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문제 정의
- 본 연구는 뇌졸중으로 인한 편마비 환자에게 훈련을 하는 동안 앉은 자세와 기립 자세에서 양 발을 지면에 지지하도록 한 닫힌 사슬(closed-kinetic chain) 상태로 마비 측과 비마비측의 견갑골에 동시에 저항을 적용하여 체간 근육을 활성화시킴으로써, 이를 통해 마비측 하지의 근 활성도와 균형에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 닫힌 사슬 운동은 고정된 원위부에 대한 근위부의 움직임으로 표현되며, 이것은 근육 협응, 관절의 적합성을 증가시켜 관절의 동적 안정성과 자세 유지를 제공하여 기능적 위치에서 점진적인 기계적 압력을 통해 더 많은 고유수용기를 자극할 수 있다고 하였다[22].
- 이와 같이 정상인과 근골격계 손상 환자에게 PNF의 방산을 이용하여 효과를 확인한 연구는 많으나 뇌졸중 환자를 대상으로 양측 견갑골의 움직임에 대한 도수 저항만을 적용하여 체간 근육을 촉진시킴으로써 마비측 하지 근육 활성과 균형을 증진시켰다고 한 연구는 거의 없다. 이에 본 연구는 PNF의 견갑골 움직임에 대한 도수 저항을 이용한 체간 패턴 훈련을 앉은 자세와 기립 자세의 2가지 조건에서 뇌졸중 환자에게 적용하였을 때 마비측 하지의 근 활성도와 정적 균형 능력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 실시하였다.
제안 방법
- Alder 등[16]이 제시한 방법을 토대로 훈련을 시행하였으며, 앉은 자세에서 10분, 기립 자세 10분으로 총 20분 동안 시행하였다. 앉은 자세에서의 훈련은 환자에게 양 발을 어깨 넓이로 바닥에 대고 고관절 90도, 슬관절 90도 골곡 상태가 되도록 치료용 테이블의 높이를 조절하여 앉도록 한다.
- 그리고 난 후 환자로 하여금 마비측 견갑골의 전·상방(anterior elevation) 움직임과 비마비측 견갑골의 후·상방(posterior elevation) 움직임이 동시에 유발되도록 하였으며, 곧바로 마비측 견갑골의 후·하방 (posterior depression) 움직임과 비마비측 견갑골의 전·하방(anterior depression) 움직임이 근육 이완(relaxation) 없이 교대로 계속해서 일어나도록 하였다.
- 앉은 자세에서의 훈련 초기 자세는 실험군에서 제시한 방법과 동일하게 적용하였다. 그리고 난 후 환자로 하여금 무게 중심을 유지하면서 체중 이동을 할 수 있는 최대한의 범위까지 전방으로 이동하여 전방 끝 범위에서 5초 동안 유지한 후 곧바로 후방으로 이동하여 후방 끝 범위에서 5초 동안 유지하는 동작을 휴식 없이 5분 동안 20회 반복적으로 시행하도록 하였다. 다음으로 앉은 자세에서 전‧후방 이동 훈련과 동일한 형태로 좌측과 우측으로의 체중 이동 훈련을 시행하도록 하였으며, 훈련 도중 환자의 상태에 따라 적당한 휴식을 취할 수 있도록 하였다.
- 근전도 측정 장비로 EMG/EP system(OXFORD Medelec, U.K)을 사용하였으며, 환자의 피부 저항을 최소화하기 위해 알코올로 피부를 소독한 후 TECA사의 은전극 표면 활성 도자(silver surface activity electrode)에 겔을 바른 후 각 근육의 표면에 부착하여 측정하였다. 대퇴직근의 부착 부위는 전상장골극(anterior superior iliac spine)에서 슬개골 상극점까지 거리의 1/2지점, 대퇴이두근은 슬와부 주름과 둔부 주름의 1/2 지점 외측, 전경골근은 경골선상 2㎝ 거리의 외측 표면, 비복근은 슬와부 중심선에서 하행 2㎝ 거리의 외측 표면으로 하였으며, 참고 전극(reference electrode)은 활성 전극에서 약 4 ㎝ 정도의 간격을 두고 부착하였다.
- 기립 자세에서의 훈련 초기 자세는 실험군에서와 동일하게 하였으며, 앉은 자세에서의 훈련과 동일한 방법으로 전‧후방 이동 훈련 5분, 좌‧우측 이동 훈련 5분, 총 10분 동안 실시하도록 하였다.
- 그리고 난 후 환자로 하여금 무게 중심을 유지하면서 체중 이동을 할 수 있는 최대한의 범위까지 전방으로 이동하여 전방 끝 범위에서 5초 동안 유지한 후 곧바로 후방으로 이동하여 후방 끝 범위에서 5초 동안 유지하는 동작을 휴식 없이 5분 동안 20회 반복적으로 시행하도록 하였다. 다음으로 앉은 자세에서 전‧후방 이동 훈련과 동일한 형태로 좌측과 우측으로의 체중 이동 훈련을 시행하도록 하였으며, 훈련 도중 환자의 상태에 따라 적당한 휴식을 취할 수 있도록 하였다.
- 치료군 배정은 각각의 치료군을 의미하는 2개의 카드가 포함되어 있는 상자에서 1개의 카드를 뽑도록 하여 실험군과 대조군으로 정하였다. 모든 대상자들은 6주 동안주 5회, 하루 30분씩 전통적 물리치료를 시행하였으며, 이에 추가하여 실험군은 고유수용성 신경근 촉진법의 체간 패턴 훈련, 대조군은 일반적인 체중 이동 훈련을 각각 20분씩 시행하였다. 본 연구에 참여한 대상자는 24명이었으나 3명이 훈련 도중 퇴원하였고, 1명이 중환자실로 이동하여 최종 실험까지 20명이 참여하였다.
- 본 연구는 대전 E 대학교 병원에서 2013년 1월 14일부터 동년 4월 19일까지 시행하였으며, 입원 환자 중 뇌졸중으로 인해 편마비로 진단 받은 환자 20명을 대상으로 하였다. 연구 대상자들은 무작위로 실험군과 대조군으로 각각 10명씩 배정되었다. 대상자의 선정 조건은 하지에 정형외과적 문제가 없고 관절 구축이 없는 자, 보조기구를 사용하지 않고 10분 동안 안정된 지면에서 서기 자세가 가능한 자, 간이 정신 상태 검사(mini-mental state examination-korean version)에서 24점 이상인 자로 하였다.
- 이때 치료사는 환자의 견갑골 움직임 반대 방향에서 계속해서 교대로 저항을 주도록 하였다. 움직임 순서는 구심성 수축 (concentric contraction), 등척성 수축(isometric contraction), 원심성 수축(eccentric contraction) 순으로 진행을 하였으며, 등척성 수축은 5초 동안 유지 하도록 하였고, 이러한 반복 동작은 10분 동안 총 30회 실시하였다. 훈련 도중 환자의 상태에 따라 적당한 휴식을 취할 수 있도록 하였으며, 저항의 강도는 환자의 근력을 고려하여 적절하게 조절하였다.
- 그리고 난 후 환자로 하여금 마비측 견갑골의 전·상방(anterior elevation) 움직임과 비마비측 견갑골의 후·상방(posterior elevation) 움직임이 동시에 유발되도록 하였으며, 곧바로 마비측 견갑골의 후·하방 (posterior depression) 움직임과 비마비측 견갑골의 전·하방(anterior depression) 움직임이 근육 이완(relaxation) 없이 교대로 계속해서 일어나도록 하였다. 이때 치료사는 환자의 견갑골 움직임 반대 방향에서 계속해서 교대로 저항을 주도록 하였다. 움직임 순서는 구심성 수축 (concentric contraction), 등척성 수축(isometric contraction), 원심성 수축(eccentric contraction) 순으로 진행을 하였으며, 등척성 수축은 5초 동안 유지 하도록 하였고, 이러한 반복 동작은 10분 동안 총 30회 실시하였다.
- 정적 균형 능력을 측정하기 위하여 foot scan board를 바닥에 설치하고, 컴퓨터와 연결시킨 후 Gaitview system을 실행시켰으며, static test mode를 선택한 후 환자를 foot board 위로 올라가게 하여 “최대한 똑바른 자세로 유지하세요”라는 구두지시를 하고 10초 동안 양쪽 발의 전체 압력 분포와 자세 동요의 정도를 측정하였으며, 훈련 시작 전과 훈련 시작 6주 후에 각각 3회씩 측정하여 평균 데이터를 구하였다.
- 측정에 사용되는 근전도 장비의 대역 여과 필터는 50～60㎐(notch filter), 대역 통과 필터는 20㎐～10㎑였고, 환자로 하여금 누운 자세 또는 엎드린 자세에서 각 근육 별로 최대 수의적 등척성 근 수축(maximum voluntary isometric contraction, MVIC)을 5초간, 3회씩 유도하도록 하여 RMS값을 산출하였다[19].
- 치료군 배정은 각각의 치료군을 의미하는 2개의 카드가 포함되어 있는 상자에서 1개의 카드를 뽑도록 하여 실험군과 대조군으로 정하였다. 모든 대상자들은 6주 동안주 5회, 하루 30분씩 전통적 물리치료를 시행하였으며, 이에 추가하여 실험군은 고유수용성 신경근 촉진법의 체간 패턴 훈련, 대조군은 일반적인 체중 이동 훈련을 각각 20분씩 시행하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 대전 E 대학교 병원에서 2013년 1월 14일부터 동년 4월 19일까지 시행하였으며, 입원 환자 중 뇌졸중으로 인해 편마비로 진단 받은 환자 20명을 대상으로 하였다. 연구 대상자들은 무작위로 실험군과 대조군으로 각각 10명씩 배정되었다.
- 모든 대상자들은 6주 동안주 5회, 하루 30분씩 전통적 물리치료를 시행하였으며, 이에 추가하여 실험군은 고유수용성 신경근 촉진법의 체간 패턴 훈련, 대조군은 일반적인 체중 이동 훈련을 각각 20분씩 시행하였다. 본 연구에 참여한 대상자는 24명이었으나 3명이 훈련 도중 퇴원하였고, 1명이 중환자실로 이동하여 최종 실험까지 20명이 참여하였다.
데이터처리
- 두 군의 훈련 전·후 변화 양상을 분석하기 위하여 개체 간 요인이 있는 반복측정 분산분석(2×2)을 실시하였으며, 통계적 유의수준은 α=.05로 정하였다.
- 본 연구에 참여한 대상자의 성별, 나이, 몸무게, 키, 뇌졸중 유형, 마비측, 병력 기간 등에 대한 동질성 검정은 Pearson 카이제곱과 맨 휘트니(Mann-Whitney) U 검정 방법을 이용하였으며, 두 군 간 유의한 차이가 없었다(p>.05)[Table 1].
- 본 연구의 모든 통계적 분석은 SPSS 12.0을 이용하여 평균과 표준편차를 산출하였다. 정규분포 여부를 알아보기 위한 검정 결과 정규분포를 나타내지 않아 비모수 통계 방법을 이용하여 분석하였다.
- 73 ㎠, 센서의 수는 2,304(48 × 48)개, 최대 압력은 100 N/㎠이다. 자료의 처리는 Gaitview software version 1.0.1을 이용한 Static test mode를 이용하여 측정한 값을 엑셀로 변환하여 분석하였다. 정적 균형 능력을 측정하기 위하여 foot scan board를 바닥에 설치하고, 컴퓨터와 연결시킨 후 Gaitview system을 실행시켰으며, static test mode를 선택한 후 환자를 foot board 위로 올라가게 하여 “최대한 똑바른 자세로 유지하세요”라는 구두지시를 하고 10초 동안 양쪽 발의 전체 압력 분포와 자세 동요의 정도를 측정하였으며, 훈련 시작 전과 훈련 시작 6주 후에 각각 3회씩 측정하여 평균 데이터를 구하였다.
- 0을 이용하여 평균과 표준편차를 산출하였다. 정규분포 여부를 알아보기 위한 검정 결과 정규분포를 나타내지 않아 비모수 통계 방법을 이용하여 분석하였다. 훈련 전·후 결과 차이를 비교하기 위하여 윌콕슨 부호 순위(Wilcoxon Signed-ranks) 검정을 이용하였고, 군 간 비교를 위하여 맨 휘트니(Mann-Whitney) U 검정을 이용하였다.
- 훈련 전·후 결과 차이를 비교하기 위하여 윌콕슨 부호 순위(Wilcoxon Signed-ranks) 검정을 이용하였고, 군 간 비교를 위하여 맨 휘트니(Mann-Whitney) U 검정을 이용하였다.
이론/모형
- Verheyden 등[17]이 제시한 방법 을 기초로 훈련을 시행하였으며, 앉은 자세에서 10분, 기립 자세에서 10분으로 총 20분 동안 시행하였다. 앉은 자세에서의 훈련 초기 자세는 실험군에서 제시한 방법과 동일하게 적용하였다.
- 기립 자세에서 양쪽 발바닥의 압력 분포와 자세 동요 (disturbance)를 측정하기 위하여 Gaitview System (AFA-50, 알푸스(주), 대한민국)을 이용하였다. Gaitview System은 전체 크기가 550 × 480 × 35 ㎜이며, 압력 센서의 두께는 0.
성능/효과
- 군과 측정시점 간의 상호작용 효과에서 대퇴직근 (F=19.88, p<.01)과 비복근(F=16.23, p<.01)은 유의한 차이가 있었으며, 대퇴이두근과 전경골근은 유의한 차이가 없었다[Table 2].
- 또한 군과 측정시점 간의 상호작용 효과에서 발의 압력 비율 (F=12.05, p<.01), 자세 동요(F=17.52, p<.01), 전체 압력 분포(F=9.09, p<.01)에서 유의한 차이가 있었다[Table 3].
- 반복측정 분산분석을 이용하여 개체-간 효과 검정을 실시한 결과 대퇴직근에서 두 군 간에 유의한 차이가 있었으며(F=5.39, p<.05), 나머지 변수에서는 유의한 차이가 없었다.
- 반복측정 분산분석을 이용하여 개체-간 효과 검정을 하였을 때 두 군 간에 유의한 차이가 없었으며, 측정시점에 대한 개체-내 효과 검정에서 발의 압력 비율(F=21.73, p<.01), 자세 동요(F=24.95, p<.01), 전체 압력 분포 (F=32.49, p<.01)에서 유의한 차이가 있었다.
- 본 연구 결과 뇌졸중 환자에게 6주 동안 적용한 PNF 의 체간 패턴 훈련군이 체중 이동 훈련군보다 마비측 하지의 대퇴직근과 비복근의 근 활성도를 유의하게 증가시켰다. 이것은 앉은 자세와 기립 자세에서 실시한 PNF 훈련이 체간 근육의 활동을 촉진시켜 마비측 하지 근육의 활성에도 영향을 미친것이라고 할 수 있다.
- 최근 PNF 접근법에서는 여러 형태의 손상이 있는 신체 부위의 문제를 해결하기 위하여 가능한 신체 부분들을 최대한 동원시켜 방산 효과를 극대화하는 것을 강조한다[27]. 본 연구는 편마비 환자에게 앉은 자세와 기립자세의 2가지 조건에서 마비측과 비마비측 견갑골의 움직임에 대한 도수 저항을 적용한 결과 마비측 하지의 근 활성도와 정적 균형 능력에 효과가 있다는 것을 확인할수 있었다. 하지만 연구 대상자의 수가 적고, 추적 관찰 (follow-up)을 통한 효과의 지속성을 확인하지 못하였으며, 보행 분석을 통한 좀 더 기능적인 평가를 하지 못하였다.
- 본 연구를 통해 뇌졸중 환자에게 양측 견갑골 움직임에 대한 저항을 이용한 PNF 기법이 체간 근육을 촉진시켜 마비측 하지 근육과 정적 균형 능력을 향상시킬 수 있는 효과적인 재활 방법임을 확인하였다. 따라서 뇌졸중 환자들의 기능 회복을 위한 수단으로 PNF적 접근 방법을 보다 광범위하게 적용함으로써 독립적인 활동을 용이하게 하여 가정과 사회로의 복귀에 근본적인 도움을 줄 수 있도록 해야 할 것이다.
- 실험군은 훈련 전과 비교하여 훈련 후에 대퇴직근, 대퇴이두근, 전경골근, 비복근에서 유의한 근 활성도의 증가를 보였으며(p<.05), 대조군은 대퇴직근, 대퇴이두근, 비복근에서 유의한 증가를 보였으나(p.05).
- 정적 균형 측정 결과에서는 PNF의 체간 패턴 훈련이 체중 이동 훈련에 비해 자세 동요는 유의하게 감소하였으며, 마비측 하지의 전체 발 압력 분포는 유의한 증가를 보여 균형 능력이 향상되었다는 것을 알 수 있었다. Jeon[15]은 30명의 요통 환자에 대하여 PNF의 상지를 이용한 체간 패턴 훈련 프로그램군 15명, 단순 체간 훈련 프로그램군 15명으로 나누어 6주 동안 훈련을 실시한 결과 PNF 훈련군이 동적, 정적 균형 능력에서 유의한 차이를 보이며 향상되었다고 하였으며, Geiger 등[25]은 편마비 환자를 대상으로 PNF 훈련군과 시각 훈련군으로 나누어 연구를 시행한 결과 PNF 훈련군에서 균형 능력이 유의하게 증가하였다고 하였다.
- 움직임 순서는 구심성 수축 (concentric contraction), 등척성 수축(isometric contraction), 원심성 수축(eccentric contraction) 순으로 진행을 하였으며, 등척성 수축은 5초 동안 유지 하도록 하였고, 이러한 반복 동작은 10분 동안 총 30회 실시하였다. 훈련 도중 환자의 상태에 따라 적당한 휴식을 취할 수 있도록 하였으며, 저항의 강도는 환자의 근력을 고려하여 적절하게 조절하였다.
- 훈련 전과 비교하여 실험군은 발의 압력 비율, 자세 동요, 전체 압력 분포에서 유의한 차이를 보였으며(p<.01), 대조군에서는 전체 압력 분포에서 유의한 증가를 보였다 (p<.05).
후속연구
- 본 연구를 통해 뇌졸중 환자에게 양측 견갑골 움직임에 대한 저항을 이용한 PNF 기법이 체간 근육을 촉진시켜 마비측 하지 근육과 정적 균형 능력을 향상시킬 수 있는 효과적인 재활 방법임을 확인하였다. 따라서 뇌졸중 환자들의 기능 회복을 위한 수단으로 PNF적 접근 방법을 보다 광범위하게 적용함으로써 독립적인 활동을 용이하게 하여 가정과 사회로의 복귀에 근본적인 도움을 줄 수 있도록 해야 할 것이다.
- 하지만 연구 대상자의 수가 적고, 추적 관찰 (follow-up)을 통한 효과의 지속성을 확인하지 못하였으며, 보행 분석을 통한 좀 더 기능적인 평가를 하지 못하였다. 차후 연구에서는 이러한 문제점들을 보완하여 뇌졸중 환자들에게 적용되는 PNF 기법의 효과에 대한 연구가 활발히 이루어져야 할 것이다.
- 본 연구는 편마비 환자에게 앉은 자세와 기립자세의 2가지 조건에서 마비측과 비마비측 견갑골의 움직임에 대한 도수 저항을 적용한 결과 마비측 하지의 근 활성도와 정적 균형 능력에 효과가 있다는 것을 확인할수 있었다. 하지만 연구 대상자의 수가 적고, 추적 관찰 (follow-up)을 통한 효과의 지속성을 확인하지 못하였으며, 보행 분석을 통한 좀 더 기능적인 평가를 하지 못하였다. 차후 연구에서는 이러한 문제점들을 보완하여 뇌졸중 환자들에게 적용되는 PNF 기법의 효과에 대한 연구가 활발히 이루어져야 할 것이다.
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