개인 맞춤형 보행 교정으로 무릎 골관절염 완화 및 연골 마모 늦춰

무작위 위약 대조 연구가 The Lancet Rheumatology 에 게재되었습니다. 무릎 내측 골관절염 환자들은 걸을 때 발 각도를 개별적으로 "조정"(발가락을 5~10° 정도 "안쪽" 또는 "바깥쪽"으로 약간 "조정")했습니다. 1년 후, 이러한 개별화된 걸음걸이 교정은 진통제 복용 시와 유사한 수준의 통증 감소 효과를 보였고, MRI에서 연골 건강 지표의 악화도 기법을 변경하지 않은 "가짜" 훈련과 비교했을 때 더 적었습니다.

배경

• 우리가 해결하려는 것은 내측 골관절염(OA)에서 관절의 "내측" 부분에 과부하가 걸리는 것입니다. 이러한 부하에 대한 생체역학적 대리 요인은 무릎 내전 모멘트(KAM)입니다. 보행 중 KAM이 높을수록 내측 구획에 가해지는 기계적 응력이 커집니다. 게이팅 치료의 핵심은 보행 중 KAM을 줄이기 위해 부하 벡터를 이동시키는 것입니다.
• 발 회전 각도(FPA)는 왜 필요한가요? 작은 "토인" 또는 "토아웃"(보통 5~10°)만으로도 KAM을 크게 줄일 수 있습니다. 하지만 "작동" 방향과 정도는 사람마다 다르며, 일부 환자의 경우 표준화된 지침이 생체역학을 더욱 악화시킬 수 있습니다. 따라서 개인 맞춤형 FPA 선택에 중점을 둡니다.
• 게이트 훈련에 앞서 무엇이 있었을까요? 한 고찰과 초기 무작위 대조 시험(RCT)에서 단계적 수정이 KAM을 감소시키고 통증을 줄일 수 있다는 사실이 밝혀졌지만, 프로토콜의 이질성과 개인 맞춤화 부족으로 그 효과가 "모호"했습니다. 최소한의 임상 데이터를 기반으로 특정 환자에게 어떤 단계적 수정이 효과적인지 예측하는 모델이 등장했습니다. 이는 이 기술을 실험실에서 실제 현장으로 옮기는 데 한 걸음 다가간 것입니다.
• 중간 하중 제거의 대안과 그 한계.
  • 측면 쐐기/깔창: 메타분석 결과, 중립 깔창과 비교했을 때 통증에 임상적으로 유의미한 효과가 없는 경우가 많습니다.
  • 일반적인 운동/근력 운동: 기능 및 증상 개선에 도움이 되지만, 그 자체로 KAM 감소를 보장하지는 않습니다. 따라서 표적 생체역학적 중재에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
• 안전 및 하중 "재분배". FPA를 변경할 때 다른 관절로 문제를 "전가"하지 않는 것이 중요합니다. 연구에서는 특히 고관절의 모멘트가 증가하는지 확인했습니다. 유의미한 악화는 발견되지 않았지만, 모니터링은 필수적입니다.
• 현재 연구가 한 걸음 더 나아간 이유. 이 연구는 개인 맞춤형 보행 교정을 통증뿐만 아니라 연골의 구조적 MRI 표지자를 통해 평가한 최초의 위약 대조 장기 연구 중 하나입니다. 즉, 하중 제거가 조직의 "건강"에 영향을 미치는지 확인했습니다. 이 설계는 게이트 치료에 대한 주요 비난, 즉 "생체역학은 더 아름답지만, 연골에는 더 쉽지 않다"는 비난에 대한 해답을 제시합니다. (맥락: 현재 OARSI 지침에서는 교육, 운동, 체중 감량, 그리고 목표 하중 제거 개입이 "지시대로" 선택 사항이라는 기본 원칙을 고수하고 있으며, 개인 맞춤형 치료를 통해 효과를 높일 수 있는 기회를 제공합니다.)

그들은 무엇을 했나요?

• 우리는 내측 구획 무릎 골관절염이 확진되었고 통증 정도가 ≥3/10인 성인 68명을 모집했습니다.
• 처음에 각 참가자는 보행 분석을 받았습니다. 압력 센서가 장착된 러닝머신과 비디오 마커 시스템을 사용하여 컴퓨터 모델을 통해 발 회전 각도(발가락 안쪽/발가락 바깥쪽 5° 또는 10°)를 어떻게 조정하면 무릎 '내부' 부분에 가해지는 부하를 가장 잘 줄일 수 있는지 계산했습니다.
• 다음은 무작위화입니다.
  • 개입 - 모델에 따라 선택된 "가장 좋은" 각도를 훈련합니다.
  • 가짜 대조군 - 일반적인 발 각도와 동일한 "처방"을 제공함(즉, 실질적인 변화 없음).
    양쪽 어깨는 바이오피드백(정강이에 진동 센서 부착)을 통해 6주간 훈련을 받은 후 하루 약 20분씩 독립적으로 훈련함. 12개월 후 통증 및 연골 미세 구조의 MRI 바이오마커를 반복적으로 평가함.

주요 결과

• 통증: "맞춤형" 그룹에서는 10점 만점에 약 2.5점 감소했는데, 이는 일반 진통제를 복용한 효과와 비슷합니다. 위약 그룹에서는 1점이 조금 넘었습니다.
• MRI에서 연골: 개입군은 대조군에 비해 연골 건강 관련 마커의 저하 속도가 더 느렸습니다. (단순히 "보기 좋은 사진"이 아니라 미세 구조를 정량적으로 보여주는 MRI 마커에 대해 이야기하고 있습니다.)
• 생체역학: 개인별 조정은 실제로 내측 구획의 최대 부하를 감소시켰지만(평균 -4%), 대조군에서는 오히려 부하가 약간 증가했습니다(+>3%). 참가자들은 약 1°의 정확도로 새로운 각도를 유지할 수 있었습니다.
• 이 연구는 무릎 OA에 대한 생체역학적 개입의 장기적인 임상적 이점을 보여준 최초의 위약 대조 연구입니다. 이는 통증 측면뿐만 아니라 구조적 연골 표지자 측면에서도 이점이 있습니다.

왜 이것이 중요한가요?

무릎 골관절염의 표준 치료 옵션으로는 진통제, 운동 요법, 체중 감량, 그리고 악화될 경우 인공관절 수술이 있습니다. 보행 기술을 통해 내측 관절의 스트레스를 줄이는 생체역학적 접근법은 매력적이지만, 현재까지 엄격한 무작위 대조 연구(RCT)를 통한 근거가 부족합니다. 새로운 연구에 따르면 모든 사람에게 동일한 조언을 제공하는 것보다 발의 각도를 개인화하는 것이 더 일관된 효과를 보이며 MRI에서도 확인 가능합니다.

이게 어떻게 작동하나요?

골관절염이 있는 경우 무릎의 "안쪽" 부분에 종종 과부하가 걸립니다. 발을 약간(눈에 거의 보이지 않을 정도로) 돌리면 힘 벡터가 바뀌고 하중이 재분배되어 연골의 취약한 부분에 부담이 가해집니다. 하지만 어떤 종류의 회전이 필요한지는 개인마다 다릅니다. "모두 발가락을 안쪽으로"라는 보편적인 지침이 어떤 사람들에게는 부하를 더 심화시킬 수도 있습니다. 따라서 보행 모델링과 개인에게 맞는 각도를 선택하는 것이 성공의 열쇠입니다.

제한

• 규모 및 기간. 68명의 환자와 12개월의 기간은 신호를 확인하기에는 충분하지만, "경미한" 결과(수술, 장기 악화)에 미치는 영향에 대한 결론을 도출하기에는 충분하지 않습니다. 더 큰 규모의 다기관 RCT가 필요합니다.
• 실험실 설정. 개인 맞춤화는 고가의 시스템을 갖춘 특수 실험실에서 진행되었습니다. 저자들은 이미 스마트폰 비디오, "스마트" 깔창/운동화 등 간소화된 방법을 테스트하고 있지만, 일반 병원으로 옮기는 것은 별도의 작업입니다.

"내일을 위해"는 무슨 뜻인가요?

이 연구는 "발가락을 안쪽으로 돌리면 끝"이라는 획일적인 해결책이 아닙니다. 하지만 이 연구는 개인 맞춤형 보행 훈련이 조기/중기 무릎 골관절염 치료의 보조 수단이 될 수 있다는 가설을 뒷받침합니다. 약물이나 장치 없이 통증을 줄이고 연골을 보존하는 방법입니다. 새로운 프로토콜에 주목하세요. 저자들은 이미 실제 진료에 더욱 쉽게 적용할 수 있는 개인 맞춤형 방법 개발에 대해 보고하고 있습니다.

출처:The Lancet Rheumatology (2025년 8월 12일) 에 게재된 기사 초록 및 주요 수치와 연구 설계가 포함된 NYU/Utah/Stanford 보도 자료/뉴스. DOI: 10.1016/S2665-9913(25)00151-1.