KR20200041613A - 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법 - Google Patents

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장지훈
이상식
신운섭
김남익
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가톨릭관동대학교산학협력단
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Abstract

개시된 내용은 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수 내에서 근육치료운동을 통해 이루어진다.
상기의 과정을 통해 이루어지는 관절 및 근육의 재활방법은 거동이 불편한 환자에게도 적용할 수 있으며, 근력과 관절의 가동범위를 빠르게 향상시키는 효과를 나타낸다.

Description

해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법 {REHABILTATION METHOD OF JOINT AND MUSCLE USING SEAWATER}
개시된 내용은 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 거동이 불편한 환자에게도 적용할 수 있으며, 근력과 관절의 가동범위를 빠르게 향상시키는 효과를 나타내는 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법에 관한 것이다.
일반적으로, 재활에 이용되는 물리치료는 수술이나 약물 등의 화학요법에 의하지 않고 각종 기구 등을 이용한 운동요법을 통해 치료 목적으로 이루어지는 행위를 말한다.
물리치료를 위한 기구로는 적외선을 조사하는 장치와 저주파 전기자극장치가 있고, 또한 수축된 근육을 이완하도록 관절부위를 치료하는 운동기구가 있으나, 환자 스스로 신체기능을 향상시킬 수 있도록 하는 능동적인 형태의 물리치료 기구는 미미한 실정이고, 대부분 전동모터에 의해 작동되는 기구를 따라 동작을 반복적으로 유도하는데, 물리치료는 단위근력이 약화되었거나 수술로 인해 보행 능력이 떨어지는 사람들을 위해 필요한 것으로서, 장기간 움직이지 못한 상황에서 보행 또는 팔을 움직이는데 필요한 관절과 단위근력이 약화된 상태로 굳어진 사람들에게 운동능력을 점차 회복시키기 위해 필요한 치료방법이다.
특히, 골절환자의 경우, 골절부위의 골유합을 위해 깁스를 하거나 고정 장치에 의해 움직임이 제한된 상태로 장기간 유지되어 있는 특성상, 깁스나 고정장치를 푼 이후 물리치료가 요구되는데, 이때 관절과 전체 골격에 갑작스런 움직임이 주어져서는 안되는 상황이다.
따라서, 노화로 인해 보행근력이 약화되어 활동성이 저하된 노인이나, 단위근력약화로 인해 보행능력이 약화된 사람에게 지속적으로 단위근력을 증가시켜줄 수 있도록 하고, 또한 골절로 인한 골유합을 위해 장기간 거동이 제한된 환자들의 관절의 움직임이 점진적으로 이루어지도록 함으로써, 치료 후 정상생활로 안정되게 돌아오도록 하는 것이 주 목적이다.
그러나, 종래에 사용되어온 재활운동기구는 관절부위에 기계적으로 반복되는 굴신운동을 하도록 하는 것으로서, 관절의 운동에 의해 점진적으로 근력을 회복시킴으로써 보행능력을 향상시킬 수 있다는 점에 착안된 것이긴 하나, 스스로 몸을 지탱하기 어렵거나 거동이 불편한 환자는 사용이 제한적이었으며, 재활속도가 더딘 문제점이 있었다.
한국특허공개 제10-2007-0061504호(2007.06.13) 한국특허등록 제10-1006396호(2010. 12. 30.)
개시된 내용은 거동이 불편한 환자에게도 적용할 수 있으며, 근력과 관절의 가동범위를 빠르게 향상시키는 효과를 나타내는 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법을 제공하는 것이다.
하나의 일 실시예로서 이 개시의 내용은 해수 내에서 근육치료운동을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법에 대해 기술하고 있다.
바람직하기로는, 상기 해수는 해양심층수일 수 있다.
더 바람직하기로는, 상기 해양심층수는 수심 550 내지 650 미터에서 취수되며, 염분이 33.5 내지 34.5 퍼밀이고, pH가 7.5 내지 8.0인 것일 수 있다.
더욱 바람직하기로는, 상기 근육치료운동은 승모근, 삼각근, 흉근, 광배근, 전거근, 흉쇄유돌근, 고관절 외전근, 고관절 내전근, 장요근, 요방형근, 복횡근, 다열근, 외복사근, 내복사근 및 복직근으로 이루어질 수 있다.
이상에서와 같은 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법은 거동이 불편한 환자에게도 적용할 수 있으며, 근력과 관절의 가동범위를 빠르게 향상시키는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 개시된 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법에 사용되는 근육치료운동을 촬영하여 나타낸 사진이다.
도 2는 육상에서 행해지는 근육치료운종을 촬영하여 나타낸 사진이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
개시된 내용은 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수 내에서 근육치료운동을 통해 이루어지는데, 상기 해수는 통상적인 해수를 사용할 수도 있으나, 재활효과의 극대화를 위해 해양심층수를 이용하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 해양심층수는 수심 550 내지 650 미터에서 취수되며, 염분이 33.5 내지 34.5 퍼밀이고, pH가 7.5 내지 8.0인 것을 특징으로 하는 해수를 이용하는 것이 바람직하며, 더욱 상세하게는 수심 605m에서 취수한 염분 34.03 퍼밀, pH 7.81의 해양심층수를 축열식 보일러로 가온하여 33 내지 35℃의 온도로 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 해양심층수는 마그네슘 1270mg/L, 칼슘 367mg/L, 칼륨 357mg/L, 나트륨 11033mg/L, 망간 1.9mg/L, 아연 0.68mg/L 및 철 0.18mg/L이 함유되어 있으며, 근육과 관절의 치료효과 및 속도를 향상시키는 역할을 한다.
또한, 상기 근육치료운동은 아래 도 1에 나타낸 것처럼, 승모근, 삼각근, 흉근, 광배근, 전거근, 흉쇄유돌근, 고관절 외전근, 고관절 내전근, 장요근, 요방형근, 복횡근, 다열근, 외복사근, 내복사근 및 복직근으로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나 이상의 근육을 대상으로 실시하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 개시된 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
■ 연구대상의 선정
- 강원도 G시 소재 C대학교에 재학 중인 남자대학생을 연구대상으로 선정하였다.
- 신경외과 및 정형외과적 문제로 인한 목관절 및 허리관절 부위 수술 경험자, 측정일 기준 6개월 이내 목관절 및 허리관절 부위의 신경외과 및 정형외과적 문제로 인한 내원 경험자, 측정과 수치료 및 타라소테라피 프로그램에 필요한 동작을 수행할 수 없을 정도의 근골격계 문제를 가진 경우 연구대상에서 제외하였다.
- 연구대상자 선정 후 연구의 목적 및 절차, 측정부위 및 측정법 등 전반적인 사항을 설명하고 동의를 받았으며, 그룹별로 무선배정하였다.
- 그룹은 육상그룹(GEX, ground exercise group), 침수그룹(IMW, immersion in the water group) 일반수그룹(WEX, water exercise group), 해양심층수그룹(DEX, deep sea water exercise group)으로 나누어지며, 육상그룹은 육상에서 근육치료운동을 실시하였으며, 침수그룹은 단순히 물에 재활부위를 침수한 것이고, 일반수그룹은 일반수에서 근육치료운동을 실시한 것이며, 해양심층수그룹은 해양심층수에서 근육치료운동을 실시한 것이다.
연구대상자의 일반적 특성은 다음 Table 1과 같다.
Figure pat00001

■ 연구설계
- 수치료 및 타라소테라피 프로그램 적용 전후 목관절과 허리관절의 굴곡 및 신전 관절가동범위(ROM, range of motion)와 최대굴곡력 및 최대신전력을 반복측정을 진행하였다.
- 측정 시 전담측정자가 동일한 방법으로 측정하여 측정자 간 오차를 최소화하였으며, 측정변인 간 교차설계(cross-over design)를 적용하여 측정순서에 따른 학습효과 및 피로효과를 최소화하였다.
- 사전측정과 사후측정 간 시간차는 24시간 이내로 하였으며, 측정부위 간 시간차는 최소 72시간 이상 배정하였다.
- 일반수그룹(WEX)은 34±1℃로 유지되는 수돗물 욕조(규격 3×3×1.5m, 가로×세로×높이) 내에서 수치료 프로그램을 능동적으로 수행하였다.
- 해양심층수그룹(DEX)은 34±1℃로 유지되는 해양심층수 욕조 내에서 일반수그룹의 수치료 프로그램과 동일한 타라소테라피 프로그램을 능동적으로 수행하였다.
- 육상그룹(GEX)은 수치료 및 타라소테라피 프로그램에서 수행하는 동작을 지상에서 동일하게 수행하도록 하였다.
- 침수그룹(WIM)은 34±1℃로 유지되는 수돗물 욕조 내에 위치한 의자에서 일반수그룹 및 해양심층수그룹과 동일한 시간 동안 상반신까지 침수하도록 하였다.
- 그룹별로 전담보조자를 배정하여 연구대상자가 정확한 자세로 프로그램을 수행하도록 보조하였다.
■ 치료환경
- 해양심층수그룹의 경우 수심 605m에서 취수한 염분 34.03‰, pH 7.81의 해양심층수를 축열식 보일러로 가온하여 이용하였다.
- 주요 원소의 함량은 마그네슘 1270, 칼슘 367, 칼륨 357, 나트륨 11033, 망간 1.9, 아연 0.68, 철 0.18(단위: ㎎/ℓ) 등(www.k1water.co.kr) 일반수그룹의 경우 한국수자원공사에서 공급되는 수돗물을 가온하여 이용하였다.
- 실내에 3×3×1.5m(가로×세로×높이) 규격의 특수 재질 욕조를 설치하고 1.2±0.1m 수심을 유지하면서 치료를 실시하였다.
■ 치료조건
- 목관절과 허리관절에 적용한 근육치료운동은 Table 2, 3과 아래 도 1 내지 2에 나타낸 동작으로 이루어졌다.
- 각 동작의 끝점에서 7초간 최대신전 또는 최대수축한 자세를 유지하도록 하였으며, 10회 반복하였다.
- 목관절 프로그램은 8개 동작으로, 허리관절 프로그램은 11개 동작으로 구성하였다.
- 프로그램 적용 전후 각 2분의 준비운동과 정리운동을 수행하였다.
- 총 소요시간은 목부위 약 16분, 허리부위 약 21분으로 하였다.
Figure pat00002
Figure pat00003

■ 측정변인 및 측정방법
- 목관절 및 허리관절 ROM과 최대근력을 측정하였다.
- ROM 측정에는 경사각도계(BASELINE® Bubble Inclinometer, Kineman Enterprises, USA)를, 최대근력 측정에는 도수근력검사기(manual muscle tester, Model 01163, Lafayette, USA)를 이용하였다.
- 목관절과 허리관절 ROM은 Norkin, & White(2009)와 동일한 방법으로 측정하였다.
- 목관절 ROM 측정 시 연구대상자가 해부학적 중립자세를 취한 상태에서 고정 경사각도계를 T1(1번 흉추)에 고정시키고 이동 경사각도계를 머리 정수리에 위치시킨 후 고정 경사각도계와 이동 경사각도계를 동일하게 0°로 설정하였다.
- 고정 경사각도계가 최대한 0°를 유지한 상태에서 최대굴곡 또는 최대신전지점에서의 이동 경사각도계의 각도를 확인하고 두 경사각도계의 차이를 목관절 굴곡 및 신전 ROM으로 간주하였다.
- 신전 ROM 측정 시에는 측정 용이성 제고를 위해 이동 경사각도계를 견갑극에 위치시킨다. 2회 측정결과 중 최고치를 대표치로 간주하였다.
- 허리관절 ROM 측정 시 연구대상자가 해부학적 중립자세를 취한 상태에서 고정 경사각도계를 S2(2번 천추, 양쪽 PSIS 연결선의 중앙지점)에 고정시키고 이동 경사각도계를 T1 부위에 위치시킨 후 고정 경사각도계와 이동 경사각도계를 동일하게 0°로 설정하였다.
- 고정 경사각도계가 최대한 0°를 유지한 상태에서 최대굴곡 또는 최대신전지점에서의 이동 경사각도계의 각도를 확인하고 두 경사각도계의 차이를 허리관절 굴곡 및 신전 ROM으로 간주하였다.
- 2회 측정결과 중 최고치를 대표치로 산정하였다.
- 목관절과 허리관절 최대근력은 Candeloro, & Caromano(2007)와 동일한 방법으로 측정하였다.
- 목관절과 허리관절 최대근력 측정에는 도수근력검사기와 측정지지대가 요구되어 설치하였다.
- 연구대상자가 천정을 보고 누운 자세(앙와위)에서 목관절 및 허리관절 굴곡동작을 취하도록 하고 목관절의 경우 이마의 중앙지점, 허리관절의 경우 흉골 세로 1/2 지점에서 최대굴곡력을 측정하였다.
- 연구대상자가 바닥을 보고 누운 자세(복와위)에서 목관절 및 허리관절 신전동작을 취하도록 하고 목관절의 경우 머리 후면 최대돌출지점, 허리관절의 경우 양쪽 견갑하부 연결선의 중앙지점(T7, 7번 흉추부위)에서 최대신전력을 측정하였다.
- 최대굴곡력과 최대신전력 측정시 측정지지대에 도수근력검사기를 부착시키고 도수근력검사기와 측정부위는 3 내지 5cm 간격을 유지하였다.
- 3회 측정결과 중 최고치를 대표치로 산정하였다.
■ 자료처리
- PASW(predictive analytics sofeware) Statistics ver.18.0을 이용하여 측정결과의 기술통계치를 산출하고 평균차 검증을 실시하였다.
- 그룹 간 평균차 검증은 그룹과 측정시기를 독립변인으로 하는 4×2 반복측정이원변량분석(two-way ANOVA with repeated measures)을 적용하였다.
- 반복측정이원변량분석 결과 그룹과 측정시기 간 상호작용효과 또는 주효과가 유의한 경우 그룹 내 측정시기에 따른 평균차 검증은 대응표본 T-test, 측정시기 내 그룹 간 평균차 검증은 독립표본 T-test를 적용하여 사후분석(post-hoc)을 실시하였다.
- 통계적 분석의 유의수준은 α=.05로 설정하였다.
■ 체간 굴곡
1. 체간 관절가동범위(ROM)
1)목관절
- 목관절 굴곡ROM의 집단과 측정시기 간 반복측정이원변량분석 결과 상호작용효과(p<.01)와 측정시기에 따른 주효과(p<.001)가 유의하였다(Table 4).
- 사후검사 결과 모든 그룹에서 사전검사에 비해 증가한 경향을 보였으며, 일반수그룹(WEX)과 해양심층수그룹(DEX)에서 사전검사에 비해 유의한 증가하였다.(p<.05).
- 사전검사에서 측정시기 내 그룹 간 유의한 차이가 없었으며, 사후검사에서 침수그룹(IMW)과 해양심층수그룹(DEX) 간 유의한 차이를 보임(p<.05).
Figure pat00004
- 목관절 신전ROM의 집단과 측정시기 간 반복측정이원변량분석 결과 측정시기에 따른 주효과가 유의하였다(p<.05, Table 4).
- 사후검사 결과 모든 그룹에서 사전검사에 비해 증가한 경향을 보였으며, 해양심층수그룹(DEX)에서 사전검사에 비해 유의한 증가하였다(p<.05).
- 사전검사에서 침수그룹(IMW)과 육상그룹(GEX) 간 유의한 차이를 보였으며(p<.05), 사후검사에서 그룹 간 유의한 차이가 보이지 않았다.
2)허리관절
- 허리관절 굴곡ROM의 집단과 측정시기 간 반복측정이원변량분석 결과 측정시기에 따른 주효과가 유의하였다(p<.001, Table 5).
- 사후검사 결과 모든 그룹에서 사전검사에 비해 증가한 경향을 보였으며, 해양심층수그룹(DEX)에서 사전검사에 비해 유의한 증가가 있었다(p<.01).
- 사전검사에서 일반수그룹(WEX)과 해양심층수그룹(DEX) 간 유의한 차이를 보였으며(p<.05), 사후검사에서 측정시기 내 그룹 간 유의한 차이가 보이지 않았다.
Figure pat00005
- 허리관절 신전ROM의 집단과 측정시기 간 반복측정이원변량분석 결과 상호작용효과(p<.01)와 측정시기에 따른 주효과(p<.001)가 유의하였다(Table 5).
- 사후검사 결과 모든 그룹에서 사전검사에 비해 증가한 경향을 보였으며, 일반수그룹(WEX)과 해양심층수그룹(DEX)에서 사전검사에 비해 유의한 증가를 보ㅇ였다(p<.05).
- 사전검사에서 측정시기 내 그룹 간 유의한 차이가 없었으며, 사후검사에서 침수그룹(IMW)과 일반수그룹(WEX) 간 유의한 차이를 보였다(p<.05).
2.체간 최대근력
1)목관절
- 목관절 최대굴곡력의 집단과 측정시기 간 반복측정이원변량분석 결과 상호작용효과(p<.01)와 측정시기에 따른 주효과(p<.001)가 유의하였다(Table 6).
- 사후검사 결과 모든 그룹에서 사전검사에 비해 증가한 경향을 보였으며, 해양심층수그룹(DEX)에서 사전검사에 비해 유의한 증가를 보였다(p<.01).
- 사전검사와 사후검사에서 측정시기 내 그룹 간 유의한 차이는 나타나지 않았다.
Figure pat00006
- 목관절 최대신전력의 집단과 측정시기 간 반복측정이원변량분석 결과 상호작용효과(p<.01)와 측정시기에 따른 주효과(p<.05)가 유의하였다(Table 6).
- 사후검사 결과 육상그룹(GEX), 침수그룹(IMW), 일반수그룹(WEX)에서 사전검사에 비해 유의한 차이가 없었으며, 해양심층수그룹(DEX)에서 사전검사에 비해 유의한 증가를 보였다(p<.001).
- 사전검사와 사후검사에서 측정시기 내 그룹 간 유의한 차이는 나타나지 않았다.
2)허리관절
- 허리관절 최대굴곡력의 집단과 측정시기 간 반복측정이원변량분석 결과 상호작용효과(p<.01)와 측정시기에 따른 주효과(p<.001)가 유의하였다(Table 7).
- 사후검사 결과 육상그룹(GEX)과 침수그룹(IMW)에서 사전검사에 비해 유의한 차이가 없었으며, 일반수그룹(WEX)과 해양심층수그룹(DEX)에서 사전검사에 비해 유의한 증가를 보였다(p<.01).
- 사전검사와 사후검사에서 측정시기 내 그룹 간 유의한 차이는 나타나지 않았다.
Figure pat00007
- 허리관절 최대신전력의 집단과 측정시기 간 반복측정이원변량분석 결과 상호작용효과와 측정시기에 따른 주효과가 유의하였다(p<.001, Table 7).
- 사후검사 결과 육상그룹(GEX)과 침수그룹(IMW)에서 사전검사에 비해 유의한 차이가 없었으며, 일반수그룹(WEX)과 해양심층수그룹(DEX)에서 사전검사에 비해 유의한 증가를 보였다(p<.01).
- 사전검사에서 육상그룹(GEX)과 침수그룹(IMW) 간(p<.01), 육상그룹(GEX)과 일반수그룹(WEX) 간(p<.05) 유의한 차이를 보였으며, 사후검사에서 침수그룹(IMW)과 해양심층수그룹(DEX) 간 유의한 차이를 보였다(p<.05).
따라서, 개시된 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법은 거동이 불편한 환자에게도 적용할 수 있으며, 근력과 관절의 가동범위를 빠르게 향상시키는 효과를 나타낸다.

Claims (4)

  1. 해수 내에서 근육치료운동을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 해수는 해양심층수인 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 해양심층수는 수심 550 내지 650 미터에서 취수되며, 염분이 33.5 내지 34.5 퍼밀이고, pH가 7.5 내지 8.0인 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 근육치료운동은 승모근, 삼각근, 흉근, 광배근, 전거근, 흉쇄유돌근, 고관절 외전근, 고관절 내전근, 장요근, 요방형근, 복횡근, 다열근, 외복사근, 내복사근 및 복직근으로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나 이상의 근육을 대상으로 하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 관절 및 근육의 재활방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20070061504A (ko) 2007-05-23 2007-06-13 박성순 해조류 종류와 연관 색소를 해양심층수 원수 및 처리수들과함께 상호 조절에 의한 해양심층수 요법장치
KR101006396B1 (ko) 2009-01-23 2011-01-12 (주) 디.엠.씨 관절 운동 치료 장치 및 방법

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