Ⅰ. 서 론

Bunnell(1986)은 하나 혹은 둘이 상의 척추가 옆으로 치우쳐 가쪽으로 편위 되거나 회전이 일어난 것으로 정의되며, Cobb’s각이 10° 이상의 구조적 변화가 있는 것을 특발성 척추옆굽음증이라고 정의하였다. 특발성 척추옆굽음증의 원인은 아직 도 명백하지 않지만 어린 이에서 가장 대표적인 비정상적 척추굽이 질환이며 (Barnes, Poussaint, & Robertson, 1995), 치료의 목표 는 굽이의 진행을 방지하고 균형 상태를 유지하며 굽 이를 방치 하였을 경우 장차 생길 수 있는 요통을 예방 하며 외관을 좋 게 하는 것이라고 보고하였다(이춘성, 1999). 특발성 척추옆굽음증의 유병률은 전 체 인구의 약 3%이며, 그들의 약 10%는 치료적인 형태가 필요하다 고 보고되었으며 (American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2008), 일반적으로 가벼운 척추굽이는 physio therapeutic scoliosis specific exercises(PSSE) 처방, 중등도는 보조기 처방, Cobb’s angle 50° 이상의 심각 한 굽이는 수술적인 방법이 사용되며, 수술은 고도의 수술 기술이 필요하고 고가의 의료비 지출과 후유증이 발생하는데 수술 인구의 최대 0.1%가 수술에 위험이 있 다고 보고하였다(Dickson, 1985;Parent, Newton, Wenger, 2005;Lonstein, 2006). 재활치료 전문가와 보조 기사들이 주로 구성된 Society on scoliosis Orthopedic Rehabilitation and Treatment(SOSORT)의 최근 지침 에서는 PSSE는 척추옆굽음증 환자의 나이, 뼈대계의 골밀도와 굽이의 심각도에 따른 측정을 기반으로 옆굽 음증 진행의 위험 인식을 주어 환자와 치료사 간의 의 지에 따라 적절하다고 인정하는 중재들 범위의 한 부 분으로 다소 공격적인 치료 옵션을 고려하는 것을 추 천하며, 유럽에서의 PSSE를 시행하는 치료시설(SEAS, Schroth, BSPTS, Side shift, Lyon)에서는 기본치료로 척추의 오목으로 틀어진 방향의 몸통 가쪽 이동 운동 을 사용할 뿐만 아니라 교정된 자세에서 틀어진 근육 의 등척성 수축과 안정화 형태의 수축을 사용하며, 공 통적으로 비틀림에 반대돌림과 함께 자가 신장과 조절 된 호흡운동을 사용한다고 하였다(Bettanyet al., 2014). Metha (1985)는 몸통 가쪽 이동은 중력을 수직으로 받 는 해부학적인 자세의 정중면(Median plane)에서 등뼈 의 오목한 부분의 몸통을 이마면으로 지면과 평행으로 움직여 척추를 중력방향의 사선상으로 위치하는 자세 이며, 골반은 항상 정중면에 위치하여야 하며 이때의 등뼈의 패턴은 사선상에서 중립위치에 놓이게 되며, 척추옆굽음증 환자들의 서 있거나 앉아 있는 동안 척 추의 오목한 쪽으로 10초간 몸통을 이동시키고 유지하 도록 하였으며, 청소년 옆굽음증(평균나이 14.1세) 환 자 35명(여자 33명, 남자 2명)에게 적용하여 평균 1.9년 의 치료기간 후 5° 이상 개선됨을 보고하였다. Lehnert- Schroth (2007)는 재활을 포함한 모든 운동에서 비 활 동성 상태의 짧아진 근육들을 길어지게 한 상태에서 근력운동을 시켜야 하는 것이 일반적인 원칙이며 척추 옆굽음증의 자세 장애는 강하게 수축하고 있는 것처럼 보이는 concave 방향 근육들 역시 convex 방향으로 과 도하게 신장된 근육들만큼이나 비효율적이며, convex 쪽의 근육은 두꺼워 지지만 힘이 증가하는 것은 아니 며 pre-stretched 되어있고 concave쪽 근육들은 짧고 근전도 상에서 비활동적으로 나타나며 만곡이 증가할 수록 기능은 감소한 것으로 보이나 pre-tension 때문 에 비효율성이 증가한 것으로 생각되어진다고 하였다.

Kennelly, & Stokes(1993)는 척추옆굽음증 환자들의 척추기립근을 초음파로 검사한 결과 척추의 오목 부위 (concave)와 볼록 부위(convex) 부분의 다열근(multifidus) 의 단면적이 차이가 나며, 이것이 척추옆굽음증을 더 욱 악화시키는 요인이 된다고 하였다. 몸통 가쪽 이동 운동은 환자의 척추변형의 인식개선을 통하여 자가 교 정 증진과 모든 안정화 근육의 집중적인 대칭 활성화 를 통해 골반위에 가슴우리를 제대로 위치하기 위한 방법이다(Maruyama et al., 2003;Maruyama, Takeshita, & Kitagawa, 2008). 따라서 본 연구에서는 특발성 척 추옆굽음증의 좌·우측 척추주위근과 넓은 등근의 근 활성도 차이를 Cobb's angle의 개선에 효과적인 몸통 가쪽 이동 운동(side shift exercise)을 적용하여 근활성 도 개선에 미치는 영향을 알아보고자한다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구대상

본 연구는 초등학생 4∼6, 중학생 1학년을 대상으로 특발성 척추옆굽음증 진 단을 받은 28명, 정상군 30명 총 58명을 대상으로 하였다. 연구기간은 2014년 7월 21 일 부터 9월 17일 까지 8주간 몸통 가쪽 이동 운동군과 몸통 안정화 운동군 환자 두 그룹을 대상으로 하였다. 실험을 실시하기 전 연구의 절차 및 목적, 잠재적 이 점, 위험성과 관련된 구체적인 설명을 하였으며, 참여 자의 부모님의 동의서를 작성한 후 본 연구를 시작 하 였다. 실험대상자의 분류는 정상군, 몸통 가쪽 이동 운 동군과 몸통 안정화 운동군으로 설정하였으며, 사전 검사로 대상자의 일반적인 특성 및 Risser sign을 조사 하였다. 대상자의 선정 기준은 다음과 같다. 정상군은 서 있는 자세에서의 X-ray 검사로 Cobb’s angle이 5도 미만인 자를 선정하였으며, 몸통 가쪽 이동 운동군과 몸통 안정화 운동군은 10도 이상인자 중 특발성 척추 옆굽음증으로 진단받은 환자로 선정하였다. 그리고 전 정기관에 문제가 있거나, 신경손상이 있는 자, 다른 정 형외과적인 문제로 척추 수술 경험 이 있는 자 그리고 운동 프로그램을 수행할 수 없는 자는 실험에서 제외 를 하였다.

2. 실험방법

1) 측정도구

본 연구에서 Cobb's angle의 측정을 위해 X-ray 촬 영과 척추 주위 근육의 근활성 도를 보기 위하여 무선 근전도(WEMG-8, LAXTHA, 한국)를 이용하였다.

2) 측정방법

X-ray 촬영은 기립자세에서 앞·뒷면(anteroposterior: A Pview Whole spine) 사진을 촬영하였으며, Cobb's angle은 Cobb`s method를 이용하여 측정 하였다. 표면 근전도 신호의 표본추출률(sampling rate)은 10bit(1024Hz) 로 하였으며, 대역제거필터 주파수 60Hz로 사용하였다. 수집된 신호는 완파정류(full wave rectification)한 후, root mean square(RMS)로 처리하였으며 값은 possible range 최대값의 반값으로 설정 하였다. RMS operation 상태에서 simple parameter calculation의 maximum을 선택 하 여 구간 설정을 한 후 데이터를 분석하였다. 전극 부착부위의 피부 저항감소를 위해 면도기로 털을 제거한 후, 탈지면에 소독용 알콜을 적셔 피부표면을 깨끗이 닦고 전극을 부착하였으며, 전극은 근섬유의 주 행방향에 따라 부착하였다. 그리고 접지전극은 팔꿈치 의 가쪽 위관절융기(lateral epicondyle) 위에 부착하였 다. 몸통근육 의 근활성도를 측정하기 위하여 총 4개의 근육에 전극을 부착하여 측정하였다. T7 지점 좌·우 척추주위근, L3 지점 좌·우 척추주위근, 넓은등근 (latissimus dorsi muscle), L2 가시돌기에서 5cm 지점에 부착하였다(Konrad, 2005)(Figure 1). 측정 대상 근육의 활 동전위를 정량화하기 위해 선 자세(standing position) 나 앉은 자세 (sitting position)의 중립자세(neutral position)에서 척추세움근과 척추주위근의 자발적 기준 수축(reference voluntary contraction: RVC)을 측정하 는 것이 원칙이나 본 연구 에서는 척추옆굽음증 환자의 좌·우 몸통의 대칭성과 각 몸통근육의 활동전위를 표 준화하기 위하여 최대 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction; MVIC)을 사용 하였다. 최대 등척 성 수축을 위한 맨손근력자세는 테이블에 엎드린 자세 에서 양다리를 붙이고 몸통을 폄 하였다(Konrad, 2005). 이때 배꼽이 지면에서 떨어지기 전까지의 동작을 하였 으며, 등 부위에 저항을 적용하면 대상자가 양팔을 교차 시키고 허리를 펴는 방식으로 측정하였다(Cuthbert & Goodheart, 2007).

동작은 10초 동안 실시하였으며, 시작과 끝부분에서 오차를 줄이기 위해 처음 3초와 마지막 2초를 제외한 5초 동안의 측정값을 사용하여 근활성도를 분석하였 다. 모든 동작 시 근전도 측정은 3회 반복 측정하여 평 균값을 산출하였다.

3) 실험절차

정상군(CG) 30명을 제외한 특발성 척추옆굽음증군 (IS)으로 선정된 대상자 28명은 중재방법에 따라 몸통 가쪽 이동 운동((side shift exercise, SSE) 그룹과 몸통 안정화운동(trunk stabilization exercise, TSE) 그룹으 로 무작위로 추출하여 분류 하였 으며, 각 그룹은 주 3회씩, 8주에 걸쳐 총 24회 운동을 실시하였다. 본 연구 에서 몸통 가쪽 이동 운동(side shift exercise)은 실험을 위해 특별히 제작된 의자를 사용하여 실시하였다. 의자 에 앉은 상태에서 몸통을 등받이에 밀착한 후 척추의 굽이가 오목한쪽의 겨드랑이 아래쪽으로 몸통지지대 의 높이를 조절하고, 책상이나 테이블에 양손과 팔을 올리고 거울을 보며 척추의 굽이가 오목한쪽으로 몸통 지지대를 밀면서 몸통을 이동시키는 동작을 하며, 이때 양쪽 어깨는 지면과 평행이 되도록 자세를 유지하면서 의자의 좌판에서 엉덩이가 떨어지지 않도록 하여 실시 하였다. 몸쪽 가쪽 이동 운동(side shift exercise, SSE) 은 10초유지, 10초 휴식을 1회로 하여 10회 1셋트(set)를 기준으로 3셋트를 실시하였고, 주 3회 실시 하였다. 몸 통 안정화 운동(trunk stabilization exercise, TSE)은 선 행된 연구들의 운동 방법을 재구성하여 시행하였다. 국 소적 안정근육의 단독수축 인지훈련은 네발기기 자 세 에서 몸통과 상지와 하지는 90도를 유지하고 골반을 최대전방과 후방경사를 반복 한 후 양범위의 중간범위 에서 저항감이 없는 중립위치에서 실시하였다.

불안정한 표면에서 바로 누운 자세에서 상지분리운 동, 무릎 선 자세에서 몸통 축 회전(axial rotation)운동, 앉은 자세에서 몸통 축 회전 운동, 바로 누운 자세에서 교각운동, 네발 기기 자세에서 상지 거상 교대운동은 다이나믹 에어쿠션(TOGU Dynair ball cushion Senso, TOGU, 독일)과 멀티롤(TOGU Multiroll Functional, TOGU, 독일)을 사용하여 수행하였다. 각 운동은 7초 유지하기 동작을 12회 반복하는 것을 1세트 기준으로 하여 3세트로 시행하였다.

4) 자료분석

본 연구는 중재 방법에 따른 환자들을 대상으로 수집 된 자료를 IBM SPSS 18.0 프로그램을 이용하여 통계처리 하였으며, 대상자의 일반적인 특성을 보기 위하여 기술 통계량의 빈도분석으로 분석하였고, 집단 간 정규성 검 정을 하기 위하여 Shapiro-Wilk 검정을 실시하였으며 정규분포 가정을 만족하여(P＞0.05), 정상그룹(CG), 몸 통 가쪽 이동 운동(SSE) 그룹과 몸통 안정화 운동(TSE) 그룹간의 근활성도를 비교하기 위해 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)을 사용하였고, 정상군(CG)과 특발성 척추옆굽음증군(IS)의 집단 간 훈련에 따른 Cobb's angle 의 훈련 전·후 차이를 보기 위하여 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)을 사용하였다. 각 그룹의 평균을 두 개씩 짝지어 세부적으로 비교할 수 있는 다중비교 (multiple comparison)에서 Scheffe 방법으로 분석하였 다. 통계학적 유의수준은 p<0.05로 하였다.

Ⅲ. 연구결과

1. 연구대상자의 일반적 특성

정상군 30명, 특발성 척추옆굽음증군 28명이 본 실 험에 참여 하였으며, 나이, 체중, 신장에 대한 동질성 검사에서 그룹 간에 유의한 차이가 없었다(Table 1). 특 발성 척추옆굽음증군 중 14명은 Side shift exercise group(SSE), 14명은 Trunk sta- bilization exercise group(TSE)으로 무작위로 나누었다. 특발성 척추옆굽 음증군 28명은 남자 13명(46.4%), 여자 15명(53.6%)이 였다. SSE그룹의 평균 나이는 11세, 체중 39.9Kg, 신장 은 146.3cm 이였으며, TSE 그룹의 평균 나이는 10.3세, 체중 38.9Kg, 신장은 147.4cm 였다. 그룹별 나이, 체 중, 신장, 성별에 대한 동질성 검사에서 유의한 차이가 없었다(Table 2).

2. 정상군과 특발성 척추옆굽음증군의 좌·우 근활성도 차이 분석

CG와 특발성 척추옆굽음증군인 SSE group과 TSE group의 T7지점과 L3지점 에서의 좌·우 척추주위근과 넓은등근의 근활성도의 차를 분석하기 위하여 일원배 치 분산분석을 실시하였다. 분석결과 T7 지점 좌·우 척추주위근의 차이는 정상군과 특발성 척추옆굽음증군 에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였으며(p＜0.05), 특발성 척추옆굽음증군인 TSE group, SSE group 순으 로 좌·우 근활성도의 차이가 정상군에 비해 높은 것으 로 나타났다. L3 지점 좌·우 척추주위 근의 차이는 정 상군과 특발성 척추옆굽음증군에서 통계학적으로 유의 한 차이를 보였으며(p＜0.05), 특발성 척추옆 굽음증군 의 좌·우 근활성도의 차이가 정상군에 비해 높은 것으 로 나타났다. 좌·우 넓은등근의 차이는 정상군과 특발 성 척추옆굽음증 군에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였으며(p＜0.05), 특발성 척추 옆굽음증군인 TSE group, SSE group 순으로 좌·우 근활성도의 차이가 정상군에 비해 높은 것으로 나타났다(Table 3).

3. 운동 후 몸통 근육의 좌·우 근활성도 분석

8주간의 운동 후 운동방법 차이에 의한 집단 간 차이 를 보기 위하여 CG와 특발성 척추옆굽음증군인 SSE group과 TSE group의 T7, L3지점 좌·우 척추주위근 과 넓은등근의 근활성도 차이를 분석하기 위하여 일원 배치 분산분석을 실시 하였 다. 운동 후 T7 지점 좌·우 척추주위근의 근활성도의 차는 통계학적으로 유의한 차이를 보였으며(p<0.05), 이에 따라 Scheffe 방법을 이용하여 집단 간 차이의 다중 비교를 한 결과 CG와 SSE 그룹과, CG와 TSE 그룹에서 차이를 보였으나 L3 지점 좌·우 척추주위근과 넓은등근의 근활성도 차는 통계학적으로 유의한 차이를 보이 지 않았다(Table 4).

4. 운동 전·후 운동방법 차이에 의한 몸통근육의 좌·우 근활성도에 미치는 영향

운동 전·후 T7 지점 좌·우 척추주위근 근활성도의 차는 SSE 그룹에서 운동 전 43.29±20.24에서 운동 후 25.83±15.55로 평균 17.46±18.41 감소하였으며, TSE 그룹에서는 운동 전 61.68±27.85에서 운동 후 27.99± 18.39로 평균 33.68±18.36 감소되었다. 운동 전·후의 평균차이를 보기위해 일원배치 분산분석결과, 통계학 적으로 유의한 차이를 보였다(p＜0.05). 집단 간 차이를 보기위해 다중비교를 한 결과 CG와 TSE 그룹 간, SSE와 TSE 그룹 간에서 차이를 보였다. L3 지점 좌·우 척추주 위근 근활성도의 차는 SSE 그룹에서 운동 전 44.23± 20.47에서 운동 후 21.82±25.33로 평균 21.41±29.86 감소하였으며, TSE 그룹에서는 운동 전 47.98± 25.28 에서 운동 후 18.44±17.21로 평균 29.54±19.4로 감소되 었고 통계학적으로 유의한 차이를 보였으며(p＜0.05), CG와 TSE 그룹에서 차이를 보였다. 넓은등근의 근활성도 의 차는 SSE 그룹에서 40.75± 24.35에서 22.36± 13.44로 평균 21.39±20.39 감소하였으며 TSE 그룹은 42.62±21.8 에서 13.5±8.36으로 평균 29.11±21.5로 감소되었고 통계 학적으로 유의한 차이를 보였으며(p＜0.05), CG와 TSE 그룹 간에서 차이를 보였다(p>0.05)(Table 5).

5. Cobb's angle의 차이 비교

운동 전·후 Cobb's angle의 차는 다음과 같이 나타 났다. SSC 그룹에서 Cobb's angle의 차는 14.26±1.09 에서 8.78±3.08로 평균 5.48±2.71 감소하였고, TSE 그룹에서는 13.61±1.88에서 8.82±2.57로 평균 4.79± 2.21 감소되었다. 운동 전·후의 평균 차이를 일원배치 분산분석 결과, 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05)(Table 6).

Ⅳ. 고 찰

본 연구는 특발성 척추옆굽음증을 대상으로 몸통 가 쪽 이동운동과 몸통 안정화운동을 비교, 적용하여 척 추를 지지해 주는 몸통근육의 근활성도의 차이의 효과 를 검정하였다. 그 결과 특발성 척추옆굽음증군의 몸 통 가쪽 이동운동군(SSE) 과 몸통 안정화운동군(TSE) 의 효과의 검정에서는 두 집단 간 모두 근활성도의 차 이가 통계학적으로 유의하였다. 이에 본 연구는 정상 군과 특발성 척추옆굽음증군 의 특성을 비교한 후 특 발성 척추옆굽음증의 운동방법에 대한 효과에 대하여 논의 하고자 한다. 특발성 척추옆굽음증 환자들의 몸 통근력의 변화는 신체자세의 변화와 불균형을 초래한 다고 하였다(Mcintrie et al. 2007;Mooney, Gulick, & Pozos, 2000).

Kennelly, & Stokes(1993)은 척추의 구조적문제가 양 측 척추주위 근육의 불균형을 초래한다고 하였으며, 척 추옆굽음증의 경우 근육의 불균형으로 근력이 오목과 볼록에 차이가 있으며(Gauchard et al., 2001;Cheung et al., 2005), 척추 옆굽음 부위에 척추주위의 근육 단면적 이 증가되어 있거나 근전도상 활동도가 증가되어 있는 양상을 보인다고 하였다(Zetterberg et al., 1984). Cheung et al. (2005)은 Cobb’s angle 20° 이하에서는 볼 록한 면의 척추세움근에서 근활동성이 우세하며, 20∼ 50°의 경우 오목한 측의 척추세움근에서 근 활동성이 우 세하다고 하였으며, 척추옆굽음 부위의 가장 아래쪽 척 추의 척추주위근 근전도 신호 불균형이 척추옆굽음의 진행과 연관되어있다고 하였다. 이것은 정상군과 척추 옆굽음증군 간 몸통의 좌·우 근육의 균형에 차이가 있 음을 의미하며, 척추옆굽음증 환자들의 몸통 자세조절 능력이 정상인에 비하여 저하 된다는 것이라 할 수 있다.

척추의 능동세부 체계는 대근육(global) 체계와 국소 근육(local) 체계로 분류 할 수 있으며, 대근육은 다 분 절성(multi segmental) 근육이라 할 수 있고, 몸에 가해 지는 중력이나 무거운 물건을 들어 올리는 등 외적부 하에 대해 균형을 유지하는 근육이며, 소근육은 단분 절성(inter segmental) 근육들로 척추의 정상굽이를 유 지하며, 척추의 앞·뒤쪽 및 가쪽의 안정성을 유지하 는 중요한 역할을 하는 긴장성 근육(tonic muscles)이 다. 이처럼 허리부의 안정성은 대근육 체계와 소근육 체계의 상호작용에 의존 한다고 보고하였다(Bergmark, 1989;Marshall, & Murphy, 2005). 본 연구결과 비대칭 이던 좌·우 척추주위근과 넓은등근의 근활성도의 차 이는 8주간의 훈련 후, 두 그룹 모두 서로 간 상호작용 에 의하여 감소되었다. 이 결과는 선행 연구에서 몸통 안정화 운동은 기초 심부근 수축운동, 기초 심부근과 표면근 협응 운동, 향상된 심부근과 표면근 협응운동 으로 진행하면서 적용하여 척추옆굽음증의 균형유지 를 위해 주로 사용되는 근위부근육인 복부와 골반과 엉덩관절 근육군 강화를 통하여 근위부를 안정시키고 상하지 움직임 전에 먼저 작용하는 허리부의 안정화를 담당하는 심부 근육을 훈련시켜 척추옆굽음증의 균형 능력과 기저면을 불안정하게 함으로써 신체의 안정성 을 향상시켰으며(이우진 등, 2013), 몸통 가쪽 이동 시, 척추의 중립지대를 유지하는 안정화체계를 증가하여 좌·우 척추주위근과 넓은등근의 근활성도의 차이를 감소시킨 것으로 사료된다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 몸통 가쪽 이동 운동을 기반으로 척추옆 굽음증 환자의 좌·우 근활성도의 차이에 미치는 영향 을 알아보고자 하였다. 특발성 척추 옆굽음증의 척추 주위근과 넓은등근의 좌·우 근활성도는 정상군과 유 의한 차이가 있었으며, 몸통 근육의 좌·우 근활성도 의 차이가 증가된 것과 몸통근육이 비대칭임을 알 수 있었다.

성장기 특발성 척추옆굽음증 환자에게 몸통 가쪽 이 동 운동을 적용하였을 때 기존의 몸통안정화 운동과 같이 비대칭인 등뼈 및 허리뼈의 척추주위근의 좌·우 근활성도의 차이를 줄여 향상된 자세를 유지하게 하였 다. 본 연구를 통해 장시간 치료 및 재활과정을 받아야 하는 척추옆굽음증 환자들의 일상생활에서 능동적인 운동을 유도하여 몸통근육을 활성화시키고 비정상적 척추옆굽이의 개선 및 삶의 질을 증진시키는 방법이라 제안한다. 본 연구의 제한점으로는 성장기 특발성 척 추옆굽음증의 일부 학생들을 대상으로 하여 일반화하 기 어려운 점이 있다. 또한 심폐와 몸통의 정적 및 동적 균형을 검사하는 타당성과 신뢰성이 높은 연구가 필요 할 것이다. 또한 향후 몸통근육을 보다 효율적으로 개 선시킬 프로그램을 개발하여 이를 검증함으로써 척추 옆굽음증 환자들의 치료에 활용될 수 있을 것으로 기 대한다.