퇴행성 관절염은 일반적으로 노화에 의한 것이 많지만 최근 축구나 농구, 스키, 비보이 등의 격렬한 스포츠를 즐기는 레저 인구가 증가함에 따라서 무릎 관절의 손상이 조기 퇴행성 관절염으로 이행되는 경우가 증가하고 있다. 최근 연구에 의하면 무릎 관절염으로 진단받은 환자의 23~34%가 20~30대의 젊은 연령이었고 수술적 치료를 요구하는 경우도 65% 이상으로 보고되고 있다.
젊은 연령에서 무릎 손상의 주요한 원인은 주로 외상에 의한 것으로서 반월상 연골 손상, 무릎 관절 내 십자 인대 손상, 박리성 골 연골염 등 여러 가지 원인이 있을 수 있다. 우선 반월상 연골은 대퇴골과 경골의 관절면 사이에 위치하고 내측과 외측으로 한 쌍의 구조를 이루며, 무릎 관절의 정상 기능을 유지하는데 필수적인 구조물이다. 일반적으로 대퇴골과 경골 사이의 접촉면을 증가시켜 관절면에 가해지는 스트레스를 균등하게 분산 감소시켜 관절 연골을 보호하고, 관절액을 관절 내부로 골고루 분산시켜 윤활 작용을 촉진하며, 관절 운동 시 관절 사이에 관절막이 감입되는 것을 방지하는 등 다양한 역할을 수행한다.
반월상 연골의 손상 시 무릎 관절의 퇴행성 변화가 촉진된다. 반월상 연골 손상의 빈도는 10만 명 당 60-70명 정도이며 남자에게서 2-4배가량 더 많이 발생한다. 약 30%의 환자에게서 무릎 내 십자 인대 파열과 같이 발생할 수 있다. 주로 손상이 일어나는 기전으로는 무릎 관절이 부분 굴곡 되어 있는 상태에서 대퇴골이 회전함에 따라 발생되는 경우가 많으며 주로 내측 반원상 연골이 손상을 입게 된다. 증상으로는 무릎 관절의 부종과 통증, 운동 제한이 동반될 수 있고 십자 인대 파열과는 증상만으로는 구분하기 어려워 전문 진료가 필요하다.
무릎 관절 손상의 두 번째 요인으로는 십자 인대 파열이 있는데, 십자 인대는 전방 십자 인대와 후방 십자 인대로 구성된다. 전방 및 후방 십자 인대는 서로 십자 모양으로 배열하고 있으며 전방 십자 인대의 주 기능은 대퇴골에 대해 경골이 전방 이동되는 것을 방지하며, 그 외에 무릎 관절의 과도한 신전을 방지하는 것과 경골의 회전을 제한하는 기능이 있고, 후방 십자 인대의 기능은 경골이 대퇴골에 대해 후방 이동되는 것을 방지하며 십자 인대 내에는 기계적 위치 수용체가 존재하여 고유체성 감각에 관여하는 것으로 되어있다. 이들의 손상 시 각각 전, 후방 불안정성을 초래하여 무릎 관절 내 관절 연골 손상을 유발 할 수 있다.
이들의 손상은 전방 십자 인대의 경우, 무릎 관절 내의 골 형태의 이상이 많이 발생하는 것으로 알려져 있으며, 남자보다 같은 스포츠를 하는 여성에서 전방 십자 인대의 손상이 4-8배가량 높은 것으로 보고된다. 대개 점프 후 착지, 과신전 등의 손상 기전이 존재하고, 비 접촉 손상으로는 급정지 시 무릎 관절이 굴곡되면서 외회전되는 경우 심한 통증과 함께 관절 내에서 파열음을 감지할 수 있고 이후 무릎 관절 내 출혈로 인하여 관절 부종의 양상으로 나타날 수 있고 점차 지속적인 불안정과 무릎 관절의 무력감을 경험하는 만성기로 이행한다. 반면, 후방 십자 인대 손상은 전방 십자 인대 손상보다는 손상의 빈도가 낮다. 일반적으로 후방 십자 인대 손상은 대개 굴곡위에서 경골 근위부에 후방 스트레스를 받음으로 발생하며 경우에 따라서는 무릎의 과도한 신전으로도 발생할 수 있다. 후방 십자 인대 손상은 무릎의 후외방 구조물 손상과 동반되는 경우가 많아 진단과 치료에 어려움이 많다.
마지막으로 무릎 관절의 박리성 골 연골염이 있는데, 박리성 골 연골염은 무릎 내의 연골하부에서 무혈성 괴사가 나타나 치유가 되지 않았을 때 연골 하골을 덮고 있는 연골 층이 분리되어 나타나는 현상이다. 이렇게 박리된 연골 조각은 무릎 관절 내에서 관절 내 유리체를 형성하게 되고 관절 연골의 손상을 가속화한다. 원인은 아직 분명하지 않으나 외상설, 혈액 순환 장애설이 흔히 거론되며 관절 내 골 구조물의 충돌에 의하거나 대퇴골로 가는 종말동맥의 폐색으로 인하여 연골 하골의 괴사 및 연골 박리가 일어날 수 있고 어떤 연구에서는 호르몬의 이상이나 유전적 요소도 관여하는 것으로 되어있다. 보통 남성에서 더욱 흔히 발생하고 일부 양측성으로 나타는 경우도 있다.
여러 가지 원인으로 무릎 관절의 통증이 있는 경우 다양한 진단법이 제시되고 있다. 환자의 병력과 면밀한 이학적 검사로 대개의 질환을 추정할 수 있고, 단순 방사선 사진과 스트레스 부하 방사선 사진 및 자기 공명 영상 등의 비침습적인 방법으로 관절 내부의 상태를 정확히 진단 가능하며 경우에 따라서는 진단적 목적으로 관절경을 시행하여 관절 내부 병변을 확진할 수 있다. 특히 의공학의 발전으로 인해 자기 공명 영상이 진단에 있어서 필수적인 요소로 확립되고 있으며 진단적 정확도가 높고 다양한 영상을 얻을 수 있으며 방사선에 노출되지 않는 장점이 있지만 비교적 고비용의 진단 방법이 단점으로 작용한다. 최근 기술의 발전과 경험의 축적으로 인하여 질환마다 차이가 있으나 대개 진단의 정확도는 95%이상으로 보고 되고 있다.
무릎 관절염의 치료로서 원인에 따른 치료 방법이 각각 다르지만 일단 진행된 상태의 관절염은 크게 보존적 치료와 수술적 치료로 나눌 수 있다. 대부분의 경우 보존적 치료를 시행해야 하며 물리 치료, 보조기, 목발이나 지팡이, 비스테로이드성 소염제, 관절 내 스테로이드 주사, 진통제 등이 포함된다. 일상생활이나 작업 활동, 여가 활동의 조정이 요구된다. 비만은 무릎 관절 퇴행의 위험 인자이므로 체중 감소로 질병의 진행을 늦출 수 있다. 수술적 치료는 심한 관절의 통증이 지속되거나 관절의 불안정성, 변형, 운동 제한 등이 진행하면 수술을 고려할 수 있게 된다. 수술적 치료는 관절경적 세척술 및 변연 절제술에서부터 인공 관절 치환술까지 많은 방법이 있으며 환자의 나이와 활동 수준, 관절염의 정도 등에 의해서 결정이 된다.
관절경적 수술은 비교적 조기에 시행할 수 있고 병적인 변화를 보이는 부분을 절제하여 증상을 호전시키고 병변의 진행을 늦출 수 있다. 관절 세척술이나 다발성 천공술, 자가 또는 동종 골 연골 이식술 및 자가 연골 세포 이식술 등이 관절경을 통한 치료 방법의 대표적인 예이다. 경우에 따라서 절골술이 사용될 수도 있는데, 절골술은 하지의 비정상적인 축을 바로잡음으로써 무릎 관절에 부하되는 하중을 비교적 건강한 관절면으로 옮겨 관절 면에 가해지는 부하를 분산하고 관절 정렬을 개선하여 통증을 감소시킨다. 수술 후 10년 추시 상 60%의 환자에게서 좋은 결과를 보여주고 있지만 수술의 적응이 되는 경우는 많지 않다.
마지막으로 인공 관절 치환술이 있는데 퇴행성 변화가 현저히 진행되고 동통의 정도가 심할 때 관절의 운동과 안정성을 유지하면서 통증을 없애는 목적으로 사용된다. 인공 관절로 치환하였을 경우 마모, 관절 부품의 해리, 감염 등의 여러 가지 합병증이 있을 수 있으나 진행된 관절염의 경우 가장 좋은 치료법으로 생각되며, 최근에는 기술의 발전과 함께 새로운 수술법이 도입되어 과거의 수술과는 또 다른 분야가 개척되고 있다. 환자의 이환율을 감소시키고 조기 활동이 가능하도록 수술 절개를 최소한으로 하는 최소 침습적 수술과 수술의 정확도를 높이기 위해서 컴퓨터를 수술에 도입하는 시도가 진행되고 있다.
젊은 연령에서 무릎 관절의 골관절염을 예방하기 위해서는 무엇보다 체중 조절이 중요하며 비만과 같은 과체중은 결국 무릎 관절의 연골에 손상을 주어 골관절염을 일으키게 된다. 무리한 육체적 노동, 과격한 운동 혹은 외상 등으로 인하여 무릎 관절 주위의 인대 및 반월상 연골의 손상, 골절상 등을 당하지 않도록 조심해야 하겠으며 운동이나 외상 후에 무릎이 붓거나 통증이 있으면서 잘 움직이지 못하는 경우 반드시 전문의의 진단 및 적절한 치료가 필요하며 절대 무시하여서는 안 될 것이다. 평소 무릎에 부담이 적은 수영이나 무릎 관절 주위의 근육 특히 대퇴부(허벅지) 앞쪽 근육(대퇴사두근)을 강화시켜주는 운동을 꾸준히 하는 경우 무릎 관절의 골관절염 예방에 많은 도움이 될 것이다.
