기능적 근육 내 자극 후 물리치료적 접근이 요추 척추관 협착증 환자의 보행 기능에 미치는 영향 : Zebris 기반 분석 = The Effect of Physical Therapy Approach after Functional Intramuscular Stimulation on Gait Function in Patients with Lumbar Spinal Stenosis : A Zebris-Based Analysis

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose Lumbar Spinal Canal Stenosis (LSS) is a degenerative spinal disorder that induces neurogenic claudication, leading to severe gait dysfunction characterized by decreased velocity, shortened step length, and increased asymmetry. Since existing surgical interventions and conventional physical therapies often show limitations in fully restoring functional physical performance, this study focused on the synergistic effects of a combined intervention. This approach utilized Functional Intramuscular Stimulation (FIMS) to modulate abnormal neuromuscular activity and nerve hypersensitivity, followed by a physical therapy approach to address structural alignment and strengthen deep muscles. The purpose of this study was to quantitatively investigate the immediate effects of this combined therapy on gait function in LSS patients using the high-precision Zebris FDM-T gait analysis system .

Method This retrospective, single-group, pre-post study analyzed the medical records of 102 patients diagnosed with LSS who were treated at Hospital A in Seoul from July 1 to November 1, 2025. The study was approved by the IRB (KW-2025-B-14). Assessments were conducted immediately before the FIMS procedure and immediately after the subsequent physical therapy session, which consisted of soft tissue release, joint mobilization, and trunk stabilization exercises. Outcome measures included pain intensity (VAS) and spatio-temporal gait parameters (velocity, symmetry, step length, stance phase) measured by the Zebris system. Data were analyzed using paired t-tests or Wilcoxon signed-rank tests, and Spearman’s correlation was used to assess the relationship between pain reduction and functional improvement.

Result The analysis of 102 subjects (mean age 71.03 years) revealed a significant reduction in pain, with VAS scores dropping from 8.25 to 5.88 (p<.001). Key objective gait indicators showed marked improvement: gait velocity increased from 1.33 km/h to 1.46 km/h (p=.001), and both step length and stride length significantly increased. Additionally, stance phase and double stance phase ratios significantly decreased, reflecting enhanced dynamic stability. However, lateral symmetry and step time showed no significant changes post-intervention. Notably, there was no statistical correlation found between the amount of pain reduction and the improvement in gait parameters (p>.05).

Discussion The findings suggest that the combined intervention offers a synergistic benefit: FIMS stabilizes the 'neural control' system by normalizing radiculopathy-induced muscle dysfunction, while physical therapy optimizes the 'active/passive' spinal systems. The persistence of asymmetry suggests that compensatory gait patterns ingrained over time are difficult to correct in a single session. Crucially, the discrepancy between subjective pain relief and objective functional gain underscores the limitation of relying solely on subjective patient reports in clinical settings.

Conclusion This study objectively demonstrated that combined FIMS and physical therapy is an effective non-surgical strategy for immediate pain relief and qualitative gait improvement (speed, efficiency, stability) in LSS patients. The results highlight the clinical necessity of integrating objective quantitative assessments, such as the Zebris system, alongside subjective scales like VAS. Future research should employ randomized controlled trials to address limitations regarding the lack of a control group and long-term follow-up

국문 초록 (Abstract)

요추 척추관 협착증(LSS)은 척추관 내 신경 압박으로 인한 신경인성 파행을 유발하여, 보행 속도 감소, 보폭 단축, 비대칭성 증가와 같은 심각한 보행 기능 저하를 초래하는 대표적인 퇴행성 척추 질환이다. 기존의 수술적 치료나 단일 물리치료적 접근은 통증 완화에는 기여할 수 있으나, 환자의 실질적인 보행 수행 능력(physical performance)을 완전히 회복시키는 데에는 한계를 보여왔다. 이에 본 연구는 신경근의 과민화와 비정상적 근활성을 조절하는 ‘기능적 근육 내 자극(FIMS)’과 척추의 구조적 정렬 및 심부 근육 강화를 도모하는 ‘물리치료적 접근(도수 및 운동치료)’의 병행 효과에 주목하였다. 본 연구의 목적은 LSS 환자를 대상으로 FIMS 시술 후 물리치료를 적용하는 복합 중재가 보행 기능 개선에 미치는 즉각적인 영향을 고신뢰도 정밀 보행 분석 장비인 Zebris FDM-T 시스템을 통해 정량적으로 규명하는 것이다.

본 연구는 2025년 7월 1일부터 11월 1일까지 서울 소재 A병원에서 LSS를 진단받고 치료받은 환자 102명의 의무기록을 분석한 단일군 전후 비교 후향적 연구로, IRB 승인(KW-2025-B-14) 하에 수행되었다. 연구 대상자는 FIMS 시술 직전(사전 평가)과 전문 물리치료사에 의한 약 30분간의 물리치료(연부 조직 이완, 관절가동술, 체간 안정화 운동) 종료 직후(사후 평가)에 각각 평가를 진행했다. 평가 도구로는 통증 강도를 측정하는 시각적 아날로그 척도(VAS)와 보행의 시공간적 변수(보행 속도, 걸음, 대칭성, 입각기 등)를 10,240개의 압력 센서로 정밀 분석하는 Zebris FDM-T 시스템이 사용되었다. 수집된 데이터는 정규성 검정 후 대응표본 T-검정 또는 윌콕슨 부호 순위 검정을 통해 전후 차이를 분석하였으며, 통증 감소와 보행 개선 간의 상관관계는 스피어만 상관 분석을 실시하였다.

총 102명(남성 25명, 여성 77명, 평균 연령 71.03세)의 데이터를 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 주관적 통증 척도인 VAS는 중재 전 8.25점에서 중재 후 5.88점으로 통계적으로 유의하게 감소하였다(p<.001). 둘째, 객관적 보행 지표인 보행 속도는 1.33 km/h에서 1.46 km/h로 유의하게 증가하였으며(p=.001), 걸음(step length)과 활보(stride length) 또한 통계적으로 유의한 증가를 보였다. 셋째, 보행 안정성을 나타내는 입각기(Stance phase)와 양발 지지기(Double stance) 비율은 중재 후 유의하게 감소하여, 환자의 동적 안정성이 향상되었음을 확인하였다. 반면, 무게중심의 좌우 대칭성(Lateral Symmetry)과 보행 시간(Step time)은 중재 전후 유의미한 차이를 보이지 않았으며 , 상관관계 분석 결과 통증 감소량과 보행 변수 개선량 간에는 통계적으로 유의한 상관관계가 나타나지 않았다.

본 연구 결과, FIMS와 물리치료의 복합 중재는 LSS 환자의 통증을 즉각적으로 경감시키고 보행의 ‘질적’ 수준을 유의하게 개선하는 것으로 나타났다. 이는 FIMS가 신경근병증으로 인한 비정상적 근활성을 정상화하여 신경 조절 시스템을 안정시키고 , 이어진 물리치료가 관절 가동술과 안정화 운동을 통해 척추의 능동적·수동적 시스템을 최적화함으로써 나타난 시너지 효과로 해석된다. 그러나 좌우 대칭성의 미비한 변화는 통증 회피를 위해 장기간 고착화된 비대칭적 보행 패턴이 단 1회의 중재만으로는 즉각적으로 교정되기 어려움을 시사한다. 특히 본 연구는 환자가 느끼는 주관적 통증의 감소가 객관적인 보행 기능의 향상과 반드시 비례하지 않는다는 ‘주관적-객관적 괴리’를 재확인하였다.

결론적으로 본 연구는 FIMS와 물리치료적 접근의 복합 중재가 LSS 환자의 통증을 즉각적으로 경감시키고, 보행 속도와 안정성을 높이는 등 보행의 질적 개선에 효과적인 비수술적 중재 방법임을 Zebris 시스템을 통해 객관적으로 입증하였다. 이는 임상 현장에서 LSS 환자의 예후를 평가할 때 VAS와 같은 주관적 척도에만 의존해서는 안 되며, Zebris와 같은 객관적이고 정량적인 기능 평가가 필수적으로 병행되어야 함을 시사한다. 향후 연구에서는 무작위 대조군 설정(RCT)과 장기적인 추적 관찰을 통해 중재의 지속성을 검증할 필요가 있다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구 필요성 1
• 2. 연구 목적 5
• 3. 연구 가설 6
• Ⅱ 이론적 배경 7
• 1. 요추 척추관 협착증(LSS)의 병태생리와 신경인성 파행 7
• 2. 정밀 보행 평가 9
• Ⅲ. 연구 방법 11
• 1. 연구 대상 및 기간 11
• 2. 실험방법 및 절차 12
• 1) 연부 조직 이완 기법(Soft Tissue Release) 12
• 2) 관절 가동술(Joint Mobilization) 12
• 3) 체간 안정화 운동(Trunk Stabilization Exercise) 12
• 3. 측정 도구 14
• 1) Zebris FDM-T Treadmill System 14
• 2) 시각적 아날로그 척도(Visual Analogue Scale) 18
• 4. 자료 분석 20
• 1) 대상자의 일반적 특성 20
• 2) 정규성 검정 20
• 3) 주 분석 : 치료 전-후 효과 비교 20
• 4) 효과 크기 산출 20
• Ⅲ. 연구 결과 21
• 1. 연구대상자의 일반적 특성 21
• 2. 보행 관련 지표 및 통증 수준의 변화 22
• 1) 주관적 통증 수준(VAS)과 보행속도의 변화 22
• 2) 공간적 보행 변수의 변화 22
• 3) 시간적 변인 및 안정성 지표의 변화 23
• 3. 통증 감소와 보행 개선 간의 상관관계 33
• Ⅳ. 고찰 36
• Ⅴ. 결론 41
• 참고문헌 42
• 영문초록 49
• 국문초록 52