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문제 정의
- 뇌졸중 환자들에게 조기재활은 환자들의 기능적인 수준과 더불어 삶의 질에 있어 주요한 영향을 미친다. 본 연구는 초기 뇌졸중 환자들을 대상으로 닫힌, 열린 사슬운동을 적용하여 무릎 신전근의 근력향상과 균형 능력에 대한 효과를 알아보기 위하여 시행되었다. 본 연구의 결과 닫힌, 열린 사슬운동이 초기 뇌졸중 환자의 무릎 신전근의 근력과 균형능력의 향상에 유의한 효과가 있음을 확인하였다.
- 본 연구에서는 하지의 근육 중 무릎 신전근의 근력 강화훈련에 대한 실험을 진행하였다. 뇌졸중 환자의 하지 근력강화 훈련의 효과에 대한 연구는 지속되어 왔고, 그 중에서 무릎 신전근의 강화 훈련도 선행 연구들에서 주요하게 다루어졌다(Clark 등, 2006; Flansbjer 등, 2006).
- 또한 정상인들이나 만성기 뇌졸중 환자들과는 다르게 초기 뇌졸중 환자들은 운동조절 능력이 부족하기에 발병 초기부터 시행되는 근 기능 훈련이 필요하다. 이에 본 연구에서는 닫힌 사슬운동과 열린 사슬운동으로 구분하여 각각의 운동방법이 초기 뇌졸중 환자의 하지 근력 변화와 균형 능력에 어떠한 영향을 미치는지를 확인하고, 초기 뇌졸중 환자의 임상적인 중재에 있어 더욱 효과적인 방법을 제시하고자 한다.
- 이러한 닫힌, 열린 사슬운동은 근력과 균형조절 능력을 향상시키는 운동방법이라 하였다(Kwon 등, 2009). 이에 본 연구에서는 닫힌, 열린 사슬운동의 적용이 초기 뇌졸중 환자의 무릎 신전근의 근력과 균형능력에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 균형능력에 대한 효과를 알아보기 위해 정적균형능력과 동적균형능력으로 구분지어 검사를 실시하였다.
- CKC 운동군은 레일 시스템이 부착된 경사침대(Conble LS, Kwang-won, Korea)위에 바로 누워, 무릎의 각도가 90°가 되도록 구부린 상태에서 발판의 끝부분에는 저항의 요소로 작용될 이동식 활차운동기를 연결하여 마비된 하지만으로 무릎 관절의 신전시키는 운동을 실시하였다.
- OKC 운동군은 무릎신전운동기구(MF-105 leg extension, CURL, Finland) 를 이용하여 무릎의 각도가 90°가 되도록 구부린 자세에서 무릎을 신전시키는 운동을 실시하였다.
- 근력에 대한 효과를 알아보기 위해, 등속성 측정 장비인 BTE-Primus (BTE technology, USA)을 사용하여 무릎 신전근의 등척성 최대수축을 3초간 총 3회 측정하여 평균값을 사용하였다. 중재 후 무릎 신전근의 근력 변화는 세 군에서 모두 유의한 증가 있었다(p<.
- 어깨가 벽에 닿거나 전방으로 몸을 기울이는 동안 팔이 벽에 닿지 않도록 어깨와 벽과는 5cm 간격을 두었다. 대상자가 팔을 뻗어 지면과 평행한 상태에서 세 번째 중수골 원위부의 위치와 처음 위치에서의 거리를 cm 단위로 측정하였다. 총 3회 반복하여 평균값을 구하였다(Duncan 등, 1992).
- 우선 줄자를 대상자의 견봉 높이에 지면과 평행하게 하여 벽에 붙였다. 대상자의 건 측 어깨가 벽을 향하도록 하여 일직선 위치에서 양 발을 어깨너비로 벌리고 편히 서게 한 다음, 주먹을 쥔 상태에서 건측 팔꿈치 관절을 펴고 어깨관절을 90˚로 올려 견봉과 줄자의 0cm 지점이 일치하도록 하였다. 어깨가 벽에 닿거나 전방으로 몸을 기울이는 동안 팔이 벽에 닿지 않도록 어깨와 벽과는 5cm 간격을 두었다.
- OKC 운동군은 무릎신전운동기구(MF-105 leg extension, CURL, Finland) 를 이용하여 무릎의 각도가 90°가 되도록 구부린 자세에서 무릎을 신전시키는 운동을 실시하였다. 두 실험군은 점진적 저항운동 프로그램으로 준비운동, 본 운동, 정리운동으로 구성하였으며, 준비운동과 정리운동은 1RM의 25%의 힘으로 5분간 반복하여 실시하도록 하였다. 본 운동은 Holten의 연구를 근거로 하여 운동반복횟수를 계산하여 1RM의 70%의 힘으로 1set 당 8-10번 반복하여, 총 3set 시행하며 set간 휴식은 30초로 하였다.
- 본 연구에 참여하기로 동의한 환자들을 대상으로 제비뽑기를 통해 다음과 같이 세 군으로 무작위 배정하여 실시하였다. 연구 대상자들은 닫힌 사슬(Closed Kinetic Chain, CKC)운동군 10명, 열린 사슬(Open Kinetic Chain, OKC)운동군 10명, 기존의 일반적 물리치료만을 적용하는 대조군(Control group) 10명을 대상으로 실시하였다.
- 두 실험군은 점진적 저항운동 프로그램으로 준비운동, 본 운동, 정리운동으로 구성하였으며, 준비운동과 정리운동은 1RM의 25%의 힘으로 5분간 반복하여 실시하도록 하였다. 본 운동은 Holten의 연구를 근거로 하여 운동반복횟수를 계산하여 1RM의 70%의 힘으로 1set 당 8-10번 반복하여, 총 3set 시행하며 set간 휴식은 30초로 하였다. 운동은 대상자의 근력이 향상됨에 따라 하지에 적용할 부하를 점차 증가시켰다.
- 연구 대상자들은 닫힌 사슬(Closed Kinetic Chain, CKC)운동군 10명, 열린 사슬(Open Kinetic Chain, OKC)운동군 10명, 기존의 일반적 물리치료만을 적용하는 대조군(Control group) 10명을 대상으로 실시하였다. 세 군 모두 일반적 물리치료를 적용하였고, CKC 운동군과 OKC 운동군은 30분씩 주 3회, 4주 동안 추가로 운동을 시행하였다.
- 대상자의 건 측 어깨가 벽을 향하도록 하여 일직선 위치에서 양 발을 어깨너비로 벌리고 편히 서게 한 다음, 주먹을 쥔 상태에서 건측 팔꿈치 관절을 펴고 어깨관절을 90˚로 올려 견봉과 줄자의 0cm 지점이 일치하도록 하였다. 어깨가 벽에 닿거나 전방으로 몸을 기울이는 동안 팔이 벽에 닿지 않도록 어깨와 벽과는 5cm 간격을 두었다. 대상자가 팔을 뻗어 지면과 평행한 상태에서 세 번째 중수골 원위부의 위치와 처음 위치에서의 거리를 cm 단위로 측정하였다.
- 본 연구는 전북 익산 소재 W 병원에 입원하여 물리치료를 받고 있는 환자 중 연구에 참여하기로 동의하고 연구조건을 충족할 수 있는 편마비 환자 30명을 대상으로 하였다. 연구에 참여한 대상자 중 뇌경색, 뇌출혈로 인하여 편마비가 된 환자로 발병기간이 3개월 미만인 심장 질환이나 내과적 문제를 보유하지 않고 골반 및 하지에 정형외과적 질환이 없는 자를 선정기준으로 하였다. 제외 기준은 뇌졸중이 재발한 자, 마비측 하지의 경직등급 MAS(modified ashworth scale)가 G2 등급 이상인 자, 도수 근력 검사에서 하지의 근력이 전반적으로 Fair 등급 이하인 자, MMES-K (Mini-Mental State Examination-Korea)검사의 점수가 24점 이하인 자로 하였다.
- TUG는 기능적 가동성의 검사로, 간단하면서도 빨리 수행할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이 검사는 하나의 항목으로 되어 있으며, 의자에서 일어나기, 3m 걸어가기, 돌기, 걸어 돌아오기, 의자에 앉기의 순으로 진행하여 이 동작을 수행하는 동안에 소요된 시간을 기록한다. 이 검사의 측정자 내 신뢰도는 뇌졸중을 포함한 일반 노인에게서 0.
- 일반적 물리치료는 기능적 전기자극치료와 중추신경계 발달치료를 30분간 적용하였다. CKC 운동군은 레일 시스템이 부착된 경사침대(Conble LS, Kwang-won, Korea)위에 바로 누워, 무릎의 각도가 90°가 되도록 구부린 상태에서 발판의 끝부분에는 저항의 요소로 작용될 이동식 활차운동기를 연결하여 마비된 하지만으로 무릎 관절의 신전시키는 운동을 실시하였다.
- 정적 균형능력에 대한 효과를 알아보기 위해 Tetrax(Sunlight Medical Ltd., Tel Aviv, Israel)을 사용하여 낙상 위험도 점수를 평가하였다. 세 군 모두에서 중재 후 정적 균형능력의 변화가 통계학적으로 유의한 증가가 있었다(p<.
대상 데이터
- 본 연구는 전북 익산 소재 W 병원에 입원하여 물리치료를 받고 있는 환자 중 연구에 참여하기로 동의하고 연구조건을 충족할 수 있는 편마비 환자 30명을 대상으로 하였다. 연구에 참여한 대상자 중 뇌경색, 뇌출혈로 인하여 편마비가 된 환자로 발병기간이 3개월 미만인 심장 질환이나 내과적 문제를 보유하지 않고 골반 및 하지에 정형외과적 질환이 없는 자를 선정기준으로 하였다.
- 본 연구에 참여하기로 동의한 환자들을 대상으로 제비뽑기를 통해 다음과 같이 세 군으로 무작위 배정하여 실시하였다. 연구 대상자들은 닫힌 사슬(Closed Kinetic Chain, CKC)운동군 10명, 열린 사슬(Open Kinetic Chain, OKC)운동군 10명, 기존의 일반적 물리치료만을 적용하는 대조군(Control group) 10명을 대상으로 실시하였다. 세 군 모두 일반적 물리치료를 적용하였고, CKC 운동군과 OKC 운동군은 30분씩 주 3회, 4주 동안 추가로 운동을 시행하였다.
데이터처리
- 연구 대상자들의 일반적 특성에서 나이, 키, 몸무게, 발병기간의 차이를 비교하기 위하여 일원배치분산분석(One-way ANOVA)을 시행하였고, 성별과 마비부위의 차이를 비교하기 위하여 교차분석을 이용하여 제시하였다. 각 항목의 측정 자료는 평균과 표준편차로 표시하였다. 각각의 중재 결과에서 각 군의 전⋅후를 비교하기 위해 대응표본 t-검정(Paired t-test)을 시행하였고, 군 간의 변화량을 비교하기 위하여 일원배치분산분석(One-way ANOVA)를 사용하였으며, 사후검정으로는 Scheffe를 사용하였다.
- 각각의 중재 결과에서 각 군의 전⋅후를 비교하기 위해 대응표본 t-검정(Paired t-test)을 시행하였고, 군 간의 변화량을 비교하기 위하여 일원배치분산분석(One-way ANOVA)를 사용하였으며, 사후검정으로는 Scheffe를 사용하였다.
- 0 프로그램을 이용하여 통계 처리하였다. 연구 대상자들의 일반적 특성에서 나이, 키, 몸무게, 발병기간의 차이를 비교하기 위하여 일원배치분산분석(One-way ANOVA)을 시행하였고, 성별과 마비부위의 차이를 비교하기 위하여 교차분석을 이용하여 제시하였다. 각 항목의 측정 자료는 평균과 표준편차로 표시하였다.
- 대상자가 팔을 뻗어 지면과 평행한 상태에서 세 번째 중수골 원위부의 위치와 처음 위치에서의 거리를 cm 단위로 측정하였다. 총 3회 반복하여 평균값을 구하였다(Duncan 등, 1992).
- 99로 매우 높은 신뢰도를 보이는 것으로 보고되었다. 총 3회 반복하여 평균값을 구하였다. 주의사항으로 앉은 상태에서 일어날 때 균형감각을 잃고 넘어지지 않도록 하였다(Podsiadlo과 Richardson, 1991).
이론/모형
- 동적 균형능력에 대한 효과를 알아보기 위해 TUG와 FRT 검사를 실시하였다. 세 군 모두에서 중재 후 TUG와 FRT의 동적 균형능력이 통계학적으로 유의한 변화 있었다(p<.
- 무릎 신전근의 근력을 측정하기 위하여 BTE-Primus(BTE technology, USA)을 사용하였다. 이 장비는 대상자들의 재활을 위해 사용되는 전자기계 장치로 일상생활동작과 대부분의 직업에서 요구되는 기본적인 움직임을 자극하도록 고안된 장비이다.
- 정적인 균형능력을 측정하기 위하여 Tetrax (Sunlight Medical Ltd., Tel Aviv, Israel)을 사용하였다. 이 장비는 균형능력의 평가와 훈련치료를 동시에 할 수 있는 시스템으로 독립적인 4개 영역의 측정방식을 채택(좌, 우측
성능/효과
- 66). TUG와 FRT의 동적 균형에서 중재 전, 후 각각의 군에 유의한 변화를 보였다. 특히, CKC군과 OKC군이 대조군에 비해 유의한 변화를 보였으며, 세 군중에 CKC군 경우에는 다른 두 군과의 중재 후 변화 비교에서 가장 크게 나타났다.
- 그룹 간 중재 전, 후의 변화량 비교에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었고(p<.05), 사후 검정을 통한 군 간의 차이에서는 CKC군이 OKC군과 대조군 보다 통계학적으로 유의한 변화를 보였다(P<.05)(Table 4).
- 균형은 정적 균형과 동적 균형으로 구분 지을 수 있는데 정적 균형능력은 고정된 지지면 위에 흔들림 없이 서 있을 수 있는 능력을 말하며, 동적 균형은 기저면의 움직임 및 외부로부터의 자극이 주어졌을 경우나 스스로 움직임을 수행할 때의 균형을 의미한다(de Haart 등, 2004). 본 연구결과에 있어 정적 균형의 변화는 각각의 군에서 중재 후 운동의 유의한 효과를 보였지만 세 군간 중재 전, 후의 변화 비교에서는 유의하지 않았다(p=0.66). TUG와 FRT의 동적 균형에서 중재 전, 후 각각의 군에 유의한 변화를 보였다.
- 본 연구는 초기 뇌졸중 환자들을 대상으로 닫힌, 열린 사슬운동을 적용하여 무릎 신전근의 근력향상과 균형 능력에 대한 효과를 알아보기 위하여 시행되었다. 본 연구의 결과 닫힌, 열린 사슬운동이 초기 뇌졸중 환자의 무릎 신전근의 근력과 균형능력의 향상에 유의한 효과가 있음을 확인하였다. 이상의 결과로, 본 연구에서 시행한 닫힌, 열린 사슬운동이 초기 뇌졸중 환자의 무릎 신전근의 근력과 균형능력을 향상 시키는데 효과적인 중재방법 중의 하나로 임상에 적용 할 수 있을 것이다.
- 본 연구의 결과에서 초기 뇌졸중 환자에게 닫힌, 열린 사슬운동의 효과적인 측면을 확인할 수 있었다. 대조군의 근력과 균형능력의 향상은 뇌졸중 환자의 발병 후 초기 3개월 까지 시간이 경과함에 따라 자발적인 기능회복과 일반적인 물리치료의 효과로 볼 수 있다(Carson, 2005).
- 세 군 모두에서 중재 후 TUG와 FRT의 동적 균형능력이 통계학적으로 유의한 변화 있었다(p<.05).
- 세 군 모두에서 중재 후 정적 균형능력의 변화가 통계학적으로 유의한 증가가 있었다(p.05)(Table 3).
- 세 군의 그룹 간의 중재 전, 후의 변화량 비교에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었고(p<.05), 사후검정을 통한 군 간의 차이에서는 OKC군이 CKC군과 대조군 보다 통계학적으로 유의한 변화를 보였다(p<.05)(Table 2).
- 연구대상자 선정기준에 일치한 30명은 무작위로 배정되어, CKC운동군 10명, OKC운동군 10명, 일반적인 물리치료군 10명으로 세 군간 나이, 키, 체중, 발병기간, 성별, 마비부위에서 유의한 차이가 없었다(p>.05).
- 무릎 신전근의 근력은 선 자세에서 동적 안정성에 중요하다는 근거가 제시되고 있으며, 무릎 신전근의 근력강화운동을 강조하였다(Moxley Scarborough 등, 1999). 이에 본 연구는 닫힌 사슬운동과 열린 사슬운동으로 무릎 신전근의 대한 중재를 적용한 결과, 세 군 모두에서 무릎 신전근의 근력 수준이 통계학적으로 유의한 향상을 보였다. 특히, OKC군의 경우에 세 군중 중재 전, 후 근력 수준의 변화에서 가장 큰 변화를 보여 열린 사슬운동의 중재 후 효과를 보여주었다.
- TUG와 FRT의 동적 균형에서 중재 전, 후 각각의 군에 유의한 변화를 보였다. 특히, CKC군과 OKC군이 대조군에 비해 유의한 변화를 보였으며, 세 군중에 CKC군 경우에는 다른 두 군과의 중재 후 변화 비교에서 가장 크게 나타났다. 이러한 결과는 Kwon 등(2013)의 연구에서 정상성인을 대상으로 열린, 닫힌 운동을 6주간 적용한 후 열린 사슬운동보다 닫힌 사슬운동이 동적 균형능력 향상에 효과적이라는 결과와 일치함을 보여준다.
- 이에 본 연구는 닫힌 사슬운동과 열린 사슬운동으로 무릎 신전근의 대한 중재를 적용한 결과, 세 군 모두에서 무릎 신전근의 근력 수준이 통계학적으로 유의한 향상을 보였다. 특히, OKC군의 경우에 세 군중 중재 전, 후 근력 수준의 변화에서 가장 큰 변화를 보여 열린 사슬운동의 중재 후 효과를 보여주었다. 이러한 결과는 Tagesson 등(2008)의 전십자인대 손상 환자를 대상으로 열린, 닫힌 사슬운동의 중재 후 연구결과에서 열린 사슬운동이 닫힌 사슬운동보다 대퇴 사두근의 근력향상 효과적이라는 결과와 일치한다.
후속연구
- 닫힌, 열린 사슬운동의 방법은 정상인이나 근골격계적인 문제를 가진 환자, 만성 뇌졸중 환자와 초기 뇌졸중 환자들에게도 근력증진 및 균형능력의 향상에 효과적인 운동방법으로 소개되고 있다. 본 연구의 결과를 통해 초기 뇌졸중 환자의 하지근력 강화에 효과적인 임상적 중재방법으로 닫힌 사슬운동과 열린 사슬운동을 고려할만하다고 제시한다.
- 하지만 닫힌, 열린 사슬운동의 개념을 이해하고 대상자에 알맞은 중재를 적용한다면 운동의 효과를 얻을 수 있을 것이다. 앞으로의 연구에서는 초기 뇌졸중환자에게 다양한 중재방법의 닫힌, 열린 사슬운동을 고안하여 효율적인 조기재활이 이루어져야 할 것이다.
- 본 연구의 결과 닫힌, 열린 사슬운동이 초기 뇌졸중 환자의 무릎 신전근의 근력과 균형능력의 향상에 유의한 효과가 있음을 확인하였다. 이상의 결과로, 본 연구에서 시행한 닫힌, 열린 사슬운동이 초기 뇌졸중 환자의 무릎 신전근의 근력과 균형능력을 향상 시키는데 효과적인 중재방법 중의 하나로 임상에 적용 할 수 있을 것이다.
- 또한 연구의 중재에 사용되었던 닫힌, 열린 사슬운동의 장비로 동일하게 보편화하여 적용하는 것은 제한적일 수 있다. 하지만 닫힌, 열린 사슬운동의 개념을 이해하고 대상자에 알맞은 중재를 적용한다면 운동의 효과를 얻을 수 있을 것이다. 앞으로의 연구에서는 초기 뇌졸중환자에게 다양한 중재방법의 닫힌, 열린 사슬운동을 고안하여 효율적인 조기재활이 이루어져야 할 것이다.
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