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문제 정의
- 본 연구는 보행능력의 증진을 위하여 PNF 결합패턴 적용 후 하지의 근 활성도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 뇌졸중 환자 20명을 대상으로 하여 근전도를 통해 근 활성도를 알아보았다. 또한 하지 근육들의 활성도에 따른 보행능력의 변화를 살피고자 10MWT, DGI, F8WT를 통하여 알아보았다
- 그리고 정확도면에서는 원뿔 주위를 벗어나지 않고 걷기가 가능하며, 자연스러움은 2점으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 한 바퀴를 도는데 소요되는 시간과 수행 중 보폭수에 대한 부분을 측정하였다. F8W 검사의 검사자간 신뢰도는 0,90으로 높은 신뢰도와 타당도를 보이고 있다[34].
- 효율적인 보행은 신체 어느한 부분의 독립적 움직임만으로 이루어지지 않고 신체 여러 분절이 서로 상호작용하여 이루어지는데, PNF 결합패턴은 인체의 협응적인 구조를 이용한 것으로서 신체 각 분절의 상호 연관된 움직임을 패턴화하여 고안된 방법으로 마비측 근 활성화에 효율적으로 작용하여 기능적인 움직임을 이끌어내기 적절한 방법이라 생각된다. 본 연구의 제한점으로 본 연구에서는 하지의 근 활성도를 알아보기 위해 근전도 신호를 RMS를 이용하여 실험군과 대조군을 비교하였다. 이 측정방법은 뇌졸중 환자를 대상으로 할 경우 측정 부위의 강직 등으로 인하여 객관화 하는데 여러 논란이 일어날 수 있는 방법이다.
- 이에 본 연구에서는 뇌졸중 환자를 대상으로 PNF의 결합패턴 적용 시 하지의 근 활성도가 보행능력에 어떠한 영향을 미치는지를 확인하여 뇌졸중 환자의 임상치료에 있어 더욱 효과적인 치료방법을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 본 연구는 뇌졸중으로 인해 편마비로 진단받은 환자 20명을 대상으로 하였으며, 중재기간은 6주간 실시하였다. PNF 결합패턴을 적용한 실험군 10명과 일반적 운동치료만을 적용한 대조군 10명으로 무작위로 배정하여 연구를 진행하였다. 대조군은 균형훈련 및 기능훈련 등을 포함한 일반적 운동치료를 1일 1회 30분씩 실시하였다.
- 독립적인 보행 능력을 하기 위해서는 직선 보행 뿐만 아니라 곡선 보행 능력도 필요하다. 곡선 보행과 보폭 수를 측정하기 위해 8자 걷기 검사(F8W)를 시행하였다[그림 3]. F8W는 노인들의 보행 기술을 측정할 수 있는 검사로 곡선 보행 능력을 요구하는 일상생활에서 필요한 능력을 측정하는 도구이다[34].
- 측정 대상 근육은 보행에 있어서 큰 영향을 미치는 근육인 대퇴직근(RF), 내측광근(VM), 전경골근(TA), 외측슬괵근(LH), 외측비복근(LG)으로하였고[24], 부착부위를 유성펜으로 작게 표시하여 표시된 부위를 참고하여 최대 저항 시 뚜렷이 보이는 근복 (muscle belly)에 근전도 활성전극(electrode)을 부착하였다[25][표 2]. 근 활성도 측정은 대상자가 서있는 자세에서 차례대로 두발을 전방으로 걷게 하는 동안을 측정하여 자료를 수집하였고 총 3회를 실시한 평균값을 사용하였다[26]. 측정 중 대상자의 강직 등으로 생길 수있는 측정 오류를 줄이기 위해 각 측정간의 사이에는 충분한 휴식시간을 주어 근 긴장도의 증가에 대한 영향을 최소화 하였다.
- PNF 결합패턴을 적용한 실험군 10명과 일반적 운동치료만을 적용한 대조군 10명으로 무작위로 배정하여 연구를 진행하였다. 대조군은 균형훈련 및 기능훈련 등을 포함한 일반적 운동치료를 1일 1회 30분씩 실시하였다.
- 본 연구는 보행능력의 증진을 위하여 PNF 결합패턴 적용 후 하지의 근 활성도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 뇌졸중 환자 20명을 대상으로 하여 근전도를 통해 근 활성도를 알아보았다. 또한 하지 근육들의 활성도에 따른 보행능력의 변화를 살피고자 10MWT, DGI, F8WT를 통하여 알아보았다
- 본 연구에서는 PNF 결합패턴을 옆으로 누운 자세(sidelying position), 반 선 자세(half standing) 그리고 수정된 척행 자세(modified plantigrade position)에서 각각 실시하였다[36][그림 4].
- 신호의 표본 수집 율은 1024 Hz로 설정하였으며, 잡음을 제거하기 위하여 60 Hz 대역 정지 필터(band stop filter)와 20∼450 Hz 대역 통과 필터(band pass filter)를 사용하였다[27].
- 실험 도중 대상자의 체간 정렬 상태와 패턴 움직임이 올바른지 지속적으로 확인하고 올바른 자세를 하도록 구두로 지속적으로 격려하였다. 이러한 중재는 1주일에 4일, 6주 동안 총 18회를 실시하였고, 패턴 수행시간은 각각의 자세에서 패턴 정렬완료 후 10초씩 10회를 실시하였고 중간 휴식시간은 10초를 부여하였다.
- 실험 도중 대상자의 체간 정렬 상태와 패턴 움직임이 올바른지 지속적으로 확인하고 올바른 자세를 하도록 구두로 지속적으로 격려하였다. 이러한 중재는 1주일에 4일, 6주 동안 총 18회를 실시하였고, 패턴 수행시간은 각각의 자세에서 패턴 정렬완료 후 10초씩 10회를 실시하였고 중간 휴식시간은 10초를 부여하였다. 한 자세의 패턴 수행은 약 10분이 소요되었다.
- 근 활성도 측정은 대상자가 서있는 자세에서 차례대로 두발을 전방으로 걷게 하는 동안을 측정하여 자료를 수집하였고 총 3회를 실시한 평균값을 사용하였다[26]. 측정 중 대상자의 강직 등으로 생길 수있는 측정 오류를 줄이기 위해 각 측정간의 사이에는 충분한 휴식시간을 주어 근 긴장도의 증가에 대한 영향을 최소화 하였다. 표면 근전도 신호에 대한 피부저항을 감소시키기 위해 가는 사포로 3∼4회 문질러 피부 각질층을 제거하고, 소량의 전해질 젤을 바른 표면 전극을 피부에 부착하였고, 접지전극은 운동에 방해를 주지 않은 가까운 부위에 부착하였다.
- F8W는 노인들의 보행 기술을 측정할 수 있는 검사로 곡선 보행 능력을 요구하는 일상생활에서 필요한 능력을 측정하는 도구이다[34]. 측정요소는 한 바퀴를 돌고 난 소요된 시간, 수행 중 보폭 수, 정확도 그리고 보행 시 자연스러움에 대한 요소를 측정한다. 자연스러움은 수행 중 멈춤, 수행 중 머뭇거림, 수행 중 속도 변화를 확인하여 총 3점으로 0점은 어려움 있음, 1점은 어려움 없음으로 각 항목에 대해 측정한다.
- ”라고 지시하였다. 측정의 시작 시간은 연구 대상자의 발이 시작 지점(starting line)을 지나가는 순간부터 끝 지점(end line)을 지나가는 순간까지의 시간을 스탑 워치를 이용하여 보행 속도를 100분의 1초로 구분하여 기록하였다. 연구 대상자는 초기 한 번의 연습을 실시하였고, 모든 측정은 3번 측정 후 평균 값을 결과 값으로 사용하였다.
- 표면 근전도 신호에 대한 피부저항을 감소시키기 위해 가는 사포로 3∼4회 문질러 피부 각질층을 제거하고, 소량의 전해질 젤을 바른 표면 전극을 피부에 부착하였고, 접지전극은 운동에 방해를 주지 않은 가까운 부위에 부착하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 뇌졸중으로 인해 편마비로 진단받은 환자 20명을 대상으로 하였으며, 중재기간은 6주간 실시하였다. PNF 결합패턴을 적용한 실험군 10명과 일반적 운동치료만을 적용한 대조군 10명으로 무작위로 배정하여 연구를 진행하였다.
- 본 연구의 참여 대상자는 총 20명으로, PNF 결합패턴군 10명과 대조군 10명이었다. 대조군의 평균나이는 56.
- 결과의 해석은 획득점수가 22점 이상이면 안전하게 이동할 수 있는 단계로, 획득 점수가 19점 이하이면 노인들에게 낙상 위험이 있음으로 해석하였다. 연구 대상자들을 평가하기 전에 평가자는 Dynamic gait index항목의 지시에 대하여 몇몇의 예비 실험자들을 대상으로 연습을 실시한 후에 본 측정에 참여하였다. DGI의 검사-재검사간 신뢰도는 0.
- )를 사용하였다[그림 1]. 측정 대상 근육은 보행에 있어서 큰 영향을 미치는 근육인 대퇴직근(RF), 내측광근(VM), 전경골근(TA), 외측슬괵근(LH), 외측비복근(LG)으로하였고[24], 부착부위를 유성펜으로 작게 표시하여 표시된 부위를 참고하여 최대 저항 시 뚜렷이 보이는 근복 (muscle belly)에 근전도 활성전극(electrode)을 부착하였다[25][표 2]. 근 활성도 측정은 대상자가 서있는 자세에서 차례대로 두발을 전방으로 걷게 하는 동안을 측정하여 자료를 수집하였고 총 3회를 실시한 평균값을 사용하였다[26].
데이터처리
- 각 측정시기별 집단간 유의성 검정은 Independent t-test를 실시하였고, 유의수준 α는 0.05로 하였다.
- 신호의 표본 수집 율은 1024 Hz로 설정하였으며, 잡음을 제거하기 위하여 60 Hz 대역 정지 필터(band stop filter)와 20∼450 Hz 대역 통과 필터(band pass filter)를 사용하였다[27]. 근전도 신호처리와 저장은 소프트웨어 프로그램인 Acquisition and Analysis Software(Delsys, U.S.A.)를 이용하여 실효치 진폭(root mean square; RMS)을 분석하였다.
- 대상자의 일반적 특성과 변수에 대한 정규분포 여부 검정은 Chi-square test, Fisher’s exact test, t-test 를 실시하였고, 운동 적용 방법에 따른 세 시점에 대한대조군과 실험군의 유의성 검정은 Two-way repeated measure ANOVA를 실시하였다.
- 본 연구의 통계학적 분석은 SPSS 12.0 ver. for windows®을 사용하여 평균 및 표준편차를 산출하였다.
성능/효과
- PNF 결합패턴을 통한 마비측 하지의 근 활성도를 알아본 결과 대퇴직근(p>.05)을 제외한 내측광근(p<.001), 전경골근(p<.001), 내측슬괵근(p<.001), 외측비복근(p<.001)에서 시기의 주효과와 집단 간 시기의 상호작용이 유의하게 나타났으며, 대퇴직근(p<.05), 내측광근 (p<.001), 전경골근(p<.001), 내측슬괵근(p<.001), 외측 비복근(p<.001) 모두에서 시기의 주효과가 나타났다.
- PNF 결합패턴을 통한 보행 능력의 변화를 알아본 결과 10MWT(p<.01), DGI(p<.001), F8W_time(p<.001), F8W_step(p<.01)에서 시기의 주효과와 집단 간 시기의 상호작용이 유의하게 나타났으며, 10MWT(p<.001), DGI(p<.001), F8W_time(p<.001), F8W_step(p<.001) 모두에서 시기의 주효과가 나타났다
- 각 측정 시기별에 따른 집단 간 비교에서 VM은 3주(p<.05)와 6주(p<.01)에서 유의한 차이를 보였으며, LH 는 6주(p<.05)에서 유의한 차이가 있었다[표 3].
- 평가 항목 각각의 점수는 0에서 3까지의 4점 척도이며 기능의 가장 낮은 단계는 0점, 기능의 가장 높은 단계를 3점을 부여하며 총점은 24점이다[32]. 결과의 해석은 획득점수가 22점 이상이면 안전하게 이동할 수 있는 단계로, 획득 점수가 19점 이하이면 노인들에게 낙상 위험이 있음으로 해석하였다. 연구 대상자들을 평가하기 전에 평가자는 Dynamic gait index항목의 지시에 대하여 몇몇의 예비 실험자들을 대상으로 연습을 실시한 후에 본 측정에 참여하였다.
- 보행 속도를 알아보기 위한 10미터 보행검사와 곡선 보행에서의 속도의 증가를 알아보기 위해 실시한 F8W 검사에서 PNF 결합패턴 후 보행속도에 유의한 증가를 보였다. 최근 황인걸 등[23]은 뇌졸중 환자 11명을 대상으로 PNF의 상하지 결합패턴을 적용하여 보행 수행력을 측정하였다.
- 본 연구결과에서 전경골근과 외측비복근 활성도의 측정 시기 간 유의한 증가는 보행 속도에도 영향을 미침을 알 수 있었으며, 선행연구와도 유사한 결과를 보였다. 또한 내측광근과 외측슬괵근에서도 측정 시기간 유의한 향상을 보여 입각기에서 작용하는 근육의 근 활성도가 증가되면 보행속도도 증가된다고 생각할 수 있을 것이다.
- 본 연구에서는 PNF 결합패턴 적용 후 근육에서 발생하는 생체 전기 신호로 근육의 활동 정도를 파악하기 위해 근전도를 사용하여 보행 주기와 유사한 동작인 전방으로 발디딤(stepping)을 시행하게 함으로써 각 근육별 RMS를 측정하였는데, PNF 결합패턴 적용 유무에 따른 집단 간 차이는 내측광근(VM)과 외측슬괵근(LH)에서 유의한 차이가 있었고, 측정 시기 간 차이는 대퇴직근(RF), 내측광근(VM), 외측슬괵근(LH), 전경골근 (TA), 외측비복근(LG) 모두에서 유의한 차이가 있었고, 모든 근육들에서 교호작용이 있는 것으로 나타났다. 또한 각 측정 시기별 집단 간 차이는 VM은 3주(p<.
- 또한 내측광근과 외측슬괵근에서도 측정 시기간 유의한 향상을 보여 입각기에서 작용하는 근육의 근 활성도가 증가되면 보행속도도 증가된다고 생각할 수 있을 것이다. 이 결과로 비추어 보아 대조군에 비해 PNF 결합패턴 적용이 마비측 하지근의 활성화에 효과적임을 알 수 있었다. 특히, 외측비복근의 활성도의 증가가 하지의 추진력을 증가시키고 그로 인해 활보장의 증가를 가져와 일정한 거리를 걷는데 소요되는 시간을 단축시켜 보행 속도의 향상을 가져온 것으로 생각된다.
- 다른 보행 변수인 동적보행지수(DGI) 검사는 보행을 수행하는 동안에 노인들에게 있음직한 낙상에 대한 위험도와 안정성을 측정하기 위해 개발된 보행 평가 도구이다. 이 연구에서 PNF 결합패턴을 적용한 실험군에서 측정시기 간 유의한 차이가 있었으며, 시간과 군 간의 상호작용이 있음을 보여주었다. PNF 결합패턴은 신체의 사지간(intra-limb), 사지내(inter-limb) 협응력을 향상시킬 수 있는 운동방법이며 신체의 안정성을 향상시킬 수 있는 방법 중 하나이다[22][42].
- 이상의 결과로 보아 PNF 결합패턴은 하지의 근 활성도와 10미터 보행검사, 동적보행지수(DGI), 8자 걷기검사(F8W)를 통한 보행능력 검사에서 상당한 증가가 있었음을 확인할 수 있었다. 효율적인 보행은 신체 어느한 부분의 독립적 움직임만으로 이루어지지 않고 신체 여러 분절이 서로 상호작용하여 이루어지는데, PNF 결합패턴은 인체의 협응적인 구조를 이용한 것으로서 신체 각 분절의 상호 연관된 움직임을 패턴화하여 고안된 방법으로 마비측 근 활성화에 효율적으로 작용하여 기능적인 움직임을 이끌어내기 적절한 방법이라 생각된다.
후속연구
- 또한, 실험군의 유병기간이 대조군에 비해 기간이 짧아 상대적으로 회복에 대한 가능성이 높은 군에 중재를 적용하였다는 것이며, 대상자 수가 10명으로 충분치 못하여 연구결과를 일반화하는데 어려움이 있다는 것이다. 그리고 보행능력의 증진을 위해 PNF 결합패턴을 실험군에만 실시하였기 때문에 다른 중재들과 비교를 하지 못하였으며, 이 연구에서 실시한 3가지 자세 이외에 다른 자세에서 적용하지 못한 점이 제한점이다. 따라서 추후 연구에서는 다양한 자세에서 PNF 결합패턴을 적용해 보고, 보행 능력 증진을 위해 적용되었던 이전의 다른 중재와의 비교 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 그리고 보행능력의 증진을 위해 PNF 결합패턴을 실험군에만 실시하였기 때문에 다른 중재들과 비교를 하지 못하였으며, 이 연구에서 실시한 3가지 자세 이외에 다른 자세에서 적용하지 못한 점이 제한점이다. 따라서 추후 연구에서는 다양한 자세에서 PNF 결합패턴을 적용해 보고, 보행 능력 증진을 위해 적용되었던 이전의 다른 중재와의 비교 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 본 연구결과에서 전경골근과 외측비복근 활성도의 측정 시기 간 유의한 증가는 보행 속도에도 영향을 미침을 알 수 있었으며, 선행연구와도 유사한 결과를 보였다. 또한 내측광근과 외측슬괵근에서도 측정 시기간 유의한 향상을 보여 입각기에서 작용하는 근육의 근 활성도가 증가되면 보행속도도 증가된다고 생각할 수 있을 것이다. 이 결과로 비추어 보아 대조군에 비해 PNF 결합패턴 적용이 마비측 하지근의 활성화에 효과적임을 알 수 있었다.
- 본 연구에서는 이러한 측정 방법의 오류를 최대한 줄이고자 일어날 수 있는 여러 변수들을 최대한 통제하였으나 좀 더 객관적이고 신뢰성 있는 연구를 위해서는 측정 및 군 간 비교를 %RVC 나 %MVIC를 이용하여야 한다고 생각된다. 또한, 실험군의 유병기간이 대조군에 비해 기간이 짧아 상대적으로 회복에 대한 가능성이 높은 군에 중재를 적용하였다는 것이며, 대상자 수가 10명으로 충분치 못하여 연구결과를 일반화하는데 어려움이 있다는 것이다.
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