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문제 정의
- 그동안의 뇌졸중 환자의 보행에 관한 연구들은 대부분 일반 보행에 관한 연구들이고, 계단과 경사로에 관한 연구는 일반인을 대상으로 한 연구들이 제한적으로 이루어져 왔기 때문에(Kim, 2006), 뇌졸중으로 인한 편마비 환자를 대상으로 평지와 경사로, 계단훈련을 동시 비교 분석하는 연구는 부족한 실정이다. 그래서 본 연구는 뇌졸중 환자의 평지보행훈련, 계단보행훈련, 경사로보행 훈련이 편마비 환자의 보행 개선에 어떻게 영향을 미치는지 알아보고자 한다.
- 본 연구에서는 뇌졸중 환자가 일상생활에서 흔하게 접할 수 있는 평지와 경사로와 계단에서의 보행을 초점으로 하였다. 그래서 실험대상자를 각각 평지보행 훈련군, 경사로보행 훈련군, 계단보행 훈련군으로 나누어 4주 동안 주 5회간, 매회 30분씩 보행 훈련을 통해 보행능력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다.
- 본 연구에서는 편마비 환자의 보행능력을 개선하기 위해 경사로와 계단보행훈련을 실시하였다. 세 군간의 통계적인 분석에서는 의미 있는 차이가 없었지만, 경사로와 계단 보행훈련이 각각의 증가를 나타내었고 경사로보다 계단 보행훈련에서 더 많은 보행의 개선이 보였다.
제안 방법
- 경사로 보행 훈련군의 실험은 주 5회 4주간 실시하였으며, 하루 30분 주 5회, 6주간 왕복 보행훈련을 실시하였다. 기본적인 운동치료 후 15분 동안 휴식한 다음 경사로 보행훈련을 위하여 경사각도 10°와 길이 10m, 너비 0.
- 경사로 오르기를 할 때 시 실험자는 대상자의 환측의 궁둥뼈(ischium)를 고정하며, 슬와부의 굴곡을 보조하고, 발목관절(ankle joint)이 불안 시 발목을 지지하여 오르기를 보조하였다.
- 계단 보행 훈련군의 실험은 주 5회 4주간 실시하였으며, 하루 30분 주 5회, 6주간 왕복 보행훈련을 실시하였다. 계단 보행훈련을 위하여 목재로 재작 된 너비 0.
- 계단 보행 훈련군의 실험은 주 5회 4주간 실시하였으며, 하루 30분 주 5회, 6주간 왕복 보행훈련을 실시하였다. 계단 보행훈련을 위하여 목재로 재작 된 너비 0.8m, 디딤면 28cm, 높이 10cm로 제작된 계단에서 실시하였다(Fig. 2). 기본적인 운동치료 후 15분 동안 휴식한 다음 계단 오르기를 할 때 치료사는 자신의 손으로 환자의 환측의 궁둥뼈(ischium)를 고정하며, 슬와부의 굴곡을 보조하고, 발목관절(ankle joint)이 불안 시 발목을 지지하여 오르기를 보조한다.
- 본 연구에서는 뇌졸중 환자가 일상생활에서 흔하게 접할 수 있는 평지와 경사로와 계단에서의 보행을 초점으로 하였다. 그래서 실험대상자를 각각 평지보행 훈련군, 경사로보행 훈련군, 계단보행 훈련군으로 나누어 4주 동안 주 5회간, 매회 30분씩 보행 훈련을 통해 보행능력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 보행요소를 측정하기 위해서는 부분거리 측정법 중 경제적이고 간편하며 신뢰성이 높은 Plate 형태인 RS-scan system(RS scan Ltd.
- 평지보행훈련을 실시할 때 딱딱하고 장애물이 없는 실내면을 안정면 조건으로 하였고 실험자는 미리 줄자로 10m지점을 표시하였다. 그리고 대상자는 그 10m 지점을 왕복 보행훈련으로 30분 실시하였다. 이때 실험자는 대상자의 보행훈련을 계속해서 지켜보면서 보행에 대한 낙상이나 두려움이 있을 경우 혹은 힘들 경우에는 잠시 휴식을 취하도록 하였다.
- 기본적인 운동치료 후 15분 동안 휴식한 다음 경사로 보행훈련을 위하여 경사각도 10°와 길이 10m, 너비 0.8m로 특수 제작된 경사로에서 보행훈련을 실시하였다(Fig. 1).
- RS-scan system은 2m plate를 연구 대상자가 보행하는 동안 발바닥의 동적/정적 압력 분포를 측정하며, 보행의 시간적, 공간적 변수 측정과 보행 시 체중의 이동 경로를 측정, 분석하는 장비이다(Blanc 등, 1999). 보행 특성 중 보장 길이, 양 발뒤꿈치 사이 기저면, 보장 시간, 동시 입각기 비율, 보행 속도를 측정하였다.
- 이 연구에서 보행요소를 측정하기 위해 보행 시작 전 대상자의 키와 체중을 각각 측정하여 RS-scan system 프로그램에 입력한 후, 실험 대상자에게 편안한 보행속도로 걷도록 한 후 끝까지 일정한 속도를 유지하게 하였다. 보행판 전방 1m 앞에 서 있도록 한 후 측정자의 구두 지시에 따라 보행을 시작하고 보행판을 지나 1m까지 간 후 정지하도록 하였다. 이러한 각각의 조건에서 3회 실시하여 평균값을 대표값으로 사용하였다.
- , German)을 이용하였으며(Blanc 등, 1999), Lee 등(2010)도 뇌졸중 환자에게 4주간의 훈련을 적용하여 보행에 대해 연구하였다. 본 보행요소 중에서 보장, 양 발뒤꿈치 사이 기저면, 보장시간, 동시 입각기 비율, 보행속도를 사용하였다. 이것을 통해 하지의 장애를 정확하게 평가할 수 있고, 보행 중재 후의 보행패턴의 변화를 정확하게 수치화하여 보여 줄 수 있었다.
- 이 연구에서 보행요소를 측정하기 위해 보행 시작 전 대상자의 키와 체중을 각각 측정하여 RS-scan system 프로그램에 입력한 후, 실험 대상자에게 편안한 보행속도로 걷도록 한 후 끝까지 일정한 속도를 유지하게 하였다. 보행판 전방 1m 앞에 서 있도록 한 후 측정자의 구두 지시에 따라 보행을 시작하고 보행판을 지나 1m까지 간 후 정지하도록 하였다.
- 평지보행 훈련군의 실험은 주 5회 4주간 실시하였으며, 기본적인 운동치료(관절가동운동, 신장운동, 근력강화운동)를 30분 동안 실시한 후 15분 동안 휴식한 다음 실시하였다. 평지보행훈련을 실시할 때 딱딱하고 장애물이 없는 실내면을 안정면 조건으로 하였고 실험자는 미리 줄자로 10m지점을 표시하였다.
- 필요에 따라 환자는 계단 안전바를 잡아 넘어짐을 방지할 수 있다. 환자의 상태에 따라 계단의 안전바를 환자가 잡을 수 있으며, 보행 능력 개선 시 치료사의 보조를 점차 줄여가며 실시하였다. 실험자는 대상자의 보행훈련을 계속해서 지켜보면서 보행에 대한 낙상이나 두려움이 있을 경우 혹은 힘들 경우에는 잠시 휴식을 취하도록 하였다.
- 필요에 따라 환자는 안전바를 잡아 넘어짐을 방지할 수 있다. 환자의 상태에 따라 보행 능력 개선 시 치료사의 보조를 점차 줄여가며 실시하였다. 이때 실험자는 대상자의 보행훈련을 계속해서 지켜보면서 보행에 대한 낙상이나 두려움이 있을 경우 혹은 힘들 경우에는 잠시 휴식을 취하도록 하였다.
대상 데이터
- 45개월이었다. 경사로보행 훈련군은 남자 10명이고 여자 5명이었다. 평균 연령은 58.
- 본 연구는 2012년 1월 4일부터 2012년 2월 30일까지 대구광역시 소재 J병원에서 컴퓨터 단층화 촬영(Computed tomography, CT)이나 자기공명영상(Magnetic resonance imaging, MRI)에 의해 뇌졸중으로 진단받고 6개월 이상 된 편마비 환자로 양 하지의 정형 외과적 수술이나 장애로 인하여 보행에 문제가 없는 자, 실내에서 보조기구없이 독립보행이 가능한 하지 경직이 Modified Ashworth Scale에 의해 G2 이하인 자로 선정하였으며, 연구자가 지시하는 내용을 이해하고 따를 수 있는 한국형 간이정신상태 판별검사(MMSE-K)점수가 24점 이상인 자를 대상으로 본 연구의 취지를 이해하고 참여하겠다고 동의한 45명을 대상으로 하였다. 연구 대상자는 평지보행 훈련군 15명, 경사로보행 훈련군 15명, 계단보행 훈련군 15명으로 무작위 배치하였다.
- 본 연구는 2012년 1월 4일부터 2012년 2월 30일까지 대구광역시 소재 J병원에서 컴퓨터 단층화 촬영(Computed tomography, CT)이나 자기공명영상(Magnetic resonance imaging, MRI)에 의해 뇌졸중으로 진단받고 6개월 이상 된 편마비 환자로 양 하지의 정형 외과적 수술이나 장애로 인하여 보행에 문제가 없는 자, 실내에서 보조기구없이 독립보행이 가능한 하지 경직이 Modified Ashworth Scale에 의해 G2 이하인 자로 선정하였으며, 연구자가 지시하는 내용을 이해하고 따를 수 있는 한국형 간이정신상태 판별검사(MMSE-K)점수가 24점 이상인 자를 대상으로 본 연구의 취지를 이해하고 참여하겠다고 동의한 45명을 대상으로 하였다. 연구 대상자는 평지보행 훈련군 15명, 경사로보행 훈련군 15명, 계단보행 훈련군 15명으로 무작위 배치하였다.
- 연구대상자의 일반적 특징은 전체 대상자 45명 중 평지보행 훈련군 15명, 경사로보행 훈련군 15명, 계단보행 훈련군 15명으로 하였다. 평지보행 훈련군은 남자 6명이고 여자 9명이었다.
데이터처리
- 각 그룹의 평균 및 표준편차를 구한 후 각 집단별 운동 전·후의 보행요소의 차이를 비교하기 위해 대응 t-검증을 실시하고 운동 전·후 집단간 차이를 검증하기 위해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였다.
- 본 연구의 분석 방법은 SPSS ver 12.0을 이용하여 각 세군의 일반적 특성에 대한 집단간의 차이는 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)으로 검정하였다. 각 그룹의 평균 및 표준편차를 구한 후 각 집단별 운동 전·후의 보행요소의 차이를 비교하기 위해 대응 t-검증을 실시하고 운동 전·후 집단간 차이를 검증하기 위해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였다.
이론/모형
- 이 연구의 측정도구는 연구 대상자의 시간적·공간적 보행요소를 측정하기 위해 Plate 형태인 RS-scan system(RS scan Ltd., German)을 사용하였다.
성능/효과
- 각 실험군의 실험 전·후 집단간 변화량 검증에서는 Step time, Gait velocity에서는 증가하였고, step length, H-H BO, Double support ratio에서는 감소하였지만 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>.05)(Table 5).
- 뇌졸중 환자의 대표적인 하지기능회복 프로그램으로 경사로 보행훈련이 있는데, 경사로는 계단을 대신하여 계단을 이용할 수 없는 장애인이나 노인, 임산부등을 위한 필수적인 시설이다(Han, 2008). 경사로 보행에 관한 연구를 보면, 경사도 0, 5, 10%의 트레드밀에서 전방보행 시 엉덩관절과 무릎관절, 발목관절의 각도와 각속도의 변화를 연구한 결과 10%의 경사도에서 관절 각도의 변화와 근활성도가 크게 나타났다. 이는 10%의 경사도에서 보행시 운동량이 더 많을 것이라고 예측되며, 하지 근력의 향상을 위한 보행 운동 시 경사도의 적용이 필요함을 제시해 준다(Yun 등, 2001).
- 경사로보행 훈련군의 실험 전·후의 보행능력의 비교를 보면, Step time에서는 유의하게 감소하였고(p<.05) Gait velocity에서 유의하게 증가하였지만(p<.05), Step length, H-H BOS, Double support ratio에서는 감소하였지만 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>.05)(Table 3).
- 계단보행 훈련군의 실험 전·후의 보행능력의 비교를 보면, Step length, Gait velocity에서는 유의하게 증가하였고(p<.05), H-H BOS, Step time, Double support ratio에서 유의한 차이가 나타났다(p<.05)(Table 4).
- 본 연구에서 실험 전-후의 보행속도의 변화를 비교하면 평지보행군에서는 유의한 증가를 보이지 않았지만 경사로 보행군과 계단보행군에서는 유의하게 증가하였다. 세 실험군의 변화량은 경사로 보행군보다 계단보행군이 더 많이 증가한 것으로 나타났다.
- 본 연구에서 실험 전-후의 양 발뒤꿈치 사이 기저면, 동시 입각기 비율의 변화를 비교하면 평지보행군과 경사로 보행에서는 유의하게 감소하지 않았고 계단보행군에서는 유의한 차이로 감소하였다. 세 실험군의 변화량은 경사로 보행군보다 계단보행군이 더 많이 감소한 결과가 나타났지만 유의한 차이는 없었다.
- 본 연구에서는 평지와 경사로, 계단 보행훈련이 뇌졸중으로 인한 편마비 환자의 보행능력에 효과적인 증진을 보였으며, 세 군 간의 통계적인 분석에서는 의미있는 차이가 없었지만 평지보행보다는 경사로보행에서 더 많은 효과를 보였으며 경사로 보행보다는 계단보행훈련군에서 보행증진의 효과를 보였다. 이는 계단보행은 다른 보행형태보다 환측하지의 각 관절에서의 관절가동범위와 체중지지능력에 대한 근력과 지구력이 더 효율적으로 향상시켜서 골반과 체간의 안정성을 향상시키고 하지 신근 근력향상에 기여하여 입각기 동안 반대 측 체중이동능력을 좋게 하여 보행 능력 향상에 영향을 주었을 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는 편마비 환자의 보행능력을 개선하기 위해 경사로와 계단보행훈련을 실시하였다. 세 군간의 통계적인 분석에서는 의미 있는 차이가 없었지만, 경사로와 계단 보행훈련이 각각의 증가를 나타내었고 경사로보다 계단 보행훈련에서 더 많은 보행의 개선이 보였다. 이는 계단 보행훈련군이 보행능력의 많은 요소에 긍정적인 영향을 끼쳐 보행 변화에 적절한 반응을 만들 수 있음을 사료된다.
- 실험 4주 후 보행요소를 분석하였는데 실험 전-후의 보장과 보장시간의 변화의 비교를 보면 평지보행군은 보장과 보장시간 모두 유의하게 증가하지 않았고 경사로 보행군에서는 보장시간만 유의한 감소를 보였으며 계단 보행군에서는 보장에서 유의한 증가를 보였고 보장 시간에서는 유의한 감소를 보였다. 세 실험군의 변화량은 경사로 보행군보다 계단보행군이 더 많은 차이의 결과가 나타났지만 유의한 차이는 없었다. 이러한 결과는 계단을 오르기 위해 환측하지의 엉덩관절과 무릎관절을 90도 이상으로 넙다리뒷근의 수축시켜 계단 바닥에 디딘 후 체중의 무게를 견디기 위해 허벅지근육을 강력히 수축시켜 환측의 폄근, 신근, 모음근, 벌림근을 장시간 반복적으로 훈련을 시키기 때문에 근력과 지구력의 증가로 나타나 환측 하지의 단하지 지지기를 향상시켜 더 많은 보장의 증가와 보장시간의 감소를 시키는데 유용하게 작용한 것으로 사료된다.
- 본 연구에서 실험 전-후의 양 발뒤꿈치 사이 기저면, 동시 입각기 비율의 변화를 비교하면 평지보행군과 경사로 보행에서는 유의하게 감소하지 않았고 계단보행군에서는 유의한 차이로 감소하였다. 세 실험군의 변화량은 경사로 보행군보다 계단보행군이 더 많이 감소한 결과가 나타났지만 유의한 차이는 없었다. 이것은 계단 형태에 따라 반복적으로 보행활동을 강화 및 촉진시키므로써, 근위부의 근육들을 안정화시켜 균형에 영향을 주었으며 체중지지면에도 영향을 준 것으로 생각된다.
- 본 연구에서 실험 전-후의 보행속도의 변화를 비교하면 평지보행군에서는 유의한 증가를 보이지 않았지만 경사로 보행군과 계단보행군에서는 유의하게 증가하였다. 세 실험군의 변화량은 경사로 보행군보다 계단보행군이 더 많이 증가한 것으로 나타났다. 이 결과는 체중이동을 통한 보행능력을 향상시키므로서 보행속도가 증가함을 보였는데, 특히 계단보행에서 환측 하지의 엉덩관절, 무릎관절, 발목관절의 큰 관절가동범위를 통해 환측 체간의 근수축을 적극적으로 동참시켜 환측의 체간과 하지의 안정된 움직임으로 하체의 근육의 강화가 보행속도를 증진하였다고 생각된다.
- 실험 4주 후 보행요소를 분석하였는데 실험 전-후의 보장과 보장시간의 변화의 비교를 보면 평지보행군은 보장과 보장시간 모두 유의하게 증가하지 않았고 경사로 보행군에서는 보장시간만 유의한 감소를 보였으며 계단 보행군에서는 보장에서 유의한 증가를 보였고 보장 시간에서는 유의한 감소를 보였다. 세 실험군의 변화량은 경사로 보행군보다 계단보행군이 더 많은 차이의 결과가 나타났지만 유의한 차이는 없었다.
- 세 실험군의 변화량은 경사로 보행군보다 계단보행군이 더 많이 증가한 것으로 나타났다. 이 결과는 체중이동을 통한 보행능력을 향상시키므로서 보행속도가 증가함을 보였는데, 특히 계단보행에서 환측 하지의 엉덩관절, 무릎관절, 발목관절의 큰 관절가동범위를 통해 환측 체간의 근수축을 적극적으로 동참시켜 환측의 체간과 하지의 안정된 움직임으로 하체의 근육의 강화가 보행속도를 증진하였다고 생각된다. Smith 등(1999)은 아급성기의 뇌졸중 환자에게 3개월간 계단과 트레드밀 보행훈련을 실시하였을 때 보행 속도와 걸음수, 보행 주기가 대칭적으로 향상되었고, Hesse 등 (1999)은 편마비 환자들에게 부분적인 체중지지 상태에서의 트레드밀 적용 후 보행속도가 0.
- 본 보행요소 중에서 보장, 양 발뒤꿈치 사이 기저면, 보장시간, 동시 입각기 비율, 보행속도를 사용하였다. 이것을 통해 하지의 장애를 정확하게 평가할 수 있고, 보행 중재 후의 보행패턴의 변화를 정확하게 수치화하여 보여 줄 수 있었다.
- 평지보행 훈련군의 실험 전·후의 보행능력의 비교를 보면, Step length, Step time, Gait velocity은 증가하였고 H-H BOS, Double support ratio에서는 감소하였지만 모든 구간에서 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>.05)(Table 2).
후속연구
- 이는 계단 보행훈련군이 보행능력의 많은 요소에 긍정적인 영향을 끼쳐 보행 변화에 적절한 반응을 만들 수 있음을 사료된다. 더 나아가 지속적으로 뇌졸중 환자뿐만 아니라 다른 신경계질환자에게도 계단보행훈련을 통해 보행의 기능이 더욱 향상될 것으로 생각된다.
- 이는 계단보행은 다른 보행형태보다 환측하지의 각 관절에서의 관절가동범위와 체중지지능력에 대한 근력과 지구력이 더 효율적으로 향상시켜서 골반과 체간의 안정성을 향상시키고 하지 신근 근력향상에 기여하여 입각기 동안 반대 측 체중이동능력을 좋게 하여 보행 능력 향상에 영향을 주었을 것으로 사료된다. 앞으로 이런 결과를 토대로 환자의 지속적인 보행 관리를 통해 그 기능이 더욱 향상될 것이라 사료되어진다.
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