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병기 유
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1 Clinical Article The Korean Journal of Sports Medicine 2014;32(2): Posturography 를이용한한발서기균형능력검사의신뢰도분석 분당제생병원재활의학과 이태임ㆍ강연ㆍ이윤수 Reliability of Single Leg Balance Test Using Posturography Tae Im Yi, Yeon Kang, Yoon Soo Lee Department of Rehabilitation Medicine, Bundang Jesaeng Hospital, Seongnam, Korea Posturographic examination is commonly used by clinicians to evaluate standing balance. Because it is perfomed with double leg standing, it cannot sensitively detect the minor balance problem like functional ankle instability. This study aims to evaluate the test retest reliability of the single leg balance test using Tetrax posturography and its correlation with modified star excursion balance test (msebt). 30 healthy participants (16 male, 14 female, mean age 26.3±3.3) were volunteered for this study. We manufactured a specially designed wood plate to assess their single leg standing balance. It was set on each of the 4 force plates of Tetrax posturography (Sunlight Medical Ltd., Ramat Gan, Israel). Stability index were measured based on each single leg stance. Participants performed the single leg balance test on Tetrax posturography in three different times, and they also performed the msebt. The test retest reliability of stability index measured by Tetrax posturography was assessed by the intraclass correlation coefficient, and its correlation with the normalized composite distance of msebt was assessed by Pearson correlation coefficient. The single leg balance test using Tetrax posturography showed good test retest reliability. There was a negative correlation between the stability index of Tetrax posturography and the normalized composite distance of msebt, based on right and left leg stance, respectively. These findings suggest that Tetrax posturography is a useful and reliable tool for single leg balance assessment. Keywords: Reliability, Postural balance, Proprioception, Ankle injuries Received: October 2, 2014 Revised: November 17, 2014 Accepted: November 24, 2014 Correspondence: Yeon Kang Department of Rehabilitation Medicine, Bundang Jesaeng Hospital, 20 Seohyeon-ro 180 beon-gil, Bundang-gu, Seongnam , Korea Tel: , Fax: glide@dmc.or.kr Copyright 2014 The Korean Society of Sports Medicine CC This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 서론발목관절은운동이나일상생활중가장흔하게손상될수있는부위중하나이며, 이는대부분급격히방향전환을하거나울퉁불퉁한표면을걸을때예기치않은발목의과도한내번 (inversion) 에기인한다. 발목이과도하게내번및족저굴곡 (plantar flexion) 될때발목외측인대에손상이올수있으며, 이중전거비인대 (anterior talofibular ligament) 와종비인대 (calcaneofibular ligament) 손상이가장흔하다 1). 발목외측인대손상이후인대의구조적인손상이없이도손상당한쪽으로 120 대한스포츠의학회지

이태임외. Posturography 를이용한한발서기균형능력검사의신뢰도분석 체중을지지하였을때발목이꺾일것같은주관적인느낌을호소하는경우가있는데, 이를기능적불안정성 (functional ankle instability) 이라한다 1-3).

이중 Tetrax posturography (Sunlight Medical Ltd., Ramat Gan, Israel) 는 4개의각각독립된힘판을통해자세흔들림을분석하여다양한균형관련지수들을산출할수있다. 검사시좌우전족부와후족부를각각의힘판위에놓고기립한상태에서시각이나체성감각을차단하거나다양하게자세를변화시키면서균형을평가한다.

발목에기능적불안정성이있는환자들은특히한발서기자세에서균형유지능력이저하되어있기때문에 1), 저자들은한발로선채로 Tetrax posturography를이용할수있는방법을고안하였다.

이들의평균나이, 키및몸무게는 26.3±3.3세, 169.6±8.9 cm, 66.9±15.0 kg이었다. 최근 1년내에하지를다쳤던적이있거나, 하지수술력, 신경학적질환, 전정기관질환이있는자들은대상자에서제외하였다. 모든대상자들은본연구의목적과방법에대하여충분히설명을들은후연구참여에대한동의서에서명하였다. 2. 검사방법 1) Tetrax posturography Tetrax posturography의힘판은 4개로분리되어있으며각각양발의전족부와후족부로부터의수직압력변화를측정한다.

2 이태임외. Posturography 를이용한한발서기균형능력검사의신뢰도분석 체중을지지하였을때발목이꺾일것같은주관적인느낌을호소하는경우가있는데, 이를기능적불안정성 (functional ankle instability) 이라한다 1-3). 이는상당수의환자들에서동일한부위에재발을경험하게하는주원인이되기때문에이러한환자들의재활치료과정에서기능적불안정성을객관적으로진단하고평가하는것은매우중요한역할을한다. Posturography는기립시자세균형을객관적으로평가할수있는도구중하나로써힘판을통해자세의흔들림을정량적으로측정하고분석할수있다. 이중 Tetrax posturography (Sunlight Medical Ltd., Ramat Gan, Israel) 는 4개의각각독립된힘판을통해자세흔들림을분석하여다양한균형관련지수들을산출할수있다. 검사시좌우전족부와후족부를각각의힘판위에놓고기립한상태에서시각이나체성감각을차단하거나다양하게자세를변화시키면서균형을평가한다. 이를통해뇌졸중, 파킨슨병, 척수손상등으로인해균형능력이현저히저하된환자들에서뿐만아니라 4-6), 당뇨병성말초신경병증환자들의균형평가시에도유용하게사용되고있다 7). 하지만발목손상이후편측의기능적불안정성이발생하였더라도양발로서있는자세에서균형을유지하는데지장이없기때문에 Tetrax posturography를이용한균형측정방법으로이를민감하게평가하기에는한계가있다. 발목에기능적불안정성이있는환자들은특히한발서기자세에서균형유지능력이저하되어있기때문에 1), 저자들은한발로선채로 Tetrax posturography를이용할수있는방법을고안하였다. 따라서본연구에서는정상인을대상으로이검사방법에대한검사 재검사신뢰도를알아보고, 발목의기능적불안정성을평가하는데많이사용되고있는 star excursion balance test (SEBT) 와의상관관계에대해알아보고자하였다. 연구방법 1. 연구대상본연구는한발서기자세를유지하는데신체적결함이없는대학생및일반인 30명 ( 남자 16명, 여자 14명 ) 을대상으로하였다. 이들의평균나이, 키및몸무게는 26.3±3.3세, 169.6±8.9 cm, 66.9±15.0 kg이었다. 최근 1년내에하지를다쳤던적이있거나, 하지수술력, 신경학적질환, 전정기관질환이있는자들은대상자에서제외하였다. 모든대상자들은본연구의목적과방법에대하여충분히설명을들은후연구참여에대한동의서에서명하였다. 2. 검사방법 1) Tetrax posturography Tetrax posturography의힘판은 4개로분리되어있으며각각양발의전족부와후족부로부터의수직압력변화를측정한다. 전족부힘판은가로 12 cm, 세로 19 cm의직사각형이며, 후족부힘판은가로 12 cm, 세로 12 cm의정사각형이다. 실험자가힘판에양발을위치시키고섰을때힘판에주어지는압력에 Fig. 1. (A) Tetrax posturography is composed of monitor, desktop and four separate force plates. (B) Specially manufactured wood plate which installed on each of the four force plates. (C) Performing the single leg balance test. (D) Bottom surface of the wood plate. 제 32 권제 2 호

TI Yi, et al. Reliability of Single Leg Balance Test Using Posturography 대한데이터는 Tetrax 소프트웨어프로그램을통해분석된다. 저자들은 Tetrax posturography 회사에의뢰하여한발서기상태로 4개의힘판에모두압력을전달할수있도록나무판을제작하였다 (Fig. 1D).

참가자들은맨발로나무판에표시된위치에발을올려놓고한발서기검사를수행하였다. 한발서기시양손을골반에얹고정면을주시하면서반대쪽발을살짝지면으로부터든채로좌우각각 30초간유지하도록하였다 (Fig. 1).

3 TI Yi, et al. Reliability of Single Leg Balance Test Using Posturography 대한데이터는 Tetrax 소프트웨어프로그램을통해분석된다. 저자들은 Tetrax posturography 회사에의뢰하여한발서기상태로 4개의힘판에모두압력을전달할수있도록나무판을제작하였다 (Fig. 1D). 아래면에부착된 4개의판이모든힘판을동시에누를수있도록나무판을 Tetrax posturography에위치시켰고, 이를움직이지않도록고정시킨뒤모든참가자들이동일한조건에서검사를시행하였다. 검사시행전나무판위에바벨을올려놓고, 각힘판에전달된무게를모니터로확인하면서 4개의힘판으로모두동일한무게가전달되는위치를찾아표시하였다. 참가자들은맨발로나무판에표시된위치에발을올려놓고한발서기검사를수행하였다. 한발서기시양손을골반에얹고정면을주시하면서반대쪽발을살짝지면으로부터든채로좌우각각 30초간유지하도록하였다 (Fig. 1). 균형평가척도로서안정성지수 (stability index) 를사용하였는데이는 Tetrax 소프트웨어프로그램을통해산출된수치로서이수치가높을수록검사시자세가많이흔들렸다고해석할수있다 8). 한발서기용발판을이용한 Tetrax posturography의검사재검사신뢰도를평가하기위해동일한검사를 3회시행하였다. 그리고반복검사로인한발목의피로도가검사결과에영향을미치지않도록각검사사이에 5분간의휴식시간을가졌다. 2) SEBT SEBT는한발서기상태에서동적균형을평가하는검사이다. 맨발로양손을골반에얹고한발로선상태를시작자세로, 반대쪽발을뻗어서발가락끝이지면에살짝닿게한후다시시작자세로돌아올수있는최장도달거리를센티미터로측정하였다 (Fig. 2). 검사도중서있는발이지면에서떨어지거나자세가흐트러져서시작자세로돌아오지못하는경우, 또는뻗은발로지면에체중부하를하게되면실패한것으로간주하였다. 이외에체간및엉덩이, 무릎, 발목등의하지관절에서의움직임은허용되었다. 각각여덟방향에서 (anterior, anteromedial, anterolateral, medial, lateral, posterior, posteromedial, posterolateral) 최장도달거리를측정하는것이본래의검사방법이지만, 각방향간불필요한중복과검사시간이오래걸리는등의단점이있기때문에본연구에서는 modified SEBT (msebt) protocol을따라세방향에서만 (anterior, posteromedial, posterolateral) 측정하였다 9-11). 시작전검사자가먼저참가자들에게시범을보였고, 검사방법을충분히숙지시킨후검사를진행하였다. 참가자들이검사방법에익숙해지기전까지학습효과 (practice effect) 가있기때문에 4번의연습시도이후검사를시작하였고 12), 이후총 3회시도후평균값을도달거리로하였다. 최대도달거리는균형능력뿐만아니라참가자의다리길이에도영향을받기때문에이를배제하기위해, 측정된거리를다리길이로나눈후 100을곱하여다리길이에대한비율 (% leg length) 로최장도달거리값을계산하였다. 그리고이를통해얻은세방향의거리를평균내어 normalized composite reach distance를산출하였다. 다리길이는누운자세에서위앞엉덩뼈가시부터안쪽복사까지의길이로측정하였다. 3. 통계분석 Tetrax posturography에서한발서기용발판을이용하여측정한안정성지수의검사재검사신뢰도는급내상관계수로평가하였다. 그리고 Pearson 상관계수를통하여 msebt의 normalized composite reach distance와의상관관계여부를평가하였다. 통계분석을위해 PASW Statistics ver. 18 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 을사용하였다. Fig. 2. (A) Anterior, (B) Posteromedial, (C) Posterolateral reach directions of the modified star excursion balance test based on right leg stance. 122 대한스포츠의학회지

4 이태임외. Posturography 를이용한한발서기균형능력검사의신뢰도분석 Table 1. Results of stability index of Tetrax posturography and normarlized composite reach distance of modified star excursion balance test Right Stability index* 38.06±8.67 Normalized composite reach distance (% leg length) 90.22±5.82 Left 36.48± ±6.14 Values are presented as mean±standard deviation. *Mean of the each three trials; Normalized to limb length. Table 2. Test retest reliability of stability index measured by Tetrax posturography based on each single leg stance Right Left ICC 95% CI ICC 95% CI p-value Test retest reliability ICC: intraclass correlation coefficient, CI: confidence interval. Fig. 3. Statistically significant (p<0.05) and negative correlation was observed between the stability index of Tetrax posturography and the normalized composite distance of modified star excursion balance test, based on right and left leg stance, respectively. 결 과 고 찰 한발서기상태로 Tetrax posturography에서총 3회안정성지수를측정하였고, 평균값은오른쪽다리로섰을때 38.06±8.67, 왼쪽다리로섰을때 36.48±7.7이었다 (Table 1). 총 3회시행한검사에대한급내상관계수는오른쪽에서 0.762, 왼쪽에서 이었다 (Table 2). msebt로산출한 normalized composite reach distance는오른쪽다리로섰을때 90.2±5.8, 왼쪽다리로섰을때 90.7±6.1이었다. 한발서기상태에서 Tetrax posturography로측정한안정성지수와 normalized composite reach distance 간에오른쪽다리로섰을때 (r= 0.444, p=0.014) 와왼쪽다리로섰을때 (r= 0.448, p=0.013) 모두각각음의상관관계를보였고이는통계적으로유의했다 (Fig. 3). 균형조절은시각, 전정감각, 그리고고유감각등이중추신경계에서통합되어다중감각되먹임을거쳐서이루어진다. 이중에서도발목은특히기립자세에서균형을유지하는데중요한역할을한다. 외측발목인대손상이후기능적발목불안정성으로인해재발을겪는환자들은발목으로부터의고유수용감각이저하되어있으며, 기계적감각수용기손상뿐만아니라비복근내의근방추활성도변화가중요한역할을하는것으로알려져있다 13). 그리고신경근동원전략의저하로인해예상치못하게발목이내번될경우이에대한비골근의반사반응이느려져재발의원인이된다. 이로인해발목염좌가지속적으로재발하는환자에서는특히손상측으로한발 제 32 권제 2 호

5 TI Yi, et al. Reliability of Single Leg Balance Test Using Posturography 서기시균형조절능력이저하되어있다. 이를평가하기위해진료실에서직접환자에게좌우각각한발서기를시키면서비교해볼수있지만결과해석에주관적인요소가개입될수있고, 재활치료를시행하면서호전여부를확인하기위한추적검사로서의활용도는떨어진다. 이를객관적으로평가하기위한방법으로갑작스러운발목의내번에대한비골근의반응시간을표면기록전극을통해측정하거나, 신체에특수한센서를부착하여발목관절의위치감각을측정하는방법들이있다 13). 하지만 posturography를이용하면이들방법보다비교적쉽게객관적이고정량적인결과값을도출해낼수있다. 그리고치료전후의결과값비교를통해환자들이재활치료과정에능동적으로참여할수있도록동기를부여하는데도움이될것이다. 본연구에서는한발서기유지시자세흔들림을평가하기위해균형평가지수로서안정성지수만을사용하였다. 또다른 Tetrax posturography의균형평가지수로서안정성지수이외에도 4개의힘판에각각가해지는체중의분포정도를나타내는체중분포지수, 전족부와후족부간, 좌우전족부간또는후족부간에측정된진동의파형을비교하여산출한동시성지수, 자세흔들림의주파수를분석하여산출한푸리에지수등이있다. 본연구에서사용된나무판위에참가자가한발로서면 Tetrax posturography의네개의힘판으로동시에동일한수직압력이전달된다. 그렇기때문에양발서기상태에서검사할때보다한발로섰을때오히려각각의힘판으로전달되는체중이나자세흔들림의파형차이가적게측정되어서체중분포지수와동시성지수를민감한지표로활용할수없었다. 푸리에지수는푸리에전환을통해자세흔들림의강도를회귀분석한값으로, 균형저하를유발하는병변의부위에따라각기다른주파수의흔들림이나타나는데해당주파수의푸리에지수가높을수록해당부위에병적인상태를시사한다. 양발로서있는자세에서 0.1 Hz 이하의흔들림은안정적인자세를유지하는상태에서나타나며, 전정기관이상시 Hz, 하지와척추로부터의체성감각이상시 Hz, 중추신경계이상시 1 Hz 이상의자세흔들림이나타나는것으로알려져있다 8). 하지만이러한기준을한발로서있을때의자세흔들림에그대로적용할수는없기때문에푸리에지수역시본연구에서사용하지않았다. 실제로대부분의참가자들이한발로섰을때 1 Hz를훨씬초과하는자세흔들림을보여서의미있는결과값을산출할수없었다. 그리고저자들은 Tetrax posturography를이용하여비교적단시간내에간단하게시행할수있는검사를고안하고자하였기때문에 안정성지수에대한신뢰도평가만을시행하였다. 각검사사이에 5분의휴식시간을가지면서총 3회동일한검사를시행하였고그결과높은검사재검사신뢰도를보였다. 앞으로본방법으로측정한안정성지수를신뢰할수있는결과값으로이용할수있을것이라생각된다. SEBT는한발서기상태로동적균형을평가하는검사로, 여러연구를통해증명된기능적발목불안정성을평가하는데민감한평가도구이며검사자내, 검사자간신뢰도도우수한것으로알려져있다 14-16). 그리고최근에는세방향에서만측정한최장도달거리로평가하는방법이추천되고있다 11). 본연구에서는 Tetrax posturography를이용하여한발서기상태로측정한안정성지수에대하여 msebt의 normalized composite reach distance와어떠한상관관계를갖는지알아보았다. 그결과두검사의결과값사이에유의한음의상관관계가관찰되었다. 이는 Tetrax posturography를이용하여한발서기상태로측정한안정성지수가높을수록 normalized composite reach distance가짧음을의미한다. 하지만강한수준의상관관계를보이지는않았는데, posturography는단순히한발서기자세를유지하는동안의자세흔들림정도를측정하는정적인검사이고, msebt는최대도달거리를측정하는동적인검사이기때문에여기에서기인한차이가두검사간상관관계에있어서변수로작용한것으로보인다. msebt 시행시에는검사자체의학습효과로인해최소 4번의연습시도후에정식평가를진행하도록권장되고있다. 그렇기때문에특히고령의환자들에서는검사방법교육및시행에시간이오래걸리고환자의협조정도에따라결과값이크게영향을받을수있다. 하지만저자들이고안한방법은특별한교육없이간단하게시행할수있기때문에실제진료현장에서쉽게활용될수있을것으로생각된다. 한발서기자세에서정적균형을정량적으로평가할수있는효과적인임상검사가부족하기때문에인해본연구에서는신뢰도분석이외에추가적으로 msebt와의연관성을알아보았다. 하지만 msebt는발목관절뿐아니라무릎, 엉덩관절및몸통조절에의해서도크게영향을받는검사이기때문에두검사의결과값이서로직접적으로연관되어있다고해석하기엔무리가있을것이다. 그리고본연구는건강한젊은성인을대상으로만시행되었기때문에, 본검사방법이임상에서의미있게사용되기위해서는앞으로다양한연령대및실제발목의기능적불안정성을가진환자들을대상으로추가적인연구가필요할것이다. 동일한검사를반복수행시발목의피로가결과에영향을미치지않도록 5분간휴식을취하면서 124 대한스포츠의학회지

6 이태임외. Posturography 를이용한한발서기균형능력검사의신뢰도분석 검사를시행하였지만, 비교적검사간격이짧아서학습효과를완전히배제할수없었다. 하지만따로검사방법을습득해야하는과정이없는검사이기때문에학습효과에의한영향은적을것으로생각된다. 실제로각시도마다참가자들의결과값사이에는유의한차이를보이지않았다. 본연구를통해 Tetrax posturography를이용하여한발서기자세로측정한안정성지수는높은검사재검사신뢰도를보여주었다. 그리고동적균형을평가하는도구로써많이사용되고있는 msebt의결과와도유의한상관관계를갖는것으로밝혀졌다. 앞으로발목의기능적불안정성을진단하거나재활치료전후로호전여부를평가시객관적인검사도구로써사용될수있을것으로기대된다. References 1. Hertel J. Functional anatomy, pathomechanics, and pathophysiology of lateral ankle instability. J Athl Train 2002;37: Freeman MA, Dean MR, Hanham IW. The etiology and prevention of functional instability of the foot. J Bone Joint Surg Br 1965;47: Tropp H. Commentary: functional ankle instability revisited. J Athl Train 2002;37: Kim HM, Chun MH, Kim CR, Park JY. Effects of dynamic ankle-foot orthosis on postural balance control in hemiparetic patients. J Korean Acad Rehabil Med 2011;35: Kim BR, Choi KH, Chun MH, Lee MC, Chung SJ, Jang KW. Evaluation of balance control in patients with idiopathic parkinson's disease using tetra-ataxiometric posturography. J Korean Acad Rehabil Med 2009;33: Lee GE, Bae H, Yoon TS, Kim JS, Yi TI, Park JS. Factors that influence quiet standing balance of patients with incomplete cervical spinal cord injuries. Ann Rehabil Med 2012;36: Oppenheim U, Kohen-Raz R, Alex D, Kohen-Raz A, Azarya M. Postural characteristics of diabetic neuropathy. Diabetes Care 1999;22: Kohen-Raz R. Application of tetra-ataxiametric posturography in clinical and developmental diagnosis. Percept Mot Skills 1991;73: Hertel J, Braham RA, Hale SA, Olmsted-Kramer LC. Simplifying the star excursion balance test: analyses of subjects with and without chronic ankle instability. J Orthop Sports Phys Ther 2006;36: Plisky PJ, Rauh MJ, Kaminski TW, Underwood FB. Star excursion balance test as a predictor of lower extremity injury in high school basketball players. J Orthop Sports Phys Ther 2006;36: Hertel J. Sensorimotor deficits with ankle sprains and chronic ankle instability. Clin Sports Med 2008;27: Robinson RH, Gribble PA. Support for a reduction in the number of trials needed for the star excursion balance test. Arch Phys Med Rehabil 2008;89: Munn J, Sullivan SJ, Schneiders AG. Evidence of sensorimotor deficits in functional ankle instability: a systematic review with meta-analysis. J Sci Med Sport 2010;13: Olmsted LC, Carcia CR, Hertel J, Shultz SJ. Efficacy of the star excursion balance tests in detecting reach deficits in subjects with chronic ankle instability. J Athl Train 2002;37: Munro AG, Herrington LC. Between-session reliability of the star excursion balance test. Phys Ther Sport 2010;11: Gribble PA, Hertel J, Plisky P. Using the star excursion balance test to assess dynamic postural-control deficits and outcomes in lower extremity injury: a literature and systematic review. J Athl Train 2012;47: 제 32 권제 2 호

012임수진

012임수진 Received : 2012. 11. 27 Reviewed : 2012. 12. 10 Accepted : 2012. 12. 12 A Clinical Study on Effect of Electro-acupuncture Treatment for Low Back Pain and Radicular Pain in Patients Diagnosed with Lumbar