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Archives of Orthopedic and Sports Physical Therapy Vol.14 No.2 pp.117-126
DOI : https://doi.org/10.24332/aospt.2018.14.2.14

The Effect of Task Oriented Exercise and Abdominal Muscle Contraction using FES on Abdominal Muscle Thickness and Balance of Stroke Patients

Jongyun Hong1, Hyojeong Lee2*
1Department of Physical Therapy, Graduate School of Korea National University of Transportation
2Department of Physical Therapy, Korea National University of Transportation
교신저자: 이효정 (한국교통대학교 물리치료학과) E-mail: leehj@ut.ac.kr
November 30, 2018 December 19, 2018 December 26, 2018

Abstract

Purpose:

The purpose of this study was to evaluate the effect of task-oriented exercise and abdominal muscle contraction using functional electrical stimulation (FES) on abdominal muscle thickness and balance of stroke patients.


Methods:

Ten stroke patients who met the selection criteria were assigned randomly into two groups of five. One group received FES therapy before task-oriented training (experimental group), while the other group received a FES placebo before task-oriented training (control group). The Mann-Whitney U test was used to compare the groups, and the Wilcoxon Signed-ranks test was used to compare differences between the groups before and after intervention. The Mann-Whitney U test was used to compare the rate changes of each item before and after intervention, between the two groups.


Results:

In the rectus abdominalis and external oblique muscle thickness tests that used ultrasound, there was a statistically significant difference in the experimental group (p<.05),but no significant difference in the control group (p>.05). There was also a significant difference between the groups (p<.05).



In the Balance test that used the Berg Balance Scale (BBS) and timed up and go test (TUG), there was a statistically significant difference in the experimental and control groups (p<.05), but there was no significant difference between the groups (p>.05).


Conclusions:

FES therapy before task-oriented training increases the thickness of abdominal muscles and improves balance abilities.


FES , Rectus abdominalis , External oblique , Abdominal muscle thickness , Balance

FES와 과제지향 훈련이 뇌졸중 환자의 복부근 두께와 균형에 미치는 영향

홍 종윤1, 이 효정2*
1한국교통대학교 물리치료학과 일반대학원
2한국교통대학교 물리치료학과

초록

    Ⅰ. 서 론

    뇌졸중은 뇌혈관의 대표적인 질환으로서 뇌의 출혈 또는 허혈 등으로 인해 해당 뇌에 갑작스러운 신경학 적 손상이 야기되는 질환으로서(O’Sulivan & Schmitz, 2007), 뇌졸중 환자들은 편마비, 지각, 인지장애, 근육 약화 등의 문제로 인하여 움직임의 결여가 발생되고 이로 인해 보행 및 균형 능력의 소실로 인하여 이동의 제한이 오며, 이에 따라 일상생활 동작에 많은 어려움 이 따른다(Sohlberg & Mateer, 2017).

    뇌졸중 환자에게 있어서 근 약화로 인한 체간조절의 어려움은 불안정성 과 운동기능 수행에 장애를 가져오 게 된다(Verheyden et al., 2006). 이러한 운동 수행의 부재는 대칭적 자세유지에 필요한 평형반응과 정위반 응의 감소로 인하여 균형 능력의 상실에 영향을 끼친 다(Ikai et al., 2003). 정상적인 움직임에서 선행적인 자세 조절은 중추신경계의 운동 학습을 통하여 형성 되어, 구심성 입력없이 자세조절이 가능 하다(Forget & Lamarre, 1995).

    균형(Balance)이란 수많은 중력변화에 대항하여 자 세를 올바르게 세울 수 있는 능력을 말하며, 정적 또는 능동적인 움직임 동안에 자신의 무게중심을 기저면 안 에 위치 할 수 있도록 하는 자세조절기전이다(Shumway & Wollacott, 2007). 뇌졸중 환자의 마비된 하지 부하 감소에 따른 균형 감각 소실은 서있는 자세에서 흔들림 의 증가뿐만 아니라, 평형 반응 감소에 따른 신체 안정 성의 결핍으로 이어지게 된다(Dickstein & Abulaffio, 2007).

    몸통 안정화를 위해서는 몸통의 자세조절을 만들 수 있는 능력이 필요하다. 몸통 안정화를 위해서는 몸 통에 있는 근육들의 동시 다발적 수축이 필요하며 (Lehman, Honda, & Oliver 2005;Marshall & Murphy, 2005), 이러한 근육들의 동시 다발적 수축에 따른 몸통 안정화 운동의 목적은 척추와 같은 구조물을 보호하는 데 있다(Podsiadlo & Richardson, 1991). 근 수축에 있 어서 근육의 구성 형태에 따라 빠른 수축을 일으키는 위상성 근육(phasic muscle)과 느린 수축을 일으키는 긴장성 근육(tonic muscle)이 있다. 긴장성 근육의 역 할은 자세 유지 또는 자세 조절에 관여하는 항중력근 으로 대부분이 몸통에 위치하고 있다. 뇌졸중으로 인 한 몸통근들의 지연된 수축은 자세조절에 영향을 끼치 게 된다(Marshall & Murphy, 2005). 뇌졸중 환자에게 자세조절능력은 매우 중요하고, 이러한 자세조절을 바 르게 하기 위해서는 몸통근육의 활성화가 필요 하다. 김제호, 박승규 & 김정일(2010)은 몸통 근육 활성화로 통한 선행적 자세조절이 이루어짐에 따라 자세의 동요 가 감소되며 이와 함께 균형능력이 향상된다고 하였 다. 근약화는 뇌졸중 환자의 기능적 장애의 주원인으 로, 일차적으로는 상위운동신경원의 손상에 따른 신경 활동의 감소가 나타나게 되고 이차적으로는 비 활동 및 근 활동의 감소에 따른 근 위축이 나타난다(Patten, Lexell, & Brown, 2004). 뇌졸중 환자에게 있어서 몸통 근육에서 선택적 움직임 상실은 바른 자세를 유지하기 위한 안정성 감소를 뜻하며, 이러한 손상은 자세 유지 에 관련된 근육들과 호흡과 관련된 근육들이 관계가 있다고 하였다(Wang, Hsueh, & Sheu, 2005). 움직임 이 시작되면 가로막은 복압을 상승시켜 안정성을 구축 하고, 복부근 에서의 활성화가 일어나게 되면 골반의 활동에 영향을 주게 된다. 이것은 상지 원위부가 움직 일 때 방향과 속도에 관계없이 선행적으로 활성화가 일어나는 것이다. 결국 자세 조절은 호흡과의 긴밀한 연속 작용 에서 작용되어짐을 시사한다( Hodges et al., 2005;Khedre et al., 2000).

    과제 지향적 훈련은 목표 지향적 연습으로 일상 환경 내에서 기능적 움직임들의 수행이 가능 할 수 있도록 특정한 기능적인 과제를 제공하는 것이다(Thielman, Dean, & Gentile, 2004). 선행연구에서 뇌졸중 환자에 게 가동성과 균형에 초점을 맞춘 과제 지향적 훈련이 균형능력을 유의하게 향상 시켰다고 보고 하였다. 과 제 지향적 훈련을 통하여 과제를 수행하는 것은 효율 적이며 수행과정에 있어서 신경에서의 재조직화가 이 루어짐에 따라 환자들에게 긍정적인 중재 방법이 될 수 있다(Carr & Shepherd, 2003;Kuberan, Vijaya, & Joshua, 2017).

    기능적 전기 자극 치료(Functional Electronical Stimulation, FES)는 운동신경에 전기적인 자극을 가하 여 근육을 수축시키고 이를 통해 관절 움직임을 만들어 내며 더 나아가 기능적인 움직임을 만들어내는 방법이다 (Peter & Jane, 2009). 선행연구에서 경추 손상으로 인한 사지마비 환자에게 호흡훈련을 위하여 FES를 적용한 결과 호흡과 관련된 지표들의 향상을 보였다(Lee, Boswell-Ruys, & Butler, 2008;McBain, Boswell-Ruys, & Lee, 2013;Linder, 1993). 사지마비 환자의 배근에 적용 하였을 때 최대 호기유량(Unassisted Peak Cough Flow, UPCF)이 매우 유의하게 증가 하였고, 이는 FES가 배근의 근긴장도에 영향을 주었으며, 이후에도 도움 없 이 기침하는 능력이 증가하였다고 하였다(장우남, 민원 규 & 이혜경, 2006).

    기존 연구에서의 과제 지향적 훈련은 다양한 과제를 이용한 훈련을 통해 자연스러운 자세조절이 이루어지 도록 하고 이를 통해 몸통의 근육 변화를 기대하는 연 구들이 대부분 이었고(강태우 & 김태윤, 2016;김재운, 김수민 & 박래준 , 2003), FES를 이용하여 선행적인 몸통근을 강화 후 과제 지향적 훈련을 시행한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 선행적으로 복 부근에 FES를 적용시킴으로서 복부근 두께의 변화와 함께 과제지향훈련을 시행함으로서 균형에 어떠한 변 화가 있는지 알아보고자 하였다.

    Ⅱ. 연구방법

    1. 연구대상자

    본 연구의 대상자는 경기도 용인에 위치한 R병원에 서 뇌졸중으로 진단 받은 입원 환자 10명을 대상으로 하였다. 무작위 배치는 바구니 안에 숫자 1과 2를 적은 종이를 5개씩 넣어두고 대상자들에게 뽑게 한 후 1번은 실험군, 2번은 대조군으로 선택함으로 대상자들은 본 인이 어떤 군에 속하는지 모르게 하였다. 2018년 4월 2일부터 4월 27일까지 총 4주간 주 5회, 1일 1회, 45분 간 수행하였다. 두 집단에게 동일한 측정도구로 사전 및 사후 검사를 실시하였다. 모든 연구 대상자는 실험 전에 연구의 목적과 실험 방법에 대해서 구체적인 설 명을 듣고 실험에 동의하였고 연구 참여 동의서에 서 명하였다.

    대상자의 선정 기준은 다음과 같다.

    • 1) 뇌졸중 발병 후 6개월 이상 경과한 자.

    • 2) 한국형 간이 정신 상태 판별 검사의 점수가 21점 이상인 자(송창호 등, 2011).

    • 3) 상지 또는 하지에 정형외과적 질환이 없는 자.

    • 4) 보조도구의 사용여부에 상관없이 10m이상 보행 이 가능한 자.

    • 5) 지시하는 동작을 따라할 수 있는 자.

    제외 기준은 다음과 같다.

    • 1) 상지 또는 하지에 정형외과적 질환이 있는 자.

    • 2) 편측무시가 있는 자.

    • 3) 정신질환 또는 향정신성 약물을 복용하는 자.

    • 4) 보툴리눔 독소(botulinum toxin, BOTOX) 등의 약 물치료를 받은 자.

    2. 측정도구 및 실험도구

    본 연구에서는 복부근 두께 검사는 초음파를 사용하 여 측정하였고, 균형은 버그균형척도(Berg balance scale, BBS)와 일어서 걷기 검사(Timed Up and Go, TUG)를 통해 평가하였다. 두 집단에게 동일한 측정도 구를 이용하여 임상경력 3년 이상의 동일한 물리치료 사가 사전(2018년 3월 29-30일), 4주 후(2018년 5월 1-2일) 검사를 실시하였다.

    1) 복부근 두께 검사

    본 연구에서는 대상자들의 복부근 두께를 측정하기 위하여 초음파 장치(MySono U6, 삼성메디슨, 한국)와 선형 프로브를 사용하였다. 대상자는 바로 누운 자세 에서 머리를 가운데 위치하고, 양팔을 가슴에 편안하 게 놓고, 무릎 밑에 베개등을 이용하여 요추가 과도하 게 전만 되는 것을 방지 한다. 초음파 영상장비의 도자와 피부 사이에 겔을 분포하여 도자를 흉곽의 가장 아래 부분과 전상장골극의 중간에 수직으로 위치하여 영상 으로 실시간으로 측정하였다(Rankin, Stokes & Newham, 2006). 복부근의 두께 측정에 연관된 초음파 측정은 환자에게 안전하고비침습적이며 편안함을 주는 몇 가 지 임상적으로 이점을 가지고 있으며, 수축 시에 대상 자의 근육을 실시간으로 측정하고 올바른 근육 활성 화를 돕는 직접적인 피드백을 제공할 수 있다(Henry & Westervelt, 2005). 이는 특히 심부 근육과 같은 심부 근들의 활성화 패턴을 조사 할 때 중요하다. 심부 복부 근육의 두께 변화는 근육 활동의 지표로 측정될 수 있 다(박병근, 2017).

    근육의 두께는 근육의 가운데를 기준점으로 정하고, 기준점에서 수직으로 배곧은근과 배바깥빗근의 두께 를 측정하였다(Rankin, Stokes & Newham, 2006;Reeve & Dilley, 2009). 초음파 영상은 편하게 호흡하 는 상태에서 휴식 상태와 근활성 상태에서 측정을 한 후, 두께 변화량을 비교하였다. 측정자내 신뢰도 (Intra-rater Reiliability)는 0.86으로 좋은 수준의 신 뢰도를 보였고 측정자간(Inter-rater Reiliability)의 신 뢰도 범위는 0.74∼0.79의 신뢰도를 보였다(박병근, 2017).

    2) 균형평가

    (1) 버그균형척도(Berg balance scale, BBS)

    앉기, 서기, 자세변화 등을 통해 균형 유지 능력을 평가하는 도구이다. 이 척도는 일상생활에서 일반적으 로 수행되는 14가지 기능적 과제들로 구성된다. 각 항목 은 0점에서 4점까지 5점 서열 척도를 사용하여 점수화 한다. 4점은 환자가 독립적으로 수행하고 시간과 거리 기준에 충족함을 나타내고 0점은 수행이 불가능함을 나타낸다. 최대 56점까지 가능하며 20점 이하는 균형 장애로 본다(Berg, Wood-Dauphinee, & Williams, 1995). 이 척도는 검사자간 신뢰도 r=0.98, 재검사 신뢰도 r=0.99로 보고하였다(Beninato, Portney, & Sullivan, 2009).

    (2) 일어서 걷기 검사(Timed Up and Go, TUG)

    TUG는 낙상의 위험을 검사하기 위하여 균형 및 기 본 기능적 이동성을 평가하도록 설계된 임상평가방법 이다. 먼 저 검사환경은 3 m의 거리를 두고 시작점에는 팔걸이가 있는 의자를 놓고, 반대편에는 원뿔을 두고 피검자는 의자에 앉아서 검사시작을 기다린다. 피검자 는 ‘Go’라는 검사자의 신호와 함께 의자에서 일어나서 3 m 앞에 있는 원뿔을 돌아와 서 다시 의자에 앉으며, 검사자는 피검자가 스톱와치를 이용 하여 피검자가 의 자에서 일어나서 다시 앉기까지 걸리는 시간을 측정한 다. 검사는 3회 실시하여 평균값을 통계처리에 이용한 다. 피검자는 편안한 운동화를 착용하고 검사에 임하 며 개인적으로 사용하는 보행보조도구는 검사하는 동 안 사용 할 수 있다. 검사는 3회 실시하여 평균값을 사 용한다(Podsiadlo & Richardson, 1991). 본 평가도구는 높은 측정자내 신뢰도(r=0.99)와 측정자간 신뢰 도 (r=0.98)를 보인다(Ng & Hui-Chan, 2005).

    3. 실험절차

    본 연구는 뇌졸중 환자 10명을 각각 5명씩 실험군 (FES 적용군), 대조군(FES 위약효과군)으로 무작위 배 치하였다. 무작위 배치는 바구니 안에 숫자 1과 2을 적 은 종이를 5개씩 넣어두고 대상자들에게 뽑게한 후 1번 은 실험군, 2번은 대조군으로 선정하였다. 이에 본 연 구에 참여한 대상자들은 자신이 어떤 군에 배치되는지 모르게 진행하였고 FES 적용 및 FES 위약효과 적용은 연구자가 실시하였다. 두 군 모두 중재 전 후에 복부근 두께 및 균형의 평가를 동일한 방법으로 실시하였다. 치료순서로 실험군은 FES 적용 15분과 과제지향훈련 30분을 적용하였고 대조군은 FES 위약효과 15분과 과 제지향훈련을 30분간 실시하였다. 매주 5회씩 총 4주 간(총 20회) 실시하였다.

    1) 실험군

    실험군은 FES(Microstem, MEDEL GMBH, 독일)을 사용하여 배곧은군과 배바깥빗근에 부착하였으며, 기 능적 전기 자극 변수값은 펄스폭(pulse-width) 250ms, 주파수 50Hz의 기준 값으로 설정하였다. 자극강도는 외측 복부와 복벽의 수축변화를 시각적으로 평가하여 근수축이 호흡을 편안하게 지속할 수 있는 범위로 조 정한다. 자극강도에 의해서 복강근 수축 외에 다른 신 체분절의 변화가 나타나지 않도록 한다. 펄스폭 (pulse-width)과 주파수의 조정은 시각적 근수축의 동 일한 수준을 유지하도록 조정하였고 매 훈련시작시 이 전 강도를 적용하며, 가장 좋은 반응을 보이도록 전류 강도 값으로 조정했다. 전기자극은 대상자의 호기시와 함께 동시에 이루어지도록 설정했다(장우남, 민원규 & 이혜경. 2016).

    또한 선 자세에서 수행된 6가지 과제지향프로그램 을 적용하였다(Table 1).

    2) 대조군

    실험군과 동일한 FES를 배곧은군과 배바깥빗근에 부착하였으며 기계는 작동시키지 않고 위약효과를 15 분간 적용하였다. 또한 대조군도 실험군과 동일하게 선 자세에서 수행된 6가지 과제지향프로그램을 적용 하였다(Table 1).

    4. 자료처리

    본 연구의 분석은 SPSS/windows(ver. 21.0) 통계 프 로그램을 이용하였으며, 중재 전 대상자들의 일반적 특성의 기술통계량은 평균과 표준편차를 구하여 제시 하였다. 군간 비교를 위해 맨 휘트니(Mann-Whitney) U 검정을 이용하였다. 중재 전, 후에 실험군과 대조군 의 차이를 비교하기 위하여 비모수 검정 방법인 윌콕 슨 부호순위(Wilcoxon Signed-ranks) 검정을 이용하 였고, 두 군별 전후 측정 항목들의 검사 결과 비교와 두 군간 각 측정 항목의 중재 전후 변화율을 비교하기 위해 맨 휘트니(Mann-Whitney) U 검정을 이용하였다. 통계적 유의성을 분석하기 위해 유의수준은 𝛼 =.05로 정하였다.

    Ⅲ. 연구결과

    이 연구는 과제 지향 훈련 전 FES 적용에 따른 뇌졸중 환자의 복부근 두께와 균형능력에 미치는 효과를 알아 보고자 연구 목적에 따라 복부근 두께 및 균형능력에 대한 변화를 분석 및 기술하였다. 결과는 다음과 같다.

    1. 대상자의 일반적 특성

    연구대상자의 구체적인 특성은 다음과 같다(Table 2). 두 군 사이에 대상자들의 성별, 나이, 신장, 체중 병력 기간, K-MMSE점수에는 유의한 차이가 없었다 (p>.05).

    2. 배근 두께의 변화

    복부근 두께는 초음파를 이용해 배곧은근과 배바깥 빗근을 평가하였다.

    1) 배곧은근(Rectus Abdominis)의 두께 변화

    실험군과 대조군의 중재 전 두께 변수의 연관성을 알아보기 위해 사전 동질성검정을 실시한 결과 집단 간 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>.05).

    실험군이 중재 전 0.05±0.01 cm이었고 중재 후 0.11±0.005cm로 통계적으로 유의한 차이가 나타났고 (p<.01), 대조군의 중재 전 0.04±0.005cm이었고 중재 후 0.07±0.017cm로 유의한 차이가 나타나지 않았다 (p>.05). 실험군과 대조군의 그룹간 전후 변화량 차이 를 살펴보면 실험군은 0.06±0.005cm 증가, 대조군은 0.026±0.011cm증가로 실험군이 대조군보다 변화량이 더 크며 통계적으로 유의하였다(p<.01),(Table 3).

    2) 배바깥빗근(External Oblique)의 두께 변화

    실험군이 중재 전 0.04±0.01cm이었고 중재 후 0.09±0.015cm로 통계적으로 유의한 차이가 나타났고 (p<.01), 대조군의 중재 전 0.05±0.017cm이었고 중재 후 0.07±0.026cm로 유의한 차이가 나타나지 않았다 (p>.05). 실험군과 대조군의 그룹간 전후 변화량 차이 를 살펴보면 실험군은 0.05±0.005cm 증가, 대조군은 0.02± 0.01cm 증가로 실험군이 대조군보다 변화량이 더 크며 통계적으로 유의하였다(p<.01),(Table 3).

    3. 균형의 변화

    실험군과 대조군의 중재 전 BBS와 TUG의 연관성을 알아보기 위해 사전 동질성검정을 실시한 결과 집단 간 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>.05).

    실험군의 중재 전 BBS는 38.66±8.08점 이었고 중재 후 BBS는 42.33± 7.02점으로 유의한 차이가 나타났고 (p<.05), 대조군의 중재 전 BBS는 37.33±8.32점 이었 고 중재 후 BBS는 38.66±7.76점으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05). 실험군과 대조군의 전후 변화량 차 이를 살펴보면 실험군은 3.66±1.15점 증가, 대조군은 1.33±0.57점 증가로 실험군이 대조군보다 변화량이 더 컸지만 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다 (p>.05),(Table 4).

    실험군의 중재 전 TUG는 30.12±10.27sec 이었고, 중재 후 TUG는 24.46± 9.50sec로 유의한 차이가 나타 났고(p<.05), 대조군의 중재 전 TUG는 31.87± 5.89sec 이었고 중재 후 TUG는 29.95±5.37sec로 유의한 차이 가 나타났다(p<.05). 실험군과 대조군의 전후 변화량 차이를 살펴보면 실험군은 –5.66±2.17sec 감소, 대조 군은 –1.92± 0.69sec 감소로 실험군이 대조군보다 변 화량이 더 컸지만 통계적으로 유의하지 않았다(p>.05), (Table 4).

    Ⅳ. 고 찰

    체간 안정성은 기능적 움직임뿐만 아니라 힘과 역학 적 운동성을 증가시키는 역할을 한다고 생각되어진다 (Koppenhaver, Hebert, & Fritz, 2009). 따라서 체간의 조절을 위해서는 체간에 위치한 복부근들의 강화가 필 요한데 이러한 근육의 강화를 위한 방법 중 하나로 FES를 이용한 방법이 있다(Sheffler, & Chae, 2007;김 용미 등. 2009).

    FES는 마비측 말초운동신경에 전기 자극을 이용하 여 근육을 수축시키고 관절 움직임을 만들며 이에 더 해 기능적인 움직임을 만들어 주는 방법이다(Peter & Jane, 2009). 척수 손상 환자에서 체간에 매립형 전기 자극을 이용하여 앉기 자세의 호전을 보고하였다 (Wilkenfeld, Audu, & Triolo, 2006). 이를 근거로 본 연구에서는 이러한 체간 자세조절에 필요한 체간 근육 들의 근 수축 향상을 위하여 FES를 이용한 복부근 수 축 후 과제지향 훈련으로 구성하였다.

    본 연구에서 초음파를 통해 알아본 복부근의 두께에 대한 중재 전, 후값의 변화량을 살펴보면 배곧은근과 배바깥빗근의 경우 실험군은 각각 0.06cm, 0.05cm로 증가하여 유의한 차이가 나타났고(p<.05), 대조군은 각각 0.026cm, 0.02cm 증가하여 유의한 차이가 나타 나지 않았다(p>.05). 배곧은근과 배바깥빗근의 두께변 화에서는 실험군이 대조군보다 더 높은 변화량을 보였 으며 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05).

    이현주, 이주연 & 태기식(2013)은 복부에 전기 자극을 4주 동안 실시한 후 초음파를 통하여 확인한 결과 복부 근활성도와 복부근 두께에 의미 있는 변화를 보였다고 하였다. 척수손상으로 인한 사지마비 환자의 복직근과 외복사근 위에 적용한 호흡기능평가에서 호흡능력의 유의한 증가가 있었다고 하였는데(장우남, 민원규 & 이 혜경, 2016) 이는 본 연구와 일치하는 결과를 보였다. 이는 FES를 통해 호기에 작용하는 복부근들의 수축 능 력의 증가로 복부근의 근 두께를 증가시킴으로 선행적 자세 조절을 할 수 있도록 준비하게 하였고 더불어 과제 지향적 훈련이 목표 지향적 연습으로 일상 환경 내에서 기능적 움직임들의 수행이 가능 할 수 있도록 특정한 기능적인 과제를 제공하여(Thielman, Dean, & Gentile, 2004) 체간의 안정성을 제공한 것으로 생각된다.

    본 연구에서 균형 평가 중 BBS의 경우 실험군은 3,66점 증가하여 유의한 차이가 나타났고(p<.05), 대조 군은 또한 1.33점 증가 하여 유의한 차이가 나타났고 (p<.05) 그룹간 비교에서는 실험군이 대조군보다 더 높 은 변화량을 보였지만 통계적으로 유의한 차이가 나타 나지 않았다(p>.05). TUG의 경우 실험군은 5.66sec 감 소하여 유의한 차이가 나타났고(p<.05), 대조군은 또 한 1.92sec 감소하여 유의한 차이가 나타났다(p<.05). TUG의 그룹간 비교에서는 대조군보다 더 높은 변화량 을 보였지만 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았 다(p>.05).

    체간의 근력과 관계된 뇌졸중 환자의 회복의 상관성 을 알아보는 연구에서 28명을 대상으로 한 뇌졸중 환 자에게서 체간 근력 향상이 균형능력의 향상에 영향을 주었다고 하였으며(Jull et al., 1993), 또한 13명의 뇌 졸중 환자들을 대상으로 한 Balance Master를 이용하 여 15분간 운동 시킨 연구에서 일어서서 걷기 검사는 각각 23.08초에서 14.62초로 감소하여 유의한 차이가 나타났다고 하였다(Geiger, 2001). 이는 본 연구의 과 제지향훈련 프로그램을 적용한 두 군에서 나타난 BBS 의 점수 증가와 TUG의 속도감소를 보인 결과와 일치하 였다. 이는 과제지향훈련이 뇌졸중 환자의 균형능력을 향상시킨다(김남조, 2007;Yang et al., 2006;Kuberan, Vijaya, & Joshua, 2017;Carr & Shepherd, 2003)는 연 구결과를 뒷받침해준다. 다만 실험군과 대조군의 그룹 간의 차이가 없었지만 실험군의 변화량이 대조군의 변 화량보다 큰 것은 실험군에게 적용한 FES가 뇌졸중 환 자의 복부근 수축을 통해 체간 안정성을 제공하여 (Helene et al., 2004) 선행적 자세조절을 유도함으로 균형능력이 더 향상된 것으로 사료된다.

    본 연구에서의 몇 가지 제한점이 있다.

    첫째, 본 연구에서는 소수의 뇌졸중 환자 10명만을 대상으로 하였기 때문에 표본수가 적어 연구 결과를 일반화하기 어렵다. 이에 따라 향후 연구에서는 더 많 은 숫자의 대상자를 적용한 연구가 필요할 것이다.

    둘째, 본 연구에서는 복부근의 두께와 균형에 관련 된 능력을 평가 하였지만, 향후 연구에서는 보행등의 평가 또는 일상생활과 관련 되어진 평가 방법을 이용 하여 다양한 변화의 수준을 평가해야 할 필요가 있다.

    셋째, 향후 추적조사를 하여 중재에 따른 지속효과 를 확인하는 연구가 필요할 것이다.

    넷째, 균형평가에서 두 그룹간 차이가 나타나지 않 은 것은 기존 연구에서 밝힌 과제지향훈련의 효과의 결과이기에 다양한 그룹(실험군 1,2와 대조군)을 설정 하여 중재효과를 분석할 필요가 있다.

    Ⅴ. 결 론

    본 연구에서는 뇌졸중 환자에게 FES를 이용한 선행 적 복부근 수축과 이를 통한 과제지향 훈련이 뇌졸중 환자의 복부근 두께와 균형에 미치는 영향을 알아보고 자 하였다.

    뇌졸중 환자 10명을 대상으로 한 연구결과, 중재 전 후 실험군은 복부근 두께가 증가하는 변화를 보였고 대조군과의 유의한 차이를 보였다. 균형능력을 본 BBS 와 TUG에서 실험군과 대조군 모두 향상된 변화량을 나 타내었지만 그룹 간에는 유의한 차이가 나타나지 않았 다. 앞선 연구들은 복부근 수축 또는 과제지향 훈련 등 의 단일 중재를 통한 균형 능력의 향상을 알아보는 것 들이 대부분이었다. 본 연구에서는 자발적인 복부근 수축이 어려운 환자들에게 FES를 통해 선행적 복부근 수축이 이루어 질 수 있도록 하고 이를 동반한 과제지 향 훈련을 적용함으로서 보다 효과적인 균형능력의 향 상을 증진 시킬 수 있는 이점을 가질 것으로 생각되어 진다.

    이상의 결과를 종합해 볼 때, FES를 적용 후 과제지 향 훈련은 뇌졸중 환자의 복부근 두께와 균형에 긍정 적인 영향을 준다고 생각되어진다.

    Figure

    Table

    Intervention procedure of the two groups

    Characteristics of subjects (N=10)

    The comparison of muscle thick between experimental group and control group (unit : cm)

    The comparison of BBS, TUG scores between experimental group and control group

    Reference

    1. 강태우, & 김태윤 (2016). 과제지향적 자세조절 훈련이 아급성기 뇌졸중 환자의 자세조절 및 균형과 일상 생활 수행능력에 미치는 영향. 특수교육재활과학연 구, 55(2), 135-148.
    2. 김남조 (2007). 과제 지향적 점진 부하 기능훈련이 뇌졸중 환자의 기능에 미치는 영향(박사학위논문, 삼육대학 교 대학원, 서울).
    3. 김용미, 전민호, 강시현, & 안왕훈 (2009). 편마비 뇌졸 중 환자에서 체간근 전기 자극이 체간 균형 향상에 미치는 영향. 대한재활의학회지, 33(3), 265-270.
    4. 김재운, 김수민, & 박래준 (2003). 과제 지향적 기능 훈련이 뇌졸중 환자의 균형에 미치는 영향. 대한물 리치료학회지, 15(4), 923-936.
    5. 김제호, 박승규, & 강정일 (2010). 요부 안정화 운동 프로 그램이 축구선수의 몸통 및 하지 근활성도와 균형에 미치는 영향. 대한물리치료학회지, 22(5), 25-31.
    6. 박병근 (2017). 초음파를 이용한 호흡에 따른 복부심부근 육의 신뢰도 측정(석사학위논문, 국민대학교 대학 원, 서울).
    7. 송창호, 서사미, 이경진, & 이용우 (2011). 비디오 게임 을 기반으로 한 가상현실 훈련이 뇌졸중 환자의 상 지 기능, 상지근력, 시지각기능에 미치는 영향. 특 수교육재활과학연구, 50(1), 155-180.
    8. 이현주, 이주연, & 태기식 (2013). 저주파 전기자극이 복부 중심근육 활성도 및 두께에 미치는 영향. 재 활복지공학회지, 7(2), 85-90.
    9. 장우남, 민원규, & 이혜경 (2006). 기능적 전기 자극을 사용한 호흡보조훈련이 사지마비 환자의 호흡기능 에 미치는 효과. 대한신경치료학회지, 20(2), 39-46.
    10. Wilkenfeld, A. J. , Audu, M. L. , & Triolo, R. J. (2006). Feasibility of functional electrical stimulation for control of seated posture after spinal cord injury: a simulation study. J Rehabil Res Dev, 43, 139-152
    11. Beninato, M. , Portney, L. G. , & Sullivan, P. E. (2009). Using the International Classification of Functioning, Disability and Health as a framework to examine the association between falls and clinical assessment tools in people with stroke. Physther, 89, 816-825.
    12. Berg, K. , Wood-Dauphinee, S. , & Williams, J. I. (1995). The Balance Scale: reliability assessment with elderly residents and patients with an acute stroke. Scand J Rehabil Med, 27(1), 27-36.
    13. Carr, J. H. , & Shepherd, R. B. (2003). Stroke rehabilitation: guidelines for exercise and training to optimize motor skill. New York, Butterworth- Heinemann.
    14. Dickstein, R. , & Abulaffio, N. (2007). Postural sway of the affected and nonaffected pelvis and leg in stance of hemiparetic patients. Arch Phys Med Rehabil, 81(3), 364-367.
    15. Forget, R. , & Lamarre, Y. (1995). Postural adjustments associated with different unloadings of the forearm: Effects of proprioceptive and cutaneous afferent deprivation. Can J Physiol Pharmacol, 73(2), 285-294.
    16. Geiger, R. A. (2001). Balance and mobility following stroke: effects of physical therapy intervention with and without biofeedback / forceplate training. Physical Therapy, 81, 995-1005.
    17. Helene, C. , Réjean, H. , Michel, R. , & François, P. (2004). Evaluation of postural stability in the elderly with stroke. Arch Phys Med Rehabil, 85(7), 1095-1101.
    18. Henry, S. M. , & Westervelt, K. C. (2005). The use of real-time ultrasound feedback in teaching abdominal hollowing exercises to healthy subjects. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, 35(6), 338-345.
    19. Hodges, P. W. , Eriksson, A. E. , Shirley, D. , & Gandevia, S. C. (2005). Intra-abdomi nal pressure increses stiffnes soft he lumbar spine. J Biomech, 38(9), 1873-1880.
    20. Ikai, T. , Kamikubo, T. , Takehara, I. , Nishi, M. , & Miyano, S. (2003). Dymamic postural control in patients with hemiparesis. Am J Phys Med Rehabil, 82(6), 463-469.
    21. Jull, G. A. , Richardson, C. A. , Toppenberg, R. , Comerford, M. , & Bui, B. (1993). Toward same a surement of active muscle control for lumbar stabilization. Aust J Physio Ther, 39(3), 187-193.
    22. Khedr, E. M. , Shinawy, O. E. , Khedr, T. , Abdel, Y. , & Awadet, E. M. (2000). Assessment of corticodiaphragmatic pathway and pulmonary function in acute ischemic stroke patients. Eur J Neurol, 7(5), 509-516.
    23. Koppenhaver, S. L. , Hebert, J. J. , & Fritz, J. M. (2009) Reliability of rehabilitative ultrasound imaging of the transversus abdominis and lumbar multifidus muscles. Arch Phys Med Rehabil, 90(1), 87-94.
    24. Kuberan, P. , Vijaya, K. K. , & Joshua, A. M. (2017). Effects of task oriented exercises with altered sensory input on balance and functional mobility in chronic stroke: A pilot randomized controlled trial. Bangladesh J Med Sci, 16(2), 307-313.
    25. Lee, B. B. , Boswell-Ruys, C. , & Butler, J. E. , (2008). Surface functional electrical stimulation of the abdominal muscles to enhance cough and assist tracheostomy decannulation after high-level spinal cord injury. J Spinal Cord Med, 31(1), 78-82.
    26. Lehman, G. J. , HondaW. , & OliverS. (2005) Trunk muscle activity during bridging exercise on and off Swiss ball. Chiropa & Osteopat, 13(14), 1-8.
    27. Linder, S. H. (1993). Functional electrical stimulation to enhance cough in quadriplegia. Chest, 103(1), 166-169.
    28. Marshall, P. W. , & Murphy, B. A. (2005). Core stability on and off a swiss ball. arch Phys Med Rehabil, 86(2), 242-249.
    29. McBain, R. A. , Boswell-Ruys, C. L. , & Lee, B. B. (2013). Abdominal muscle training can enhance cough after spinal cord injury. Neurorehabil Neural Repair, 27(9), 834-843.
    30. Ng, S. S. , & Hui-Chan, C. W. (2005). The timed up & go test: Its reliability and association with lower-limb impairments and locomotor capacities in people with chronic stroke. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 86(8), 1641-1647.
    31. O’Sulivan, S. B. , & Schmitz, T. J. (2007). Physical Rehabilitation: Assessment and Treatment, 5th ed. F.A. Davis Company, Philadelphia, PA, USA.
    32. Patten, C. , Lexell, J. , & Brown, H. E. (2004). Weakness and strength training in persons with poststroke hemiplegia: rationale, method, and efficacy. J Rehabil Res Dev, 41(3), 293-312.
    33. Peter, H. , & Jane, M. R. (2009). Functional Electrical Stimulation(FES) of the upper limb alleviates unilateral neglect: A case series analysis. Neuropsychological rehabilitation, 19(1), 41-63.
    34. Podsiadlo, D. , & Richardson, S. (1991). The timed “Up & Go”: a test of basic functional mobility for frail elderly persons. J Am Geriatr Soc, 39(2), 142-148.
    35. Rankin, G. , Stokes, M. , & Newham, D. J. (2006). Abdominal muscle size and symmetry in normal subjects. Muscle Nerve, 34(3), 320-326.
    36. Reeve, A. , & Dilley, A. (2009). Effects of posture on the thickness of transverses abdominis in pain-free subjects. Man Ther, 14(6), 679-684.
    37. Sheffler, L. R. , & Chae, J. (2007) Neuromuscular electrical stimulation in neurorehabilitation. Muscle Nerve, 35, 562-590.
    38. Shumway, C. A. , & Wollacott, M. (2007). Motor control: translating research into clinical practice. 3rd ed. Maryland, Lippincott Williams & Wilkins.
    39. Sohlberg, M. M. , & Mateer, C. A. (2017). Cognitive rehabilitation: An integrative neuropsychological approach. Guilford Publications.
    40. Thielman, G. T. , Dean, C. M. , & Gentile, A. M. (2004). Rehabilitation of reaching after stroke : task-related training versus progressive resistive exercise. Arch Phys Med Rehabil, 85(10), 1613-1618.
    41. Verheyden, G. , Vereeck, L. , Truijen, S. , Troch, M. , Herregodts, I. , Lafosse. C. , & De Weerdt, W. (2006). Trunk performance after stroke and the relationship with balabce, gait and functional ability. Clinical rehabilitation, 20(5), 451-458
    42. Wang, C. H. , Hsueh, I. P. , & Sheu, C. F. (2005). Discriminative, predictive, and evaluative properties of a trunk control measure in patients with stroke. Phys Ther, 85(9), 887-894.
    43. Yang, Y. R. , Wang, R. Y. , Lin, K. H. , Chu, M. Y. , & Chan, R. C. (2006). Task-oriented progressive resistance strength training improves muscle strength and functional performance in individuals with stroke. Clin Rehabil, 20(10), 860-870.

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