대한물리의학회지제 권제 호 년 월 1) 만성뇌졸중시반복경두개자기자극에의한경직성발목관절의관절가동범위향상및 H- 반사억제효과 조미숙 나사렛대학교물리치료학과 The Effect of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation on H-Reflex Inhibition and Fascilitation of Range of Motion of Spastic Ankle Joint in Chronic Stroke Patients Mi-suk Cho, PT, PhD Department of Physical Therapy, Korea Nazarene University <Abstract> Purpose The purpose of this study was carried out to investigate the effect of repetitive transcranial magnetic stimulation on increase of H-reflex inhibition and fascilitation of range of motion of spastic ankle joint in chronic stroke patients. Methods 30 chronic stroke patients were randomly divided into three groups, a control group(placebo rtms group), 5 Hz rtms group and manual therapy group. The MAS and ROM of ankle joint and H-reflex inhibition of soleus muscle were evaluated on each group. Results The rtms group decreased MAS of ankle joint and increased H-reflex inhibition of soleus muscle, and ROM of ankle joint than manual therapy group. The placebo rtms group did not affected the change of MAS, ROM of ankle joint and H-reflex inhibition of soleus muscle. Conclusion The rtms was a good therapeutic tool to improve the foot drop in the chronic stroke patients. Key Words rtms, Ankle joint, MAS, ROM, H-reflex Ⅰ. 서론 경두개자기자극 (transcranial magnetic stimulation, TMS) 은두개부에유도코일배열시발생되는짧은 전류에의해형성되는고강도자기장에의한대뇌 피질의신경세포를비침습적으로자극하는기술이 교신저자 조미숙, E-mail: mscho@kornu.ac.kr 논문접수일 2011 년 01 월 06 일 / 수정접수일 2011 년 02 월 17 일 / 게재승인일 2011 년 02 월 19 일
대한물리의학회지제 권제 호 다 (Chen 등, 2008). 이유도전류는직접적으로대뇌피질신경세포의축삭언덕 (axon hillock) 을탈분극시키거나, 또는간접적으로사이신경세포 (interneuron) 의탈분극을유발시켜피질척수로 (corticospinal tract) 에관여하는신경세포를활성화시킨다 (Di Lazzaro 등, 2004). 반복경두개자기자극은피질척수로의흥분성또는억제성효과를유발시키는데이기전에는자극빈도, 자극강도, 총자극수, 자극사이시간등이관여한다. 예를들어, 저빈도반복경두개자기자극 (1Hz 이하 ) 은운동피질의흥분성을감소시키는반면, 고빈도반복경두개자기자극 (5Hz 이상 ) 은증가시킨다 ( 고명환등, 2009). 최근이러한특성을이용하여반복경두개자기자극이우울증, 파킨슨병및신경인성통증등의치료에응용되는연구가초미의관심이되고있지만 (Berardelli 등, 2008), 반복경두개자기자극에의해유도되는대뇌피질세포의흥분성조절에는개체간다양성및접근방법의차이등으로인해그기전의완벽한해석이이루어지지않고있다. 이런원리에근간을둔반복경두개자기자극을이용한연구의대표적예로뇌의비병변부위는저빈도반복경두개자기자극으로자극하여대뇌피질내억제를증가시키고, 병변부위는고빈도반복경두개자기자극을적용하여대뇌피질내흥분성을증가시켜마비된상지의재신경지배 (reinnervation) 를증가시켜빠른회복을야기시키고, 뇌의신경가소성에변화를유발해병변부위손가락의빠른움직임과병변이있는손의장애개선을촉진시킨연구가있다 (Dafotakis 등, 2008). 또한, 반복경두개자기자극적용이후동반된체성감각유발전위의진폭의감소로인한같은쪽대뇌의감각피질을억제하는것을확인하여반복경두개자기자극이감각인식 (sensory perception) 을변조 (modulation) 시킬수있어신경인성통증완화에치료적효과를유발시킨다는보고도있다 (Frengi 등, 2006). 한편, Hoffman-반사 (H-reflex) 는척수수준에서반사궁의기능적상태를평가하는데사용되는단일연접반사 (monosynaptic segmental reflex) 로 H-반사에서보이는최대 M 반응에대한 H 반사의진폭비 (H/M) 는운동신경신경세포의흥분성을반영하여경 직 (spasticity) 을객관적으로평가할수있는지수로쓰인다 (Inghilleri 등, 2003). 뇌졸중으로인한발목관절 (ankle joint) 의경직은상위운동신경원의손상으로인한척수앞뿔 (anterior horn) 의알파와감마운동신경세포 (α-,γ-motor neuron) 의탈억제 (deinhibition) 로발생되는현상으로, H-반사가항진되고, 보행시비정상적인근활동을야기한다. 만성뇌졸중시발바닥쪽굽힘근 (plantar flexor m.) 의긴장으로인한족하수 (foot drop) 가유발되어 H-반사가증가하게되는데이런형태의개선의한일환으로대뇌피질자극 (cortical stimulation) 의정도에따라 H-반사의크기를변화시킬수있다 (Sugawara와 Kasai, 2002). 즉, 역치자극의해유발되는대뇌피질의활성이말초로부터 Ia 신경의유입이동시에척수의운동신경세포풀 (motoneuron pool) 에도달하면하지에서 H- 반사의크기는증가한다. 반대로, 역치상자극에의해유발된하행성피질척수로의흥분이말초로부터 Ia 신경유입전에척수에도달하면 H-반사는감소한다 (Di Lazzaro 등, 2006). 반복경두개자기자극과 H-반사와관련된연구에서정상인에서고빈도반복경두개자기자극적용후짧은엄지발가락벌림근 (abductor hallucis brevis m.) 에서 H-반사가감소하는데, 특히손은고빈도반복경두개자기자극이연접전억제 (presynaptic inhibition) 를증가시켜 H-반사를억제하므로경직이있는환자에서도움을줄수있을것이라고보고한연구가있다 ( 손민균등, 2010). 그러나최근까지많은연구와치료기술의개발을통해뇌졸중후경직으로인한사지마비시능동운동을유도하려는괄목할만한업적이있지만전통적재활을통해서는경직의개선에아직많은어려움이남아있다. 또한, 만성뇌졸중환자에서경직을완화시키기위해 H-반사의감소를관찰한연구는일부발견되고있으나, 반복경두개자기자극을적용하여 H-반사의감소와발목관절의관절운동범위의향상을연계하여관찰한연구는거의없는실정이다. 이에본연구는만성뇌졸중환자에서반복경두개자기자극을이용하여경직성발목관절의관절운동범위향상, 경직의감소및 H-반사감소를유도하는연구의시급성을느껴실행되었다.
만성뇌졸중시반복경두개자기자극에의한경직성발목관절의관절가동범위향상및 반사억제효과 Ⅱ. 재료및방법 1. 연구대상 만성뇌졸중으로인하여 D 지역 병원에내원하고있는환자들로뇌졸중발병후 1 년이상경과하였고, 연구자의지시에따라하지동작을수행할수있을정도의인지능력이있으며, 발바닥쪽굽힘근 (plantar flexor m.) 에경직이있는남녀 30 명의환자를대상으로제한하였고, 실험에참가한모든피험자는본인또는보호자가본연구의연구방법에동의하였다. 연구대상의선정기준은발목관절이 10 이상발바닥쪽굽힘으로족하수 (foot drop) 가유발된상태및경직정도가수정된 Ashworth 척도 (modified Ashworth scale, MAS) 가 2.5 이상인자로제한하였다. 실험대상은실험군 1( 반복경두개자기자극치료군 ), 실험군 2( 보편적운동치료군 ) 및대조군 ( 위자극군 ) 으로분류하였으며, 각군당 10 명 ( 남 5 명, 여 5 명 ) 씩할당하였다. 2. 연구도구및측정방법 1) 실험설계반복경두개자기자극은 Magpro (Medtronic Inc., Skovlunde, 덴마크 ) 에연결된 70 mm 8 자형집형코일, MCF B-65 (Medtronic Inc., Skovlunde, 덴마크 ) 을사용하였다. 2) 실험절차 (1) 반복경두부자기자극 (rtms) 피험자를일인용소파에편안한자세로비스듬히기대어앉혀양팔을최대한편하게팔걸이에얹어놓게하고반복경두개자기자극을시행하였다. 운동피질의하지영역부위를 1cm 간격으로이동하면서역치상강도로자극하여진폭이크게나타나는집점을 hot spot으로표시하고, 이지점에서자극의강도를 40% 부터 1~2% 간격씩상향조정하면서 10 회의자극중 5 회이상에서 50 이상의진폭을보이는운동유발전위가얻어지는최소한의강도를운동역치 (motor threshold) 로정하였다. 각피험자의 운동역치의 90% 강도로하지영역부위의 hot spot 을자극하였다. 자극은매일 5 Hz의빈도로 5 초간자극하고, 55 초간휴식하는과정을 10 회반복하였으며, 위의과정을주 5 일, 4 주간반복하였다. 대조군의경우 8 자코일의자극기를적정두피위치에서반대로회전시키고나머지조건은동일하게하여자극을하였으며, 대상자가치료과정을알아보지못하게하였다. (2) 보편적운동치료 (manual therapy, MT) 운동치료는환자를치료대에바로누운상태에서발바닥쪽굽힘근의경직이있는동측의발목아킬레스힘줄 (Achilles tendon) 을치료사의손으로감싸쥐고발바닥을치료사의팔안쪽부분으로받쳐주면서시행하였다. 운동치료는먼저수동적최대발등쪽굽힘 (dorsiflexion) 각도에서정적신장을 5 초간시행한후장딴지근 (gastrocnemius m.) 의등척성수축을 10 초간수행하였고, 마지막으로앞정강근 (tibialis anterior m.) 의수축을 5 초간시행하였다. 휴식은 40 초이상을주고 10 회반복시행하였으며, 위의과정을주 5 일, 4 주간반복하였다. 3) 실험자료의수집 (1) 발목관절의관절가동범위 (range of motion, ROM) 측정발목관절의수동적발등쪽굽힘시행자와측정자는매시도마다동일인으로하였다. 기본자세는무릎을편상태에서발뒤꿈치를검사대끝에위치시켜누운자세를취하고측정도구는 goniometer를사용하였다. Goniometer 사용법은고정팔을종아리뼈 (fibula) 와평행하게하며, 운동팔은발뒤꿈치외측과 5 번째발허리뼈머리 (5th metatarsal head) 와연결한선에평행하게하여측정하였다. (2) 수정된 Ashworth 척도측정경직의평가를위한 Ashworth 척도는주관적판정에따른정량화방법으로초기에 5 등급으로분류되었으나, 현재는 6 등급으로나뉘어수정된 Ashworth 척도를통상적방법으로이용하였다.
대한물리의학회지제 권제 호 (3) 장딴지근의 H-반사측정근전도기기는 Keypoint (Medtronic Inc., Skovlunde, 덴마크 ) 를이용하였으며여과선정은 2 Hz 10 Hz 로하였다. H-반사기록을위해가자미근 (soleus m.) 에표면전극을부착하고, 다리오금 (popliteal fossa) 에서뒤정강신경 (posterior tibial n.) 에대해지속시간 1 msec의전기자극을하여유발되는반사의최대진폭을기록하였다. 반복경두개자기자극적용전과반복경두개자기자극적용후에, 보편적운동치료적용전과적용후에및위자극적용전과적용후에 H- 반사를검사하여최대진폭의비를구하여 H-반사억제 (H-reflex inhibition) 지수로하였다. H-reflex inhibition(rtms) = rtms H-reflex amplitude/ prertms H-reflex amplitude H-reflex inhibition(mt) = MT H-reflex amplitude/ premt H-reflex amplitude H-reflex inhibition(con) = Con H-reflex amplitude/ precon H-reflex amplitude 3. 통계처리실험결과자료의통계처리는 SPSS-PC ver 17.0 for windows 프로그램을이용하여 t-test와일원배치분산분석 (one-way ANOVA) 을실시하였고, 각군간의차이를검증하기위하여이원배치분산분석후 Dunnett multiple comparison test로사후검정을하였으며, 본연구의통계학적유의수준은 p<.05 로하였다. Ⅲ. 연구결과 1. 연구대상자의일반적특성연구대상자는만성뇌졸중으로인해발목관절에경직이있는환자로일반적인특성은나이는평균연령이남자의경우 58.82 세, 여자의경우 60.03 세였으며, 체중은남자의경우 64.12 kg, 여자의경우 56.17 kg이었고, 신장은남자의경우 166.37 cm, 여자의경우 156.48 cm였다. 연구대상자의뇌졸중발병원인은뇌출혈이 14 명 (47%) 이었고, 뇌경색이 16 명 (53%) 이었다. 마비부위는오른쪽편마비환자가 17 명 (57%) 이었고, 왼쪽편마비환자가 13 명 (43%) 이었다. 뇌졸중발병후기간은 14.8 개월이었다 (Table 1). 2. 발목관절의경직의비교만성뇌졸중으로인한편마비시환측하지의발바닥쪽굽힘근의경직을감소시키기위하여반복경두개자기자극을적용한후발목관절의경직정도를측정한결과경직은감소하는양상을나타냈다. 시간경과에따른통계학적유의성을검증하기위해대응표본 t-test를실시한결과치료 1 주후와 2 주후사이에서 (p<.01), 2 주후와 3 주후사이 (p<.05) 에서경직감소의통계학적유의성을관찰할수있었다. 또한, 일원배치분산분석을실시한바시간대별변화사이에서통계학적유의성 (p<.05) 이관찰되었다. 보편적운동치료군의경직은다소감소하는양상을보였으나, 대조군의경직은거의변화가없었으며, 보편적운동치료군과대조군에서통계학적유의성을관찰할수없었다 (p>.05). 시간경과에따른 Table 1. The general characteristics of chronic stroke subjects Age(yr) Body Weight(kg) Height(cm) Male Female Male Female Male Female Control 59.23±4.23 60.34±5.90 65.42±11.42 54.92±9.68 165.78±10.82 154.84±8.52 Exp1 55.78±5.42 61.29±6.73 62.43±10.37 57.81±10.53 165.42±11.53 157.73±7.61 Exp2 61.46±4.72 58.46±4.80 64.51±11.52 55.79±10.35 167.91±10.53 156.88±9.04 Mean±S.D 58,82±4.79 60.03±5.81 64.12±11.10 56.17±10.18 166.37±10.96 156.48±8.39 Control : Placebo Stimulation Group Exp1 : rtms Group ExP2 : MT Group
만성뇌졸중시반복경두개자기자극에의한경직성발목관절의관절가동범위향상및 반사억제효과 *<.05, **<.01 Fig 1. The changes of MAS in ankle joint of chronic stroke patients 경직변화에있어각군간유의한차이가있는지알아본결과치료 2 주후와 3 주후에반복경두개자기자극치료군, 보편적운동치료군및대조군의세집단간에유의한차이를보였다 (p<.01)(fig 1). 사후분석으로 Duncan test를시행한결과반복경두개자기자극치료군과보편적운동치료군, 반복경두개자기자극치료군과위자극군에서유의한차이를나타내었지만보편적운동치료군과위자극군에서는유의한차이가나타나지않았다. 시간대별대비검정을실시한바반복경두개자기자극적용 1 주에비해 2 주후와 3 주후에유의한차이를나타내었다. 3. 발목관절의관절가동범위의비교만성뇌졸중으로인한편마비시환측하지의발목관절의관절가동범위를증강시키기위하여반복경두개자기자극치료를적용한결과관절가동범위는증가하는양상을띠었다. 시간경과에따른통계학적유의성을검증하기위해대응표본 t-test를실시한결과치료 1 주후와 2 주후사이에서 (p<.01), 2 주후와 3 주후사이 (p<.05) 에서통계학적유의성을관찰할수있었다. 또한, 일원배치분산분석을실시한바시간대별변화사이에서통계학적유의성 (p<.05) 이관찰되었다. 보편적운동치료군의관절가동범위는다소증가하는양상을보였으나, 대조군의관절가동범위는거의변화가없었으며, 보편 Fig 2. The schematic changes of ROM of ankle joint in chronic stroke patents 적운동치료군과대조군에서통계학적유의성을관 찰할수없었다 (p>.05). 시간경과에따른관절가동 범위변화에있어각군간유의한차이가있는지 알아본결과치료 2 주후와 3 주후에반복경두개 자기자극치료군, 보편적운동치료군및대조군의 세집단간에유의한차이를보였다 (p<.01)(fig 2,3). *<.05, **<.01 Fig 3. The changes of ROM of ankle joint in chronic stroke patients
대한물리의학회지제 권제 호 사후분석으로 Duncan test 를시행한결과반복경두 개자기자극치료군과보편적운동치료군, 반복경두 개자기자극치료군과위자극군에서유의한차이를 나타내었지만보편적운동치료군과위자극군에서는 유의한차이가나타나지않았다. 시간대별대비검정 을실시한바반복경두개자기자극적용 1 주에비 해 3 주후와 4 주후에유의한차이를나타내었다. 4. 장딴지근의 H- 반사억제비교 만성뇌졸중으로인한편마비시반복경두개자기 자극적용후환측하지의장딴지근의 H- 반사억제 지수를측정한결과 H- 반사억제지수는증가하는 양상을띄었다. 시간경과에따른통계학적유의성 을검증하기위해대응표본 t-test 를실시한결과치 료 1 주후와 2 주후사이에서 (p<.05), 2 주후와 3 주후사이에서통계학적유의성을관찰할수있 었다 (p<.01). 또한, 일원배치분산분석을실시한바시 간대별변화사이에서통계학적유의성 (p<.05) 이관 찰되었다. 보편적운동치료군의 H- 반사는다소감소 하는양상을보였으나, 대조군의 H- 반사억제지수 는거의변화가없었으며, 보편적운동치료군과대 조군에서통계학적유의성을관찰할수없었다 (p>.05). 시간경과에따른 H- 반사변화에있어각 군간유의한차이가있는지알아본결과치료 2 주 후와 3 주후에반복경두개자기자극치료군, 보편적 운동치료군및대조군의세집단간에유의한차이 *<.05, **<.01 Fig 4. The changes of H-reflex inhibition index of soleus muscle in chronic stroke patients 를보였다 (p<.01)(fig 4). 사후분석으로 Duncan test 를시행한결과반복경두개자기자극치료군과보편적운동치료군, 반복경두개자기자극치료군과위자극군에서유의한차이를나타내었지만보편적운동치료군과위자극군에서는유의한차이가나타나지않았다. 시간대별대비검정을실시한바반복경두개자기자극적용1 주에비해 2주후와 3주후에유의한차이를나타내었다. Ⅳ. 고찰 근래들어뇌졸중후비침습적으로대뇌피질을자극하여운동기능의호전을유도하는연구들이활발히수행되고있는데이러한운동기능의호전은손상된피질척수로 (corticospinal tract) 와피질연수로 (corticobulbar trat) 의강화와연관이있는것으로알려져있다 ( 손민균등, 2008). 비침습적으로대뇌피질을자극하는방법으로는반복경두개자기자극 (repetitive transcranial magnetic stimulation, rtms) 과경두개직류전류자극 (transcranial direct current stimulation, tdcs) 이대표적이다. 반복경두개자기자극은강한자장을특정뇌영역에반복적으로가하여국소적인신경기능의변화를유도하는비침습적인방법으로시술자가원하는부위에원하는시간동안, 원하는강도롤가하여대뇌피질의흥분도를조절할수있는장점이있다 (Pleger등, 2004). 반복경두개자기자극에의해형성된자기장은코일에서멀어지면서급격히감소하기때문에자극에서가까운부위가가장강한강도의자극을받는다 (Paulus 등, 2008). 또한최근뇌영상기술을이용한연구에서는반복경두개자기자극이운동피질에가해지면자극부위뿐만아니라멀리떨어져있는피질, 피질하영역의활성에도영향을주는것으로보고되고있다 (Rossini 등, 1994). 최근, 뇌졸중환자를대상으로반복경두개자기자극의효과에대한연구가다양하게진행되고있다. 뇌졸중후평균 16 개월된마비성환자를대상으로 10 Hz의고빈도반복경두개자기자극으로뇌의병변부위를자극하면자극하지않은군에비해운동유발전위가증가되고손의운동기능도증가되며,
만성뇌졸중시반복경두개자기자극에의한경직성발목관절의관절가동범위향상및 반사억제효과 피질운동흥분성과운동기능사이에유의한상관관계가있다 (Málly와 Dinya, 2008). 뇌졸중환자에서저빈도반복경두개자기자극의효과에대해서뇌졸중후평균 27 일된급성기군에서 1 Hz의반복경두개자기자극으로자극하면위팔세갈래근 (triceps brachii m.) 과위팔두갈래근 (biceps brachii m.) 에서운동유발전위의진폭이증가되고상지근육의수축력이증가되며, 만성뇌졸중환자에서도 1 Hz의반복경두개자기자극으로자극하면양측대뇌반구사이에운동신경로가재구성되어 (Migita 등, 1995), 뇌들보횡단 (transcallosal) 억제를감소시켜비정상대뇌반구의피질척수로의흥분성이증가되어효과가나타나는것으로해석되고있다. 이러한결과는비침습적대뇌피질자극법으로 15 명의만성뇌졸중환자에서병변측대뇌반구에 10 Hz의반복경두개자기자극을실시하여위자극에비하여실제자극에서의운동기술획득의정확도및반응시간의호전과운동유발전위의진폭의상승을확인한결과 (Kim 등, 2006) 와비슷하여유사한기전으로피질척수흥분도에영향을미쳐상지기능이향상되었음을생각해볼수있다. 본연구에서는만성뇌졸중환자에서환측뇌반구에 5 Hz의고빈도반복경두개자기자극을시행하였는데그결과하지의관절운동범위가향상되었고위자극군인대조군에서는통계적차이가없어병변측의고빈도반복경두개자기자극이만성뇌졸중환자의발목관절의경직감소에서효과가있었음을확인할수있었다. 이는반복경두개자기자극이만성뇌졸중으로인한편마비시발목관절을지배하는하행성피질척수로 (corticospinal tract) 의신경가소성 (neuroplasticity) 을유발시켜발목관절의관절운동범위를활성화시켰으며, 대뇌피질에서척수로투사되는하행성억제를활성화시켜발목관절의경직이감소된것으로생각된다. 이결과로물리치료임상에서통상적운동치료로만성뇌졸중환자의발목관절의관절운동범위와경직의개선이유발되지않을시반복경두개자기자극이유용한치료적중재로활용될수있음을시사한다. 그러나본연구의결과로는반복경두개자기자극의특성상대뇌피질외의다른부위의활성여부가명확이구별되지않아향후이에대한구체적연구가진행되어 야할것으로생각해볼수있다. 또한, H-반사는척수수준에서반사고리 (reflex roop) 의기능적상태를평가하는단일연접반사인데, H-반사의진폭과 Hmax/Mmax 비는운동신경세포풀 (motoneuron pool) 의흥분성효과와연접전신경종말에서분비되는신경전달물질의분비상태를반영한다 (Sugawara와 Kasai, 2002). 이수치의변화는신경병증의진단, 모니터링, 발달장애및척수분절반사행위등에대한정보를제공하므로 H-반사의특징을이용해특정자세, 능동및수동운동, 보행주기, 근육특성및마사지등다양한연구에서활용되어왔다 (Chen 등, 2008). 반복경두개자기자극과 H- 반사의연관성을관찰한연구는정상인을대상으로 H-반사나운동유발전위와의관계를연구하거나, 뇌졸중환자에서반복경두개자기자극을시행한후운동유발전위와근육수축의변화, 운동기능의회복에대하여진행되어왔다. 즉, 건강한정상인에게고빈도반복경두개자기자극을적용한연구에서 5 Hz의역치상강도로 1 분간격으로 20 회자극하면 H- 반사의진폭이감소하고이효과는자극후 900 ms 정도지속된다고하였다 (Jaberzadeh 등, 2004). 5 Hz 로하지의운동피질영역을자극하면가자미근의 H- 반사진폭이감소하게되는데, 자극강도가크고자극후의검사간격이짧을수록 H-반사의감소가커진다 (Sugawara 와 Kasai, 2002). 손민균등 (2010) 의연구에서도정상인을대상으로역치의강도로 20 Hz 반복경두개자기자극을를하였을경우 H-반사의진폭이감소하고잠시가증가하며 H/M 진폭비는감소하는데이는반복경두개자기자극후에운동피질의흥분성이증가하고피질척수연접전억제의증가로척수의흥분성이감소되었기때문이라고하였다. Málly와 Dinya(2008) 는만성뇌졸중환자에서반복경두개자기자극후에손의경직이감소하여손의움직임이향상되었다고하였는데, 본연구에서도뇌졸중환자에서고빈도반복경두개자기자극후발목관절의경직이감소되어고빈도반복경두개자기자극이연접전억제를증가시켜뇌졸중환자의경직을감소시키는데도움을준것으로생각할수있다. 고명환등 (2009) 은피질척수로의흥분을반영하는지표로운동유발전위의진폭의변화를사용하여
대한물리의학회지제 권제 호 건강한성인에서 10 Hz의고빈도반복경두개자기자극을총 1,000 회시행한후피질척수로의흥분도변화를보았는데, 경두부전기자극후에운동유발전위의진폭이자극전에비해자극직후부터 10 분까지증가되었다고보고하였다. 또한 Peinemann 등 (2004) 은건강한성인에서역치하자극을 150, 900, 1,800 회로각각시행하여피질척수로의활성도변화를관찰한연구에서 1,880 회의자극을주었을때 30 분이상피질척수로의활성도가증가되는것을확인하였으나 900 회의자극을주었을때는 5 분까지만활성도가증가되었으며, 150 회자극시에는활성도의변화를확인할수없었음을보고하였다. 본연구에서는뇌졸중환자에서고빈도반복경두개자기자극을시행한후발목관절에서운동기능의회복뿐아니라 H-반사와경직을평가한것이지금까지의연구에비해특이한점이라하겠다. 즉, 본연구에서는만성뇌졸중으로인한편마비환자에서반복경두개자기자극치료군이운동치료군에비해수정된 Ashworth 척도점수를낮추었고, 발목관절의관절운동범위를증가시켰으며, 가자미근의 H-반사억제지수도증가시켜뇌졸중환자에서증가된척수의흥분성이감소됨을확인할수있다. 이는반복경두개자기자극에의한피질척수로의활성으로 Ia 신경섬유말단의연접전억제 (presynaptic inhibition) 와척수내알파신경세포의흥분성에변화를일으켜나타난결과로추정할수있다. 또한, 8 자코일의자극기를적정두피위치에서반대로회전시키고나머지조건은동일하게하여자극한위자극군에서는경직감소, 발목관절의관절가동범위증가및가자미근의 H-반사억제지수의감소를관찰할수없어서, 반복경두개자기자극이만성뇌졸중으로인한편마비환자의족하수 (foot drop) 의개선에유용한치료수단이될수있음을알수있었다. Ⅴ. 결론 본연구는만성뇌졸중으로인한편마비시반복경두개자기자극이경직형발목관절의관절가동범위향상, 경직감소및 H-반사억제에미치는영향을관찰하기위하여수행되었다.. 반복경두개자기자 극치료군은운동치료군에비해경직을월등히감소시켰고 (p<0.01), 발목관절의관절가동범위를증가시켰으며 (p<0.01), 가자미근의 H-반사억제지수를증가시켰다 (p<0.01). 위자극군에서는경직감소, 관절가동범위의증가및 H-반사억제지수의증가를관찰할수없었다 (p>0.05). 또한, 시간변화에따라치료 2 주후와 3 주후에반복경두개자기자극치료군, 운동치료군및위자극군의세집단간에유의한차이를보여 (p<.05), 반복경두개자기자극이만성뇌졸중으로인한편마비환자의족하수 (foot drop) 의개선에유용한치료수단이될수있음을알수있었다. 참고문헌 고명환, 한상형, 박성희등. 뇌졸중환자에서경두개직류전류자극에의한손기능호전. 대한재활의학회지. 2009;33(3):259-64. 손민균, 김봉옥, 김성겸등. 고빈도반복경두부자기자극이뇌졸중의운동기능에미치는영향. 대한재활의학회지. 2010;34(2):168-73. 손민균, 김봉옥, 김성겸등. 사람급성근육통모델에서 10 Hz 반복경두부자기자극의효과. 대한재활의학회지. 2008;32(5):558-63. Berardelli A, Abbruzzese G, Chen R et al. Consensus paper on short-interval intracortical inhibition and other transcranial magnetic stimulation intracortical paradigms in movement disorders. Brain Stimul. 2008;1(3):183-91. Chen R, Cros D, Curra A et al. The clinical diagnostic utility of transcranial magnetic stimulation: report of an IFCN committee. Clin Neurophysiol. 2008; 119(3):504-32. Dafotakis M, Grefkes C, Eickhoff SB, et al. Effects of rtms on grip force control following subcortical stroke. Exp Neurol. 2008;211(2):407-12. Di Lazzaro V, Dileone M, Profice P et al. Direct demonstration that repetitive transcranial magnetic stimulation can enhance corticospinal excitability in stroke. Stroke. 2006;37(11):2850-3.
만성뇌졸중시반복경두개자기자극에의한경직성발목관절의관절가동범위향상및 반사억제효과 Di Lazzaro V, Oliviero A, Pilato F et al. The physiological basis of transcranial motor cortex stimulation in conscious humans. Clin Neurophysiol. 2004;115(2):255-66. Frengi F, Boggio PS, Valle AC et al. A shamcontrolled trial of a 5-day course of repetitive transcranial magnetic stimulation of the unaffected hemisphere in stroke patients. Stroke. 2006;37(8): 2115-22. Inghilleri M, Lorenzano C, Conte A et al. Effects of transcranial magnetic stimulation on the H reflex and F wave in the hand muscles. Clin Neurophysiol. 2003;114(6):1096-101. Jaberzadeh S, Scutter S, Warden-Flood A, et al. Between-days reliability of H-reflexes in human flexor carpi radialis. Arch Phys Med Rehabil. 2004;85(7):1168-73. Kim YH, You SH, Ko MH et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation-induced corticomotor excitability and associated motor skill acquisition in chronic stroke. Stroke. 2006;37(6): 1471-6. Málly J, Dinya E. Recovery of motor disability and spasticity in post-stroke after repetitive transcranial magnetic stimulation (rtms). Brain Res Bull. 2008;76(4):388-95. Migita K, Uozumi T, Arita K et al. Transcranial magnetic coil stimulation of motor cortex in patients with central pain. Neurosurgery. 1995;36 (5):1039-40. Paulus W, Classen J, Cohen LG et al. State of the art: Pharmacologic effects on cortical excitability measures tested by transcranial magnetic stimulation. Brain Stimul. 2008;1(3):151-63. Peinemann A, Reimer B, Löer C et al. Long-lasting increase in corticospinal excitability after 1800 pulses of subthreshold 5 Hz repetitive TMS to the primary motor cortex. Clin Neurophysiol. 2004;115(7):1519-26. Pleger B, Janssen F, Schwenkreis P et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation of the motor cortex attenuates pain perception in complex regional pain syndrome type I. Neurosci Lett. 2004;356(2):87-90. Rossini PM, Barker AT, Berardelli A et al. Noninvasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord and roots: basic principles and procedures for routine clinical application. Report of an IFCN committee. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1994;91(2):79-92. Sugawara K, Kasai T. Facilitation of motor evoked potentials and H-reflexes of flexor carpi radialis muscle induced by voluntary teeth clenching. Hum Mov Sci. 2002;21(2):203-12.