I. 통증생리학 1

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1 경피신경전기자극법 Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation 임재길

2 I. 통증생리학 1

3 통증생리학 통증의신경학적기초 1) 통증의정의 - Mountcastle 통증은조직파괴의위협이나손상과같은 유해한자극에의해유발되는감각적경험 - Galen 통증은어느병에서나초기에나타나는일반 증상의하나 - Sternbach 개인적감정, 조직손상을유발할수있는유해한자극에 대한반응, 인체가손상받지않도록보호하려는보호반응 - Merskey 조직에손상이있을때경험하는일종의불쾌한감정 2

4 통증생리학 통증의신경학적기초 2) 통증의종류 * 발생부위에따른분류 표재성통증 (superficial pain) - 피부또는점막등체표면에서느껴지는통증, - A-delta, C fiber 가전도, 통증부위국소에한정위치명확 심재성통증 (deep pain) - 근육, 관절, 골막, 인대, 건등심부통증, - C 섬유가전도, 통증부위명확하지않고무디고쑤시는통증 3

5 통증생리학 통증의신경학적기초 2) 통증의종류 * 발생부위에따른분류 장기통증 (visceral pain): 각종장기에서유발된통증 - 진성장기통증 : 내장기관에분포된감각섬유흥분으로흉강, 복강의심부에서발생된통증 - 체벽통증 : A-delta 섬유, 횡경막, 복막, 늑막에서발생된통증 연관통 (referred pain) - 내장기관에서발생된통증이신체표면에서발현된통증 4

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7 통증생리학 통증의신경학적기초 2) 통증의종류 * 성질및전도속도, 소재성에따른분류 제 1 통증 (first or fast pain) - 찌르는듯한통증, 예리하며빨리감지, 발생부위명확 - 개인감정, 사회적, 문화적배경등에영향 제 2 통증 (second or slow pain) - 작열통또는둔통, 느리게감지, 발생부위명확하지않음 - 자극제거후에도견디기어려운불쾌감 * 통증기간에따른분류 급성, 아급성, 만성 6

8 통증생리학 통증전도에대한학설 1) 특이설 (specific theory) 년, Max von Frey - 특정감각은특정신경원에의해서만전달 - 촉각, 냉각, 온각, 통각수용기 -> 구심성신경원 -> brain - 과도한압박, 온열, 화학약품으로발생되는통증전달은설명하지못함특이설을지지하는증거들 - 시치가다름, 통증이다른감각보다조기성숙 - 통증피절, 온도, 촉각피절이다르다 - 좌골신경병변시통각보다촉각상실영역이넓다 7

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10 통증생리학 통증전도에대한학설 2) 양식 ( 형태 ) 설 (pattern theory) 년 G Wedell과 DC Sinclair 주장 - 말초에서유발된충격이일정한역치를넘으면통증유발 - 하나의수용기로부터중추로전달되는충격의시간적, 공간적양식에의해감각의종류결정 - 일정한크기이상의자극으로인한내장기관의통증현재감각전달은특이설과형식설을상호보완하여설명 9

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12 통증생리학 통증과관련있는말초계 (peripheral system) 1) 통증수용기 - 피부수용기 (cutaneous receptor) : A cutaneous receptor is a type of sensory receptor found in the dermis or epidermis. They are a part of the somatosensory system. Cutaneous receptors include e.g. cutaneous mechanoreceptors, nociceptors (pain) and thermoreceptors (temperature). - 단일양식유해수용기 (unimodal nociceptor) : 기계적자극, 과도한온열자극등에만반응, 주로동물에많다 - 복합양식유해수용기 (polymodal nociceptor) : 많은 pain fibers(nociceptors) 는 mechanical, thermal(heat, cold), chemical stimuli 에의해흥분을유발하는데, 이렇게다른 type 의자극으로부터자극되는 nociceptors 를 polymodal nociceptors 라고한다. nociceptors 중에어떤것은기계적자극에, 다른것은과도한온도에더반응을나타나는데이런것들은다시 mechanical pain receptors, thermal pain receptors 로분류한다. 11

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15 two type of pain 14

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17 touch, vibration Fine touch pressure Light touch, vibration Displacement of hair 16

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24 통증생리학 통증의전달경로 1) 1 차신경원 - 통각신경원 : 가성단극세포 (pseudounipolar cell) - 지각신경세포 -> 척수후각세포, 뇌간의지각종지핵에연접 - 신경세포는말초돌기 ( 자유신경종말 ) 와중추돌기 ( 척수후각세포 ), 뇌신경은뇌간의종지핵과연접 23

25 통각을전도하는 1 차신경원의말초돌기 1 차신경원말초돌기 - A-delta fiber : 제 1 통각또는찌르는듯한통각 - C fiber : 제 2 통각또는작열통전달 - substance P : 신경세포절에분포하는전달물질로유해자극을전도에관여 24

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31 통각을전도하는 1 차신경원의중추돌기 척수신경의경우 - 척수후근또는감각근의외측 -> 변연대 (marginal Zone, lamina l) 교양질 (substantia gelatinosa, lamina ll) -> 고유핵 (definitive nucleus) 뇌신경의경우 - 안면통증은삼차신경절또는반월신경절의감각근 30

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33 통증생리학 통증의전달경로 2) 2 차신경원 - 2차신경원 : 척수교양질 (SG) 내의세포 -> 반대측측색 -> 외측척수시상로 -> 교피개, 중뇌피개 -> 시상의후내측복측핵에정지 3) 3차신경원 - internal capsule corona radiata -> postcentralgyrus paracentral lobe에투사 32

34 Ⅱ. 경피신경전기자극법의 이론적배경 33

35 이론적배경 관문조절설 (gate control theory) 신경계에관문 (lamina ㅣ, Ⅱ) 의역할을하는기전이있다척수후각의 6개층 - lamina l : 변연대 (marginal neuron이있는부위 ) A-delta fiber, 다른통증제외한감각수용 - lamina Ⅱ~Ⅲ: 교양질 (SG), C fiber - lamina Ⅳ~Ⅵ: 수핵 1965, Melzack, Wall - A-delta, C fiber 년대 A-beta, C fiber로바뀜 34

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37 I-VI: Posterior/dorsal horn Lamina I: posteromarginal nucleus ;The neurons located here receive input primarily from Lissauer's tract and relay info rmation related to pain and temperature sensation. Laminae II/III: substantia gelatinosa Laminae III/IV/V: nucleus proprius ; It receives non-noxi ous inputs from the periphery. Cells in this nucleus project to deeper laminae of the spinal cord, to the posterior column nu clei, and to other supraspinal relay centers including the midb rain, thalamus, and hypothalamus. Lamina VI: nucleus dorsalis ; VII-IX: Anterior/ventral horn Lamina VII: intermediolateral nucleus Lamina VIII: motor interneurons Lamina IX: motor neurons Lamina X: neurons bordering Central canal 36

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39 척수 gray matter-posterior horn

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41 이차구심신경 (SG 및 T 세포 ) 이주변의감각정보를통합하여결정 Large & Small fiber 빠른적응현상 Gating control theory Presynaptic inhibition by SG Dysinhibition 체성감각 통각

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46 이론적배경 기타경피신경전기자극법과관련된이론 양극전도차단 (anodal conduction block) 내분비진통체계설 (endogenous pain control mechanism) 피질억제설 (cortical inhibitory theory) 45

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49 경피신경전기자극법의기초 경피신경자극법과경피신경전기자극법 경피신경자극법 (transcutaneous Nerve Stimulation:TNS) - 통증관리에사용하는피부-반자극, - 감각신경조절을이용한치료 - 반자극 - 침, 진동, 소양, 전기자극사용경피신경전기자극법 (TENS) - 반자극으로전기자극을이용한치료법 48

50 경피신경전기자극법의기초 경피신경자극법과경피신경전기자극법 전기자극치료 (EST) 와경피신경전기자극법비교 EST TENS 자극신경 운동신경 감각신경 자극강도 최대강도 최대하강도 자극시간 msec microsec 치료효과 근육운동, 운동감각유지 통증감소 49

51 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 1) 자극기의종류 - 휴대용소형, 병원용 2) 전극의종류 - 탄소실리콘전극 : 피부저항감소시키기위하여전도용겔사용 - karaya 전극 : 전극이수분보존, hot spot 현상유발하지않음 - 스펀지전극 : 가장많이사용, 전극을전해질용액으로적셔서사용 - 젤리전극 : 외과적상처부위에사용 50

52 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 * 전극선택시일반적인기준 - 전체표면부위가전도성이있어야한다 - 접착성有 - 환자가선호 - 신체의윤곽에쉽게적용 - 유연성有, 적용과제거가용이 - 가격이경제적 - 재사용이가능 51

53 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 3) 전류의형태 - 비대칭성양상파 : 1cycle(50-500microsec) - 단상성직각파 : 1cycle(10-100microsec) - 파형은환자에따라통증의종류에따라효과를나타내는 파형이다름. - 전압 0-100V, 전류 0-60mA 주파수 0-100pps 52

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55 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 * 치료전평가에포함되어야할사항들 - 현재통증관리를위해사용하고있는약물의종류 - 현재받고있는치료 : 물리치료, 화학치료, X-선치료 - 직업이나활동수준 - 통증의양이나질 - 정신적상태의건전성유무 - 사회적, 경제적, 문화적배경 54

56 전극의위치및배치 Channel Single channel placement Dual channel placement Multi channel placement 전극배치 Unilateral placement Bilateral placement Contralateral placement Crossed or bracket placement Triangular placement Double triangular placement Multi electrode placement 전극의위치 55

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60 전극의위치및배치 전극의위치 Painful region Specific point Motor point Trigger point Acupuncture point Dermatome Spinal cord segment Peripheral nerve Nerve plexus Linear pathway Unrelated area placement Transcranial placement 59

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65 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 일반적배치법 * 특수점배치법 - 경혈 or 침점, 운동점, 발통점과같은특수지점에전극배치방법 - 피부저항이낮아 CNS 에대해고밀도입력을투사 - 효과적인자극점 * 통증부위배치법 - 통증이있는부위에전극배치 - 통증부위의피부저항이낮고, 통증발현부위가특수점이일치하는경우가많다 64

66 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 일반적배치법 * 피절배치법 - nerve root 에지배되는피부영역 ( 피절 ) 에전극배치 - 흉곽과체간은전면과후면피절에전극을하나씩배치 * 척수구획배치법 - spinal cord segment 위에전극을배치하여통증정보를 전달하는신경근의작용억제 -> 통증감소유도 - 척추체, 극돌기, 추간공, 신경근들의해부학적관계이해 - 원위전극은피절이나혹은말초신경의통증시작되는 일차적부위에배치 65

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69 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 일반적배치법 * 말초신경배치법 - PNS 가주행하는경로상에서피부에가깝게위치한부위에 전극배치방법. 표층점을표면전극으로자극 - 말초신경병변원위부에전극배치 -> 통증증가 - 통증근육치료 : 한전극은통증과관련된말초신경, 다른전극은발통점, 침점, 운동점배치 - 반흔조직에는전극배치금기 : 피부저항大 68

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71 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 일반적배치법 * 신경총배치법 - 현재발현되고있는통증과관련이있는신경총에배치 다른전극, 말초신경이있는부위배치 - 통증이광범위하거나통증부위가정확하지않을때사용 - 완신경총 :Erb s point, 배측골간근의원위부위 70

72 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 일반적배치법 * 직선통로배치법 - 통증이전달되는해부학적경로또는경혈도, 연관통경로, 발통점을따라전극배치방법 - 해부학적구조이해 - 통증이광범위하거나산재성시사용 71

73 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 변형배치법 (Alternative Method) * 쌍채널배치법 - 두쌍의전극 (4 개 ) 을사용하는방법 - 치료부위가광범위할경우많이사용 전극간의거리가멀기때문에많은전류필요 - 한채널보다치료는더효과적 72

74 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 변형배치법 (Alternative Method) * 다채널배치법 - 2 채널이상사용하는방법 - 전극은특수한선상통로나말초신경을따라배치 - 단채널 or 쌍채널배치법이효과가적을때 - radiating pain 일때신경주행로를따라전극배치 73

75 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 변형배치법 (Alternative Method) * 양측배치법 - 한쌍의전극을신체좌우같은지점에대칭적으로배치 - 좌우양측에요통이있거나하지통이있을때사용. 편측통증시에도사용 74

76 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 변형배치법 (Alternative Method) * 반대측배치법 - 통증이있는부위에상처가있거나감각이상으로인하여 직접전극을적용할수없을때통증반대부위에전극배치 - 포진성신경통, 작열통 -> 촉각이나전기자극도통증악화 - 척수, 대뇌반구의반사교차이론 75

77 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 5) 전극의배치법 변형배치법 (Alternative Method) * 괄호형및십자형배치법 - 괄호형배치법 : 통증부위를쌍채널또는다채널을이용하여 [ ] 모양으로 배치하는방법 - 십자형배치법 : 통증부위를쌍채널을이용하여교차되도록전극배치 76

78 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 6) 기타자극의변수들 Nelson 연구 * 고빈도 (50-100Hz), 짧은위상 (20-60msec) 전류 - 근수축이유발되지않고지각이상감각을느낄때까지 전류강도상승 - 관문조절설 : A-alpha, A-beta fiber 자극 -> presynaptic inhibition -> 통증신속히감소, 지속시간小 - 치료시간 분 77

79 경피신경전기자극법의기초 자극기와전극의종류 6) 기타자극의변수들 Nelson 연구 * 저빈도 (1-4Hz), 긴위상 ( msec) - 참을수있는범위내에서통증관련근절근육강하게수축 시키는전류강도 - A-delta, C, A-alpha, A-beta fiber 활성화 -> endogeneous opitate 분비촉진 -> 통증서서히감소 통증지속시간길다 - 치료시간 분 78

80 임상에서의적용 적응증과금기증 1) 적응증 급성통증 - 고빈도경피신경자극법이효과 - 통증으로인한운동제한이나좋지않은상태진행예방 - 적응증 : 견부타박상통증, 늑골타박상통증, 족부염좌통증 만성통증 급성척수통, TM jt 근막통증부전, 급성치통 급성건초염, 슬개대퇴통, 기타급성통증 - 약물중독현상, 심신쇠약, 경제적문제관리 - 만성요통, RA, OA, 작열통, 말초신경병, 말초신경손상 만성환상지통, 암성통증, 편두통, 기타만성통증 79

81 임상에서의적용 적응증과금기증 1) 적응증 수술후통증 - Raynaud disease, 당뇨성다발성신경병 : 저빈도자극 - 암통증효과적 80

82 임상에서의적용 적응증과금기증 2) 금기증 - 심장박동기착용자 - 경동맥동, 임신중인자궁 - 인두부위, 전기치료기피자 - 피부자극우려환자 81

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84 1. 통증을동반하는근골격계의각종질환및손상 경추, 요추등의척추및기타관절의염좌 (sprain &strain of spine and other joints), 활액낭염 (bursitis), 건초염 (tendinitis), 동결견 (adhesive capsulitis of shoulder), 상과염 (epicondylitis), 척추및각관절의퇴행성관절염 (degenerative arthritis of spine &other joint), 극근막통증증후군 (myofascial pain syndrome), 류마티스성관절염 (rheumatoid arathritis), 사경 (torticollis), 턱관절기능장애병, 퇴행성추간판질환 척추압박골절 (compression fracture of spine), 회전근개 (ratotor cuff) 파열, 반사성교감신경위축증 (reflex sympathetic dystrophy), 근경축 (muscle spasm) 등근골격계의각종질환및손상으로인한통증을치료한다. 83

85 2. 통증을동반하는신경계의각종질환및손상 신경통 (neuralgia), 작열통 (causalgia), 두통 (headache), 편두통 (migraine), 긴장성두통 (tension headache), 환상지통 (phantom limb pain), 대상포진 (herpes zoster), 수근관증후군 (carpal tennel symdrome), 당뇨병성신경병 (diabetic neuropathy), 말초신경염 (peripheral neuropathy), 시상증후군 (thalamic syndrome), 다발성경화증 (multiple sclerosis), 척수로 (tabes dorsalis), 척수공동증 (syringomyelia), 척추협착증 (spinal stenosis), 척수신경근손상 (nerve root injury), 말초신경손상 (peripheral nerve injury), 척수손상 (spinal cord injury) 등신경계의각종질환및손상으로인한통증을치료한다. 84

86 3. 수술후통증 (post-surgical pain) 요추궁절제술 (lumbar laminectomy), 개흉수술 (thoracotomy), 유방절제술 (mastectomy), 흉골절개술 (sternotomy), 관절전치술 (joint replacement), 관절성형술 (arthroplasty), 복부수술 (multiple abdominal surgery) 등각종수술후에동반되는통증을치료한다. 85

87 금기증 (Contracindication) 심부정맥 (cardiac arrhythmia), 급성심근경색증 (recent myocardial infarction) 등의심장질환자, 심박조정기 (cardiac pacemaker 특히 demand type) 부착환자등은경피신경전기자극의금기이며 경동맥동 (carotid sinus) 위, 눈위또는주위, 임산부복부 (pregnancy uterus), 감각과민부위, 뼈가돌출된부위, 체모가많아전극접촉이어려운부위에는전극위치를피해야한다. 86

88 부작용 (Side effects) 피부와전극에사용하는전극풀이나전도지등에의한피부자극및피부염, 화상이야기될수도있다는점 심리적의존도가높을수있다는점을제외하고는부작용이거의없어여타의통증을치료하는효율적인방법이다. 87