Review Article pissn 1738-3757 eissn 2288-8551 J Korean Foot Ankle Soc 2014;18(3):87-92 http://dx.doi.org/10.14193/jkfas.2014.18.3.87 후천적성인편평족 : 병태생리, 진단과비수술적치료 성기선, 유인상 성균관대학교의과대학삼성서울병원정형외과학교실 Acquired Adult Flatfoot: Pathophysiology, Diagnosis, and Nonoperative Treatment Ki-Sun Sung, In-Sang Yu Department of Orthopaedic Surgery, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea Acquired adult flatfoot is a deformity characterized by a decreased medial longitudinal arch and a hindfoot valgus with or without forefoot abduction. The etiologies of this deformity include posterior tibial tendon dysfunction, rheumatoid arthritis, trauma, Charcot s joint, neurologic deficit, and damage to the medial spring ligament complex or plantar fascia. Among these, posterior tibial tendon dysfunction is the most well-known cause. Although posterior tibial tendon dysfunction has been regarded as a synonym of acquired adult acquired flatfoot, failure of the ligaments supporting the arch can also result in progressive deformity even without a posterior tibial tendon problem. The authors describe the pathophysiology, diagnosis, and nonoperative treatment of acquired adult flatfoot, focusing on posterior tibial tendon dysfunction. Key Words: Acquired adult flatfoot, Posterior tibial tendon dysfunction, Pathophysiology, Diagnosis, Nonoperative treatment 서 편평족의정의는내측종아치가감소한상태라할수있는데, 이아치의높이는개인의편차가매우크기때문에정상의기준을명확하게제시할수없다. 그러나임상적으로내측종아치가감소또는소실이확인되고, 이와관련된증상과영상소견이있는경우편평족으로정의할수있을것이다. 내측종아치의감소가있더라도불편한증상없이정상활동이가능한경우에는치료가필요하다고할수없을것이다. 발은태어날때의편평족에서성장기를거치면서 10 12세정도에서는내측종아치가형성되는데, 이글에서기술할후천성성인편평족은성장기의내측종아치형성이이루어진이후에다시발생한일명후천성성인편평족 (acquired Received July 3, 2014 Revised August 9, 2014 Accepted August 10, 2014 Corresponding Author: Ki-Sun Sung 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 Financial support: None. Conflict of interest: None. 론 adult flatfoot) 에국한되며, 선천성또는발달성이상인족근골결합 (tarsal coalition) 역시제외하였다. 병인 1. 후천성성인편평족과후경골건부전 (posterior tibial tendon dysfunction) 의관계후천성성인편평족의원인으로는후경골건부전, 류마티스관절염, 외상성 ( 종골골절, 족근-중족관절손상, 발목관절의골절등의후유증 ), 신경병성관절 (Charcot s joint) 과신경근육이상 (neuromuscular deficit) 등이있다. 이외에도내측종아치를유지하는정적구조물 (static stabilizer) 인스프링인대복합체와족저근막의파열도주요한원인으로제시되고있다. 이중임상적으로가장널리알려져있는것은후경골건부전으로, 서양의문헌과교과서에서는후천성성인편평족과동의어로기술되고있을정도이다. 1-3) 그러나후천성성인편평족이반드시후경골건부전과같지는않고그인과관계에대해의문을제기하는문헌이보고되고있다. 4) 후경골건부전이후천성성인편평족의원인이라기보다마지막시 Copyright c2014 Korean Foot and Ankle Society. All rights reserved. CC 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. www.jkfas.org
88 Vol. 18 No. 3, September 2014 기의결과일수있다는의견 5) 이제시된바있고, Jennings와 Christensen 6) 은스프링인대가절제된후족부에서후경골건의정상기능이편평족변형을교정할수없었다고발표하였다. 또한 Yeap 등 7) 은족하수 (foot drop) 환자에게시행한후경골건족배부이전술의장기추시결과의보고에서, 이환자들에서편평족의진행을관찰할수없었다고하여후경골건부전이편평족을유발할수있는지에의문을제기하였다. 컴퓨터와유한요소분석을이용한시뮬레이션실험에서도족저인대, 족저근막및스프링인대복합체의이상이없는경우에는심한편평족변형이발생하지않는다는결과들이보고되었다. 8,9) 이러한실험적보고이외에도후경골건부전이없는후천성성인편평족의치료결과들이발표되는등후경골건부전이곧후천성성인편평족이라는통설을반증하는문헌이적지않다. 10-12) 따라서후경골건부전과후천성성인편평족은반드시일치하는것이아니라후천성성인편평족의주요원인이며진행에기여하는요인이자결과로파악하는것이합리적일것이다. 더불어그동안간과되었던스프링인대복합체와족저근막등의정적구조물의역할에더주목해야한다고판단된다. 2. 후경골건부전후천성성인편평족의주요한원인으로알려진후경골건부전은점차진행하여악화되는편평족변형이특징인질병이다. 처음에는유연성이었던것도시간이경과함에따라점차강직성으로변할수있으며, 유연성소실과함께통증이심해지면서후족부외반변형이진행되어후족부관절들에퇴행성변화가발생할수있다. 이것에대한진단은주로병력과이학적검사등이주를이룬다. 빠르고정확한진단이매우중요하며신속하고적극적인치료가요구된다. 각기후반부뒤꿈치올림 (heel lift) 시기에거골하관절을내번시키고전족부를내전하며후족부를안정 (locking) 시키고발의아치를유지하는중요한역할을하게된다. 즉, 후경골건이수축하면거골하관절을내번시켜서발이견고한지렛대가되므로우리몸을추진 (push-off) 할수있게된다. 또한후경골건은후족부를외반력이나외번에대해저항하는내측종아치의동적안정체이다. 16) 2) 병태생리후경골건의정상활주범위는 2 cm로서짧기에작은손상이라도효율적인힘의전달이저하될수있다. 건손상의급성기에서내측종아치는스프링인대복합체등정적구조물 (static restraints) 에의해유지될수있다. 손상이진행되면, 후경골건기능부전상태에서족부의견고한지렛대작용이저하되어하퇴삼두근 (gastrocnemius-soleus complex) 의족저굴곡력이중족골두에작용하지않고중족관절 (midtarsal joint) 에작용하여이구조의불안정성을초래하게되는데, 17,18) 결국종아치의수동적구조물들이계속동적인손상을받으며결과적으로편평족이진행된다. 점진적인종아치의붕괴는추가적인스프링인대의약화를초래하는악순환을야기한다. 5) 스프링인대는거주상관절을지지하는데이의손상은거골두의족저및내측전위를유발한다. 19) 거주상관절이외에도주상-설상골또는족근-중족관절에서의배굴과퇴행성변화가오는경우도있다. 19) 후경골건기능부전에따른후족부의외반변형은아킬레스건의역학적당김을변화시키는데, 아킬레스건이거골하관절의축보다더외측에위치하게되어후족부의외번역할을하게되어후족부의외반변형을더가속화시킨다. 후족부의변형이진행됨에따라환자는거골하관절외측과비골의원위부에충돌로인해족부외측에통증이생길수있다. 19) 1) 후경골건의해부학및기능후경골건은건섬유다발 (fasciculi) 과이를싸고있는외건막 (epitendon), 부건 (paratendon) 및활막 (synovial sheath) 으로구성되어있다. 활막은외건막및부건과연속된조직이며힘줄의혈류공급통로로작용하는중간건막 (mesotenon) 을포함한다. 후경골건의중간건막은완전한구조를이루지못하고있어허혈과손상에취약할수있다. 13) 후경골건의기시및부착부는하퇴부근위 1/3의경골, 비골, 골간막에서시작하여주상결절및설상골, 입방골과제 2 4중족골의기저부에부착한다. 하지만후경골건의대부분이주상골에부착하는경우도있으며, 이경우에는부주상골절제후에부착부에서건이분리되면족관절근위부까지건이당겨올라간다. 14,15) 후경골건의정상활주범위 (excursion) 는 2 cm 정도이며, 다른굴곡건들보다거골하관절축으로부터가장내측에있기에거골하관절의내번에가장큰역할을한다. 거골하관절이외번되어있는상태에서는발이전체적으로유연하고거골하관절이내번되면발이견고한지렛대 (rigid lever) 가되는데, 이는보행주기의입 3) 후경골건기능장애의원인후천성성인편평족이비만인중년여성에많다는사실과전신적질환 ( 고혈압, 당뇨, 통풍등 ) 과연관된것으로미루어볼때퇴행성변화가주요원인으로생각된다. 20,21) 이외에도류마티스관절염이나혈청음성관절증과관련된염증성원인, 후경골건의열상이나족관절의골절과동반되어발생하는외상성원인, 족관절내과원위 1 cm로부터부착부위까지의혈액순환이적은부분에서주로발생하는이유로혈류성원인이제시되고있다. 22,23) 그리고후경골건이내과를예리하게돌아하방으로주행하기때문에기계적인마멸이원인일가능성 18,24) 이있으며, 굴곡지대 (flexor retinaculum) 의압박에의한발생도보고된바있다. 25) 또한기존의편평족또는비만 26) 및부주상골에의해후경골건의퇴행성변화가촉진되거나구조적실패가발생할수있다. 17,27)
Ki-Sun Sung, et al. Pathophysiology of Acquired Flatfoot 진 단 89 후경골건 기능 이상의 가장 중요한 검사로, 후경골건의 심한 기능 상실이 있으면 뒤꿈치를 들어 올리지 못한다. 그러나 경미한 이상 편평족을 주소로 내원한 환자에게는 반드시 일상 생활이나 운동 이 있는 경우에는 뒤꿈치를 들어 올릴 수 있어 후경골건의 이상이 기능에 문제가 있는지 단순히 내측 종아치의 감소만이 있는지 잘 있는지 판단하기 어려우므로, 진단이 의심스러울 경우 여러 번 반 확인하여야 한다. 기본적으로 외상, 고혈압 또는 당뇨에 대한 확인 복적인 검사를 시행하여 정상측과 비교하는 것이 필요하다. 그리 도 필요하다. 증상을 동반한 편평족의 경우에 초기에는 주로 족관 고 단순히 뒤꿈치를 들어 올릴 수 있는지를 확인하기보다 뒤꿈치 절 내측 후경골건 주위에 통증과 부종을 호소한다. 대개 편측성으 가 들릴 때 뒤꿈치의 내번이 일어나는지를 잘 관찰해야 한다(Fig. 로 발생하며, 만성적으로 점차 증세가 진행된다. 쉽게 피로하며 보 3). 한 번에 양쪽 뒤꿈치를 동시에 들어 올리는 양하지 뒤꿈치 거 행 및 운동 장애가 있고 초기의 내측 증상은 후족부의 외반이 진행 상(double-limb heel-rise)과 한 발은 무릎을 굽혀서 들어 올린 상태 함에 따라 종골의 외측과 족관절의 외과가 충돌하여 외측으로 통 에서 다른 발로 들어 올리는 단하지 뒤꿈치 거상(single-limb heel- 증이 옮겨간다. 경우에 따라 비골건의 단축 소견과 경련(spasm)이 관찰될 수 있다. 이학적 검사는 환자의 내측 종아치가 체중부하 여 부에 따라 변하는지 관찰하고, 서 있을 때의 발 모양을 파악하여야 한다. 체중부하를 하지 않을 때 내측 종아치가 유지되는 경우 또는 체중부하 시 소실된 내측 종아치가 제 1족지를 배굴할 때 나타나 는 경우는 유연성 편평족이라 하고, 이때 종아치가 나타나지 않으 면 강직성이라 할 수 있다(Fig. 1). 환자를 세워 뒤에서 관찰하는 것 이 좋으며, 후족부의 외반과 종아치 소실 여부를 확인하고, 전족부 의 외전에 의하여 정상보다 외측의 발가락이 더 많이 보일 수 있는 데 이를 too many toes sign이라 한다(Fig. 2). 후경골건 근력 검사 는 발을 족저 굴곡과 외번 위치에 두고, 검사자가 손으로 환자 발 의 내측에 힘을 가한 상태에서 환자가 저항에 대항하여 발을 내번 하게 하여 저항을 이겨내는 근력의 정도를 검사하고 내과의 후하 방에서 후경골건이 뚜렷하게 만져지는지를 검사한다. 발을 이와 같은 위치에서 검사하지 않고 중립 위치 또는 내번된 위치에서 능 동적으로 내번하게 하면 전방 경골근이 작용하여 후경골건의 근 력을 정확히 평가하기 어렵다. 뒤꿈치 올림 검사(heel-rise test)는 Figure 1. Medial longitudinal arch is reestablished when an examiner extends the great toe while the patient is standing in the case of flexible flat foot. Figure 2. This figure shows too many toes sign in right side. When looking at the heel from the back of the patient, usually only the fifth toe and half of the fourth toe are seen. In a flatfoot deformity (right foot), more of the little toe can be seen. Figure 3. During the double-limb heel-rise test, the right heel shows a failed restoration of inversion. www.jkfas.org
90 Vol. 18 No. 3, September 2014 rise) 으로나눌수있는데, 건초염이나부분파열등경미한이상이있을경우에는양발을들어올리는검사에서정상소견을보일수있다. 한발로들어올리는경우에는정상인도벽에손을대지않으면불안정하여발을들어올리지못할때가있다. 벽을향하여선채로양손을벽에다대거나환자이외의다른사람이환자의양손을잡아준상태에서균형을잡도록하고들어올리게한다. 뒤꿈치올림검사에서는뒤꿈치를들때나내릴때나슬관절이신전된상태에서해야한다. 무릎을굽힌상태에서뒤꿈치를들게하면무릎이펴지는반동으로뒤꿈치가들릴수있으므로주의한다. 후경골건의부종및압통검사는후경골건의주행을따라부종및압통이있는가를검사한다. 28) 족근동의압통검사는후경골건의기능장애가진행해외측에서비골단과종골, 또는거골의외측돌기와종골이충돌하여외측이증세를일으킬때족근동부위에압통이나타난다. 운동범위검사에서내반운동이제한되어있다는것은후족부의고정된외반변형이있다는의미이며관절유합술이필요할가능성이높다. 편평족이오래경과하면전족부가후족부에대하여고정된회외 (supination) 변형을일으키며, 뒤꿈치를중립위로한상태에서전족부의고정된회외변형이있는지를검사해야하는데이는수술적치료방법의선택에중요하다. 또한후족부를중립위에두고족관절의배굴을측정하여아킬레스건의단축여부를판단하여야한다. 방사선학적검사에서편평족의진단에이용되는주요지표는모두체중부하영상이기준이므로반드시체중부하족부전후면, 측면사진을촬영하여야하며후족부선열사진 (hindfoot alignment view) 과하지선열사진 (standing long bone view) 도추가검사한다. 감별하거나파악해야할질환들로는족근골결합, 퇴행성관절염, 주상부골, 리스프랑관절손상등이 있다. 전후면방사선검사에서거종각 (talocalcaneal angle) 은거골과종골의축이이루는각도로비교적일정하게측정된다고하며정상범위는 25 45도이다 (Fig. 4). 거주상골피복각 (talonavicular coverage angle) 을확인하는데, 이는주상골이거골두에대하여외측으로전위되는정도이며중족근관절의외전정도를반영한다. 이각도의정상범위는 7 14도로, 거골두관절면을정확하게알기가어려워측정에오차가발생할수있다. 측면방사선검사에서는거골-제 1중족골간각 (talo-1st metatarsal angle) 을측정하는데, 거골의축과제 1중족골의종축이이루는각으로정상범위는 4도이내이다 (Fig. 5). 거골두가발바닥으로주저앉는경우가편평족으로이각도가커지게된다. 종골피치각 (calcaneal pitch angle) 은종골의하연이바닥면과이루는각도인데, 정상범위는 16.8±5.6도이다. 이외에도제 1중족-설상관절의아탈구또는관절염과설상골의높이도측정할수있다. 29) 후족부선열상은경골의축과종골의종축이이루는각도 (hindfoot alignment angle) 또는경골종축의연장선이종골을지나가는위치 (hindfoot alignment ratio) 로후족부의전위정도를평가할수있다. 자기공명영상검사는후경골건질환의진단에민감도 95%, 특이도 100%, 정확도 96% 를보인다고하는데, 검사시환자는앙와위에서족관절은중립그리고약간의족저굴곡자세에서촬영을하며, 특히축상 (axial images) 이가장유용한영상이다. 24) 정상건은타원형의저신호강도인균일한검은색으로보이며, 건초안에약간의삼출액이있을수있으나 1 2 mm 이상은비정상이며, 건초염은 T2 강조영상에서고신호강도가건을둘러싸고있다. 17) 자기공명영상기기의발전으로스프링인대복합체의병변을좀더세밀하게관찰할수있게되었는데, 축상과관상면상에서신호강도와인대모양의변화를보일수있다. 후경골건부전의이학적소견, 기능정도및변형의진행에따라임상적병기가제시되었는데, 진단과치료방침결정에도움이될 Figure 4. On standing foot anteroposterior view, talo-calcaneal angle (A) and talo-navicular coverage angle (B) can be measured. α: talocalcaneal angle is the angle between the long axis of talus and the long axis of calcaneus. β: talo-navicular coverage angle is formed between the line through base of distal articular cap of talus and the line through proximal articular cap of navicula. Figure 5. On standing lateral view, talo-1st metatarsal angle (α) and calcaneal pitch angle (β) can be measured.
Ki-Sun Sung, et al. Pathophysiology of Acquired Flatfoot 91 수있다. 30) 제 1기는경도의퇴행성변화와근력약화가있으나뒤꿈치올림검사에정상이다. 제 2기는건파열이있지만후족부의교정이가능한유연한편평외반변형이있는상태이고, 발을뒤에서보았을때정상보다더많은발가락이보이는 too many toes sign이나타난다. 이를단하지뒤꿈치올림의가능여부에따라 2a와 2b로세분화할수있다. 제 3기에는고정된편평족변형이있으므로후족부가중립위로교정되지않으며체중부하를하지않은상태에서도종아치가소실되어있고, 주로외측의통증이나타난다. 제 4기는나중에추가된병기로족관절의외반변형과퇴행성관절염이병발된상태이다. 3) 비수술적치료 많은경우수술을하기전에비수술적치료를고려하게되며, 휴식또는안정, 투약, 물리치료, 후경골건강화운동및보조기가흔히시행된다. 건의상태에따라다양한정도의안정이시도될수있는데, 우선활동의정도를줄이는것을권유해야할것이다. 보조기로는내번, 외번운동을제한하는등자보조기 (stirrup brace) 를가장기본적으로처방할수있겠고, 이것으로도증상의완화가없거나병의진행이되었을경우에는내번, 외번뿐아니라굴곡, 신전방향까지건의활주를억제하며체중부하를경감하도록 controlled ankle movement (CAM) walker boot를착용할수있다. 단하지석고고정이가장확실한건의안정을유지할수있겠으나, 장기간착용은근위축등을초래하여오랜기간의재활이필요할수있어서주의가필요하며, 적절한체중부하의조절 (protected weight bearing) 은건의재생을촉진할수있다는보고 13) 가있다. 소염제가건초염등염증과통증의조절을위하여위의안정요법과동시에투여될수있으나, 스테로이드제제의경구또는주사요법은건의약화를더욱조장할수있어적절하지않을것으로생각된다. 30) 물리치료로는활동직후의부종과염증을경감하기위하여냉치료를적용할수있고, 초음파등열치료는염증증상을악화시킬수있으므로주의하여야한다. 후경골건의강화운동은반드시위의방법으로염증반응과통증을어느정도조절한후에시작해야한다. 강화운동으로는족부의저항성내전운동 (resisted foot adduction) 이후경골건의단독강화방법으로가장효율적이라고한다. 31) 이와동시에하퇴삼두근의신장운동을병행하는것이권장된다. 다양한보조기또는보장구가보존적치료에적용되고있는데대부분이내측종아치를올려주고족부의외전을제거하여후경골건의변형 (strain) 을줄여주는것이그원리이다. 보조기의선택에가장중요한것은편평족이유연한지여부이다. 유연성일경우후족부를중립위에두고보조기를제작하여교정력을얻을수있을뿐아니라, 후경골건의변형도줄여줄수있다. 강직성일경 우보조기는교정의목적보다통증경감과편안함을목적으로하여변형상태에서제작하여야한다. 변형의진행정도, 즉병기에따라보조기의적용원칙과목표가달라야할것이다. 제 1기에서는내측후족쐐기와내측종주 (medial heel wedge and medial column post) 가있는반강직성보조기 (semirigidorthosis) 가사용될수있다. 제 2기부터는전접촉강직성보조기또는 University of California Biomechanics Laboratory (UCBL) 보조기가후족부를중립위에서고정하고족부의외전을억제하는기전이효과적으로작용하여유용하다고한다. 32,33) 강직성변형의경우에는 ankle-foot orthosis와 Arizona 보조기가사용될수있는데, 이들은후족부를안정시킬수없으나종아치와중족부의운동학 (kinematics) 을회복할수있다고한다. 34) 관절염이병발한경우에는관절운동을제한하는더강직형의보조기 (solid ankle-foot orthosis) 가통증경감의목적으로사용될수있다. 이러한비수술적치료의효과에대해서는아직논란이되고있다. Alvarez 등 35) 은제 1기와 2기환자를대상으로하여보조기와적극적인운동치료로성공적인결과를얻었다고하였으나, Jahss 36) 는통증의감소없이악화될수있다는상반된보고를하였다. 그러나심각하게진행된병변이아닐경우 3 6개월정도보존적치료의여러가지방법을사용하는데는큰이견이없는것으로보인다. 13,15,37) 따라서보존적치료를시도할때의사는환자의통증과불편이개선되는지, 변형이진행하는지등을주의깊게관찰해야한다. 결 후천성성인편평족은후경골건부전뿐아니라내측종아치를유지하는스프링인대복합체와족저근막등의연부조직의이상으로초래될수있다. 변형의특징은내측종아치의감소또는소실과후족부외반이며, 진행할수록족부의외전 ( 회외변형 ) 이뚜렷해진다. 증상과이학적검사를바탕으로유연성과강직성등진행의병기를정확하게판단한후치료방법을결정하여야한다. 논란이있지만증상이매우심하거나진행된변형이아니면비수술적치료를 3 6개월간시도해볼수있다. 비수술적치료는안정, 투약, 물리치료, 후경골건강화운동, 아킬레스건신장운동과각종보조기를사용할수있다. 보조기의목적은병의진행에따라다른데, 유연성일경우에는통증의경감과아치의회복및후족부교정을목표로보조기를제작하여야하고, 좀더진행한경우에는환자의편의증대와통증경감을목표로한다. 론 REFERENCES 111 Johnson KA. Tibialis posterior tendon rupture. Clin Orthop Relat Res. 1983;(177):140-7. www.jkfas.org
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