중추신경감작(central sensitization)은 중추신경계가 통증에 과민한 반응을 보이게 되는 현상이다. 통증으로 느끼는 정도가 높아져 통증이 아닌 자극에도 통증으로 느낄 수 있고, 작은 통증도 강한 통증으로 느끼게 된다.

밝혀진 바에 의하면, 유전적인 요인이 없다 하더라도, 오랜동안 퇴행성 관절염으로 인한 무릎 통증만으로도 중추 신경계에 감작 영향을 줄 수 있으며, 무릎 인공관절 치환술을 앞둔 환자의 20~30%에서도 중추신경계에 감작이 나타나고 있다고 보고된바 있는데, 무릎 인공관절 치환술 후 만성 통증이 장기간 지속적으로 발생하는 원인을 국내 연구진이 규명해 통증 치료에 새로운 패러다임을 제시하고 있다.

가톨릭대학교 서울성모병원 정형외과 인용 교수(교신저자), 은평성모병원 정형외과 고인준 교수(제1저자) 연구팀이 2015년부터 2016년까지 무릎 인공관절 치환술을 받은 환자 222명을 대상으로 2년 동안 수술 전후 중추신경감작 정도, 무릎 상태, 만족도 등을 조사한 결과를 발표했다.

이번 연구대상 환자(222명)는 무릎 인공관절 치환술을 받은 뒤 무릎 기능과 영상의학검사 결과가 정상이면서 합병증이 발생하지 않은 환자로, 연구팀은 수술 전 중추신경감작검사를 시행해 중추신경감작 환자군(55명, 24.8%), 비감작 환자군(167명, 75.2%)으로 나눠 수술 전과 수술 24개월 후, 두 환자군의 중추신경감작 정도, 통증 척도, 무릎 기능점수, 만족도 등을 분석했다.

중추신경감작 환자군의 중추신경감작 점수는 수술 전과 수술 2년 후 차이가 없는 것으로 나타났으며, 중증도 비율도 비슷했다. 또한 중추신경감작 환자군은 비감작군에 비해 만족도 및 삶의 질 향상 면에서 불량한 경과를 나타났다.

중추신경감작 환자군의 감작 점수, 통증 점수 등의 평균값과 지속적인 통증을 경험한 비율이 높은 것으로 나타났으며, 일상생활 기능과 관련된 만족도 또한 낮게 나타났다.

따라서, 수술 전 중추신경감작 환자는 무릎 인공관절 치환술을 받은 뒤 무릎 기능이 임상적으로 호전된 상태라도 통증이 지속되는 것으로 나타났다.

고인준 교수는 “장기간 무릎 관절염으로 인한 무릎 통증으로 중추신경이 감작된 경우, 무릎 관절염을 인공관절 치환술로 깨끗이 치료하면 중추신경감작도 다시 호전될 가능성이 있다는 가설이 있었지만 현재까지 명확히 알려진 바가 없어 연구를 시작했다”고 밝혔다.

또한 “연구 결과 말초의 통증 원인 제거만으로 이미 진행된 중추신경감작을 개선시키는데 한계가 있다는 것이 밝혀졌는데, 이는 수술 전 이미 중추신경계가 감작된 환자들은 성공적인 무릎 인공관절 치환술을 받더라도 기능적인 호전이 있을 뿐 비감작 환자에 비해 삶의 질 향상 및 만족도면에서 불량할 수밖에 없다는 의미”라고 말했다. 
 
인용 교수는 “무릎 인공관절 치환술 시행 전 환자들의 중추신경감작 여부를 조사할 필요가 있으며, 중추신경감작으로 진단된 환자에게는 수술 전부터 중추신경계 작용약물을 선별적으로 투여하고 수술 후에도 보다 적극적인 다학제 재활 접근이 필요하다”며, “환자들이 보다 적극적이고 능동적으로 재활에 참여할 수 있도록 권장해야 한다”고 강조했다.

한편,  이번 연구결과는 세계 최고 인공관절 학술지인 미국 인공관절학회지(Journal of Arthroplasty / IF 3.524) 온라인판에 최근 게재됐다.