스포츠 의학 매뉴얼

무릎 이학적 검사 (Physical Examination of the Knee)

단장_ASMVC 2024. 12. 25. 11:35

 

KEY POINTS (주요 요점)

 

• 숙련된 임상의(의사)는 스포츠 무릎 손상의 역학(epidemiology)과 기전을 정확히 이해하여, 정확하고 완전한 병력청취(history)와 신체검사를 시행해야 한다.

• 모든 연령대에서 신체 활동 수준이 증가하고 비만의 유병률이 높아짐에 따라, 1차 진료 영역(primary care)에서 무릎 통증을 호소하는 환자 수가 증가하고 있다.

• 무릎은 복잡한 구조이지만 본질적으로 안정성이 뛰어나며, 취약한 부분은 제한적이다.

• 병력청취에서 얻은 단서는 무릎 검사 과정에서 평가의 초점을 잡는 데 큰 도움을 준다. 그러나 특정 검사는 항상 포함되어야 한다.

• 근거중심의학(evidence-based medicine)은 개별적 검사 동작(검사 조작)과 특정 진단을 결합함으로써 다양한 감별진단 범위를 좁히는 데 기여한다.


INTRODUCTION (서론)

 

운동선수의 무릎에 발생하는 근골격계 문제는 다양한 형태로 나타나며, 궁극적으로 운동 수행능력을 저하시킬 수 있다. 무릎에 대한 질환 양상 및 손상 기전(mechanism of injury)을 이해하는 것은 예리한 임상의가 갖추어야 할 중요한 지식이다. 무릎 검사는 세심한 병력청취에서 시작되어 꼼꼼한 신체검사로 이어져야 한다. 이 장에서는 무릎의 증상이나 손상 기전과 관련된 비판적 사고를 바탕으로, 근거중심의 기능적·수기(manual) 검사를 통합한 무릎 검사 접근법을 설명한다.


EPIDEMIOLOGY (역학)

 

1차 진료영역에서 무릎 통증은 대략 전체 내원 환자의 1/20 비율로 발생한다(참고문헌 1,2). 어린이의 조직화된 스포츠 참여 인구가 증가하고, 베이비붐 세대가 운동습관을 이어가는 등 연령 스펙트럼 양쪽에서 신체활동 수준이 증가하고 있다(참고문헌 3,4). 이러한 상황에서 청소년 스포츠 선수의 무릎 통증은 무릎에 가해지는 기계적 스트레스로 인해 골단판(epiphyseal growth plate)에 손상이 생기거나 견인성 골막염(traction apophysitis)을 유발할 수 있다(예: 오스굿-슐래터병, Osgood–Schlatter disease).

 

비만 인구의 증가로 인해 더 젊은 나이부터 무릎 골관절염(osteoarthritis)을 관리해야 하는 상황이 늘어나며, 만성 무릎 통증 관리에도 새로운 도전 과제가 생기고 있다.

 

급성 무릎 통증은 응급실 방문이 연간 100만 건 이상, 1차 진료 외래 방문은 190만 건 이상 발생한다(참고문헌 5). 어린이와 청소년 무릎 손상에 대한 Arendt와 Dick의 보고(참고문헌 6)에 따르면, 무릎 손상은 전체 스포츠 손상의 15%~50%를 차지하며, 소녀(여학생)가 남학생보다 위험이 높다고 한다. 미(美) 대학체육협회(NCAA) 자료에 따르면, 한 해에 10명당 한 건 이상의 무릎 손상이 여성 선수들에게 발생하며, 이는 매년 약 13,000건의 무릎 손상에 달하는 빈도이다(참고문헌 7). 고등학교 수준에서는 매년 약 280만 명의 여학생 선수 중 2만 8천 건의 무릎 손상이 통계적으로 발생할 가능성이 있는데, 이는 대학 운동선수에 비해 고등학교 수준이 1/10 정도의 발생률임을 감안한 결과다(참고문헌 8). 시즌을 마감하게 만드는 무릎 손상(season-ending knee injuries)의 경우, Chandy와 Grana(참고문헌 8)의 연구에 따르면, 남학생 고등학교 선수에 비해 여학생 고등학교 선수의 발병률이 4.6배 더 높다(근거수준: LOE D).


ANATOMY (해부학)

 

무릎은 대퇴골(distal femur)과 경골(proximal tibia)의 관절로 이루어진 복잡한 구조지만, 주로 연부조직(soft tissue)으로 이뤄져 있고 본질적으로 안정성이 높다. 이는 가동성(synovial) 경첩 관절(hinge joint)에 속해 굴곡과 신전이 주축으로 일어나나, 완전 신전 시 약간의 내측 대퇴 회전이 허용된다. 인대 구조와 주변 근육이 무릎 안정성에 가장 크게 기여하며, 관절면이 형성하는 내재적 구조 안정성보다 이 인대·근육의 기여도가 크다(참고문헌 9)(그림 13.1).

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무릎의 정적(static) 안정화 요소로는 뼈, 반월판(menisci), 인대, 관절낭(capsule), 관절연골(articular cartilage)이 있다. 슬개골(patella)은 몸에서 가장 큰 종자골(sesamoid bone)이며, 위쪽은 대퇴사두근건(quadriceps tendon)과, 아래쪽은 슬개건(patellar tendon)과 연결되어 캡슐을 형성한다. 슬개골은 슬개대퇴구(patellofemoral groove)와 활주 관절을 형성하며, 원위부(아래쪽)는 슬개건을 통해 경골결절(tibial tubercle)에 고정된다(그림 13.1 참조). 1~4%의 환자에서 무증상의 이분슬개골(bipartite) 또는 삼분슬개골(tripartite patella)이 관찰되는데, 이는 방사선 검사 시 우연히 발견되기도 한다(참고문헌 10). 대퇴골의 원위부(distal femur)는 관절구(trochlea)와 내측 및 외측과(medial and lateral condyles)로 이루어져 있으며, 슬개골의 아래면과 경골의 위쪽(근위부)도 포함해 연골이 풍부한 초자연골(hyaline cartilage)로 덮여 있다. 이 연골에는 다양한 타입의 콜라겐이 존재하는데, 2형 콜라겐(type 2 collagen)이 전체 콜라겐 섬유의 90~95%를 차지한다.

 

체중이 실리는 대퇴골과 경골 사이에는 반달 모양의 완충역할을 하는 반월판(meniscus)이 존재한다(그림 13.2). 반월판 조직은 주로 1형 콜라겐(type 1 cartilage)으로 구성되며, 경골관절면 연골의 강도(stiffness)의 절반 정도 단단함을 가진다. 내측 반월판(medial meniscus)은 내측 측부인대(MCL)와 섬유적으로 밀접하게 연결되어 있어, 둘 중 한 구조에 손상이 발생하면 다른 쪽도 취약해진다. 반면 외측 반월판(lateral meniscus)은 경골 표면의 약 20%를 더 많이 덮고 있으며, 더 원형에 가깝고 부착이 느슨하여 무릎을 굴곡할 때 경골 위에서 9~11mm 정도 움직일 수 있다. 원반형 반월판(disicoid meniscus)은 흔히 알려진 해부학적 변이로, 일반 인구의 3~5%에서 관찰된다. 주로 외측 반월판에서 흔하며, 무릎 ‘스내핑(snapping knee) 증후군’의 원인이 되기도 한다(참고문헌 11). Humphrey 인대와 Wrisberg 인대는 보조적 측면에서 작용하는 반월대퇴인대(meniscofemoral ligament)로, 둘 다 외측 반월판의 내측에서 기원해 후방십자인대(PCL) 앞(anteromedial) 또는 뒤(posterior)에 각각 부착한다. 앞쪽에는 전방 횡인대(anterior transverse intermeniscal ligament)가 반월판을 연결한다.

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십자인대(cruciate ligament) 복합체는 전후방(anterior-posterior) 안정성을 담당한다. 전방십자인대(ACL)는 경골이 대퇴골보다 앞으로 전위되는 것을 막아주고, 후방십자인대(PCL)는 경골이 대퇴골 뒤로 전위되는 것을 제한한다(참고문헌 12). 무릎이 완전히 신전된 상태에서는 ACL이 경골의 내회전(internal rotation)을 이차적으로 억제한다. ACL은 대퇴골 외측과(lateral femoral condyle)에서 기시하여 내측 경골(anteromedial, posterolateral 다발) 부위에 부착한다. PCL은 대퇴골 내측과(medial femoral condyle)의 외측 경계에서 기시하여 경골의 PCL 부착면(facet or fovea)에 이어진다. 단면적을 비교했을 때, PCL은 대퇴골 부착부에서 ACL보다 50%, 경골 부착부에서 20% 더 크다(근거수준: LOE C)(참고문헌 13). PCL은 경골의 외회전(external rotation)을 제한하고 무릎의 과신전(hyperextension)도 제한한다. PCL은 해부학적으로 후외측 코너(posterolateral corner)와 가깝게 위치하여, 후방 경골 전위를 이차적으로 안정화하는 작용을 하며, 실제로 유의미한(grade 3급) PCL 손상의 60%는 후외측 코너 손상과 동반된다(참고문헌 12).

 

무릎에 내측에서 밖(외측)으로의 장력(varus force)을 가하는 인장력(tensile stress)은 후외측 코너의 구조가 방어한다. 후외측 코너는 겹겹이 구성된 얕은(표층)층과 깊은(심층)층으로 이루어진다. 표층에는 장경대(IT band)와 대퇴이두근건(biceps femoris tendon)이 포함된다. 심층은 외측측부인대(LCL), 관절낭 구조(중간 1/3 외측 관절낭 인대, fabellofibular 인대, posterior arcuate 인대), 그리고 슬와근(팝라이트근) 복합체(popliteus muscle complex, popliteofibular ligament 포함) 등이 구성한다(그림 13.3). LCL은 무릎 외측의 일차 정적(static) 안정 구조로서, 무릎이 완전히 신전됐을 때 가장 긴장되며, 30도 굴곡 시 느슨해진다. 무릎 외측 연부조직은 외측 지지띠(retinaculum)와 장경대(IT band)의 기여가 크다. 장경대는 장골능(iliac crest)에서 기시하여 경골의 거디결절(Gerdy’s tubercle)에 부착한다. 장경대는 무릎이 완전히 신전될 때만 외측 안정화에 기여하며, 무릎 굴곡 시에는 뒤쪽으로 이동하므로 대퇴이두근이 외측의 동적 안정성을 주로 담당한다(참고문헌 14). 또한 러닝 동작에서 무릎이 약 30도 굴곡될 때 발이 지면에 닿으면서 장경대가 최대 견인력(traction stress)을 받게 되어, 거디결절에서 대퇴 외측 과(condyle) 사이의 부위에 통증을 일으킬 수 있다(참고문헌 15).

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반대로 무릎에 외측에서 안쪽(내측)으로의 장력(valgus force)을 주는 인장력은 MCL(내측측부인대)과 후방사선인대(posterior oblique ligament)가 정적 안정성을 제공하며, 동적 안정성은 거위발근(pes anserinus: 봉공근, 박근, 반건양근), 내측광근(vastus medialis), 반막양근(semimembranosus) 등이 담당한다(그림 13.4)(참고문헌 14). 이러한 동적 안정화는 근육이 활성화될 때에만 일어나는데, Pope 등(참고문헌 16)은 외력으로 무릎에 외측 -> 내측의 외력이 가해졌을 때 통증 반사 호(reflex arc)가 느려서 근육이 제때 활성화되지 못한다고 보고했다(근거수준: LOE B).

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무릎의 동적 안정화는 무릎 굴곡이 20도 이하일 때 슬개대퇴관절(patellofemoral joint)에 중요한 영향을 미친다. 20도 이상 굴곡 시에는 골격 및 다른 정적 구조물이 슬개골을 좀 더 강력하게 지지한다. 내측 슬개 안정성은 내측광근(vastus medialis)에 의해 수동적으로 형성되는데, 내측광근은 기능적으로 두 부분(내측광근 사섬유부(VMO), 장섬유부(VML))로 나뉜다. 내측광근 사섬유(VMO)는 무릎 신전 시 슬개골을 대퇴골 구(trochlea) 중앙에 위치시키는 데 관여하고, 나머지 내측광근 장섬유(VML), 대퇴직근(rectus femoris), 외측광근(vastus lateralis)은 무릎 신전을 위해 앞가쪽(anterolateral)으로 당기는 벡터 힘을 만들어낸다(참고문헌 17).

 

무릎의 주요 굴곡근은 대퇴 뒤쪽에 위치하며, 대퇴이두근(biceps femoris)의 장두 및 단두, 반건양근(semitendinosus), 반막양근(semimembranosus), 그리고 대내전근(adductor magnus) 등이 포함된다(그림 13.5). 뒤쪽 무릎 통증(posterior knee pain)은 급성 건 손상(tendon strain)이나 건의 만성 손상(tendinosis), 혹은 슬와부(popliteal fossa) 부근의 윤활낭(낭종)이나 베이커낭(Baker cyst, 오금낭) 등으로 인해 발생할 수 있다. 후외측 부위에서 흔히 손상되는 구조물은 가자미근(가스트로cnemius) 외측두, 대퇴이두근건, 슬와근건(popliteus tendon) 등이며, 후내측 부위에서는 반건양근과 반막양근 손상이 흔하다. 이외에 드물지만 식물근(plantaris)이나 가자미근 내측두(가스트로cnemius medial head)의 파열도 뒤쪽 무릎 통증을 유발할 수 있다(참고문헌 18).

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슬와근(popliteus)은 대퇴골 외측과(lateral femoral condyle)에서 시작해 경골 내측과(fibular head 포함)까지 주행한다. 근전도(EMG) 연구에 따르면, 슬와근은 경골의 주된 내회전근이며, 무릎이 신전에서 굴곡으로 처음 이동할 때 ‘무릎을 푸는(unlock)’ 역할을 한다(근거수준: LOE C)(참고문헌 19). 슬와근은 대퇴사두근(quadriceps) 및 PCL과 함께 대퇴골과 경골의 정상 정렬을 유지해주는데, 내리막 달리기나 급정지(deceleration) 시 이러한 근육 그룹에 피로가 쉽게 누적된다(참고문헌 20).

 

무릎 뒤쪽은 주요 신경혈관다발(neurovascular structures)이 지나가는 부위이기도 하다. 궁둥신경(sciatic nerve)에서 갈라져 나온 경골신경(tibial nerve, L4-S3)과 총비골신경(common peroneal nerve, L4-S2)이 슬와부(popliteal fossa)의 위쪽 부근에서 분지된다. 경골신경은 베이커 낭이나 슬와근 파열 시 발생하는 출혈로 인해 압박 증후군이 생길 수 있다(참고문헌 21). Mastaglia(참고문헌 22)는 비복근(가자미근) 건의 힘줄성 아치(tendinous arch) 부위에서 경골신경이 포착되어 수술적 진단이 확정된 예시 6건을 보고했다. 총비골신경은 앞으로 돌아 비골두(fibular head)를 감싸면서 비골 터널(peroneal tunnel) 내부로 들어가는데, 그곳에서 장지신근(peroneus longus) 건 기시부 아래쪽, 즉 비골경(fibular neck)을 따라 주행한다. 이 부위는 발의 저측굴곡(plantar flexion) 또는 내번(inversion)을 할 때 비골경 쪽으로 신경이 압박될 수 있다. 무릎을 꼬고 앉거나 쪼그려 앉는 자세, 반복적인 발의 내번·과내전(pronation)이 들어가는 달리기, 페달을 반복해서 밟는 작업 등에서도 총비골신경이 압박될 수 있다(참고문헌 23).

 

무릎의 주요 혈관 공급은 슬와동맥(popliteal artery)의 가지(branch)에서 비롯된다. 견괄(무릎)동맥(genicular artery)의 가지들은 관절낭과 인대를 공급하며, 서로 문합(anastomosis)을 이루고 있다. 측상(lateral superior), 측하(lateral inferior), 내측상(medial superior), 내측하(medial inferior), 중간(middle) 견괄동맥으로 나뉜다. 중간 견괄동맥은 후방 관절낭을 직접 관통하여 ACL과 PCL에 혈액을 공급한다(참고문헌 12). 슬와동맥 포착증후군(popliteal artery entrapment syndrome)은 드물지만, 주로 젊은 남성에게서 나타나며, 발바닥 쪽 굴곡(plantar flexion) 시 슬와동맥이 압박되어 간헐적 파행(intermittent claudication)을 일으킨다. 이를 슬와동맥 포착증후군이라고 한다(참고문헌 24).

 

무릎 주변에는 윤활낭(bursa)이 많이 분포하여 뼈와 힘줄 사이를 보호하고 충격을 완화하며, 슬개골 극(pole) 또는 슬개골 외측/내측 변연에서 연장된 활액막 주름(플리카, plicae)이 존재할 수 있다(참고문헌 25). 그림 13.6에서 보이듯, 전방 슬개낭(prepatellar bursa), 거위발 점액낭(pes anserinus bursa), 슬개하낭(infrapatellar bursa) 등이 대표적이다. 또한, 슬개하낭 아래에는 호파(Hoffa)의 지방체가 있어 무릎을 신전할 때 끼임(impingement) 현상으로 통증이 발생할 수 있는데, 이는 색소 융모결절성 활막염(PVNS, pigmented villonodular synovitis) 등과 혼동될 수 있다(참고문헌 26).

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HISTORY (병력청취)

 

신중한 병력청취는 감별진단의 범위를 좁혀주며, 꼼꼼한 무릎 검사가 주로 확인하거나 재현해야 할 지점을 제시한다. 병력청취에서는 무릎 통증이나 손상의 기계적 특성에 대한 자세한 설명을 확인하고, 환자의 나이·골성숙도, 과거 손상 또는 수술력, 직업, 신체활동 수준, 성별 등을 핵심 참고 지표로 삼는다. 예컨대, 소아·청소년기 반월판 손상의 80~90%가 스포츠 활동 중에 발생한다(참고문헌 27).

 

모든 손상에서 마찬가지로, 해부학적 구조를 고려하면서 손상 기전을 파악하는 것이 매우 중요하다. 구체적으로, 손상 당시 다리의 위치와 자세를 정확히 설명하도록 유도해야 한다. 반월판 손상은 주로 발을 딛고 회전하거나 피벗 동작을 취할 때 발생하는 전단력(shearing force)으로 인한다. 여기에 외부 타격이나 예기치 못한 움직임이 더해져 MCL, ACL 등이 손상될 수도 있다. 또한 사고 시 체중지지 상태, 고의적 혹은 무의식적 회전력을 파악하는 것도 필수적이다. 실제로 ACL 손상의 약 70%는 비접촉성 손상이며, 갑작스러운 감속, 과신전, 뒤틀림이 원인이 된다(참고문헌 12). 반면 PCL 손상은 강제적 과굴곡(flexion) 상태에서 경골 후방 압박이 지속되거나, 과신전으로 인한 후방 관절낭 파열 상황에서 잘 발생한다(참고문헌 28). 대체로 환자는 손상 기전에 대한 기억과 함께 통증 발생 시점, 기능 변화를 설명해줄 수 있다.

 

무릎 통증의 발생 양상은 급성(acute)일 수도 있고, 서서히(insidious) 진행될 수도 있다. 위치는 전방·후방·내측·외측으로 나눠 평가한다. 손상 당시 통증 강도를 0~10 척도로 묻거나, 통증 때문에 활동을 바로 중단하거나 체중을 실을 수 없게 되었는지 등 기능 장애 여부를 확인하는 것도 중요하다. 급성 손상에서는 뼈 타박(bone bruise)이나 연골하(osteochondral) 병변이 동반될 수 있다는 보고도 있고(참고문헌 29), 이 경우 높은 통증 점수와 즉각적인 기능장애가 나타날 가능성이 크다. 반면 서서히 시작되는 손상은 반복적인 미세손상(microtrauma)에 의해 발생하는 경우가 많고, 활동 후 통증이 심해지고 휴식 시 호전되는 양상을 보인다. 두 경우 모두에서, 병력을 통해 무엇이 증상을 악화·완화시키는지 확인할 수 있다(참고문헌 30).

 

‘기계적 증상(mechanical symptoms)’에는 팝핑(popping) 소리나 찢어지는 느낌이 포함된다. 이는 손상 시점 또는 반복적 활동(예: 달리기 시작 5분 후)에 일어날 수 있다. ACL·PCL 손상 시에는 ‘뽁’ 혹은 ‘탁’ 하는 소리가 흔히 동반된다. ‘진짜 잠김(true locking)’은 무릎이 굴곡 상태에서 펴지지 않는 현상으로, 손으로 조작해야 펴질 때를 말한다. ‘가성 잠김(pseudolocking)’은 잠기는 느낌이 들지만 스스로 바로 펴지는 경우이다. 진성 잠김은 주로 버킷 핸들(bucket-handle) 형태의 반월판 파열에서 발생하며, 아울러 스쿼트나 계단 내려가기 시 통증이 심해진다. 굴곡·신전 시 발생하는 클릭(click)은 반월판 파열, 활액막 두꺼워짐(plicae), 골연골 병변(osteochondral defect), 퇴행성 변화 등 여러 상태와 연관될 수 있다(참고문헌 14).

 

무릎의 불안정(이탈감 또는 꺾임(giving way))은 해부학적 불안정성이거나, 통증을 줄이기 위해 사두근(quadriceps)이 반사적으로 억제되면서 생기는 기능적 불안정일 수도 있다. 슬개골 불안정성은 정상이던 환자가 직접 충격을 크게 받은 경우에도 생길 수 있지만, Sallay 등(참고문헌 31)은 해부학적 이상을 가진 환자가 간접 외력을 받았을 때 더 흔하게 나타난다고 보고했다(근거수준: LOE B). 이들 해부학적 이상에는 내측광근 발달부전, 내측 지지띠(레티나큘럼) 이완, 외측 지지띠 긴장, 이형성(dysplastic) 슬개골, 비정상 슬개골구(sulcus angle), 높은 슬개골(patella alta), 경골결절의 외측 편위, 높은 Q각, 과도한 회내(pronation), 대퇴골 전경(femoral anteversion), 전신 인대 이완 등이 포함된다.

 

손상 후 2~4시간 내 비교적 빠르게 무릎이 부어오르거나 멍(반상출혈, ecchymosis)이 보이면, 혈관이 풍부한 조직(예: ACL, MCL, LCL, 슬개건(extensor mechanism), 관절주위 1/3 영역의 반월판) 손상이나 슬개골 탈구(patellar dislocation)를 의심할 수 있다. 이런 급성 부종은 경골 고평부 골절(tibial plateau fracture) 등 골절 상황에서도 발생할 수 있다. 반면 지연성 부종은 상대적으로 혈류가 적은 인대·연골·반월판 등의 손상으로 인해 활액막 반응(synovial reaction)으로 나타나는 경우가 많다. 하지만 관절낭 파열이 있을 경우엔 중증 손상임에도 부종이 두드러지지 않을 수 있다. 특히 이전에 ACL이 파열된 병력이 있는 중·장년층에서는 활동 후 주기적 관절액 재흡수(반복성 관절삼출)가 심해지는 반월판 손상이 흔하다(참고문헌 27).

 

경골신경, 총비골신경, 피부신경(cutaneous nerve) 등 무릎 주변 신경들은 직간접 외상(압궤, 절단, 견인, 반복적인 국소 마찰)으로 손상될 수 있다. 말초신경병 증상을 의심할 때는 근력저하, 위약(weakness)·마비(paralysis)·근위축(atrophy) 등 운동기능장애, 감각 이상(무감각, 저린감, 화끈거림, ‘벌레 기어가는 느낌’ 등), 감각소실(analgesia, anesthesia)을 평가해야 한다(참고문헌 23).

외상성, 혹은 만성·비외상성 무릎 통증인 경우에는 전신성 질환을 고려해야 한다. 무릎이 붉고(red), 부어 있으며(swollen), 따뜻하고(warm), 통증이 있는 경우는 염증성 질환(예: 감염성 관절염, septic arthritis)을 우선 의심해야 한다(표 13.1 참조). 발열, 오한, 최근 성접촉력 등 전신 증상을 함께 묻는 것이 중요하다. 무릎도 양성/악성 종양의 발생에서 예외가 아니다. 설명하기 어려운 체중감소, 야간 발한, 야간 통증 등에 대한 확인이 필요하다.

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마지막으로 과거 외상·스포츠·직업력, 수술 및 재활 이력, 해당 질환 또는 전신질환력이 있는지 등을 확인해야 한다. (표 13.1 참조) 이렇듯 병력청취를 통해 얻은 단서는 신체검사에서 진단의 정확도를 높이는 방향으로 활용된다.


PHYSICAL EXAMINATION (신체검사)

 

검사는 병력청취에서 얻은 정보를 토대로 진행 범위가 좁혀진다. 그러나 항상 포함되어야 하는 검사 동작들도 있으며, 이는 무릎 구조의 기본적 안정성을 평가하거나, 혹은 의심되는 특정 손상을 간단히 확인하기 위해서다. 급성 손상이 있거나 단일 검사에서 확실한 양성 소견이 드러날 경우 진단이 비교적 수월하다(참고문헌 32). 어떤 경우이든, 환자의 몸통 아래쪽(허리부터 발끝까지)이 충분히 노출되어야 하며, 가운이나 천(drape)으로 필요한 부분만 가리는 방식이 권장된다. 검사 순서는 대체로 다음과 같이 진행된다(표 13.2 참조).

 

• 시진(Inspection)

• 관절가동범위(Range of motion)

• 촉진(Palpation)

• 슬개골 평가(Patellar assessment)

• 인대 안정성 평가(Ligamentous stability)

• 특수검사(Special tests)

• 운동사슬(kinetic chain)의 연관성 및 방사통(referred pain) 평가

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Inspection (시진)

 

무릎 시진은 환자가 진료실에 들어올 때 걸어오는 모습(gait)을 관찰하는 것으로 시작한다. 이상적으로는 4~5미터 이상 걷는 모습을 확인한다. 걸음걸이에서 비정상 동작(절뚝거림, 무질서 보행, 통증 보행 등)이 있는지, 엉덩이부터 발에 이르는 전체 관절 운동이 부자연스러운지 관찰한다. 선 자세에서 무릎에 나타나는 정적 정렬(과도한 내반(genu varus), 외반(genu valgum), 슬관절 과신전(genu recurvatum), 슬개골 위치 이상 등)도 확인한다. 피부에 발적(erythema), 멍(ecchymosis), 이전 수술 흉터, 부종, 비대칭이 보이는지도 살펴본다. 뒤쪽(후방)에서 오금(popliteal fossa)을 바라볼 때 양쪽 오금의 높이 차이, 좌우 비대칭도 관찰한다.


Range of motion (관절가동범위)

 

환자를 앉힌 상태에서 무릎의 능동적(actively) 굴곡·신전 범위를 평가하고, 능동 범위가 감소한 경우 수동적(passively)으로도 평가한다. 정상 무릎 굴곡은 약 130~150도, 신전은 0도 약간의 과신전(약 -10도)까지 가능하다. 이때 삐걱거림(crepitus)이 있는지, 무릎 신전과 굴곡 시 슬개골이 부자연스럽게 이동하는지(예: 외측으로 치우치는지, 신전 말기에 J자 모양으로 튀는지) 등을 관찰한다(그림 13.7 참조). 정상 측(반대쪽) 무릎과 비교하는 것이 중요하다.

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Figure 13.7 Lateral tracking orJ-shift. (Arrow denotes lateral translation at

full extension)


Palpation (촉진)

 

환자가 앉은 자세에서 무릎 앞쪽·바깥쪽(외측)·안쪽(내측)·뒤쪽을 손가락으로 눌러가며 통증 부위를 찾는다(그림 13.8 참조). 국소 압통(point tenderness)은 병변 위치를 예측하는 데 78% 정도 유용하다는 보고가 있다(근거수준 LOE D)(참고문헌 14). 만져 보았을 때 열감이 있는지도 확인하는데, 감염성 관절염(infectious arthritis)은 급성 관절 통증에 홍반, 열감이 동반되는 경우가 많다.

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Figure 13.8 Palpation of the knee.


Patellar assessment (슬개골 평가)

 

Brush, stroke, or bulge test

환자를 바로 누운(supine) 자세로 하여 무릎 부종(관절액 유무)을 확인한 뒤, 손으로 관절을 움직여 안정성을 확인한다. 큰 관절액(부종)이 있으면 보통 슬개골 양옆의 오목함이 사라지며, 무릎이 15~25도 굴곡된 상태로 휴지 자세(resting position)를 취하게 된다(이 자세일 때 관절막이 가장 많은 활액을 담을 수 있음).

소량의 관절액은 brush/stroke/bulge test로 확인한다. 검사자는 먼저 슬개골 안쪽(내측)을 위로 쓸어 올려(suprapatellar pouch 방향으로) 활액을 밀어올린다. 반대 손으로는 무릎 위쪽(슬개골 상부)에서 슬개골 바깥(외측)을 아래로 쓸어내려 관절액 파동을 만들고, 다시 슬개골 안쪽을 만져본다. 정상 무릎에는 대략 1~7mL의 활액이 있으며, 4~8mL 정도의 추가액만 있어도 이 검사에서 양성(눈에 보이는 bulge)이 될 수 있다(참고문헌 33).

 

Patellar tilt and glide tests

레티나큘럼(retinaculum)의 긴장도(tightness)를 측정할 때 쓸 수 있는 방법이 몇 가지 있다. Patellar tilt test는 손가락으로 슬개골 외측 모서리를 들어올리고, 엄지손가락으로 안쪽 모서리를 눌러 슬개골을 비틀듯이 검사한다(그림 13.9 참조). 만일 슬개골 외측이 수평(水平) 이상으로 들리지 않으면, 외측 레티나큘럼이 뻣뻣하다고 볼 수 있다. Medial & lateral patellar glide test도 레티나큘럼 긴장도를 보는 유용한 방법이다. 검사자는 양 엄지손가락으로 슬개골을 안쪽/바깥쪽으로 번갈아 밀고, 슬개골이 전체 폭의 1/4(약 2cm) 이상 움직이지 않으면(안쪽 이동이 제한), 외측 레티나큘럼이 단단하다고 판단한다. 반대로 슬개골이 3/4 폭(약 6cm) 이상 이동한다면 과도한 이완(hypermobility)을 시사한다. Patellar apprehension test는 슬개골을 가쪽으로 미는 과정에서 환자가 불안정감을 크게 호소하거나 보호 반응을 보이면, 슬개골 아탈구(subluxation) 경향이 있음을 의심할 수 있다.

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Figure 13.9 Patellar tilt test.

 

Patellar compression or grind test (Clarke’s sign)

(그림 13.10 참조)

이 검사는 슬개대퇴관절(patellofemoral) 기능 장애를 시사한다. 검사자는 손바닥(web space)을 슬개골 윗부분 혹은 아랫부분에 대고 무릎을 약 15~20도 굴곡시킨 상태에서 환자에게 대퇴사두근을 수축해보도록 지시한다. 검사자는 그 상황에서 슬개골을 아래로 지그시 누른다. 통증이 없이 버틸 수 있으면 음성(negative)이지만, 통증이 발생해 근 수축을 유지하지 못하면 양성(positive)이다.

또한 무릎 안쪽·바깥쪽 레티나큘럼 혹은 슬개골 아래에서 만져지는 활액막 주름(plicae)은 자극을 받으면 섬유화되어 골돌기나 대퇴 과(condyle) 위를 ‘딸깍’거리며 넘어갈 수 있다. 이 증상이 반월판 손상과 비슷한 증상을 일으키기도 한다.

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Figure 13.10 Patellar compression or grind test.

 

Vastus medialis obliquus isometric strength test

(그림 13.11 참조)

슬개골 및 무릎 기능 평가는 사두근(quadriceps), 햄스트링(hamstring), 고관절 주변 근육의 근력 검사를 통해 마무리한다. 환자는 계속 누운(supine) 자세를 유지하고, 검사자는 각각의 근육군을 손으로 저항을 주어 테스트한다(표 13.3 참조).

무릎 전방통(anterior knee pain)을 좀 더 분명히 확인하기 위해서는 발을 가쪽(외회전)으로 돌린 상태에서 무릎을 펴도록 하며, 이때 검사자는 경골 앞쪽을 아래로 누르며 저항을 준다. 이때 발생하는 통증은 슬개대퇴통(patellofemoral pain syndrome)과 연관성이 높은데, 민감도는 40%, 특이도는 96%로 보고된다(근거수준 LOE D)(참고문헌 25).

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Figure 13.11 Vastusmedialis obliquus isometric strength test.

 

Q-angle test

Q각(슬개대퇴각)은 대퇴사두근과 슬개건이 이루는 각도를 의미한다. 엉덩이와 발이 중립 위치에 있도록 한 뒤, 고니오미터(goniometer) 중심을 슬개골 중앙에 놓고 하나의 기준선은 경골결절(tibial tubercle), 다른 기준선은 전상장골극(ASIS) 쪽으로 맞춘다. 일반적으로 남성은 14~16도, 여성은 16~18도가 정상 범위로 알려져 있다. 대퇴골 전경(femoral anteversion)과 경골 외회전은 Q각을 크게 만들고, 대퇴골 후경(retroversion)과 경골 내회전은 Q각을 줄인다.


Ligamentous stability (인대 안정성 평가)

 

Medial collateral ligament (MCL)

Valgus stress test (그림 13.12 참조)

MCL 손상은 촉진, 수동적인 움직임, 그리고 외반(valgus) 스트레스 테스트를 통해 진단할 수 있다. 손상 시 MCL 주행 경로를 따라 압통이 있을 수 있으며, 무릎을 90도 이상 굴곡하거나 과신전할 때 통증이 동반될 수 있다. 검사에서는 한 손으로 무릎 안쪽 관절선(medial joint line)과 MCL 전체를 촉진·고정하고, 다른 손으로 발목을 잡아 중립 위치에서 무릎에 외반력을 가한다. 이때 무릎을 0도와 30도 두 가지 각도에서 검사하여, 0도 검사에서 인대 이완이 크면 PCL 안정성도 의심한다.

MCL 손상은 개방 정도에 따라 1~3도로 구분한다. 1도는 단순 신장(stretch)으로 05mm 정도, 2도는 부분 파열로 6~10mm 정도, 3도는 완전 파열로 10mm 이상 벌어지는 경우다.

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Figure 13.12 Valgus stress test.

 

Lateral collateral ligament (LCL)

Varus stress test (그림 13.13 참조)

LCL 손상은 MCL보다 드물며, 발생 시 보통 ACL, PCL, 궁상(arcuate) 인대 복합체 등 무릎의 다른 안정 구조물과 동반 손상이 많다(참고문헌 10). LCL은 촉진 후 발목을 중립으로 유지한 채 안쪽에서 바깥(varus) 방향으로 힘을 가해 검사한다. 무릎을 0도, 30도 두 각도에서 시행해, PCL 보조 안정성이 배제된 상태에서도 검사한다(참고문헌 14). LCL 손상 역시 1~3도로 분류한다.

또한 ACL 전방 견인 검사(anterior drawer test) 시 무릎 90도 굴곡 상태에서 경골을 내회전시킨 뒤 앞쪽으로 당겨볼 때, 바깥(외측) 경골이 과도하게 전방 이동한다면 3도 LCL 파열을 의심할 수 있다(참고문헌 33).

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Figure 13.13 Varus stress test

Anterior cruciate ligament (ACL)

Anterior drawer test (그림 13.14 참조)

ACL의 손상은 전방 견인 검사, 라크만 검사(Lachman test), 피벗 시프트 테스트(pivot shift)로 평가한다. 전방 견인 검사는 환자가 바로 누워 무릎을 90도 굴곡한 상태에서 발을 중립으로 고정한 뒤, 검사자가 양쪽 엄지손가락을 경골결절(tibial tubercle) 부위에 대고 앞쪽(전방)으로 당기는 방식이다. ACL이 파열되었으면, 경골이 전방으로 미끄러지거나 아탈구될 수 있다. 이 검사의 민감도는 48%, 특이도는 87% 정도다(근거수준 LOE D)(참고문헌 1).

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Figure 13.14 Anterior drawer test.

Lachman’s test (그림 13.15 참조)

라크만 검사는 ACL 무결성을 평가하는 데 가장 유용하며(민감도 87%, 특이도 93%), 단일 검사 중에서는 최고라고 알려져 있다(근거수준 LOE D)(참고문헌 1). 환자의 무릎을 약 20~30도 굴곡시킨 뒤, 한 손은 대퇴(distal femur)를 고정하고 다른 손은 경골(proximal tibia)을 잡아 전방으로 밀어본다. 이때 경골이 과도하게 전방 전위되고(정상측 대비 3mm 이상) 단단한(end point) 느낌이 없으면 양성으로 본다.

이완 정도에 따라 1~3도로 등급이 나뉜다.

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Figure 13.15 A, Lachman’s test.B,Modified Lachman’s test.

 

Pivot shift test

이 검사는 환자가 완전히 긴장 풀린 상태에서 시행해야 하므로, 실제 스포츠 현장(사이드라인) 등에서 급성 손상 직후 부기가 생기기 전에 확인하기 좋다. 환자를 바로 눕히고 무릎을 신전한 상태로 발과 경골을 내회전시킨 뒤, 무릎에 가벼운 외반력(valgus force)을 준 상태에서 서서히 굴곡한다. 만약 ACL이 파열되었다면, 무릎이 약 30도 굴곡 지점에서 경골이 전방으로 아탈구되어 있다가 더 굴곡되면서 돌아온다(‘뚝’ 소리). 이 검사의 민감도와 특이도는 각각 61%, 97%이다(참고문헌 1). 피벗 시프트 검사는 세 가지 ACL 검사 중 양성 예측도가 가장 높다(근거수준 LOE D)(참고문헌 12).

 

Posterior cruciate ligament (PCL)

Posterior drawer test

PCL 손상 환자는 모호한 증상이나 경미한 기능 장애로 내원하기 쉽고, 급성 손상 사건을 명확히 기억하지 못하는 경우가 많다. 시진에서 슬관절 내반(경골 내측 편위), 경골 외회전, 슬관절 과신전 등이 확인될 수 있으며, 후외측 부위 압통이나 관절 삼출(부종)이 흔하다.

신체검사에서 대표적인 것은 후방 견인(posterior drawer) 검사다. 환자가 누운 상태에서 무릎을 90도 굴곡하고 발을 고정한다. 이 상태에서 경골 상부(anterior tibial plateau)를 뒤로 밀어(P-A 반대 방향) 느슨함(열림)을 확인한다. PCL 손상은 1~3도로 나뉘며, 이 검사의 민감도 90%, 특이도 99% 정도로 보고된다(근거수준 LOE D)(참고문헌 12).

 

Posterior sag or gravity sign

환자가 누운 상태에서 고관절·무릎 모두 90도 굴곡시켜 다리를 들어 올린 뒤(종아리와 발은 검사자가 받침) 무릎 옆에서 시선을 맞춰보면, 경골이 뒤로 처져(sagging) 있는지 확인할 수 있다. 민감도 79%, 특이도 100%로 알려져 있다(근거수준 LOE D)(참고문헌 12).

앞서 설명한 외반/내반 스트레스 검사에서, PCL이 동반 손상되면 0도 위치에서도 과도한 움직임이 생길 수 있다.

 

Dial test (그림 13.16 참조)

Dial test는 후외측 불안정성을 평가한다. Veltri(참고문헌 34)와 Warren에 따르면, 환자가 누운 상태에서 무릎을 침대 밖으로 내려뜨리고, 검사자는 대퇴를 고정한 뒤 경골을 외회전시킨다. 이때 무릎을 30도 굴곡했을 때와 90도 굴곡했을 때를 각각 비교한다. 30도 굴곡에서만 이상 회전이 커지면 후외측 코너 손상이 더 의심되고, 90도 굴곡에서도 이상 회전이 크면 PCL 손상을 함께 의심한다.

 
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Figure 13.16 DialTest at 30 degrees (A) and 90 degrees (B).


Special tests (특수검사)

 

Menisci (반월판)

반월판 손상은 소량의 관절 삼출(부종)과 관절열 통증(joint line tenderness)을 유발한다. 대표적인 네 가지 검사는 맥머레이(McMurray’s), 관절열 압통(joint line tenderness sign), 애플리 압박(Apley compression), 바운스 홈(bounce home) 테스트이다.

 

McMurray’s test (그림 13.17 참조)

환자를 바로 눕힌 채 무릎을 최대 굴곡한다. 외측 반월판을 평가하려면 경골을 내회전, 내측 반월판을 평가하려면 외회전 시킨다. 그 상태에서 무릎을 펴면서 손을 관절열에 대고 관찰한다. 통증이 재현되거나 ‘뚝’ 소리가 나면 양성이다. 민감도 52%, 특이도 97%로 알려져 있다(근거수준 LOE D)(참고문헌 1).

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Figure 13.17 McMurray’s test of the lateralmeniscus (A) and themedialmeniscus (B).

 

Joint line tenderness sign

무릎을 90도 굴곡시키거나 테이블 모서리에 걸쳐 앉힌 상태에서 관절열을 직접 손으로 눌러 통증을 확인한다. 민감도는 76%로 높으나, 특이도는 29%로 낮다(근거수준 LOE D)(참고문헌 1).

 

Apley compression test (그림 13.18 참조)

환자를 엎드린(prone) 상태로 두고 무릎을 90도 굴곡한다. 경골에 축성 하중(axial load)을 가하면서 내/외회전을 시킨다. 내측 관절열 통증이 뚜렷하면 내측 반월판, 외측 관절열 통증이면 외측 반월판 손상을 의심한다. 민감도 1658%, 특이도 8082% 정도로 알려져 있다(근거수준 LOE D)(참고문헌 9).

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Figure 13.18 The Apley compression test (medialmeniscus).

 

Bounce home or spring test (그림 13.19 참조)

환자의 발꿈치를 잡은 상태에서 무릎을 약 30도 굴곡 후 수동으로 가만히 펴지게 둔다. 완전히 펴지지 않고 ‘툭’ 걸리는 느낌(탄력 저항)이 있거나 통증이 있으면 반월판 병변을 의심한다.

 
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Figure 13.19 The start (A) and finish (B) of the ‘‘bounce home’’ test.


Iliotibial band (장경대)

Ober’s test (그림 13.20 참조)

장경대(IT band) 증후군이 있는 환자는 무릎 외측, 특히 관절선 위 2cm 부근에 누르면 통증이 흔히 나타나고, 서 있을 때 30도 굴곡 상태를 만들면 통증이 악화된다. Ober’s test는 장경대의 유연성을 평가하기 위한 검사이다.

환자를 옆으로 눕히되 검사하려는 쪽 다리가 위로 오도록 배치한다. 엉덩이를 90도 굴곡한다. 검사자는 위에 있는 다리의 무릎을 90도 굴곡한 상태에서 엉덩이를 벌리고(abduction) 폄(extention) 시킨 뒤, 다리를 자연스럽게 아래로 떨어뜨린다(수동 내전). 이때 무릎이 테이블 높이 이하로 떨어지면 정상 유연성을 시사한다. 30도 굴곡 지점에서 통증이 재현되면 장경대 마찰증후군(IT band friction syndrome)을 의심할 수 있다(참고문헌 34,35).

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Figure 13.20 Ober’s test.

 

Noble compression test (그림 13.21 참조)

이는 장경대 마찰증후군을 평가하기 위한 검사이다. 환자를 누운 자세에서 고관절을 약간 굴곡시키고, 무릎을 90도 굴곡한 상태에서 검사자의 엄지손가락으로 대퇴 외측상과(lateral femoral epicondyle)를 지그시 누른다. 이 상태에서 무릎을 서서히 펴면, 30도 부근에서 통증이 재현되면 양성이다(참고문헌 15).

변형 검사로 측와위(Ober’s test 자세)에서 검사자가 거디결절(Gerdy’s tubercle)을 손으로 누른 채 무릎 굴신을 반복하는 방식도 있다. 이 경우도 30도 굴곡 시 통증이 가장 심하다.

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Figure 13.21 Themodified Noble test in flexion (A) and extension (B).


Flexibility (유연성 평가)

Thomas’ test (그림 13.22 참조)

허벅지 앞쪽 근육(대퇴사두근)과 엉덩이 굴근(hip flexor) 단축을 평가할 때 사용한다. 환자를 테이블에 누운 뒤 한쪽 무릎과 엉덩이를 가슴 쪽으로 완전히 당겨 안아준다. 반대쪽 다리는 테이블 끝에서 뒷부분이 자유롭게 늘어뜨려 본다. 만약 이 반대쪽 다리가 테이블에 닿지 않고 뜬다면 고관절 굴근 구축이 있음을 의미한다(참고문헌 15).

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Figure 13.22 Thomas’ test.

Popliteal angle (그림 13.23 참조)

햄스트링(슬괵근) 유연성은 무릎을 90도 굴곡한 상태에서 검사한다. 환자가 스스로 무릎을 펴도록 했을 때(능동 신전), 다리가 완전히 펴지지 않고 10도 이상 남아 있으면 슬괵근 단축 가능성이 크다(참고문헌 25).

장경대 유연성 평가는 앞서 말한 Ober’s test로, 비복근·가자미근(gastrocnemius-soleus) 복합체는 발등굽힘(dorsiflexion) 범위로 평가한다. 발등굽힘이 제한되면 슬개대퇴통 증후군이 악화될 수 있다.

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Figure 13.23 Popliteal angle.


Neurovascular examination (신경혈관 검사)

요추(L2-L5)와 천골(S2) 신경근(nerve root)에서 분지되는 말초신경이 무릎 주위 감각을 맡는다. 어느 한 피부분절(dermatome)에 감각저하가 있으면, 신경근병증(radiculopathy)이나 그보다 아래쪽 경로의 문제를 의심해야 한다. 특히 후외측 무릎 손상의 15%는 총비골신경 손상이 동반된다고 알려져 있다(참고문헌 12). 따라서 감각 이상과 함께 발목 배측굽힘(ankle dorsiflexion), 엄지 폄(great toe extension) 근력까지 검사해야 한다.

심부건반사(deep tendon reflex, DTR)는 슬개건(patellar tendon)과 아킬레스건(Achilles tendon)에서 확인한다. 슬개건 반사는 주로 L4 신경근(일부 L2, L3도 포함)에서 매개되며, 무릎을 자유롭게 늘어뜨린 앉은 자세에서 슬개건을 가볍게 두드려 비교 측정한다. 내측 햄스트링 반사는 L5(일부 S1)를 검사하는 방법으로, 환자를 누운 자세에서 고관절을 약간 굴곡·외회전·벌림 상태로 둔 뒤 검사자의 검지손가락을 반건양근·반막양근 힘줄 위에 두고 해머로 두드린다(참고문헌 33). 아킬레스건 반사는 주로 S1(일부 S2) 신경근이 담당하며, 발목을 90도 굴곡한 상태에서 아킬레스건을 두드린다. 마지막으로 바빈스키 징후(Babinski’s sign)를 확인해 상위운동신경원 병변 여부를 배제한다.

동맥 맥박은 슬와(popliteal), 뒤정강(후경골, posterior tibialis), 발등(dorsalis pedis) 동맥에서 확인해 먼쪽 원위부(peripheral)에 혈류 공급이 충분한지 평가한다. 특히 고에너지 손상이나 무릎 탈구, 복합인대 손상 상황에서는 혈관 손상이 동반될 위험이 높으므로 반드시 확인해야 한다. 실제로 ACL과 PCL이 모두 손상된 경우 14%가 혈관 손상을 동반한다고 알려져 있다(참고문헌 12).


Referred pain (방사통)

무릎 통증은 실제 무릎에서 기원할 수도 있지만, 고관절, 발목, 허리 등에서 비롯된 통증이 무릎으로 ‘방사(referred)’될 수도 있다. 무릎에 분포하는 신경은 허리에서 기원하기 때문에, 허리나 고관절 병변이 무릎 통증으로 나타날 수 있다. 특히 소아에서는 대퇴골두 골단 분리(slipped capital femoral epiphysis, SCFE)와 같은 고관절 질환이 무릎 통증으로 잘못 여겨지는 일이 많다. 대퇴경부 골절, 대퇴골두 무혈성 괴사(AVN), 요추 추간판 탈출증도 무릎 통증처럼 보일 수 있다.


The kinetic chain (운동사슬)

급성 손상이 아닌 무릎 통증을 호소하는 환자의 경우, 하지 운동사슬(hip-knee-ankle-foot alignment)을 전체적으로 평가해야 한다. 선 자세에서 과도한 내반(genu varum), 외반(genu valgum), 혹은 뒤로 젖힘(genu recurvatum)이 보이는지, 다리 길이 차이가 있는지(leg-length discrepancy), 평발(pes planus)이나 과회내(과내전)가 있는지 등 확인한다. 한 발 혹은 양발 스쿼트 동작에서 무릎이 두 번째 발가락에서 안쪽으로 심하게 치우치면, 고관절 벌림근(abductor)과 외회전근(external rotator)이 약화된 것이다(참고문헌 15).

고관절 병변은 단일 평면(굽힘, 폄, 내회전, 외회전) 검사 이후, 플렉션-벌림-외회전이나 플렉션-모음-내회전 같은 복합 동작 검사를 통해 추가 확인할 수 있다. 또한 이전 손상이나 수술 이력이 있으면 재활이 불충분하여 운동사슬에 문제가 생긴 것은 아닌지 살펴야 한다.