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문제 정의
- 그러나 한발서기 동작에서 요통환자의 요부안정화근육의 활성도에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 한발서기 시 요부주위근의 근 활성도를 분석하여 요통환자의 요부주위근의 활성화 대해 연구를 진행하였다.
제안 방법
- 표면근전도 신호의 개인차 및 개인 내 부위별 차이를 최소화하여 전반적인 변화 추세를 관찰하기 위해서는 정규화(normalization) 과정이 필요하다. 각 근육에 대한 최대등척성수축(maximum voluntary isometric contraction, MVIC)값을 측정해 이 값을 기준으로 각각의 자세에 대한 측정값을 % MVIC로 정규화 하였다(그림 1).
- 만성 요통 실험군 15명과, 대조군 12명을 대상으로 근전도 검사에 표면전극을 이용하여 한 발 들기 동작시 복직근, 외복사근, 요방형근, 중둔근 %MVIC 값과 근 활성도를 측정하였다.
- 먼저 전극을 붙이기 위해 외복사근, 복직근, 중 둔근, 요방형근을 사포로 3번 정도 문지른 뒤 피부를 알코올로 잘 닦아 준 후 각각의 채널에 지름이 3cm크기의 은-은 염화 단일표면전극(silver chloroide single surface electrode)을 부착시킨 다음 채널 2를 우측의 전극 쌍에 연결하고 채널 3을 좌측의 전극 쌍에 연결하여 평행하게 두 활성전극을 부착하고, 참고전극은 우측의 채널 2번 위 15cm 떨어진 부위에 부착하고 난 후 저항을 측정하여 50kilo ohms 이하가 되게 하였다.
- 본 연구에서 근전도기를 이용하여 수축 할 때 발생되는 근육의 활동전위를 측정하여 근육의 활동정도와 기능을 분석하였다. 먼저 전극을 붙이기 위해 외복사근, 복직근, 중 둔근, 요방형근을 사포로 3번 정도 문지른 뒤 피부를 알코올로 잘 닦아 준 후 각각의 채널에 지름이 3cm크기의 은-은 염화 단일표면전극(silver chloroide single surface electrode)을 부착시킨 다음 채널 2를 우측의 전극 쌍에 연결하고 채널 3을 좌측의 전극 쌍에 연결하여 평행하게 두 활성전극을 부착하고, 참고전극은 우측의 채널 2번 위 15cm 떨어진 부위에 부착하고 난 후 저항을 측정하여 50kilo ohms 이하가 되게 하였다.
- 본 연구에서는 요통환자들의 한발서기 시 요부주위근의 근 활성도를 측정하기 위해 근전도 기기를 사용하였다. 그 결과 최대등척성 수축비는 대조군이 실험군비해 높았으나 유의한 차이를 보이지 않았고, 근활성도는 중둔근과 요방형근에서 유의한 차이를 보였다.
- 근전도 신호의 표본 추출률은 1000Hz이었고, 20~250Hz의 대역 필터(band pass filter)와 60Hz 노치필터(notch filter)와 심전도 감속필터(electro cardiac graphy reduction filter)를 사용하였다. 수집된 신호는 완파 정류(full wave rectification) 한 후 root mean square(RMS)처리를 하였다. 표면근전도 신호의 개인차 및 개인 내 부위별 차이를 최소화하여 전반적인 변화 추세를 관찰하기 위해서는 정규화(normalization) 과정이 필요하다.
- 양발서기 시 대상자가 양발로 편안하게 선 상태에서 측정하고, 한발서기 시 측정은 우세 다리를 확인한 후 우세다리 쪽으로 체중을 지지하여 선 자세에서 측정한다.
- 한발서기 시 요부 근육의 활성도를 알아보기 위하여 표면 근전도를 실시하였으며 표면근전도 신호는 Myosystem 12001)을 이용하여 측정하였다 수집된 근전도 아날로그 신호를 Myosystem 1200으로 보내서 디지털 신호로 전환한 다음, 개인용 PC에서 Myoreserch XP 1.04 소프트웨어2)를 이용하여 필터링과 기타 신호 처리를 하였다. 근전도 신호의 표본 추출률은 1000Hz이었고, 20~250Hz의 대역 필터(band pass filter)와 60Hz 노치필터(notch filter)와 심전도 감속필터(electro cardiac graphy reduction filter)를 사용하였다.
- 이때 대상자는 적어도 10초 이상 자세를 유지할 수 있어야 하며 정확한 동작을 유도하기 위해 측정 전에 이 동작을 반복하여 자세를 익히도록 한다. 한발서기 자세에서 측정 시 우세 다리 한 다리로 선 동작에서 10초간 유지한 후 이 동작을 3회 반복하도록 한 후 세 번의 측정값의 평균값을 사용하였다.
대상 데이터
- 성별의 비율은 실험군에서는 남자가 8명, 여자가 7명으로 나타났다. 대조군에서는 남자와 여자가 각각 6명으로 나타났다. 키는 실험군에서 167.
- 본 연구에서 실험군은 12주 이상 요통으로 인해 생활에 지장을 받거나 치료중인 만성 요통 환자로 남녀 15명으로 악성종양에 의한 요통이나 뇌 척수 손상이나 뇌혈관질환 등과 같은 중추신경계에 이상이 있거나, 요부위에 화상, 흉터, 피부궤양 등의 피부병변이 있는 환자, 다른 부위의 신경근과 관련된 통증이 있는 환자, 하지관절 구축 제한이나 실험 시 요구되는 동작에 제한이 있는 환자는 제외하였다. 대조군은 과거에 요통을 겪은 적이 없고, 현재에도 요통이나 요부의 만성질환을 가지지 않은 정상인 남녀 12명을 하였다. 본 연구에서 요통 환자군의 선정방법은 설문지(Oswestry disability index)를 사용하였고 설문지는 환자 통증 측정 방법으로 주관적 시각 통증척도(Visual Analgue Scale; VAS)를 사용하였다.
- 본 연구에서 실험군은 12주 이상 요통으로 인해 생활에 지장을 받거나 치료중인 만성 요통 환자로 남녀 15명으로 악성종양에 의한 요통이나 뇌 척수 손상이나 뇌혈관질환 등과 같은 중추신경계에 이상이 있거나, 요부위에 화상, 흉터, 피부궤양 등의 피부병변이 있는 환자, 다른 부위의 신경근과 관련된 통증이 있는 환자, 하지관절 구축 제한이나 실험 시 요구되는 동작에 제한이 있는 환자는 제외하였다. 대조군은 과거에 요통을 겪은 적이 없고, 현재에도 요통이나 요부의 만성질환을 가지지 않은 정상인 남녀 12명을 하였다.
- 실험군 15명과 대조군 12명으로 모두 27명을 대상으로 하였으며, 실험군의 평균연령은 22.87세이고 대조군의 평균연령은 21.58세이다. 성별의 비율은 실험군에서는 남자가 8명, 여자가 7명으로 나타났다.
데이터처리
- 0을 이용하여 통계 처리 하였다. Shapiro-wilk 검정방법을 통해 변수들의 정규성 검정을 하였고, 모든 대상자의 일반적 특성을 알아보기 위해 기술통계를 실시하였다. 한발서기 동안 만성요통환자와 정상인 사이 근 활성도의 비교를 위하여 독립표본 t-검정을 시행하였다.
- Shapiro-wilk 검정방법을 통해 변수들의 정규성 검정을 하였고, 모든 대상자의 일반적 특성을 알아보기 위해 기술통계를 실시하였다. 한발서기 동안 만성요통환자와 정상인 사이 근 활성도의 비교를 위하여 독립표본 t-검정을 시행하였다.
이론/모형
- 본 연구에서 요통 환자군의 선정방법은 설문지(Oswestry disability index)를 사용하였고 설문지는 환자 통증 측정 방법으로 주관적 시각 통증척도(Visual Analgue Scale; VAS)를 사용하였다.
성능/효과
- 그러나 본 연구에서는 근육 크기 감소에 따른 근 약화가 없이 근 활성도에서 대조군에 비해 실험군이 더 큰 근 활성도 수치를 나타냈으나 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
- 1. 실험군과 대조군간의 %MVIC값 비교에서는 대부분 대조군에 비해 실험군에서 컸으며, 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p> .05)
- 2. 실험군과 대조군간의 근 활성 검사에서는 중둔근, 요방형근에서 유의한 차이를 보였다.(P< .
- 본 연구에서는 요통환자들의 한발서기 시 요부주위근의 근 활성도를 측정하기 위해 근전도 기기를 사용하였다. 그 결과 최대등척성 수축비는 대조군이 실험군비해 높았으나 유의한 차이를 보이지 않았고, 근활성도는 중둔근과 요방형근에서 유의한 차이를 보였다.
- 본 연구에서는 정상 대조군의 정적 기립자세에서와 동적 자세인 한발서기 시 큰 근 활성도의 변화를 나타내지 않았다. 그러나 정상대조군보다 요통 실험군에서는 한발서기 시 불안정성에 대한 보상작용과 더 많은 근 활성도의 변화가 나타났다. 요통환자의 경우 한발서기검사 시에 정상인 보다 자세안정성이 좋지 않다고 하였다.
- 서서 걸어 다니는 사람의 척추는 중력과 체중부하에 의해 항상 위험 상태에 놓일 수밖에 없는데, 이미 요통을 경험하고 있는 사람에 있어 허리에 가해지는 압력은 중력이나 체중에 의해 끊임없이 가중되기 때문에 요통환자는 서 있거나 앉아 있을 때 주로 통증이 증가되어, 환자 자신이 통증으로부터 벗어나기 위한 방어적 행동으로 자세의 불균형을 초래하게 된다(Norkin와 Levangie, 1992). 본 연구에서는 정상 대조군의 정적 기립자세에서와 동적 자세인 한발서기 시 큰 근 활성도의 변화를 나타내지 않았다. 그러나 정상대조군보다 요통 실험군에서는 한발서기 시 불안정성에 대한 보상작용과 더 많은 근 활성도의 변화가 나타났다.
- 75kg으로 나타났다. 실험군의 유병기간은 평균 21개월로 나타났으며, 주관적 시각통증척도(VAS, visual analogue scale)으로 인한 통증의 평균 강도는 3.80으로 나타났다(표 1).
- 한발서기 시 복직근에서 대조군의 근 활성도가 16.69±1.83, 대조군의 근 활성도는18.08±3.06이었고, 외복사근은 실험군은 7.41±3.05, 대조군은 8.13±2.70로 대조군이 실험군보다 근 활성도가 높았으나 유의한 차이가 나타나지 않았다.
후속연구
- 본 연구의 제한점으로는 실험군과 정상 대조군의 경우 상반된 값을 산출하거나 오차가 발생하였는데 , 이는 피실험자들에게 필요한 반복적인 훈련이 부족하여 정확한 동작의 숙지가 이루어지지 않았으며, 동일하지 않은 피실험자의 전극 부착위치와 부착방법의 차이의 요인들과 실험한 근육이 심부근육이어서 지방 등의 요인들로 인해 근전도 값의 노이즈가 발생하였으며, 유의하지 않은 데이터 값이 산출되었다.
- 앞으로의 연구에서는 정상인과 요통환자 사이의 정적 체간 근육의 활성화를 분석하고 어떤 연관성을 가지는지에 대한 연구가 필요할 것이다.
- 또한 실험자들의 근전도기기를 능숙하게 다루지 못하였고 실험동안에 골반고정 상태에서 한 발 들기 시 골반의 고정이 제대로 이루어 지지 않아 실험진행과정에서 오류가 발생했을 가능성도 크다. 앞으로의 연구에서는 정상인과 요통환자 사이의 정적 체간 근육의 활성화를 분석하고, 삼차원 동작분석기에서의 관절 각도의 차이가 어떤 연관성을 가지는지에 대한 연구가 필요할 것이다.
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