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문제 정의
- 뇌졸중 환자의 폐기능의 감소는 일상생활 동작과 이동 동작 능력의 손상을 가져오고, 기침기능의 감소는 호흡기 합병증으로 사망에 이르게 할 수 있으며, 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자의 성공적인 기관절개관 제거에 방해 요인으로 작용한다. 따라서 본 연구는 호흡기능 및 기침 능력 향상에 유용한 방법으로 알려진 강제 양압식 호흡 훈련을 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자 10명을 대상으로 주 5회 8주 동안 적용하여 호흡기능과 기침기능에 미치는 효과에 대하여 알아보고자 하였다.
- 따라서 이 연구는 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자를 대상으로 기계적 보조기를 이용한 강제 양압식 호흡훈련 방법이 폐기능 및 기침 능력에 미치는 효과를 알아보고자 실시하였다.
- 선행 연구에서 뇌졸중 환자의 호흡 기능을 개선시키기 위하여 호흡 근육 훈련, 피드백 호흡 훈련이 사용되어 왔다[21,22]. 본 연구에서는 경수 손상 환자와 신경근 질환(neuromuscular disease) 환자의 호흡 기능을 개선시키는데 주로 사용된 기계적 기침 보조기를 이용한 강제 양압식 호흡훈련 방법을[14,23] 기관절개관을 삽입한 환자에게 적용하여 노력성 폐활량, 1초간 노력성 호기량, 노력성 폐활량비 그리고 최대기침유량을 측정하여 뇌졸중 환자의 호흡 기능과 기침 능력에 미치는 효과를 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 강제 양압식 호흡훈련 기간에 따른 폐기능의 비교를 위해 반복측정 분산분석을 적용하였으며, 결과는 다음과 같다.
- 기침능력은 최대기침 유량 측정기(Peak flow meter, cardinal Health 232 Ltd, UK)를 이용하여 측정하였으며, 기관절개관을 삽입한 환자로서 기침능력이 크게 저하되어 있어 도수 보조 최대 기침유량(manual assisted peak cough flow, MPCF)을 측정하였다. 환자의 자세는 폐기능 측정방법과 동일한 자세를 취하고 환자 스스로 들이마실 수 있는 최대한 공기를 들어 마신 후 최대한 힘차게 기침을 할 때 힘차게 복부를 밀어주면서 측정하였다.
- 본 연구에서는 대상자의 호흡기능을 측정하기 위하여 강제 양압식 호흡훈련을 실시하기 전, 훈련 4주 후 그리고 8주 후 폐활량계와 최대기침 유량 측정기를 사용하여 폐기능과 기침능력을 측정하였다. 대상자는 관절가동운동, 근력강화운동, 신장운동을 하루 30분, 강제 양압식 호흡훈련을 20분씩 주 5회 8주간 실시하였다. 대상자의 전반적인 체력수준이 낮은 상태로 인하여 근력강화운동은 최대반복(repetition maximum, RM)의 50%이하 수준에서 실시하였다.
- 대상자는 관절가동운동, 근력강화운동, 신장운동을 하루 30분, 강제 양압식 호흡훈련을 20분씩 주 5회 8주간 실시하였다. 대상자의 전반적인 체력수준이 낮은 상태로 인하여 근력강화운동은 최대반복(repetition maximum, RM)의 50%이하 수준에서 실시하였다. 강제 양압식 호흡훈련(mechanical insufflation – exsufflation, MI-E)은 Liaw(2000)의 방법을 참고하여 실시하였으며[15], 기계적 기침 보조기(Cough Assist In-Exsufflator, J H Emerson Co, Cambridge, MA, USA)를 사용하였다.
- 강제 양압식 호흡훈련은 근위축성 측색 경화증(amyotrophic lateral sclerosis) 같은 신경근 질환 환자와 경수 손상 환자에게 주로 사용되었다[14,23]. 본 연구에서는 강제 양압식 호흡훈련을 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자에게 적용하였으며, 그 결과 환자의 노력성 폐활량. 1초간 노력성 호기량 그리고 최대기침유량이 증가하였다.
- 본 연구에서는 대상자의 호흡기능을 측정하기 위하여 강제 양압식 호흡훈련을 실시하기 전, 훈련 4주 후 그리고 8주 후 폐활량계와 최대기침 유량 측정기를 사용하여 폐기능과 기침능력을 측정하였다. 대상자는 관절가동운동, 근력강화운동, 신장운동을 하루 30분, 강제 양압식 호흡훈련을 20분씩 주 5회 8주간 실시하였다.
- 환자를 바로 누운 자세에서 병실침대의 전동 등판각도 조절장치를 이용하여 60°정도 상체를 세우고 기계적 기침보조기의 마스크(mask)를 입부위에 고정시켰다. 양압 20cmH2O에서 40cmH2O를 1~3초간, 음압 -20cmH2O에서 -40cmH2O를 1~3초간 5회 반복 1세트를 실시하였다. 환자의 과환기(hyperventilation) 상태를 피하기 위하여 세트마다 30초의 휴식을 취하고 5세트 반복하였다.
- 폐기능은 폐활량계(Micro Spirometer, Micro Medical Ltd, UK)의 호흡기능 계산기(Pulmonary function calculator, Micro Medical Ltd, UK)를 사용하여 노력성 폐활량(forced vital capacity, FVC), 1초간 노력성 호기량(forced expiratory volume at one second, FEV1) 그리고 노력성 폐활량비(forced expiratory ratio, FEV1/FVC)을 측정하였다. 환자를 바로 누운 자세에서 병실침대의 전동 등판각도 조절장치를 이용하여 60°정도 상체를 세운 후 코마개를 이용하여 입으로만 호흡하도록 지시한 다음, 환자가 스스로 들어마실 수 있는 최대한 공기를 들어마신 다음 가능한 빨리 강하게 내쉰 공기의 양을 노력성 호기량, 최대한 공기를 들어마신 다음 1초간 가능한 빨리 강하게 내쉰 공기의 양을 1초간 노력성 호기량으로 정의하였다.
- 환자를 바로 누운 자세에서 병실침대의 전동 등판각도 조절장치를 이용하여 60°정도 상체를 세우고 기계적 기침보조기의 마스크(mask)를 입부위에 고정시켰다.
- 환자를 바로 누운 자세에서 병실침대의 전동 등판각도 조절장치를 이용하여 60°정도 상체를 세운 후 코마개를 이용하여 입으로만 호흡하도록 지시한 다음, 환자가 스스로 들어마실 수 있는 최대한 공기를 들어마신 다음 가능한 빨리 강하게 내쉰 공기의 양을 노력성 호기량, 최대한 공기를 들어마신 다음 1초간 가능한 빨리 강하게 내쉰 공기의 양을 1초간 노력성 호기량으로 정의하였다.
- 양압 20cmH2O에서 40cmH2O를 1~3초간, 음압 -20cmH2O에서 -40cmH2O를 1~3초간 5회 반복 1세트를 실시하였다. 환자의 과환기(hyperventilation) 상태를 피하기 위하여 세트마다 30초의 휴식을 취하고 5세트 반복하였다.
- 기침능력은 최대기침 유량 측정기(Peak flow meter, cardinal Health 232 Ltd, UK)를 이용하여 측정하였으며, 기관절개관을 삽입한 환자로서 기침능력이 크게 저하되어 있어 도수 보조 최대 기침유량(manual assisted peak cough flow, MPCF)을 측정하였다. 환자의 자세는 폐기능 측정방법과 동일한 자세를 취하고 환자 스스로 들이마실 수 있는 최대한 공기를 들어 마신 후 최대한 힘차게 기침을 할 때 힘차게 복부를 밀어주면서 측정하였다.
- 훈련기간에 따른 1초간 노력성 호기량의 변화는 구형성 가정을 만족하지 않아 다변량 분석을 이용하였다. 훈련전 534.
- 훈련기간에 따른 노력성 폐활량 비의 변화는 구형성 가정을 만족하지 않아 다변량 분석을 이용하였다. 훈련전 58.
- 훈련기간에 따른 노력성 폐활량의 변화는 구형성 가정을 만족하여 일변량 분석을 이용하였다. 훈련전 926.
- 훈련기간에 따른 도수 보조 최대 기침유량의 변화는 구형성 가정을 만족하여 일변량 분석을 이용하였다. 훈련전 81.
대상 데이터
- 본 연구는 대전광역시에 위치한 D재활병원에서 2011년 12월부터 2012년 2월까지 시행하였다. 대상자는 입원 중인 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자 10명으로 하였으며, 대상자들에게 실험과정에 대한 충분한 설명을 하였고 실험 전 자발적인 참여의사를 표시하는 동의서를 받았다. 대상자의 선별기준은 호흡기계 질환 및 손상 병력이 없으며 방사선 검사 및 흉부 이학적 소견에서 폐질환 소견이 없는 환자, 심각한 수준의 실어증이나 치매 등으로 실험에 비협조적일 것으로 예상되는 인지 기능 장애가 없는(MMSE-K 24점 이상) 자로 하였다.
- 대상자는 입원 중인 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자 10명으로 하였으며, 대상자들에게 실험과정에 대한 충분한 설명을 하였고 실험 전 자발적인 참여의사를 표시하는 동의서를 받았다. 대상자의 선별기준은 호흡기계 질환 및 손상 병력이 없으며 방사선 검사 및 흉부 이학적 소견에서 폐질환 소견이 없는 환자, 심각한 수준의 실어증이나 치매 등으로 실험에 비협조적일 것으로 예상되는 인지 기능 장애가 없는(MMSE-K 24점 이상) 자로 하였다.
- 본 연구는 대전광역시에 위치한 D재활병원에서 2011년 12월부터 2012년 2월까지 시행하였다. 대상자는 입원 중인 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자 10명으로 하였으며, 대상자들에게 실험과정에 대한 충분한 설명을 하였고 실험 전 자발적인 참여의사를 표시하는 동의서를 받았다.
- 15개월이었다. 손상 형태는 뇌출혈 5명, 뇌경색 5명이며, 손상 부위는 오른쪽 2명, 왼쪽 8명이었다[표 1].
- 연구에 참여한 전체 대상자는 남성 6명, 여성 4명이었고 일반적 특성은 다음과 같다. 평균 연령은 49.
데이터처리
- 대상자의 각 기간에 따른 폐기능과 기침능력을 비교하기 위하여 반복측정 분산분석(repeated ANOVA test)를 실시하였다. 통계분석은 SPSS 12.
이론/모형
- 강제 양압식 호흡훈련(mechanical insufflation – exsufflation, MI-E)은 Liaw(2000)의 방법을 참고하여 실시하였으며[15], 기계적 기침 보조기(Cough Assist In-Exsufflator, J H Emerson Co, Cambridge, MA, USA)를 사용하였다.
성능/효과
- 본 연구에서는 강제 양압식 호흡훈련을 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자에게 적용하였으며, 그 결과 환자의 노력성 폐활량. 1초간 노력성 호기량 그리고 최대기침유량이 증가하였다. 이런 결과들을 미루어 볼 때 강제 양압식 호흡훈련은 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자의 호흡능력 및 기침능력을 증진시켜 기관절개관 제거하는데 유용한 훈련방법이라 생각된다.
- 본 연구에서 뇌졸중 환자는 기관절개관을 삽입한 환자로 최대기침유량이 훈련 전 81L/min로 기침능력이 현저하게 떨어진 것을 알 수 있다. 그러나 강제 양압식 호흡훈련을 실시한 후 4주 후와 8주 후 각각 97L/min와 119L/min으로 유의하게 증가하였다. 그러므로 강제 양압식 호흡훈련이 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자의 기침능력을 향상시키는데 효율적인 훈련방법이라 할 수 있다.
- 본 연구에서 노력성 폐활량은 강제 양압식 호흡훈련 전 926.00±81.20ml, 4주 후 1063.00±107.68ml 그리고 8주 후 1285.00ml로 유의하게 증가하였고, 1초간 노력성 호기량도 호흡훈련 전, 4주 후, 그리고 8주 후 유의하게 증가하였다.
- 또한 기관절개관을 삽입한 환자의 경우 최소 최대기침유량이 160ml/min이 되어야 기관절개관을 제거할 수 있다[10]. 본 연구에서 뇌졸중 환자는 기관절개관을 삽입한 환자로 최대기침유량이 훈련 전 81L/min로 기침능력이 현저하게 떨어진 것을 알 수 있다. 그러나 강제 양압식 호흡훈련을 실시한 후 4주 후와 8주 후 각각 97L/min와 119L/min으로 유의하게 증가하였다.
후속연구
- 그러므로 강제 양압식 호흡훈련이 기관절개관을 삽입한 뇌졸중 환자의 기침능력을 향상시키는데 효율적인 훈련방법이라 할 수 있다. 그러나 8주 후 최대기침유량이 160ml/min이하로 뇌졸중 환자의 기관절개관 제거를 위해서는 더 많은 훈련 기간이 필요할 것으로 생각된다.
- 본 연구에서는 대상자를 선정함에 있어 뇌졸중으로 인하여 기관절개관을 오랜 기간 삽입한 환자를 선별하여 연구를 실시해야하는 어려움이 있었다. 따라서 대상자 수가 많지 않아 모든 뇌졸중 환자의 강제 양압식 훈련의 효과를 일반화하여 해석하기 어려운 제한점이 있었다.
- 따라서 대상자 수가 많지 않아 모든 뇌졸중 환자의 강제 양압식 훈련의 효과를 일반화하여 해석하기 어려운 제한점이 있었다. 차후보다 많은 대상자를 대상으로 강제 양압식 호흡훈련을 실시하고 기존의 다양한 호흡근 피드백 호흡훈련과의 비교 분석을 통하여 뇌졸중 환자의 호흡기능 향상을 위한 다각적 연구 자료가 필요할 것으로 생각된다.
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