[논문]무릎 폄근 강화 운동 동안 압력 생체되먹임 장비 적용이 무릎관절 전치환술 환자들의 근력과 균형에 미치는 영향

박진; 박한규

doi:10.15268/ksim.2021.9.1.101

무릎 폄근 강화 운동 동안 압력 생체되먹임 장비 적용이 무릎관절 전치환술 환자들의 근력과 균형에 미치는 영향
Effects of Pressure Biofeedback Unit Application on Muscle Strength and Balance in Total Knee Arthroplasty Patients during Exercise for Strengthening the Knee Extensor Muscle 원문보기

Journal of the Korean Society of Integrative Medicine = 대한통합의학회지, v.9 no.1, 2021년, pp.101 - 108

박진 (드림솔병원 근골격계센터) , 박한규 (동주대학교 물리치료과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose : The purpose of this study is to verify the effect of selective muscle strengthening of the knee joint extensor muscles using a pressure biofeedback unit to improve knee extensor strength and the balance ability of total knee replacement patients. Through this, we tried to provide clinical information. Methods : In this study, 12 patients with total knee replacement were recruited from a rehabilitation hospital. They were divided into two groups: a feedback group (n=6) and a control group (n=6). All patients received 30 minutes of continuous passive motion and leg-strengthening exercises for 15 minutes five times a week for two weeks. Subjects performed knee extension exercises with or without biofeedback units in the sitting position. The knee extensor strength and balance ability were measured before and after exercise. Knee extensor strength was measured by Biodex system 3 and balance ability was measured by Balancia software. Results : Both the experimental group and the control group showed a significant difference in the muscle strength of the knee joint extensor muscles after intervention (p<.05). In comparison, the experimental group showed a significant difference than the control group (p<.05). Both the experimental group and the control group showed a significant difference in the velocity average, path length, area 95 % center of pressure (COP), weight distribution, five times sit to stand test (FTSST) after intervention. In comparison, the experimental group showed a significant difference in velocity average, area 95 % COP, and FTSST than the control group (p<.05). Conclusion : In order to strengthen the knee extensor muscle and improve the balance ability in total knee replacement patients, it is necessary to consider providing pressure biofeedback unit during leg strengthening exercises.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig 1. MET exercise with biofeedback unit (A; Starting position, B; End position)
표 Table 1. General characteristics of subjects (n=12)
표 Table 2. Comparison of knee extension muscle strength variables within groups and between groups (unit: Nm)
표 Table 3. Comparison of balance ability variables within groups and between groups (n=12)

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 선행연구들은 누운 자세에서 압력 생체 되먹임 장비의 사용에 따른 무릎관절 폄근 강화에 효과를 검증하였기 때문에 임상에서 많이 실시하는 앉은 자세에서 압력 생체 되먹임 장비를 이용하여 무릎관절 폄근의 선택적 근력 강화에 따른 무릎관절 전치환술 환자의 다리 근력 변화와 균형 능력에 미치는 영향에 대한 검증이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 앉은 자세에서 무릎관절 폄근의 근력 강화 운동 시 압력 생체 되먹임 장비를 이용하여 무릎관절 폄근의 선택적 근력 강화를 실시하는 것이 무릎관절 전치환술 환자의 다리 근력 및 균형 능력에 미치는 영향에 대해 검증하고자 하였다.
본 연구에서는 한쪽 무릎관절 전치환술 환자에게 저항운동 장비를 이용하여 무릎관절 폄근에 대한 근력 강화 운동 시 압력 생체 되먹임 장비 제공에 따라 다리 근력의 변화와 균형 능력에 미치는 영향에 대해 검증하여 임상적 정보를 제공하고자 실시하였다.

제안 방법

연구에 앞서 제비뽑기를 실시하여 대상자들을 각 군에 무작위 배정하였다. 대상자들의 나이, 성별, 키, 몸무게, 수술 부위와 통증에 대한 정보를 면접과 의무기록을 통해 조사하여 군 간 동질성을 확보하였다. 압력 생체 되먹임 장비의 제공에 따른 근력 강화 운동을 실시한 실험군(feedback group)은 6명이었으며, 압력 생체 되먹임 장비의 제공 없이 근력 강화 운동을 실시한 대조군(control group)은 6명이었다.
압력 생체 되먹임 장비의 제공에 따른 근력 강화 운동을 실시한 실험군(feedback group)은 6명이었으며, 압력 생체 되먹임 장비의 제공 없이 근력 강화 운동을 실시한 대조군(control group)은 6명이었다. 두 군 모두 운동을 실시하기 전 지속성 수동 운동 기구(Artromot K-3 CPM, Ormed, Germany)를 30분간 실시한 후 저항운동 장비를 이용하여 무릎관절 폄근의 근력 강화 운동을 15분간 주 5회, 총 2주간 실시하였다. 운동 전과 운동 후 무릎관절 폄근의 근력과 균형 능력을 측정하여 평가하였다.
무릎관절 폄근의 근력 강화 운동은 저항운동 장비 (CyberMedic MET 200, Iksan, Korea)를 이용하여 실시하였다. 운동 방법은 앉은 자세에서 양손의 사용을 제한하기 위하여 가슴 앞에 교차하여 두도록 하였다.
대상자들의 나이, 성별, 키, 몸무게, 수술 부위와 통증에 대한 정보를 면접과 의무기록을 통해 조사하여 군 간 동질성을 확보하였다. 압력 생체 되먹임 장비의 제공에 따른 근력 강화 운동을 실시한 실험군(feedback group)은 6명이었으며, 압력 생체 되먹임 장비의 제공 없이 근력 강화 운동을 실시한 대조군(control group)은 6명이었다. 두 군 모두 운동을 실시하기 전 지속성 수동 운동 기구(Artromot K-3 CPM, Ormed, Germany)를 30분간 실시한 후 저항운동 장비를 이용하여 무릎관절 폄근의 근력 강화 운동을 15분간 주 5회, 총 2주간 실시하였다.
두 군 모두 운동을 실시하기 전 지속성 수동 운동 기구(Artromot K-3 CPM, Ormed, Germany)를 30분간 실시한 후 저항운동 장비를 이용하여 무릎관절 폄근의 근력 강화 운동을 15분간 주 5회, 총 2주간 실시하였다. 운동 전과 운동 후 무릎관절 폄근의 근력과 균형 능력을 측정하여 평가하였다.

대상 데이터

2020년 6월부터 2020년 10월까지 J 시에 위치한 재활전문병원에 한쪽 무릎관절 전 치환술을 받고 재활을 위해 입원한 환자들 중 헬싱키 선언에 입각하여 연구의 목적을 이해하고 연구에 참여하겠다고 동의한 총 12명을 대상으로 연구를 실시하였다. 연구에 참여한 대상자들은 한쪽 다리에 관절염으로 인하여 무릎관절 전치환술을 받은 환자로써 치료사의 지시사항을 이해하고 따를 수 있는 자, 독립적인 선 자세가 가능한 자, 균형 능력에 영향을 줄 수 있는 안뜰계 손상이나 시력 장애가 없는 자로 하였으며, 다리의 다른 수술이나 질병이 있는 자와 관절염이 아닌 외부적인 손상 등에 의한 무릎관절 전치 환술 환자는 제외하였다.

데이터처리

, Chicago IL, USA)을 통하여 분석하였다. Kolmogorov-Smirnov test를 통해 정규성 검정을 실시하였고, 실험군과 대조군의 일반적 특성에 대한 동질성 검정을 위하여 독립 표본 t-검정(independent t-test)을 실시하였다. 각 군의 근력, 균형 능력의 전과 후 변화를 분석하기 위하여 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 실시하였다.
Kolmogorov-Smirnov test를 통해 정규성 검정을 실시하였고, 실험군과 대조군의 일반적 특성에 대한 동질성 검정을 위하여 독립 표본 t-검정(independent t-test)을 실시하였다. 각 군의 근력, 균형 능력의 전과 후 변화를 분석하기 위하여 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 실시하였다. 군 간 근력, 균형 능력의 차이를 검증하기 위하여 중재 전 값을 공 변량으로 설정하고 공분산 분석(analysis of covariance)을 실시하였다.
각 군의 근력, 균형 능력의 전과 후 변화를 분석하기 위하여 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 실시하였다. 군 간 근력, 균형 능력의 차이를 검증하기 위하여 중재 전 값을 공 변량으로 설정하고 공분산 분석(analysis of covariance)을 실시하였다. 자료의 모든 통계학적 유의수준(p)은 .

이론/모형

대상자들의 무릎관절 폄근의 근력 변화를 평가하기 위하여 근력평가 장비(Biodex Medical System, Shirley, USA)를 사용하였다. 평가에 앞서 2회 예비 연습을 실시하고, 3회 실시하여 최대값을 통계 처리하였다.

성능/효과

본 연구에서는 무릎관절 전치환술 환자에게 앉은 자세에서 무릎관절 폄근에 대한 근력 강화 운동 시 압력 생체 되먹임 장비 제공에 따른 운동을 실시하는 것은 무릎관절 폄근 근력의 향상된 결과와 균형 능력의 향상된 결과가 나타났다. 따라서 무릎관절 전치환술 환자의 무릎관절 폄근 근력의 강화와 균형 능력 향상을 위하여 앉은 자세에서 근력 강화 운동을 실시하고자 한다면 압력 생체 되먹임 장비의 제공에 따른 방법도 고려하여야 할 것이다.
군 간 비교에서는 실험군이 대조군과 비교하여 움직임 속도 평균, 95 % 움직임 영역, FTSST의 향상된 결과가 나타났다. 압력 생체 되먹임 장비의 제공은 수치를 확인하며 움직임을 조절하는 것에 따른 보상 움직임을 감소시키는데, 이에 선행연구와 본 연구에서 압력 생체 되먹임 장비 제공에 따른 무릎관절 폄근의 선택적 근력 향상에 효과적인 방법임을 검증하였다. 무릎관절 폄근은 균형을 유지하는 것에 관여를 하기 때문에 실험군에서의 무릎관절 폄근 근력 향상이 대조군 보다 높게 나타난 결과를 토대로 균형 능력을 비교한 본 연구 결과에서도 무릎관절 폄근의 근력이 높은 실험군에서 균형 능력의 향상이 나타난 것으로 생각된다.

후속연구

본 연구에서는 무릎관절 전치환술 환자에게 앉은 자세에서 무릎관절 폄근에 대한 근력 강화 운동 시 압력 생체 되먹임 장비 제공에 따른 운동을 실시하는 것은 무릎관절 폄근 근력의 향상된 결과와 균형 능력의 향상된 결과가 나타났다. 따라서 무릎관절 전치환술 환자의 무릎관절 폄근 근력의 강화와 균형 능력 향상을 위하여 앉은 자세에서 근력 강화 운동을 실시하고자 한다면 압력 생체 되먹임 장비의 제공에 따른 방법도 고려하여야 할 것이다.
본 연구에서는 저항운동 장비를 이용하여 앉은 자세에서 무릎관절 폄 동작을 반복적으로 실시하였는데, 연구자가 대상자의 몸통 정렬이 유지될 수 있도록 언어로 지시하였으나 지속적으로 정렬이 유지되었는가에 대한 부분이 확인하기 어려웠다. 따라서 추후 연구에서는 한쪽 무릎관절 전치환술 환자에게 앉은 자세에서의 무릎관절 폄 동작 시 몸통의 정렬이 유지되고 있는가에 대한 부분을 확인해야 할 것이다.

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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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