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문제 정의
- 목뼈의 안정성과 목 깊은근의 운동효과를 검증하기 위한 연구들은 목 굽힘근의 두께, 근력, 근지구력과 같은 근생리학적인 측면에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 목 안정화운동 시 진동 자극과 슬링을 이용한 고유수용기 자극을 통한 목 통증 환자의 목장애지수, 목 굽힘근의 두께, 최대근력의 변화에 미치는 영향을 알아 보고자 한다.
제안 방법
- 15,16 최근 일반적으로 사용되고 있는 진동기구로는 전신진동기구와 국소진동기구가 있으며, 전신진동운동은 운동선수와 일반인의 체력 증진, 노인들의 근력 및 골밀도 향상과 낙상예방 그리고 신경계손상 환자 및 근육뼈대계통 손상 환자들의 신체기능 회복 등 치료를 목적으로 환자들에게 활용되고 있다.17 20 Hz 이하의 진동은 근육의 과도한 이완을 유발하고, 50 Hz를 넘는 진동은 근육통을 유발하기 때문에 치료적 목적을 위해서는 20-50 Hz의 진동을 사용할 것을 제안하였다.18
- PBU와 초시계를 사용하여 대상자를 바로 누운 자세에서 엉덩관절과 무릎관절을 굽힘상태로 하여 허리굽이를 없애 주었으며, 목 뒤에 PBU를 위치시키고 목의 정상적 굽이를 유지하기 위해 PBU의 압력을 80 mmHg로 기준 압력을 설정하였다. 대상자는 턱을 당기면서 목을 바닥으로 최대한 밀착하게 누르는 최대 압력을 최대근력으로 측정 하였다(Figure 3).
- PBU의 5단계 압력 증가에 따른 근육 두께의 변화량을(수축기의 근두께-휴식기 근두께)/휴식기 근두께 의 공식에 대입하여 산출하였다.22
- 각 측정 항목은 운동 전, 운동 후 3주차, 운동 후 6주차에 측정을 실시하였다.
- 머리 목 굽힘운동과 진동자극을 동반한 군은 슬링에서의 머리-목굽힘운동은 바로 누운 자세에서 실시하였으며, 진동기구(Redcord Stimula+, Redcord AS, Norway)를 이용하여 슬링 기구의 줄에 부분진동을 25-35 Hz의 주파수를 적용하였고 두 그룹 모든 운동은 대상자 스스로가 능동적으로 머리-목 굽힘 자세를 만든 후 10초 유지와 10 초 휴식을 10회 반복하였으며 총 3세트, 운동시간은 30분 이내에 시행하였고, 주 3회, 총 6주간 실시하였다(Figure 2).
- 목 굽힘근의 두께 변화를 정량적으로 측정하기 위하여 압력되먹임 장치(pressure biofeedback unit, PBU; Chattanooga Group Inc., USA)를 사용하였으며 측정기와 공기 주머니, 공기압 펌프로 구성되는 PBU는 척추의 움직임 시 근육의 수축으로 인해 발생되는 힘이 공기 주머니에 가해지는 압력으로 표시되어 근육의 긴장도를 측정할 수 있는 기구로써 22, 24, 26, 28, 30 mmHg의 압력으로 각각 깊은 목 굽힘근과 목빗근의 두께 변화를 측정하였다.
- 이 장치의 주파수 변조 범위는 5 MHz이고, gain 범위는 6 cm이다. 목의 전면에서 세로 방향으로 기관(trachea)부분과 평행하게 위치하여 목 중간 에서 왼쪽 5 cm 정도 떨어진 부위를 조사하였다. 초음파로 측정된 깊은목 굽힘근의 영상은 NIH Image J software (version 1.
- 본 연구는 경미한 목 통증 환자에게 슬링을 이용한 머리 목 굽힘운동 군과 머리 목 굽힘운동과 진동자극을 동반한 군의 목 장애지수, 깊은목 굽힘근 두께, 머리 목 굽힘근 최대 근력을 측정하여 비교하였다.
- 본 연구는 목포에 소재하는 D 병원에 내원한 목 통증 환자 30명을 대상으로, 슬링을 이용하여 머리 목 굽힘운동군과 머리 목 굽힘운동과 진동자극을 동반한 군으로 각 15명씩 무작위 배치법으로 나누어 실시하였다. 본 연구의 대상자는 실험과 연구목적을 충분히 이해하였으며, 동의서에 서명한 환자만을 대상으로 하였고 동신대학교 임상시험심사위원회의 연구계획서 승인을 받아 진행하였다.
- 슬링을 이용하여 머리 목 굽힘운동군은 슬링을 이용하여 바로 누운 자세로 치료대 끝 부위에 머리가 위치하여 슬링의 로프가 이마에 수직선상으로 내려오도록 조절하였다. 이마와 턱을 수평으로 위치시켜 머리와 목은 중립자세를 맞추도록 표준화하였으며, 그 후 목빗근 전면부에 연구자의 엄지손가락의 끝 부분을 위치시키고 나머지 손가락은 목의 후방부에 위치시켜 목뼈 중앙부를 후방으로 2 mm 정도 누르고 목뼈의 앞굽이(cervical lordosis)를 감소시킨 뒤, 천천히 손을 떼고 대상자에게 최소한의 힘으로 현 자세를 유지하라고 지시하였다(Figure 1).
- 44 for Windows)에서 근육의 두께를 측정하였다. 초음파 영상의 중심선에서 오른쪽으로 0.5 cm, 1 cm, 1.5 cm 세 구역에서 측정된 값의 평균값으로 산출하였으며, 각각의 선상에서 목빗근의 두께는 위쪽 근막 경계부와 목동맥과 목빗근의 아래쪽 경계부까지의 거리를 측정하고, 깊은 목 굽힘근은 목동맥과 깊은 목 굽힘근 위쪽 근막경계부와 아래쪽의 고리판의 경계부 사이의 거리를 측정하였다.
- 목의 전면에서 세로 방향으로 기관(trachea)부분과 평행하게 위치하여 목 중간 에서 왼쪽 5 cm 정도 떨어진 부위를 조사하였다. 초음파로 측정된 깊은목 굽힘근의 영상은 NIH Image J software (version 1.44 for Windows)에서 근육의 두께를 측정하였다. 초음파 영상의 중심선에서 오른쪽으로 0.
대상 데이터
- 깊은 목 굽힘근의 두께를 측정하기 위한 초음파 영상 수집은 GE LogiQ P5 (General Electric Company, USA) 를 사용하였다. 이 장치의 주파수 변조 범위는 5 MHz이고, gain 범위는 6 cm이다.
- 본 연구에 참여한 대상자는 성인 남, 여 30명으로 머리 목 굽힘운동 군은 남자 8명, 여자 7명, 머리 목굽힘운동과 진동자극을 동반한 군은 남자 6명, 여자 9명이었다(Table 1).
- 본 연구의 대상자는 실험과 연구목적을 충분히 이해하였으며, 동의서에 서명한 환자만을 대상으로 하였고 동신대학교 임상시험심사위원회의 연구계획서 승인을 받아 진행하였다. 환자군의 선정 대상 기준은 목 장애지수(neck disability index, NDI) 측정 시 5점 이상 15점 미만의 경미한 목 장애가 있는 환자로 선정하였다.
데이터처리
- Tested by independent t-test CG-EG.
- 각 군간 의 차이를 비교하기 위한 유의성 검정은 독립표본 t 검정(independent t-test)을 사용하였으며 각 군 내의 차이를 비교하기 위해 일원분산분석 (one-way ANOVA)을 실시하였고, 사후검정(post hoc)은 Tukey’s multiple range test를 실시하였다.
- 모든 자료는 Shapiro-Wilk 검정 방법을 사용하여 정규 분포함을 확인하였다. 대상자들의 일반적인 특성을 알아보기 위하여 기술통계방법을 사용하였다. 각 군간 의 차이를 비교하기 위한 유의성 검정은 독립표본 t 검정(independent t-test)을 사용하였으며 각 군 내의 차이를 비교하기 위해 일원분산분석 (one-way ANOVA)을 실시하였고, 사후검정(post hoc)은 Tukey’s multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
- 목 장애지수는 각 항목의 점수의 합으로 구하며 0-4점은 “장애 없음(no disability)”, 5-14점은 “경미한 장애(mid)”, 15-24점은 “증등도의 장애(moderate)”, 25-34점은 “중증 장애(severe)”, 35점 이상은 “완전한 장애(complete)”로 분류된다. 본 연구에서는 Lee 등21이 한국어로 번역한 평가지를 사용하였다.
성능/효과
- 각 시기에 따른 두 군 간의 차이에서는 운동 후 6주차에서 머리 목 굽힘운동 군에 비해 머리 목굽힘운동과 진동 자극을 동반한 군에서 유의한 차이를 보였다(p< 0.05)(Table 4).
- 각 시기에 따른 두 군간의 차이에서는 22 mmHg에서 운동 후 3주, 6주차에서 머리 목 굽힘운동군에 비해 머리 목굽힘운동과 진동자극을 동반한 군에서 유의한 차이를 보였고(p < 0.05), 24, 28, 30 mmHg에서 운동 후 6주차에서 머리 목 굽힘운동군에 비해 머리 목굽힘운동과 진동 자극을 동반한 군에서 유의한 차이를 보였다(p< 0.05)(Table 3).
- 깊은 목 굽힘근의 두께 변화에서는 두 군 모두 압력에 따른 근 두께 변화의 유의한 증가를 보였다. 집단 간의 비교에서는 운동 6주 후에 22, 24, 28, 30 mmHg에서 슬링을 이용한 머리 목 굽힘운동군에 비해 머리 목 굽힘운동과 진동자극을 동반한 군에서 유의한 증가를 보였다.
- 깊은 목 굽힙근 두께에 대한 평가를 실시한 결과 머리 목 굽힘운동군 에서는 24, 30 mmHg 측정 시 운동 전과 비교하여 운동 후 3주차에서 유의한 차이가 나타났으며(p < 0.001), 모든 측정 압력에서 운동 전과 비교하여 운동 후 6주차에서 유의한 차이가 나타났다(p< 0.001).
- 머리 목 굽힘근 최대 근력 평가를 실시한 결과 슬링을 이용해 머리-목 굽힘운동을 실시한 모든 집단에서 유의한 증가를 보였지만, 머리-목 굽힘운동과 진동자극을 동반한 군에서 가장 높은 유의한 증가를 보였다. Jull 등30은 만성 목 통증 환자를 대상으로 목 굽힘근의 근력과 지구력 증가를 위해 머리-목 굽힘운동을 7주간 실시한 결과 머리-목 굽힘운동이 목 굽힘근의 근력과 지구력을 증가시켰다고 보고 하였다.
- 머리 목 굽힘근 최대근력의 변화에 대한 평가를 실시한 결과 머리 목 굽힘운동군에서는 운동 전과 비교하여 운동 후 6주차에서 유의한 차이를 보였다(p< 0.01).
- , Chicago, IL, USA)을 이용하여 분석하였다. 모든 자료는 Shapiro-Wilk 검정 방법을 사용하여 정규 분포함을 확인하였다. 대상자들의 일반적인 특성을 알아보기 위하여 기술통계방법을 사용하였다.
- 목 장애 지수 평가를 실시한 결과 두 군 모두 시간에 따른 변화에서는 유의한 감소를 보였으며(p< 0.001), 각 시기에 따른 두 군 간의 차이에서는 운동 후 3주차에서 머리 목 굽힘운동군에 비해 머리 목굽힘 운동과 진동자극을 동반한 군에서 유의한 차이를 보였으며(p< 0.05), 운동 후 6주차에서도 유의한 차이를 보였다(p< 0.01)(Table 2).
- 목 장애 지수 평가에서는 운동 전, 후 두 군 모두에서 유의한 감소가 있었으며 두 군 간의 차이에서는 운동 후 3주차, 6주차에서 유의한 차이를 보였다. Falla 등24은 경부 굴곡근 운동군과 지구력 운동군으로 나누어 실시한 연구에서 두 집단 모두 경부장애지수 평가에서 유의한 감소를 보였다.
- Fabianna 등28은 압력이 증가할수록 근 두께가 증가한다고 보고하였으며, Chiu 등29 의 연구에서도 목통증을 가진 대상자들은 24 mmHg에서 중앙값을 보였고, 통증이 없는 대상자들에서는 28 mmHg에서 중앙값을 보여 목 통증을 가진 대상자들이 깊은 목 굽힘근의 수행능력이 떨어진다고 보고하였다. 본 연구의 결과도 진동자극을 이용한 머리-목 굽힘운동이 깊은 목 굽힘 근의 근 두께 증가에 긍정적인 변화를 나타내었다.
- 이상의 연구 결과로 슬링을 이용한 머리 목 굽힘운동이 목 장애지수, 깊은 목 굽힘근의 두께, 머리 목 굽힘 시 최대근력에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 집단 중 진동자극을 동반한 머리 목 굽힘운동이 보다 효과적이었다. 본 연구 결과를 통해 임상에서 치료적 중재로써 진동자극의 병행은 보다 효과적인 깊은 목 근육 활성화와 머리 조절능력을 향상하는 운동방법으로 사용할 수 있을 것이다.
- 깊은 목 굽힘근의 두께 변화에서는 두 군 모두 압력에 따른 근 두께 변화의 유의한 증가를 보였다. 집단 간의 비교에서는 운동 6주 후에 22, 24, 28, 30 mmHg에서 슬링을 이용한 머리 목 굽힘운동군에 비해 머리 목 굽힘운동과 진동자극을 동반한 군에서 유의한 증가를 보였다. 나머지 구간에서는 두께 변화는 증가하였지만 유의한 차이는 보이지 않았다.
후속연구
- 본 연구는 연구 대상자들의 표집 사례수가 적었고 6주간 비교적 짧은 기간 동안 연구가 진행되어 일반화하기에는 한계가 있다. 또한 향후 연구에서는 목의 안정성에 영향을 미칠 수 있는 주변의 다른 근육들을 비교관찰해야 하며 통증 경감과 기능 개선을 위한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.
- 이상의 연구 결과로 슬링을 이용한 머리 목 굽힘운동이 목 장애지수, 깊은 목 굽힘근의 두께, 머리 목 굽힘 시 최대근력에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 집단 중 진동자극을 동반한 머리 목 굽힘운동이 보다 효과적이었다. 본 연구 결과를 통해 임상에서 치료적 중재로써 진동자극의 병행은 보다 효과적인 깊은 목 근육 활성화와 머리 조절능력을 향상하는 운동방법으로 사용할 수 있을 것이다.
- 본 연구는 연구 대상자들의 표집 사례수가 적었고 6주간 비교적 짧은 기간 동안 연구가 진행되어 일반화하기에는 한계가 있다. 또한 향후 연구에서는 목의 안정성에 영향을 미칠 수 있는 주변의 다른 근육들을 비교관찰해야 하며 통증 경감과 기능 개선을 위한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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