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문제 정의
- 본 연구에서는 슬관절 전치환술을 시행한 60세 이상의 노인들에게 외이전기자극(auricualr electrical stimulation, AES을 적용하여 통증 및 관절의 기능 회복뿐 만아니라 보행능력과 균형능력 향상에 미치는 영향을 알아보고, 향후 물리치료의 중재에 있어서 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
- 이 연구는 슬관절질환 노인에 있어서 외이전기자극이 통증과 보행 및 균형에 미치는 영향을 알아보기 위하여 병원에 내원하여 치료를 받고 있는 농촌지역 65세 이상의 노인들을 대상으로 퇴행성 슬관절염 환자 10명, 슬관절 전치환술을 시행한 환자 10명 그리고 슬관절 질환 증세가 없는 노인 10명을 대상으로 외이전기자극 전･후의 변화를 연구하였다. 이 연구를 통하여 슬관절 질환이 있는 노인은 유발되는 통증으로 인하여 보행과 균형의 능력이 떨어지는 것을 알 수 있었다.
제안 방법
- 보행의 능력의 향상 정도를 알아보기 위한 6 m 걷기는 이동력과 근력, 동적 균형을 모두 함께 보는 방법으로 걷기에 소요되는 시간과 걸음 수를 측정하였다(Brill 등, 1998). 6 m 거리를 그린 다음 시작점에 노인이 서도록 지시한 후 시작 소리가 나면 편한 자세에서 가능한 빠른 걸음으로 걷도록 하여 뛰지 않도록 지도하였다. 시작 지점에서 보행 동작 시작과 동시에 초시계(Kabo, 일본)를 작동시켜 최종지점에 도착하는 시간을 측정하여 6 m 거리를 걷는데 소요되는 시간을 보행속도로 하였다.
- 관절가동범위의 측정은 전자식 관절각도계(Guymon goniometer, Lafayette Instrument Co., 미국)를 이용하여 슬관절의 신전위치에서 굴곡위치로 대상자 스스로 움직일 때의 통증이 나타나는 지점까지의 굴곡 범위를 측정하여 양측 슬관절 가동 범위의 평균을 통증유발 관절가동범위로 하였다.
- 보행의 능력의 향상 정도를 알아보기 위한 6 m 걷기는 이동력과 근력, 동적 균형을 모두 함께 보는 방법으로 걷기에 소요되는 시간과 걸음 수를 측정하였다(Brill 등, 1998). 6 m 거리를 그린 다음 시작점에 노인이 서도록 지시한 후 시작 소리가 나면 편한 자세에서 가능한 빠른 걸음으로 걷도록 하여 뛰지 않도록 지도하였다.
- 준비자세로는 원판의 가로 일직선과 일치하도록 양발을 어깨넓이(약 20 cm)로 벌리고 편안히 서게 하였고 동일한 발 위치에서 균형을 측정하기 위하여 대상자의 모든 발 위치를 일정하게 표시하였다. 시각 개방 시 측정은 눈높이 앞에 기준점을 주시하도록 하고 균형을 잡도록 하여 모니터 상의 중심점을 교정하여 30초간 중심을 잡도록 하여 측정하였다.
- 6 m 거리를 그린 다음 시작점에 노인이 서도록 지시한 후 시작 소리가 나면 편한 자세에서 가능한 빠른 걸음으로 걷도록 하여 뛰지 않도록 지도하였다. 시작 지점에서 보행 동작 시작과 동시에 초시계(Kabo, 일본)를 작동시켜 최종지점에 도착하는 시간을 측정하여 6 m 거리를 걷는데 소요되는 시간을 보행속도로 하였다. 모두 세 번의 보행을 측정하여 최소 시간을 보행속도로 하였다.
- 연구대상자들에 대한 측정 항목으로 휴식 시의 통증과 보행 시의 통증, 통증이 나타나는 지점까지의 슬관절 가동범위, 6 m 거리를 걷는데 소요되는 보행능력, 균형을 각각 외이전기자극 전과 외이전기자극 20분 후에 측정하였다.
- 외이전기자극에 따른 통증의 변화를 주관적 통증척도인 시각적 눈금척도로 측정하였다. 각 군별 휴식 시 변화는 퇴행성 슬관절 염군은 치료 전 7.
- 대한민국)를 이용하였다. 적용방법은 맥동폭 50 ㎲의 직각파형, 빈도는 2 Hz 그리고 자극 강도는 유해성 자극수준 (바늘로 찌르는 듯한 따가운 통증)으로 각 자극부위별로 10초씩 3회 적용하였다. 자극부위는 외이반응점인 슬관절점, 신문, 시상점, 부신점 영역에서 기계적 측정장치를 이용하여 가장 역치가 낮은 부위로 하였다.
대상 데이터
- 참여한 대상자의 선정조건은 남자 1명, 여자 9명으로 각 군 10명씩으로 하였다. 그리고 슬관절염환자군은 퇴행성 슬관절 질환을 가진 관절염 환자를, 전치환술군은 퇴행성 슬관절염으로 슬관절 전치환술을 시행한지 1년 이내의 환자를, 대조군은 현재 슬관절에 증상이 없는 노인을 선정하였다. 참가대상자들에게 연구의 목적을 설명한 후에 동의를 얻어 연구를 실시하였다.
- 대상자의 일반적 특성은 Table 1과 같다. 본 연구는 2007년 4월부터 2007년 9월까지 6개월간에 걸쳐 농촌지역 병원의 외래로 내원하여 치료를 받고 있는 65세 이상의 노인 환자를 무작위로 추출하여 슬관절염환자, 전치환술환자 그리고 슬관절 증상이 없는 내원환자를 내원한 순서대로 10명씩 배정하였다. 참여한 대상자의 선정조건은 남자 1명, 여자 9명으로 각 군 10명씩으로 하였다.
- 외이전기자극 전⋅후의 통증 및 보행 등의 변화에 대해 알아보기 위하여 피부전기저항 측정과 국소 포인트 자극이 가능한 탐침전극을 이용할 수 있는 전기자극기(Sonotens 501, Daeyang Medical. 대한민국)를 이용하였다.
- 본 연구는 2007년 4월부터 2007년 9월까지 6개월간에 걸쳐 농촌지역 병원의 외래로 내원하여 치료를 받고 있는 65세 이상의 노인 환자를 무작위로 추출하여 슬관절염환자, 전치환술환자 그리고 슬관절 증상이 없는 내원환자를 내원한 순서대로 10명씩 배정하였다. 참여한 대상자의 선정조건은 남자 1명, 여자 9명으로 각 군 10명씩으로 하였다. 그리고 슬관절염환자군은 퇴행성 슬관절 질환을 가진 관절염 환자를, 전치환술군은 퇴행성 슬관절염으로 슬관절 전치환술을 시행한지 1년 이내의 환자를, 대조군은 현재 슬관절에 증상이 없는 노인을 선정하였다.
데이터처리
- 대상자들의 일반적 특성에 대한 군 간 차이 비교는 일원분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 각 측정항목의 실험 전, 후 차이에 대한 비교는 공분산분석(ANCOVA)을 실시하였으며, 사후분석은 Bonferroni 검정을 실시하였다. 모든 통계학적 유의성을 검증하기위해 유의수준 α는 0.
- 대상자들의 일반적 특성에 대한 군 간 차이 비교는 일원분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 각 측정항목의 실험 전, 후 차이에 대한 비교는 공분산분석(ANCOVA)을 실시하였으며, 사후분석은 Bonferroni 검정을 실시하였다.
이론/모형
- 균형의 능력을 측정하기 위하여 Kinesthetic Ability Training (KAT) Balance Platform(BREG, 미국)을 사용하였다. 균형 검사는 대상자가 불안정한 발판에 올라서기 전에 지지 면의 안정도를 6 psi로 설정한 후 발판 위에 올라서게 했으며, 모든 대상자의 맨발로 서게 하였다.
- 통증의 측정은 종이에 10 cm 줄을 그려서 통증 없음이 0, 가장 심한 통증을 10으로 하여 통증에 정도에 따라 환자에게 표시하도록 하는 시각적 눈금 표시(visual analogue scale, VAS)로 측정하였다.
성능/효과
- 6m 거리를 걷는데 소요되는 시간을 측정한 결과에서 대조군은 차이가 없었으나 퇴행성 슬관절염군은 자극 전 8.26±1.65 초에서 치료 후 7.36±1.31 초, 슬관절 전치환술군은 치료 전 8.05±1.07 초에서 치료 후 7.40±1.10 초로 감소되었다(Figure 4).
- 각 군별 휴식 시 변화는 퇴행성 슬관절 염군은 치료 전 7.2±1.31 등급에서 치료 후 4.4±2.36 등급, 슬관절 전치환술군은 치료 전 7.4±.51 등급에서 치료 후 3.6±1.26 등급으로 감소되었다(Figure 1).
- 001) 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다. 대조군은 변화가 거의 없었 으나 슬관절염군과 슬관절 전치환술군에서 자극 후 보행속도가 증가되었다.
- 01) 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다. 대조군은 변화가 거의 없었으나 슬관절염군과 슬관절 전치환술군에서 자극 후 균형이 크게 좋아진 것으로 나타났다.
- 이 연구를 통하여 슬관절 질환이 있는 노인은 유발되는 통증으로 인하여 보행과 균형의 능력이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 또한 외이전기자극을 통하여 만성질환 노인의 통증조절에서 유의한 효과가 있어, 통증 감소를 통해 관절의 기능을 증진시키고 보행이나 균형에 도움이 되는 것을 알 수 있었다.
- 보행 시의 시각적 눈금척도의 변화는 대조군은 측정 전후에 차이가 없었으나 퇴행성 슬관절염군은 치료 전 7.8±2.14 등급에서 치료 후 5.1±2.55 점, 슬관절 전치환술군은 치료 전 7.4± 1.41등급에서 치료 후 4.2±1.22 등급으로 감소되었다(Figure 2).
- 또한 여러 연구에서 수술 후 약물투여, 물리치료, 치료적 운동 등을 적용하여 통증의 감소와 함께 슬관절 가동범위와 슬관절 질적측정평가에서 변화가 있음을 보고하였다(Lenssen 등, 2006; Minns Lowe 등, 2007; Stubbe 등, 2007). 본 연구에서도 슬관절 가동범위, 6 m 걷기 보행속도, KAT 균형지수에서 증가된 변화를 보여주었다.
- 결국, 여러 연구를 통해 슬관절 전치환술 후 통증의 조절이 환자에게 슬관절의 질적 능력에서 임상적으로 좋은 결과들을 보여주고 있다. 본 연구에서도 슬관절 전치환술 후 외이자극을 적용하여 통증이 조절된 결과 보행능력과 균형능력의 변화가 있음을 알 수 있었다. 따라서 향후 슬관절 전치환술 후 외이전기자극이 통증조절 및 기능능력의 변화에 적절한 물리치료적인 중재가 될 수 있을 것으로 사료된다.
- 또한, 지속적인 자가훈련의 중요성을 보고 하였다. 본 연구에서도 외이전극자극 후 통증의 변화를 통해 슬관절 가동범위의 증가가 나타났고, 휴식 시의 통증과 6 m 걷기 보행시 통증도 감소되는 결과를 보여주었다.
- Buckley(2007)는 관절경 수술 후 외이자극군과 진통제를 투여한 군을 비교해 본 결과 VAS의 등급이 비슷하게 나타남을 보고하였다. 본 연구에서도 유해성 자극수준으로 경피신경전기자극의 매개변수를 저빈도 고강도 조건인 주파수 2 Hz로 외이에 자극하여 적용한 결과 VAS의 등급이 감소하였으며, 휴식 시와6 m 걷기 보행 시의 통증도 유의한 감소를 나타났다.
- 분산분석의 결과에서 교호작용이 유의한 차이가 있는 것으로 나타나(F1, 27=10.231, p<0.001) 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다.
- 분산분석의 결과에서 교호작용이 유의한 차이가 있는 것으로 나타나(F1, 27=36.140, p<0.001) 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다.
- 분산분석의 결과에서 교호작용이 유의한 차이가 있는 것으로 나타나(F1, 27=6.091, p<0.01) 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다.
- 분산분석의 결과에서 서로 교호작용이 유의한 차이가 있는 것으로 나타나(F1, 27=28.161, p<0.001), 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다.
- 001) 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다. 슬관절염군과 슬관절 전치환술군에서 보행 시 통증이 감소되었다.
- 001) 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다. 슬관절염군과 슬관절 전치환술군에서 자극 후 슬관절 가동범위가 증가되었다.
- 001), 집단 간 변화 패턴이 다른 것으로 나타났다. 슬관절염군과 슬관절 전치환술군에서 휴식 시 통증이 감소되었다.
- 외이전기자극에 따른 양측 슬관절의 평균 관절가동범위의 변화는 대조군은 차이가 없었으나 퇴행성 슬관절염군은 자극 전 109.7±12.85°에서 자극 후 122.20±11.97°, 슬관절 전치환술군은 자극 전 93.8±12.96°에서 자극 후 109.2±14.27°으로 증가되었다(Figure 3).
- 외이전기자극에 따른 정적 균형에 대한 균형지수의 변화는 대조군은 차이가 없었으나 퇴행성 슬관절염군은 자극 전 1848.20±859.12 BI(balance index)에서 자극 후 1212.81±531.94 BI, 슬관절 전치환술군은 자극 전 2286.40±1042.73 BI에서 자극 후 1350.55±1047 BI로 감소되었다(Figure 5).
- 이 연구는 슬관절질환 노인에 있어서 외이전기자극이 통증과 보행 및 균형에 미치는 영향을 알아보기 위하여 병원에 내원하여 치료를 받고 있는 농촌지역 65세 이상의 노인들을 대상으로 퇴행성 슬관절염 환자 10명, 슬관절 전치환술을 시행한 환자 10명 그리고 슬관절 질환 증세가 없는 노인 10명을 대상으로 외이전기자극 전･후의 변화를 연구하였다. 이 연구를 통하여 슬관절 질환이 있는 노인은 유발되는 통증으로 인하여 보행과 균형의 능력이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 또한 외이전기자극을 통하여 만성질환 노인의 통증조절에서 유의한 효과가 있어, 통증 감소를 통해 관절의 기능을 증진시키고 보행이나 균형에 도움이 되는 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 따라서 퇴행성관절염으로 인한 슬관절 전치환술은 노인들의 신경계의 퇴화와 더불어 슬관절의 기능장애로 인한 균형과 보행에 다양한 문제점을 가질 수 있다고 볼 수 있고, 이러한 환자들에 있어서 균형훈련은 기능회복에 기여할 수 있으리라 기대된다.
- 본 연구에서도 슬관절 전치환술 후 외이자극을 적용하여 통증이 조절된 결과 보행능력과 균형능력의 변화가 있음을 알 수 있었다. 따라서 향후 슬관절 전치환술 후 외이전기자극이 통증조절 및 기능능력의 변화에 적절한 물리치료적인 중재가 될 수 있을 것으로 사료된다.
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