발목관절 보조 도구에 따른 만성 뇌졸중 편마비 장애인의 보행 비교

Ⅰ. 서 론

뇌졸중이란 뇌혈관의 허혈 또는 출혈의 원인으로 뇌 기능이 소실되어 다양한 증상이 동반되어 나타나는 질환을 말한다(Peurala 등, 2007). 뇌졸중 이후 감각 및 운동 기능 결손, 시각 및 인지 장애 등과 같은 신경학적 증상이 손상의 원인, 크기, 영역에 따라 유발되며 신체적 활동에 제한이 발생하게 된다(Mercier 등, 2001). 뇌졸중 환자들은 이차적인 문제로 발과 발목의 관절 가동성이 감소하고 변형이 일어나는 것을 흔히 볼 수 있다(Laurent 등, 2010; Given 등, 1995; Thilmann 등, 1991). 근 긴장도 이상으로 인해 수축성 혹은 비 수축성 조직의 제한을 가져오고, 발목관절 등의 관절 가동범위가 감소하고(Kwah 등, 2012), 발등 굽힘근 약화나 발바닥 굽힘근의 경직으로 인해 굽힘 상태로 처짐이나 구축이 발생한다(Manca 등, 2014). 이는 선 자세에서 몸의 체중을 비마비측 하지로 60~80% 지지하여 비대칭적으로 자세를 야기하게 되며(Csapo 등, 2015), 보행을 어렵게 하거나 비정상적인 보행 패턴이 나타나게 된다.

임상에서 뇌졸중 환자의 보행 패턴 개선을 위해 여러 보조 도구들이 많이 사용되고 있다. 그 중 발목 보조기(Ankle foot orthosis; AFO)는 발목 관절의 안정성을 제공하고 보행 속도의 증가와 보행 중의 에너지 감소에 효과가 있으며, 불충분한 발목 관절의 불안정성을 보상해 주어 균형 능력을 증가시키는 역할을 하게 한다(Esquenazi 등, 2009; Fatone 등, 2009; Nolan 등, 2009). Chen 등(2008)은 AFO 착용 시 엉덩 전략보다 발목 전략을 더 많이 사용하여 안정성을 제공한다고 하였고, Simons 등(2009)은 마비 측으로의 체중 지지와 동적 균형을 향상시켜 보행 능력도 유의하게 향상될 수 있다고 하였다. 그리고 테이프는 운동 기능을 향상시키는 목적으로 사용(Eom 등, 2018; Lee 등, 2012)되며, 테이프의 적용은 관절을 지지하고 연부 조직을 보호한다. 또한 외적 지지를 통해 바람직하지 않은 움직임을 제한하여 관절의 안정성을 향상시킨다(Hinman 등, 2004). 발과 발목에 적용한 탄력 테이프는 관절 움직임의 안정성을 제공하고 고유수용감각기를 자극하는 효과가 있다고 하였으며(Halseth 등, 2004; Kim, 2009), 발목 관절 주위 근육의 근 활성도를 증가시킨다고 하였다(Park, 2013). 비탄력 테이프의 경우 Choi(2017)의 연구에서 뇌졸중 환자의 정적 및 동적 균형과 보행 능력을 유의하게 향상시킨다고 하였다.

높은 발목 신발은 실제 임상에서 뇌졸중 편마비 장애인이 선호하여 일상생활에서 많이 착용하는 신발이다. Ricard 등(2000)의 연구에서 비장애인을 대상으로 높은 발목 신발은 발목의 외적 지지력을 향상시켜 일반적인 신발보다 안쪽번짐을 제한해 부상 위험성을 낮춘다고 하였으며, Verhagen 등(2001)의 연구에서는 낮은 발목 신발에 비하여 높은 발목 신발이 발목 관절의 고정에 더 효과적이어서 스포츠 부상 예방에 도움이 된다고 하였다. 이렇듯 비장애인을 대상으로 높은 발목 신발의 외적 고정력에 대한 연구는 몇 몇 이루어졌으나 뇌졸중 편마비 장애인을 대상으로 높은 발목 신발의 효과에 대한 연구는 거의 이루어지지 않아, 실제 현장에서는 많이 사용하고 있긴 하지만, 착용 효과에 대한 근거가 부족하고 전문가들 사이에서도 추천 의견이 상이한 경우가 많다.

이와 같이 뇌졸중 환자의 보행 개선을 위해 다양한 보조 도구를 사용되고 있고, 어떤 도구들은 그 효과에 대한 검증이 충분히 이루어졌으나 어떤 도구들은 아직 근거가 부족한 실정이다. 그리고 더불어 현장에서 많이 사용되고 있는 보조 도구들의 효과를 비교한 연구도 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 만성 뇌졸중 편마비 장애인을 대상으로 맨발, 발목 보조기, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발을 착용하게 하여 보행 및 이동성에 미치는 효과를 비교하고자 하였다.

Ⅱ. 연구방법

2. 실험절차

본 연구는 교차설계이다. 12명의 뇌졸중 편마비 장애인을 대상으로 본 연구가 진행되었다<표 1>.

표 1.

연구 대상자의 일반적 특성

최종 선별된 대상자들은 맨발, 발목 보조기 착용, 비탄력 테이프 착용, 탄력 테이프 착용, 높은 발목 신발 착용한 상태에서 보행하였다. 발목 보조기는 개개인의 체형에 맞춰 제작된 대상자 개인 소유의 발목 보조기를 사용하였다. 비탄력 테이프는 Kindmax사의 INSMEDIC 테이프로 38mm☓13m의 크기인 INSMEDIC C-tape을 사용하였고, 탄력 테이프는 Nitto사의 NK-50 테이프로 50mm☓5m 크기의 키네시오 테이프를 사용하였다. 그리고 높은 발목 신발은 ㈜아티스사에서 제작진 발목 높이의 운동화를 사용하였고, 대상자의 발 크기에 따라 230mm에서 260mm의 길이와 135mm의 높이를 가진 것을 사용하였다. 탄력 테이프와 비탄력 테이프의 적용은 첫 번째 발허리뼈의 바닥에서 시작하여 다섯 번째 발허리뼈를 향해 대각선으로 감은 다음 후부 아킬레스건을 가로질러 측면 외측 복사뼈를 향해 45도 앞쪽으로 감싸도록 하였고 정강뼈의 3분의 1지점에서 내측 복사뼈 근처까지 감싸도록 하였다(Choi와 Lim, 2020)(그림 1). 발목 보조기 착용, 비탄력 테이프 착용, 탄력 테이프 착용, 높은 발목 신발 착용은 신경계물리치료 분야의 임상 경력이 5년 이상인 물리치료사 2명에 의해 수행되었다. 맨발, 발목 보조기 착용 시, 비탄력 테이프 착용 시, 탄력 테이프 착용 시, 높은 발목 신발 착용 시의 순서대로 보행 매트에서의 보행 검사, 일어나 걸어가기 검사, 계단 오르내리기 검사를 실시하였고, 각 보조 도구 착용 사이마다 최소 5분 정도의 휴식 시간을 제공하였다. 모든 검사 역시 신경계물리치료 분야의 임상 경력이 5년 이상인 물리치료사 2명에 의해 수행되었다.

그림 1.

발목관절 보조 도구

Ⅲ. 연구결과

1. 시·공간 보행 변수

각 조건 간의 시·공간적 보행 변수를 비교하고 사후 검정 결과, 보행 속도는 맨발과 발목 보조기, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 운동화 사이에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났고, 발목 보조기와 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발 사이에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 한발 지지시간은 맨발과 발목 보조기, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발 사이에 유의한 차이를 보였고, 두발 지지시간은 맨발과 발목 보조기, 비탄력 테이프 사이에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 걸음 길이에서는 맨발과 발목 보조기, 비탄력 테이프 사이에 유의한 차이가 나타났고, 보폭 길이에서는 맨발과 발목 보조기, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발 사이에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 발목 보조기와 높은 발목 신발 사이에 유의한 차이를 보였다. 분당 걸음수는 맨발과 발목 보조기, 높은 발목 신발 사이에 유의한 차이가 나타났고 발목 보조기와 높은 발목 신발 사이에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05) <표 2>.

표 2.

발목 관절 보조 도구 종류에 따른 시공간적 보행 변수, 일어나 걸어가기 검사, 그리고 계단 오르내리기 검사의 비교 (N=12)

Ⅳ. 고 찰

본 연구에서는 발목 보조기, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발 착용이 뇌졸중 편마비 장애인의 보행 및 이동성에 미치는 영향에 대해 비교해 보았다.

발목 보조기 착용 시 보행 속도와 일어나 걸어가기 검사에서 다른 모든 보조 도구와 비교하여 유의한 향상을 나타냈으며, 맨발과 높은 발목 신발 착용과 비교하여 모든 시·공간적 보행 변수에서 역시 유의한 향상이 있음을 확인할 수 있었다. Wang 등(2005)의 연구에서 발목 보조기의 착용이 균형과 보행에 긍정적인 효과를 확인하였으며, Tyson과 Kent(2013)의 체계적 고찰에서 뇌졸중 후 발목 보조기의 착용이 즉각적인 보행과 균형에 유의미한 효과가 있다고 보고하였다. 본 연구에서도 역시 발목 보조기 착용이 보행에 미치는 긍정적인 효과를 확인하였으며, 이러한 결과는 발목 보조기 착용으로 발목의 정렬을 유지할 수 있도록 외적 지지력을 제공받아 발목의 안정성이 향상된 결과로 볼 수 있을 것이다.

비탄력 테이프의 경우 맨발과 비교하여 분당 걸음수, 걸음길이, 보폭길이, 한발 지지시간, 두발 지지시간에 있어서 유의한 향상이 있었으며, 보행 속도에서는 맨발, 높은 발목 신발 착용보다 비탄력 테이프 착용이 유의한 향상이 있었다. 또한 탄력 테이프에서는 보행 속도, 일어나 걸어가기 검사에서 맨발과 높은 발목 신발과 비교하여 유의한 향상이 있었으며 계단 오르내리기 검사에서 맨발과 유의한 향상이 있었다. 선행 연구에서 뇌졸중 환자에게 탄력 테이프를 적용하였을 때 균형과 보행에 유의한 향상을 보였는데 이는 탄력 테이프의 기계적 자극이 발목 주변 근육의 활성에 영향을 주며, 발목을 완전히 고정되지는 않지만 관절의 과도한 움직임을 제한하여 보행 시 안전성을 증가시키기 때문이라고 하였다(Kim과 Lee, 2020; Kim 등, 2009). 또한 최근 비탄력 테이프를 이용한 연구에서도 균형과 보행에 있어서 유의한 향상이 있다고 보고하였는데, 테이프의 적용으로 발목의 변형이 개선되고 과도한 움직임이 제한되었기 때문이라고 하였다(Choi와 Lim, 2020). 탄력 있는 테이프와 탄력이 없는 비탄력성 테이프를 발목 관절에 적용한 연구에서 발목의 변형과 부과적인 과도한 움직임을 테이프를 통해 제공된 외적 지지력으로 올바른 정렬로 맞추고 안정성을 개선시킬 수 있었다고 하였다. 본 연구에서도 역시 탄력이 있는 테이프와 탄력이 없는 비탄력성 테이프 둘 다 적용하였을 때 보행이 유의하게 향상된 결과를 보였다. 탄력이 있는 테이프와 탄력이 없는 비탄력성 테이프의 착용으로 뇌졸중으로 인한 편마비 장애인들의 한다리 지지 시 발목 관절의 안정성이 증가되어 불안정성을 다소 해소되었고(Geboers 등, 2001), 흔듦기에서 발목 관절을 최소 중립 위치로 유지시켜 주어 발끝이 바닥에 끌리지 않도록 하였기 때문인 것으로 보인다(Lehmann 등, 1985).

본 연구는 발목 보조기, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발 착용이 뇌졸중 환자의 보행 및 이동성에 어떤 영향을 미치는지 비교한 처음 시도였다. 특히 뇌졸중으로 인한 편마비 장애인들이 많이 착용하는 높은 발목 신발의 효과를 비교한 점에서 연구의 의의가 있을 수 있을 것이다. 본 연구에서 높은 발목 신발 착용 시에도 발목 보조기의 착용 시와 유사하게 맨발과 비교하여 보행 속도, 한발 지지시간, 걸음 길이, 분당 걸음수에서 유의하게 향상됨을 확인할 수 있었다. Verhagen(2001)의 연구에서 비장애인을 대상으로 낮은 발목 신발보다 높은 발목 신발이 관절가동범위 제한 감소에 더 효과적이었다고 하였고, Ricard(2000)의 연구에서는 일반적인 신발보다 높은 발목 신발이 발목 관절의 안쪽들림 제한에 더 효과적이라고 하였다. 이러한 결과들 역시 높은 발목 신발이 발목 외부를 지지하여 발목 관절의 안정성을 증가시키고 과도한 발목 관절의 움직임을 제한하기 때문일 것이다. 본 연구에서는 연구 대상자에게 발목 관절의 내·외측 복사뼈를 중심으로 약 3cm가량 올라온 높은 발목 운동화을 착용하게 하였다. 이런 높은 발목 운동화는 사실 발목 보조기나 테이프보다는 약하지만 발목에 외적 지지력을 그래도 제공해 줄 수 있었을 것이다.

본 연구의 결과를 통해, 맨발에 비해 발목 보조기, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발 착용이 보행 및 이동성에 유의한 향상을 가져올 수 있는 것을 확인하였으며, 발목 보조기 착용이 보행의 시공간적 변수 개선에 가장 효과적이라는 것도 확인 할 수 있었다. 테이프는 신체를 움직임에 따라 느슨해짐이 발생하고 이로 인해 고정력이 서서히 약화되기 때문에, 발목 보조기의 착용보다는 외적 지지력이 덜 할 수 있을 것이다(Verhagen 등, 2001). 그리고 높은 발목 신발의 경우, 구조적으로 목말종아리 관절에 주로 고정력을 제공하며 목말밑관절의 움직임에 대해서는 고정력을 제공하기에는 어려움이 있기 때문에 상대적으로 발목 안정성에 발목 보조기와 테이프와 비교해서는 부족할 수 있을 것이다(Neumann, 2010). 하지만, 시중에서 쉽고 저렴하게 구매할 수 있는 높은 발목 신발이 보행 개선을 도움이 될 수 있다는 가능성을 확인할 수 있었다.

하지만, 본 연구는 몇 가지 제한점이 있다. 우선 대상자의 수가 적어 연구 결과의 일반화에 어려움이 있으며, 대상자의 발목 관절의 경직 정도나 근력을 고려하지 않았다. 추후 후속 연구를 통해 효과적인 보조 도구에 대한 검증이 더 필요할 것으로 생각된다.

Ⅴ. 결 론

본 연구에서는 만성 뇌졸중 편마비 환자 12명을 대상으로 발목 보조기, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발을 적용하여 각 보조 도구가 보행에 미치는 효과에 대해 비교해 보고자 하였다. 그 결과, 만성 뇌졸중 편마비 환자의 보행 향상에 발목 보조기의 착용이 가장 효과적인 것으로 확인되었으며, 비탄력 테이프, 탄력 테이프, 높은 발목 신발 역시 뇌졸중 환자의 보행에 긍정적인 효과를 미치는 것을 알 수 있었다.

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