아급성기 뇌졸중 환자의 측면 스텝 업 검사(Lateral Step-Up Test)의 심리측정학적인 특성

Ⅰ. 서 론

뇌졸중 후 편마비 환자는 동적 균형 장애로 인해 보행과 이동에 어려움을 겪는다(Cabanas-Valdés 등, 2025). 특히 마비측과 비마비측 하지 간 체중 부하의 비대칭성은 균형 장애의 주요 원인 중 하나로 작용하며(Inoue 등, 2024), 이는 하지 근력 약화와 협응력 저하를 유발해 대칭적인 체중 이동을 어렵게 만들고, 결과적으로 비마비측 하지에 대한 과도한 의존으로 이어진다(Darak와 Karthikbabu, 2020; Ribeiro 등, 2020).

이러한 불균형은 근 피로도 증가와 함께 일상생활의 독립성 유지에 큰 제약을 초래하므로, 균형 회복은 물리치료의 핵심 목표로 강조된다(Alzahrani 등, 2009). 실제로 뇌졸중 환자의 마비측 하지 근력은 비마비측의 32~61% 수준까지 저하되며(Carvalho 등, 2013), 이는 보행 속도, 이동성, 일상생활 동작 수행능력 전반에 부정적 영향을 미친다. 임상적인 기능 평가에서는 개방 운동 사슬(Open Kinetic Chain, OKC)과 폐쇄 운동 사슬(Closed Kinetic Chain, CKC) 기반 평가가 널리 활용된다(Pamboris 등, 2024). OKC 평가는 사지의 원위부가 자유롭게 움직이는 환경에서 개별 근육 기능을 측정하며, 주로 보행 및 이동성 평가에 초점을 둔다. 대표적인 OKC 검사로는 10m 보행 검사(10-meter Walk Test, 10mWT)(Tyson과 Connell, 2009), 6분 보행 검사(6-Minute Walk Test, 6MWT)(Kubo 등, 2020), 일어나 걸어가기 검사(Timed Up and Go Test, TUG)(Lee 등, 2022), 측면 보행 검사(Sideway Walk Test, SWT)(Ng 등, 2016) 등이 있다.

반면 CKC 평가는 원위부가 지면에 고정된 상태에서 이루어져, 보다 실제적인 기능 수행 능력과 체중지지, 균형 조절 능력을 종합적으로 측정한다. 대표적인 CKC 검사에는 기능적 팔 뻗기 검사(Functional Reach Test, FRT)(Omaña 등, 2021), 외발 서기 검사(One Leg Standing Test, OLST)(Khanal 등, 2021), 스텝 검사(Step Test, ST)(Hong 등, 2012; Liu 등, 2021), 측면 스텝 검사(Sideways Step Test, SST)(Pang 등, 2015), 5회 스텝 검사(5-times Step Test, 5-times ST)(Moon과 Bae, 2021; Ng et al, 2018), 교차 스텝 검사(Alternative Step Test, AST)(Chung 등, 2014; Lee 등, 2022), 5회 앉았다 일어서기 검사(Five Times Sit-to-Stand Test, FTSTST)(Lee 등, 2022; Mong 등, 2010), 측면 계단 오르기 검사(Lateral Step-Up Test, LSUT)(Batson 등, 2024; Kwong과 Ng, 2020; Moore 등, 2020; Muyor et al, 2020) 등이 포함된다. 이러한 CKC 평가는 뇌졸중 환자의 신경근 조절 및 기능적 회복을 파악하는 데 특히 효과적인 도구로 활용될 수 있다(Forelli 등, 2023; Pamboris 등, 2024). CKC 기반 평가는 OKC 평가보다 안정성 한계(Limits of Stability)를 극복하는 능력이 더 많이 요구되며, 이는 동적 균형 유지와 마비측 하지의 정교한 운동 조절이 중요함을 시사한다. 이 중 측면 스텝 업 검사(Lateral Step-Up Test, LSUT)는 하지 근력, 운동 조절, 균형 능력을 종합적으로 평가할 수 있는 도구로, 뇌졸중 환자의 기능적 회복 상태를 객관적으로 측정하는 데 유용하다(Pamboris 등, 2024; Sherrington과 Lord, 2005).

LSUT는 건강한 성인, 고관절 골절 노인, 무릎 절제술 환자, 뇌성마비 아동에서 신뢰도와 타당성이 입증되었으며(Beaston 등, 2024; Chrysagis 등, 2013; Ross, 1997; Sherrington 등, 2005), 만성 뇌졸중 환자에서 높은 측정 신뢰도(ICC=0.87∼0.99)와 함께 하지 근력, 균형, 기능 수행 평가 결과와 유의한 관련성이 있음이 보고되었다(Kwong et al, 2020). 반면 아급성기 뇌졸중 환자는 운동 기능이 회복 초기 단계에 있어 보상 전략이 미숙하고 신경 기능의 변동성이 커 일관된 평가가 어려운 특성을 지닌다(Lee와 Kim, 2024). 이로 인해 만성기 환자와는 다른 평가 기준이 요구되며, 회복 단계에 맞는 평가 도구 선정이 필수적이다. LSUT는 아급성기 환자에게는 도전적인 과제가 될 수 있지만, 균형과 이동성, 치료 반응성을 평가하는 데 잠재적으로 유용한 도구가 될 수 있다. 그러나 현재까지 아급성기 뇌졸중 환자 대상의 LSUT 신뢰도 및 타당도 연구는 부재하며, 국내에서도 관련 임상 적용 사례나 심리학적인 특성이 보고되지 않았다(Seamon 등, 2022).

따라서 본 연구의 목적은 첫째, LSUT의 검사-재검사 신뢰도와 측정의 표준 오차를 조사하고, 둘째, LSUT와 기능수행 평가 결과 간의 관련성을 분석하여 동시 타당도를 검증하려고 하였다. 이를 통해, 아급성기 뇌졸중 환자에서 LSUT가 동적 균형 능력을 평가하는 데 적절한 평가 도구로 활용될 수 있는지를 확인하고자 하였다.

Ⅱ. 연구방법

Ⅲ. 연구결과

1. 피실험자들의 일반적인 특성과 기능수행 평가

본 연구에 참여한 피실험자들의 일반적인 특성과 기능수행 평가는 다음과 같다(Table 1).

Table 1.

The characteristics and outcome measures of the subject(n=20)

2. LSUT 마비측과 비마비측 횟수의 검사-재검사 신뢰도, SEM, MDC, MDC(%)

LSUT의 검사-재검사 신뢰도에서 마비측 횟수는 ICC 0.85, 비마비측 횟수는 ICC 0.89로 높은 일치율을 보였다. LSUT 마비측과 비마비측 횟수의 SEM은 각각 0.52회, 0.63회(평균 10% 미만), MDC는 각각 1.44회, 1.75회(최대 횟수 20% 미만)로 나타났다. 마비측 MDC(%)는 22.86%, 비마비측 MDC(%)는 17.08%로 30% 미만에 해당하므로 측정 오차 수준은 신뢰할 수 있는 수준이었다.

LSUT 검사-재검사 간 평균값에는 유의한 차이가 없었으나(p<0.234, p<0.379), 마비측과 비마비측 간에는 비마비측이 유의하게 더 많은 횟수를 보여 차이가 있었다(p<0.007, p<0.01). Bland-Altman 산점도에서 LSUT 마비측의 95% 일치 한계는 –2.03∼1.55, 비마비측은 –1.69∼1.39로 나타났다(Table 2)(Figure 1, 2).

Table 2.

The test-retest reliability of LSUT, SEM, MDC, and MDC(%)(n=20)

(Figure 1)

A Bland-Altman scatter plot for the LSUT paretic side(counts)___, mean difference; ......, the 95% LOAThe 2 dashed lines define: mean of difference ± 1.96 × SD). The LOA for the Lateral Step Up Test(Paretic side) ranged from －2.03 to 1.55

(Figure 2)

A Bland-Altman scatter plot for the LSUT non-paretic side(counts) ___, mean difference; ......, the 95% LOAThe 2 dashed lines define: (mean of difference ± 1.96 × SD)The LOA for the Lateral Step Up Test(Non-paretic side) ranged from –1.69 to 1.39

3. LSUT 마비측과 비마비측 횟수와 FMA-L/E, FTSTST, BBS, TUG와의 상관관계

LSUT 마비측 횟수와 FMA-L/E(r=0.452), FTSTST(r=-0.471), BBS(r=0.589), TUG(-0.464)간에 양호에서 우수한 관련성이 있었으며, LSUT 비마비측 횟수와 FMA-L/E(r=.0498), FTSTST(r=-0.458), BBS(r=0.565), TUG(-0.478)간에 양호에서 우수한 관련성이 있는 것으로 확인되었다(Table 3).

Table 3.

The correlation between LSUT counts and FMA-L/E, FTSTS, BBS, and TUG(n=20)

Ⅳ. 고 찰

측면 스텝 업 검사는 계단을 오르내리는 일상적 동작과 유사한 기능적 과제로, 균형 조절과 하지 근력을 동시에 요구한다. 특히 계단 이동은 보행의 연속성과 이동성 확보에 필수적인 요소이며, 뇌졸중 환자의 독립적인 일상생활과 밀접한 관련이 있다. 따라서 LSUT의 신뢰도와 타당성을 검증하는 것은 균형과 기능적 이동성을 효과적으로 평가하는 데 중요한 의미를 갖는다. 본 연구는 아급성기 뇌졸중 환자를 대상으로 LSUT가 이동과 동적 균형 평가에 적합한지를 검토하였다.

선행 연구에 따르면 LSUT는 다양한 집단에서 신뢰도는 검증되었다. 젊고 건강한 성인(ICC=0.90∼0.94)(Ross, 1997), 고관절 골절 노인 환자(Kappa=0.57∼0.75)(Sherrington 등, 2005), 뇌성마비 아동(ICC=0.89∼0.97(Beaston 등, 2024; Chrysagis 등, 2013), 만성 뇌졸중 환자(ICC=0.87∼0.90)(Kwong 등, 2020)로 보고되었다. 본 연구 또한 이와 일치하게, 마비측(ICC=0.85)과 비마비측(ICC=0.84)은 우수한 검사-재검사 신뢰도를 확인하였다(De Menezes 등, 2015).

LSUT의 절대적 신뢰도 지표인 SEM과 MDC는 ICC 값을 기반으로 산출되며, 일반적으로 ICC가 높을수록 SEM과 MDC는 낮아지는 역상관 관계를 보인다(Lu 등, 2008). SEM은 측정값의 일관성을 나타내며, MDC는 실제 변화를 감지할 수 있는 최소한의 변화량을 의미한다. 이러한 지표들은 측정 도구가 무작위 오차 없이 일관된 결과를 도출할 수 있는지를 평가하는 데 유용하다(Liaw 등, 2012; Seamon 등, 2022). 본 연구에서 LSUT 마비측의 SEM은 0.63회(평균 7.67회의 8.2%), 비마비측은 0.52회(평균 8.43회의 6.2%)로 나타났으며, 모두 10% 미만으로 매우 낮은 측정 오차 수준을 보였다. MDC는 마비측 1.75회(최대 12회의 14.6%), 비마비측 1.44회(최대 11회의 13.1%)로 수용 가능한 수준이었다. 환산된 MDC(%) 또한 마비측 22.86%, 비마비측 17.08%로 30% 미만을 유지하여, LSUT의 측정 안정성이 충분히 확보되었음을 나타낸다. 또한, 검사-재검사 간 평균값에서 유의한 차이가 없었으며, 이는 체계적인 오차 없이 측정이 일관되게 수행되었음을 의미한다.

LSUT의 높은 신뢰도는 몇 가지 요인에 기인한다. 첫째, 검사 프로토콜이 표준화되어 있으며, 평가자가 충분히 숙련되어 있어 절차의 일관성이 보장되었다. 둘째, 마비측과 비마비측 모두에서 ICC≥0.84로 높은 수준의 일치도를 유지하였다. 셋째, SEM과 MDC는 측정값의 오차 범위를 정량적으로 나타내는 지표로, ICC와 함께 신뢰도 해석에 중요한 역할을 한다(Beckerman 등, 2001; Lu 등, 2008). 특히 MDC는 치료 중재 후 변화가 임상적으로 의미 있는지를 판단하는 기준이 되며, 임상의사결정에 있어 핵심적인 지표로 활용된다(Seamon 등, 2022).

임상적으로 해석하면, 본 연구 대상자들은 LSUT 수행에서 마비측 1.75회, 비마비측 1.44회 이상의 변화가 발생할 경우, 이는 단순한 측정 오차가 아닌 실제 기능 향상을 의미한다(Liaw 등. 2012). 따라서 연구자와 임상가는 치료 결과를 평가할 때 SEM과 MDC의 의미를 정확히 이해하고 해석해야 하며, 이는 측정 도구의 선택과 적용에 있어 중요한 판단 기준이 된다. 다만, 본 연구에서 제시된 MDC 수치는 기존 연구들과 일부 차이를 보였다. 예를 들어, 건강한 성인의 평균 LSUT MDC는 2.24회(Ross, 1997), 뇌성마비 아동은 2.88회(Chrysagis 등, 2013), 만성 뇌졸중 환자의 경우 마비측과 비마비측 모두에서 1회로 보고된 바 있다(Kwong 등, 2020). 이러한 차이는 대상자의 질환 상태, 검사 환경 및 방법의 차이에 기인할 수 있으며, 향후 치료 전후의 실제 변화량을 통해 정량적으로 검증하는 과정이 필요하다.

흥미로운 점은 LSUT 수행에서 비마비측의 횟수가 마비측보다 유의하게 많았다는 점이다. 이는 뇌졸중 환자들이 일상생활에서 비마비측 하지에 더 많이 의존하는 경향을 반영하며, 다양한 보상 전략으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 마비측 수행 시 무릎의 과신전, 비마비측 엉덩관절의 들기(hip hiking), 마비측 몸통 외측 굴곡, 상체 과사용 등이 관찰되었으며, 이는 비마비측 의존도를 높이는 요인으로 작용한다. 또한, 비마비측 착지 시 마비측 하지에 체중을 싣는 것을 회피하는 경향도 나타났는데, 이는 발목의 고유수용감각 저하(Hong 등, 2012)와 발목 내반으로 인한 불안정성 증가 때문으로 보인다(Mottram 등, 2014).

나아가, 뇌졸중 환자는 비대칭적인 운동 패턴으로 인해 정상적인 하지 협응이 어려워지며, 이로 인해 비마비측 사용 빈도가 자연스럽게 증가한다(Gray 등, 2015; Kwong 등, 2020). 이러한 경향은 LSUT뿐만 아니라 다양한 유사 과제에서도 관찰된다. 예를 들어, ST에서는 마비측 발 디딤 횟수(6.77∼8.1회)가 비마비측(7.87∼11.0회)보다 적었고(이병권 등, 2017; Hong 등, 2012), SWT에서는 마비측 이동 시 소요 시간(16.2초)이 더 길었으며, 걸음 수도 더 많았다(Ng 등, 2016). SST에서도 마비측 횟수(7.4회)가 비마비측(8.7회)보다 낮았고(Pang 등, 2015), LSUT의 경우에도 마비측(8.97회)보다 비마비측(9.44회)의 수행이 많았다(Kwong 등, 2020). 이는 마비측 하지의 운동 조절 능력과 근력이 상대적으로 낮다는 점을 반영하며, 특정 방향성에 관계없이 유사한 비대칭 패턴이 반복된다는 것을 보여준다(Inoue 등, 2024).

한편, Bland-Altman 산점도 분석 결과 LSUT의 마비측과 비마비측 횟수에 대한 95% LOA는 각각 –2.03∼1.55, –1.69∼1.39로 나타났으며, 대부분의 측정값이 해당 범위 내에 위치하였다. 이는 검사와 재검사 간 측정 오차가 허용 가능한 수준에 있으며, 측정값 간의 신뢰성이 높음을 의미한다. 일반적으로 LOA 범위가 좁을수록 검사 간 차이가 작고, 측정 도구로서의 안정성이 높다고 판단된다. 결론적으로, LSUT는 아급성기 뇌졸중 환자를 대상으로 한 검사-재검사에서 높은 일치도와 낮은 측정 오차를 보여주었으며, 측면으로 계단을 오르내리는 동작에 대한 기능적 평가 도구로서 임상적 타당성과 신뢰성을 확보하였다. 이는 치료 효과 평가 및 이동 기능 측정에 있어 LSUT가 유용한 지표가 될 수 있음을 시사한다.

본 연구에서 LSUT 수행 횟수와 기능적 이동성 및 균형 평가 간의 관련성을 조사하였다. LSUT의 마비측과 비마비측 수행 횟수는 FMA-L/E(r=0.452∼0.498)와 양호한 상관관계를 보였다. 이는 비마비측 LSUT수행 중에도도 마비측 하지의 협응과 족관절의 움직임이 필요함을 시사한다. 또한 LSUT 수행 횟수는 FTSTS(r=-0.458∼ -0.471), BBS(r=0.565∼0.589)와 양호에서 우수한 관련성이 있었다. LSUT는 빠른 체중 중심 이동과 한쪽 다리로 서는(single-leg standing) 동작을 포함하므로, 균형 및 고유수용감각에 큰 영향을 미친다. BBS 항목 중 스툴에 번갈아 발 올리기와 한 발 서기 역시 한쪽 다리로 서는 동작이 포함되어 있어, LSUT 수행 횟수와 우수한 상관관계를 보인 것으로 해석할 수 있다. FTSTST는 폐쇄 사슬 상태에서 하지의 기능적 근력을 평가하는 검사이며(Mong 등, 2010), LSUT 역시 체중을 지지하는 다리의 하지 근력을 활용하여 몸을 위아래로 움직이는 폐쇄 사슬 동작을 포함하므로, 두 평가 간의 유사성이 높다고 볼 수 있다(Kwong 등, 2020). 게다가 TUG는 일어서기, 앉기, 걷기, 회전 등 다양한 방향으로의 체중심 이동을 포함하며 동적 균형과 이동성을 평가하는 도구이다. LSUT 수행 횟수는 TUG(r=-0.464∼-0.478)와도 양호한 관련성을 보였으며, 이는 뇌졸중 환자의 TUG 수행시간이 보행 중 골반의 측면 이동 및 편측 하지에 가해지는 비대칭성과 밀접하게 연관되어 있기 때문으로 해석할 수 있다(De Bujanda 등, 2003). 이러한 해석은 뇌성마비 아동을 대상으로 한 연구에서도 지지된다. 해당 연구에서는 LSUT 수행 횟수가 TUG(r= –0.567), FTSTS(r= 0.721), 계단 오르내리기에 소요된 시간(r= –0.705)과 유의한 상관관계를 보여, LSUT가 기능적 이동성과 균형 능력을 반영하는 지표임을 입증하였다(Chrysagis 등, 2013). 또한, 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 한 연구에서도 LSUT 수행 횟수는 FMA-LE(r= 0.511∼0.535), FTSTST(r= –0.477∼–0.544), BBS(r= 0.561∼0.585), TUG(r= –0.397∼–0.438)와 유의미한 상관성을 보였다(Kwong 등, 2020).

이러한 선행 결과와 본 연구의 일치성은 LSUT가 아급성기 뇌졸중 환자의 기능적 이동성과 균형 능력을 종합적으로 평가할 수 있는 유용한 도구임을 시사한다. 즉, 하지 근력과 동적 균형 능력이 우수할수록 LSUT 수행 횟수가 높아지는 경향이 있으며, 이는 LSUT가 단순한 반복 과제가 아닌 신체 기능 전반을 반영하는 정량적 지표로 활용될 수 있음을 뒷받침한다.

본 연구의 제한점으로 첫째, LSUT는 피실험자가 선호하는 움직임과 보상 전력을 허용하기 때문에 수행 횟수에 초점을 두었을 뿐 움직임의 질은 고려하지 않았다. 둘째, 마비측 족관절 저측 굴곡 경직, 하지 근력, 고유수용성 감각 등 수행 능력에 영향을 미치는 요인들을 평가하지 않았다. 셋째, LSUT는 보행 보조 도구 사용을 허용하므로 본 연구에서 20명 중 11명(55%)은 보행 보조 도구 없이 수행이 가능하였고, 9명(45%)은 보행 보조 도구를 사용하였다. 넷째, 표본수가 상대적으로 적고, 경미한 장애가 있는 환자(FMA-L/E: 26.60점, BBS: 49.10점)를 대상으로 진행되었으므로 연구 결과의 일반화는 유사한 특성을 지닌 집단에 한정될 수 있다. 따라서 추후 연구에서는 더 많은 표본 수와 다양한 균형과 보행 장애가 있는 환자를 대상으로 LSUT 수행 횟수에 미치는 다각적인 요인 분석이 필요하다. 아울러 장기 추적 연구를 통해 동적 기능 변화와 회복 과정을 얼마나 민감하게 반영하는지 확인하는 것 또한 중요하다.

Ⅴ. 결 론

LSUT의 검사-재검사 신뢰도는 마비측(ICC=0.85)과 비마비측(ICC=0.93) 모두 높은 일치율을 보였다. LSUT 마비측과 비마비측 횟수의 MDC는 각각 1.75회, 1.44회로 측정 오차 수준은 신뢰할 수 있는 수준이었다. 게다가 LSUT 수행 횟수는 하지 기능(FMA-LE), 하지 근력(FTSTS), 동적 균형(BBS), 이동성(TUG)과 양호에서 우수한 관련성이 있는 것으로 확인되었다. 따라서 LSUT는 아급성기 뇌졸중 환자의 동적 균형을 평가하는 데 신뢰도가 우수하여 적절한 평가 도구로 고려될 수 있다.

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