[논문]국소진동이 척수손상환자의 발목족저굴곡 경직과 비복근과 가자미근의 간헐성 경련에 미치는 일시적 효과

안문철; 송창호

doi:10.13066/kspm.2016.11.2.1

국소진동이 척수손상환자의 발목족저굴곡 경직과 비복근과 가자미근의 간헐성 경련에 미치는 일시적 효과
Immediate Effects of Local Vibration on Ankle Plantarflexion Spasticity and Clonus of both the Gastrocnemius and Soleus in Patients with Spinal Cord Injury 원문보기

대한물리의학회지 = Journal of the korean society of physical medicine, v.11 no.2, 2016년, pp.1 - 11

Abstract ▼ AI-Helper

PURPOSE: This study was conducted to assess the effects of local vibration on ankle plantarflexion spasticity and clonus in patients with spinal cord injury. METHODS: The subjects were 14 inpatients with complete or incomplete spinal cord injury (SCI) whose scores were higher than 1 on the Modified Ashworth Scale (MAS) and Spinal Cord Assessment Tool for Spastic Reflexes (SCATS) scale of paraplegia. A randomized single-blind cross-over design was used. Vibration treatment involved a single application of vibration for 10 min in the sitting position, and placebo treatment involved the patient remaining in the sitting position for 10 min. One day after treatment, vibration and placebo treatments were crossed over. Spasticity was measured by using the MAS, and resistance force, by using a hand-held dynamometer; clonus was gauged by using the SCATS scale and clonus burst duration. Additionally, the burst maximal frequency and voluntary ankle dorsiflexion angle of the triceps surae were measured. RESULTS: The application of vibration treatment in the sitting position significantly reduced the MAS scores and resistance force, but significantly increased the dorsiflexion angle of the ankle joint (p<0.05). Furthermore, the vibration treatment diminished the clonus burst duration and SCATS score significantly (p<0.05). Although it reduced the burst maximal frequency of the lateral gastrocnemius and medial soleus, this was significant only for the lateral gastrocnemius. The placebo treatment did not significantly affect any of the test parameters. CONCLUSION: Vibration treatment in the sitting position was effective in cases of spasticity and clonus caused by SCI.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구는 앉은 자세에서 진동치료의 적용이 척수손상 환자의 비복근과 가자미근의 경직 및 간헐성 경련에 미치는 영향을 평가하기 위하여 시행되었다(Ness와 Field-Fote, 2009a; Ness와 Field-Fote, 2009b)(Ness와 Field- Fote, 2009a; Ness와 Field-Fote, 2009b). 본 연구에서는 앉은 자세에서 국소적으로 진동치료를 적용함으로써선 자세가 불가능한 완전 척수손상 환자들에게도 적용하였고, 앉은 자세에서의 진동치료가 하지의 경직 및 간헐성 경련에 효과적임을 입증하였다.
본 연구는 척수손상 환자들을 대상으로 앉은 자세에서의 진동치료 적용이 비복근과 가자미근의 경직 및 간헐성 경련에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구 결과에 의해 앉은 자세에서의 진동치료 적용이 척수손상 환자의 비복근과 가자미근에서 발생되어지는 경직 및 간헐성 경련을 감소시키는데 효과적인 중재 방법으로 사용할 수 있을 것으로 생각하며, 척수손상 환자들의 자세유지 및 휠체어에서의 이동능력 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
이에 본 연구에서는 척수손상 환자들에게 앉은 자세에서 진동치료를 적용함으로서 경직 및 간헐성 경련에 미치는 영향을 확인하여 그 적용대상을 확대하고자 한다. 특히 진동치료가 척수손상 환자의 일상생활에서의 휠체어 이동능력 및 자세유지에 영향을 주는 비복근과 가자미근의 경직 및 간헐성 경련에 미치는 영향을 확인하고자 한다.
이에 본 연구에서는 척수손상 환자들에게 앉은 자세에서 진동치료를 적용함으로서 경직 및 간헐성 경련에 미치는 영향을 확인하여 그 적용대상을 확대하고자 한다. 특히 진동치료가 척수손상 환자의 일상생활에서의 휠체어 이동능력 및 자세유지에 영향을 주는 비복근과 가자미근의 경직 및 간헐성 경련에 미치는 영향을 확인하고자 한다.

가설 설정

첫째, Marconi 등(2011)은 경직이 나타나는 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 장기간의 진동치료를 적용하여 경직의 감소 및 대뇌의 운동 지도 영역과 골피질 내 억제의 증가를 보고하였다. 진동에 의해 증가된 감각자극의 유입은 대뇌의 감각 영역인 S1을 활성화하여 대뇌피질간 사이신경세포를 통해 골피질 내 억제를 증가시켜 경직을 줄였을 것이다.

제안 방법

14명의 대상에 대하여 비복근과 가자미근의 경직및 간헐성 경련에 영향을 미칠 수 있는 항경직 약물의 복용 여부를 사전 조사하였다. 14명 중 항경직 약물을 복용하고 있는 대상은 10명이었으며, 10명에 대하여 교육을 통해 실험 종료 시점까지 약물의 복용량에 변화를 주지 않도록 하였다.
경직의 정도에 대한 검사는 MAS와 휴대용 동력계(Hand-held Dynamometer; Model 01163, USA)를 이용해 측정하였으며 (Kim 등, 2005; Lamontagne 등, 1998), 간헐성 경련은 SCATS와 근전도의 근 활성도 최대값과 근 활성시간을 이용하여 측정하였다. 또한 발목 외측에 전자 관절 각도기를 부착하여 경직 및 간헐성 경련 증감에 따른 배측 굴곡각 변화를 측정하였다.
비복근과 가자미근에서 유발된 간헐성 경련을 평가하기 위하여 SCATS와 함께 근전도(EMG, DataLOG, USA)를 사용하여 비복근과 가자미근의 활성도 최대값과 활성 시간을 측정하였다. 근전도 신호는 1000 Hz의 표본 추출 범위(sampling rate)에서 디지털화하였다.
진동치료와 플라세보치료에서 적용 전과 후에 측정을 시행하였고, 측정방식은 앉은 자세를 유지한 상태에서 순수하게 비복근과 가자미근에 발생되는 경직의 정도를 측정하였다.

대상 데이터

14명의 대상에 대하여 비복근과 가자미근의 경직및 간헐성 경련에 영향을 미칠 수 있는 항경직 약물의 복용 여부를 사전 조사하였다. 14명 중 항경직 약물을 복용하고 있는 대상은 10명이었으며, 10명에 대하여 교육을 통해 실험 종료 시점까지 약물의 복용량에 변화를 주지 않도록 하였다.
본 연구는 경기도에 소재한 H병원에 입원하여 치료를 받고 있는 완전과 불완전 척수손상 환자 23명를 대상으로 하였으며 등받이 없이 바닥을 손으로 지지하고 독립적인 앉기 자세를 2분 정도 수행할 수 없는 자와 양측하지의 MAS와 SCATS의 범위가 1미만인 비복근과 가자미근의 경직 및 간헐성 경련이 없는 자는 제외하였다.
전체 23명 중 독립적인 앉기 자세를 수행할 수 없는 6명, MAS와 SCATS의 범위가 1미만인 3명을 제외한 14명이 선정되어 연구에 참여하였다. 모든 대상자는 연구의 절차와 목적에 대한 설명을 들은 후 연구에 동의하고 연구에 참여하였다.

데이터처리

동력계 수치와 근 활성 시간, 발목 배측 굴곡각, 내측 가자미근과 외측 비복근의 근 활성도 최대값의 집단간 차이는 독립 표본 t-검정을 이용하였고, 적용 전 ․ 후의 비교는 짝비교 t-검정을 이용하였다. MAS와 SCATS는 Mann-Whitney U 검정을 이용하였다. 모든 자료는 평균과 표준편차로 기술하였으며, 통계학적 유의수준 α는 0.
발목 배측굴곡각을 측정하기 위해 전자각도기 (Electrogoniometer, DataLog, USA)을 사용하였다. 각각의 측정값들은 소프트웨어(Software, Biometrics DataLINK PC ver 2.0, USA)을 사용하여 분석하였으며, 전자 관절 각도기 신호는 500 Hz의 표본 추출 범위(sampling rate)에서 디지털화 하였고, 제곱 평균(Root Mean Square, RMS) 1000 ms로 수정하였다.
전체 대상자는 Shapiro-Wilk 검정을 이용하였으며 정규성 가정에 만족하였다. 대상자의 일반적인 특징은 기술통계를 사용하였다. 동력계 수치와 근 활성 시간, 발목 배측 굴곡각, 내측 가자미근과 외측 비복근의 근 활성도 최대값의 집단간 차이는 독립 표본 t-검정을 이용하였고, 적용 전 ․ 후의 비교는 짝비교 t-검정을 이용하였다.
대상자의 일반적인 특징은 기술통계를 사용하였다. 동력계 수치와 근 활성 시간, 발목 배측 굴곡각, 내측 가자미근과 외측 비복근의 근 활성도 최대값의 집단간 차이는 독립 표본 t-검정을 이용하였고, 적용 전 ․ 후의 비교는 짝비교 t-검정을 이용하였다. MAS와 SCATS는 Mann-Whitney U 검정을 이용하였다.
0을 이용하였다. 전체 대상자는 Shapiro-Wilk 검정을 이용하였으며 정규성 가정에 만족하였다. 대상자의 일반적인 특징은 기술통계를 사용하였다.

이론/모형

SCATS는 임상에서 간헐성 경련, 굴곡근 경련, 신장근 경련 반응 측정에 주로 사용되고 있으며, 본 연구는 SCATS의 측정 방법 중에서 간헐성 경련 측정 방식만을 채택하여 측정하였다. Benz 등(2005)은 본 연구방식과 동일하게 검사자에 의한 측정방식과 비복근과 가자미 근의 근전도 근 활성 시간을 측정하는 방식을 사용하여 임상적 평가 방법인 SCATS의 근전도적, 운동역학적 타당성을 보고하였다.
경직 측정에 있어서 임상에서 가장 일반적으로 사용되는 방법은 Ashworth Scale과 Modified Arshworth Scale (MAS)이다. Ashworth Scale는 표현에 제한성이 있어서, MAS가 사지마비환자들을 대상으로 하는 경직의 측정에 주된 방법으로 사용되고 있다.
모든 검사는 양측 하지 중 경직 및 간헐성 경련이 우세한 쪽을 평가 대상으로 하였다. 경직의 정도에 대한 검사는 MAS와 휴대용 동력계(Hand-held Dynamometer; Model 01163, USA)를 이용해 측정하였으며 (Kim 등, 2005; Lamontagne 등, 1998), 간헐성 경련은 SCATS와 근전도의 근 활성도 최대값과 근 활성시간을 이용하여 측정하였다. 또한 발목 외측에 전자 관절 각도기를 부착하여 경직 및 간헐성 경련 증감에 따른 배측 굴곡각 변화를 측정하였다.
SCATS의 측정 방식은 간헐성 경련 측정, 굴곡근 경련 측정, 신전근 경련 측정으로 나눈다. 본 연구에서는 간헐성 경련 측정 방식만을 사용하였으며 그 방법은 다음과 같다.
Ashworth Scale는 표현에 제한성이 있어서, MAS가 사지마비환자들을 대상으로 하는 경직의 측정에 주된 방법으로 사용되고 있다. 본 연구에서도 척수 손상 환자들의 기본적인 경직을 측정하는데 MAS를 사용하였다.
비복근과 가자미근에 유발된 경직의 정도를 평가하기 위해 MAS와 함께 휴대용 동력계를 사용하였다. 본 연구에서도 척수손상 환자의 발목 배측 굴곡 시 비복근과 가자미근에 유발된 경직의 정도를 정밀 평가하기 위한 도구로 사용하였다.
비복근과 가자미근에 유발된 경직의 정도를 평가하기 위해 MAS와 함께 휴대용 동력계를 사용하였다. 본 연구에서도 척수손상 환자의 발목 배측 굴곡 시 비복근과 가자미근에 유발된 경직의 정도를 정밀 평가하기 위한 도구로 사용하였다.

성능/효과

반면 본 연구에서 사용한 MAS와 동력계 수치는 경직 및 경련의 유발 기간 측정은 제한적이지만, 상대적 크기의 측정은 가능하다. 따라서 본 연구는 SCATS과 MAS 및 동력계수치를 모두 측정함으로써, 척수손상에 의한 다양한 경직 및 경련의 형태를 입증하였고, 또한 진동치료가 척수손상으로 인한 경직 및 경련의 변화를 모두 효과적으로 중재할 수 있는 방법임을 증명하였다.
본 연구결과에 따르면, 진동치료는 발목의 배측 굴곡각을 16.08°에서 21.49°로 약 33% 증가시켰다. 배측 굴곡은 발목 근육들의 활성에 의하여 수행되며, 인대, 근육, 건과 같은 연부조직 변화에 영향을 받는다.
Benz 등(2005)은 본 연구방식과 동일하게 검사자에 의한 측정방식과 비복근과 가자미 근의 근전도 근 활성 시간을 측정하는 방식을 사용하여 임상적 평가 방법인 SCATS의 근전도적, 운동역학적 타당성을 보고하였다. 본 연구는 SCATS의 타당성을 확인하기 위하여 근전도 방법으로 근 활성 시간을 측정하였고, 진동치료는 SCATS뿐만 아니라 간헐성 경련의 근활 시간을 6.06초에서 2.25초로 약 63% 효과적으로 중재하였다. 본 연구 결과를 통해 SCATS의 간헐성 경련 측정 방식이 경련 측정에 타당한 방법으로 추정되며, 임상적으로 척수손상 환자의 간헐성 경련 측정에 SCATS의 간헐성 경련 측정이 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
2로 유의하게 약 45% 감소되었다고 보고 하였다. 본 연구는 이전 연구들과 동일하게 진동치료를 척수손상 환자에게 적용하여 경직과 간헐성 경련 및 발목 배측 굴곡과 같은 운동기능을 개선하였고, 특히 Marconi 등(2011)과 유사하게 국소적으로 적용하여 MAS에 따른 경직은 2.14에서 1.21로 약 43%, 배측 굴곡과 같은 운동기능은 약 33%의 개선하였다. 이를 통하여 진동치료는 상위 운동신경의 손상 부위, 손상 원인 들의 구별 없이 상위운동신경 손상에 의해 유발된 경직 중재와 운동기능 향상에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각한다.
본 연구는 척수손상 환자에게 앉은 자세에서 국소적으로 적용된 진동치료가 경직 및 간헐성 경련 중재에 효과적임을 입증하였다. 이를 통하여 앉은 자세에서의 진동치료는 효과적인 항경직 중재방법으로, 척수손상 환자의 휠체어 이동능력 및 선 자세 유지능력, 자세유지 개선에 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.
본 연구에서 근전도 측정에서 근 활성도 최대값도 외측 비복근은 0.08mV에서 0.05mV로 약 30%, 내측 가자미근은 0.19mV에서 0.09mV로 약 49% 경감하였다.
본 연구는 앉은 자세에서 진동치료의 적용이 척수손상 환자의 비복근과 가자미근의 경직 및 간헐성 경련에 미치는 영향을 평가하기 위하여 시행되었다(Ness와 Field-Fote, 2009a; Ness와 Field-Fote, 2009b)(Ness와 Field- Fote, 2009a; Ness와 Field-Fote, 2009b). 본 연구에서는 앉은 자세에서 국소적으로 진동치료를 적용함으로써선 자세가 불가능한 완전 척수손상 환자들에게도 적용하였고, 앉은 자세에서의 진동치료가 하지의 경직 및 간헐성 경련에 효과적임을 입증하였다. Ness와 Field-Fote (2009a)는 불완전 척수 손상환자에게 선 자세에서 전신 진동치료를 4주간 적용하였고, 진자 검사에서 대퇴사 투근의 경직이 약 4.

후속연구

본 연구 결과에 의해 앉은 자세에서의 진동치료 적용이 척수손상 환자의 비복근과 가자미근에서 발생되어지는 경직 및 간헐성 경련을 감소시키는데 효과적인 중재 방법으로 사용할 수 있을 것으로 생각하며, 척수손상 환자들의 자세유지 및 휠체어에서의 이동능력 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 또한 진동치료의 지속적인 적용으로 척수손상 환자들의 삶의 질에 부정적 영향을 미치는 하지의 경직 및 간헐성 경련을 감소시켜 환자들의 삶의 질에 긍정적 도움을 줄 수 있으라 생각한다.
25초로 약 63% 효과적으로 중재하였다. 본 연구 결과를 통해 SCATS의 간헐성 경련 측정 방식이 경련 측정에 타당한 방법으로 추정되며, 임상적으로 척수손상 환자의 간헐성 경련 측정에 SCATS의 간헐성 경련 측정이 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 척수손상 환자들을 대상으로 앉은 자세에서의 진동치료 적용이 비복근과 가자미근의 경직 및 간헐성 경련에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구 결과에 의해 앉은 자세에서의 진동치료 적용이 척수손상 환자의 비복근과 가자미근에서 발생되어지는 경직 및 간헐성 경련을 감소시키는데 효과적인 중재 방법으로 사용할 수 있을 것으로 생각하며, 척수손상 환자들의 자세유지 및 휠체어에서의 이동능력 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 또한 진동치료의 지속적인 적용으로 척수손상 환자들의 삶의 질에 부정적 영향을 미치는 하지의 경직 및 간헐성 경련을 감소시켜 환자들의 삶의 질에 긍정적 도움을 줄 수 있으라 생각한다.
또한 구간으로 주입된 항경직 약물인 가바펜틴도 완전 및 불완전 척수손상환자의 근 활성도 크기 및 시간을 확연하게 감소시켰다(Priebe 등, 1997). 본 연구에서도 기존의 항경직 약물 요법들과 동일하게 진동치료의 근세포 활성의 억제를 통한 항경직 효과를 입증함으로써, 진동치료는 항경직 약물의 보조적인 방법으로 사용될 수 있을 것으로 생각한다. 또한, 진동치료는 약물요법과 달리 체내에 축적되거나 부작용, 내성을 유발할 가능성이 적고 환자의 상태 및 요구에 맞추어 적용이용이한 장점이 있으며, 적용 즉시 효과를 나타내는 장점이 있다.
본 연구는 척수손상 환자에게 앉은 자세에서 국소적으로 적용된 진동치료가 경직 및 간헐성 경련 중재에 효과적임을 입증하였다. 이를 통하여 앉은 자세에서의 진동치료는 효과적인 항경직 중재방법으로, 척수손상 환자의 휠체어 이동능력 및 선 자세 유지능력, 자세유지 개선에 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.
21로 약 43%, 배측 굴곡과 같은 운동기능은 약 33%의 개선하였다. 이를 통하여 진동치료는 상위 운동신경의 손상 부위, 손상 원인 들의 구별 없이 상위운동신경 손상에 의해 유발된 경직 중재와 운동기능 향상에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각한다.
본 연구는 진동치료의 효과적인 중재 자세에 있어서, 선행된 연구들과 경직 측정방법, 측정근육, 대상자의 척수 손상 수준, 척수손상 정도, 보행유무 등의 차이에 의하여 직접적인 비교에 제한이 따른다. 하지만, 본 연구 결과를 봉하여 선 자세가 불가능한 완전 및 불완전 척수손상 환자들에게 보행 및 휠체어 이동활동에 영향을 주는 비복근과 가자미근의 경직 및 간헐성 경련 중재에 않은 자세에서 진동 치료가 효과적인 중재방법으로 사용될 수 있을 것으로 생각한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	척수손상 환자에게 경직의 부정적 영향에는 무엇이 있는가?	경직은 척수손상 환자에게 있어서 앉고 서 있는 것에 대한 안정성 증가, 일상생활 동작과 이동능력의 촉진, 경직으로 인한 정맥순환의 증가로 심부 정맥 혈전증 예방 등의 긍정적 영향과(Jozefczyk, 2002), 평상시 생활 활동, 보행의 실질적인 제한, 통증과 피로의 원인, 수면 장애, 불안정성, 관절 구축으로의 발달, 욕창, 감염 등의 부정적인 영향을 준다(St George, 1993).
	하지 경직 양상 중 신장성 경직의 특징은?	척수손상 환자들의 하지 경직 양상에는 신장성 경직과 굴곡성 경직이 있다. 신장성 경직은 휠체어 이동 중에 상해를 입는 원인이 되기도 하며, 특히 상위 척수 손상 환자들은 이러한 현상에 대처할 수 있는 능력이 없어 더욱 위험하다. 굴곡성 경직은 휠체어 이동 중에 부정적 영향을 주며, 수면을 방해하기도 한다(Skold 등, 1999).
	중추신경계의 상위 운동 뉴런의 손상으로 발생되는 경직의 특징은?	중추신경계의 상위 운동 뉴런의 손상으로 발생되는 경직은 척수손상 환자들의 주된 호소 증상 중의 하나로 발병한지 1년 이상 된 만성 척수손상 환자들 중 65-78%가 경직 증상을 나타낸다(Sheean, 2002). 척수손상 환자 들의 경직의 분포는 경수 손상 환자에서 ASIA A는 93%, ASIA B-D는 78%로 나타나며, 흉수 손상 환자에서 ASIA A 72%는, ASIA B-D 73%로 보고되고 있다(Skold 등, 1999).

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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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