Ⅰ. 서 론
뇌졸중의 후유증은 지속적인 균형과 보행문제를 발생 시킨다 (Hyndma et al, 2002;Weerdesteyn et al, 2008). 뇌졸중 환자에게 재활치료를 통해 일상생활을 독립적으 로 하는 것은 매우 중요하다(Yoo et al, 2013). 뇌졸중은 병적 공동수축(synergy)에 의한 뻣뻣한 무릎 보행 (Campanini et al, 2013), 발목 배측 굴곡의 제한 또는 부 재, 마비측 무게중심 이동 능력의 제한(A. Mansfield et al, 2013), 비정상 또는 불충분 한 근육 활성화 또는 수축 으로 비정상적인 보행 패턴을 유발하여 삶의 질에 큰 영향 을 줄 수 있다 (Arene et al, 2009;Allen et al, 2011).
뇌졸중 후 환자들의 균형 및 보행 능력 회복을 위해 체 중이동, 보행 훈련, 시각 되먹임 훈련 (Davies, 1985;Kim et al, 2013;Woollacott et al, 1986 ; Celine et al, 2016)등 이 시행되고 있다. 특히 보행 훈련을 통해 보행 속도, 동적 균형, 환측 체중 부하량 증가, 중둔근 활성화 등을 통해 안전한 일상생활을 위해 필수적이다. 로봇 보조 보행 장 치는 보행 능력을 회복하고 향상시키기 위해 수년 동안 뇌졸중 생존자의 재활에 사용되어 왔다. 수동 보조 런닝 머신 훈련 (manually assisted treadmil training)과 비교 할 때 로봇 보조 훈련(robot-assisted training)의 장점은 훈련 시간이 길고, 다리 움직임의 재현 가능한 대칭 보행 운동학적 패턴, 단일 치료사에 부과되는 물리적 하중 감 소로 제안된다. 그러나 현재까지 로봇 보조 런닝 머신 훈 련의 이점에 대한 증거는 합의된 바가 없다. 일부 연구는 로봇 지원 런닝 머신 훈련을 체중 지원 런닝 머신 훈련 (Werner C et al, 2002;Hesse S et al, 2006) 또는 기타 기존 요법 (Mayr A et al, 2007;Husemann B et al, 2006) 과 비교할 때 비슷하거나 더 나은 훈련 효과를 보고하지 만, 다른 연구에서는 기존 물리치료와 보조 요법을 비교 하면 로봇훈련의 효능은 미비하다. (Hidler J et al, 2009;Hornby TG et al, 2008). 그럼에도 불구하고 2007 년에 발표 된 체계적인 검토 논문에 따르면 물리치료와 함께 전자 기계 보조 보행 훈련을 받는 뇌졸중 환자는 이러한 장치 없이 보행 훈련을 받는 환자보다 독립적인 보행을 달성할 가능성이 더 높다고 서술되어 있다(Mehrholz J et al, 2007).
최근 기술력의 발전으로 로봇 재활의료기기의 반복 동 작을 사용하여 안전하고 집중적인 재활 치료 제공이 가능 하고, 연구에 따르면 로봇 다리 보조기는 환자의 보행 및 보행 능력을 향상시킬 수 있다고 보고되어 있다 (Horst 2019;Sanford et al, 1993;Duncan et al, 1983). 선행연 구를 바탕으로 보행 훈련 시 안전하고 반복적인 움직임을 실시하였을 때 치료사의 노력과 시간을 절약하는데 유용 할 수 있다.
뇌졸중 환자들 대상으로 진행된 로봇 재활 연구는 상지 위주의 연구가 많았으며 (홍원진 2018;성윤정 2018;박진 혁 2013) 만성 뇌졸중 생존자에게 상·하지 재활의료기기 를 적용한 보행훈련을 적용한 연구는 미비하다. 한 선행 연구에 따르면 상·하지 훈련이 환측 다리의 공동 수축을 줄이고 뇌졸중 후 균형을 증가시킬 수 있다고 제안하지 만, 해당 연구에서 사용된 장비는 보행훈련이 아닌 자전 거형 상·하지 훈련기로 인한 결과이다 (Stephen J et al, 2008). 본 연구는 후기 뇌졸중 생존자에게 상·하지 재활 훈련기의 보행 모드를 실시한 후 보행과 관련하여 전·후 비교를 하고자 실시되었다.
Ⅱ. 연구 방법
1. 연구대상
본 연구에 참여한 대상자는 79세 남성으로 2016년 3월 에 뇌실질출혈(ICH, Intra Cerebral Hemorrhage)에 의한 우측 편마비(Rt. hemiplegia)로 진단받았으며 혈종 제거 뇌수술을 받았다. 수술 전부터 지금까지 K대학교에서 진 행하는 건강증진 프로그램에 매주 2회씩 참석하였다. 개 발된 치료 기구에 의한 치료에 대한 설명을 하였고 대상자 의 동의하에 연구를 진행하였다. 대상자의 신체적 특성은 (Table 1)과 같다. 대상자는 고혈압 이외에 과거력이 없으 며 MMSE가 28점으로 인지능력에 문제가 없어 연구를 정 확히 수행할 수 있었다(Folstein et al., 1975).
2. 측정 도구 및 방법
1) 보행 분석
보행 분석은 Zebris FDM-T Treadmill (Zebris Medical GmbH, Germany)를 이용하여 걸음 길이(stride length), 보행속도 (gait velocity), 동시 입각기(double stance)를 측정하였다. Zebris는 10,240개의 압력 센서가 내장되어 있는 트레드밀이며 걷는 동안 보행 속도, 보폭, 보장 시 간, 걸음 길이, 입각기를 측정할 수 있다. 본 실험 전 5분 동안 보행을 실시하여 트레드밀 보행에 적응할 수 있도록 한 후에 측정을 실시하였다. Table 2
2) TUG (Timed Up & Go Test)
일어나 걸어가기 검사는 동적 균형능력을 알아보는 평 가 방법으로 기본적인 운동성과 균형 능력을 빠르게 측정 할 수 있는 검사방법이다. 본 연구에서 대상자는 “시작”이 라는 구령에 의해 의자에서 일어나 전방 3m를 걸어간 후 돌아와 의자에 다시 앉는 시간을 측정하였으며 3회 측정 하여 평균값을 사용하였다. 이 검사의 측정자 간 신뢰도 는 r=.99, 측정자 내 신뢰도는 r=.98의 높은 신뢰도를 보 인다(Podsiadlo et al; 1991). Table 3
3) 통증정도 (Visual analogue Scale)
시각적 통증 척도는 환자가 느끼는 주관적인 통증의 정 도를 10cm 길이의 눈금 없는 직선위에 환자가 느끼는 통 증 정도를 표시하는 방법이다. 무릎 통증을 측정하기 위 해 사용하였으며 통증이 없는 상태는 0점, 통증이 심한 상태는 10점으로 하여 평가하였다 (H.C.Nam et al., 2010). 검사-재검사간 신뢰도(r=1)와 검사자간 신뢰도 (r=.99)가 매우 높은 평가도구이다(Wagner et al., 2007). Table 4
3. 실험 방법
중재는 개발된 치료기구인 ROBOGAT (싸이버메딕, Korea)을 사용하였다. ROBOGAT은 상·하지 재활훈련기 로 능동 및 수동 관절 가동 범위 운동이 가능한 CPM(Continuous Passive Movement)모드, 능동 및 수동 으로 보행이 가능한 GT(Gait training)모드, 기립 및 상· 하지 교대운동, 근력 증진이 가능한 ST(Strength)모드로 구성되어 있다. 기기를 이용하여 GT모드에서 보행운동을 기기가 스스로 움직이는 수동모드로 40분씩 2주동안 주 말을 제외하고 10회 실시하였으며 통증이 있거나 불편함 을 느낄 경우 중지하였다. 평가는 실험 직전, 실험 직후, 실험 마지막 날 총 3번 실시되었다.
Ⅲ. 결 과
본 연구는 남성 후기 뇌졸중 생존자에게 상·하지재활 훈련기를 실시한 후 보행과 관절가동범위, TUG, 통증을 분석한 결과는 다음과 같다.
1. 보행 분석
걸음 길이는 실험 전 0.48m에서 실험 후 0.69m로 약 1.4배 증가하였으며 보행 속도도 2km/h에서 2.8km/h로 약 1.4배 증가하였다. 입각기는 실험 전 42.2%에서 31.2% 로 0.8배 감소하였다.
2. TUG 분석
일어나 걸어가기 검사에서는 실험 전 9.6초에서 실험 후 7.2초로 0.8배 감소하였다.
3. 통증 분석
통증은 실험 전 3에서 실험 후 3으로 유의한 변화가 없 었다.
Ⅳ. 논 의
본 연구는 후기 뇌졸중 생존자 남성 환자에게 상·하지 재활훈련기를 적용 실행한 후 보행능력, 균형능력, 통증 의 변화를 알아보았다. 2주동안 상·하지재활훈련기를 적 용 후 살펴본 결과 통증에는 유의한 변화가 없었으나 보행 능력과 균형능력은 향상된 결과를 보였다.
뇌졸중은 발병 후 첫 2주간 회복되는 속도가 가장 빠르 고 13주까지 50%의 회복이 진행된다(Skibeck et al., 1983). 기능적 회복은 외부환경, 훈련의 유무, 환자의 의지 력 등에 의해 좌우되며, 뇌졸중 발병 이후 1개월 이상 생존 자 중 약 80%에서 신경학적 결함이 잔존하지만 기능적 회 복은 서서히 진전 된다고 하였다 (Ng, Tong & Li, 2008).
편마비는 뇌졸중 환자에게 흔히 볼 수 있는 후유증이 며, 균형 및 자세조절에 어려움을 지니고 있어 기립과 보 행에 영향을미친다 (Verheyden et al., 2006). 특히 편마 비 환자의 보행패턴은 뇌혈관 질환의 정도와 위치에 따라 다르지만 거의 비슷한 보행 패턴을 보이며 느린 보행주기 와 보행속도, 환측(마비측) 걸음과 건측(비마비측) 걸음간 의 보폭의 차이, 환측의 짧은 입각기와 상대적으로 긴 유 각기 등의 특징을 가진다 (Ryerson, Levit 1997, 김용욱 2000). 또 다른 선행연구에서 뇌졸중 환자는 정상보행에 필요한 관절과 근육조절 기능의 손상으로 보폭이 짧으며 보행속도가 느려졌다(Perry et al, 1974). 이러한 문제점 을 해결하기 위해 마비측 하지의 수동적·능동적 관절 운 동과 더불어 보행이나 체중 부하를 통한 지속적인 노력과 훈련이 필요하다(원종임, 2012). 본 연구에서는 2주간 보 행 모드를 실시 하였을 때 걸음 길이, 보행 속도, 입각기 등이 개선되었다. 훈련기에 의한 보행 동작을 반복적으로 실시하여 보행 능력이 향상되었음을 보여주며 향후 환자 들이 치료를 받을 때 효과와 효율을 극대화 할 수 있을 것으로 기대한다.
균형 능력과 보행 능력은 높은 상관관계가 있는 것으로 알려졌다(Bohannon & Leary, 1995). 보행 시 신체는 불안 정한 상태이고 넘어지지 않고 안정된 보행을 하려면 균형 을 잘 조절해야한다 (Hase & Stein, 1999). 선행 연구에서 만성 뇌졸중 환자에게 보행 훈련 프로그램 적용 후 보행 중 균형 능력, 보행 속도, 보행 거리를 향상시켰다고 하였 으며 (Salbach et al, 2004) 본 연구의 결과도 보행 훈련 프로그램을 적용하였을 때 보행 능력과 균형 능력이 향상 되었다. 개발된 기기를 사용하여 지속적으로 보행훈련 시 균형의 증가로 안정적인 보행을 실시할 수 있을 것이다.
환자의 통증은 일상생활을 하면서 느끼는 전반적인 신 체적 통증이 중재를 적용하였을 때 실험 전·후 크게 차이 가 없었다. 환자가 만성질환자라는 점, 또한 수술 전부터 지금까지 꾸준히 운동을 실시하여 비슷한 상황의 다른 대 상자들에 비해 적응하였다는 한계점을 가진다.
추후 연구에서는 신경계 환자뿐만 아니라 무릎관절전 치환술과 같은 근골격계 환자에게도 적용되어 효과를 검 증 하여야 할 것이다. 또한 보행모드 이외에도 지속적 수 동 운동부터 실시하여 기기 하나만으로 전반적인 재활을 할 수 있다는 것과 관련된 실험도 진행 되어야 할 것이다.
Ⅴ. 결 론
본 연구에서는 후기뇌졸중 남성 생존자에게 상·하지 재 활훈련기인 ROBOGAT을 적용하여 보행 및 통증에 미치는 영향에 살펴보았다. 2주 동안 보행 모드를 실시하였을 때 보행속도가 증가, 걸음 길이가 증가하였으며 균형능력 역 시 개선되었다. 하지만 통증에서는 유의한 차이가 없었다.
본 연구의 결과로 볼 때 ROBOGAT은 후기뇌졸중 환자 에게 보행에서 긍정적인 효과를 보였으며 만성질환자들 의 지속적인 적용은 긍정적인 보행 패턴 효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다. 개발된 기기의 프로그램을 따라 다양한 환자들에게 적용시 효과적인 유용한 방법이 될 수 있을 것이라 생각한다. 신경계 환자뿐만 아니라 무릎관절 전치환술 및 엉덩관절 전치환술 환자들에게도 추가적인 실험이 필요할 것이다.
