[논문]동작관찰훈련이 뇌졸중 환자의 일어서기 동작 시 근수축 개시시간과 비대칭성에 미치는 영향

이민영; 신원섭; 김경환; 윤혜진

doi:10.21598/jkpnfa.2014.12.1.19

동작관찰훈련이 뇌졸중 환자의 일어서기 동작 시 근수축 개시시간과 비대칭성에 미치는 영향
The Effects of Action Observational Training on Muscle Onset Time and Asymmetry to Stand Up in with Stroke Patients 원문보기

대한고유수용성신경근촉진법학회지 = Journal of Korea Proprioceptive Neuromuscular Facilitation Association, v.12 no.1, 2014년, pp.19 - 25

이민영 (대전대학교 보건스포츠대학원 물리치료학과) , 신원섭 (대전대학교 자연과학대학 물리치료학과) , 김경환 (보니파시오요양병원 재활센터) , 윤혜진 (보니파시오요양병원 재활센터)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: To investigate the effect of action observation training on the muscle onset time and symmetrical use of rectus femoris(RF) and gastrocnemius medialis(GCM) during sit-to-stand (STS). Methods: Sixteen patients with stroke entered a single-blind trial and were randomly assigned to the experimental(Action) or control(Landscape) groups. Those in the Action observation group watched video clips showing specific movement and strategies to STS, wheas those in the control group watched video clips of static pictures showing differnet landscapes. All patients was measured the EMG data in the STS on the affected side and unaffected side. The EMG data were collected from RF and GCM while performing the STS task. The EMG onset time and onset time ratio for the RF and GCM were calculated by dividing the EMG onset time of RF and GCM action on the affected side by these on the unaffected side. Results: Onset time of affected side RF, GCM was significantly faster action observation training group than control group(p<.05). But interventions before and after the symmetry did not show a significant increase. Conclusion: There findings suggest that action observation training has a positive effect on the muscle onset time shortened during STS tasks.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 양 하지 근육의 동시 수축을 필요로 하는 일어서기 동작을 수행할 때, 동작관찰훈련이 뇌졸중 환자의 환측 하지 근수축 개시시간의 단축 변화와 양측 하지의 근수 축 개시시간의 비교를 통하여 비대칭 정도를 개선시킬 수 있는지에 대한 여부를 알아보고자 하였다.
본 연구는 동작관찰훈련이 편마비 환자의 일어서기 동작시 환측 대퇴직근과 비복근의 근수축 개시시간의 단축과, 양하지의 대칭적 수축을 만드는지 알아보고자 하였다.
이와 같은 선행연구를 바탕으로 본 연구는 동작관찰훈련이 뇌졸중으로 인한 편마비 환자들의 기능적 활동 중 일어서기 동작의 개선을 위해 중요한 역할을 수행하는 대퇴직근과 비복 근을 선택하여 근수축 개시시간을 비교하였으며, 동작관찰훈련을 실시한 후 일어서기 동작 시 환측 하지의 대퇴직근과 비복근의 근수축 개시시간을 유의하게 단축시키는 결과를 나타내었다.

제안 방법

89(Laxtha, Korea)를 사용하였다. 근전도 전극(electrode)의 피부 저항을 줄이기 위해 부착부위의 털을 제거하고 알코올로 피부를 소독하였다.
대조군은 실험군과 같은 시간적 절차를 적용하고, 단순 일어서기 동작을 실시하였으며, 모든 실험은 시작부터 끝날 때까지 동일한 연구자에 의해 시행되었다.
실험 전 근전도 전극을 부착한 뒤 편안한 자세와 속도로 일어서기 동작을 1회 연습하였다.
실험군에 사용된 동영상의 모델은 참가자의 평균 나이와 비슷한 50대의 정상 성인의 동작으로 구성하였으며, 좌측편 마비용과 우측편마비용 동영상을 따로 제작하여 제공하였고, 각 동작마다 정면, 측면의 두 방향으로 촬영하여 제시하였다. 일어서기 동영상의 구성은 앉은 자세에서 일어서는 4가지 단계에 따라 구성하였다(Schenkman 등, 1990).
실험군의 동영상 내용은 일어서기 동작을 반복적으로 구성 하였으며, 대조군은 실험군과 달리 동일한 자세에서 산과 해변, 시골이나 사막과 같은 정적인 풍경 을 관찰하도록 하였다.
실험은 “준비, 시작” 이라는 구두명령 이후 5초 후 근전도 장비와 연결된 컴퓨터에서 첫 번째 개시 음에 대상자는 3초간 일어서기 동작 실시, 10초간의 휴식시간을 주었으며, 이를 3회 반복하여 측정에 대한 평균값을 분석에 사용하였다(두준재, 2011).
본 연구에 참여한 대상자는 총 16명으로 실험군 8명, 대조군 8명으로 각각 무작위 배정되었고, 병원에서 실시하는 근력 강화운동, 관절가동범위운동 및 기능훈련이 포함된 보존적인 재활치료를 받았으며, 부가적으로 관찰훈련이 시행되었다. 연구대상자들은 조용한 치료실 내부의 평상 매트에 편안하게 걸터앉은 상태에서 2m 앞에 있는 컴퓨터 화면을 통해 동영상을 시청하도록 하였으며, 시청하는 동안 피험자가 동영상의 내용을 따라하거나 움직이지 않도록 지시하였다.
중재 후 변화된 근 활성도를 측정하기 위하여 대상자들은 등받이가 없는 평상 매트에 걸터앉고 신발과 양말을 벗은 후, 발이 바닥에 닿은 상태에서 무릎관절은 100°∼105° 굴곡, 발목관절은 10° 배측굴곡 되도록 하고(Cheng 등, 2004), 발을 어깨 너비만큼 벌리고 발끝과 을 두 무릎을 전방을 향하여 평행하게 유지시켰으며, 복부 앞쪽에서 마비 측 손을 비 마비 측 손으로 잡아 고정시킨 상태에서 시작하였다.
중재는 실험군과 대조군 모두 동영상을 5분간 시청한 후 실험군은 동영상의 내용을 토대로 치료사와 10분간 훈련을 실시하였으며, 이를 2회 반복하여 총 30분간 진행 되었다.
표면 근전도 측정 시 표본 추출률(sampling rate)은 1024㎐였으며, 근전도 신호는 1785배로 증폭되었고, 대역통과(band-pass) 필터는 20∼450㎐, 노치(notch) 필터는 60㎐로 처리하였다.

대상 데이터

또한 동영상 관찰 후 관찰한 영상을 실제로 본인이 수행하는 것으로 상상할 수 있는 능력여부를 평가하기 위하여 운동 장면 상상검사(Vividness of Movement Imagery Questionnaire; VMIQ)에서 정상인의 평균 점수인 2.26 이하인 자를 연구대상 자로 선정하였다(Isaac과 Marks, 1994).
본 연구는 대전광역시 소재 B요양병원에 뇌졸중으로 진단 받고 입원중인 환자 16명을 대상으로 하였다. 선정 기준은 뇌졸중 진단 후 6개월 이상 경과한 자, 환측 무시, 편측 시야결손, 실행증이 없는 자, 일어서기 능력이 보조 도구 없이 5분 이상 가능한 자, 한국판 간이 정신상태 검사(Mini Mental Status Examination- Korean version; MMSE-K) 24점 이상인 자로 하였다(권용철 등, 1989).
본 연구에 참여한 대상자는 총 16명으로 실험군 8명, 대조군 8명으로 각각 무작위 배정되었고, 병원에서 실시하는 근력 강화운동, 관절가동범위운동 및 기능훈련이 포함된 보존적인 재활치료를 받았으며, 부가적으로 관찰훈련이 시행되었다. 연구대상자들은 조용한 치료실 내부의 평상 매트에 편안하게 걸터앉은 상태에서 2m 앞에 있는 컴퓨터 화면을 통해 동영상을 시청하도록 하였으며, 시청하는 동안 피험자가 동영상의 내용을 따라하거나 움직이지 않도록 지시하였다.
전극은 Ag-AgCl 재질의 일회용 전극인 Electrode2237(3M, USA) 표면전극을 사용하였으며, 전극과의 거리는 2cm 내에 위치하도록 하였으며, 접지(ground) 전극은 우세 측면 하지의 외측복사뼈(lateral malleolus) 부위에 부착하였다. 전극의 부착 부위는 마비 측과 비 마비 측 하지의 대퇴직근(rectus femoris), 비복근(gastrocnemius medialis)에 근 섬유와 같은 방향으로 부착하였다.

데이터처리

각 군의 동작관찰훈련 전, 후의 근수축 개시시간 차이를 비교하기 위하여 윌콕슨(Wilcoxon) 부호 순위 검정을 사용하였다.
근 활성도의 측정 장비는 QEMG-4(LXM 3204, Laxtha, Korea) 근전도 system을 사용하였고, 수집된 자료를 분석하기 위해 근전도 소프트웨어 Telescan 2.89(Laxtha, Korea)를 사용하였다. 근전도 전극(electrode)의 피부 저항을 줄이기 위해 부착부위의 털을 제거하고 알코올로 피부를 소독하였다.
0 통계 프로그램을 이용하여 분석하였다. 본 연구를 통해 수집된 자료는 비모수 통계 검정 방법을 이용하여 분석되었다.
실험군과 대조군의 동작관찰훈련 전, 후 근수축 개시시간 차이와 변화량을 비교하기 위해 맨-휘트니(Mann-Whitney) U 검정을 시행하였다.

이론/모형

전극의 부착 부위는 마비 측과 비 마비 측 하지의 대퇴직근(rectus femoris), 비복근(gastrocnemius medialis)에 근 섬유와 같은 방향으로 부착하였다. Cram(1998)등 이 제시한 방법을 이용하여 대퇴 직근은 전상장골극(anterior superior iliac spine)에서 슬개골(patella)의 상극점(supperior pole)까지 거리의 1/2인 지점에 부착하였으며, 비복근 내측부는 슬관절의 내측상과(medial epicondyle)에서 종골(calcaneus)까지 거리의 1/3 지점에 부착 하였다. 표면 근전도 측정 시 표본 추출률(sampling rate)은 1024㎐였으며, 근전도 신호는 1785배로 증폭되었고, 대역통과(band-pass) 필터는 20∼450㎐, 노치(notch) 필터는 60㎐로 처리하였다.
표면 근전도 측정 시 표본 추출률(sampling rate)은 1024㎐였으며, 근전도 신호는 1785배로 증폭되었고, 대역통과(band-pass) 필터는 20∼450㎐, 노치(notch) 필터는 60㎐로 처리하였다. 수집된 근 활성도 신호는 완파정류(full wave rectification)후 제곱평균제곱근법(root mean square; RMS)으로 처리하여 분석하였다.

성능/효과

그 결과, 동작관찰훈련이 환측 대퇴직근과 비복근의 근수축 개시시간을 단축시키는 결과를 보였으나, 환측과 건측의 대칭성은 변화가 없었다.
본 연구에서 사용된 동작관찰 동영상 내용도 정면의 일어 서기 동작뿐만 아니라 대상자의 환측 또한 포함되었으며, 치료사가 동영상을 보면서 일어서기에 영향을 미칠 수 있는 근수축 시점을 인지시킴으로 연구 대상자들이 환측에 더욱 집중하여 동영상을 관찰하게 되었고, 이를 통해 스스로 동작을 인지하고 연습하였기 때문에 환측의 더 빠른 개시시간을 보인 것으로 사료된다.
훈련 전, 후 집단 간 차이에 대한 검정 결과는 근수축 개시시간 비교에서 대퇴직근과 비복근 모두 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>0.05).
훈련 전, 후 집단 간 차이에 대한 검정 결과는 훈련 전, 후 근수축 대칭성 비교에서 대퇴직근과 비복근 모두 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>0.05).

후속연구

그러나 본 연구는 동작관찰훈련 후 즉시 효과에 대한 근전도 분석이기 때문에 운동학습에 대한 효과를 기대하기는 어려울 것이며, 연구 대상자가 적어 연구결과를 일반화하기에는 어려움이 있다. 향후 뇌졸중 환자에게 일어서기 동작의 효과 적인 수행과 학습을 위해 중재기간을 늘리고, 다양한 특성을 보이는 연구대상자들을 많이 포함시켜 동작관찰 신체 훈련의 효과를 알아보는 것이 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	일어서기 동영상의 구성은 어떻게 구성되었는가?	첫 번째 단계는 움직임이 시작되는 단계로, 몸통과 골반이 앞쪽으로 구부러지며, 의자에 앉아 있는 자세에서 엉덩이가 들리기 바로 직전에 끝나게 된다. 두 번째 단계의 시작은 엉덩 이가 앉은 자세에서 들려지고, 최대로 발목의 배측굴곡이 일어나면 끝나게 된다. 세 번째 단계는 최대로 발목 배측굴곡이 끝난 후에 시작되어 엉덩이가 신전되는 것이 멈추면 끝나게 된다. 마지막 네 번째 단계는 엉덩이 신전이 일어나는 것이 끝난 후부터 시작되고, 앞쪽과 뒤쪽으로 흔들림이 포함된 일어난 후 서있는 자세를 포함하게 된다. 동영상은 이 4단계의 동작을 포함하고 있으며 각 단계별 동영상뿐만 아니라 모든 단계가 포함되어 있는 내용으로 구성되어 있다.
	뇌졸중 환자들이 겪는 어려움과 문제점은 무엇인가?	뇌졸중 환자들의 편마비 또는 편부전마비로 인하여 갖게 되는 운동장애는 비대칭적인 자세, 비정상적인 신체의 균형, 체중 이동능력의 결함 등과 같은 문제점을 나타내며(Carr와 Shepherd, 1985), 이로 인한 일상생활활동에서 필수적인 동작인 일어서기에 어려움을 보인다(Cheng 등, 2004). 또한 일어서기 동작 수행 시 건측 하지를 주로 사용하는 비대칭적인 수행력을 보이며(Brière 등, 2012), 건강한 대상자들에 비해 일어서기 동작의 수행시간이 더 오래 걸린다고 한다(Chou 등, 2003).
	비대칭적인 일어서기가 뇌졸중 환자에게 미치는 영향은 무엇인가?	비대칭적인 일어서기는 뇌졸중 환자들의 낙상 위험을 증가시키며(Cheng 등, 1998), 건측을 사용한 보상적 일어서기가 습관화 된다면 환측 다리의 비사용이 더욱 증가된다(Lee 등, 1997). 그러나 대부분 뇌졸중 환자들은 일어서기 동작 시 자신의 비대칭적인 움직임을 인식하지 못하고 있다(Brière 등, 2010).

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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