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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 경직형 편마비환자의 대퇴사두근에 대한 저빈도 신경근전기자극과고빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 등척성 반복수축이 근력감소 및 회복에 미치는영향을 비교하여 맥동빈도에 따른 근 피로발생의 차이를 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 측정한다. 3분 간격으로 휴식을 취하면서 3회 연속실시하여 얻은 수축력의 최대우력 값의 평균을 최대 내인 둥척성 수축력으로 결정하였다.
- 대상자의 마비 측 대퇴사두근을 대상으로 저 빈도(20 Hz)와 고 빈도(100 Hz) 신경근 전기자극에 따른 대퇴사두근의 최대 내인 강도, 최대 내인 둥척성 수축력, 최대 내인 둥척성 수축력의 감소 양상과 회복 양상을 측정하여 분석하였다.
- 둥속성 근 수축력은 대상자를 등속성 운동 분석 장치 (Biodex Medical Systems Inc., Biodex System 3PRO, USA) 에 앉게 한 다음 대퇴와 골반 그리고 가슴을 벨트로 고정하였다. Dynamometer의 회전축은 슬관절축과 일직선이 되게 대퇴의 외측과를 따라 정렬하였다 대상자의 우세 측 또는 마비 측 하지의 고관절은 70° 굴곡위, 슬관절은 45° 굴곡위 (Matsunaga 등, 1999)로 고정시킨 후 반대 측 하지는 자유롭게 두었으며, 양팔은 편마비 환자들과 조건을 같이 하기 위하여 팔짱을 끼게 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 중추신경계 병변으로 인한 경직형 편마비환자를 대상으로 신경근 전기자극에 의한 대퇴사두근의 최대 둥척성 수축력의 변화를 측정하여 근 수축력의 감소와 회복 양상을 분석하였다.
- Dynamometer의 회전축은 슬관절축과 일직선이 되게 대퇴의 외측과를 따라 정렬하였다 대상자의 우세 측 또는 마비 측 하지의 고관절은 70° 굴곡위, 슬관절은 45° 굴곡위 (Matsunaga 등, 1999)로 고정시킨 후 반대 측 하지는 자유롭게 두었으며, 양팔은 편마비 환자들과 조건을 같이 하기 위하여 팔짱을 끼게 하였다. 또한 대상자가 측정값을 볼 수 없도록 모니터를 가렸으며, 모든 실험과정에서 자세는 똑같이 유지하여 저 빈도(20 Hz)와 고빈도(100 Hz) 신경근 전기자극에 의한 최대 내인 등척성 수축력과 최대 내인 둥척성 수축력의 감소와 회복을 측정하였다
- 본 연구는 경직형 편마비환자의 대퇴사두근을 대상으로 저빈도(20 Hz)와 고빈도(100 Hz) 신경근전기자극에 의한 최대 내인 둥척성 수축력 감소 및 회복 경향을 분석하여다음과 같은 결과를 얻었다.
- 1999). 신경근전기 자극기 (Best, Dynatens 301, Korea)의 매개변수로 맥동기간은 200//S, 통전시간 (on time) 은 6 sec, 단전시간 (off time) 은 2 sec, 경사증가 및 감소시간은 각각 0.5 sec로 설정 하였다. 전극을 배치할대퇴부의 피부저항을 줄이기 위해 피부세척을 한 다음 양극배치 (bipolar placement) 를이용하였다.
- 5 sec로 설정 하였다. 전극을 배치할대퇴부의 피부저항을 줄이기 위해 피부세척을 한 다음 양극배치 (bipolar placement) 를이용하였다. 두 개의 전극 중 하나는 내측광근의 운동점에, 다른 하나는 대퇴신경 운동점에 부착하였다.
- 최대 내인 둥척성 수축력은 최대 내인 강도가 결정되고 나면 3분 간 휴식을 취한 다음 전류강도를 다시 최대 내인 강도까지 천천히 증가시켜 6초간 전기자극에 의해 유발된 대퇴사두근의 최대 내인 등척성 수축력을 측정한다. 3분 간격으로 휴식을 취하면서 3회 연속실시하여 얻은 수축력의 최대우력 값의 평균을 최대 내인 둥척성 수축력으로 결정하였다.
- 최대 내인 둥척성 수축력의 회복 양상은최대 내인 등척성 수축력 측정 마지막 운동횟수(21회)의 최대 내인 등척성 수축력을기점으로 2, 13, 38분 간격으로 각 시기마다측정하여 얻은 평균값을 최대우력 값을 선택하여 최대 내인 등척성 수축력 회복양상을 분석하였다(Binder-Macleod 등, 1999). 신경근전기 자극기 (Best, Dynatens 301, Korea)의 매개변수로 맥동기간은 200//S, 통전시간 (on time) 은 6 sec, 단전시간 (off time) 은 2 sec, 경사증가 및 감소시간은 각각 0.
- 최대 내인 등척성 수축력 측정과 동일한 자세에서 통전시간을 6초, 단전시간을 2초로 하여 최대 내인 강도로 연속적으로 반복자극하여 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21회의 최대값을 선택하여 최대 내인 등척성 수축력 감소양상을 분석하였다.
- 최대 내인 등척성 수축력의 감소 양상은 최대 내인 둥척성 수죽력 즉정을 마치고 40 분간 휴식을 취하게 한 다음에 21회 동안 최대 내인 등척성 수축을 실시하였다. 최대 내인 등척성 수축력 측정과 동일한 자세에서 통전시간을 6초, 단전시간을 2초로 하여 최대 내인 강도로 연속적으로 반복자극하여 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21회의 최대값을 선택하여 최대 내인 등척성 수축력 감소양상을 분석하였다.
대상 데이터
- 본 실험은 경상북도 포항시에 소재한 재활병원에 내원한 편마비환자들 중 본 실험의 취지에 동의한 15명을 대상으로 실시하였다. 대상자들의 평균연령은 49.
데이터처리
- 모든 통계는 윈도우즈용 SPSS 10.0 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 각 군에서최대 내인 강도, 최대 내인 둥척성 수축력은 윌콕슨 부호순위검정 (Wilcoxon signed ranks test)을 실시하였고, 시간에 따른 근력의 감소 및 회복의 변화는 반복측정분산분석(repeated measures ANOVA)을 실시하였다. 통계학적인 유의성을 검증하기 위하여유의 수준은 a= 0.
성능/효과
- 1. 최대 내인 둥척성 수축력의 감소 경향은 고빈도 신경근전기자극에서는 완만하게 나타났으나, 저 빈도 신경근 전기자극에서는 중반에서 급격한 감소를 나타내어 맥동빈도에 따른 변화의 차이가 유의하였다(p<.01).
- 2. 최대 내인 등척성 수축력의 회복 경향은 고빈도 신경근전기자극에서는 빠르고 높은 증가를 나타내었으나, 저빈도 신경근 전기자극에서는 느리고 낮은 증가를 나타내어 맥동빈도에 따른 변화의 차이가 유의하였다 (p<.01).
- 경직근을 대상으로 한 본 연구에서는 고빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 반복수축이 저빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 반복수축에 비하여 근 피로가 느리게 유발되고 회복은 빠른 것으로 나타났다. 따라 서경 직근에 대한 신경근전기자극 적용 시 근피로 유발을 최소화시킬 수 있는 적정 맥동빈도를 선택하기 위한 좀 더 체계적인 연구가 지속적으로 필요할 것으로 생각된다.
- 이러한 전기자극에 의한 근피로 현상은 전기자극 변수에 따라 어느 정도 최소화시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 신경근전기자극의 맥동빈도에 따른 최대 내인 등척성 수축력의 감소경향은 고빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 반복수축에 비하여 저빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 반복수축에서 중반부터급격한 감소를 나타내어 유의한 차이를 나타내었다.
- 최대 내인 강도는 주파수, 파형, 환자의 임상적 특성 등에 따라 달라질 수 있다. 본 연구에서 최대 내인 강도를 비교한 결과 저빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 반복수축에 비하여 고빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 반복수축이 유의한 차이는 아니지만 좀 더 안락한 자극감을 제공하는 것으로 나타났으며, 이는 전기자극 맥동빈도가 높아지면 비유해성 감각을 전달하는 직경이 굵은 유수성 감각신경이 주로 반응하기 때문인 것으로 생각된다(Melzack 등, 1968).
- 그러나 Laufer 등(2001)은 최소의 근 피로를 유발하면서 강한 근 수축을 일으킬 수있는 최상의 조건을 결정하기는 어렵다고하였다. 본 연구에서는 맥동빈도에 따른 최대 내인 등척성 수축력을 비교 한 결과 맥동빈도에 따른 수축력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나 Laufer 둥(2001)은 맥동전류를 이용하여 남여 대상자에게 최대전기자극으로 발생한 수축력을 비교한 결과두 그룹 간 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 신경근전기자극에 의한 최대 내인 등척성수축력의 감소는 저빈도 신경근전기자극의경우 중반부터 현저히 감소되는 경향을 나타내었으며, 고빈도 신경근전기자극은 반복횟수가 늘어날수록 완만하게 감소되는 경향을 나타내었다(Fig 1).
- 이상의 결과에서 고빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 반복수축이 저빈도 신경근전기자극에 의한 단속적 반복수축에 비해근 피로가 느리게 유발되고 회복은 빠른 것을 알 수 있었다.
- 최대 내인 강도를 측정한 결과 저빈도 신경근 전기자극보다 고빈도 신경근 전기자극에서 더 높았으나 유의한 차이는 없었다. 최대 내인 등척성 수축력도 저빈도 신경근 전기자극과 고빈도 신경근전기자극이 비슷하여 유의한 차이는 나타나지 않았다(Table 1).
- 최대 내인 등척성 수축력의 변화를 반복측정 분산분석을 한 결과 측정시기 간 (f=47.06, p<.01), 방법과 측정시기 간의 교호작용(f=10.12, p<.01)에서 유의하게 나타나 측정시기에 따른 수축력의 감소 양상이다르게 나타났다.
- 최대 내인 등척성 수축력의 회복을 반복측정 분산분석을 한 결과 측정시기 간 (f=26.89, p<.01), 방법과 측정시기 간의 교호작용(f=5.59, pC.Ol)에서 유의하게 나타나 측정시기에 따른 수축력의 회복 양상이 다르게 나타났다.
후속연구
- 따라 서경 직근에 대한 신경근전기자극 적용 시 근피로 유발을 최소화시킬 수 있는 적정 맥동빈도를 선택하기 위한 좀 더 체계적인 연구가 지속적으로 필요할 것으로 생각된다.
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