소아 무릎 부상, ‘뼈 모양’ 따라 달라진다…서울대병원 연구 세계 첫 규명

소아청소년은 뼈와 인대, 근육이 완전히 성숙하지 않아 스포츠 활동 중 무릎 부상에 특히 취약하다. 대표적인 무릎 손상으로는 ‘전방십자인대 파열’과 ‘경골극 골절’이 있으며, 겉보기에는 비슷한 사고 상황에서도 어떤 아이는 인대가 끊기고, 다른 아이는 뼈가 부러지는 양상이 나타난다. 그 이유에 대해 명확히 밝혀지지 않았던 가운데, 서울대병원 소아정형외과 신창호 교수와 미국 필라델피아 어린이병원의 Theodore J. Ganley 교수 연구팀이 이 같은 차이를 만드는 핵심 해부학적 요인을 규명했다.

이번 연구는 2009년부터 2023년까지 필라델피아 어린이병원에 내원한 18세 미만 환자 159명을 대상으로 진행됐다. 연구팀은 MRI 3차원 영상을 기반으로 ▲전방십자인대 파열군 ▲경골극 골절군 ▲정상 대조군으로 각각 53명씩 구분한 뒤, 14가지 해부학적 지표를 비교 분석했다.

그 결과, 전방십자인대 파열과 경골극 골절을 경험한 환자들의 무릎에서는 ‘경골 바깥쪽 관절면 경사’가 정상군보다 의미 있게 높은 것으로 나타났다. 경사가 높을수록 무릎에 힘이 가해질 때 대퇴골이 바깥으로 회전해 인대나 뼈에 과도한 압력이 가해져 손상으로 이어지는 경향을 보였다. 통계적으로는 경사가 높을수록 전방십자인대 파열 위험이 1.42배, 경골극 골절 위험이 1.33배 증가했다.

반면, 무릎뼈 사이 공간을 의미하는 ‘대퇴과간 절흔의 폭’은 전방십자인대 파열과만 관련이 있었다. 절흔 폭이 넓을수록 인대가 대퇴골과 충돌할 가능성이 줄어들면서 파열 위험도 감소하는 보호 효과가 확인됐다. 실제로 경사각이 3.2도 이상이면서 절흔 폭이 24% 이하인 환자군에서는 절반 이상(52%)이 전방십자인대 파열을 겪은 것으로 분석돼, 이 두 지표를 조합하면 고위험군 선별이 가능하다는 사실도 함께 밝혀졌다.

이 연구는 세계 최초로 소아청소년 무릎 부상에 대한 해부학적 위험요인을 MRI 기반으로 정량 분석했다는 데서 큰 의의를 갖는다. 신 교수는 “성장판이 아직 열려 있는 시기의 아이들은 수술적 교정이 비교적 쉬워 조기 개입으로 손상을 예방할 수 있다”며, “이번 연구를 바탕으로 무릎 구조적 이상을 가진 고위험군 아동을 조기에 파악하고 운동량을 조절하거나 수술적 예방법을 고려하는 후속 연구가 이어질 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 스포츠 의학 분야 세계적 권위지인 ‘미국스포츠의학회지(The American Journal of Sports Medicine)’ 최신호에 게재됐으며, 향후 청소년 운동선수의 부상 예방과 맞춤형 관리 전략 수립에 중요한 근거자료가 될 것으로 기대를 모은다.