Symposium J Korean Orthop Assoc 2014; 49: 1-6 http://dx.doi.org/10.4055/jkoa.2014.49.1.1 www.jkoa.org Ankle Sprain: Current Trends 1 족관절염좌 : 역학, 해부학및손상기전 성균관대학교의과대학삼성서울병원정형외과학교실 pissn : 1226-2102, eissn : 2005-8918 Ankle Sprains: Epidemiology, Anatomy and Injury Mechanism Ki-Sun Sung, M.D., Ph.D. Department of Orthopaedic Surgery, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea Ankle sprain is one of the most common musculoskeletal injuries, nearly half of all ankle sprains occur during athletic activity. With a high incidence, as many as 40% of patients may experience residual discomfort including pain and instability, underscoring the importance of proper treatment and effective strategies for prevention. The stability of the ankle joint is maintained by both bony structure and ligamentous complex. The anterior talofibular ligament is the primary restraint of internal rotation and adduction of the talus with the ankle joint unloaded, while both bony mortise structure and calcaneofibular ligament restrict adduction of the talus with the ankle joint loaded. Plantar flexion and inversion is the most common mechanism of ankle sprains, which lead to injury of the anterior talofibular ligament followed by calcaneofibular ligament. Ligament injuries are classified according to three grades based on the extent of rupture and the severity of clinical features. Associated injuries with lateral ankle sprain include peroneus tendon rupture, osteochondral fracture, deltoid ligament injury, syndesmosis injury, and nerve traction injuries. Key words: ankle joint, ankle injuries, ligament injury 서론 족관절의염좌는매우흔하게발생하므로, 임상의사들이자주 접하며치료하게된다. 외국의경우와마찬가지로환자들은다양 한일차의료기관을방문하게되는데, 특히우리나라는적지않 은환자가한의원등대체의학에의존하는것으로추정된다. 족 관절염좌에대한일반적인인식은극단으로나뉘어있는것으로 보이는데, 대수롭지않게생각하여제대로치료받지않은경우와 최근에두드러지는경향으로과도한진단과치료를하게되는경 우이다. 족관절염좌에대한정확한진단과치료는다른질환의 손상과마찬가지로근거에기반하여이루어져야하며, 이를위해 Received October 3, 2013 Revised November 5, 2013 Accepted November 20, 2013 Correspondence to: Ki-Sun Sung, M.D., Ph.D. Department of Orthopaedic Surgery, Samsung Medical Center, 81 Irwon-ro, Gangnam-gu, Seoul 135-710, Korea TEL: +82-2-3410-3509 FAX: +82-2-3410-0061 E-mail: kissung@gmail.com 서는족관절염좌의현실과임상경과에대한정확한이해가필 수적일것이다. 이에족관절염좌의역학과임상경과, 해부학및 손상기전에대해문헌고찰을통해정리하고자한다. 이를바탕 으로적절한치료와예방적전략을모색할수있을것이다. 역학과임상경과 (Epidemiology and clinical course) 족관절의염좌는모든근골격계손상중가장흔하여, 미국의경 우일차의료기관과응급실방문사유중가장흔한이유중하나 라고하며, 그빈도는연인구 1,000 명당 2.15 명 (2.15/1,000 personyears) 라고한다. 연령별로는 15-19 세의발생빈도가가장높았 고 (7.2/1,000 person-years), 전체적으로남성은여성에비해유의 하게발생빈도가높지않으나, 15-19 세에서는남성에서유의하 게높은발생을보인다고한다 ( 상대위험도 [relative risk, RR], 1.53; 95% 신뢰구간 [confidence interval, CI], 1.41-1.66). 반면 30 세이상 The Journal of the Korean Orthopaedic Association Volume 49 Number 1 2014 Copyright 2014 by The Korean Orthopaedic Association This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
2 에서는여성의족관절염좌가더흔하게 (RR, 2.03; 95% CI, 1.65-2.65) 발생한다고보고하였다. 이러한염좌의거의절반은스포츠활동중에발생하였는데, 이중농구 (41.1%) 가가장흔하고, 미식축구 (9.3%) 와축구 (7.9%) 가그뒤를잇는다고한다. 1) 다른조사에의하면, 미국과영국에서는매일각각 23,000 건과 5,000 건의족관절염좌가발생한다고한다. 2) 노르웨이의경우는족관절염좌가전체스포츠손상의 16% 를차지한다고하는데, 3) 아직우리나라에서는정확한통계가없는실정이나, 다른나라와크게다르지않을것으로추측된다. 국내에서는군복무중훈련시발생하는전체외상의약 23% 가족관절에발생하며, 야간산악훈련, 유격훈련, 특수전투군인의경우고공강하훈련시족관절에고도의외상이발생할위험성이높다는보고가있다. 4) 그런데, 엄밀하게분류하자면족관절염좌는외측, 내측및경비인대결합염좌등으로나눌수있지만, 이중족관절의내번과관련된외측염좌가가장흔하므로, 족관절염좌의발생빈도에대한이러한역학적조사결과는외측염좌에대한것이라고봐도틀리지않을것으로생각된다. 족관절염좌는이처럼흔하게발생하는손상이므로, 족관절의염좌에관련된해부학과생역학에대한정확한이해는적절한진단과치료에필수적이라할것이다. 더구나족관절염좌의가장큰위험인자는족관절염좌의과거력으로알려져있어, 5) 적절한조기치료와효과적인재발예방전략에있어이러한기초지식에대한이해의중요성이더욱강조되어야할것이다. 그러나발생빈도가높다는사실자체만으로족관절염좌의임상적의의가올바르게이해될수는없을것이다. 이와더불어객관적인자료에근거한족관절염좌의임상경과에대한이해가뒷받침되어야만그온전한임상적의의를파악했다고할수있을것이다. 이러한임상경과에대한정확한자료는, 족관절염좌에대한치료방침설정과치료방법의효과를판단하는데기준이되는매우중요한지표가된다. 족관절염좌의예후에대한연구는여러가지이유로제약이많지만, 발표된문헌을고찰해보면, 많게는약 40% 의환자에서잔존증상이있다고한다. 6-9) Konradsen 등 10) 은외측염좌환자를기능적으로치료하여장기추시결과를보고한바, 수상후 7년까지 32% 의환자들이만성통증, 부종또는재발성염좌등의잔존증상을보였으며, 잔존증상이있는환자중 72% 는다친발목때문에원하는수준의운동을할수없다고하였다. 특히 4% 의환자는안정시통증과함께심각한기능장애를보였고, 19% 에서는재발성염좌로인한불편을겪고있다고보고하였다. 그러나이들잔존증상은초기수상당시의손상정도와의상관관계는없었다고하였다. van Rijn 등 11) 은체계적문헌고찰을통해급성외측족관절염좌의임상경과를보고한바, 손상후 2주이내에통증은신속하게감소하였으나 5%-33% 의환자들은 1년이경과하여도통증이 잔존한반면, 36%-85% 의환자들은 3 년이내에완전히회복된다 고한다. 그리고염좌의재발은 3%-34% 에서발생하는데, 그시기 는 2 주에서 96 개월로매우다양하였고, 환자가느끼는주관적불 안정성은근거수준이높은문헌에서는 0%-33% 로, 근거수준이 낮은문헌에서는 7%-53% 로다양하게보고하고있다고정리하였 다. 잔존증상의위험인자에대해서는충분한자료가축적되지 못하여, 나이, 성별, 염좌등급, 수상전운동수준등은유의한예 후인자로입증되지않았다고한다. 반면, Linde 등 12) 은잔존증상 의위험인자로전문적인운동선수인지여부를제시한바있다. 해부학과생역학 (Anatomy and biomechanics) 족관절의외측인대는전방거비 (anterior talofibular ligament), 종 비 (calcaneofibular ligament) 및후방거비인대 (posterior talofibular ligament) 로이루어져있고 (Fig. 1), 거골하관절의외측인대복 합체는 5 개의중요한구조물로이루어지는데, 종비인대, 하부신 근지대 (inferior extensor retinaculum), 외측거종인대 (lateral talocalcaneal ligament), 경부인대 (cervical ligament) 와골간거종인대 (interosseous talocalcaneal ligament) 로구성된다. 이중종비인대는 족근관절과거골하관절의외측안정성에모두기여하며, 거골 하관절의외측안정성에가장중요한역할을한다. 13,14) 전방거비인대는족관절의전외측관절막과합쳐져있는데, 주 로두개의가닥으로이루어져있고, 이사이로혈관이통과하게 된다. 이인대의길이는 15-20 mm 정도이고, 족관절의전외측을 덮고있다. 기시부는비골의원위전방부위이며, 부착부는거골 Figure 1. Lateral ligamentous structure of the ankle joint. The fibular origins of the anterior talofibular ligament (ATFL) and calcaneofibular ligament (CFL) are confluent, and the angle made by these two ligaments is approximately 104 o. The CFL is not attached to the tip of the lateral malleolous but to the anterior aspect of the distal fibular just below the origin of the ATFL (1 lateral malleolus, 2 accessory and main bundle of the ATFL, 3 CFL, 4 lateral talocalcaneal ligament).
3 족관절염좌 경부가아니라거골관절면의바로앞쪽인거골체부이다. 비골의기시부에서보면바닥과약 75도의각도로주행하고, 폭은 6-8 mm, 두께는약 2 mm 정도이다. 후방거비인대는외과의내측면에서기시하여평행하게주행하여거골의후방에부착하는데, 부착부위가거골후면을거의다덮으면서족관절막과합쳐지게된다. 그길이는약 3 cm이며, 폭은 5 mm, 두께는 5-8 mm 정도된다. 종비인대는외과의말단이아니라, 원위부의전방, 즉전방거비인대부착부의직하방에서기시하여비골건심부에서내측후하방으로주행하여종골에부착하는데주행각도는비골의종축과 10-45 도정도후방으로기울어있다. 전방거비인대와이루는각도는전형적으로 104 도라고한다. 이각도는해부학적재건수술의기준이되므로임상적으로중요할것이다. 이인대는주행중비골건활액막과합류하는데, 그길이는 2-3 cm이며, 폭은 4-8 mm, 두께는 3-5 mm 정도이다. 15) 각각의인대는발의위치에따라관절안정성유지에그기능을하게되는데, 특히체중부하가없을경우에가장중요하게작용한다. 족관절의체중부하시에는족관절 mortise 를이루는골의형상자체가안정성에큰기여를하기때문이다. 족관절의족배굴곡시에는전방거비인대가느슨해지고, 종비인대는팽팽하게되며, 족저굴곡시에는이와반대가된다. 후방거비인대는족배굴곡시가장큰응력을받는다. 전방거비인대가종비인대보다그장력이약한것으로알려져있는데, 생역학적실험결과종비인대의최대파열강도 (maximum load to failure) 가전방거비인대의약 2.5-3.5 배라고한다. 16) 역으로말하면, 전방거비인대는종비인대및후방거비인대와비교하여최대의변형 (strain) 이일어날수있다는것이다. 이와같이전방거비인대는파열이발생하기전에족관절의족저굴곡시거골의내회전을허용할수있는최대변형이가능하다. 그러나이러한이유로, 즉이인대는최대파열강도가약하고족관절염좌의가장흔한손상기전인족저굴곡- 내번에의해큰응력을받으므로가장흔하게파열되는것이다. 사체를이용한연구에서 Rasmussen 17) 은전방거비인대의일차적기능은거골의내회전제한이며, 족관절족저굴곡시거골의내전을제한한다고하였다. 그리고, 종비인대는족관절의중립또는족배굴곡시거의독립적으로거골의내전을일차적으로제한하며, 족저굴곡시에는전방거비인대와함께거골의내전을억제한다고하였다. 후방거비인대는족배굴곡시족관절의외회전을억제하며, 내측의삼각인대와함께족관절족배굴곡제한의기능을한다고하였다. 반면, 후방거비인대의짧은섬유다발은전방거비인대가파열된후족관절의내회전을억제하고, 종비인대가파열된후에는족관절의족배굴곡시거골의내전을제한한다고하였다. 손상기전및병리 (Injury mechanism and pathology) 족관절의외측염좌에서가장흔하게손상되는인대는전방거비 인대이며, 대부분의경우인대실질내 (midsubtance) 파열이지만, 비골또는거골에서도견열골절이발생할수있다. 대부분의증 상이있는비골하부골 (os subfibulare) 은비골견열골절의불유 합으로이해된다. 18) 다음으로흔한손상은전방거비인대와종비 인대의복합손상이며, 이역시인대실질내파열이가장흔하고, 종골또는비골의견열골절역시발생할수있다. 종비인대단독 손상은드물기는하지만, 나중에거골하관절의불안정성을초래 할수있다는보고가있다. 19) 반면, 전방거비인대와종비인대및 후방거비인대모두의파열은매우드물며, 종비인대와후방거 비인대만의복합파열은더욱더드물것이다. Rasmussen 17) 은족관절사체연구에서, 족배굴곡을강하게하 면후방경거골인대 (posterior tibiotalar ligament) 가파열되고, 강 한내회전을가하면전방거비인대와후방거비인대가차례로파 열되었다고보고하였다. 같은연구에서저자들은강한외회전시 내측심부삼각인대가파열되었고, 족관절의중립또는족배굴곡 위치에서강한내전을가하면종비인대의파열이초래되며, 족저 굴곡시에내전을가하면전방거비인대가일차적으로손상을받 았다고하였다. 이들연구를정리해보면, 부하가없는상태에서족관절의족저 굴곡시외측의전방거비인대가큰변형률을보일수있는반면, 파열강도가약하기때문에가장흔한염좌의기전인족저굴곡 - 내번손상시가장먼저파열될수있는취약한구조물로이해된 다. 족관절에부하가가해지면, 중립또는족배굴곡상태가되는 데이위치는 mortise 의골구조에의해일차적안정성이유지되어 외측염좌가잘발생할수없지만, 드물게종비인대의파열또는 인대부착부의견열골절이발생할수있다. 이러한인대손상에대한분류는여러가지가있는데, 일반적 인인대손상의경우와같이미세파열, 불완전파열및완전파열 의 3 가지등급으로나눌수있고, 손상의해부학적위치에따라서 전방거비인대단독, 전방거비인대와종비인대, 그리고전방거 비인대, 종비인대및후방거비인대손상에따라 3 등급으로나눌 수도있다. 이외에도임상적인분류 20) 가이용될수있는데, 1 등급 손상은경미한인대내 (intraligamentous) 파열에해당하며부종과 압통이심하지않고, 불안정성이없으며, 기능적장애가거의없 는경우이다. 그리고 2 등급손상은중등도손상으로인대의불완 전파열과함께중등도이하의불안정성과통증, 부종, 압통및운 동범위소실을보이지만, 초기에는보행이가능하지만현저한불 편을느낄수있는정도이다. 마지막으로 3 등급손상은인대 ( 들 ) 의완전파열로현저한부종, 통증, 압통및운동범위소실과불안 정성이동반되며, 초기보행에심각한지장이있는경우이다.
4 족관절인대의손상은관절복합체의이완을초래할뿐아니라신경또는근건조직의손상에의한신경근육계의기능손실이발생할수있다. 이러한기능손실은균형감각장애, 관절의수용감각저하, 족관절의내번에대한비골근육의느린수축반응, 표재감각저하, 근력소실및족배굴곡범위제한등의증상을나타낸다. 손상후형성된반흔조직은족근동증후군 (sinus tarsi syndrome) 또는족관절전외측충돌증후군을유발할수있는데, 이는기능적불안정성으로이어질수있다. 21,22) 족관절의외측염좌와동반될수있는손상은매우다양한데, 비골건의부분또는완전파열, 거골또는경골의골연골골절, 내측인대손상, 경비인대결합손상, 이분인대 (bifurcate ligament) 손상또는종골전방돌기 (anterior process of calcaneus) 견열골절등이있다. 이외에도제5중족골기저부골절과거골의외측돌기골절 (snowboarder s fracture) 도염좌와감별해야할손상인데, 환자의진찰과방사선사진을판독할때이를반드시염두에두어야할것이다. 족관절주위의표재성신경역시염좌발생당시손상을받을수있는데, 표재성비골신경, 비복신경, 심부비골신경, 그리고후방경골신경의손상에대한보고들이있다. 특히표재성비골신경은족관절의내번시그변형률이 3%-12% 에달하여, 견인손상의위험이높다고한다. 23) Nitz 등 24) 은 2등급과 3등급의족관절외측염좌환자들을대상으로근전도검사를시행하여각각 17% 및 83% 의이상소견을보였음을보고하였다. 이러한신경손상역시족관절염좌후잔존통증의주요한원인이될수있는데, 그증상으로는비복근과비골근의근력약화, 이상감각, 전외측통증, 불안정성, 국소압통및작열감등의자발통이있다. 24-26) 결론 족관절의염좌는근골격계손상중가장흔하게발생하며, 이중절반가까이는스포츠활동중에경험하게된다. 흔히발생하면서도, 염좌후약 40% 내외의환자에서통증과재발성염좌등의잔존증상이남는다고알려져있으므로, 적절한초기치료와재발의예방조치가매우중요하다할것이다. 족관절의안정성은골구조와인대에의해유지되는데족저굴곡위와같이족관절의부하가없을경우전방거비인대가거골의내회전및내전을제한하는기능을일차적으로수행하고, 중립위또는족배굴곡위에서부하가가해진경우에는족관절의골구조와종비인대가거골의내전을제한하게된다. 족관절의외측염좌는대부분족관절족저굴곡 -내번상태에서발생하는데, 전방거비인대의단독손상이가장흔하다. 비골건파열, 족관절의골연골골절, 내측인대손상, 경비인대결합손상및족관절주위신경의견인손상등이동반될수있다. REFERENCES 1. Waterman BR, Owens BD, Davey S, Zacchilli MA, Belmont PJ Jr. The epidemiology of ankle sprains in the United States. J Bone Joint Surg Am. 20106;92:2279-84. 2. Kannus P, Renström P. Treatment for acute tears of the lateral ligaments of the ankle. Operation, cast, or early controlled mobilization. J Bone Joint Surg Am. 1991;73:305-12. 3. Maehlum S, Daljord OA. Acute sports injuries in Oslo: a oneyear study. Br J Sports Med. 1984;18:181-5. 4. Lee KT, Kim JS, Young KW, et al. Chronic lateral ankle instability: Efficacy of combination of ankle arthroscopic exploration and modified brostrom operation. J Korean Foot Ankle Soc. 2010;14:123-9. 5. Milgrom C, Shlamkovitch N, Finestone A, et al. Risk factors for lateral ankle sprain: a prospective study among military recruits. Foot Ankle. 1991;12:26-30. 6. Gerber JP, Williams GN, Scoville CR, Arciero RA, Taylor DC. Persistent disability associated with ankle sprains: a prospective examination of an athletic population. Foot Ankle Int. 1998;19:653-60. 7. Anderson ME. Reconstruction of the lateral ligaments of the ankle using the plantaris tendon. J Bone Joint Surg Am. 1985;67:930-4. 8. Schaap GR, de Keizer G, Marti K. Inversion trauma of the ankle. Arch Orthop Trauma Surg. 1989;108:273-5. 9. Staples OS. Result study of ruptures of lateral ligaments of the ankle. Clin Orthop Relat Res. 1972;85:50-8. 10. Konradsen L, Bech L, Ehrenbjerg M, Nickelsen T. Seven years follow-up after ankle inversion trauma. Scand J Med Sci Sports. 2002;12:129-35. 11. van Rijn RM, van Os AG, Bernsen RM, Luijsterburg PA, Koes BW, Bierma-Zeinstra SM. What is the clinical course of acute ankle sprains? A systematic literature review. Am J Med. 2008;121:324-31. 12. Linde F, Hvass I, Jürgensen U, Madsen F. Early mobilizing treatment in lateral ankle sprains. Course and risk factors for chronic painful or function-limiting ankle. Scand J Rehabil Med. 1986;18:17-21. 13. Kjaersgaard-Andersen P, Wethelund JO, Helmig P, Nielsen S. Effect of the calcaneofibular ligament on hindfoot rotation in amputation specimens. Acta Orthop Scand. 1987;58:135-8. 14. Kjaersgaard-Andersen P, Wethelund JO, Nielsen S. Lateral talocalcaneal instability following section of the calcaneofibular
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6 pissn : 1226-2102, eissn : 2005-8918 Symposium J Korean Orthop Assoc 2014; 49: 1-6 http://dx.doi.org/10.4055/jkoa.2014.49.1.1 www.jkoa.org 족관절염좌 : 최신지견 족관절염좌 : 역학, 해부학및손상기전 성균관대학교의과대학삼성서울병원정형외과학교실 족관절의염좌는근골격계손상중가장흔하게발생하며, 이들중에절반가까이는스포츠활동과관련있다. 발생빈도가높을뿐아니라, 염좌후약 40% 내외의환자에서통증과재발성염좌등의잔존증상이남는다고알려져있으므로, 임상적으로적절한초기치료와재발의예방조치가매우중요하다할것이다. 족관절의안정성은골구조와인대에의해유지되는데, 부하가없는족저굴곡상태에서는전방거비인대가거골의내회전및내전을제한하는기능을일차적으로수행하고, 부하가가해진중립또는족배굴곡상태에서는족관절의골구조자체와종비인대가거골의내전을제한하게된다. 족관절의외측염좌는대부분족관절이족저굴곡 -내번상태에서발생하는데, 전방거비인대의단독손상이가장흔하며, 전방거비인대및종비인대의복합손상이다음으로흔하다. 인대손상은파열정도와임상양상에따라 3등급으로분류될수있으며, 염좌와동반될수있는손상으로는비골건파열, 족관절의골연골골절, 내측인대손상, 경비인대결합손상및족관절주위신경의견인손상이있다. 색인단어 : 족관절, 족관절손상, 인대손상 접수일 2013 년 10 월 3 일수정일 2013 년 11 월 5 일게재확정일 2013 년 11 월 20 일책임저자서울시강남구일원로 81, 성균관대학교삼성서울병원정형외과 TEL 02-3410-3509, FAX 02-3410-0061, E-mail kissung@gmail.com 대한정형외과학회지 : 제 49 권제 1 호 2014 Copyright 2014 by The Korean Orthopaedic Association This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.