후방 요추체간유합(PLIF) 수술을 시행한 노인 요통환자들의 운동프로그램 효과
나누리병원 척추건강센터, 정형외과
1, 건국대학교 체육교육과
2문훈기ㆍ윤재영
1
ㆍ한길수2
Effects of Spinal Exercise Program in the Elderly Patients after Posterior Lumbar Interbody Fusion Surgery
Hoon-Kee Moon, ATc., Jae Young Yoon, M.D.
1, Gil-Soo Han, Ph.D.
21
Spine Health Center, Department of Orthopedic Surgery, Nanoori Hospital, Seoul, Korea,
2
Department of Physical Education, Kon-Kuk university, Seoul, Korea
This study aims to investigate a recovery of muscle function and subjective pain rate and flexion range of montion in lumbar region by offering lumbar stabilization exercise program and Medx exercise programs for 8 weeks to the old age patients who had posterior lumbar interbody fusion surgery. Against 73 participants (stabilization program:
16 men and 20 women, Medx exercise program: 18 men and 19 women), the lumbar extension muscle was categorized into 7 angles (72°, 60°, 48°, 36°, 24°, 12°, 0°) from flexion to extension by Medx (lumbar extension machine) after 3 months from the surgery and before/8 weeks after the rehabilitation and the maximum muscle strength was measured. In terms of the maximum isometric extension strength, lumbar back extension strength of men and women showed a significant difference in Medx group and spinal stabilization group. and also at the subjective pain rate and the flexion ROM, there was statistically a significant difference in both group. But specially, Medx group showed a higher than spine stabilization group in all results (p<0.001). In summary, these date suggest that Medx group and spinal stabilization group can provide patients who had posterior lumbar interbody fusion surgery a improve of lumbar extension function and decrease of subjective pain rate and increase of range of motion.
Key Words: Medx program, Spinal stabilization, Subjective pain rate, Flexion range of motion
책임저자: 문 훈 기
135-010, 서울특별시 강남구 논현동 63-8번지 나누리병원 척추건강센터
Tel: 02-3446-0098, Fax: 02-3448-0213 E-mail: [email protected]
서 론
우리나라 노인들을 상대로 통증에 대하여 조사한 결과에 의하면 거의 80% 이상이 허리에 통증을 호소하고 있다고 했 다
1). 최근에 퇴행적 변화로 인한 요추의 척추관 협착증으로
고통을 받고 있는 노령의 환자들에 있어 양질의 삶을 얻고자 수술적 요구가 증가하고 있다 . 척추관 협착증의 수술적 치료 로서 시행되고 있는 여러 가지 방법 중에서 척추유합술 (PLIF) 은 가장 보편적으로 시행되고 있다
2).
그러나 수술 술기에 있어서 광범위한 척추근육 박리로 인 한 주위근육의 탈 신경과 수술 중 장시간의 과도한 견인이 나, 근력약화 등으로 인해 수술 후에도 지속적으로 요통을 호소하기도 한다고 했다 .
Kahannovitz et al. (1998)
3)은 추간판탈출증 환자들 중 상당
수가 성공적인 수술 후에도 요부의 경직과 요통 등으로 정상
Table 1. Physical characteristics of subjects (Mean±SD) Group Gender Age (yrs.) Height (cm) Weight (kg) Medx
Group
Male(n=18) Female(n=19)
66.33±3.7 67.78±3.7
171.84±3.6 155.42±3.9
70.33±5.4 58.52±6.2 SSE
Group
Male(n=16) Female(n=20)
65.87±3.9 68.55±3.6
170.18±2.3 156.30±5.2
70.43±5.2 60.75±9.2 SSE: spinal stabilization exercise
생활에 복귀에 지장이 있는 것에 대하여 신경학적 원인보다 는 기계적인 원인 , 특히 근력과 지구력의 저하와 관련이 있 다고 하였으며 , Mayer et al. (1989)
4)도 척추수술 3개월 후에 요추부의 가동성 , 체간 근육의 근력, 물건을 들어 올리는 능 력이 많이 감소된 것을 확인하고 신경학적 요인보다 근 골격 계의 기능 부전에 기인한 것으로 보인다고 하였다 . 일반적으 로 이러한 기능을 회복하기 위한 요부 근력강화 프로그램은 뼈와 연결조직의 구조를 보호하여 근 골격계 상해를 예방하 는 유산소운동과 저항운동 그리고 스트레칭 체조의 복합적 인 프로그램이 효과가 있는 것으로 제시하고 있다
5).
최근 요통환자에 관한 연구를 보면 심부근육이 정상인에 비하여 약하고 불균형적이며 , 고유수용성 감각기능 저하에 의해서 재위치 감각(reposition sense) 능력이 떨어지기 때문 에 결국 척추의 안정성에 대해 문제가 생겨 재발의 원인이 된다고 지적하고 있다
6). 따라서 척추의 고유감각 기능을 향 상시키고 불안정을 해결해 줄 수 있는 요부 안정화운동(lumbar stabili- zation)의 접근법이 확산되고 있고, 효과를 객관적으로 입증하기 위해서 다양한 연구를 시도하고 있다
7-9).
또한 Medx 운동 프로그램은 요부신전근 강화운동의 효과 를 극대화하기 위하여 골반을 안정화시키고, 비교적 고강도 의 프로그램을 적용하는 것이 필요하다고 했는데
10), 국내외 의 많은 연구들도 척추 수술 전 뿐만 아니라, 수술 후 Medx 운동 프로그램이 요부 근력변화나 통증에 관한 효과를 입증 하고 있다
11-15).
이에 따라 본 연구는 척추관 협착증이나 퇴행성 척추전방 전위증으로 인해 후방 요추체간 유합 (PLIF) 척추수술을 시행 한 노인 요통 환자들을 대상으로 수술 후 일정한 회복기간이 경과한 뒤 허리 운동 프로그램인 요추부 안정화운동과 Medx 를 이용한 등장성 운동을 적용 실시해 그룹 간 각도별 요추 부 등척성 신전근력과 통증완화를 비교분석하여 임상 현장 에 있는 운동전문가들에게 수술 후 효과적인 재활운동 방법 에 대한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다 .
대상 및 방법
1. 대 상
본 연구 대상자는 서울 소재 N병원의 척추, 관절운동센터 에서 척추 전방전위증이나 척추관 협착증으로 진단을 받은 후 후방 요추체간 유합술 (PLIF)을 시행한 노인 요통환자 73명 (남 34,여 39)을 대상으로 하였다. 본 대상자는 수술을 받고
퇴원 3개월 후 요부 신전 근력검사를 실시하였으며, 검사 전 심한 고혈압이나 요통, 그리고 하지 방사통을 호소하는 환자 는 대상에서 제외시켰다 . 이들 피험자의 신체적 특성은 Table 1과 같다.
2. 방 법
본 연구는 수술 후 3개월이 경과한 후 운동 프로그램에 참 여하기 전에 앞서 피검자들은 검자사의 지시에 따라 운동전 Medx 장비로 각도별 요부 신전근력을 측정하고,, 주관적 통증 정도를 알아보기 위해 시각적 상사척도 (VAS) 설문지를 작성하 도록 하였다 . 8주간 요부 안정화 운동(SSE)과 등장성 Medx 운 동프로그램 적용 후 운동 전과 같은 방법으로 실시했다 .
1) 요부근력 측정 및 설문지 조사
요부 신전근력 검사는 등척성(isometric) 원리를 이용하여 제작된 요부 신전운동기기 (Medx lumbar extension)을 이용하 여 운동전 , 운동 8주 후 총 2회에 걸쳐 실시하였다.
요부 신전근육의 최대 정적근육을 72도의 동작 범위 내에 서 12도 간격으로 모두 7각도(72도, 60도, 48도, 36도, 24도, 12도, 0도)에서 측정하였다.
검사 시작 전에 피검자에게 검사에 대한 충분한 설명과
검사 중 발생할 수 있는 허리 염좌를 예방하기 위해 검사 전
미리 스트레칭 (stretching)과 같은 준비운동을 실시하도록 했
고, 순수한 최대의 허리근력 만을 알아보기 위해 Fig. 1과 같
이 대퇴와 골반 부위를 고정시켰다 . 그 후 검사의 신뢰를 위
해 상체 무게로 인해 발생할 수 있는 마찰력을 줄이기 위해
중심점 조정 (counter-balance)을 실시하였다. 측정은 정해진
각도에 따라 피검자들에게 저항패드에 검사자의 지시에 따
라 2~3초간 힘을 주다 1초 정도 최대로 힘을 주도록 하였
다. 각 각도별 휴식시간은 피로를 최소화하기 위해 10초 동
안 실시했다 .
Fig. 1. Restraining mechanism of the Medx lumbar extension machine.
주관적 통증 정도는 시각적 상사척도 (VAS)를 이용하여 통증이 없는 경우를 0, 가장 심한통증을 10으로 하여 정량화 하였다.
2) 요부 운동프로그램
본 연구는 8주 동안 요부 안정화운동 프로그램
16,17)과 Medx 재활 운동방법을 실시도록 했다. 요추부 안정화 프로그램은 수술 3개월 후 운동전문가의 감독 하에 실시했고, 환자는 일 시적으로 통증을 악화시키는 방향으로 활동 및 운동은 피하 도록 했다 .
등장성 운동군은 Medx 재활운동 protocol에 따라 주 2회로 dynamic exercise와 함께 점진적 유산소운동(treadmill, cycle) 30분, 그리고 점진적 저항운동(leg extension, leg curl, hip extension, torso flexion)을 3세트씩 실시하였다. 등장성 dynamic운동은 실험전 측정한 최대근력의 60~70%로 실시해 방문 때 마다 점차적으로 무게저항을 5%씩 증가시켰다. 허리신전 운동방 법은 뒤로 2초간 밀어 1초간 멈추게 했고, 신장성 운동으로 4초간 천천히 앞으로 내려오도록 했다. 그리고 횟수는 환자 의 근 피로가 최대로 증가했을 때까지 실시도록 했다 .
요부 안정화 운동프로그램은 Table 2와 같이 스트레칭을 포함해 10종목으로 선별하여 실시했고, 재활운동 8주 기간 동안 감독자 없이 환자 스스로가 집에서 하루 2회로 자가 운 동을 실시하도록 했다 .
3. 자료 처리
본 연구에서 얻어진 자료는 SPSS 12.0 Version을 이용하여 측정항목의 평균값 (M)과 표준편차(S.D)를 산출하였으며, 운 동프로그램 실시 전 , 후의 항목별 평균값 차이 비교를 위해
Table 2. Exercise Program of Spinal Stabilization (SSE) Exercise
Type Exercise Methods Time &
Repetition
Stretching
Iliopsoas Muscuotendinous Uuit
External and Internal Hip Rotator
Holding time 15sec 2 Rep
Resistance Exercise
Lumbar Extension Lumbar Flexion Arm Raise Prone Leg Raise Prone
Arm and Leg Raise Prone Supine Pelvic Bracing Bridging Progress
Arm and Leg Raise Quadrupt 6sec
6Rep
집단 내에는 paired t-test를 실시하였으며, 집단간 처치는 inde- pendent t-test를 실시하였다. 통계적 유의수준은 p<0.05로 하 였다.
결 과
1. 집단 간 굴곡각도별 신전근력의 변화
운동 전과 운동 8주 처치 후 집단간 굴곡각도별 최대 요 부 신전근력의 변화와 통계분석 결과는 Table 3, Fig. 2에서 보는 바와 같다 .
Table 3, Fig. 2에서 제시하고 있는 바와 같이 운동전과 운 동처치 8주 뒤 요부 굴곡각도별 근력변화에 대한 사후 검증 에서 남자 Medx 운동군의 경우 0도 21.66%, 12도 45.85%, 24 도 43.60%, 36도 42.72%, 48도 37.73%, 60도 38.46%, 72도 40.57%로 8주 운동 실시 후 전체적으로 7개 각도의 평균에 서 38% 이상의 근력이 증가 되었으며, 모든 굴곡각도에서 유의하게 신전근력이 향상된 것으로 나타났다(p<0.01).
안정화 운동군에 있어서도 8주 운동 처치 후 0도 31.25%, 12도 38.59%, 24도 43.60%, 36도 32.54%, 48도 32.83%, 60도 35.39%, 72도 20.16%로 모든 굴곡각도에서 평균 33% 이상의 근력이 향상되어 통계적으로 유의하게 근력이 증가된 것으 로 나타났다 (p<0.05).
한편, 여자 Medx 운동군의 경우 0도 68.86%, 12도 61.95%,
24도 55.39%, 36도 50.12%, 48도 45.67%, 60도 42.60%, 72도
34.90%로 운동 전에 비해 운동실시 8주 후 7개 각도의 평균
에서 51% 이상의 신전근력이 향상되어 통계적으로 유의한
Fig. 2. Trends of isometric torques of lumbar extension for training period.
Table 3. Change of lumbar maximum isometric torque value on each angle between Medx group and SSE group
Gender Group Degree Lumbar maximum isometric torque value on each angle(ft-lbs)
0˚ 12˚ 24˚ 36˚ 48˚ 60˚ 72˚
Male Medx Group
pre-exer 8 week t-value p-value rate of
increase (%)
133.85±27.87 162.38±25.38
-3.340 0.006 21.66%
133.85±27.87 195.25±20.49
-7.969 0.000 45.85%
151.00±30.65 216.85±22.18
-7.496 0.000 43.60%
163.85±31.82 233.85±20.96
-7.834 0.000 42.72%
172.69±30.29 237.85±32.68
-8.584 0.000 37.73%
185.31±28.15 256.54±26.32
-7.944 0.000 38.46%
190.64±28.54 268.00±29.83
-6.974 0.000 40.57%
SSE Group
pre-exer 8 week t-value p-value rate of
increase (%)
85.82±23.89 112.64±26.56
-2.772 0.020 31.25%
111.64±32.82 195.23±20.49
-4.204 0.000 38.59%
133.82±34.10 178.27±30.92
-7.496 0.000 43.60%
143.55±36.03 190.27±32.20
-4.120 0.000 32.54%
152.27±38.08 202.27±34.10
-4.251 0.002 32.83%
161.64±37.74 218.86±32.46
-4.828 0.001 35.39%
182.14±37.08 218.86±32.46
-2.466 0.049 20.16%
Female Medx Group
pre-exer 8 week t-value p-value rate of
increase (%)
54.19±14.76 91.50±31.96
-6.121 0.000 68.85%
68.50±16.97 110.94±37.57
-5.984 0.000 61.95%
79.56±19.36 123.63±41.25
-5.855 0.000 55.39%
89.81±20.83 134.83±42.34
-5.961 0.000 50.12%
99.06±21.11 144.31±42.26
-6.455 0.000 45.67%
107.38±19.26 153.13±42.31
-6.117 0.000 42.60%
119.29±21.05 160.93±39.43
-6.046 0.001 34.90%
SSE Group
pre-exer 8 week t-value p-value rate of
increase (%)
49.80±12.45 62.10±18.43
-3.558 0.002 24.69%
65.60±14.50 79.50±21.02
-3.849 0.001 21.18%
79.95±13.02 91.95±23.76
-2.931 0.009 15.00%
86.75±14.07 100.60±24.99
-3.496 0.002 15.96%
93.16±14.01 107.53±24.18
-4.514 0.000 15.42%
100.88±14.09 115.12±25.02
-3.659 0.002 14.11%
109.93±14.69 127.07±26.42
-3.858 0.002 15.59%
SSE: spinal stabilization exercise, *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
차이를 나타내었다(p<0.01).
안정화 운동군의 경우는 0도 24.69%, 12도 21.18%, 24도 15.00%, 36도 15.96%, 48도 15.42%, 60도 14.11%, 72도 15.59
%로 전체적으로 평균 17% 이상의 근력이 증가 되었으며, 모 든 각도에서 8주 운동 후 유의하게 근력이 향상된 것으로 나 타났다(p<0.01).
2. 처치기간에 따른 통증의 변화
Table 4에서 제시하고 있는 바와 같이 운동 전과 운동실시 8주 뒤 처치기간에 따른 집단 간 통증의 변화에 대한 사후 검증에서 남자 Medx 운동군의 경우 운동전에 5.6±2.3에서 8 주 운동 처치 후 3.2±2.0으로 통증의 점수가 73.99%가 감소 한 것으로 나타나 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<
0.01).
안정화 운동군의 경우도 운동 실시 전 통증의 점수가 4.7
± 2.1에서 2.7±1.6으로 통증이 73.26%가 감소하여 통계적으 로 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.05). 두 집단 모두 8주 운 동처치 후 통계적으로 유의하게 통증이 감소된 것으로 나타 났다.
한편, 여자 Medx 운동군의 경우 운동 처치 전 통증의 점
수가 5.2±2.2에서 1.8±1.6점으로 8주 운동 후 통증이
179.2%가 감소한 것으로 나타나 통계적으로 유의한 차이가
있었으며(p<0.01), 안정화 운동군에 있어서도 운동 실시 전에
Table 4. Subjective pain rate changes on training period between Medx group and SSE group
Gender Group Pre-exer(M±SD) 8 Week(M±SD) t-value p-value rete of decrease (%)
Male
Medx Group SSE Group f-value
5.62±2.3 4.73±2.1 1.520
3.23±2.0 2.73±1.6 1.513
4.436 3.028
0.001 0.013
73.99%
73.26%
Female
Medx Group SSE Group f-value
5.25±2.2 5.60±1.6 1.705
1.88±1.6 4.50±2.0 0.095
4.436 2.496
0.001 0.022
179.2%
24.44%
SSE: spinal stabilization exercise, *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.00
Table 5. Range of motion changes on each flexion angle
Gender Group Pre-exer(M±SD) 8 Week(M±SD) t-value p-value rete of decrease (%)
Male
Medx Group SSE Group f-value
70.15±4.5 67.64±6.0 5.370*
72.00±0.0 72.00±0.0 0.000
-1.477 -2.390
1.65 0.038
0.26%
0.64%
Female
Medx Group SSE Group f-value
70.50±4.0 67.80±8.0 7.048*
72.00±0.0 70.80±5.3 3.545
-1.464 -1.561
0.1641 0.136
0.21%
0.44%
SSE: spinal stabilization exercise, *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.00
통증의 점수가 5.6±1.6에서 4.5±2.0으로 8주 운동 실시 후 24.44 %의 통증이 감소한 것으로 나타나 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 여성의 집단에서도 8주 운동 실 시 전에 비해 처치 후 통증이 현저히 감소한 것으로 나타나 통계적으로 유의한 차이가 있었다.
3. 관절가동범위의 변화