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뇌졸중은 뇌로 흐르는 혈류의 방해 또는 혈관의 손상으로 발생되는 질환이다. 뇌졸중 환자들의 가장 흔한 특징은 편마비이며, 이로 인해 상지 및 하지의 기능 제한, 균형 및 보행 능력의 감소가 나타나게 된다(O'Sullivan 등, 2014). 또한, 편마비는 양측의 균형 있는 자세조절 문제를 일으켜, 손상된 측으로의 체중 지지의 어렵게 하여, 덜 손상된 측으로 지지가 증가하는 비대칭적인 체중 지지가 흔하게 나타나게 된다(Kim 등, 2020; Karthikbabu 등, 2016; Smith와 Baer, 1999).

신경근 전기자극(Neuromuscular electrical muscle stimulation; NMES)은 표면 전기자극(Transcutaneous electrical nerve stimulation; TENS), 기능적 전기자극(Functional electrical stimulation; FES)을 포함하는 기법으로, 기능적 과제 수행 시 근 활성을 만들어, 운동 활동의 수행력을 향상시키는 방법이다(Chae 등, 2008; Peckham과 Knutson, 2005). 이러한 신경근 전기자극은 뇌졸중 환자의 발목 처짐 등을 포함한 마비된 근육을 활성화시키고(Wilder 등, 2002), 상지 기능 증진(Tosun 등, 2017), 몸통의 안정화(Ko 등, 2016), 하지 기능 증진(Hong 등, 2018)과 보행 속도를 향상시킨다(Hausdorff와 Ring, 2008).

거울 치료는 환자의 마비측과 비마비측 중앙에 거울을 위치시키고, 거울을 통해 비마비측을 반영하여 보게 하는 방법으로(Dohle 등, 2009), 비마비측이 움직일 때, 마비측이 동일한 동작의 움직임을 수행하는 환상을 제공하고, 이러한 거울 치료는 통증을 완화시키고 감각과 운동의 회복을 위해 뇌의 신경 가소성의 변화를 촉진하는 저렴하면서도 접근성이 용이한 치료 방법이다(Deconinck 등, 2015). 특히 거울 치료는 뇌졸중 환자의 하지의 운동 회복과 운동 기능을 향상시키고(Lee 등, 2017), 균형 증진, 수동 발목 굽힘 각도 증가, 보행 속도를 향상시키면서(Li 등, 2018), 상지 기능을 향상시키고(Jan 등, 2019), 손 기능 역시 향상시킨다(Yavuzer 등, 2008).

이렇듯 선행 연구들에서는 거울치료를 단독으로 사용하는 것 뿐만 아니라, 신경근 전기자극을 다양한 중재와 함께 적용하여 뇌졸중 환자의 운동 기능, 균형, 그리고 보행 등에 대한 효과가 있는 것으로 나타났다. O'Sullivan 등(2014)에서는 뇌졸중 편마비 환자들에게서 양측의 자세 조절 문제를 해결하는 것이 매우 중요하다고 하였으며, 선행 연구들에서도 거울치료와 함께 신경근 전기자극을 실시하는 것이 뇌졸중 환자들에게 매우 효율적인 중재로 사용이 가능하다고 하였다(Thieme 등, 2018).

하지만, 선행 연구들에서 양측의 자세 조절 문제시 흔하게 나타나는 비대칭 체중지지에 대한 문제를 개선하기 위해, 거울치료와 함께 신경근 전기자극을 실시하였을 때, 마비측의 체중지지 변화를 알아본 선행 연구들은 많이 부족한 편이다. 따라서, 본 연구에서는 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용한 중재가 만성기 뇌졸중 환자의 마비측 체중지지 변화 및 동요 속도, 동요 거리, 그리고 발목 각도 경사에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

본 연구에서는 만성기 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용하는 중재를 적용하였을 때, 동요 속도, 동요 거리, 마비측 체중 지지, 발목의 각도 경사에 미치는 영향을 알아보았다. 그 결과, 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용한 실험군에서 일반적인 물리치료와 작업치료만을 적용한 대조군에 비해 동요 속도, 동요 거리, 마비측 체중 지지, 발목의 각도 모두에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<.05).

Lee 등(2016)의 연구에서는 27명의 뇌졸중 환자를 대상으로 실험군은 일반적인 물리치료 중재와 함께 신경근 전기자극과 거울치료를 동시에 적용하는 중재를 적용하고, 대조군에는 일반적인 물리치료만을 적용하였다. 그 결과 실험군에서 근 긴장도의 감소와 근력 증가가 나타나면서, 동적 균형과 보행 능력이 향상되었다고 하였다(Lee 등, 2016). 본 연구는 근 긴장도, 근력, 보행 능력을 알아본 연구는 아니지만, Lee 등(2016)의 연구와 유사하게 균형 능력이 향상되고, 마비측 체중지지 비율이 증가하는 연구결과가 나타났다. Lee 등(2016)의 연구는 버그 균형 척도(Berg Balance Scale; BBS), 일어서서 걷기 검사(Timed Up and Go Test; TUG)를 사용하여 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용한 중재가 동적 균형 능력을 향상시킨다는 것을 밝혔었다. 본 연구에서는 힘판을 이용하여 제자리에 서 있을 때의 균형을 알아보는 정적 균형과 마비측 체중지지 비율을 알아보았고, 그 결과 정적 균형을 알아보는 요소인 동요 속도, 동요 거리의 감소가 나타났으며 마비측 체중지지 비율의 상승이 나타났다. 거울치료는 거울을 통한 시각적 피드백을 통해서 반구 사이의 비정상적인 활성도를 감소시키고, 동측과 반대측의 대뇌 겉질의 변화를 지원한다(Bartur 등, 2015; Nojima 등, 2012; Hamzei 등, 2012; Michielsen 등, 2011). 또한, 시각적 환상 또는 거울을 통한 시각적 피드백을 통해 양쪽 팔다리가 움직이는 효과적인 속임을 통해 운동 회복을 돕는 감각 운동 영역을 자극한다(Fritzsch 등, 2014). 따라서 이러한 거울치료의 시각적 환상 또는 거울을 통한 시각적 피드백은 신경근 전기자극을 통한 발목 움직임 훈련 시 뇌졸중 환자의 마비측 발목의 움직임에 대해 더욱 뇌의 감각 운동 영역을 자극하여 보다 발목의 움직임이 더욱 향상되었을 것이다. 또한, 발목 올림근의 약화는 균형 유지 능력을 크게 감소시키는데(Maki와 McIlroy, 1996), 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용하여 발목 움직임을 향상시키는 중재를 통해 뇌의 운동 영역과 감각 영역이 회복되면서 발목 올림근의 근력 역시 강화되었기 때문에, 균형이 향상되었을 것이다. 또한, 발목의 관절 가동범위는 균형과 연관이 있으며, 발목의 관절 가동범위 증가는 균형을 향상시킨다고 하였다(Mecagni 등, 2000). 본 연구에서도 발목의 종아리 신경에 신경근 전기자극을 주어 발목의 움직임을 유도하면서, 거울치료를 통해 마비측 발목의 움직임에 대한 환상을 제공한 피드백을 통해 발목의 움직임을 증가시켰기 때문에 균형이 향상되었을 것이다. 또한, 뇌졸중 환자는 균형이 감소되어 비마비측 체중지지가 증가하고 체중지지의 불균형으로 낙상의 위험성이 증가되지만(Tyson 등, 2006), 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용한 중재를 통해 발목의 움직임과 안정성이 증가되어 균형이 향상되어 마비측으로의 체중지지 비율이 증가하였을 것이다.

Wilder 등(2002)의 연구에서는 삽입하는 신경근 전기자극 기기를 뇌졸중으로 인한 편마비로 발목 처짐이 발생하는 종아리 신경을 자극할 수 있게 이식하였고, 그 결과 마비된 발목 근육이 활성화되면서, 발목 처짐의 개선이 나타났다고 하였고(Wilder 등, 2002), 또한 Thibaut 등(2017)의 연구에서도 편마비로 인해 발목 처짐이 있는 두 명의 뇌졸중 환자를 대상으로 신경근 전기자극 기기를 이식하여 종아리 신경을 자극할 수 있게 하였고, 그 결과 발목의 움직임이 증가하면서 보행이 개선되고, 손상된 운동 겉질의 대사의 변화가 있었다고 하였다(Thibaut 등, 2017). 본 연구에서도 선행연구와 유사하게 발목의 움직임이 증가하여 발목 경사 각도가 개선이 되었다. 이는 신경근 전기자극이 종아리 신경을 자극하게 되어 척수를 타고 대뇌로 감각이 전달되어, 손상된 뇌의 운동 영역에 자극을 주게 되고, 자극을 전달받은 뇌의 운동 겉질 영역이 지속적인 자극으로 회복 과정을 거치게 되어 발목 근육이 활성화되면서 발목의 움직임이 개선되었을 것이다. 본 연구에서는 침습적인 이식법이 아닌 종아리 신경 위의 피부에 부착하여 종아리 신경을 자극하여 발목의 움직임을 유도하였지만, Wilder 등(2002)과 Thibaut 등(2017)의 연구처럼, 신경근 전기자극으로 인해 종아리 신경이 자극되어 운동을 유도하여 마비된 발목 근육의 움직임이 발생하였고, 그 감각정보가 뇌로 전달되어 대뇌 겉질의 운동 영역을 활성화하면서, 그 결과 발목 주변 근육의 움직임과 기능이 향상되어 발목 경사 각도가 상승되었을 것으로 생각된다.

본 연구의 결과에 따르면, 만성기 뇌졸중 환자에게 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용하는 중재를 적용하는 것이 동요 속도, 동요 거리, 마비측 체중 지지, 발목의 각도 경사의 개선에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 하지만, 본 연구에서는 거울치료와 신경근 전기자극의 중재를 적용할 때 실험군 참여 대상자에게 능동적으로 발등 들기를 하며 중재를 실시하도록 하였다(그림 1). 그러나, 이 결과 값을 수동 관절 가동범위를 측정도구를 사용하였다는 점은 본 연구의 제한점으로 볼 수 있다. 그리고, 본 연구에서는 만성기 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 한 연구로서, 표본이 부족하기 때문에 일반화의 어려움이 있다. 또한, 본 연구에서는 동요 속도, 동요 거리, 마비측 체중지지 등의 정적 균형, 발목의 움직임을 알아보는 발목 각도만을 알아보았기 때문에, 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용하는 중재가 발목의 근력을 증가시켰는지 알 수 없다. 끝으로, 본 연구에서는 중재가 끝난 후 평가를 종료하여 중재 전·후의 결과만을 알아보았을 뿐, 추적관찰을 통하여 중재 효과의 지속성을 알아보지 못하였다. 따라서 향후 연구에서는 이러한 제한점을 보완하여 보다 질 높은 연구를 통하여, 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용하는 중재에 대한 효과검증이 이루어져야 할 것이다.

본 연구에서는 만성기 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용하는 중재를 적용하였을 때, 동요 속도, 동요 거리, 마비측 체중 지지, 발목의 각도 경사에 미치는 영향을 알아보았고 그 결과, 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용한 실험군에서 일반적인 물리치료와 작업치료만을 적용한 대조군에 비해 보다 동요 속도, 동요 거리, 마비측 체중 지지, 발목의 각도 경사를 더욱 개선시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 신경근 전기자극과 거울치료를 함께 적용하는 중재는 정적 균형이 저하되거나, 마비측 체중지지, 발목의 움직임이 감소된 만성기 뇌졸중 환자의 정적 균형을 향상시키고, 마비측 체중지지와 발목의 움직임을 증가시키는 효과적인 중재 방안이 될 수 있을 것이다.