초기 편마비 환자에서 손목 근수축 개시 및 종료의 특성 = Characteristics of initiation and termination of muscle contraction in early hemiparetic wrists

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 초기 편마비 환자의 손목에서 표면근전도 분석과 상지의 기능수준 (Fugl-Meyer motor assessment: FMA) 평가를 통해 근수축 개시 및 종료의 특성들을 알아보고, 임상적인 치료방법의 기초를 제안하고자 실시하였다.
연구 대상자는 원주 기독병원에 뇌졸중으로 입원한 환자중 발병후 3개월 미만인 13명과 원주시에 거주하는 대조군 7명이었다. 근수축 개시 및 종료의 지연과 중앙주파수분석은 표면근전도를 이용하여 손목굽힘근과 손목펴짐근에서 손목관절의 굽힘과 폄동작시 3 sec.의 근전도 신호음에 따라 가장 빠르고 강하게 최대 등척성 수축과 이완을 하여 신호를 수집하였다.
그 결과 편마비 환자의 환측은 건측과 대조군에 비해 손목관절 굽힘과 폄동작에서 근수축 개시 및 종료가 유의하게 지연되었으며, 개시보다 종료가 더 유의하게 지연되었다. 또한 환측은 건측과 대조군에 비해 근수축 개시 및 종료 구간의 중앙주파수가 유의하게 낮게 나타났으며, 환측과 건측에서 종료 구간이 개시 구간보다 유의하게 감소되었다. FMA는 손목관절의 굽힘과 폄동작에서 근수축 개시의 지연과 근수축 개시 및 종료 구간의 중앙주파수간에 유의한 상관관계를 보였으며, 폄동작에서 근수축 개시의 지연과 근수축 개시 구간의 중앙주파수간에 유의한 상관관계를 보여주었다. 즉, 뇌손상으로 인한 근수축의 민첩성과 효율성의 저하는 근육의 개시 및 종료의 반응 시간과 운동단위 동원의 장애때문임을 알 수 있었으며, 편마비 상지의 기능수준과 상관성이 있음을 확인할 수 있었다.
따라서 초기 뇌졸중 환자의 근약화는 상지의 기능 저하에 영향을 주었기 때문에 앞으로 운동조절과 연관되어 기능적인 회복을 유도할 수 있는 근수축의 민첩성 훈련과 근섬유 동원의 효율성을 증진시키기 위한 치료방법들이 연구되어야 할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to investigate the characteristics between initiation and termination of muscle contraction through surface electro-myographic (sEMG) analysis and Fugl-Meyer motor assessment (FMA) and to propose the basis of clinical treatment for search problem in early hemiparetic upper limbs. Thirteen patients who had stroke less than 3 months and seven age-and sex-matched control subjects participated in the study. Delay and median frequency (MDF) in initiation and termination of muscle contraction were recorded from wrist flexor and extensor muscles using the sEMG, in 3 seconds beeper signals, during maximal isometric wrist flexion and extension. It must be done as fast and forcefully as possible. The results of study were as follows: 1) Onset and offset of muscle contraction were significantly delayed on the more paretic than nonparetic and control sides. 2) Offset was significantly delayed than the onset on the paretic sides. 3) MDF of onset and offset section were significantly lower on the paretic than nonparetic and control sides. 4) MDF of offset section significantly decreased on the paretic and nonparetic sides. 5) FMA shows the correlation of onset delay and MDF of onset and offset section in wrist flexion and extension. Onset delay of wrist extension implies the correlation of MDF in onset section. Consequently, this study showed that abnormal delay of initiation and termination of muscle contraction, and the lowering of the MDF are due to the hemiparetic wrists motor impairment and muscle weakness. These results are also related to FMA scores in hemiparetic upper limbs. This study also suggests that since muscle weakness of early stroke patients affects the functional decrease of upper limbs, further studies must be focused on treatment to improve muscle agility and muscle fiber recruitment efficiency that can induce the functional recovery correlated to motor control.

목차 (Table of Contents)

• 그림 차례 = iii
• 표 차례 = iv
• 국문 요약 = v
• 제1장 서론 = 1
• 제2장 연구 방법 = 4
• 2.1 연구 대상 = 4
• 2.1.1 연구 대상자 선정 조건 = 4
• 2.1.2 임상적 평가 = 5
• 2.2 실험 기기 및 도구 = 6
• 2.2.1 근전도 신호 수집 및 분석 시스템 = 6
• 2.2.2 전완 고정 거치대 = 7
• 2.3 실험 방법 = 7
• 2.3.1 실험 장치 및 전극 위치 = 7
• 2.3.2 실험 과정 = 8
• 2.4 표면근전도 신호 처리 및 분석 방법 = 10
• 2.4.1 근수축 개시 및 종료의 지연분석 = 10
• 2.4.2 근수축 개시 및 종료 구간의 주파수분석 = 11
• 2.5 분석 방법 = 12
• 제3장 결과 = 13
• 3.1 손목관절 근수축 개시 및 종료의 지연 변화 = 13
• 3.1.1 측면간의 굽힘과 폄동작시 지연 비교 = 13
• 3.1.2 측면내의 굽힘과 폄동작시 지연 비교 = 14
• 3.2 손목관절 근수축 개시 및 종료 구간의 주파수변화 = 15
• 3.2.1 측면간의 굽힘과 폄동작시 주파수 비교 = 15
• 3.2.2 측면내의 굽힘과 폄동작시 주파수 비교 = 16
• 3.3 기능수준과 근수축 특성들의 상관성 = 17
• 3.3.1 FMA와 근수축 지연 및 주파수간의 비교 = 17
• 3.3.2 근수축 지연과 주파수간의 비교 = 18
• 제4장 고찰 = 19
• 4.1 연구 방법에 대한 고찰 = 19
• 4.2 근수축 개시 및 종료의 지연 = 20
• 4.3 근수축 개시 및 종료 구간의 주파수 = 23
• 4.4 기능수준과 근수축 특성들의 상관성 = 25
• 4.5 임상적 의미 및 제언 = 27
• 제5장 결론 = 29
• 참고문헌 = 30
• 영문 요약 = 44