보고한 바 있다. 비만 또한 슬관절 골관절염에 대하여 잘 알려진 위험 인자이다. Felson 등은 체중의 감소가 유의하게 슬관절 골관절염에 영향을 미치며 특히 여자 환자의 경우 약 5.1kg 체중 감소 시 50% 이상 발생률을 감소시킨다고 보고한 바 있다.

 

한편 체중의 증가는 슬관절 골관절염의 위험성을 약간 증가시켰으나 통계적으로 유의하지는 않았다고 하였다. 이것은 평상 시 과체중인 여성에서 체중이 감소하면 슬관절 골관절염의 위험성을 감소시키지만, 저체중인 여성은 체중이 증가한다고 위험성을 증가시키지는 않는다는 것을 의미한다.

 

3. 보조기구

슬관절의 내측 구획은 하중의 60~80%가 가해지고 보행의 입각기에 외회전 내반(external varus)의 힘이 가해지기 때문에 외측 구획에 비해 10배 이상 골관절염이 호발한다. Pollo 등은 외반 보조기를 착용하였을 때 내반력을 평균 13% 감소시키고 슬관절 내과의 하중을 평균 11% 감소시킨다고 하였으며 모든 환자들에서 통증과 활동 범위가 호전되었다고 보고한 바 있으나 외반 보조기가 내측 구획에 가해지는 하중을 감소시키는 효과에 대하여는 논란의 여지가 있다. 그러나 내반 또는 외반 불안정성을 보이는 슬관절 골관절염 환자에서 무릎 보조기는 통증을 줄이고 불안정성을 개선하여 갑자기 넘어지는 위험성을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

 

외측 쐐기형 깔창이 외회전 내반력과 내측 하중을 감소시킬 수 있다는 가정하에 외측 쐐기형 깔창 사용으로 슬관절 골관절염시에 통증의 감소와 기능의 향상을 가져왔다는 보고들이 있으나 논란의 여지가 있으며 족관절 등 신체 타 부위에 가해지는 영향들을 고려하여 일률적으로 권장하기에는 어려움이 있다.

보행 보조기구를 사용하여 슬관절 골관절염 환자들의 통증을 줄일 수 있으며, 편측 환자의 경우 지팡이나 목발의 사용이 추천되며, 양측인 경우 보행기나 휠체어의 사용이 도움이 된다.

 

4. 물리치료

물리치료는 대부분 증상을 완화시키고, 운동성을 증가시키며, 근위축을 감소시키지만 근본적인 병리적 현상을 호전시키지는 못한다. 따라서 통증을 감소시키기 위한 보조적 수단으로 사용되며, 국소 순환을 현저히 개선시킬 수는 없으나 표재열(superficial heat) 혹은 국소 한랭 치료(cold therapy)로써 운동을 할 수 있을 정도로 통증을 감소시키기 위해 사용된다.

 

경피 전기 신경 자극(transcutaneous electrical nerve stimulation; TENS), 마사지 등의 물리치료가 증상 완화와 근육 위축 방지에 효과적일 수 있다. 침술은 아시아권에서 골관절염의 치료로 많이 사용되어 왔고 최근에는 서구에서도 대중화되고 있다. 미국에서는 매년 백만명 정도가 침술을 시행 받고 있으며 많은 경우가 골관절염과 같은 근골격계 질환에서 사용된다.

Ezzo 등은 침술이 통증에 대하여는 효과를 얻었지만 관절의 기능회복 효과는 명확하지 않다고 보고한 바 있으며 침술의 효과가 치료로써 유지되기 위해서는 보다 많은 연구가 시행되어야 할 것으로 사료된다.

 

 

약물적 치료

 

약물치료는 통증 조절의 가장 중요한 도구 중 하나이다. 경도나 중등도의 통증이 있는 관절염 환자들은 아세트아미노펜, non-narcotic analgesic가 1차 약제로 사용된다. 아세트아미노펜은 안정성이 우수하며 하루에 4g까지 사용할 수 있다. 그러나 간기능 저하, 알코올 중독, 와파린 사용 환자들에서는 주의해서 사용해야 한다. 비스테로이드성 항염증제는 가장 많이 사용되는 약물로써 아세트아미노펜이나 비약물성 치료가 효과가 없고 염증이 있을 때 사용되며, 통증을 조절하고 강직을 완화시킬 수 있을 정도로 충분히 투여한다. 단순 진통제와 비스테로이드성 항염증제를 비교한 메타 연구에서 비스테로이드성 항염증제가 휴식 시나 활동 시 모두에서 통증 감소에 우월하였다고 보고된바 있다.

 

한편 비스테로이드성 항염증제는 위궤양이나 상부 위장관 출혈, 65세 이상, 스테로이드나 항응고제를 복용하는 환자들에 있어서는 주의해서 사용해야 하며, 흡연자나 알코올 중독자들에서도 주의해서 사용해야 한다. 또한 65세 이상, 고혈압, 울혈성 심부전, 이뇨제나 ACE 억제제를 사용하는 경우 가역적인 신장 기능 저하를 가져올 수 있다. 현재 사용되는 비스테로이드성 항염증제는 모두 위장관 독성이 있지만, COX-2 inhibitor는 정상적으로 위장관, 신장, 혈소판 기능에 관여하는 COX-1 효소를 보호함으로써 기존의 약제보다 안정성을 제공한다. 최근의 메타 연구에 의하면 celecoxib가 골관절염과 류마티스 관절염에 있어 기존의 비스테로이드성 항염증제와 동일한 효과를 나타내었으며 위장관 부작용은 감소시켰다고 보고된바 있다.

  

국소 진통제나 국소용 비스테로이드성 항염증제도 슬관절 골관절염에서 효과가 있다고 보고되기도 하며 말초 신경으로부터 substance P를 감소시키는 capsaicin 크림이 사용되기도 한다. 연골의 파괴 방지와 생성에 관여한다고 주장되는 약물들이 건강 보조 식품의 일종으로 사용되고 있으며 가장 흔히 사용되는 것이 경구용 글루코사민이나 황산 콘드로이틴 제제 등이다. 글루코사민은 연골과 활액막액에 있는 글리코스아미노글리칸(glycosamino-glycan)의 전구물질이며 황산 콘드로이틴은 연골의 글리코스아미노글리칸이다. 이들은 히알루론산(hyaluronic acid) 생성뿐만 아니라 아그리칸(aggrecan) 형성을 자극하는 경구용 제제로써 개발되었다. 글루코사민과 황산 콘드로이틴은 글리코스아미노글리칸, 단백다당, 교원질의 생성을 자극하나, 싸이클로옥시게나제 작용 기전이나 금속 단백 분해효소(metalloproteinase)의 프로스타글란딘 분비에 대한 항염 효과가 없고, 또 브라디키닌(bradykinin), 세로토닌(serotonin) 혹은 히스타민(histamine)에 의해 매개 되어지는 염증 반응에 효과가 거의 없는 것으로 나타났다.

 

그러나 백혈구 에스테라제(leukocyte esterase), 히알루론산 분해효소(hyaluronidase), 과산화물기(superoxide radical) 발생에 대해서는 억제 효과가 나타나, 이 제제들은 항염 효과보다는 항반응(anti-reactive) 효과가 있는 것으로 여겨진다. Leeb 등은 메타 연구에서 120일 이상 경과 관찰 시 황산 콘드로이틴군이 대조군과 비교하여 유의하게 통증과 기능이 호전되었고 다른 약물복용도 감소하였다고 보고한 바 있으며 다른 연구들에서도 글루코사민과 황산 콘드로이틴이 대조군보다 효과적이라고 보고하기는 하였으나 아직까지는 논란의 여지가 있다.

 

 

관절내 주사요법 

 

관절의 통증이 심하면서 부어있다면 관절천자 후 스테로이드 제제를 관절내로 주사할 수 있으며, 이는 단기간에 통증을 감소시키고 대퇴사두근의 힘을 증가시키는데 효과적이다. 그러나 3개월 이하 간격의 반복 주사나 1년에 3~4회 이상의 주사는 피해야 하며, 감염이 의심되는 경우에는 사용해서는 안 되고, 균 배양 검사를 실시하여 치료하도록 해야 한다. 스테로이드 주입 시 2차 감염의 가능성과 관절 연골, 건, 인대 등의 손상 가능성도 있으므로 주의해야 한다.

 

골관절염은 히알루론산(hyaluronic acid)의 농도와 분자량이 감소하는 특징이 있다. 히알루론산은 일반적으로 관절액을 구성하는 고분자 성분으로 이루어져 느리게 움직일 때는 윤활제로 작용하고 빠르게 움직일 때는 충격 흡수작용을 한다. 아직 기전은 명확하게 알려져 있지 않지만, 히알루론산은 관절액의 점탄성력을 회복시키는 것으로 알려져 있고, 리소솜막(lysosomal membrane)을 안정화시키고 백혈구 수치, 프로스타글란딘 합성을 감소시키며, 염증 세포들에 의한 식세포 작용과 화학 주성 억제, 유리기 제거 등의 작용으로 인해 관절염 치료에 효과적일 수 있다.

 

관절내로 주입된 히알루론산은 몇 시간에서 며칠 동안 관절내에 존재하지만 임상적 효과는 8개월에서 16개월까지 지속되는 것으로 알려져 있다. 히알루론산의 관절내 주사는 슬관절 골관절염에 있어 단순 진통제나 비약물적 보존적 치료에도 불구하고 효과가 없는 중등도 이하의 골관절염 환자 중 비스테로이드성 항염증제 사용이 금기이거나 효과가 부족한 경우에 사용될 수 있다. 일반적으로 주 1회씩 3~5주간 시도되며, 부작용으로는 부종과 발적 및 국소 열감 등이 있고, 0~3% 정도로 보고되고 있다.

 

 

DMOADs (Disease modifying osteoarthritis drugs)

 

근자에 골관절염에 대한 병리생리학적 과정에 대한 연구가 진행됨에 따라 disease modifying osteoarthritis drugs (DMOADs)라는 개념이 정립되었다. 이러한 약들은 골관절염의 병태생리에 근거하여 많은 연구가 진행 중이며 oral diacerein과 IL-1β inh- ibitor같이 임상적으로 사용되고 있는 것도 있다.

  

1. Diacerein

Diacerein은 IL-1β의 생산과 활성을 in vitro와 in vivo에서 차단하며 metalloproteinase와 aggrecanase의 생산을 감소시켜 연골파괴를 예방하는 것으로 알려져 있다.

또한 diacerein은 prostaglandin의 합성에 영향을 미치지 않아 상부위장관계의 유해효과가 없으므로 NSAID를 복용할 수 없는 환자들에게서 사용되어 질 수 있으나 diarrhea의 위험성이 높고 6개월 이후의 증상개선 효과에 대하여는 아직 알려져 있지 않다.

 

2. MMP inhibitor

MMPs는 조직의 병리적인 파괴와 재생에 관련이 있는 것으로 알려져 있으며 이중 관절연골의 퇴화에 관여하는 MMPs, 특히 관절연골세포에 의해 발현되는 MMPs의 생성을 차단하는 약제에 대한 연구가 진행되고 있으며, PG-116800, BAY12-9566 등이 있다.

 

3. Cytokine inhibitors

Cytokine은 연골뿐만 아니라 골과 활액막 등의 주변조직에서 발현되어 골관절염의 진행에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이중 IL-1은 가장 잘 알려진 cytokine으로 MMP synthesis를 촉진하는 분해인자로써 TIMP (tissue inhibitor of metallo-proteinases) 합성의 억제뿐만 아니라 matrix degradation을 유발한다. 또한  nitric oxide synthase (NOS)의 생성을 유발하여 NO의 level을 상승시킨다. IL-1과 IL-1 receptor (IL-1R)의 차단은 matrix degradation의 감소를 초래하기 때문에 류마티스 관절염에서는 임상 시도가 있었지만, 골관절염에 대해서는 연구가 많지 않다.

Adalimumab과 Infliximab (humanized monoclonal antibody to TNFα)는 류마티스 관절염의 치료에는 적용되고 있지만 골관절염에서의 효과는 아직 증명된바 없으며 Anakinra (IL-1R anta- gonist)나 Humira같은 cytokine inhibitor도 골관절염에서의 임상 효과는 알려져 있지 않다.

 

4. Bisphosphonate

골관절염 환자에서 연골하골의 구조적 손상으로 인해 bisphosphonate같은 anti-resorptives가 potential DMOAD로써 평가되기도 한다.

 

5. Calcitonin

Calcitonin은 40년 이상 사용되어진 골다공증 치료제이다. 근자에 calcitonin이 골관절염 환자에서 median functional disability score의 향상을 가져오고 골과 연골 흡수 표식자인 circulating MMP-13과 urinary CTX-II의 배출을 감소시킴으로 인해 골관절염의 치료에 중요한 역할을 한다는 보고가 있었다.

 

6. Other DMOADs

Nitric oxide (NO)는 MMP activity를 증가시키고 matrix synthesis를 차단하여 관절연골세포의 apoptosis를 일으키며 골관절염의 증상 악화, 조직 파괴에 관여하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 NO의 enzyme blocker인 naproxcinod, iNOS inhibitor인 SD-6010가 개발되고 있다.

또한 Synthetic MMP inhibitor가 골관절염에서 조직 파괴를 차단할 목적으로 연구되고 있지만 아직 만족스러운 결과를 얻지 못하고 있다. Prostaglandin과 leukotriene이 inflammatory process를 유지하는데 효과를 보이는 것으로 알려져 있어 이에 대한 blocking drug (licofelone : COX/ 5-LOX inhibitor)가 개발되고 있으며, TGF-β family, IGF-a, 그리고 FGF와 같은 growth factor가 hyaline cartilage-like repair tissue의 생성을 자극하는 것으로 알려져 있지만 치료로 사용하기에는 연구가 더 필요한 실정이다.