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The Effect of an Abdominal Drawing-In Maneuver Combined with Low·High Frequency Neuromuscular Electrical Stimulation on Trunk Muscle Activity, Muscle Fatigue, and Balance in Stroke Patients
J Kor Phys Ther 2022;34(5):205-211
Published online October 31, 2022;  https://doi.org/10.18857/jkpt.2022.34.5.205
© 2022 The Korea Society of Physical Therapy.

Jeong-Il Kang, Dae-Keun Jeong, Seung-Yun Baek, Sin-Haeng Heo

Department of Physical Therapy, Sehan University, Yeongam, Republic of Korea
Sin-Haeng Heo E-mail shid9945@naver.com
Received September 23, 2022; Revised October 19, 2022; Accepted October 30, 2022.
This is an Open Access article distribute under the terms of the Creative Commons Attribution Non-commercial License (http://creativecommons.org/license/by-nc/4.0.) which permits unrestricted non-commercial use, distribution,and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
Purpose: This study investigated the effects of an intervention that combined the abdominal drawing-in maneuver and frequency-specific neuromuscular electrical stimulation on changes in trunk muscle activity, muscle fatigue, and balance in stroke patients.
Methods: Thirty stroke patients were randomly assigned to two groups. Fifteen subjects were assigned to group I which performed the abdominal drawing-in maneuver combined with low-frequency neuromuscular electrical stimulation and the other 15 subjects to group II where the abdominal drawing-in maneuver was combined with high-frequency neuromuscular electrical stimulation. Muscle activity and fatigue were measured using surface electromyography before the intervention. Balance was measured using the Trunk Impairment Scale and re-measured after six weeks of intervention for comparative analysis.
Results: Both groups showed a significant increase in muscle activity and balance (p<0.05), and there was no significant difference between the groups (p>0.05). In the changes in muscle fatigue, only the experimental group II showed a significant increase in muscle fatigue (p<0.05). The difference between the groups was statistically significant (p<0.05).
Conclusion: It was confirmed that among stroke patients, the combination of the abdominal drawing-in maneuver and low-frequency neuromuscular electrical stimulation was more effective in changing the muscle activity and balance of the trunk by minimizing the occurrence of muscle fatigue compared to the combination of the abdominal drawing-in maneuver and high-frequency stimulation. These results can be used as basic data for clinical trunk stabilization training.
Keywords : Stroke, Abdominal drawing-in maneuver, Neuromuscular Electrical Stimulation, Muscle activity, Muscle fatigue, Balance
서 론

뇌졸중 환자들은 대부분 운동, 감각, 어지러움 등의 장애가 나타나,1 협응 능력의 감소, 몸통 조절 능력과 자세 유지 능력의 저하를 가져온다.2 이로 인해 체중 이동의 어려움과 비대칭적 자세를 유발하여 상호교대적 움직임이 감소하고 불안정성의 증가로 인한 과도한 에너지를 소비하기 때문에 불규칙한 근활성도와 근피로를 야기한다.3 따라서 몸통의 약화는 균형과 일상생활에도 밀접한 관계가 있기 때문에 뇌졸중 환자들의 몸통 운동은 중요한 요소로 여겨진다.4

몸통의 근육들은 우리 몸에서 가장 큰 부분으로 몸통의 분절 간 안정화 운동에 중요하다.5 특히 몸통의 근육 중 배가로근은 엉치엉덩관절에 안정성을 제공하여 몸통의 안정화를 개선시키는데 중요한 역할을 하기 때문에,6 배가로근의 수축을 촉진하는 운동이 몸통 안정화에 효과적이다.7

현재 배가로근을 선택적으로 활성화시키는 운동으로 압력 생체되먹임 기구(pressure biofeedback unit)를 사용하는 복부 끌어당김 기법(Abdominal Drawing-In Maneuver, ADIM)이 사용되고 있다.8 복부 끌어당김 기법은 복벽을 안쪽으로 당겨 복압을 증가시키고 몸통 근육들의 동시수축을 일으키며 허리의 과도한 앞굽음증이나 앞기울임을 방지할 수 있다.9 복부 끌어당김 기법은 배가로근을 최대 활성화시킬 수 있는 운동 방법이며,10 또한 단일의 운동보다 결합운동이 복부 근육을 더욱 활성화시킬 수 있다고 하였기 때문에,11 기존의 운동에서 다른 중재방법을 결합하여 훈련할 필요가 있다고 제시하고 있다.12

뇌졸중 환자들에게 기존의 운동 방법에서 뇌 가소성을 촉진하여 운동기능을 회복하기 위한 치료법들이 제시되고 있는데,13 그중 신경근 전기 자극(neuromuscular electrical stimulation, NMES)은 세포 내 탈분극을 촉진하여 신경전달물질을 촉진시키기 때문에 운동단위 동원율 증가에 효과적이며 근 섬유의 산화 능력 증가로 인해 근육의 유산소적 효과를 유발시킨다.14 또한 신경근 전기 자극은 목적에 따라 빈도 등을 달리하여 근력이나 지구력의 증진 등의 다양한 목적으로 사용한다.15 이러한 이론적 배경을 근거로 뇌졸중 환자들에게 신경근 전기 자극을 적용하였을 때 안정성을 더 증가시킬 수 있다고 하였고,16 주파수를 변화시켜 적용하였을 때 근육의 피로도에 영향을 미칠 수 있다고 하였다.17

뇌졸중 환자들은 대뇌반구 손상으로 인한 운동과 감각의 장애로 인해 편마비가 주된 증상으로 나타나지만, 몸통은 대뇌반구 양측의 신경지배로 인해 양측 모두 근 위축 및 약화가 나타난다. 이러한 증상을 개선하기 위해 배가로근의 선택적 수축을 유발하는 복부 끌어당김 기법이 사용되지만, 뇌졸중 환자들의 단일 근육 수축 운동은 주변 근육의 약화를 가져오기에 기존의 운동에 다른 중재를 결합하여 시행할 필요성이 제시되고 있다. 따라서 본 연구는 뇌졸중 환자들에게 복부 끌어당김 기법과 신경근 전기 자극의 빈도수를 저빈도와 고빈도로 나누어 결합한 중재가 뇌졸중 환자의 몸통근 활성도와 근피로도 및 균형에 미치는 영향을 비교 분석하여 임상적 기초자료를 제공하고자 한다.

연구 방법

1. 연구대상

본 연구는 기관생명윤리위원회의 승인(SH-IRB 2021-77)을 받고 2021년 5월부터 10월까지 6개월간 전라남도에 소재한 재활전문 요양병원에 입원하여 치료 중인 뇌졸중 환자들로, 본 연구의 취지를 이해하고 참여에 동의한 환자 30명을 대상으로 실시하였다. 대상자 선정 기준은 뇌졸중 진단을 받은 편마비 환자로 6개월 이상 2년 미만인 자, 신경근 전기 치료에 대한 금기증에 해당하지 않는 자, 다른 정형외과적 질환이 없는 자, 엎드린 자세의 유지가 가능한 자, 수동 관절가동범위에 특별히 제한이 없는 자, 청각에 이상이 없고 시각 결손이 없는 자, 한국형 간이 정신상태 검사(MMSE-K) 24점 이상인 자로 선정하였다.

2. 실험방법

1) 연구 설계

본 연구에 참여한 뇌졸중 진단을 받은 편마비 환자 총 30명을 임상 표본 추출하여 저빈도 신경근 전기 자극과 복부 끌어당김 기법을 결합하여 중재한 15명을 실험군Ⅰ과 고빈도 신경근 전기 자극과 복부 끌어당김 기법을 결합하여 중재한 15명을 실험군Ⅱ로 설정하여 제비뽑기를 통해 무작위 배치한 후 총 6주 간, 주 3회, 1일 1회, 1회 3세트, 세트당 10회 중재하였고, 공통 중재로는 신경발달치료를 중재하였다. 중재 전 사전 검사는 표면근전도를 활용해 양측 배곧은근, 배가로근의 근활성도와 근피로도를 측정하였고, 몸통 손상 척도를 활용해 균형을 측정하였다. 그리고 6주 간 중재 후, 사후 검사는 사전 검사와 동일하게 재측정하여 비교 분석하였다.

2) 측정도구 및 방법

(1) 표면근전도(surface electromyography, sEMG) 전극 부착

몸통의 근활성도 및 근피로도를 측정하기 위해 표면근전도 MP100 (Biopac system, USA) 4채널을 사용하였으며, 근전도 신호 수집을 위한 표본 추출율(sampling rate)은 1,000 Hz로 하였고, 주파수 대역 여과 필터(notch filter)는 60 Hz, 주파수 대역필터는 30-450 Hz로 설정하였다. 근전도 신호의 피부 저항을 줄이기 위해 전극 부착 부위의 피부에서 털을 면도기를 사용하여 제거하고, 가는 사포를 사용해 대상자의 각질을 제거한 뒤 알코올 솜을 사용해 피부를 청결하게 한 후 Ag/Agcl 표면 전극을 사용하였다. 배가로근의 부착부위는 위앞엉덩뼈가시 안쪽아래 2 cm에 부착하였고,18 이 위치는 배가로근과 배속빗근의 섬유가 중첩되는 곳이다.19 그리고 배곧은근의 부착 부위는 칼돌기 아래 5 cm, 바깥쪽 3 cm에 부착하였다.20 모든 전극의 부착 부위는 마비측과 비마비측 양측 근육으로 하였다.

(2) 근활성도(muscle activity) 측정

저빈도 신경근 전기 자극을 결합한 복부 끌어당김 기법과 고빈도 신경근 전기 자극을 결합한 복부 끌어당김 기법을 중재 전·후로 몸통의 근활성도 변화를 알아보기 위하여 측정한 근육들의 신호는 실효치 진폭(root mean square, RMS)으로 변환하였고, 이들 신호는 Acqknowl-edge 3.9.1 software program (Biopac, USA)를 사용하여 분석하였다.

기준동작(reference contraction)은 환자가 편안하게 호흡을 유지하며 선 상태에서 5초 간 배가로근과 배곧은근의 마비측과 비마비측의 근전도를 측정하였다.21 그리고 특정동작은 환자가 교각운동을 실시하는 동안 엉덩관절 0°가 될 때를 5초간 유지하도록 구두 지시한 후 배가로근과 배곧은근의 마비측과 비마비측의 근전도 신호를 기록하였으며, 근전도 측정 시 근피로를 방지하기 위해 5분간 휴식을 취하였다.22 측정된 근전도 신호는 처음과 마지막 1초를 제외한 3초 구간의 근활성도를 측정하였다.23 이를 각 3회씩 측정하여 특정동작 시 RMS의 평균값/기준 동작 시 RMS의 평균값×100으로 %RVC (%Ref-erence voluntary contraction) 값으로 적용하였다.

(3)중앙주파수(median frequency, MDF) 측정

근피로도는 중앙주파수(MDF) 값으로 적용하였다. 배가로근과 배곧은근의 근피로도를 측정하기 위하여 표면근전도의 전극을 부착한 후, 대상자의 자세는 등받이가 없는 의자에 엉덩관절과 무릎관절을 90° 굽힘 상태로 앉아 양 발은 어깨너비로 벌리고 팔은 몸 옆에 이완된 상태를 유지한다. 그 동안 배가로근과 배곧은근의 근전도 신호를 측정하였다.24 모든 동작은 10초 동안 측정하여 3회 반복해서 평균값을 측정하였고, 측정 간 피로를 예방하기 위하여 각 2분의 휴식시간을 취하였다. 측정된 신호는 파워스펙트럼(power spectrum) 분석법을 이용하여 중앙주파수 분석을 실시하였다.

(4)균형 측정

대상자의 균형을 측정하기 위하여 몸통 손상 척도(Trunk Impairment Scale, TIS)를 사용하였다. 몸통 손상 척도는 환자의 몸통 균형 정도를 알아보는 평가지로써 0점에서 23점까지의 점수가 부여되며, 크게 마비측 다리 위에 비마비측 다리를 교차하고 앉은 자세를 취해 균형유지가 가능한지 평가하는 정적 균형능력(7점), 대상자에게 앉은 자세에서 몸통의 가쪽 굽힘을 실시하게 하여 몸통이 위, 아래의 분리된 움직임이 가능한지 평가하는 동적 균형능력(10점), 앉은 자세에서 팔이음뼈와 다리이음뼈의 수평회전이 가능한지 평가하는 협응능력(6점)으로 구성되어 있다. 점수가 높을수록 몸통의 조절 능력이 좋다고 평가한다. 뇌졸중 환자들에게 검사자 간 신뢰도는 (r= 0.96)으로 신뢰도가 높은 검사 도구이다.25

3. 중재방법

1) 공통중재

(1) 신경 발달치료(Neurodevelopmental Treatment, NDT)

신경발달치료는 몸통의 운동, 특정 과제나 체중 이동, 지구력 훈련 및 저항 운동과 일상생활 동작을 포함한 접근방법으로 보바스 및 고유수용성신경근촉진법에 바탕을 둔 포괄적 치료법이다.26

2) 저빈도 신경근 전기 자극을 결합한 복부 끌어당김 기법

환자의 시작자세로 엎드린 자세를 취한 후, 압력 생체되먹임 기구(Pressure Biofeedback Unit)의 위치는 환자의 좌우 위앞엉덩뼈가시(Anterior Superior Iliac Spine, ASIS)의 연결선에 위치시켜 초기 압력은 70 mmHg로 설정하고, 치료사는 환자에게 배꼽을 아랫배의 위쪽과 뒤쪽으로 끌어당기게 하여 6-7 mmHg로 낮추도록 지시하고, 최대 10 mmHg의 압력 감소를 허용하며,27 정상적인 호흡을 유도해서 이 자세를 10초간 유지한다.21 이때 1세트당 10회 반복하여 총 3세트를 실시하였고, 세트당 30초간 휴식하였다. 결합된 저빈도 신경근 전기 자극의 전극은 양측 중앙 겨드랑이 선을 따라 엉덩뼈능선 1 cm 위, 양측 ASIS 위쪽 2 cm, 안쪽 2 cm에 부착하고,16 전기 자극은 저빈도인 20 pps로 설정하였으며, 환자가 운동을 시행할 때 빈도수는 10초 동안 20 pps로 유지된 후 10초간의 휴식을 부여하였다.28 전기 자극의 강도는 환자가 통증을 느끼지 않고 불편감이 없는 정도로 설정하였다(Figure 1, 2).29

Fig. 1. Abdominal Drawing-In Maneuver.
Fig. 2. Neuromuscular Stimulation Electrical attachment site.
3) 고빈도 신경근 전기 자극을 결합한 복부 끌어당김 기법

저빈도 신경근 전기 자극을 결합한 복부 끌어당김 기법과 동일하며, 신경근 전기 자극의 전기 자극을 고주파인 40 pps로 설정하였으며, 운동을 시행할 때 40 pps로 5초 켜짐, 5초 휴식을 부여하였다(Figure 1, 2).28

4. 자료분석

본 연구를 위한 자료처리 방법은 Window용 SPSS 20.0을 이용하여 연구대상자의 일반적 특성을 Shapiro-wilk로 정규성 검정을 하였고, Levene의 등분산 검정(Levene’s test)을 사용하여 두 그룹 간 동질성 검정을 하였다. 집단 내 변화 비교를 위해 대응표본 t-검정(Paired t-test)을 시행하였고, 집단 간 변화 비교를 위해 공분산분석(ANCOVA)을 사용하였으며, 유의수준은 α= 0.05로 설정하였다.

결 과

1. 연구대상자들의 일반적 특성

연령 분포는 실험군Ⅰ에서 61.1세, 실험군Ⅱ에서 59.5세이었고, 신장은 실험군Ⅰ에서 167.11 cm, 실험군Ⅱ에서 162.1 cm이었으며, 몸무게는 실험군Ⅰ에서 65.6 kg, 실험군Ⅱ에서는 64.1 kg이었다. 그리고 신체질량지수는 실험군Ⅰ에서 23.5 kg/m2, 실험군Ⅱ에서는 24.3 kg/m2이었다. 두 집단 간의 유의한 차이를 나타내지 않아 두 집단이 동질성을 이루었다(p> 0.05)(Table 1).

General characteristic of study subjects

Items ExperimentalⅠ(n= 15) ExperimentalⅡ(n= 15) p
Mean±SD Mean±SD
Age (yr) 61.1±7.2 59.5±6.1 0.555
Height (cm) 167.1±10.7 162.1±10.0 0.256
Weight (kg) 65.6±9.8 64.1±8.5 0.711
BMI (kg/m2) 23.5±2.5 24.3±1.7 0.302

BMI: Body Mass Index. Levene test.



2. 근활성도 변화 비교

실험군Ⅰ과 실험군Ⅱ의 집단 내 근활성도 변화는 두 집단 모두 모든 근육에서 통계학적으로 유의한 차이를 보이며 증가하여(p < 0.05)(p< 0.01) 효과적인 근활성도의 증가를 보였고(Table 2), 집단 간 근활성도 변화는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다(p> 0.05)(Table 3).

Comparison of the changes in the trunk muscle activity, muscle fatigue, Balance within experimental groupⅠand experimental groupⅡ

Group Mean± SD (n= 15) t p
Pre-test Post-test
Muscle activity
Experimental Ⅰ
Paretic RA 104.85±13.42 110.65±10.48 -2.224 0.043*
Paretic TRA 107.61±7.35 113.08±10.33 -2.239 0.042*
Non Paretic RA 128.96±16.95 134.97±11.79 -2.310 0.037*
Non Paretic TRA 123.16±10.90 127.62±12.49 -2.196 0.045*
Experimental Ⅱ
Paretic RA 102.92±11.83 110.53±11.16 -3.01 0.009**
Paretic TRA 109.67±5.07 117.63±13.54 -2.458 0.028*
Non Paretic RA 120.07±15.12 132.49±10.61 -4.328 0.001**
Non Paretic TRA 115.80±10.29 120.16±14.33 -2.750 0.016*
Muscle fatigue
Experimental Ⅰ
Paretic RA 71.85±9.10 71.62±8.15 0.472 0.644
Paretic TRA 77.39±10.16 76.18±9.92 0.733 0.475
Non Paretic RA 73.09±7.15 73.72±6.90 -0.442 0.665
Non Paretic TRA 75.00±6.06 72.39±9.84 1.834 0.088
Experimental Ⅱ
Paretic RA 72.58±8.94 68.63±7.95 3.633 0.003**
Paretic TRA 73.25±6.63 67.18±9.28 2.825 0.013*
Non Paretic RA 70.34±6.50 65.23±8.18 2.384 0.032*
Non Paretic TRA 73.65±7.54 65.37±11.27 4.257 0.001**
Experimental Ⅰ TIS 10.87±3.25 13.40±3.42 -2.818 0.014*
Experimental Ⅱ TIS 10.67±1.59 13.13±3.48 -3.579 0.003**

RA: Rectus Abdominis, TRA: Transverse Abdominis, TIS: Trunk Impairment Scale.

Paired t-test. *p&#60; 0.05, **p&#60; 0.01.


Comparison of the changes in trunk muscle activity, muscle fatigue, balance between the groups

Items Experimental groupⅠ(n= 15) Experimental groupⅡ(n= 15) F p
Pre-test Post-test Pre-test Post-test
Muscle activity
Paretic RA 104.85±13.42 110.65±10.48 102.92±11.83 110.53±11.16 0.096 0.756
Paretic TRA 107.61±7.35 113.08±10.33 109.67±5.07 117.63±13.54 0.508 0.482
Non paretic RA 128.96±16.95 134.97±11.79 120.07±15.12 132.49±10.61 0.575 0.455
Non paretic TRA 123.16±10.90 127.62±12.49 115.80±10.27 120.16±14.33 0.035 0.854
Muscle fatigue
Paretic RA 71.85±9.10 71.62±8.15 72.58±8.94 68.63±7.95 11.333 0.002**
Paretic TRA 77.39±10.16 76.18±9.92 73.25±6.63 67.18±9.28 4.655 0.040*
Non paretic RA 73.09±7.15 73.72±6.90 70.34±6.50 65.23±8.18 7.923 0.009**
Non paretic TRA 75.00±6.06 72.39±9.84 73.65±7.54 65.37±11.27 5.031 0.033*
TIS 10.87±3.25 13.40±3.42 10.67±1.59 13.13±3.48 0.014 0.907

Mean± SD. RA: Rectus Abdominis, TRA: Transverse Abdominis, TIS: Trunk Impairment Scale. †ANCOVA. *p< 0.05, **p< 0.01.



3. 근피로도 변화 비교

집단 내 근피로도 변화는 실험군Ⅰ의 모든 근육에서 통계학적으로 유의한 차이가 없었고, 실험군Ⅱ에서는 모든 근육에서 통계학적으로 유의한 차이를 보이며 중앙주파수 값이 감소하여 근피로도의 증가를 나타내었다(p< 0.05)(p< 0.01)(Table 2). 두 집단 간 근피로도의 변화에서 유의한 차이가 나타났다(p< 0.05)(p< 0.01)(Table 3).

4. 균형 변화 비교

실험군Ⅰ과 실험군Ⅱ의 집단 내 균형 변화는 두 집단 모두 TIS 점수가 통계학적으로 유의한 차이를 보이며 증가하여(p< 0.05)(p< 0.01) 효과적인 균형 능력의 증가를 보였고(Table 2), 집단 간 균형 변화는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다(p> 0.05)(Table 3).

고 찰

뇌졸중 환자들에게 몸통의 심부 근육인 배가로근의 수축을 유발시켜 몸통의 불안정성을 감소시킬 수 있는 복부 끌어당김 기법이 사용되고 있다.30 Seo 등31은 만성 뇌졸중 환자 12명을 대상으로 일상적 물리치료만을 받은 대조군과 물리치료에 복부 끌어당김 기법을 이용한 몸통 안정화 운동을 중재 받은 실험군을 비교 분석하였는데, 환자들의 배가로근의 평균 두께가 실험군에서 더 큰 증가를 보고하였고, Shi 등32은 일반 근육의 작용 시 근육의 두께가 증가하고, 두께가 증가한다는 것은 그만큼의 근육 활성도가 증가하였다는 것으로 해석이 가능하다고 하였다. 이러한 선행연구들을 바탕으로 본 연구에서는 두 집단의 집단 내 몸통 근활성도의 변화를 비교한 결과, 배가로근에서 통계학적으로 유의하게 증가하여 선행연구를 지지하는 결과를 도출하였는데 그 이유는 뇌졸중 환자들의 몸통 안정화를 위해서 배가로근이 먼저 활성화되어야 하는데 복부 끌어당김 기법이 배가로근의 선택적 수축을 유발하기 때문으로 사료된다. Chanthapetch 등18은 정상인 32명을 대상으로 각각 다른 4가지 자세에서 복부 끌어당김 기법을 중재하여 몸통 근육의 근활성도 변화를 비교하였는데, 모든 자세에서 배가로근이 배곧은근보다 더 높은 근활성도를 보인다고 하였다. 하지만 본 연구에서는 두 집단 모두 배가로근뿐 아니라 배곧은근에서도 근활성도의 증가를 보여 선행연구와 상이한 결과를 도출하였는데 그 이유는 두 집단 모두 복부 끌어당김 기법과 함께 신경근 전기 자극을 결합하여 중재하였기 때문에 그로 인한 생리적 효과로 사료되는데 Baek 등16은 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 몸통 근력 강화 운동을 중재한 집단과 몸통에 신경근 전기 자극을 중재한 집단 및 몸통 근력 강화 운동에 신경근 전기 자극을 결합한 집단을 비교 분석하였는데, 몸통 근력 강화 운동과 신경근 전기 자극을 결합한 집단이 몸통 기능 회복에 더욱 효과적이라고 하였다. Sillen 등33은 신경근 전기 자극이 근육 내 변화에 미치는 영향에 대한 여러 연구들을 고찰하였는데, 많은 연구에서 저빈도 신경근 전기 자극이 산화 효소의 증가와 Ⅰ형과 Ⅱa형 섬유의 비율이 증가되었다고 하였고, Gondin 등34은 고빈도 신경근 전기 자극에서 근육의 단면적과 근력의 향상을 보고하였다. 이를 근거로 본 연구에서도 집단 간 근활성도를 변화 비교한 결과, 양측 배가로근과 배곧은근 모두 통계학적으로 유의한 차이가 나타나지 않았는데 그 이유는 복부 끌어당김 기법을 통한 배가로근의 활성도 증가와 동시에 저빈도와 고빈도 신경근 전기 자극이 가져오는 생리적 효과로 인한 근력 향상을 통해 두 집단 모두 근활성도의 효과적 증가를 가져온 것이다.

뇌졸중 환자들은 편마비로 인하여 마비측을 잘 사용하지 않기 때문에 기능 제한이 더욱 악화되어 쉽게 근피로가 유발된다.35 Malešević 등36은 고빈도와 저빈도 신경근 전기 자극을 사용하여 하반신 마비 환자들에게 적용하여 비교 분석하였는데, 고빈도 자극에 비해 저빈도 자극이 근육 피로를 덜 생성하였고, 고빈도 그룹은 중재 전후 지구력의 감소를 보였다고 하였다. 본 연구에서도 두 집단의 집단 내 근피로도의 변화를 비교한 결과 실험군Ⅱ에서만 중앙주파수 값이 통계학적으로 유의한 차이를 보이며 감소하여 근피로도가 발생하여 선행연구를 지지하는 결과를 도출하였다. 그 이유는 신경근 전기 자극은 정상적 운동단위 동원 순서를 변경시키기 때문으로 사료된다.37 Doucet과 Griffin28은 편마비 뇌졸중 환자 16명을 대상으로 저빈도와 고빈도의 신경근 전기 자극을 중재하여 근력과 손재주 및 지구력을 측정하여 비교 분석하였는데, 저빈도 신경근 전기 자극을 중재받은 집단에서는 손재주와 지구력에 더 높은 향상을 보였으며 고빈도 신경근 전기 자극을 중재받은 집단에서는 근력의 향상과 운동 활성화의 증가를 보인다고 하였다. 본 연구에서도 집단 간 근피로도의 변화를 비교한 결과 실험군Ⅱ에서만 통계학적으로 유의한 변화를 보여 집단 간에서도 통계학적으로 유의한 차이를 나타내어 선행연구를 지지하였다. 그 이유는 고빈도의 신경근 전기 자극은 근력과 운동 활성화의 증가를 가져올 수 있지만 빠른 피로도를 유발하며, 저빈도의 신경근 전기 자극은 피로도를 최소화시킬 수 있기 때문으로 생각된다. 따라서 저빈도의 신경근 전기 자극이 빠른 근피로를 유발하는 고빈도 신경근 전기 자극보다 효율적인 결과를 도출하였다.

뇌졸중 환자들은 보통 편마비가 주된 증상이지만 몸통은 양측 모두 영향을 받기 때문에 몸통의 움직임이 불충분해지고 이는 균형을 유지하는데 어려움을 야기시킨다.38 Baek 등16은 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 코어 근육 강화를 중재한 집단 10명, 몸통에 신경근 전기 자극을 중재한 집단 10명, 코어 근육 강화 운동에 신경근 전기 자극을 결합하여 중재한 집단 10명을 몸통 손상 척도를 사용하여 비교 분석한 결과, 단일의 운동만 중재한 두 집단보다 두 운동을 결합하여 중재한 집단에서 몸통 손상 척도의 개선을 보고하였다. 본 연구에서도 두 집단의 집단 내 균형을 변화 비교한 결과, 두 집단 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이며 증가하여 선행연구를 지지하는 결과를 도출하였다. 그 이유는 몸통의 근력이 향상될수록 뇌졸중 환자들의 균형 또한 증가하기 때문으로 사료된다.39 두 집단에서 공통으로 중재한 복부 끌어당김 기법이 배가로근의 선택적 수축을 통한 심부 근육의 활성화를 가져왔으며 결합된 신경근 전기 자극 또한 더욱 효과적인 균형의 향상을 가져온 것이다. Tsutaki 등40은 저빈도와 고빈도의 신경근 전기 자극이 활성화되는 근섬유를 연구하였는데, 가해진 힘과 상관없이 저빈도와 고빈도 모두에 의해 활성화됐다고 보고하였다. 본 연구에서도 집단 간 균형의 변화를 비교한 결과, 두 집단 간에 유의한 차이가 나타나지 않았는데 이에 따라 두 집단 간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

실험군Ⅰ과 실험군Ⅱ에서는 뇌졸중 환자의 몸통근 활성도에서 두 집단 모두 양측 배가로근과 배곧은근에 유의한 차이를 보이며 증가하여 효율적인 변화를 확인하였고, 균형 변화에서도 두 집단 모두 몸통 손상 척도 점수가 증가하며 유의한 차이를 보여 효율적인 변화를 나타내었다. 하지만 몸통의 근피로도에서는 저빈도 신경근 전기 자극을 결합한 실험군Ⅰ에서는 유의한 차이를 나타내지 않아 근피로도의 변화를 확인할 수 없었고, 고빈도 신경근 전기 자극을 결합한 실험군Ⅱ에서만 유의한 차이를 나타내며 중앙주파수 값의 감소를 통해 근피로도의 발생을 확인하였다. 이러한 결과는 복부 끌어당김 기법과 저빈도 신경근 전기 자극의 결합이 뇌졸중 환자의 몸통 근피로도에 미치는 영향을 최소화하면서 몸통의 근활성도와 균형의 변화에 더 효과적임을 알 수 있다. 따라서 향후 뇌졸중 환자에게 몸통 안정화를 위한 중재로 복부 끌어당김 기법과 저빈도 신경근 전기 자극을 결합한 접근방법이 필요할 것이며, 그와 함께 다양한 임상 연구들이 지속적으로 필요할 것이다.

본 연구에는 몇 가지 제한점이 있다. 1개의 의료기관에서 입원 치료 중인 편마비 뇌졸중 환자를 대상으로 실행한 연구로서 연구대상자의 개체 수가 적어 모든 편마비 뇌졸중 환자에 대한 일반화를 시키기에 한계가 있다는 점이다. 또한, 대상자들의 일상생활과 현재 복용하는 약물 등을 통제하지 못하였기 때문에 갖가지 변수가 생길 수 있다는 점이다.

ACKNOWLEDGEMENTS

본 연구는 세한대학교의 연구비 지원을 받았음.

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October 2022, 34 (5)
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