The Effects of Muscle Energy Technique Applied to Ankle Joint on Ankle Function, Balance, and Gait of Stroke Patients

발목관절에 적용한 근에너지기법이 뇌졸중 환자의 근력, ROM, 균형 및 보행에 미치는 영향

Abstract

Purpose : The purpose of this study was to determine the effects of muscle energy technique applied to the ankle joint on ankle function, balance, and gait in stroke patients. Methods : Thirty stroke patients were selected and randomized to an experimental group of 15 patients who received general physical therapy and muscle energy technique and a control group of 15 patients who received general physical therapy and joint mobilization for 4 weeks, 5 times a week, 45 minutes per session. Ankle D/F-PROM, D/F muscle strength, functional reach test (FRT), and gait analyzer (G-walk) were used to assess ankle function, balance, and gait pre and post the intervention. Results : First, in within-group comparison ankle D/F-PROM and ankle D/F muscle strength all the two groups showed significant improvements post intervention (p<.05). In between-group comparison, there was significant difference in the change of ankle D/F-PROM and ankle D/F muscle strength pre and post intervention (p<.05). Second, in within-group comparison dynamic balance, all the two groups showed significant improvements post intervention (p<.05). In between-group comparison, there was significant difference in the change of FRT (p<.05). Third, in within-group comparison gait velocity all the two groups showed significant improvements post intervention (p<.05). In between-group comparison, there was significant difference in the change of gait velocity (p<.05). In within-group comparison gait cadence only the experimental group showed significant improvements post intervention (p<.05). In between-group comparison, there was significant difference in the change of gait cadence (p<.05). Conclusion : Therefore, the results of the present study suggest that muscle energy technique applied to the ankle joint can improve ankle function, balance, and gait in stroke patients and that muscle energy technique are a more effective intervention for improving range of motion, balance, and gait compared to joint mobilization.

Ⅰ. 서론

1. 연구의 배경 및 필요성

뇌졸중은 뇌혈관 및 심장의 질환 또는 뇌조직 출혈로 인해 뇌혈관의 혈류가 막히거나 파열되어 발생하며, 그로 인해 손상 부위에 따라 감각, 운동, 인지, 언어기능 등의 장애가 생겨 일상생활동작 수행에 어려움을 주는 질환이다(Geiger 등, 2001; Kim & Lee, 2021; Mirbagheri 등, 2002). 뇌졸중 환자의 임상적 특징으로 비정상적인 근긴장도로 인한 강직, 대항근의 동시수축, 평형 장애와 같은 운동기능 장애가 나타난다고 보고되고 있다(Geiger 등, 2001; Sharp & Brouwer, 1997). 뇌졸중으로 인해 침범된 겉질척수로가 지배하는 영역에 따라 한쪽으로만 근 약화가 우세하게 나타나 절반 이상의 환자가 반신마비를 겪는다(Saunders 등, 2004; Urton 등, 2007). 반신마비 환자는 시간이 지남에 따라 이차적인 변화가 나타나는데, 마비측 발목관절의 발등굽힘근의 근력약화로 인한 발처짐과 같은 발과 발목의 가동성 감소 및 변형이 흔히 일어난다(Bohannon & Smith, 1987; Laurent 등, 2010).

발목관절 조절 능력은 적절한 균형 유지를 위해 외부에 대항하여 가장 먼저 필요로 하는 요소 중 하나이다(Tyson 등, 2006). 강직성 발목은 보행의 질에 영향을 끼쳐 일상생활활동의 제한을 만든다(Bressel & McNair, 2002; Vattanasilp 등, 2000). 그리고 발목관절의 관절가동범위 제한은 발바닥굽힘근의 강직으로 인해 발과 발목의 변형을 만들고, 발등굽힘근의 근력 약화를 일으킨다(Manca 등, 2014). 이러한 변형은 장딴지근 및 가자미근의 근다발의 길이를 짧아지게 한다(Kwah 등, 2012). 뇌졸중 환자의 발목 문제는 체중부하를 양측 다리에 적절하게 하지 못하게 하고, 균형능력 저하 및 자세 불안정성을 가져온다(Andrews & Bohannon, 2003). 또한 발목관절 발등굽힘의 제한은 균형과 보행능력에 영향을 끼쳐 낙상의 위험이 증가하는 원인이 된다고 하였다(Divani 등, 2009; Langhorne 등, 2009). 발목관절의 관절가동범위 증가는 속도 및 보폭과 같은 보행변수에 중요한 영향을 미치고, 발의 앞뒤, 왼쪽과 오른쪽 체중이동을 증가시켜 균형에 긍정적인 영향을 미친다고 하였다(Ryu 등, 2019). 따라서 뇌졸중 환자의 재활에서 발목관절에 대한 접근이 중요하며, 그에 따른 다양한 중재 방법의 연구가 필요하다.

현재 임상에서 뇌졸중 환자의 발목관절의 발생되는 문제점을 해결하기 위해 많이 사용하는 방법으로 관절 가동술, 근력강화 운동, 정적 스트레칭, 기능적 전기자극 치료법 등이 많이 사용되고 있고, 최근에 근에너지기법도 일부 사용되고 있다(Baek & Lee, 2023; Dorsch 등, 2012; Heo & Kim, 2024; Ng & Hui-Chan, 2012).

근에너지기법(muscle energy technique; MET)은 능동적인 근이완 기법으로 근육에 가해지는 힘과 양을 환자가 스스로 조절할 수 있는 치료 방법이다(Achache 등, 2010). 수축되고 단축된 근육의 길이를 유용하게 증가시켜 관절가동범위를 향상시키며, 생리학적으로 약해진 근육의 근력을 강화시키고, 전체적인 움직임 패턴을 재훈련 시킨다고 알려져 있다(Chaitow, 2001; Ellythy, 2012; Tanwar 등, 2014). 또한 근육의 수축을 통해 운동 및 고유수용성감각의 조절을 하여 근육에 가해지는 힘을 본인 스스로 조절할 수 있도록 한다(Fryer, 2011). MET는 기본적으로 수축 후 이완(post isometric relaxation; PIR)과 상호억제(reciprocal inhibition; RI) 두 가지의 기법이 시행되고 있다. PIR 기법은 근육의 긴장도가 작용근의 등척성 수축(최대 힘의 20 % 미만) 후에 감소되는 현상을 이용하며, RI기법은 근육의 대항근에 등척성 수축 시 발생되는 상호억제 기전을 통한 생리학적 반응을 이용하여 근육의 긴장도를 감소시킨다. 두 기법은 근육 속에 존재하는 근육방추와 골지힘줄기관에 영향을 주어 근육을 이완시킨다(Chaitow, 2001).

MET는 강직되고 단축된 근길이를 늘리기 위해 임상에서 많이 시행되고 있으며, 뇌졸중 환자의 팔에 MET를 적용하였을 때, 균형 및 안정성 증진, 독립적인 이동성의 향상, 통증 완화, 삶의 질을 향상시킨다고 하였다(Wang 등, 2022). 그리고 발등굽힘 제한이 있는 뇌졸중 환자의 발목에 MET를 적용하였을 때 발등굽힘 관절가동범위 각도와 보행 속도 개선에 효과가 있다고 하였다(Heo & Kim, 2024). 또한 만성 뇌졸중 환자에게 MET를 이용한 발목근력 강화운동을 시행하였을 때 정적, 동적 균형능력과 보행기능이 향상되었다고 하였다(Kim 등, 2012).

임상에서의 MET 적용이 환자 스스로 할 수 있는 능동적인 근이완 기법이라는 장점이 있음에도 불구하고, MET는 대부분 근육뼈대계 환자에게 많이 사용되고 있으며, 뇌졸중 환자에게 MET를 적용한 연구가 매우 부족한 실정이다. 그래서 본 연구는 능동적인 근이완 기법인 근에너지기법을 실험군에게 적용하고, 온전히 치료사의 기술에 의한 수동적인 중재 방법인 관절가동술을 대조군에 적용하여 뇌졸중 환자의 발목 기능, 균형 및 보행에서 어떠한 변화가 나타나는지 알아보고자 한다. 그리고 향후 근에너지기법의 원리를 이용하여 환자 스스로 하는 자가 운동으로 할 수 있도록 하여 장기적인 치료계획에 대한 자료로 사용되고자 한다.

Ⅱ. 연구방법

1. 연구 대상

본 연구는 C시에 소재한 C병원의 입원 치료를 받고 있는 뇌졸중 환자 중 연구의 목적에 준하고 또한 연구에 동의한 자를 연구대상자로 선정하였다. 연구대상자 선정 기준은 뇌졸중으로 인해 반신마비 진단을 받은 자로 한국형 간이 정신검사(K-MMSE)에서 점수가 24점 이상으로 의사소통이 가능한 자를 대상자로 선정(Oh & Lee, 2020)하였으며, 또한 마비측 발목의 발등굽힘 관절가동 범위가 20 ° 미만이고 마비측 발목의 강직 정도가 수정된 애쉬워스 척도(modified Ashworth scale; MAS) 2등급 이하인 자(Oh & Lee, 2020), 기능적 보행 지수(functional ambulation category; FAC)가 3점 이상으로 지시 또는 관찰 하에 신체적 접촉 없이 보행할 수 있는 자(Kim & Lee, 2021)를 연구의 대상자로 선정하였다. 정신질환자, 뇌졸중 이외의 다른 신경학적 질환이 있는 자, 심한 뼈 관절염, 류마티스 관절염, 정형외과적 수술 경력이 있는 등 정형의학적 장애가 있는 자, 마비측 발목관절 발등굽 힘의 도수근력검사(manual muscle test; MMT) 0(zero)인 자는 연구대상에서 제외하였다.

2. 연구 도구

1) 발목 기능

(1) 발목관절 발등굽힘의 수동적 관절가동범위(D/F-PROM)

본 연구에서는 발목관절 발등굽힘 수동적 관절가동범위의 실험 전과 후 변화를 평가하기 위하여 측각기(Goniometer, Preston, USA)를 이용하여 측정하였다. 측정방법으로는 대상자를 무릎을 편 바로 누운 자세를 취하게 하고, 고정팔을 종아리뼈 머리와 평행이 되게 하고 운동팔은 다섯번째 발허리뼈 머리와 평행이 되게 한다. 중심축은 가쪽 복사뼈를 기준으로 한 상태에서 발목을 중립위치로 시작하여 발등굽힘의 수동관절가동범위를 측정하였다(Jang & Choi, 2020). 모든 측정은 3회를 실시하고 평균값을 기록하였다(Lee 등, 2022). 본 측각기의 신뢰도는 검자자 간 신뢰도가 급내 상관계수(ICC) 0.63∼0.73, 검사자 내 신뢰도는 0.80 이상의 높은 신뢰도를 보였다(Hong & Kim, 2009).

(2) 발목관절 발등굽힘 근력(D/F muscle strength)

본 연구에서는 발등굽힘에 대하여 디지털근력계(Commander Echo, JTECH Medical, USA)를 사용하여 발목 근력을 측정하였다(Fig 1). 대상자는 침대 끝에 걸터 앉아 발목을 발등굽힘 하였다. 힘을 측정하는 변환기는 발등에 위치시키고, 검사자는 발바닥 방향으로 저항을 주며 측정하였다(Kendall 등, 1993). 근육의 최대 등척성 수축 시의 압력을 측정하며, 1회 연습 후 3회를 측정하여 평균값을 기록하였다. 근 피로를 배제하기 위해 각 측정 간 15초 동안 휴식을 취하였다. 본 근력계는 검사 간 신뢰도 r= 0.98~0.99, 검사자 내 신뢰도 r= 0.84~0.99, 검사자 간 신뢰도 r= 0.84~0.94로 나타났다(Fenter 등, 2003).

2) 균형

본 연구에서는 기능적 팔 뻗기 검사(functional reach test; FRT)를 이용하여 균형 능력을 측정하였다. 기능적 팔 뻗기 검사는 노인들의 낙상 위험도를 평가하고 임상에서 신경계 환자들의 안정성 한계를 측정할 수 있으며 균형 및 기능적 수행 능력을 검사하는 평가도구이다. 바닥에 테이프로 표시해 대상자의 발의 위치를 동일하게 하여 발끝을 맞춘 후, 벽에 수평으로 설치된 막대 옆에 발을 어깨너비로 벌려 기립자세로 서고, 어깨는 90 °로 굽혀 막대와 수평으로 맞춘다. 대상자는 주먹을 쥐고 팔을 펴 최대한으로 뻗어 균형을 잃지 않고 5초간 유지한다. 측정점은 3번째 손허리뼈의 끝으로 하여 시작점과 최대로 뻗은 지점의 사이의 거리를 측정하고, 이 과정을 총 3번 수행하여 평균값을 기록하였다. 본 검사의 측정자 간 신뢰도는 0.85~0.92로 높은 신뢰도를 나타낸다(Choi & No, 2019).

3) 보행

본 연구에서는 보행 평가를 위해 보행분석기(G-Walk, BTS Bioengineering, Italy)를 이용하여 보행을 평가하였고, 보행속도(gait velocity)와 보행분속수(gait cadence)를 측정하였다. G-Walk는 무선 3축 가속도계를 이용하여 보행의 시공간적(spatiotemporal) 변수를 측정하고 분석하는 장비이다. 대상자의 허리에 측정용 벨트를 매고 G 센서가 있는 주머니를 5번 허리뼈(L5)와 1번 엉치뼈(S1) 사이에 위치시킨 후 검사를 진행하였다(Kim & Lee, 2021). 보행 분석기의 검사-재검사 간 신뢰도는 0.85에서 0.99로 높은 신뢰도를 보인다(De Ridder 등, 2019).

3. 중재 방법

실험군에는 근에너지기법과 일반적 물리치료를 적용하였고 대조군에는 관절가동술과 일반적 물리치료를 실시하였다(Table 1). 일반적인 물리치료는 신경발달치료(neuro-developmental treatment; NDT)에 근거한 근력 강화 운동, 균형 향상 운동 등의 물리치료를 적용하였다. 중재자는 연구자 포함 3명으로, 중추신경계발달치료 3년차 이상의 물리치료사가 시행하였다. 중재자는 고유수용성신경근촉진법(PNF) advance course 교육이수자로 중추신경계발달재활치료 자격이 있는 자이며, 정형도수물리치료 교육 중 MET course 및 lower extremity course 교육 이수자이다.

1) 근에너지기법(muscle energy technique; MET)(실험군)

대상자의 발목관절에 근에너지기법을 적용하기 위해 장딴지근과 가자미근에 수축 후 이완(PIR) 기법을 시행하였다. 장딴지근은 무릎을 편 상태로 바로누운자세를 취하고 가자미근은 무릎을 90 ° 구부린 상태를 취하였다. 검사자는 한쪽 손으로 발가락과 발바닥의 위쪽 부분을 잡고 다른 한 손으로 발뒤꿈치를 감싸듯이 잡아 움직임 장벽(barrier)을 평가하였다. 통증이 없고 움직임 제한이 느껴지는 지점에서 대상자는 검사자의 저항에 대항하여 발바닥굽힘근 방향으로 최대 힘의 20 %로 등척성 수축을 하였다(Chaitow, 2001). 장딴지근과 가자미근은 각각 수축 10초, 이완 10초를 1회로 하여 매회 새로운 장벽을 재평가하여 늘려가며 반복하고, 6회씩 총 3세트 실시하였다. 세트 간 휴식 시간은 30초로 하였다. 이러한 중재를 주 5회로 4주간 실시하였다. 중재프로그램은 Table 1과 같다.

Table 1. Program of experimental group, control group

EG; experimental group, CG; control group, NDT; neuro-developmental-treatment, MET; muscle energy technique, PIR; post isometric relaxation

2) 관절가동술(mobilization)(대조군)

대상자를 편평한 매트 위에 중재 쪽 발이 매트 밖으로 살짝 나오게 하여 바로 눕혔다. 중재 쪽 다리를 스트랩으로 고정시킨 후 발목 아래에 수건을 말아서 놓았다. 검사자는 한쪽 손으로 발목 위 앞쪽 부분을 고정하여 잡으며 대상자의 발바닥을 검사자의 넓적다리 쪽에 고정시킨 후 한쪽 손은 목말뼈 앞쪽 부분을 엄지와 검지 사이로 안정감 있게 잡은 후 앞쪽에서 뒤쪽 방향으로 4단계 활주를 적용하였다(Hoch & McKeon, 2011). 적용한 4단계 뒤쪽활주는 발등굽힘 관절가동범위를 늘리기 위해 글라이딩 끝 범위에서 진동을 주는 메이틀랜드 관절가동술 방법이다. 뒤쪽활주는 4분 적용을 1회로 하여 3세트 실시하였다. 세트 간 휴식 시간을 1분으로 하였다. 중재는 회당 15분, 주 5회씩 4주간 적용하였다(Cruz-Díaz 등, 2015; Kim 등, 2021). 중재프로그램은 Table 1과 같다.

4. 연구 절차

본 연구에서 대상자 수 산출은 선행연구 결과에 대하여 G-Power Ver. 3.1.9.7 프로그램을 사용하였다. 군당 할당 비율(allocation ratio) 1:1, 유의 수준은 .05, 그리고 검정력은 0.80로 설정하였고, 효과크기는 1.10이었다. 산출한 결과 총 표본크기(total sample size)는 28명으로 산출되었고, 탈락률을 고려해 30명의 대상자들을 모집하였다. 이들을 O, X가 적힌 메모지 중 한 장을 뽑는 방법으로 실험군과 대조군으로 무작위 배치하여 선정하였다. 본 연구에 대한 설명을 진행하고 연구 참여에 대한 동의를 얻은 후 실험군과 대조군 두 집단으로 연구대상자를 배정하였다. 한국교통대학교 기관생명윤리심의의 승인을 받은 후 진행되었다(승인번호 KNUT-2024-HR-11-14).

연구 기간은 2024년 9월 2일부터 9월 27일까지 총 4주간, 주 5회, 1일 1회, 45분간 중재를 실시하였다. 대상자에게 중재 방법과 측정도구에 대해 충분히 설명하고 그에 대한 서면 동의를 받았으며, 중재 전 실험군과 대조군 모두 사전검사를 진행하고 중재 프로그램이 끝난 후 동일한 방법으로 사후검사를 진행하였다. 실험군은 일반적인 물리치료 30분, 발목관절에 근에너지기법 15분을 실시하고, 대조군은 일반적인 물리치료 30분, 발목관절 관절가동술 15분을 실시하였다.

5. 자료 처리

본 연구의 자료 처리는 SPSS Win. 29.0을 이용하였다. 정규성 검증은 Shapiro-Wilk 검정을 실시하였으며, 검정 결과 정규분포를 따르기에 모수 검정을 실시하였다. 실험군과 대조군의 일반적인 특성을 비교하기 위해 카이제곱 검정(chi-squared test)과 독립표본 t 검정(independent t-test)을 실시하였고, 두 군 종속변수의 사전 동질성 검정을 하기 위해 독립표본 t 검정을 실시하였다. 두 군 내 중재전과 후의 종속변수 변화를 비교하기 위해 대응표본 t 검정(paired t-test)을 실시하였고, 독립표본 t 검정을 통해 중재 전·후 종속변수 변화량의 군 간 차이를 비교하였다. 모든 통계적 유의수준은 p<.05로 설정하였다.

Ⅲ. 결과

1. 연구대상자의 특성과 종속변수의 사전동질성 검정

연구대상자의 두 군 사이에 성별, 나이, 체중, 키, 병변 유형, 병변 측, 발병시기에서 두 군 간 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아 동질성이 확인되었다(Table 2).

Table 2. General characteristics of all the subjects (n= 30)

Experimental group; muscle energy technique group, control group; mobilization group, Inf; infarction, Hrr; hemorrhage

2. 발목 기능의 변화

발목 기능은 발목관절 발등굽힘의 수동적 관절가동범위와 발목관절 발등굽힘 근력을 평가하였으며 중재 전 실험군과 대조군에서 두 간에 유의한 차이가 나타나지 않아 동질성이 확인되었다(p>.05)(Table 3).

Table 3. The comparison of variables between groups (n= 30)

Experimental group; muscle energy technique group, control group; mobilization group, D/F PROM; ankle dorsi-flexion passive range of motion, D/F strength; ankle dorsi-flexion muscle strength, FRT; functional reach test

1) 발목관절 발등굽힘의 수동적 관절가동범위(D/F-PROM)

실험군의 중재 전 평균 D/F-PROM 각도는 12.63±4.60°이고, 중재 후 평균 각도는 13.62±4.88 °로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 대조군은 중재 전 15.42±4.52 °이고, 중재 후 15.80±4.56 °로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 실험군과 대조군의 군 간 평균 D/F-PROM의 변화량 차이를 비교했을 때 실험군은 0.98±0.63 °, 대조군은 0.38±0.65 °의 변화량 차이를 보였고 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05).

2) 발목관절 발등굽힘 근력(D/F muscle strength)

실험군의 중재 전 평균 D/F 근력은 3.69±1.51 ㎏이고, 중재 후는 4.19±1.50 ㎏으로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 대조군은 중재 전 3.88±2.11 ㎏이고, 중재 후 4.18±2.10 ㎏으로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 실험군과 대조군의 군 간 평균 D/F 근력의 변화량 차이를 비교했을 때 실험군은 0.50±0.30 ㎏, 대조군은 0.30±0.28 ㎏의 변화량 차이를 보였으나 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다.

3. 균형의 변화

FRT를 통해 균형을 평가하였고 중재 전 실험군과 대조군에서 두 간에 유의한 차이가 나타나지 않아 동질성이 확인되었다(Table 3).

실험군의 중재 전 평균 FRT 거리는 19.79±5.97 ㎝이고, 중재 후 평균 거리는 21.97±7.14 ㎝로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 대조군은 중재 전 21.80±8.41 ㎝이고, 중재 후 22.83±8.21 ㎝로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 실험군과 대조군의 군간 평균 FRT의 변화량 차이를 비교했을 때 실험군은 2.17±1.53 ㎝, 대조군은 1.03±1.03 ㎝의 변화량 차이를 보였고 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05).

4. 보행의 변화

보행은 보행 속도와 보행 분속수를 평가하였고 보행 속도와 보행 분속수는 중재 전 실험군과 대조군에서 두 간에 유의한 차이가 나타나지 않아 동질성이 확인되었다(Table 3).

1) 보행 속도

실험군의 중재 전 평균 보행 속도는 0.43±0.16 ㎧이고, 중재 후 평균 보행 속도는 0.51±0.21 ㎧로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 대조군은 중재 전 0.47±0.23 ㎧이고, 중재 후 0.50±0.24 ㎧로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 실험군과 대조군의 군 간 평균 보행 속도의 변화량 차이를 비교했을 때 실험군은 0.07±0.07 ㎧, 대조군은 0.02±0.02 ㎧의 변화량 차이를 보였고 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05).

2) 보행 분속수

실험군의 중재 전 평균 보행 분속수는 78.97±28.54 steps/min이고, 중재 후 평균 보행 분속수는 82.77±29.83 steps/min으로 중재 전·후에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 대조군은 중재 전 76.98±25.48 steps/min이고, 중재 후 77.02±26.53 steps/min으로 중재 전·후에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 실험군과 대조군의 군 간 평균 보행 분속수의 변화량 차이를 비교했을 때 실험군은 3.80±3.13 steps/min, 대조군은 0.03±3.06 steps/min의 변화량 차이를 보였고 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05).

Ⅳ. 고찰

본 연구는 뇌졸중 환자 30명을 일반적인 물리치료와 근에너지기법을 적용하는 실험군과 일반적인 물리치료와 관절가동술을 적용하는 대조군으로 나누어 근에너지 기법과 관절가동술이 뇌졸중 환자의 발목 기능, 균형 및 보행에 미치는 영향을 알아보기 위한 무작위 대조 실험 연구이다.

뇌졸중 환자는 시간이 지남에 따라 신경학적 혹은 비신경학적 요소로 이차적인 변화에 의해 발과 발목의 가동성 감소 및 근력의 불균형이 일어난다(Given 등, 1995; Laurent 등, 2010; Shim 등, 2020; Thilmann 등, 1991). 중추신경계 손상으로 인한 강직으로 장딴지근과 가자미근으로 이루어지는 종아리세갈래근의 비정상적인 근긴장도 증가는 발목관절 발등굽힘근의 관절가동범위를 감소시키고, 근육의 능동적 움직임을 감소시켜 균형 능력 저하를 유발한다(Kwah 등, 2012; Wang 등, 2005). 이러한 발등굽힘근의 약화와 균형 능력 감소는 보행 시 각 관절에서 보상 움직임을 유발하고, 근에너지를 많이 사용해서 비정상적인 보행 패턴을 야기한다(da Cunha Jr 등, 2002; Williams 등, 2012). 이런 뇌졸중 환자의 발목 문제를 해결하기 위해 선행연구에서는 발목 기능, 균형 및 보행의 향상을 위한 스트레칭, 관절가동술, 기능적 전기자극치료(Baek & Lee, 2023; Cho, 2011: Ryu 등, 2019), 발목 근력강화 운동(Dorsch 등, 2012), 테이핑의 적용(Choi 등, 2020) 등의 중재를 적용하였으며, 뇌졸중 환자의 발목에 대한 훈련의 필요성을 강조하였다.

본 연구의 발목 기능의 변화에서는 관절가동범위(D/F-PROM) 각도는 실험군 0.98 °, 대조군 0.38 ° 증가하였고, 근력(D/F muscle strength)은 실험군 0.50 ㎏, 대조군 0.30 ㎏ 증가하여 두 군 모두 중재 전·후 유의차가 나타났다(p<.05). 특히 관절가동범위(D/F-PROM)는 두 군 간 비교에서 실험군이 대조군보다 각도의 유의한 증가를 보였다. 선행연구에 따르면 Baek과 Lee(2023)는 뇌졸중 환자의 발목관절에 목말뼈 뒤쪽활주 관절가동술을 적용하였을 때 발등굽힘 관절가동범위의 유의한 증가를 보였다고 하였다. Heo와 Kim(2024)은 뇌졸중 환자의 발목관절에 근에너지기법과 스트레칭기법을 적용하였을 때 근에너지기법을 적용한 그룹에서 발등굽힘 관절가동범위가 스트레칭을 적용한 그룹보다 유의한 각도 증가를 보였다고 하였다. 또한 Chaitow(2001)는 근에너지기법이 단축된 근육의 길이를 연장시키고, 근육을 강화시키며, 관절가동범위도 증가시킨다고 하였다. 이는 본 연구의 결과와 일치하여 근에너지기법이 발목기능 중 관절가동 범위와 근력을 향상시킨다는 것을 뒷받침한다. 그 중에서도 특히 관절가동범위(D/F-PROM)가 실험군에서 유의한 향상을 보인 것은 강직으로 인해 과긴장도를 보이는 장딴지근과 가자미근이 근에너지기법을 적용함으로써 정적인 저항에 대항하여 등척성 수축을 유발하고, 등척성 수축 후 자가억제에 의해 근 이완이 되었다. 이후 증가된 범위에서 더 이완을 유도하여 관련 근육인 앞정강근의 활성화가 생겼고, 그로 인해 관절가동범위가 더욱 향상될 수 있는 것으로 사료된다.

균형 및 보행의 변화에서는 기능적 팔 뻗기 검사(FRT) 거리는 실험군 2.17 ㎝, 대조군 1.03 ㎝ 증가하였고, 보행속도(velocity)는 실험군 0.07 ㎧, 대조군 0.02 ㎧ 증가하여 두 군 모두 중재 전·후에 유의차가 나타났고(p<.05). 보행 분속수(cadence)는 실험군 3.80 steps/min, 대조군 0.03 steps/min로 실험군만 유의하게 증가하여 중재 전·후에 유의차가 나타났다(p<.05). 또한 세 변수 모두 두 군간 비교에서 실험군이 대조군보다 더 큰 변화량 차이를 보여 중재 전·후에 유의차가 나타났다(p<.05). Heo와 Kim(2024)은 뇌졸중 환자의 발목관절에 근에너지기법과 스트레칭기법을 적용하였을 때 균형(BBS), 보행 속도(10 MWT), 동적 균형(TUG)에서 유의한 향상을 보였으며, 특히 근에너지기법을 적용한 그룹이 보행 속도(10 MWT)에서 두 군 간 비교에서도 유의한 증가를 보였다고 하였다. Kim 등(2012)은 만성 뇌졸중 환자에게 기능적 전기자극치료와 발목고유수용성운동만 하는 그룹과 근에너지기법을 이용한 발목관절 근력강화운동을 추가적으로 시행한 그룹으로 나누어 비교하였을 때, 근에너지기법을 적용한 그룹에서 정적 균형(Romberg’s test), 동적 균형(limit of stability test, forward and back test), 보행 능력(10 MWT, 6 MWT)이 유의한 개선을 보였다고 하였다. 위 선행연구의 결과는 본 연구의 결과와 일치하여 본 연구의 결과를 뒷받침한다. 보행 시 발과 발목의 움직임은 에너지 효율을 높여 효율적인 보행을 할 수 있도록 보조하며(Kim, 2024), 발과 발목의 자세는 보행 시 분속수, 보행속도에 영향을 미친다고 하였다(Andrews & Bohannon, 2003). 뇌졸중 환자들은 발등굽힘근 근력 약화와 발과 발목의 가동성 감소로 인해 발처짐과 같은 변형 및 부정렬이 나타난다(Laurent 등, 2010). 본 연구에서 근에너지기법의 적용 후 발등굽힘 근력과 관절가동범위의 증가는 발목관절의 제한이 감소되고 안정성과 균형을 증진시켜, 분속수 및 보행속도가 향상되어 보행능력을 향상시킬 수 있는 것으로 사료된다.

본 연구의 제한점은 대상자의 수가 적고, 중재를 4주간의 짧은 기간 동안 적용하여 연구의 결과를 일반화하기 어렵다는 점과 중재 프로그램 외에 다른 물리치료를 통제하지 못하여 근에너지기법의 효과만을 추정하기에는 다소 어려움이 있었다는 점이다. 또한 대상자의 개인의 생활방식 및 개인적인 운동시간을 통제할 수 없었다는 제한점을 가진다. 향후 연구에서는 더 많은 대상자를 대상으로 장기간의 중재를 통제된 환경에서 적용하는 연구가 필요하다고 생각한다.

Ⅴ. 결론

본 연구는 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 발목관절에 근에너지기법과 관절가동술을 적용하여 발목 기능, 균형 및 보행에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 본 연구에서의 결과를 통해 발목관절에 적용한 근에너지기법이 뇌졸중 환자의 발목 기능, 균형 및 보행에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 근에너지기법이 관절가동술에 비해 발목 발등굽힘 관절가동범위와 균형 및 보행의 개선에 더 효과적인 중재임을 제안한다. 따라서 향후 근에너지기법의 원리를 이용한 자가 운동프로그램과 함께 다양한 장기적인 치료적 중재에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 또한 뇌졸중 환자뿐 아니라 중추신경계 손상환자들에게도 적용하는 연구가 이루어질 것을 제안한다.