인구의 고령화에 따라 골다공증성 골절의 빈도가 증가하고 있으며, 그 결과 골다공증성 골절의 예방과 치료에 대한 사회적 비용이 지속적으로 증가하고 있다.1, 2, 3) 가장 대표적인 골다공증성 골절인 근위 대퇴부 골절과 척추체 압박 골절, 그리고 원위 요골 골절은 많은 연구를 통해 이들 골절과 골밀도 값의 상관관계에 대해 잘 알려져 있으며, 골다공증 치료를 통해 그 발생 빈도를 감소시킬 수 있다는 점이 밝혀져 골다공증 치료의 근거가 되고 있다.2, 4, 5) 이와 달리 족관절 골절은 50세 이상의 연령에서 흔하게 발생하는 골절임에도 불구하고, 그것이 골다공증성 골절이라고 볼 수 있는지에 대한 근거가 상대적으로 부족한 실정이다.6, 7) Therdyothin 등8)은 최근 발표한 체계적 문헌고찰 연구를 통해 족관절 골절과 골밀도와의 뚜렷한 상관관계는 없으며, 족관절 골절이 발생하면 이후의 후속골절의 위험도가 증가하는 경향을 보인다고 보고하기도 하였다.

족관절 골절은 보행이나 가벼운 운동 중 발목이 삐끗하는 정도의 비교적 저에너지 손상에 의하여 발생하며 인구의 고령화와 스포츠 인구의 증가에 따라 그 빈도가 증가하고 있다.9, 10) 일반적으로 골다공증 정도를 판단하기 위하여 골밀도(bone mineral density, BMD)를 측정하며, 대표적인 골밀도 측정법인 이중에너지 X선 흡수법(dual-energy X-ray absorptiometry, DXA)을 널리 사용하고 있다. 이 검사는 근위 대퇴골과 요추골을 측정 대상으로 하고 족관절 주변의 골은 측정 대상에 포함하고 있지 않다. 때문에 이 검사 결과가 족관절 주위의 골밀도를 정확하게 반영한다고 할 수는 없다. 결국 현재로선 원위 경비골의 골밀도를 직접 측정하기는 어려운 실정이다. 이러한 점을 극복하고자 Patterson 등11)은 경골 원위부 피질골의 두께와 통상적으로 측정하는 골밀도값 사이의 상관관계를 분석하였고, 그 결과 둘 사이의 뚜렷한 상관관계가 있으며, 경골 원위부 피질골의 평균 두께를 지표 삼아 골다공증을 선별할 수 있다고 보고하였다.

본 연구에서는 족관절 골절 환자에서 현재 골다공증의 지표로서 주로 이용되는 근위 대퇴골이나 요추골의 골밀도 값을 분석하여 족관절 골절과의 상관 관계를 알아보고 족관절 골절을 골다공증성 골절이라 할 수 있는지 살펴보고자 한다.

2002년 4월부터 2014년 7월까지 본원에서 족관절 골절을 진단받은 환자 중 수상 1년 이내에 골밀도 검사를 시행한 총 100명의 환자를 대상으로 하였다. 남자는 24명, 여자는 76명이었으며, 95명이 수술적 치료를 받았다. 평균 키는 161.1 cm, 평균 체중은 64.21 kg, 평균 신체질량지수(body mass index, BMI)는 24.66 kg/m²이었다(Table 1).

Table 1
Demographic Data

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저에너지 손상으로 넘어져서 발생한 족관절 골절 환자들을 대상으로 하였으며 직립 이상 높이에서의 낙상이나 교통사고에 의한 골절, 개방성 골절, 필론골절, 족관절 탈구 등과 같은 고에너지 손상 환자는 제외하였다. 원위 경골 간단부 골절, 종골이나 거골 골절 환자도 제외하였으며 견열 골절은 골절의 시기가 명확하지 않은 경우가 있어 제외하였다. 고관절이나 척추에 수술을 받아 골밀도 값에 영향을 주거나 측정이 불가능한 환자도 연구대상에서 제외하였다. 또한 기존에 골다공증을 진단받고 약물치료를 받은 과거력이 있는 환자도 골밀도 값이 교정되었을 가능성을 고려하여 연구대상에서 제외하였다. 전체 환자를 연령별로 50세 미만(G1군), 50세 이상 70세 미만(G2군), 70세 이상(G3군)의 세 군으로 나누었다. G1군은 27명, G2군은 56명, G3군에 17명의 환자가 속해 있었다.

단순 방사선촬영 및 컴퓨터 단층촬영을 통해 족관절 골절의 유형을 분류하였으며 내과 혹은 외과 단독 골절인 경우 단과골절, 내과, 외과, 후과 중 두 부위만 골절이 있는 경우 양과골절, 내과, 외과, 후과 모두 골절이 있는 경우 삼과골절로 정의하였다. 분쇄 여부, 전위의 정도, 인대 손상이나 수술의 시행 여부는 분류에 고려하지 않았다.

골밀도는 GE Lunar Prodigy Advance (Ver. 11.4; GE Healthcare, Chicago, IL, USA)를 이용하여 측정하였으며, 요추체(요추 1–4번 평균치), 대퇴골 경부, 대퇴골 전자부, 대퇴골 전장의 T점수, Z점수 및 BMD 절대값(g/cm²)을 수집하였다.

모든 통계적 분석은 IBM SPSS Statistics ver. 23.0 for Windows (IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하였다. t검정, 카이 제곱 검정, 분산 분석(analysis of variance, ANOVA)을 통계법으로 사용하여 자료를 분석하였으며, 연령군(50세 미만, 50–69세, 70세 이상) 및 성별과 골밀도와의 상관관계 분석을 위해 Pearson 상관계수 방법을 사용하였다. p<0.05인 경우 통계적으로 유의하다고 정의하였다.

본 연구는 본원 임상시험심사위원회(Institutional Review Board, IRB)의 승인을 받고 이루어졌다(IRB no. S2020-0317-0001).

골절의 유형별로 단과골절이 25명, 양과골절이 44명, 삼과골절이 31명이었다(Table 1). 골절 유형별 골밀도검사 결과를 비교하였을 때, 단과골절 군과 양과골절 군에 비하여 삼과골절 군에서 요추체 T점수(p=0.03) 및 BMD 절대값(g/cm²)이 유의하게 낮았고(p=0.048), 대퇴골 경부 Z점수 또한 삼과골절 군에서 유의하게 낮게 나타났다(p=0.039). 그 밖의 다른 값들은 골절 유형에 따라 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 2).

Table 2
Type of the Ankle Fracture and Result of BMD by ANOVA Results

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환자의 연령군에 따라 단과/양과/삼과 골절의 수를 살펴보면, G1군에서 14/9/4명, G2군에서 10/25/21명, G3군에서 1/10/6명으로 비교적 연령이 젊은 50세 미만군에서 상대적으로 단과골절의 빈도가 높았고 70세 이상 환자 군에서는 단과골절의 빈도가 낮았다(Pearson 상관계수=0.011; Table 3).

Table 3
Type of the Ankle Fracture According to Age Groups

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환자의 연령군에 따라 골다공증(골밀도 검사상 T점수 2.5 표준편차 이하)의 유병률을 조사하였다. G1군에서는 한 명도 없었으며, G2군에서는 24.2%가 골다공증이었고, G3군의 15%가 골다공증으로 나타났다. 이중에서 G2군 환자들의 골절 유형에 따른 골다공증 유병률을 알아보았는데, 단과골절 환자의 22.7%, 양과골절 환자의 16.7%, 삼과골절 환자의 30%가 골다공증이었다(Table 4).

Table 4
Prevalence of Osteoporosis in Each Age Group

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세계보건기구(World Health Organization, WHO)는 골다공증을 ‘골량의 감소와 미세구조의 이상으로, 골이 약해져서 부러지기 쉬운 상태가 되는 전신적인 골격계 질환’으로 정의하고 있으며, 미국국립보건원(National Institutes of Health, NIH)에서는 이를 요약하여 ‘골 강도의 약화로 골절의 위험성이 증가하게 되는 골격계 질환’으로 규정하고 있다.12) 고령화 사회로 접어들면서 골다공증의 유병률이 증가하고 있으며, 이와 함께 골다공증성 골절의 발생 역시 증가하고 있다. 골다공증성 골절과 그 합병증의 치료에 드는 사회적 비용의 상승으로 골다공증의 예방과 치료가 중요한 사회적 문제로 대두되었다.1, 2, 3, 13)

DXA는 골밀도 측정을 위한 가장 보편적인 방법이며, 요추체(요추 1–4번)와 대퇴골(대퇴골 경부, 전자부, 전장)을 대상으로 측정이 이루어진다. 검사결과는 BMD 절대값(g/cm²)과 T점수 및 Z점수로 표시되는데, BMD 절대값(g/cm²)은 검사를 통해 측정되는 값이며, 이 값을 인종과 성별을 맞춘 젊은 성인의 참고치와 비교하여 T점수라 정의하였고, 인종, 성별뿐 아니라 연령까지 맞춘 성인의 참고치와 비교한 점수를 Z점수라고 하였다. 일반적으로, 골밀도 측정치가 젊은 성인군 평균치(T점수)의 2.5 표준편차 이하일때, 골다공증으로 진단하는 것이 가장 보편적이다. 기존의 많은 연구를 통해, 골밀도 검사 결과값과 골다공증성 골절의 연관성이 밝혀져 있으며, 골다공증의 치료를 통해 골다공증성 골절의 예방이 가능하다는 것 또한 잘 알려져 있다.1, 2, 3, 5, 12, 14)

대표적인 골다공증성 골절인 대퇴골 근위부 골절 환자들의 해당 부위 골밀도가 정상인보다 낮다는 것이 여러 연구를 통해 밝혀졌다.4, 5) Moon 등14)은 골밀도 검사 결과 중 요추 1번, 요추 2번, 요추 1–4번의 BMD 절대값(g/cm²)이 전체 골밀도의 초기 변화를 반영하고 골다공증성 대퇴골 전자간 골절의 위험군을 예측할 수 있는 인자라고 발표하였다. 하지만 골량의 감소와 미세구조의 변화가 모든 부위에서 일괄적으로 발생하는 것은 아니기 때문에 한 개체의 골밀도를 여러 부위에서 측정하면 각 부위마다 고유의 값을 가지며 다양한 수치로 나타날 수 있다.15) 따라서 골밀도의 정확한 측정과 더불어 그 결과값의 적절한 임상적 해석이 중요하며, 골밀도의 각 수치가 어떤 골절의 발생과 연관성이 있는지에 대한 고찰이 더 필요하다.

지난 수십 년간 노년층의 족관절 골절의 발생률은 증가되어 왔다.9, 10, 16) 족관절 골절은 해부학적 위치와 역학적 특성으로 인해 보행 중 접지름 등의 가벼운 수상에 의해 쉽게 발생할 수 있고, 골절 이후 관절면의 변화 및 관절 주위 인대의 동반 손상 등에 의해 기능장애 등의 후유증이 남는 경우가 많다.17)

족관절 골절을 골다공증성 골절이라고 할 수 있는지에 대해서는 많은 논란의 여지가 있으며, 그 연관성을 밝히기 위한 여러 연구들이 진행되었다. ‘원위 경비골의 골밀도가 골절의 발생 위험 및 골절의 심각도에 영향을 줄 것이다.’라는 추정을 해 볼 수 있겠으나, 일반적으로 상용되는 골밀도 검사의 측정 대상에 원위경비골이 포함되지 않는다는 것이 여러 연구들의 한계점이라 할 수 있을 것이다. Rao 등18)은 50세 이상의 여성에서 BMI가 높을수록, 고령일수록, 골밀도가 낮을수록 족관절 골절의 위험성이 높다고 보고한 반면, Hasselman 등6)은 골밀도가 족관절 골절과 무관하다고 보고하였다. 또한 원위 요골의 골밀도가 족관절골절의 발생과 연관성이 있다는 연구 결과도 있다.19) 이처럼 골밀도와 족관절 골절의 위험도, 심각도, 예후와의 연관성에 대해서는 아직 많은 이견이 있다.

Lee 등20)은 족관절 골절 환자군과 대조군 간의 나이, 성별, BMI, 요추체 및 대퇴골 BMD 절대값(g/cm²)을 비교하여 족관절 골절에 영향을 주는 인자에 대해 밝히고자 하였다. 이 연구에 따르면, 환자군과 대조군 사이의 성별, 연령, BMD 절대값(g/cm²)의 유의한 차이는 없었고, BMI는 두 군 간의 유의한 차이를 보였다.

본 연구에서는 저에너지 손상에 의한 족관절 골절 환자의 골밀도 검사 결과를 분석하여 족관절 골절과의 상관관계를 정리하고 임상적으로 해석하였다.

첫째, 골절의 유형과 골밀도 검사 결과값들의 상관관계를 살펴보면, 요추체의 T점수와 BMD 절대값(g/cm²) 및 대퇴골 경부의 Z점수가 낮을수록 삼과 골절의 빈도가 증가하였다. 족관절 골절 중 단과골절이나 양과골절에 비하여 삼과골절이 더 심한 손상이라는 전제하에 골다공증이 심할수록 삼과골절의 빈도가 증가할 것이라고 가정하였으나, 요추체의 T점수와 BMD 절대값(g/cm²), 대퇴골 경부의 Z점수만이 통계적 연관성이 있었다. Z점수는 동일 연령대에서 골밀도의 상대적인 정도를 나타내는 값이므로 골절의 유형과의 연관성이 가장 높을 것으로 예상하였지만, 대퇴골 경부의 Z점수만이 단과 골절과 삼과 골절 간에 유의한 차이가 있었을 뿐, 그 외의 골절 유형에서는 유의한 상관관계가 없었다.

둘째, 연령과 골절 유형 간의 상관관계를 살펴보면, 비교적 젊은 연령인 50세 미만 군에서 단과골절의 빈도가 상대적으로 높게 나타났고 70세 이상군에서는 단과골절의 빈도가 상대적으로 낮게 나타났다. 골다공증이 나타나지 않은 50세 미만 군에서 단과골절의 상대적 빈도가 높게 나타난 것을 바탕으로 골다공증의 정도가 심하지 않을수록 양과골절이나 삼과골절보다는 단과골절이 발생하기 쉽다고 추론할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 추론의 결과에는 단순히 골다공증 검사 결과만 관여하는 것이 아니라 수상 기전이나 신체적 조건 등 여러 가지 요소가 관여할 수 있으므로 보다 많은 수의 환자를 대상으로 추가적인 연구가 필요할 것이다.

셋째, 족관절 골절 환자의 연령별 골다공증 유병률을 살펴보면, 50세 미만의 환자들에서는 0%였으며, 50 이상 70세 미만의 환자에서 24.2%, 70세 이상의 환자에서 15%였다. 이 결과를 족관절 골절 환자가 아닌 일반 인구의 골다공증 유병률과 비교하기 위해 2008–2011년 50세 이상 8,221명의 표본인구의 골다공증 유병률을 분석한 국민건강영양조사 연구 결과와 비교하였다. Lee 등21)이 보고한 해당 연구에서는 50세 미만의 골다공증 유병률은 제시되고 있지 않았으며, 50세 이상 70세 미만 조사대상의 15.6%, 70세 이상 조사대상의 48.4%에서 골다공증이 관찰되었다고 보고하였다.1, 22) 이를 본 연구에서의 유병률과 비교한 결과는 다음과 같다. 50세 미만은 비교할 데이터가 없었고, 50세 이상 70세 미만의 연령에서는 표본인구군보다 족관절골절 환자군에서 골다공증 유병률이 더 높았다(15.6%:24.2%). 50세 이상 70세 미만 연령군에서 골절 유형에 따른 골다공증 유병률을 비교하면 단과골절 환자의 22.7%, 양과골절 환자의 16.7%, 삼과골절 환자의 30%가 골다공증에 해당되어 삼과골절 환자군에서 골다공증 유병률이 표본인구군보다 상대적으로 높게 나타났다(15.6%:30.0%). 그러나 70세 이상에서는 국민건강영양조사 대상 집단보다 골절환자군의 골다공증 유병률이 더 낮게 나타났다(48.4%:15.0%). 이는 본 연구 대상 중 70세 이상 군에 속하는 환자가 17명으로 상대적으로 적은 수였고 80세 이상은 포함되지 않았으며 골절 환자들이 등산이나 보행 중 손상당한 경우로 일반 고령 연령군보다 상대적으로 활동 정도가 좋아서 생긴 결과로 생각해 볼 수 있다.

넷째, 연구대상에 포함된 환자들의 성비를 살펴보면, 연구 대상자 선별 과정에서 성별에 대한 제한을 하지 않았음에도 불구하고 동일 기간에 연구 대상이 된 여자 환자가 남자 환자의 3.2배였다. 여성의 골밀도가 일반적으로 남성보다 낮으며, 폐경기에 따른 골밀도 감소로 인하여 골다공증성 골절의 발생률이 높은 것을 감안하였을 때, 여성 환자의 수가 유의하게 많았다는 것은 족관절 골절이 골다공증과 관련성이 높을 것이라는 추정을 해 볼 수 있었다. 이는 족관절 골절이 골다공증성 골절이라는 가설을 뒷받침해 주는 근거가 될 수 있겠다. 그러나 이러한 추론의 결과에는 골다공증 검사 외의 여러 요인이 관여할 수 있으므로 더 많은 대상으로 추가적인 연구가 필요할 것이다.

또한 본 연구에서는 골절의 부위와 골밀도 측정 부위가 달라 족관절 골절부위의 골다공증 여부를 반영하지 못하였다는 제한점이 있으며, 향후 건측 족관절 주위 골의 골밀도와 족관절 골절과의 상관관계에 대한 추가적인 연구가 필요하겠다.

족관절 골절환자 100명 중 성별은 여성이 남성보다 3.2배 많았으며 골밀도 검사 결과를 분석한 결과, 50세 이상 70세 미만의 족관절골절 환자군에서의 골다공증 유병률이 표본인구군보다 높게 나타났다. 골절의 형태에 따라 요추체의 T점수와 BMD 절대값(g/cm²) 및 대퇴골 경부의 Z점수가 낮을수록 삼과 골절의 빈도가 증가하였고 젊은 연령인 50세 미만군에서 단과골절의 빈도가 상대적으로 높게 나타나 골다공증의 정도가 심하지 않을수록 양과골절이나 삼과골절보다는 단과 골절이 발생하기 쉽다고 추론할 수 있었다.

그러나 이러한 추론을 보다 명확하게 뒷받침할 수 있는 일관된 근거를 제시하기에는 한계가 있었으며 향후 보다 많은 대상으로 손상받지 않은 건측 족관절 주위의 골밀도를 측정하여 분석해 보면 흥미로운 결과를 도출할 수 있을 것이다.