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문제 정의
- 뇌졸중 환자에게 적용되는 기능적전기자극과 경피신경전기자극은 경직 개선과 신체기능 증진에 효과적인 물리적 인자치료 방법이다(Cho 등, 2013; Kumar와 Kulkarni, 2014; Park 등, 2014; Sabut 등, 2011). 기능적전 기자극과 경피신경전기자극은 운동기능이 저하된 뇌졸중 환자에게 감각입력을 통해 가소성변화를 일으킬 수 있기 때문에 다양한 연구가 진행되었고 그 결과로 각 전기치료 중재와 일반적 운동치료를 결합적용 한 것이 단독 적용보다 효과적이었다는 연구결과만 이루어지고 전기치료 간 비교한 연구도 침점과 운동점에 부착하여 비교한 연구만 있는 실정이기에 본 연구에서는 뇌졸중 환자에게 임상에서 흔히 적용되는 과제-지향 운동치료를 기능적전기자극과 경피신경전기자극에 결합하여 근긴장도 및 뻣뻣함, 균형능력에 미치는 영향을 비교하고자 하였다. 본 연구의 기능적 전기자극군과 경피신경전기자극군은 중재 전·후 전반적으로 다리 근긴장도가 전체적으로 감소하는 경향을 보였고, 마비측 안쪽 장딴지근 긴장도와 뻣뻣함과 BBS 점수에선 유의한 개선을 보였다.
- 비록 Kumar와 Kulkarni (2014)의 전기자극치료와 경피신경전기자극치료를 비교한 연구가 있지만 이 연구의 초점은 운동점과 침점에 적용했을 때 경직감소와 보행에 더욱 효과적인 방법이 무엇인지를 알아보는 연구였고 경직에 관한 측정도 객관적인 방법보다는 치료 사의 느낌에 의존하고 작은 변화를 감지하기 어려운 MAS만을 사용했다. 따라서 본 연구에서는 운동치료와 동시에 실시한 기능적전기자극과 경피신경전기자극 방법이 뇌졸중 환자의 근긴장도, 뻣뻣함에 미치는 영향을 근긴장도 검사기를 이용하여 알아보고, 균형능력에 미치는 영향을 확인하여 뇌졸중 후 재활에서 더 효율적인 물리적 인자치료를 제언하기 위해 연구를 진행하였다.
- 본 연구는 경직이 있는 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 4주간 치료적 운동에 기능적 전기자극과 경피신경전기 자극을 결합 적용하여 안쪽·가쪽 긴장도 및 뻣뻣함, 균형능력(BBS)에 미치는 영향을 확인하기 위해 시행되었다.
제안 방법
- 뇌졸중 환자의 균형능력을 평가하기 위해 버그 균형 검사를 실시하였다. 이 평가도구는 전체 14개 과제 중 크게 앉기, 서기, 자세 변화 영역으로 나눌 수 있고, 의자 등받이에 기대지 않고 바른 자세로 앉기는 앉기 영역, 두 눈을 감고 잡지 않고 서 있기, 두 발을 붙이고 잡지 않고 서있기, 한 다리로 서 있기, 왼쪽과 오른쪽으로 뒤돌아보기, 바닥에 있는 물건을 집어 올리기, 한발 앞에 다른 발을 일자로 두고 서 있기, 선 자세에서 앞으로 팔을 뻗쳐 내밀기는 서기 영역, 앉은 자세에서 일어나기, 선 자세에서 앉기, 의자에서 의자로 이동하기, 제자리에서 360° 회전하기, 일정한 높이의 발판 위에 발을 교대로 놓기는 자세 변화 영역으로 구성되어 진다(Berg 등, 1989).
- 뇌졸중 환자의 근긴장도 및 뻣뻣함을 측정하기 위해 근긴장도 검사기(Myoton®PRO, MyotonAS, Estonia)를 이용하였다.
- 98로 1에 가까운 신뢰성을 보였다 (Liston와 Brouwer, 1996). 본 연구에서는 안전수칙을 준수 한 5년차 이상의 물리치료사가 평가하였고 평균 시간은 15분 걸렸다.
- 지금까지 선행 연구들은 운동치료와 결합한 기능적 전기자극과 경피신경전기자극 방법이 뇌졸중 환자의 경직 및 다리기능을 개선시킨다는 연구였으나 대부분 모조(placebo) 전기자극 치료와 대조군을 비교한 연구가 대부분이었다(Cho 등, 2013; Park 등, 2014; Sabut 등, 2011). 비록 Kumar와 Kulkarni (2014)의 전기자극치료와 경피신경전기자극치료를 비교한 연구가 있지만 이 연구의 초점은 운동점과 침점에 적용했을 때 경직감소와 보행에 더욱 효과적인 방법이 무엇인지를 알아보는 연구였고 경직에 관한 측정도 객관적인 방법보다는 치료 사의 느낌에 의존하고 작은 변화를 감지하기 어려운 MAS만을 사용했다. 따라서 본 연구에서는 운동치료와 동시에 실시한 기능적전기자극과 경피신경전기자극 방법이 뇌졸중 환자의 근긴장도, 뻣뻣함에 미치는 영향을 근긴장도 검사기를 이용하여 알아보고, 균형능력에 미치는 영향을 확인하여 뇌졸중 후 재활에서 더 효율적인 물리적 인자치료를 제언하기 위해 연구를 진행하였다.
- 이외에, 두 군 모두 팔 훈련을 위한 작업치료와, 일반 운동치료(보행치료, 매트치료)를 각각 30분씩 받았다. 사전 평가는 중재 시작하기 전 측정하였고, 중재 4주후 사후 평가를 비동시적으로 실시하였다.
- 장딴지 신경을 자극할 목적으로 두 개의 전극 중 한 전극은 가쪽 복사뼈 위에 부착하고, 다른 전극은 종아리뼈 머리와 복사뼈 사이(10cm 몸쪽 부위)에 부착하였다(Potisk 등, 1995). 전류 흐름은 주파수(frequency) 0-100Hz, 맥동 폭(pulse with) 20-700㎲ 의 범위 안에서 조절되는 프로그램 모드의 TENS를 설정하였고, 강도는 근육의 가시적인 수축(visible contraction)을 확인하여 수축이 사라질 때까지 크기로 설정하였으며, 전체 전기치료 통전시간은 30분으로 시행하였다(Cho 등, 2013; Park, 등, 2014).
- 침 통각 검사는 연구자가 안정성이 보장된 바늘로 마비측 종아리 표피를 눌렀을 때 대상자의 느낌에 따라 감각결손 여부를 판단하였다. 초기 측정 전 본연구의 목적과 취지를 설명한 후 자발적으로 참여한 대상자에게 서면 동의서를 받았고, 연구대상자는 운동 치료와 기능적 전기자극을 결합한 군 15명(FESG)과 운동치료와 경피신경전기자극을 결합한 군 15명(TENSG) 구분하여 연구를 진행하였다.
- 측정근육은 안쪽·가쪽 장딴지근(gastrocnemius)을 선택하였고(Wang 등, 2016), 불필요한 근긴장을 제거하기 위해 안정 상태를 10분 유지한 후 측정을 시행하였다. 측정 전 대상자는 엎드린 자세를 취하고 각 근육 힘살(muscle belly)에 인체에 무해한 마커로 표시한 뒤장비를 세워 5회 측정하였다. 5회의 공진동 중에 장비의 탐침기가 표식점을 벗어나지 않도록 양손을 받쳐 근육과 직각을 유지하도록 하였고, 이렇게 2번 측정한 평균값을 데이터 값으로 사용하였다.
- 측정근육은 안쪽·가쪽 장딴지근(gastrocnemius)을 선택하였고(Wang 등, 2016), 불필요한 근긴장을 제거하기 위해 안정 상태를 10분 유지한 후 측정을 시행하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 경기도에 소재한 A병원에 뇌졸중으로 입원한 30명을 대상으로 연구를 진행하였다. 연구대상자 선정조건은 X-ray나 MRI에 의해 뇌졸중 진단을 받고 6개월 지난 자, MAS척도가 2이하인자, 브룬스트롬 척도(Brunnstrom stage) 3이상인 자(Chuang 등, 2012), K-MMSE (Korean version of mini-mental state examination) 24점 이상인자(Kang 등, 1997), 바로 누운 자세에서 발등 굽힘 및 발바닥 굽힘이 가능한 자로 하였다(Lin 등, 2006).
- 본 연구의 전기치료 효과를 확인하기 위해 경피신경 전기자극기(Novastim CU-FS1, CU Medical Systems, Korea)가 사용되었다. 장딴지 신경을 자극할 목적으로 두 개의 전극 중 한 전극은 가쪽 복사뼈 위에 부착하고, 다른 전극은 종아리뼈 머리와 복사뼈 사이(10cm 몸쪽 부위)에 부착하였다(Potisk 등, 1995).
- 본 연구의 전기치료 효과를 확인하기 위해 기능적 전기자극기(Microstim, Model GmbH, Germany)가 사용되었다. 두 개의 전극 중 한 전극은 종아리뼈 머리의 온종아리 신경에 다른 전극은 앞정강근 운동점(motor point)에 부착하였다.
- 본 연구는 경기도에 소재한 A병원에 뇌졸중으로 입원한 30명을 대상으로 연구를 진행하였다. 연구대상자 선정조건은 X-ray나 MRI에 의해 뇌졸중 진단을 받고 6개월 지난 자, MAS척도가 2이하인자, 브룬스트롬 척도(Brunnstrom stage) 3이상인 자(Chuang 등, 2012), K-MMSE (Korean version of mini-mental state examination) 24점 이상인자(Kang 등, 1997), 바로 누운 자세에서 발등 굽힘 및 발바닥 굽힘이 가능한 자로 하였다(Lin 등, 2006). 만약 담당의사에 의해 연구가 불가능 하다고 판단되거나, 침 통각 검사(pin prick test)에서 심각한 감각 결손이 있는 자(Nather 등, 2008)는 연구에서 제외하였다.
데이터처리
- 측정 전 대상자는 엎드린 자세를 취하고 각 근육 힘살(muscle belly)에 인체에 무해한 마커로 표시한 뒤장비를 세워 5회 측정하였다. 5회의 공진동 중에 장비의 탐침기가 표식점을 벗어나지 않도록 양손을 받쳐 근육과 직각을 유지하도록 하였고, 이렇게 2번 측정한 평균값을 데이터 값으로 사용하였다. 측정 시 치료실의 온도는 평균 25℃를 유지하도록 하였다.
- 연구대상자의 일반적 특성은 카이제곱과 독립표본 t 검정을 이용하여 평균과 표준편차를 나타내었고, 콜모고로프-스미르노프 검증 (Kolmogorov-Smirnov Test) 통해 정규성을 확인하였다. 연구 대상자의 마비측과 비마비측 비교와 중재 전과 중재 후 근긴장도 및 뻣뻣함 균형능력 차이는 대응표본 t 검정(paired t-test), 기능적 전기자극과 경피신경전기자극 치료 방법간 효과 차이(post-pre)는 독립표본 t 검정 (independent t-test)을 이용하였다. 통계적 유의수준의 α는 .
- 0 (window version)프로그램을 이용하였다. 연구대상자의 일반적 특성은 카이제곱과 독립표본 t 검정을 이용하여 평균과 표준편차를 나타내었고, 콜모고로프-스미르노프 검증 (Kolmogorov-Smirnov Test) 통해 정규성을 확인하였다. 연구 대상자의 마비측과 비마비측 비교와 중재 전과 중재 후 근긴장도 및 뻣뻣함 균형능력 차이는 대응표본 t 검정(paired t-test), 기능적 전기자극과 경피신경전기자극 치료 방법간 효과 차이(post-pre)는 독립표본 t 검정 (independent t-test)을 이용하였다.
성능/효과
- 그 외에 마비측과 비마비측의 동질성을 대응표본 t 검정을 통해 분석한 결과 기능적 전기자극군과 경피신경전기자극군 모두 양측 다리 사이에 유의한 차이가 없었다(p>.05).
- 기능적 전기자극군과 경피신경전기자극군의 마비측 및 비마비측 근긴장도 뻣뻣함 변화량 비교에서 두 군간 유의한 차이가 없었고(p>.05), 균형능력 변화량 비교에서도 유의한 차이가 없었다(p>.05).
- 기능적 전기자극군의 마비측 안쪽 장딴지근 긴장도는 중재 전 15.82±2.74Hz에서 중재 후 14.71±3.14Hz로 유의하게 감소하였고(p<.05), 경피신경전기자극군은 중재 후 16.48±1.32Hz에서 15.29±1.91Hz로 유의하게 감소하였다(p<.05).
- 기능적전기자극 군은 33.40±4.08점에서 중재 후 35.60±5.60점으로 유의한 증가가 있었고 (p<.05), 경피신경전기자극군은 33.40±3.89점에서 35.07± 4.45로 유의한 증가가 있었다(p<.05).
- 본 연구의 FES군과 TENS군 간에 장딴지근 긴장도 및 뻣뻣함, BBS 점수에 유의한 차이가 없었다. 전기자 극기와 TENS를 각각 운동점 배치법과 침점배치법으로 하여 비교한 Kumar와 Kulkarni (2014)의 연구에서 전기 자극군과 TENS군 모두 MAS, TUG, 동적 보행 지수 (dynamic gait index, DGI)에 유의한 개선을 보였고, 군간 유의한 차이를 보이지 않아 본 연구결과와 일치하였다.
- 본 연구의 기능적 전기자극군과 경피신경전기자극군은 중재 전·후 전반적으로 다리 근긴장도가 전체적으로 감소하는 경향을 보였고, 마비측 안쪽 장딴지근 긴장도와 뻣뻣함과 BBS 점수에선 유의한 개선을 보였다.
- 본 연구는 경직이 있는 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 4주간 치료적 운동에 기능적 전기자극과 경피신경전기 자극을 결합 적용하여 안쪽·가쪽 긴장도 및 뻣뻣함, 균형능력(BBS)에 미치는 영향을 확인하기 위해 시행되었다. 연구 결과는 기능적전기자극군과 경피신경전기자극군 모두 마비측 안쪽 장딴지근 긴장도 및 뻣뻣함에 유의한 감소와 균형능력이 유의하게 개선되었다. 하지만 두 군간 긴장도 및 뻣뻣함, 균형능력에 유의한 차이는 없었다.
- 그 외에 Bae 등 (2012)은 MAS가 높을수록 근긴장도가 증가한다고 하였다. 이상의 연구들을 종합해 볼 때 뇌졸중 환자의 장딴지근 긴장도 및 뻣뻣함 감소와 MAS 및 발바닥 압력 변화가 관련이 있어 균형능력 개선이 가능했던 것으로 사료된다.
- 중재 전·후 두 군 모두 마비측 안쪽 장딴지근 긴장도 및 뻣뻣함에 유의한 감소를 보였다(p<.05)(Table 2).
- 지금까지 연구를 통해 운동치료와 동시에 시행한 기능적전기자극과 경피신경전기자극이 뇌졸중 환자의 근긴장도 및 뻣뻣함 감소와 균형능력 증진에 효과적인 중재방법인 것을 알 수 있었고, 두 전기치료 방법간 효과의 차이가 없음을 확인 할 수 있었다. 하지만 건강인이나 노인보다 고유수용감각 저하와(Kwon 등, 2013), 회복단계에 따라 근피로가 쉽게 발생하는 뇌졸중 환자에게(Tu 등, 2016), TENS를 통한 전기자극은 근수축 유발 없이도 감각입력이 가능하여 경직을 감소하고 이로 인해 운동기능을 개선할 수 있는 이점이 있다 (Potisk 등, 1995).
- 하지만 본 연구의 마비측· 비마비측 근긴장도 및 뻣뻣함 비교에서 두 군 모두 중재 전과 중재 후 유의한 차이가 없었다.
후속연구
- 하지만 두 군간 긴장도 및 뻣뻣함, 균형능력에 유의한 차이는 없었다. 따라서 감각을 느낄 수 있는 뇌졸중 환자의 경직을 감소시키기 위해 치료적 운동에 더한 경피신경전기자극이 기능적 전기자극을 대안 할 수 있는 방법으로 사용될 수 있을 것이다.
- 반면 뇌졸중 환자는 발바닥 부위에 피부감각 장애가 발생하기도 하여(Jeon, 2014), 심각한 감각결손이 있는 자라면 TENS의 자극을 인식하지 못하게 된다. 따라서 피부에 전기자극을 느낄 수 있는 뇌졸중 환자라면, 발등굽힘의 약화가 주된 문제로 균형능력 감소가 나타난 환자의 경우에는 기능적전기자극을 선택할 수 있지만, 퇴원 후 가정에서 치료를 할 경우, 경피신경전 기자극기는 금기사항이 적고 쉽게 적용할 수 있는 방법 이므로(Sluka와 Walsh, 2003), 기능적 전기자극치료를 대안 할 수 있는 방법으로 사용될 수 있을 것이다. 본연구의 중재기간을 짧았고, 대상자의 수가 적어 모든 뇌졸중 환자에게 일반화 시킬 수 없는 제한 점이있다.
- 따라서 피부에 전기자극을 느낄 수 있는 뇌졸중 환자라면, 발등굽힘의 약화가 주된 문제로 균형능력 감소가 나타난 환자의 경우에는 기능적전기자극을 선택할 수 있지만, 퇴원 후 가정에서 치료를 할 경우, 경피신경전 기자극기는 금기사항이 적고 쉽게 적용할 수 있는 방법 이므로(Sluka와 Walsh, 2003), 기능적 전기자극치료를 대안 할 수 있는 방법으로 사용될 수 있을 것이다. 본연구의 중재기간을 짧았고, 대상자의 수가 적어 모든 뇌졸중 환자에게 일반화 시킬 수 없는 제한 점이있다. 또한 일반적인 운동치료가 추가적으로 적용되었기 때문에 전기치료 이외의 다른 치료효과를 배제하지 못하였다.
- 하지만 본 연구에서는 마비측과 비마비측 근긴 장도를 비교하였고 중재 후 근긴장도 및 뻣뻣함 감소에 따른 좌·우측 대칭성에 관한 근긴장도 상태를 확인 했으므로 전기치료 후 근긴장도 변화에 관한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다. 앞으로의 연구에서는 더 많은 대상자와 즉각적 및 장기적 연구를 한다면 두 전기치료 방법 간 더욱 효과적인 차이점을 알 수 있을 것이라 사료된다.
- 하지만 본 연구에서는 마비측과 비마비측 근긴 장도를 비교하였고 중재 후 근긴장도 및 뻣뻣함 감소에 따른 좌·우측 대칭성에 관한 근긴장도 상태를 확인 했으므로 전기치료 후 근긴장도 변화에 관한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.
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