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The Effects of Sitting Trunk Exercises Contingent upon Foot Contact on Trunk Stability, Balance, and Gait in Chronic Stroke Patients on an Unstable Surface
Phys Ther Rehabil Sci 2024;13:581-90
Published online December 30, 2024
© 2024 Korean Academy of Physical Therapy Rehabilitation Science.

Hyung-Jin Kima , Jihye Jungb , Seungwon Leeb,c*

a Rehabilitation Center, ROI hospital, Seoul, Republic of Korea
b Institute of SMART Rehabilitation, Sahmyook University, Seoul, Republic of Korea
c Department of Physical Therapy, Sahmyook University, Seoul, Republic of Korea
Correspondence to: Seung Won Lee (ORCID https://orcid.org/0000-0002-0413-0510)
Department of Physical Therapy, College of Health and Welfare, Sahmyook University Hwarangro 815, Nowon-gu, Seoul 139-742, Republic of Korea.
Tel: +82-2-3399-1630 Fax: +82-2-3399-1639 E-mail: swlee@syu.ac.kr
Received November 17, 2024; Revised December 23, 2024; Accepted December 26, 2024.
cc This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
Objective: This study investigated the effects of trunk exercises with and without foot contact in a seated position on an unstable surface on trunk stability, balance, and walking ability in patients with chronic stroke.
Design: Randomized controlled pre-post two group design
Methods: Thirty-six patients with stroke who performed trunk exercises based on foot contact were randomly assigned to two experimental groups. Both groups performed the same trunk exercises while seated, three times a week for six weeks, with each session lasting 30 min. During the first two weeks, the participants performed the exercises while sitting on a balance pad. In the third and fourth weeks, the participants used a half-inflated stability ball, whereas in the fifth and sixth weeks, they used a fully inflated stability ball. The trunk impairment scale, modified functional reach test, Berg balance scale, timed up-and-go test, 10 m walk test, and functional gait scale were measured before and after training.
Results: The results showed significant improvements in trunk stability, balance, and gait variables in both groups (p<0.05). There were also significant differences between the two groups.
Conclusions: This study confirmed that trunk exercises without foot contact can effectively improve trunk stability, balance, and gait ability in patients with chronic strokeand instability. Consequently, performing trunk exercises without foot contact can be considered a selective exercise method for patients with chronic stroke with decreased trunk stability, balance, and gait abilities.
Keywords : Unstable surface, Trunk stability, Balance, Chronic stroke
서론

대부분의 뇌졸중 환자들은 발병 이후 편마비를 경험하게 되고, 삶의 질을 감소시키는 운동 장애를 지속적으로 짊어지게 된다[1]. 또한 뇌졸중 환자의 삶의 질에 가장 큰 영향력을 끼치는 것은 균형능력과 보행능력의 감소이다[2]. 뇌졸중 환자의 균형능력 감소는 일상생활에 영향을 주어 독립적인 행동을 저하시킨다[3]. 체간 근육의 약화로 인하여 비대칭적인 자세가 나타날 경우, 균형능력이 감소하여 과제 수행이 어려워지는 결과를 낳을 수 있다[4]. 또한 사회생활에 제약을 가져올 수 있기 때문에 균형능력은 재활훈련의 중요한 목표가 되며, 균형능력을 향상시키기 위해서 다양한 중재 방법들이 필요하다[5]. 균형능력 향상을 위한 중재 방법으로는 시각적 피드백 훈련[6], 과제 지향적 훈련[7], 마비측 체중 이동 훈련[8], 불안정한 면(unstable surface)을 이용한 훈련[9] 등 다양하게 적용되고 있다.

특히 불안정한 면에서의 훈련은 체간 운동의 근 활동량을 증가시키며 이러한 유형의 훈련은 근력, 지구력, 유연성, 동적 균형을 안정한 면(stable surface) 보다 더 크게 향상시킨다고 보고되었다[10]. 짐 볼(gym ball)과 같은 불안정한 면에서 체간 조절 운동을 시행하는 것은 대뇌에서 전달되는 운동 신경원과 고유수용성 감각에 자극을 극대화해 균형을 유지하는 능력을 크게 향상시킨다[11]. 따라서 균형 훈련은 체간 기능 향상에 매우 효과적이며 다양한 과제에서 체간 근육은 적절한 척추 안정성을 제공하는 것에 중요하다[12,13]. 또한 불안정한 면에서 운동은 자세 흔들림을 증가시켜 체간 조절 운동 수행 시 체간 근육의 활성화가 증진된다[14].

체간은 코어 근육(core muscle)의 안정된 수축을 통해 자세와 움직임 속도를 조절하며, 중력이나 체간의 흔들림 등 외적 자극에 대해 안정성을 유지하기 위해 코어 근육들은 협력적인 수축을 해야 한다[15]. 체간 안정화(trunk stabilization) 운동은 복근, 허리, 골반 부위의 근력을 증진 시켜 신체를 효율적으로 움직이는 핵심적인 훈련이 될 수 있으며[16], 체간 근력과 하지 근력을 강화 할 수 있다[17]. 또한 체간 조절 능력은 자세 동요(sway)의 난이도가 높을 수록 증가 되며[18], 뇌졸중 환자에게 외부적 자극을 높여 집중력을 요구하는 체간 조절 운동은 자세 조절과 고유수용성 감각을 증진시키기 위해 유용하다[19]. 또한 앉은 자세에서 체간 운동은 자세 조절, 체간 근력과 하지 근력의 강화 효과를 확인 할 수 있다[17,19,20].

발을 지면에 고정한 상태에서는 체간 및 다리 근육의 활성화가 증가하며, 균형 조절 및 자세 제어에 유리하다는 결과가 보고된다[21]. 또한 발이 지면에 닿아 있는 상태에서 앉은 자세로 균형 운동을 수행할 때 특히 대퇴사두근과 전경골근의 조기 활성화가 균형 유지 및 체중 지지에 중요한 역할을 한다[22]. 앉은 자세에서 체간 운동 시 발이 지면에 붙어있으며 체간 근육 보다 다리 근육을 더 많이 사용할 수 있다는 연구결과에 따라 본 연구에서는 발의 지지면 접촉 여부에 따른 체간의 안정성을 확인 하고 자 한다. 따라서 본 연구에서는 뇌졸중 환자의 체간 조절 능력 향상을 위해 운동의 난이도를 높이고 하지의 근력에 도움을 받지 않는 상태에서 체간 조절 능력을 극대화하는 불안정한 면에서 발을 접촉하지 않고 앉은 자세 체간 운동을 수행하고자 한다. 따라서 본 연구의 목적은 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 불안정한 면에 앉아 체간 운동 시 발의 지지면 접촉 유무에 따른 체간 안정성, 균형 및 보행의 변화에 대해 알아보고자 한다.

연구 방법

연구 대상

본 연구는 S 시의 R 병원에 연구 모집공고문을 게시하여 연구의 목적 및 과정을 이해하여 본인의 의지로 연구의 동의를 받은 참여자 38명을 대상으로 선정하였다. 연구 대상자 선정기준은 1) 뇌졸중 발병 이후 6개월 이상인 자, 2) 한국형 간이 정신상태 검사(Korean-mini mental state examination, K-MMSE) 점수 24점 이상으로 의사소통이 가능하고 업무를 이해하며 지시를 따를 수 있는 환자, 3) 보조도구를 활용하여 10 m 걷기가 가능한 환자, 4) 최소 30초 동안 지지 없이 앉아 지시를 따를 수 있는 환자를 선정하였다. 제외 기준은 1) 균형에 영향을 줄 수 있는 기타 근골격계, 신경근 질환인 환자, 2) 하지의 수정된 애쉬워스 척도(modified Ashworth scale) 3등급 이상인 환자, 3) 측정 천장 효과를 최소화하기 위해서 체간 손상 척도(trunk impairment scale) 최대 점수(23점)를 받은 환자로 하였다.

대상자 수는 유사 선행 연구[23]의 체간 손상 척도에 대한 중재 효과를 참고하여 G-power 프로그램(Ver. 3.1.9.6, Franz Faul, Universitat Kiel, Kiel, Germany, 2020)을 통해 산출하였다. 효과크기(effect size)는 0.5, 알파 수준(alpha level)은 0.05, 검정력 0.8, 할당 비(allocation ratio)는 1:1로 설정하였다. 그 결과 전체 샘플 크기(total sample size)는 33명으로 확인되었으나 중도 탈락률 20%을 고려하여 38명의 대상자를 모집하였다.

연구 절차

모집된 40명의 대상자 중 선정기준에 맞지 않는 척수 손상 환자 2명을 제외하였다. 선정된 대상자 38명에게 제비뽑기를 통하여 불안정한 면에서 발을 접촉하지 않고 앉은 자세 체간 운동 19명, 불안정한 면에서 발을 접촉하고 앉은 자세 체간 운동 19명으로 배정 후 실험 시작 전 사전평가를 진행하였고 6주 동안 실험이 진행된 후 사후평가를 진행하였다.

실험기간 동안 38명의 대상자들 중 불안정한 면에서 발을 접촉하지 않고 앉은 자세 체간 운동 그룹에서 1명이 퇴원으로 인하여 탈락하였고, 불안정한 면에서 발을 접촉하고 앉은 자세 체간 운동 그룹에서 1명이 낙상 후 컨디션 저하로 인해 탈락하였다. 따라서 총 36명의 인원을 대상으로 연구를 진행하여 통계 분석을 진행하였다(figure 1).

모든 대상자에게 연구에 대해서 설명과 함께 연구에 대한 정보를 대상자에게 정확하게 전달하였고 연구 참여 시 불참이나 중도 탈락하여도 불이익이 없음을 명확하게 숙지시킨 후 사전에 준비된 동의서에 서명을 받은 후 연구를 진행하였다. 본 연구는 삼육대학교 생명윤리 위원회의 승인(승인번호: SYU 2023-02-011-001)을 받아 시행되었다.

실험 방법

본 연구는 두 그룹에 대하여 모두 동일한 일반적인 물리치료를 시행하였으며 두 그룹은 추가적으로 30분씩 주 3회, 6주 동안 불안정한 면을 활용한 체간 운동을 추가적으로 실시하였다. 불안정한 면의 체간 운동은 1~2주 차 균형 패드(AIREX, Sins, Switzerland)를 사용하였고, 3~4주 차 절반의 공기압 보수볼(BOSU, Ashland, OH, United States)을 활용하며 5~6주 차 완전한 공기압 보수볼을 활용하였다. 절반의 공기압은 중재에 사용된 높이 30 cm 보수볼을 15 cm 만큼 공기를 주입하여 활용하였다. 연구의 진행을 원활하게 하기 위하여 평균 5년 차 이상의 물리치료 임상경험이 있는 3명의 보조자들의 도움을 받아 진행하였으며, 불안정한 면을 통한 체간 운동을 시행하는 두 그룹에는 Lee 등[23]의 체간 운동을 수정, 보완하여 진행하였다.

불안정한 면에서 발을 접촉하지 않고 앉은 자세 체간 운동

체간운동을 시행하기 전 웜-업 (warm-up) 운동 불안정한 면에서 발을 접촉하지 않고 앉은 자세 체간 운동은 치료용 매트 위에 주차별로 지정된 불안정한 면 위에 환자를 앉도록 지시하였다. 환자의 체중심이 한 쪽으로 치우치지 않도록 거리를 조절하였으며 환자의 발이 면에 닿지 않도록 매트 높이를 조정하였다. 동시에 치료사는 환자의 불안감이 증가하지 않게 환자의 앞에 위치하고 환자가 적절한 위치에 앉은 것을 확인 후 체간 운동방법을 순서대로 적용하였다(Figure 2). 환자의 안전을 위하여 치료사는 골반에 가벼운 접촉이 가능한 곳에 위치하여 프로그램을 진행하였다. 또한 환자의 낙상에 대비하여 사전 교육과 안전을 위한 치료사1명을 근처에 배치하여 시행하였다. 첫 주 동작은 환자의 치료적 이해도를 높이기 위하여 치료사의 보조 하에 환자는 동작을 진행하였으며 발이 바닥에 닿지 않도록 확인하며 진행하였다.

불안정한 면에서 발을 접촉하고 앉은 자세 체간 운동

불안정한 면에서 발을 접촉하고 앉은 자세 체간 운동은 발을 접촉하여 warm-up 운동을 수행하고 Figure 2와 같이 발을 접촉하지 않은 그룹과 동일한 체간 운동방법을 발을 접촉하고 순서대로 적용하였다. 환자의 안전을 위하여 치료사는 가벼운 접촉이 가능하며 첫 주 동작은 환자의 치료적 이해도를 높이기 위하여 치료사의 보조 하에 환자의 동작을 진행하였다.

일반적인 물리치료

일반적인 물리치료 방법으로 고유수용성 신경근 촉진법, 보바스 접근법과 같은 신경근 발달치료기법, 자세 조절, 근력, 스트레칭, 관절가동범위 증진 운동, 일상생활 적응 훈련을 치료사 일대일로 1일 2회 각 30분씩 주 5회 6주간 진행하였다[24].

측정방법 및 도구

체간 조절 능력

본 연구에서는 전반적인 체간 기능을 평가하기위해 체간 손상 척도(trunk impairment scale, TIS)를 사용하였다. TIS는 뇌졸중 환자의 체간 기능을 평가하기 위한 도구로 3개의 정적 균형(static sitting balance), 10개의 동적 균형(dynamic sitting balance) 총 10점, 마지막으로 4개의 협응능력(coordination) 총 17가지의 항목 총 23점으로 구성되어 전반적인 체간 기능을 평가하며, 높은 신뢰도의 체간 손상 정도를 평가하는 평가도구이다. 측정자 간 신뢰도 0.96, 측정자 내 신뢰도 0.99로 높은 신뢰도를 가지고 있다[25].

본 연구에서는 앉은 자세에서 체간의 기능과 균형능력을 평가하기 위해 수정된 기능적 뻗기 검사(modified functional reach test, mFRT)를 수행하였다. mFRT는 벽 옆에 10 cm 떨어진 위치에 등받이가 있는 의자에 엉덩, 무릎, 발목 관절이 90° 유지된 상태로 대상자가 앉은 자세를 유지하며 주먹을 쥔 상태로 어깨를 90° 굽힌 후 팔을 바닥에 평행한 방향으로 최대한 앞으로 뻗게하여 셋째 손가락의 손허리뼈 머리끝의 이동거리를 측정하였다. 같은 방법으로 팔을 90° 외전하여 최대한 옆으로 뻗게 하여 오른쪽과 왼쪽의 이동거리를 측정하고 편마비로 인해 어려울 경우 어깨뼈 봉우리를 기준으로 뻗는 정도를 측정하였다. 총 3회 실시하고 2회차 결과를 활용하며, 1회마다 15초 쉬는 시간을 제공하였다.

균형 능력

버그 균형 척도(Berg balance scale, BBS)는 노인 및 뇌졸중 환자를 대상으로 균형 조절에 대한 능력을 측정하기 위한 평가도구로[26], 뇌졸중 환자를 대상으로 하여 검사자 내 신뢰도 0.95, 측정자 간 신뢰도 0.97로 높은 신뢰도와 타당도를 가진다[27]. 총 14개의 세부 항목으로 구성된 BBS 는 각 항목 당 0점에서 4점으로 평가하며 점수가 높을수록 균형능력이 높은 것으로 평가된다.

본 연구에서 동적 균형능력을 평가하기 위해 일어나 걷기 검사(timed up and go test, TUG)를 실시하였다. 평가는 팔걸이가 있는 등받이 의자에서 시작하여 치료사의 ‘가세요’라는 출발 신호와 함께 출발하여 3 m 떨어진 거리의 목표물을 기준으로 유턴하여 다시 의자에 앉는 동작까지의 시간을 체크하는 평가이며, 본 연구에서는 총 3회로 측정하여 평균값을 구하였다.

보행 능력

본 연구에서는 뇌졸중 환자의 단거리 보행 속도 및 능력 측정하기 위해서 10 m 걷기 검사(10 m walk test, 10mWT)를 사용하였다. 총 10 m를 독립적으로 보행하며 시작점부터 2 m 끝 지점의 2 m를 제외하여 2∼8 m까지 결과를 바탕으로 평가하였으며 필요시 워커(walker)나 지팡이(cane)와 같은 보행 도구를 사용하였다. 본 연구에서는 10mWT를 3회 측정하고 평균값을 구하였다.

기능적 걷기 검사(functional gait assessment, FGA)는 항목별 과제를 수행할 시 균형능력의 안정성과 다양한 변화를 감지할 수 있으며, 각 항목 당 변별력을 주기 위해 개선되어 천장 효과 낮은 평가도구로 본 연구에서 보행 시 동적 균형을 평가하기 위해 적용하였다. 각 항목들은 0점에서 최대 3점으로(0점: 심한 장애, 1점: 중간 장애, 2점: 약간의 장애, 3점: 장애의 영향 없이 수행) 고점일수록 기능적인 보행 정도가 높다고 평가된다.

자료 분석

본 연구의 모든 통계학적 분석은 통계프로그램(SPSS ver 25.0 inc., Chicago, IL, USA, 2013)을 사용하여 평균과 표준편차를 산출하였다. Shapiro-wilk test를 활용하여 대상자의 일반적 특성과 변수에 대한 정규성 검정을 확인하였고, 각 집단들의 동질성 검정을 위해 카이제곱검정과 독립표본 t-검정을 사용하였다. 중재 전과 후의 종속변수들의 차이는 대응표본 t-검정으로 분석하였고, 독립표본 t-검정을 사용하여 집단 간의 중재적 효과를 비교하였다. 모든 자료의 통계적 유의수준(α)은 0.05로 하였다.

연구 결과

모든 연구 대상자의 일반적 특성은 표 1에 표시하였으며 체간 능력을 평가한 TIS, mFRT와 균형능력을 평가한 BBS와 TUG, 그리고 보행능력을 보기 위한 10mWT와 FGA에서 모두 동질성을 확인하였다(Table 2).

체간 능력을 평가한TIS에서 발을 접촉하지 않은 그룹의 사전 14.56점에서 사후 16.61점으로 유의하게 증가하였고(p<0.05), 발을 접촉한 그룹은 13.22점에서 14.11점으로 유의하게 증가하였다(p<0.05). 전방, 우측, 좌측 mFRT는 발을 접촉하지 않은 그룹이 유의하게 증가하였고(p<0.05), 발을 접촉한 그룹도 유의하게 증가하였다(p<0.05). 연구 방법에 따른 그룹 간 차이를 비교하였을 때, TIS와 mFRT 모두 유의한 차이를 보였다(p<0.05) (Table 2).

발의 접촉 여부에 따른 두 그룹의 BBS는 두 그룹 내 모두 유의미하게 증가하였고(p<0.05), 두 그룹 간의 차이도 유의하게 증가하였다(p<0.05). 또한, 발을 접촉하지 않은 그룹과 접촉한 그룹 모두 TUG의 사전, 사후 값은 유의하게 감소하였다(p<0.05). 또한, 두 그룹 간 차이를 비교하였을 때 TUG는 사후 유의하게 감소하였다(p<0.05) (Table 2).

10mWT는 두 그룹 모두 군 내의 보행시간이 유의하게 감소하였고(p<0.05), 연구 방법에 따른 두 그룹 간 차이를 비교하였을 때 유의하게 감소하였다(p<0.05). 또한 FGA의 경우 두 그룹 모두 사전 평가에서 사후 유의하게 점수가 증가하였다(p<0.05). 발의 접촉여부에 따른 두 그룹 간에도 모두 유의미하게 증가하였다(p<0.05) (Table 2).

고찰

본 연구에서는 뇌졸중 환자에게 발의 지면 접촉 여부에 따른 불안정한 면에 앉아 체간 운동을 실시하여 체간 근육의 활성도를 증가시켜 안정성을 향상시킬 수 있도록 하였다. 본 연구에서 불안정한 면에 앉아 체간 운동시 발을 접촉 하지 않고 수행한 그룹에서 TIS와 mFRT, BBS, TUG, 10mWT, FGA에서 더 유의미한 결과가 나타났다(p<0.05).

본 연구에서 발을 접촉하지 않고 수행한 그룹의 TIS 사전-사후 평가에서 평균 2.06점의 증가를 보였다. 뇌졸중 환자의 TIS 최소 임상적 중요도 차이(minimal clinically important difference, MCID)는 3점 이상으로[28] 본 연구에서는 MCID에 미치지 못하였지만 중재 후14.08% 증가하였다. 체간 안정성은 팔 동작이 수행되기 전 배가 로근의 움직임이 선행적으로 활성화되면서 체간 안정성에 큰 기여를 한다[29]. 이를 토대로 골반의 안정성과 체간 회전 능력이 향상되었을 것으로 생각된다. 선행 연구에서는 만성 뇌졸중 환자 30명에게 비마비측에 탄력 밴드를 이용한 체간 운동을 적용하여 TIS 점수가 중재 후 유의하게 증가된 결과를 확인하였다(p<0.05)[30]. 하지만 본 연구에서는 마비측과 비마비측을 구분하지 않고 체간 운동을 적용하여 체간 움직임이 개선되었다. 또한 본 연구의 체간 운동 프로그램이 동적 움직임과 체간 협응 동작에서 골반 경사 운동과 팔을 90°로 뻗어 좌, 우측으로 회전하여 유지하는 동작이 포함되어 유의미한 효과를 보였을 것으로 판단된다. 이로 인해 마비측과 비마비측을 동일하게 훈련하여 대칭적인 체간 움직임에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다.

발을 접촉하지 않은 그룹은 전방 mFRT 16.04%, 우측 mFRT 8.44%, 좌측 mFRT 8.21% 거리가 증가하였고 발을 접촉한 그룹은 전방 mFRT 6.94%, 우측 mFRT 16.56%, 좌측 mFRT 15.85% 거리가 증가하였다. 본 연구 결과 발을 접촉 하지 않은 그룹은 전방으로 움직임이 좌/우측보다 움직임이 개선되었고 발을 접촉한 그룹은 전방보다 좌/우측 움직임이 더 크게 개선되었다. 본 연구에서는 발을 접촉하지 않고 상체를 구부리고 펴는 운동을 통해 체중의 전방이동으로 척추기립근의 증가된 활성화가 발을 접촉한 그룹에 비해 더 향상된 것으로 생각된다. 이러한 본 연구의 결과는 뇌졸중 환자의 등쪽 저항 운동을 통해 체간 안정성이 증가된 선행 연구의 결과와 유사한 결과이다[31]. 또한 뇌졸중 환자에게 앉은 자세에서 기능적 팔 뻗기를 통한 균형 훈련을 시행하여 mFRT 전방/우측/좌측 모두 유의미하게 상승한 연구 결과[32]와 같이 본 연구에서도 세 방향 모두 유의하게 상승하였다(p<0.05). 앉은 자세에서 체간 운동시 전방 뻗기 동작보다 좌/우측 뻗기 동작을 수행할 때 충분한 기저면 확보가 중요하기 때문에[33] 기저면이 확보된 발을 접촉한 그룹에서 좌/우측 뻗기 동작이 더 크게 향상되었을 것이라 생각된다. 또한 발을 접촉하지 않고 앉은 자세에서 체간 운동을 수행하면 주로 전방으로 움직임이 증가되게 된다[23]. 또한 본 연구의 체간 운동은 좌/우측에 대한 움직임보다 전방 움직임과 체간 회전력에 초점을 맞추어 구성되어 발을 접촉하지 않은 그룹에서 전방으로의 움직임이 크게 개선된 것이라 생각된다.

본 연구에서 균형능력에 대한 변화를 분석하였을 때 BBS 평가 결과 발을 접촉한 체간 운동 그룹은 1.17점 증가하여 2.95%, 발을 접촉하지 않은 그룹은 0.50점 증가하여 1.36% 증가하였다. 불안정한 면을 활용하였을 때, 균형을 유지하기 위하여 체간을 유지하는 관절들의 사이사이 근육들이 공동 수축이 되어[34], 불안정한 면이 고유수용자극 증진으로 균형능력에 유의미한 영향을 준 것으로 생각된다. BBS의 MCID는 4점 이상[35]으로 본 연구 결과는 그에 미치지 못하였지만, 본 연구의 중재가 앉은 자세에서 체간 운동을 수행하였기 때문에 선 자세로 평가를 진행하는 BBS의 MCID 값에 미치지 못한 것으로 생각된다.

본 연구 TUG 검사 결과 발을 접촉하지 않은 그룹은 7.51%, 발을 접촉한 그룹은 2.57% 시간이 감소되었다. 이러한 결과는 체간 운동을 통해 보행, 회전 동작 수행시간, 체간 유연성이 향상된 선행연구의 결과[23,36,37]와 같이 불안정한 면에 앉아 수행한 체간 운동이 보행시간 단축과 회전 동작 수행시간이 감소된 결과로 나타난 것이라 생각된다. 본 연구는 선행 연구와 달리 체간 운동을 수행할 때 발의 접촉 지면 접촉 여부에 따라 그 효과를 확인 하고 자 하였다. 그 결과 발을 접촉하지 않고 체간 운동을 수행한 그룹에서 더 향상된 결과를 보인 것으로 나타났다. 이러한 결과는 발을 접촉하지 않는 상태에서 체간 운동을 수행함으로써 더 큰 향상을 이끌어냈다는 것을 의미한다. 발을 접촉하지 않았을 때의 결과는 체간 안정성 향상에 초점을 두고 있으며, 체간의 선행적 자세 조절인 상․하지 움직임이 교차하여 보행을 원활하게 실시할 수 있도록 함으로써 균형을 유지하는 것에 대한 더 향상된 결과를 보여준 것으로 판단된다[38]. 또한 뇌졸중 환자 재활에서 편마비로 인한 비대칭성을 감소시키는 것은 균형 유지를 위해 중요하다. 특히, 마비측의 체중 이동 능력과 외부 자극에 대한 유지능력의 향상은 매우 중요한 요소로 보고 되었다. 이러한 개선은 대상자의 균형 조절 능력과 기능적인 움직임에 긍정적인 영향을 미치며, 대상자의 일상생활 동작 수행과 보행 측면에서 매끄럽고 효율적인 움직임을 지원할 수 있다[33]. 그러므로 본 연구에서는 체간의 비대칭성을 감소시키기 위하여 발을 접촉하지 않고 체간을 안정적으로 유지하는 능력을 향상시켰다. 그러므로 마비측 체간 유지 능력이 안정화되어 균형능력의 향상에 유의미한 결과로 작용되었다고 사료된다.

본 연구에서 보행능력은 10mWT와 FGA를 통해서 평가하였다. 발을 접촉하지 않은 체간 운동 그룹에서 10mWT 11.71% 감소, FGA 10.30% 증가 하였으며 발을 접촉한 체간 운동 그룹은 10mWT 4.64% 감소, FGA 6.27% 증가하였다. 그 결과 보행 능력은 발을 접촉하지 않은 체간 운동그룹에서 더 크게 개선 됨을 확인 할 수 있었다. 체간은 상지와 하지의 움직임을 연결하고 체간 안정성이 부족하면 비효율적인 보행 패턴이 나타나며[39], 안정된 체간은 효율적인 보행 움직임을 지원할 수 있다[36]. 뇌졸중 환자를 대상으로 불안정한 면에서 마비측 강제유도 체중 지지 훈련을 진행한 연구결과 실험군이 대조군보다 보행의 속도와 대칭성이 향상되었다[40]. 본 연구는 양측으로 체중의 이동과 체간 근육을 사용할 수 있는 체간 운동 프로그램으로 구성되어 마비측과 비마비측 체간의 상호작용이 증가하여 보행 속도의 개선이 나타났다고 생각된다. 또한 FGA는 단순히 보행 속도만을 평가하는 것이 아닌 기능적인 보행 동작에 초점이 맞춰져 있다[41]. 본 연구에서는 발을 접촉하지 않은 상태에서 연구 중재를 반복적으로 학습하면서 체간 동작의 오류를 빠르게 수정할 수 있도록 유도하였다. 또한 본 연구의 중재에서는 발을 접촉하지 않고 불안정한 면에서 체간 운동을 수행할 때, 발을 접촉한 그룹보다 증가된 체간 흔들림으로 인해 체간의 안정성을 더욱 유지할 수 있었다. 또한 추후 해당 프로그램을 임상에서 적용시 불안정한 면과 환자 안전에 대한 부분에 대해서 상황에 따른 추가 조치가 필요할 것이다.

본 연구의 제한점으로 불안정한 면에서 발을 접촉하지 않고 앉은 자세 체간 운동을 진행하였으나 환자의 불안정한 면에 대한 두려움을 고려하지 못하였다. 그리고 불안정한 면을 임상에서 많이 활용되는 점을 참고하여 균형 패드와 보수볼을 특정적으로 활용했기 때문에 다양한 불안정한 면의 효과를 확인하기는 어려웠다. 추후 연구에서는 증가된 불안정한 면에서 발을 접촉하지 않고 앉은 자세 체간 운동을 수행할 때 대상자의 불안감에 대한 부분을 평가해야 할 것이다. 또한 다양한 불안정한 면을 활용한 중재 또는 훈련을 수행하는 연구가 필요하다고 생각한다.

결론

본 연구에서는 만성 뇌졸중 환자에게 불안정한 면에 앉아 체간 운동 시 발의 지지면 접촉 여부에 따른 체간 안정성, 균형 및 보행에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 하였다. 본 연구의 결과 불안정한 면에 앉아 발을 접촉하지 않은 체간 운동 그룹과 발을 접촉한 그룹 모두 체간 안정성, 균형능력, 보행 능력에서 개선 됨을 확인하였다. 또한 군 간에도 유의한 차이를 나타내어 불안정한 면에 앉아서 체간 운동시 발의 지지면과 접촉 여부가 만성 뇌졸중 환자의 치료에 효과적인 방법 중 하나로 제시할 수 있으며, 임상에서 여러 상황에 맞춰 선택적으로 활용 가능할 것으로 생각된다.

이해 충돌

본 연구의 저자들은 연구, 저작권, 및 출판과 관련하여 잠재적인 이해충돌이 없음을 선언합니다.

Figures
Fig. 1. Flow chart
Fig. 2. Trunk exercise programs. A: Warm-up exercise (both groups), B: Trunk exercise without foot contact; Trunk exercise with foot contact performed with same manner.
Tables

Table 1

General characteristics of subjects

Trunk exercise without foot contact group (n=18) Trunk exercise with foot contact group (n=18) X2/t(p)
Sex (male/female) 10/8 10/8 0.120(0.729)
Paralyzed sied (Lt./Rt.) 9/9 10/8 0.111(0.738)
Age (years) 60.72(11.78)a 62.22(9.74) -0.417(0.680)
Height (cm) 167.43(8.36) 166.14(7.78) 0.477(0.637)
Weight (kg) 65.29(6.53) 65.77(6.12) -0.224(0.824)
On set time (month) 14.89(4.46) 13.83(3.31) 0.806(0.426)
K-MMSE (score) 27.72(1.02) 27.11(1.23) 1.623(0.114)

Lt.=Left, Rt.=Right, K-MMSE=Korean-mini mental state examination.

a Values are presented mean (standard deviation).


Table 2

Changes in trunk, balance, and gait ability variables

Trunk exercise without foot contact group (n=18) Trunk exercise with foot contact group (n=18) t(p)
pre post change pre post change
Trunk stability
TIS (score) 14.56(2.94)a 16.61(3.17) -2.06(1.16)* 13.22(4.87) 14.11(5.10) -0.89(0.83)* -3.463(0.001)
Ant. mFRT (cm) 19.33(3.66) 22.43(3.68) -3.11(1.92)* 17.43(2.88) 18.64(3.40) -1.21(1.08)* -3.657(0.001)
Rt. mFRT (cm) 13.15(5.01) 14.26(4.97) -1.11(0.58)* 10.69(5.21) 12.46(4.88) -1.77(0.71)* 3.074(0.004)
Lt. mFRT (cm) 14.00(5.33) 15.15(5.50) -1.15(0.61)* 11.17(4.67) 12.94(5.15) -1.77(1.01)* 2.249(0.031)
Balance ability
BBS (score) 39.61(6.43) 40.78(6.49) -1.17(0.92)* 36.89(8.84) 37.39(8.78) -0.50(0.71)* -2.432(0.020)
TUG (sec) 31.95(17.01) 29.55(16.11) 2.41(1.93)* 34.18(19.13) 33.30(19.37) 0.88(1.42)* 2.700(0.011)
Gait ability
10mWT (sec) 20.51(12.16) 18.11(10.54) 2.41(2.17)* 23.30(12.62) 22.22(12.41) 1.08(0.65)* 2.486(0.018)
FGA (score) 15.06(5.48) 16.61(5.74) -1.56(0.71)* 12.44(5.53) 13.22(5.74) -0.78(0.73)* -3.247(0.003)

TIS=trunk impariment sacle, Ant. mFRT=anterior modified functional reach test, Rt. mFRT=right modified functional reach test, Lt. mFRT=left modified functional reach test, BBS=Berg balance scale, TUG=timed up and go test, 10mWT=10 meter walke test, FGA=functional gait assessment.

a Values are presented mean (standard deviation).

* The statistical significance level is 0.05.


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