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문제 정의
- 또한 통증은 기능 제한과 함께 앞십자인대 재건술 환자가 주로 호소하는 증상으로 이러한 통증의 관리도 중재계획에 있어 중요한 문제로 제시된다[30]. 따라서 본 연구에서는 앞십자인대 재건술 후 나타나는 증상 중 무릎기능과 관련된 근력과 통증관리에 있어 전기자극이 어떠한 영향을 미치는지와 무엇이 효율적인 전기중재 방법인지 알아보고자 하였다.
- 앞십자인대 재건술 이후 환자의 무릎관절 주변통증과 넙다리네갈래근 약화 중 재활과정에 있어서 영향을 미치는 요인과 무릎 기능에 관한 증상, 일상생활 동작, 운동 및 놀이, 삶의 질 그리고 다리기능 회복에 관한 연구는 아직까지 미비한 실정이다[18][19]. 따라서 본 연구의 목적은 융복합기반의 러시안전류와 경피신경전기자극 중재가 무릎관절 주변 통증, 넙다리네갈래근의 근력 및 신체기능에 미치는 영향을 알아보고, 앞십자인대 재건술 이후 재활에서 더욱 효율적인 물리적 인자치료를 제언하기 위함이다.
제안 방법
- 파형은 정현파(sinusoidal wave)를 사용하였고, 강도 설정은 최대 수의적 수축(maximum voluntary contraction)의 50% 보다 크게 자극하거나 환자가 견딜 수 있을 때까지 증가시켜 자극하였다. 10번의 수축을 1회로 하여 2회 수축시켰고, 총 20분간 실시하였다[Fig. 1][20].
- 넙다리네갈래근의 최대 수의적 수축력을 측정하기 위해 5년 이상의 물리치료 경력 및 측정 장비 운용경력이 있는 물리치료사가 등속성 근력측정기(isokinetic dynamometer, Primus-rs, Pennsylvania, USA)를 사용하여 앞십자인대 재건술 시행측의 근력측정을 실시하였다
- 연구대상자는 등받이가 있는 의자에 기대어 앉은 상태로 허리와 다리를 고정하고 무릎관절 70˚에서 무릎 굽힘과 폄의 등척성 수축력을 3초간 측정하였다. 뉴톤미터(N/m) 단위로 측정하였고, 측정 간 피로의 영향을 최소화하기 위하여 휴식시간은 1분으로 설정하였으며, 총 3회 측정하여 평균값을 적용하였다[Fig. 2][25].
- 모든 대상자는 얼음팩(ice pack)을 이용한 냉치료(cryotherapy) 20분과 지속적 수동 관절운동 치료기를 이용한 수동관절 가동운동을 20분간 동일하게 적용받았으며, 전기자극은 4주 동안 주 5회 실시하였다.
- 무릎 상해와 관절염 결과 지수는 증상 및 경직성(7문항), 통증(9문항), 일상생활동작(17문항), 운동 및 놀이 활동 기능(5문항), 무릎관절과 관련된 삶의 질(4문항) 등 5개의 항목으로 구성되어 있고, 0점에서 4점인 Likert scale로 문제없음이 0점, 극심한 경우에 4점으로 하였다. 작성된 설문지는 무릎 상해와 관절염 결과 지수의 홈페이지(http://www.
- 본 연구를 위해 경피신경전기자극기(EN-STIM4,ENRAF, Delft, Netherland)가 사용되었으며, 한쪽 패드는 환자의 전상장골극 아래쪽 5cm 부위 내측에 붙이고, 다른 한쪽 패드는 환자의 무릎뼈 위쪽 5cm 부위 내측에 부착하였다. 주파수는 120Hz로 설정하였고, 맥동기간은 200㎲로 설정하였다.
- 본 연구를 위해 러시안전류 자극기(ENDOMED582, ENRAF, Delft, Netherland)가 사용되었으며, 한쪽 패드는 환자의 전상장골극(anterior superior iliac spine, ASIS)아래쪽 5cm 부위 내측에 붙이고, 다른 한 패드는 환자의 무릎뼈(patella) 위쪽 5cm 부위 내측에 부착하였다. 주파수(frequency)는 2500Hz, 맥동빈도(pulse frequency)는 50pps, 맥동기간(pulse duration)은 400㎲, 경사 증가시간과 감소시간은 각각 2초, 단속 시간비(on-off ratio)는 1:5로 10초간 자극을 지속하고 50초간 휴식하는 방식으로 설정하였다.
- 연구대상자는 등받이가 있는 의자에 기대어 앉은 상태로 허리와 다리를 고정하고 무릎관절 70˚에서 무릎 굽힘과 폄의 등척성 수축력을 3초간 측정하였다. 뉴톤미터(N/m) 단위로 측정하였고, 측정 간 피로의 영향을 최소화하기 위하여 휴식시간은 1분으로 설정하였으며, 총 3회 측정하여 평균값을 적용하였다[Fig.
- 본 연구를 위해 러시안전류 자극기(ENDOMED582, ENRAF, Delft, Netherland)가 사용되었으며, 한쪽 패드는 환자의 전상장골극(anterior superior iliac spine, ASIS)아래쪽 5cm 부위 내측에 붙이고, 다른 한 패드는 환자의 무릎뼈(patella) 위쪽 5cm 부위 내측에 부착하였다. 주파수(frequency)는 2500Hz, 맥동빈도(pulse frequency)는 50pps, 맥동기간(pulse duration)은 400㎲, 경사 증가시간과 감소시간은 각각 2초, 단속 시간비(on-off ratio)는 1:5로 10초간 자극을 지속하고 50초간 휴식하는 방식으로 설정하였다. 파형은 정현파(sinusoidal wave)를 사용하였고, 강도 설정은 최대 수의적 수축(maximum voluntary contraction)의 50% 보다 크게 자극하거나 환자가 견딜 수 있을 때까지 증가시켜 자극하였다.
- 주파수는 120Hz로 설정하였고, 맥동기간은 200㎲로 설정하였다. 파형은 대칭성 이상성 직사각형파(symmetric biphasic rectangular wave)를 사용하였고, 강도 설정은 대상자가 편안하다고 느끼고, 근육의 가시적인 수축(visible contraction)이 나타나지 않을 때까지 증가시켰으며, 총 20분간 실시하였다[21].
- 주파수(frequency)는 2500Hz, 맥동빈도(pulse frequency)는 50pps, 맥동기간(pulse duration)은 400㎲, 경사 증가시간과 감소시간은 각각 2초, 단속 시간비(on-off ratio)는 1:5로 10초간 자극을 지속하고 50초간 휴식하는 방식으로 설정하였다. 파형은 정현파(sinusoidal wave)를 사용하였고, 강도 설정은 최대 수의적 수축(maximum voluntary contraction)의 50% 보다 크게 자극하거나 환자가 견딜 수 있을 때까지 증가시켜 자극하였다. 10번의 수축을 1회로 하여 2회 수축시켰고, 총 20분간 실시하였다[Fig.
대상 데이터
- 연구 대상자는 각각 러시안전류군(russian current group, RCG) 20명과 경피신경전기자극군(transcutaneous electrical nerve stimulation group, TENSG) 20명으로 총 40명을 대상으로 실시하였고, 연구에 앞서 본 실험의 내용 및 절차, 연구기간, 예상효과에 대한 상세한 설명을 진행한 후 실험에 자발적으로 참여한다는 서면 동의를 받았다. 또한, 본 연구는 백석대학교 기관생명윤리위원회(institutional review board, IRB) 심의를 거쳐 연구윤리 승인을 받아 진행하였다.
- 을 받고 4주 이상 지난 환자를 대상으로 2015년 9월 25일부터 2016년 9월 5일까지 총 40명을 대상으로 시행하였다. 연구 대상자 선정기준은 다음과 같다.
데이터처리
- 연구 대상자의 일반적 특성은 기술통계량을 이용하여 분석하였다. 러시안전류군과 경피신경전기자극군의 중재 전과 중재 후 통증, 굽힘 및 폄 근력, 다리기능의 차이는 대응표본 t검정(paired t-test)을 이용하였고, 연구군 간 중재효과의 차이를 알아보기 위해 독립표본 t검정(independent t-test)을 사용하였다. 통계적 유의수준은 α=.
- 연구 대상자의 일반적 특성은 기술통계량을 이용하여 분석하였다. 러시안전류군과 경피신경전기자극군의 중재 전과 중재 후 통증, 굽힘 및 폄 근력, 다리기능의 차이는 대응표본 t검정(paired t-test)을 이용하였고, 연구군 간 중재효과의 차이를 알아보기 위해 독립표본 t검정(independent t-test)을 사용하였다.
이론/모형
- 무릎 손상 환자의 무릎기능을 평가하기 위해 개발된 무릎 상해와 관절염 결과 지수를 서승석 등이 번역하고 표준화한 질문지인 한국판 무릎 상해와 관절염 결과 지수(K-KOOS)를 사용하였다[26][27].
- 앞십자인대 재건술 환자의 무릎기능을 평가하기 위해 이관우 등이 번역하고 표준화한 질문지인 한국판 다리기능척도(K-LEFS)를 사용하였다[28][29].
- 무릎 상해와 관절염 결과 지수는 증상 및 경직성(7문항), 통증(9문항), 일상생활동작(17문항), 운동 및 놀이 활동 기능(5문항), 무릎관절과 관련된 삶의 질(4문항) 등 5개의 항목으로 구성되어 있고, 0점에서 4점인 Likert scale로 문제없음이 0점, 극심한 경우에 4점으로 하였다. 작성된 설문지는 무릎 상해와 관절염 결과 지수의 홈페이지(http://www.koos.nu)의 지침에 따라 수동 점수화지(manual score calculation)를 이용하여 %로 산출하였다. 무릎 상해와 관절염 결과 지수의 검사-재검사 신뢰도는 증상 및 경직성이 0.
- 활동 중에 느끼는 통증 범위를 측정하기 위해 시각적 상사 척도(visual analog scale, VAS)를 이용하였다. 10cm의 선에서 0cm는 통증이 없는 경우이고, 10cm는 최고의 통증을 기록하는 방법으로 표시한 지점을 자로 측정하여 점수화하였다[22].
성능/효과
- 경피신경전기자극군은 굽힘 근력이 87.56±35.28N/m에서 97.58±41.97N/m로, 폄 근력이 172.73±76.64N/m에서 197.40±111.13N/m로 유의한 증가를 보였다(p0.05), 폄 근력에서 러시안전류군이 경피신경전기자극군보다 유의한 차이를 보였다(p<0.05)[Table 2]
- 넙다리네갈래근의 최대 수의적 수축력 비교에서 러시안전류군은 굽힘 근력이 중재 전 102.81±58.17N/m에서 물리적 인자치료 이후에 119.30±61.10N/m로 통계학적으로 유의하게 증가하였으며, 폄 근력도 중재 전 219.29±105.48N/m에서 물리적 인자치료 이후에 368.83±140.95N/m로 유의한 증가를 보였다(p<0.01).
- 다리기능척도에서 러시안전류군은 31.95±14.23점에서 48.45±12.93점으로 유의한 증가가 있었고(p<0.01), 경피신경전기자극군은 33.45±12.90점에서 41.05±13.96점으로 유의한 증가가 있었다(p<0.05).
- 두 군간 다리기능척도에서 러시안전류군이 경피신경전기자극군보다 유의한 증가가 있었다(p<0.05) [Table 4].
- 무릎 상해와 관절염 결과 지수의 비교에서 러시안전류군은 증상이 46.27±8.37점에서 52.32±10.89점으로(p<0.01), 통증이 42.12±8.37점에서 65.69±16.55점으로(p<0.01), 일상생활동작이 66.03±12.81점에서 76.40±12.22점으로(p<0.01), 놀이 및 여가는 15.75±6.34점에서 27.25±12.51점으로(p<0.01), 삶의 질은 31.95±14.23점에서 48.45±12.93점으로 유의하게 증가하였고(p<0.01), 경피신경전기자극군은 증상이 39.60±12.24점에서 45.46±12.13점으로(p<0.05), 통증이 52.59±10.61점에서 66.77±12.66점으로(p<0.01), 일상생활 동작이 56.32±14.73점에서 66.76±12.65점으로(p<0.05), 놀이 및 여가는 16.25±8.09점에서 21.50±7.62점으로(p<0.05), 삶의 질은 33.45±12.90점에서 41.05±13.96점으로 유의하게 증가하였다(p0.05) [Table 3].
- 물리적 인자치료의 효과를 비교해 보기 위하여 측정한 시각적 상사 척도는 중재 전후 결과 값을 살펴보면, 러시안전류군은 4.95±1.23cm에서 3.05±1.43cm으로 유의하게감소하였고(p<0.01), 경피신경전기자극군은5.00±1.03cm에서 2.65±1.04cm으로 유의하게 감소하였다(p0.05).
- 본 연구의 결과 러시안전류군과 경피신경전기자극군은 통증과 넙다리네갈래근의 굽힘 및 폄 근력, 그리고 무릎 상해와 관절염 결과 지수의 모든 항목과 다리기능척도에서 유의한 개선을 보였다.
- 본 연구의 결과를 통해 융복합기반 러시안전류와 경피신경전기자극 중재가 앞십자인대 재건술 환자에게 효과적인 중재방법이었고, 러시안전류가 경피신경전기자극 중재보다 넙다리네갈래근의 근력과 다리기능에 더욱 효과적인 중재 방법인 것을 확인하였다. 그러므로 앞십자인대 재건술 환자에게 경피신경전기자극 중재보다 신경근전기자극 중재의 하나인 러시안전류를 중재에 활용하는 것을 권장한다.
- 본 연구의 넙다리네갈래근 근력강화와 유사한 연구들에서 앞십자인대 재건술 환자에게 8주간 등속성 재활운동 프로그램을 시행한 결과 최대회전력(peak torque), 체중비 최대회전력(body-weight ratio peak torque)에서 유의한 증가가 있었고, 열린사슬(open chain)과 닫힌사슬(close chain)을 비교한 연구에서는 열린사슬 운동군이 닫힌사슬 운동군 보다 무릎 상해와 관절염 결과 지수에서 비슷했지만, 넙다리네갈래근의 근력증가에 효과가 있는 것으로 확인되었다[36][37]. 이처럼 근력강화 운동이 앞십자인대 재건술 후 기능개선에 효과적인 중재 방법이지만, 러시안전류는 근력강화 운동을 대안할 수 있는 방법으로, 경제적이고 장소에 구애받지 않는 장점을 잘 활용한다면 환자와 보호자 교육을 통해 장기간 중재에 보다 쉽게 적용가능 할 것으로 사료된다[38].
후속연구
- 하지만 일반적인 물리치료를 동일하게 적용하였고 두 전기치료 방법을 비교했기에 임상적 의의가 있다고 사료된다. 또한 4주간의 짧은 중재는 장기간 중재 효과에 대해 알 수 없었고, 적은 대상자 수와 일상생활 및 심리적 상태를 완전히 배제하지 못한 제한점이 있기에 향후 연구에서는 장기간 중재에 따른 예후 변화와 연구대상자의 수, 중재기간을 늘린다면 더욱 구체적인 차이를 알 수 있을 것이라 사료된다.
- 본 연구에서는 전기치료 이외에 일반적인 물리치료를 추가적용 했기 때문에 순수한 전기치료의 효과를 입증한 것으로 보기엔 다소 무리가 있다. 하지만 일반적인 물리치료를 동일하게 적용하였고 두 전기치료 방법을 비교했기에 임상적 의의가 있다고 사료된다.
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