대한재활의학회지：제 34 권 제 5 호 2010 뇌졸중 후 편마비에서 상지 기능과 근력 회복에 대한 거울치료의 효과 순천향대학교 의과대학 재활의학교실 석 현ㆍ김상현ㆍ장이욱ㆍ이장복ㆍ김선우 Effect of Mirror Therapy on Recovery of Upper Limb Function and Strength in Subacute Hemiplegia after Stroke Hyun Seok, M.D., Sang Hyun Kim, M.D., Yi Wook Jang, M.D., Jang Bok Lee, M.D. and Sun Woo Kim, M.D. Department of Physical Medicine and Rehabilitation, College of Medicine, Soonchunhyang University Objective: To investigate the effect of mirror therapy on recovery of upper limb function and strength in subacute hemiplegia after stroke. Method: Fourty subacute hemiplegic stroke patients (onset ＜6 months) were enrolled and randomly assigned to either the mirror therapy (MT, n=19), or control group (n=21). MT group received mirror therapy for 30 minutes after each treatment, additionally with the traditional rehabilitation programs, 5 days per week for 4 weeks; 2 hours or more per day, 3 days or more per week. To measure the outcome, we performed the manual muscle test (MMT), manual function test (MFT) and Jarmar grip strength test. Results: MT group showed significant improvements in MMT, grasp and lateral pinch force of grip strength test (p ＜0.05), compared to control group. Improvement in MFT was more evident in MT group (p ＜0.05). Conclusion: Mirror therapy can be used as an adjuvant therapeutic technique for improving upper limb function and strength for subacute hemiplegia. (J Korean Acad Rehab Med 2010; 34: 508-512) Key Words: Mirror therapy, Stroke, Upper limb function, Muscle strength 서 동 하면서 시각적인 자극으로써 정상측 상지의 움직임을 볼 수 있다면 여러 기전을 동시에 적용하는 새로운 재활치 료법이 될 수 있을 것이다. 실제로 정상측 상지가 움직이는 반사상을 보고 따라 하며 운동하는 거울치료는 절단 환자 에서 환상통을 경감시키기 위하여 시각적인 자극을 이용한 치료법으로써 처음 소개 되었는데 통증을 감소시킬 뿐만 아니라 절단부의 긴장을 완화시켜 부드러운 동작을 유도할 수 있었다.5 나아가 새로운 재활 치료 대안으로써 통증 환자 뿐 아니라 뇌졸중으로 인한 편마비 환자의 기능 회복을 위 해서도 거울 치료를 적용할 때 고식적인 재활 치료만을 시 행한 군보다 더 우수한 회복을 보였다는 연구들이 보고되 었다.6-9 본 연구에서도 이러한 연구들과 맥락을 같이하여 적용한 새로운 재활 치료법으로써 간단하고 경제적이며 치료사의 적극적인 개입 없이도 환자 자신의 주도로 시행할 수 있는 장점이 있는6 거울치료를 아급성기의 뇌졸중 환자에게 기 존 재활 치료와 4주간 병행하고, 상지의 기능 뿐 아니라 완 관절, 수지 관절의 근력과 세분화한 집기 동작 중의 악력을 측정하여, 고식적 재활 치료만을 시행한 군과 비교함으로 써 거울 치료의 운동 능력 회복 효과를 확인하고자 하였다. 론 뇌졸중은 흔히 편마비를 초래하며 상지는 하지 보다 회 복이 늦어1 일상생활 동작 수행 장애를 유발하게 된다. 상지 의 재활 치료는 신경근육계통의 재교육을 기반으로 여러 가지 형태로 이루어지고 있다. 구체적인 예로 Summers 등2 은 12명의 만성기 편마비 환자를 대상으로 6명은 양측 상지 를 동시에 운동 시키고 다른 6명은 환측 상지만을 훈련했을 때 동시에 운동을 시행한 군에서 더 우수한 회복 능력을 보였다고 하였다. Hamdy 등3은 단기적인 감각 자극으로 장 기적인 뇌의 재조직화가 일어나 가소성에 도움을 준다고 하였고 Giraux 등4은 3명의 상완 신경총 손상 환자에게 정상 적인 손과 팔의 움직임을 가상 시스템을 이용하여 8주간 보여 주면서 훈련한 결과 손상 받은 팔에 해당하는 M1 영 역의 활동성이 증가되었다고 보고하였다. 이 같은 사실을 고려할 때 환자가 양측 상지를 동시에 운 접수일: 2009년 12월 15일, 게재승인일: 2010년 6월 28일 교신저자: 장이욱, 경기도 부천히 원미구 중동 1174 420-767, 순천향대학교 부천병원 재활의학과 Tel: 032-621-5114, Fax: 032-621-5662 E-mail: pmrdoc813@gmail.com 508 석 현 외 4인：뇌졸중 후 편마비에서 상지 기능과 근력 회복에 대한 거울치료의 효과 연구대상 및 방법 1) 연구 대상 2008년 9월부터 2009년 2월까지 순천향대학교 부천병원 에서 뇌졸중으로 인하여 급성기 신경학적 치료를 마친 후 재활의학과에서 입원 치료를 받은 발병 6개월 이내의 환자 를 대상으로 하였다. 제외 대상은 치료 방법을 이해하지 못 하거나 2단계 이상의 명령 수행이 불가능한 경우, 실어증으 로 의사소통에 어려움이 있는 경우, mini mental state examination (MMSE) 15 이하, 환측 상지에 근 골격계나 말 초 신경의 손상이 있거나 경직의 정도가 modified Ashworth scale (MAS)이 3 이상, 운동기능의 회복 정도가 Bruunstrom stage 1 이하 혹은 5 이상인 경우로 하였다. 연구에 부합하는 총 40명의 환자를 내원 순서에 따라 컴 퓨터를 이용한 난수표를 사용하여 무작위로 두 군으로 나 누어 전향적 임상 연구를 수행하였고 각 군은 어떠한 치료 를 받게 되는지 알려주고 서면 동의서를 받았다. 치료군 중 1명이 거울치료에 동의하지 않아 치료군 19명 대조군 21명 으로 연구를 진행 하였다. 환자들의 연령(거울치료군 56.4± 14.8세 vs 대조군 46.4±21.5세), 평균 유병 기간(거울치료군 4.3±1.6개월 vs 대조군 3.7±1.0개월), 성별(남：여, 8：11 vs 10：11)에서 집단 간 유의한 차이는 없었다(Table 1). 2) 연구 방법 거울치료 이외의 다른 재활치료는 양 군 모두 같이 시행 하였으며 거울치료군은 4주간 고식적 재활치료 외에 동일 한 날 30분간의 거울치료를 추가로 시행하였다. 고식적 재 활치료는 물리치료로서 신경발달치료(neurodevelopmental treatment, NDT)와 근력강화, 균형, 보행훈련을 작업치료로 서 일상생활 기본동작, 인지, 감각기능의 향상을 위한 치료 를 하였다. 각 치료는 1일 1회, 60분씩 주5회 시행하였다. 거울치료는 바로 앉은 자세에서 양측 상지 사이에 반사면 이 건측을 향하도록 거울을 세워놓고 환자가 거울의 반사 면을 바라보는 상태로 시행하였다(Fig. 1). 건측 상지를 운 동시키면서 반사면에 비춰진 건측 상지의 움직임을 반사면 너머에 있는 환측 상지에 투영하여 환측 상지를 함께 움직 이도록 하였으며 총 5가지의 손목 및 손가락의 운동을 각각 6분씩 시행하였다. 각각의 운동은 전완의 중립자세에서 완관절의 굴곡과 신 전, 요측 편위와 척측 편위, 회외와 회내, 엄지를 제외한 4개 의 중수지 관절과 근위지 관절의 동시 굴곡 과 신전, 엄지 관절의 굴곡과 신전으로 구성되었다. 3) 평가 방법 완관절과 수지 관절의 도수 근력 검사(manual muscle test: MMT), 상지 기능 검사(manual function test: MFT) 그리고 악력 검사(grip strength test: GST)를 시행 하였는데 치료자 와 별도의 평가자가 대상군이 어디에 속하는지 모르는 상 태에서 치료 전과 4주간의 치료가 끝난 후 3일 이내에 평가 를 실시하였다. 도수 근력 검사(MMT)는 12가지 동작에 대해 실시하였으 며 완관절의 굴곡과 신전, 요측 편위와 척측 편위, 회외와 회내, 엄지를 제외한 4개의 중수지 관절과 근위지 관절의 동시 굴곡 과 신전, 엄지 관절의 굴곡과 신전을 포함하였다. 각각은 6단계로 나누어서 전통적인 도수 근력 측정 방법 (zero=0점 trace=1점 poor=2점 fair=3점 good=4점 normal=5 점)에 따라 평가 하였으며 12개 항목의 점수를 더하여 총 60점 만점으로 하였다. 상지 기능 검사(MFT)는 총 8개의 항목으로 나누어 평가 하였으며 각각은 견관절 굴곡, 외전, 외회전, 내회전의 정 도, 공을 잡거나 놓고 집어 올릴 수 있는 지 여부, 연필, 동 전, 바늘을 각각 집을 수 있는지의 여부, 가로, 세로, 높이 4 cm의 정육면체를 5초 및 30초 내에 옮길 수 있는 개수 등을 평가 하여 32점 만점으로 하였다. 악력검사(GST)는 4가지 항목에 대해 파운드(pounds) 단 Table 1. Demographic Characteristics Characteristics Mirror therapy Control p-value Number Age (years) Stroke duration (months) Sex (female/male) Paretic side (right/left) 19 56.4±14.8 4.3±1.6 8/11 8/11 21 46.4±21.5 3.7±1.0 10/11 14/6 0.333 0.199 0.739 0.713 Values are mean±standard deviation. p-values were analyzed by wilcoxon signed rank test. 509 Fig. 1. Mirror therapy was applied to a left hemiplegic. 510 대한재활의학회지：제 34 권 제 5 호 2010 위로서 측정하였는데 쥐기(grasp)는 다섯 손가락 모두 이용 하여 쥘 때의 수장 악력을 평가 하였고, 3점 집기(3-point pinch)는 엄지, 검지와 중지의 세 손가락을 한 점을 이루며 모았을 때의 집기, 외측 집기(lateral pinch)는 엄지와 검지의 측면에 의한 집기, 꼬집기(pand pinch)는 엄지와 검지의 원 위부 끝이 핀셋처럼 물건을 집을 때의 악력을 각각 평가하 였다. 0∼5 pound는 1점, 6∼10 pound는 2점, 11∼15 pound 는 3점, 16∼20 pound는 4점, 21∼25 pound는 5점, 26∼30 pound는 6점, 그 이상은 7점으로 하였다. 측정은 악력계 (Jarmar dynamometer, Sammons Preston, Bolingbrook, USA) 를 이용하였고, 앉아서 발을 땅에 붙인 자세로 어깨는 내전, 중립 자세, 팔꿈치는 90o 굴곡, 전완은 중립, 손목은 0∼30° 신전, 0∼15o 척측 편위를 유지 하였다.10 통계분석은 SPSS 15.0 Windows 버전의 Wilcoxon signed rank test 를 이용하여, 거울 치료군과 대조군 각각에서 치료 전 후 도수 근력 검사, 상지 기능 검사, 악력검사의 결과를 비교하였고, 치료군과 대조군 모두 향상을 보일 경우 호전 정도를 Mann-whitney 검정을 통하여 분석하였다. 통계분석 의 유의 수준은 p＜0.05로 하였다. 결 없었다(p＞0.05). 치료 후에는 거울치료군이 17.6±10.5점, 대조군이 17.9±8.9점으로 두 군 모두 통계적으로 유의한 향 상을 보였다(Table 2). 그러나 호전 정도는 치료군에서 5.0±5.71, 대조군에서 1.26±1.82의 향상을 보여 거울 치료군이 대조군에 비해 더 많은 호전을 보인 것으로 나타났다. 3) 악력 검사(GST) 악력 검사 결과, 네 가지 항목 모두에서 치료 전에 양군의 차이는 통계적으로 유의 하지 않았다(p＞0.05). 치료 후의 수장 악력은 거울치료군이 치료 전 2.5±2.3점에서 치료 후 3.3±2.6점으로 유의한 향상을 보였으나, 대조군은 치료 전 3.1±2.6점에서 치료 후 3.4±2.6로 향상 되었지만 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 외측 악력은 거울치료군이 치료 전 1.7±1.0에서 치료 후 2.0±1.3으로서 통계적으로 유 의하게 향상되었고 대조군은 치료 전 1.6±1.0에서 치료 후 1.7±1.0으로 향상되었지만 유의한 차이를 보이지 않았다. 3점 악력과 꼬집기 악력은 양 군 모두 치료 전 후 유의한 차이 를 보이지 않았다(Table 2). 과 고 1) 도수 근력 검사(MMT) 도수 근력 검사는 치료 전 양군에서 거울 치료군 24.9± 12.1점, 대조군 24.1±9.6점으로 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p＞0.05). 4주간의 치료 후 거울치료군이 28.2± 11.7 점으로 향상되었으며 통계적으로 유의한 차이를 보였고, 대조군은 26.3±9.4점으로 향상 되었지만 통계적으로 유의 한 차이를 보이지 않았다(Table 2). 2) 상지 기능 검사(MFT) 상지 기능 검사는 치료 전 양군에서 거울치료군 11.4± 10.8점, 대조군 16.7±8.6점으로 통계적으로 유의한 차이는 찰 본 연구에서는 아급성기 뇌졸중 환자에게 4주간 고식적 인 재활치료와 더불어 건측 상지를 운동시키면서 반사면에 비춰진 건측 상지의 움직임을 반사면 너머에 있는 환측 상 지에 투영하여 환측 상지를 함께 움직이도록 하는 거울치 료를 시행하였을 때 대조군에 비해 유의하게 환측 완관절 과 수지 관절부의 근력, 상지 기능과 수장 악력, 외측 악력 이 향상됨을 알 수 있었다. 이는 거울 치료가 뇌졸중 환자의 운동 능력과 기능 향상에 도움을 준다는 기존의 연구와 일 치되는 결과였다. 뇌졸중 환자에서 거울치료의 기전은 첫째, 정상측 상지 가 움직이는 반사상을 보아 적절한 시각적 자극을 받음으 Table 2. Change of Upper Limb Function and Strength between Mirror Therapy and Control Group Parameters MMT MFT GST (pounds) Grasp 3 point pinch Lateral pinch Pad pinch Mirror therapy Pre Post 24.9±12.1 11.6±10.6 28.2±11.7 17.6±10.5 2.5±2.3 1.6±0.9 1.7±1.0 1.3±0.5 3.3±2.6 1.7±1.1 2.0±1.3 1.5±0.8 p-value Control p-value Pre Post 0.034* 0.001* 24.1±9.6 16.7±8.6 26.3±9.4 17.9±8.9 0.365 0.005* 0.028* 0.233 0.034* 0.123 3.1±2.6 1.5±0.6 1.6±1.0 1.3±0.4 3.4±2.6 1.6±0.7 1.7±1.0 1.3±0.5 0.342 0.275 0.263 0.188 Values are mean±standard deviation. MMT: Manual muscle test, MFT: Manual function test, GST: Grip strength test *p＜0.05 analyzed by wilcoxon signed rank test 석 현 외 4인：뇌졸중 후 편마비에서 상지 기능과 근력 회복에 대한 거울치료의 효과 로써 소실된 고유 수용감각 정보를 대체할 수 있어서 운동 능력 회복에 도움을 줄 수 있다는 것이다. Altschuler 등6은 거울을 통해 정상측 상지가 움직이는 반사상을 봄으로써 환측 상지가 정상적으로 운동 할 때와 같은 적절한 시각적 자극을 입력받게 되고 소실되거나 감소되었던 고유수용감 각 정보를 대체함으로써 전운동 피질(premotor cortex)이 운 동 영역의 재활을 위해 동원되는 것이 수월해질 것으로 생 각하였다. 또한 Stevens 등7,11은 거울을 통하여 성공적인 동 작을 달성한 정상 상지를 관찰함으로써 시각적으로 긍정적 인 되먹임을 받게 된다고 하였다. 이 같은 사실은 시각적 제한을 받지 않는 편마비 뇌졸중 환자에게 거울 치료를 할 수 있는 근거가 되었다. 둘째, 정상적인 동작을 본 후 그것을 이미지화하고 운동 을 실행 하는 과정에서 거울 뉴론이 이용되어 운동 회복 능력이 촉진된다는 것이다.12 거울 뉴론은 시각적 관찰을 통 해 동작을 이해하고 흉내 내어 새로운 기술을 익히는 역할 을 하는 뉴론을 말한다. 즉 동작을 본 후 그것을 이미지화 하고 운동을 실행하는 과정을 수행하는 뉴론이다. Garry 등12 은 거울을 통한 반사상을 보여 주면서 경두개 자극을 하였 을 때 거울 뒷편에 있는 마비측 손의 M1 영역에서 흥분도 가 증가하는 것을 관찰하였다. Fadiga 등13도 수동적으로 움 직이는 것을 지켜보는 것이 그 움직임을 관장하는 M1 영역 의 흥분도 증가에 기여 하여 운동을 좀 더 용이하게 한다는 사실을 보고하였다. 셋째, 정상 상지를 재활 운동에 참여시킴으로써 양측 상 지를 동시에 운동 시키게 되고 정상 대뇌 반구 흥분성이 증가되면서 반구 간의 상호작용을 통해 환측 반구의 흥분 성도 증가 된다는 것이다.14 Summers 등2은 환측 상지만을 운동하는 것보다 양 상지를 동시에 운동하는 것이 상지 기 능과 근력 회복에 긍정적인 효과를 거두었다고 하였다. Carson14은 정상 상지를 재활 훈련에 참여시킴으로써 그 영 역에 해당하는 대뇌 반구의 흥분성이 증가되어 반구 간의 상호 작용을 통한 전도에 의해 환측 반구의 흥분성을 증가 시키고 이를 통하여 마비측 상지의 기능 향상이 가능하다 고 하였다. 뇌졸중 환자들은 건측의 반구에서 M1 영역의 과도한 흥분이 나타나고,15,16 이것이 뇌교를 통한 억제 전도 를 유발하여 환측의 운동성 저하를 가져온다.17 그러나 Cauraugh 등18은 양상지 운동법이 환측과 건측의 균형을 맞 춘 운동이 가능하기 때문에 과도한 억제 전도를 막아주는 역할을 할 수 있다는 가설을 제시하였다. 따라서 편측을 이 용한 운동 보다는 양측을 동시에 운동시키는 거울치료가 더 효과적일 수 있다는 근거가 될 수 있다. 본 연구의 결과를 살펴보면 완관절과 수지관절부의 근 력, 상지 기능, 수장 악력과 외측 악력이 거울치료를 한 군 에서 통계적으로 유의하게 향상되었고 이 중 대조군에서도 향상을 보인 상지 기능은 거울 치료군에서 고식적 재활치 료만 실시한 군에 비해 더 좋은 결과를 얻었다. 즉 단순 근 511 력뿐만 아니라 상지의 기능에 있어서도 긍정적인 효과를 나타냈으며 이러한 결과는 앞에서 제시했던 세 가지의 기 전으로서 설명이 가능할 것이다. 본 연구의 제한점은 첫째, 연구에 참여한 대상자가 적었 고 둘째, 인지 기능의 심각한 손상을 받지 않아 의사소통이 가능한 사람들이므로 편마비 뇌졸중 환자 전체를 대변할 수는 없었다는 것이다. 셋째, 치료 종결 후 3일 이내에 평가 를 마쳤으므로 치료 효과의 지속 여부에 대한 논의가 없었 다는 점이다. 하지만 치료 적용이 용이하고 치료사의 적극 적인 개입 없이 환자 스스로 수행 가능하며 비용이 적게 든다는 장점이 있으므로 뇌졸중 환자의 재활 치료를 위한 새로운 선택이 될 수 있을 것이다. 더 나아가 가정을 기반으 로 한 치료에도 유용하게 적용될 수 있을 것으로 생각되므 로 대상자 수를 보강하고 평가시점을 연장한 연구가 필요 할 것이다. 결 론 뇌졸중 후 아급성기 편마비 환자에서 4주간 고식적 재활 치료와 병행하여 거울 치료를 시행한 결과 상지 근력과 기 능의 유의한 향상을 보였다. 거울 치료는 치료 적용이 용이 하여 재활 프로그램의 보조적인 치료법으로 유용하게 이용 될 수 있을 것이다. 참 고 문 헌 1) DeLisa JA, Gans BM, Walsh NE. 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