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pISSN 2288-6982
eISSN 2288-7105

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Phys. Ther. Korea 2022; 29(2): 156-164

Published online May 20, 2022

https://doi.org/10.12674/ptk.2022.29.2.156

© Korean Research Society of Physical Therapy

기구를 이용한 골반 압박이 20대의 요통 경험자와 비경험자의 체간 근지구력과 균형 능력에 미치는 영향 비교

정서영1, 김선엽2

1대전대학교 보건의료대학원 물리치료학과, 2대전대학교 보건의료과학대학 물리치료학과

Comparison of the Effects of Pelvic Compression Using Instruments on Trunk Muscle Endurance and Balance Ability in Subjects in Their Twenties With or Without Low Back Pain

Suh-young Chung1 , PT, BHSc, Suhn-yeop Kim2 , PT, PhD

1Department of Physical Therapy, Graduate School of Health and Medicine, Daejeon University, 2Department of Physical Therapy, College of Health and Medical Science, Daejeon University, Daejeon, Korea

Correspondence to: Suhn-yeop Kim
E-mail: kimsy@dju.kr
https://orcid.org/0000-0002-0558-7125

Received: November 8, 2021; Revised: November 23, 2021; Accepted: November 29, 2021

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Background: Low back pain (LBP) is a representative disease, and LBP is characterized by muscle dysfunction that provides stability to the lumbar spine. This causes physical functional problems such as decreased posture control ability by reducing the muscular endurance and balance of the lumbar spine. Pelvic compression using instruments, which has been used during recent stabilization exercises, focuses on the anterior superior iliac spine of the pelvis and puts pressure on the sacroiliac joint during exercise, making the pelvis more symmetrical and stable. Currently, research has been actively conducted on the use of pelvic compression belts and non-elastic pelvic belts; however, few studies have conducted research on the application effect of pelvic compression using instruments. Objects: This study aimed to investigate whether there is a difference in trunk muscular endurance and dynamic and static balance ability levels by applying pelvic stabilization through a pelvic compression device between the LBP group and the non-LBP group.
Methods: Thirty-nine subjects currently enrolled in Daejeon University were divided into 20 subjects with LBP group and 19 subjects without LBP (NLBP group), and the groups were compared with and without pelvic compression. The trunk muscular endurance test was performed with 4 movements, the dynamic balance test was performed using a Y-balance test, and the static balance test was performed using a Wii balance board.
Results: There was a significant difference the LBP group and the NLBP group after pelvic compression was applied to all tests (p < 0.05). In the static and dynamic balance ability test after pelvic compression was applied, there was a significant difference in the LBP group than in the NLBP group (p < 0.05).
Conclusion: These results show that pelvic compression using instruments has a positive effect on both those with and without LBP and that it has a greater impact on balance ability when applied to those with LBP.

Keywords: Balance, Endurance, Low back pain, Pelvic compression

국민의 85% 이상이 경험하는 대표적인 질환에는 허리통증(low back pain)이 있다[1]. 허리통증은 다양한 연령층에서 발생될 수 있으며 대표적인 증상으로는 허리가 빠질 듯이 아프고 끊어질 듯한 아픔, 그 아픔이 다리로 뻗어 나가는 증상 등 다양한 형태로 나타난다[2]. 더불어 이로 인해 지각 이상이나 운동하는 동안의 통증, 근력과 관절 운동 범위의 저하, 좌-우 양측의 비대칭이 발생할 수 있다[3]. 허리통증은 기간에 따라 급성, 아급성, 만성으로 구분하며 특별한 원인이나 병리적인 현상 없이도 발생할 수 있고[4] 부주의로 인한 손상이나 허리뼈의 불안정성 등을 통해 발생할 수 있다[5]. 현재에는 골반대의 구조적인 문제와 안정성에 관여하는 관절인 엉치엉덩관절의 기능장애와 같은 골반대의 비대칭 정렬이 가장 많다고 보고되고 있다[6]. 엉치엉덩관절의 기능장애와 골반대의 불안정성은 심부 복근 및 뭇갈래근의 작용이 감소될 수 있으며, 하지의 근력 저하뿐만 아니라 신체 전반적인 기능 감소가 초래될 수 있다[7].

허리뼈부 중립 영역(neutral zone)의 근육들인 배가로근과 뭇갈래근 등은 허리뼈부에 안정성을 제공하며[8] 이러한 근육의 기능장애는 허리통증과 관련되어 있다[9]. 신체활동이 감소하면 골반 주위의 근육 약화로 인한 허리뼈부 불안정성이 발생하고, 골반과 허리뼈의 동적, 정적 움직임도 감소하여 만성 요통을 유발하게 된다[10]. 또한 허리뼈부의 근력과 근지구력, 유연성 및 균형감각 등을 감소시킴으로써 자세 조절 능력 저하 등의 신체 기능적 문제를 일으킨다[11]. 자세 조절 능력은 일상생활을 하기 위한 중요한 요소이며[12], 신체의 균형 능력 향상을 위하여 중심부 근육(core muscle)의 강화가 이루어져야 한다[13].

체간 근육들의 중요성은 허리와 골반부의 안정성 확보를 위해서 강조되어 왔다[14]. 허리통증을 호소하는 환자들은 허리뼈부 안정화 운동을 통하여 효과적으로 근육을 강화시킬 수 있고 관절과 연골에 충분한 영양 공급이 가능해짐으로 운동 조절(motor control) 능력도 향상된다[15]. 허리와 골반 부위의 안정성을 확보하기 위한 중재 방법은 내적 안정화(internal stabilization) 방법과 외적 안정화(external stabilization) 방법으로 구분할 수도 있다[16,17]. 내적 안정화 방법에는 환자가 스스로 안정화 근육들을 수축하는 방법이며[18], 외부 안정화 방법에는 체간의 움직임 시 치료사의 손이나 골반 압박 벨트 등을 착용하거나, 골반 및 허리의 안정화를 이루기 위하여 환자의 골반과 허리 부위를 수동적으로 압박 및 고정하는 장비를 이용하는 방법이 있다[19].

골반과 허리를 고정시키는 방법 중 하나인 비탄력 고정식 벨트는 엉치엉덩 관절에 안정성 향상을 위해 주로 사용되며, 골반 전면부와 허리엉치뼈 후면부를 고정시켜줌으로써 하복부의 전면부 내압과 허리엉치뼈의 후면부 근막에 긴장감을 증가시켜 줄 수 있다[20]. 선행연구들에 의하면 건강한 사람들의 느슨해진 엉치엉덩 관절의 고정에 도움이 된다고 하였으며[21], 엉치엉덩 관절의 안정화는 다양한 자세에서의 균형 능력에 긍정적인 영향을 준다는 보고가 있었다[22]. 골반 압박 벨트(pelvic compression belt)는 골반부에 압박을 적용함으로써 체간 안정성 개선에 도움이 될 수 있다고 하였으며[23], 엉치엉덩 관절의 이완 감소로 인해 형태 잠김(form closure) 개선이 나타나며 안정성 근육군들의 동원 감소로 인해 힘 잠김(force closure)과 운동 기능을 향상 시킬 수 있다고 한다[24]. 결국 힘 잠김 기전의 향상은 골반의 안정성을 제공해줄 수 있다[25]. 건강한 성인 남녀를 대상으로 골반 압박 벨트를 착용하기 전후를 관찰했을 때 골반대의 안정성 제공뿐만 아니라 동적 균형 능력의 상승도 관찰할 수 있었다[19].

균형 능력은 앉고 일어서는 것과 같이 모든 기능적인 행동에 대한 필수적인 요소이며[26], 균형 능력을 조절하기 위해서는 체간 및 하지 근육들의 원활한 움직임과 안정성이 동시에 요구된다[25]. 이러한 체간과 하지의 움직임을 위해서는 체간과 하지를 연결하는 골반부의 안정성이 우선적으로 필요하다[27].

최근 허리통증 환자의 안정화 운동 시에 이용하고 있는 골반 압박 장비는 골반의 위앞엉덩뼈가시에 초점력(focusing)이 가해지도록 고안되어 있으며 운동을 하는 동안 엉치엉덩 관절에 압박력을 가하면서 골반이 더욱 대칭적이고 안정되게 된다[28]. 현재 골반 압박 벨트와 비탄력 골반 벨트를 활용한 연구는 활발히 진행되어 왔지만, 골반 압박 장비의 적용 효과를 연구한 사례가 많지 않다.

따라서 본 연구의 목적은 요통군과 비요통군 간에 골반 압박 기구를 통한 골반 안정화 적용이 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력 수준에 미치는 영향을 비교해 보고자 실시하였다. 본 연구의 가설은 다음과 같다. 첫째, 요통군과 비요통군의 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력 수준은 유의한 차이가 있을 것이다. 둘째, 요통군과 비요통군 모두 골반 압박 적용 후에 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력 수준은 유의한 향상이 있을 것이다. 셋째, 골반 압박 적용 전후에 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력 수준의 차이는 요통군과 비요통군 간에 차이가 있을 것이다.

1. 연구대상자

이 연구대상자 수는 Cohen의 표본 산출 공식에 따른 표본수 계산 프로그램인 G*Power 3.1.9.7 프로그램(University of Kiel, Kiel, Germany)을 이용하여 산출하였다. 본 연구에서 분석하고자 하는 골반 압박 장비의 착용 전후 효과를 검정하기 위해 독립 t-검정을 이용하였으며, 검정력을 유지하기 위해 효과 크기 0.8, 유의 수준 0.05, 검정력 0.8로 설정한 후 표본 크기를 산출한 결과 최소 표본의 크기는 34명이었다. 연구 진행 중 대상자의 탈락률을 20%로 가정하여 39명을 모집하였다.

본 연구의 대상자는 대전광역시에 위치한 대전대학교에 재학 중인 20대 성인들을 대상으로 현재 허리통증을 경험하고 있는 군(요통군)과 현재 허리통증이 없는 군(비요통군)으로 구분하여 대상자 39명을 선발하여 실시하였다. 대상자에게 본 연구의 취지와 방법을 사전에 직접 설명하고 동의서에 서명을 받아 동의를 취득하여 진행하였다.

대상자의 선정 조건은 다음과 같다: 1) 20세 이상 성인 남녀 중 현재 허리통증이 있는 자(시각적 상사 척도[visual analog scale, VAS] 4점 이상) (요통군); 2) 20세 이상 성인 남녀 중 현재 허리통증이 없는 자(VAS 3점 이하) (비요통군); 3) 골반 압박 기구를 착용 후 평가 과정 시에 통증이나 불편함을 호소하지 않는 자; 4) 연구의 목적을 충분히 이해하고, 참여에 스스로 동의한 자이다. 대상자의 제외 조건은 다음과 같다: 1) 최근 6개월 이내에 허리뼈부나 골반부에 골절, 종양 또는 심폐 기능에 대한 의학적 진단을 받은 자; 2) 현재 허리통증과 관련되어 의학적 약물 복용이나 의료적 치료를 받고 있는 자; 3) 연구 과정 중 골반 압박 기구를 적용 시 통증이나 불편함으로 연구 과정을 진행하는 데 어려움이 발생하는 자이다.

2. 연구 절차

본 연구는 20대 성인 남녀 39명을 대상으로 현재 허리통증이 있거나 또는 허리통증이 없는 군으로 구분하고, 각각 골반 압박을 적용하였을 때와 적용하지 않았을 때의 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력을 비교하였다. 연구대상자들은 현재 허리통증이 있는 자와 현재 허리통증이 없는 자를 구분하여 각 그룹에 배정하였다. 골반 압박을 적용하기 전 체간 근지구력 검사와 동적 균형 및 정적 균형을 검사하고 골반 압박을 적용한 후 다시 한번 검사를 진행하였다. 체간 근지구력 검사는 동작을 각 2회씩 실시하며 회차 사이에 1분의 휴식시간을 제공하였고 동적 균형 검사는 Y-균형(balance) 검사를 사용하여 방향별 3회씩 측정 후 평균값을 사용하였다. 정적 균형 검사는 Wii 균형판(balance board)을 사용하여 30초씩 3회 측정한 평균값을 사용하였다. 본 연구의 설계는 다음과 같다(Figure 1). 본 연구는 대전대학교 기관생명윤리위원회의 승인을 받은 후 진행되었다(Approval number: 1040647-202104-HR-001-03).

Figure 1. Study design.

3. 중재 및 평가 방법

1) 골반 압박 장비

본 연구에서 골반부에 압박을 적용하기 위해 골반 압박 장비(ReaLine® Core; GLAB Corp, Hiroshima, Japan)를 이용하였다. 이 장비의 전방부는 위앞엉덩뼈가시 높이의 바로 위 지점에 위치하도록 하고 후방부는 위뒤엉덩뼈가시 높이에 위치할 수 있도록 착용하였다. 이 압박 장비의 압박력 조절은 기구의 전방부에 설치된 4개의 기어 장치를 이용하여 압박 강도를 조절하도록 고안되어 있다. 압박력은 장비에 부착된 벨트에 의해 골반부의 모든 방향에서 압박이 가해지도록 되어 있으며, 압박의 강도는 대상자가 편안하게 참을 수 있는 수준에 압박감을 느낄 때 “그만”이라고 말하도록 지시하였다. 기구를 착용한 후 대상자가 압박기구에 적응한 뒤 올바른 신체 정렬을 만들 수 있도록 제자리걸음을 10초간 실시하였다[8].

2) 허리통증 수준 평가

대상자의 허리통증 수준을 알아보기 위해 시각적 상사 척도(VAS)를 이용하였다. VAS 척도는 주관적인 통증 정도를 확인할 수 있고, 검사-재검사 신뢰도(r = 0.99)와 측정자 간 신뢰도(r = 1.00)가 높은 척도로[29], 0–10까지 직선으로 표시한 용지에 연구 대상자가 자신의 통증 정도를 직접 표시하는 통증 측정 방법이다. 통증 측정은 아래와 같이 그려진 직선 위에 통증이 없는 상태(no pain)인 0, 가장 심각한 통증(worst pain)을 10으로 정의하여 현재 연구 대상자가 느끼는 통증 정도를 한 지점에 표시하도록 하였다.

3) 체간 근지구력 검사 방법

체간 근지구력을 평가하기 위해 몸통 굽힘근, 몸통 폄근, 몸통 좌측/우측의 외측근 검사 총 4가지 하부 검사를 실시하였다[30]. 각 검사는 2회씩 진행되었으며 회차 사이에 1분의 휴식시간을 제공하였다. 평가의 순서는 먼저 골반 압박 장비를 적용하지 않은 상태에서 먼저 실시하였다. 각 검사 방법은 다음과 같다.

몸통 굽힘 검사는 등받이가 바닥에서 60도 각도로 이루어져 있는 엣지에 기대어 있는 상태에서 윗몸 일으키기 자세로 시작하였다. 무릎과 엉덩이는 모두 90도로 구부리고, 팔은 반대쪽 어깨에 손을 얹은 채 가슴을 가로질러 접고, 발은 고정하며 엣지를 10 cm 뒤로 당기고 가능한 한 60도 각도의 자세를 유지하도록 지시하였다. 대상자의 등이 엣지에 닿았을 때 검사는 종료되며 위치를 유지한 시간을 초 단위로 기록하였다(Figure 2A).

Figure 2. Trunk endurance test. (A) Trunk flexion. (B) Trunk extension. (C) Side bending.

몸통 폄 검사는 테이블에 바닥을 바라보고 누운 자세에서 하지 측은 골반, 무릎을 고정하고 상지측은 받쳐지지 않은 상태에서 실시하였다. 팔은 반대쪽 어깨에 손을 얹은 채 가슴을 가로질러 접은 자세로 실시하며 상체가 수평 위치 아래로 떨어지면 검사를 종료하였다(Figure 2B).

몸통 좌측/우측의 외측근 검사는 옆을 바라보고 다리를 뻗은 채 옆구리에 운동 매트가 닿은 상태에서 하단 발 앞에 상단 발을 지지한 상태에서 실시하였다. 매트에서 엉덩이를 들고 전신을 직선으로 유지하기 위해 한쪽 팔꿈치와 발을 받쳐 지지하도록 지시하며 매트를 지지하지 않는 팔은 반대쪽 어깨에 손을 얹은 채 가슴을 가로질러 잡고 엉덩이가 운동 매트로 돌아오면 검사를 종료하였다(Figure 2C).

골반 압박 장비를 적용하지 않은 상태에서 검사를 실시한 후, 골반부에 압박 장비를 착용한 후에 같은 방법으로 4가지 검사법을 다시 실시하였다(Figure 3). 검사법의 시행 순서에 따른 영향을 배제하기 위해 실시 순서는 무작위 배정 방법에 따라 순서를 정해 실시하였다. 무작위 배정 방법은 인터넷에 무작위 배정 프로그램(Randomization.com)을 이용하였다.

Figure 3. Trunk endurance test with pelvic compression. (A) Trunk flexion. (B) Trunk extension. (C) Side bending.
4) 동적 균형 검사

대상자의 동적 균형 수준을 평가하기 위해 Y-균형 검사를 이용하였다. Y-균형 검사는 하지의 근력과 유연성, 고유수용성 감각을 측정하며 평가방법으로는 한 발을 지면에 지지한 상태로 나머지 한 발을 전방, 후 내측, 그리고 후 외측의 3가지 방향으로 뻗는 자세를 기록하는 것이다[31]. 전방 방향으로 선을 그어 1.5 inch 눈금 테이프를 이용하여 기준으로 하고 양쪽으로 135° 지점에 후 내측과 후 외측 방향으로 선을 표시하였으며, 중앙선에서 대상자가 다리를 뻗은 지점까지의 거리를 cm 단위로 측정하였다. 지면을 지지하고 있는 발이 떨어지거나, 뻗은 발이 지면으로 떨어져 바닥을 지탱한 경우, 또는 발을 뻗은 후 다시 시작 자세로 돌아오지 못할 경우를 실패로 간주하고 재측정하였으며 총 3회 측정 후 평균값을 기록하였다. 동적 균형 점수는 전방, 후 내측과 후 외측의 길이를 모두 더한 후 다리 길이의 3배 값으로 나눈 후 백분율을 구한 점수를 사용하였다[32,33]. 검사자 내 신뢰도는 r = 0.85–0.89, 검사자 간 신뢰도는 r = 0.97–1.00이다[31].

5) 정적 균형 검사

대상자의 정적 균형을 분석하기 위해 Wii 균형판(Wii balance board; Nintendo, Kyoto, Japan)을 이용하였으며 검사 자료는 Balancia 2.0 (Mintosys, Seoul, Korea) 프로그램을 이용하여 수집하였으며 블루투스로 연결된 컴퓨터 장치 모서리 4개에 위치한 로드 셀을 통하여 압력 중심(center of pressure) 데이터 정보가 연속적으로 수집되었다. 데이터의 샘플링 비율은 연결된 소프트웨어에 의해 조절되며, Wii 균형판과 Balancia 프로그램을 이용하여 균형능력을 평가하였다. Wii 균형판은 ICC = 0.92–0.98로 높은 측정자 내 신뢰도를 보여주고 있으며[34], 모든 데이터는 100 Hz로 샘플링하여 추출하였다. 이 도구의 측정-재측정 타당도는 0.66–0.94, 신뢰도는 0.77–0.89였으며[35], Balancia 프로그램의 타당도는 0.85, 신뢰도는 0.79–0.96으로 높은 신뢰도를 나타내고 있다[36].

대상자들의 정적 균형 능력을 평가하기 위해 Wii 균형판 위에 두 발로 올라선 후 양팔은 반대쪽 어깨에 손을 얹은 채 가슴을 가로질러 유지하며 시선에 따른 자세 동요의 발생을 통제하기 위해 눈을 뜬 상태로 전방 3 m 앞에 그려진 지름 15 cm 점을 주시하도록 하였다. 대상자가 Wii 균형판에 올라선 후 안정된 자세를 잡은 후부터 시작하여 30초 동안 한 다리 서기를 측정하였으며[35,37] 대상자는 총 3회 실시한 값의 평균값을 사용하였고 동요 속도와 동요 거리에 대한 값을 측정하였다[38-40].

4. 분석 방법

수집된 모든 자료의 통계 분석은 윈도우용 SPSS version 21.0 프로그램(IBM Co., Armonk, NY, USA)을 이용하였다. 피험자의 일반적 특성은 기술통계를 이용하여 분석하였고, 측정된 모든 변수의 평균과 표준편차를 산출하였다. 측정된 변수들의 정규성 검정을 위하여 샤피로-윌크 검정(Shapiro-Wilk test)을 시행하였다. 요통군과 비요통군 각각 골반 압박 장비를 적용하기 전과 후에 측정변수들의 차이를 비교하기 위해 짝비교 t-검정을 이용하였고, 골반 압박 장비 적용 전과 후의 측정값 그리고 압박 장비 적용 전후에 측정값의 변화율의 두 간에 차이를 비교하기 위해 독립 t-검정을 이용하였다. 모든 통계 분석의 유의성을 검증하기 위해 유의 수준은 0.05로 정하였다.

1. 연구대상자의 일반적인 특성

연구 대상자는 요통군 20명, 비요통군 19명이었으며, 일반적 특성은 Table 1에 제시하였다.

Table 1 . General characteristics of subjects.

Variables (units)LBP (n = 20)NLBP (n = 19)p-value
Age (y)23.85 ± 2.2023.31 ± 1.970.432
Height (cm)168.90 ± 8.92167.36 ± 10.570.627
Weight (kg)68.65 ± 13.9863.36 ± 14.640.257

Values are presented as mean ± standard deviation. LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group..



2. 골반 압박 적용 전후에 체간 근지구력의 비교

요통군과 비요통군에게 골반 압박을 적용한 전후에 4가지 세부 항목의 체간 근지구력 검사를 실시하였다(Table 2). 요통군과 비요통군에 골반 압박 적용 전후에 몸통 굽힘근의 지구력은 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 중재 전후에 요통군에 몸통 굽힘근 지구력 변화율은 41.64%였고, 비요통군은 31.74%로 두 군 간에 유의한 차이는 없었다. 중재 후 두 군에 몸통 폄근의 지구력은 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 요통군에 몸통 폄근 지구력의 변화율은 71.50%였고, 비요통군은 61.29%로 두 군 간에 유의한 차이는 없었다.

Table 2 . Comparison of trunk endurance with and without pelvic compression using instruments.

MusclesConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Trunk flexor (s)Without EPC43.95 ± 25.7048.53 ± 31.38–0.499
With EPC58.20 ± 29.9761.00 ± 34.06–0.273
Change (%)41.64 ± 39.9031.74 ± 53.330.658
t–4.906*–2.988*
Trunk extensor (s)Without EPC38.75 ± 18.6537.11 ± 15.300.300
With EPC58.50 ± 23.8855.68 ± 21.640.385
Change (%)71.50 ± 89.2661.29 ± 55.260.427
t–6.906*–6.604*
Left side bending (s)Without EPC25.40 ± 22.2626.47 ± 16.00–0.172
With EPC33.65 ± 19.4735.53 ± 20.19–0.295
Change (%)48.50 ± 42.1451.86 ± 64.91–0.193
t–4.198*–5.446*
Right side bending (s)Without EPC26.40 ± 19.5325.74 ± 14.250.121
With EPC42.35 ± 30.2837.37 ± 17.200.627
Change (%)86.28 ± 85.1457.78 ± 57.181.220
t–4.379*–5.257*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..



몸통 좌측 굽힘근의 지구력도 중재 후에 두 군 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 중재 후 요통군에 몸통 좌측 굽힘근의 지구력에 변화율은 48.50%였고, 비요통군은 51.86%로 두 군 간에 유의한 차이는 없었다. 몸통 우측 굽힘근의 지구력도 중재 후에 두 군 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 요통군에 몸통 우측 굽힘근 지구력 변화율은 86.28%였고, 비요통군은 57.78%로 두 군 간에 차이는 없었다.

3. 골반 압박 장비 착용 전후의 동적 균형능력 비교

요통군과 비요통군에게 골반 압박 적용 전후에 Y-균형 검사를 이용해 동적 균형능력을 평가하였다(Table 3). 요통군과 비요통군의 동적 균형능력 검사는 골반 압박 적용 전후에 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 요통군에 동적 균형능력의 변화율은 12.37%였고, 비요통군은 5.47%로 요통군이 유의하게 더 증가하였다(p < 0.05).

Table 3 . Comparison of dynamic balance test with and without pelvic compression using instruments.

Variable (unit)ConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Y-balance (cm)Without EPC81.28 ± 7.2180.07 ± 8.430.401
With EPC91.26 ± 7.9784.42 ± 9.850.198*
Change (%)12.37 ± 4.585.47 ± 5.874.104*
t–12.279*–4.180*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..



4. 골반 압박 장비 착용 전후의 정적 균형능력 비교

요통군과 비요통군에게 골반 압박 적용 후에 정적 균형 상태를 알아보기 위해 동요속도와 동요거리를 측정하였다(Table 4). 요통군과 비요통군의 동요속도는 골반 압박 적용 전후에 모두 유의하게 감소하였다(p < 0.05). 요통군에 동요속도의 중재 전후 변화율은 21.37%였고, 비요통군은 8.88%로 요통군에서 더 큰 감소를 보였다(p < 0.05). 동요거리도 중재 전후에 두 군 모두 유의하게 감소하였다(p < 0.05). 요통군에 동요거리는 15.25% 감소하였고, 비요통군에서는 7.97% 감소하여 요통군에서 더 큰 감소를 보였다(p < 0.05).

Table 4 . Comparison of static balance with and without pelvic compression using instruments.

Variable (units)ConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Sway velocity (cm/s)Without EPC5.15 ± 0.775.25 ± 1.10–0.345
With EPC4.03 ± 0.634.74 ± 0.84–2.981*
Change (%)–21.37 ± 7.07–8.88 ± 8.33–5.501*
t11.053*4.428*
Path length (cm)Without EPC154.42 ± 23.16157.55 ± 33.00–0.344
With EPC130.55 ± 18.48143.71 ± 26.200.263
Change (%)–15.25 ± 4.11–7.97 ± 8.10–3.512*
t12.763*4.036*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..


본 연구는 요통군과 비요통군에게 골반 압박 기구를 통한 골반 압박 적용 유무가 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형능력에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 다양한 연령층에서 발생할 수 있는 요통은 여러 가지 형태의 증상으로 발생하며[2] 요추부의 근지구력과 균형감각 등을 감소시킬 수 있어 신체 기능적인 문제를 유발할 수 있다[11]. 허리뼈부 중립영역 근육들의 기능 장애와 깊은 연관이 있으며[9] 이는 허리와 골반의 안정성 확보를 위하여 강조되어 왔다[14]. 안정성 확보를 위한 중재 방법의 외적 안정화 방법으로는 골반 압박 벨트를 예로 들 수 있다[19]. 비탄력 고정식 벨트는 전면 골반부와 후면 허리엉치뼈부를 고정시켜 엉치엉덩 관절의 안정화 향상에 주로 사용되며[20] 건강한 사람들에게 적용하였을 느슨해진 엉치엉덩 관절 고정에 도움이 된다고 보고되고 있다[21]. 골반 압박 벨트를 착용하였을 때에도 골반대의 안정성과 더불어 균형 능력에도 긍정적인 효과가 나타났다고 보고되었다[19]. 골반 압박 벨트와 비탄력 골반 벨트 등을 활용한 연구는 활발히 진행되어 왔지만 최근 개발된 골반 압박 장비의 적용 효과를 연구한 사례가 많지 않다.

체간 근지구력 검사 중 굽힘 검사 시 요통군과 비요통군 모두에서 골반 압박 적용 전후에 유의한 차이가 관찰되었다(p < 0.05). Kim 등[41]의 연구에 따르면 골반 압박 벨트 적용 유무에 따라 배가로근의 굵기를 측정하였을 때 골반 압박 벨트를 착용 후 유의한 차이를 보였으며 결과를 통해 골반압박 벨트가 허리골반부에 안정성을 제공하므로 배가로근의 수축 효율성을 높여준다고 보고되었다. 본 연구에서 진행한 체간 근지구력의 폄 검사 시 골반 압박을 적용했을 때가 적용하지 않았을 때보다 요통군과 비요통군 모두에서 유의한 차이가 관찰되었으며(p < 0.05) Huang과 Kim [8]의 연구에서 골반 압박 적용 유무에 따른 체간 폄근의 근력을 남성과 여성을 구분하여 비교하였을 때, 골반 압박 적용 전후 간에 모두 유의한 증가를 보였다고 보고되었다.

동적 균형 검사 시 요통군과 비요통군의 골반 압박 적용 전후에 유의한 향상을 보였으며(p < 0.05) 요통군의 변화율이 비요통군의 변화율보다 유의하게 증가하였다(p < 0.05). Lee 등[19]의 연구에 따르면 동적 균형 검사인 Y-균형 검사 동안 골반 압박 벨트 착용 여부에 따른 동적 균형의 점수는 착용했을 때가 착용하지 않았을 때보다 유의하게 높았다고 밝혔다(p < 0.05).

중재방법으로 사용된 리얼라인(ReaLine®) 장비는 체간부의 압박을 제공하기 위해 미국에서 개발된 active therapeutic movement version 2 (ATM2; BackProject Corporation, San Jose, CA, USA)의 원리와 유사한 골반 압박 장비이다. ATM2는 골반부와 등뼈부에 4개의 설치된 벨트를 통해 각각 조절된 압박이 가해지도록 고안되어 있으며 이와 같은 방식으로 이루어져 있는 리얼라인 장비는 설치된 4개의 벨트를 이용하여 압박력을 단계적으로 조절할 수 있다. ATM2와는 다르게 고정식이 아닌 이동이 가능하기에 대상자가 다양한 환경에서 적용할 수 있다는 것이 장점이라고 보고되었다[8]. 이전 연구들과 비교해 보았을 때 골반 압박 벨트를 통해 골반 압박을 적용하는 것은 요통 환자뿐만 아니라 건강한 성인 남녀에게 적용하였을 때도 긍정적인 효과를 볼 수 있다고 생각된다.

이 연구에는 몇 가지의 제한점을 가지고 있다. 첫째, 본 연구는 20대 중 현재 허리통증이 있는 사람과 없는 사람을 대상으로 진행되었기 때문에 모든 연령층에 일반화를 하기에 한계가 있다. 둘째, 골반 압박 장비를 착용하기 전과 후에 즉각적인 효과를 보기 위한 연구였으며 장기간 적용 시 어떠한 결과를 나타낼지 알 수 없었다.

본 연구는 20대의 허리통증이 있는 사람과 없는 사람을 대상으로 진행되었기 때문에 다양한 연령층에 적용 시 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구의 필요성이 있을 것이다. 또한 골반 압박 장비를 장기간 적용 시에 나타나는 결과에 대해서도 연구가 필요할 것이다.

본 연구는 39명의 대상자(요통군 20명, 비요통군 19명)에게 골반 압박 기구를 이용한 골반 압박의 적용 유무에 따른 두 군 간에 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력의 변화를 비교해 보고자 실시하였다.

요통군과 비요통군 모두에서 골반 압박을 적용한 후, 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력에 유의한 향상됨을 확인하였다. 골반 압박을 적용한 후에 체간 근지구력의 변화는 요통군과 비요통군 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 동적 및 정적 균형 능력은 요통군이 비요통군보다 골반 압박 적용 후의 더 큰 개선을 보였다. 이러한 결과를 통해 기구를 이용한 골반 압박은 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력에 허리통증이 있는 사람과 없는 사람 모두에게 긍정적인 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었으며, 허리통증이 있는 사람의 동적 및 정적 균형 능력에서 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Conceptualization: SC, SK. Data curation: SC. Formal analysis: SC, SK. Investigation: SC. Methodology: SC, SK. Project administration: SC. Resources: SC, SK. Supervision: SK. Validation: SK. Visualization: SC. Writing - original draft: SC, SK. Writing - review & editing: SC, SK.

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Article

Original Article

Phys. Ther. Korea 2022; 29(2): 156-164

Published online May 20, 2022 https://doi.org/10.12674/ptk.2022.29.2.156

Copyright © Korean Research Society of Physical Therapy.

기구를 이용한 골반 압박이 20대의 요통 경험자와 비경험자의 체간 근지구력과 균형 능력에 미치는 영향 비교

정서영1, 김선엽2

1대전대학교 보건의료대학원 물리치료학과, 2대전대학교 보건의료과학대학 물리치료학과

Received: November 8, 2021; Revised: November 23, 2021; Accepted: November 29, 2021

Comparison of the Effects of Pelvic Compression Using Instruments on Trunk Muscle Endurance and Balance Ability in Subjects in Their Twenties With or Without Low Back Pain

Suh-young Chung1 , PT, BHSc, Suhn-yeop Kim2 , PT, PhD

1Department of Physical Therapy, Graduate School of Health and Medicine, Daejeon University, 2Department of Physical Therapy, College of Health and Medical Science, Daejeon University, Daejeon, Korea

Correspondence to:Suhn-yeop Kim
E-mail: kimsy@dju.kr
https://orcid.org/0000-0002-0558-7125

Received: November 8, 2021; Revised: November 23, 2021; Accepted: November 29, 2021

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

Background: Low back pain (LBP) is a representative disease, and LBP is characterized by muscle dysfunction that provides stability to the lumbar spine. This causes physical functional problems such as decreased posture control ability by reducing the muscular endurance and balance of the lumbar spine. Pelvic compression using instruments, which has been used during recent stabilization exercises, focuses on the anterior superior iliac spine of the pelvis and puts pressure on the sacroiliac joint during exercise, making the pelvis more symmetrical and stable. Currently, research has been actively conducted on the use of pelvic compression belts and non-elastic pelvic belts; however, few studies have conducted research on the application effect of pelvic compression using instruments. Objects: This study aimed to investigate whether there is a difference in trunk muscular endurance and dynamic and static balance ability levels by applying pelvic stabilization through a pelvic compression device between the LBP group and the non-LBP group.
Methods: Thirty-nine subjects currently enrolled in Daejeon University were divided into 20 subjects with LBP group and 19 subjects without LBP (NLBP group), and the groups were compared with and without pelvic compression. The trunk muscular endurance test was performed with 4 movements, the dynamic balance test was performed using a Y-balance test, and the static balance test was performed using a Wii balance board.
Results: There was a significant difference the LBP group and the NLBP group after pelvic compression was applied to all tests (p < 0.05). In the static and dynamic balance ability test after pelvic compression was applied, there was a significant difference in the LBP group than in the NLBP group (p < 0.05).
Conclusion: These results show that pelvic compression using instruments has a positive effect on both those with and without LBP and that it has a greater impact on balance ability when applied to those with LBP.

Keywords: Balance, Endurance, Low back pain, Pelvic compression

INTRODUCTION

국민의 85% 이상이 경험하는 대표적인 질환에는 허리통증(low back pain)이 있다[1]. 허리통증은 다양한 연령층에서 발생될 수 있으며 대표적인 증상으로는 허리가 빠질 듯이 아프고 끊어질 듯한 아픔, 그 아픔이 다리로 뻗어 나가는 증상 등 다양한 형태로 나타난다[2]. 더불어 이로 인해 지각 이상이나 운동하는 동안의 통증, 근력과 관절 운동 범위의 저하, 좌-우 양측의 비대칭이 발생할 수 있다[3]. 허리통증은 기간에 따라 급성, 아급성, 만성으로 구분하며 특별한 원인이나 병리적인 현상 없이도 발생할 수 있고[4] 부주의로 인한 손상이나 허리뼈의 불안정성 등을 통해 발생할 수 있다[5]. 현재에는 골반대의 구조적인 문제와 안정성에 관여하는 관절인 엉치엉덩관절의 기능장애와 같은 골반대의 비대칭 정렬이 가장 많다고 보고되고 있다[6]. 엉치엉덩관절의 기능장애와 골반대의 불안정성은 심부 복근 및 뭇갈래근의 작용이 감소될 수 있으며, 하지의 근력 저하뿐만 아니라 신체 전반적인 기능 감소가 초래될 수 있다[7].

허리뼈부 중립 영역(neutral zone)의 근육들인 배가로근과 뭇갈래근 등은 허리뼈부에 안정성을 제공하며[8] 이러한 근육의 기능장애는 허리통증과 관련되어 있다[9]. 신체활동이 감소하면 골반 주위의 근육 약화로 인한 허리뼈부 불안정성이 발생하고, 골반과 허리뼈의 동적, 정적 움직임도 감소하여 만성 요통을 유발하게 된다[10]. 또한 허리뼈부의 근력과 근지구력, 유연성 및 균형감각 등을 감소시킴으로써 자세 조절 능력 저하 등의 신체 기능적 문제를 일으킨다[11]. 자세 조절 능력은 일상생활을 하기 위한 중요한 요소이며[12], 신체의 균형 능력 향상을 위하여 중심부 근육(core muscle)의 강화가 이루어져야 한다[13].

체간 근육들의 중요성은 허리와 골반부의 안정성 확보를 위해서 강조되어 왔다[14]. 허리통증을 호소하는 환자들은 허리뼈부 안정화 운동을 통하여 효과적으로 근육을 강화시킬 수 있고 관절과 연골에 충분한 영양 공급이 가능해짐으로 운동 조절(motor control) 능력도 향상된다[15]. 허리와 골반 부위의 안정성을 확보하기 위한 중재 방법은 내적 안정화(internal stabilization) 방법과 외적 안정화(external stabilization) 방법으로 구분할 수도 있다[16,17]. 내적 안정화 방법에는 환자가 스스로 안정화 근육들을 수축하는 방법이며[18], 외부 안정화 방법에는 체간의 움직임 시 치료사의 손이나 골반 압박 벨트 등을 착용하거나, 골반 및 허리의 안정화를 이루기 위하여 환자의 골반과 허리 부위를 수동적으로 압박 및 고정하는 장비를 이용하는 방법이 있다[19].

골반과 허리를 고정시키는 방법 중 하나인 비탄력 고정식 벨트는 엉치엉덩 관절에 안정성 향상을 위해 주로 사용되며, 골반 전면부와 허리엉치뼈 후면부를 고정시켜줌으로써 하복부의 전면부 내압과 허리엉치뼈의 후면부 근막에 긴장감을 증가시켜 줄 수 있다[20]. 선행연구들에 의하면 건강한 사람들의 느슨해진 엉치엉덩 관절의 고정에 도움이 된다고 하였으며[21], 엉치엉덩 관절의 안정화는 다양한 자세에서의 균형 능력에 긍정적인 영향을 준다는 보고가 있었다[22]. 골반 압박 벨트(pelvic compression belt)는 골반부에 압박을 적용함으로써 체간 안정성 개선에 도움이 될 수 있다고 하였으며[23], 엉치엉덩 관절의 이완 감소로 인해 형태 잠김(form closure) 개선이 나타나며 안정성 근육군들의 동원 감소로 인해 힘 잠김(force closure)과 운동 기능을 향상 시킬 수 있다고 한다[24]. 결국 힘 잠김 기전의 향상은 골반의 안정성을 제공해줄 수 있다[25]. 건강한 성인 남녀를 대상으로 골반 압박 벨트를 착용하기 전후를 관찰했을 때 골반대의 안정성 제공뿐만 아니라 동적 균형 능력의 상승도 관찰할 수 있었다[19].

균형 능력은 앉고 일어서는 것과 같이 모든 기능적인 행동에 대한 필수적인 요소이며[26], 균형 능력을 조절하기 위해서는 체간 및 하지 근육들의 원활한 움직임과 안정성이 동시에 요구된다[25]. 이러한 체간과 하지의 움직임을 위해서는 체간과 하지를 연결하는 골반부의 안정성이 우선적으로 필요하다[27].

최근 허리통증 환자의 안정화 운동 시에 이용하고 있는 골반 압박 장비는 골반의 위앞엉덩뼈가시에 초점력(focusing)이 가해지도록 고안되어 있으며 운동을 하는 동안 엉치엉덩 관절에 압박력을 가하면서 골반이 더욱 대칭적이고 안정되게 된다[28]. 현재 골반 압박 벨트와 비탄력 골반 벨트를 활용한 연구는 활발히 진행되어 왔지만, 골반 압박 장비의 적용 효과를 연구한 사례가 많지 않다.

따라서 본 연구의 목적은 요통군과 비요통군 간에 골반 압박 기구를 통한 골반 안정화 적용이 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력 수준에 미치는 영향을 비교해 보고자 실시하였다. 본 연구의 가설은 다음과 같다. 첫째, 요통군과 비요통군의 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력 수준은 유의한 차이가 있을 것이다. 둘째, 요통군과 비요통군 모두 골반 압박 적용 후에 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력 수준은 유의한 향상이 있을 것이다. 셋째, 골반 압박 적용 전후에 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력 수준의 차이는 요통군과 비요통군 간에 차이가 있을 것이다.

MATERIALS AND METHODS

1. 연구대상자

이 연구대상자 수는 Cohen의 표본 산출 공식에 따른 표본수 계산 프로그램인 G*Power 3.1.9.7 프로그램(University of Kiel, Kiel, Germany)을 이용하여 산출하였다. 본 연구에서 분석하고자 하는 골반 압박 장비의 착용 전후 효과를 검정하기 위해 독립 t-검정을 이용하였으며, 검정력을 유지하기 위해 효과 크기 0.8, 유의 수준 0.05, 검정력 0.8로 설정한 후 표본 크기를 산출한 결과 최소 표본의 크기는 34명이었다. 연구 진행 중 대상자의 탈락률을 20%로 가정하여 39명을 모집하였다.

본 연구의 대상자는 대전광역시에 위치한 대전대학교에 재학 중인 20대 성인들을 대상으로 현재 허리통증을 경험하고 있는 군(요통군)과 현재 허리통증이 없는 군(비요통군)으로 구분하여 대상자 39명을 선발하여 실시하였다. 대상자에게 본 연구의 취지와 방법을 사전에 직접 설명하고 동의서에 서명을 받아 동의를 취득하여 진행하였다.

대상자의 선정 조건은 다음과 같다: 1) 20세 이상 성인 남녀 중 현재 허리통증이 있는 자(시각적 상사 척도[visual analog scale, VAS] 4점 이상) (요통군); 2) 20세 이상 성인 남녀 중 현재 허리통증이 없는 자(VAS 3점 이하) (비요통군); 3) 골반 압박 기구를 착용 후 평가 과정 시에 통증이나 불편함을 호소하지 않는 자; 4) 연구의 목적을 충분히 이해하고, 참여에 스스로 동의한 자이다. 대상자의 제외 조건은 다음과 같다: 1) 최근 6개월 이내에 허리뼈부나 골반부에 골절, 종양 또는 심폐 기능에 대한 의학적 진단을 받은 자; 2) 현재 허리통증과 관련되어 의학적 약물 복용이나 의료적 치료를 받고 있는 자; 3) 연구 과정 중 골반 압박 기구를 적용 시 통증이나 불편함으로 연구 과정을 진행하는 데 어려움이 발생하는 자이다.

2. 연구 절차

본 연구는 20대 성인 남녀 39명을 대상으로 현재 허리통증이 있거나 또는 허리통증이 없는 군으로 구분하고, 각각 골반 압박을 적용하였을 때와 적용하지 않았을 때의 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력을 비교하였다. 연구대상자들은 현재 허리통증이 있는 자와 현재 허리통증이 없는 자를 구분하여 각 그룹에 배정하였다. 골반 압박을 적용하기 전 체간 근지구력 검사와 동적 균형 및 정적 균형을 검사하고 골반 압박을 적용한 후 다시 한번 검사를 진행하였다. 체간 근지구력 검사는 동작을 각 2회씩 실시하며 회차 사이에 1분의 휴식시간을 제공하였고 동적 균형 검사는 Y-균형(balance) 검사를 사용하여 방향별 3회씩 측정 후 평균값을 사용하였다. 정적 균형 검사는 Wii 균형판(balance board)을 사용하여 30초씩 3회 측정한 평균값을 사용하였다. 본 연구의 설계는 다음과 같다(Figure 1). 본 연구는 대전대학교 기관생명윤리위원회의 승인을 받은 후 진행되었다(Approval number: 1040647-202104-HR-001-03).

Figure 1. Study design.

3. 중재 및 평가 방법

1) 골반 압박 장비

본 연구에서 골반부에 압박을 적용하기 위해 골반 압박 장비(ReaLine® Core; GLAB Corp, Hiroshima, Japan)를 이용하였다. 이 장비의 전방부는 위앞엉덩뼈가시 높이의 바로 위 지점에 위치하도록 하고 후방부는 위뒤엉덩뼈가시 높이에 위치할 수 있도록 착용하였다. 이 압박 장비의 압박력 조절은 기구의 전방부에 설치된 4개의 기어 장치를 이용하여 압박 강도를 조절하도록 고안되어 있다. 압박력은 장비에 부착된 벨트에 의해 골반부의 모든 방향에서 압박이 가해지도록 되어 있으며, 압박의 강도는 대상자가 편안하게 참을 수 있는 수준에 압박감을 느낄 때 “그만”이라고 말하도록 지시하였다. 기구를 착용한 후 대상자가 압박기구에 적응한 뒤 올바른 신체 정렬을 만들 수 있도록 제자리걸음을 10초간 실시하였다[8].

2) 허리통증 수준 평가

대상자의 허리통증 수준을 알아보기 위해 시각적 상사 척도(VAS)를 이용하였다. VAS 척도는 주관적인 통증 정도를 확인할 수 있고, 검사-재검사 신뢰도(r = 0.99)와 측정자 간 신뢰도(r = 1.00)가 높은 척도로[29], 0–10까지 직선으로 표시한 용지에 연구 대상자가 자신의 통증 정도를 직접 표시하는 통증 측정 방법이다. 통증 측정은 아래와 같이 그려진 직선 위에 통증이 없는 상태(no pain)인 0, 가장 심각한 통증(worst pain)을 10으로 정의하여 현재 연구 대상자가 느끼는 통증 정도를 한 지점에 표시하도록 하였다.

3) 체간 근지구력 검사 방법

체간 근지구력을 평가하기 위해 몸통 굽힘근, 몸통 폄근, 몸통 좌측/우측의 외측근 검사 총 4가지 하부 검사를 실시하였다[30]. 각 검사는 2회씩 진행되었으며 회차 사이에 1분의 휴식시간을 제공하였다. 평가의 순서는 먼저 골반 압박 장비를 적용하지 않은 상태에서 먼저 실시하였다. 각 검사 방법은 다음과 같다.

몸통 굽힘 검사는 등받이가 바닥에서 60도 각도로 이루어져 있는 엣지에 기대어 있는 상태에서 윗몸 일으키기 자세로 시작하였다. 무릎과 엉덩이는 모두 90도로 구부리고, 팔은 반대쪽 어깨에 손을 얹은 채 가슴을 가로질러 접고, 발은 고정하며 엣지를 10 cm 뒤로 당기고 가능한 한 60도 각도의 자세를 유지하도록 지시하였다. 대상자의 등이 엣지에 닿았을 때 검사는 종료되며 위치를 유지한 시간을 초 단위로 기록하였다(Figure 2A).

Figure 2. Trunk endurance test. (A) Trunk flexion. (B) Trunk extension. (C) Side bending.

몸통 폄 검사는 테이블에 바닥을 바라보고 누운 자세에서 하지 측은 골반, 무릎을 고정하고 상지측은 받쳐지지 않은 상태에서 실시하였다. 팔은 반대쪽 어깨에 손을 얹은 채 가슴을 가로질러 접은 자세로 실시하며 상체가 수평 위치 아래로 떨어지면 검사를 종료하였다(Figure 2B).

몸통 좌측/우측의 외측근 검사는 옆을 바라보고 다리를 뻗은 채 옆구리에 운동 매트가 닿은 상태에서 하단 발 앞에 상단 발을 지지한 상태에서 실시하였다. 매트에서 엉덩이를 들고 전신을 직선으로 유지하기 위해 한쪽 팔꿈치와 발을 받쳐 지지하도록 지시하며 매트를 지지하지 않는 팔은 반대쪽 어깨에 손을 얹은 채 가슴을 가로질러 잡고 엉덩이가 운동 매트로 돌아오면 검사를 종료하였다(Figure 2C).

골반 압박 장비를 적용하지 않은 상태에서 검사를 실시한 후, 골반부에 압박 장비를 착용한 후에 같은 방법으로 4가지 검사법을 다시 실시하였다(Figure 3). 검사법의 시행 순서에 따른 영향을 배제하기 위해 실시 순서는 무작위 배정 방법에 따라 순서를 정해 실시하였다. 무작위 배정 방법은 인터넷에 무작위 배정 프로그램(Randomization.com)을 이용하였다.

Figure 3. Trunk endurance test with pelvic compression. (A) Trunk flexion. (B) Trunk extension. (C) Side bending.
4) 동적 균형 검사

대상자의 동적 균형 수준을 평가하기 위해 Y-균형 검사를 이용하였다. Y-균형 검사는 하지의 근력과 유연성, 고유수용성 감각을 측정하며 평가방법으로는 한 발을 지면에 지지한 상태로 나머지 한 발을 전방, 후 내측, 그리고 후 외측의 3가지 방향으로 뻗는 자세를 기록하는 것이다[31]. 전방 방향으로 선을 그어 1.5 inch 눈금 테이프를 이용하여 기준으로 하고 양쪽으로 135° 지점에 후 내측과 후 외측 방향으로 선을 표시하였으며, 중앙선에서 대상자가 다리를 뻗은 지점까지의 거리를 cm 단위로 측정하였다. 지면을 지지하고 있는 발이 떨어지거나, 뻗은 발이 지면으로 떨어져 바닥을 지탱한 경우, 또는 발을 뻗은 후 다시 시작 자세로 돌아오지 못할 경우를 실패로 간주하고 재측정하였으며 총 3회 측정 후 평균값을 기록하였다. 동적 균형 점수는 전방, 후 내측과 후 외측의 길이를 모두 더한 후 다리 길이의 3배 값으로 나눈 후 백분율을 구한 점수를 사용하였다[32,33]. 검사자 내 신뢰도는 r = 0.85–0.89, 검사자 간 신뢰도는 r = 0.97–1.00이다[31].

5) 정적 균형 검사

대상자의 정적 균형을 분석하기 위해 Wii 균형판(Wii balance board; Nintendo, Kyoto, Japan)을 이용하였으며 검사 자료는 Balancia 2.0 (Mintosys, Seoul, Korea) 프로그램을 이용하여 수집하였으며 블루투스로 연결된 컴퓨터 장치 모서리 4개에 위치한 로드 셀을 통하여 압력 중심(center of pressure) 데이터 정보가 연속적으로 수집되었다. 데이터의 샘플링 비율은 연결된 소프트웨어에 의해 조절되며, Wii 균형판과 Balancia 프로그램을 이용하여 균형능력을 평가하였다. Wii 균형판은 ICC = 0.92–0.98로 높은 측정자 내 신뢰도를 보여주고 있으며[34], 모든 데이터는 100 Hz로 샘플링하여 추출하였다. 이 도구의 측정-재측정 타당도는 0.66–0.94, 신뢰도는 0.77–0.89였으며[35], Balancia 프로그램의 타당도는 0.85, 신뢰도는 0.79–0.96으로 높은 신뢰도를 나타내고 있다[36].

대상자들의 정적 균형 능력을 평가하기 위해 Wii 균형판 위에 두 발로 올라선 후 양팔은 반대쪽 어깨에 손을 얹은 채 가슴을 가로질러 유지하며 시선에 따른 자세 동요의 발생을 통제하기 위해 눈을 뜬 상태로 전방 3 m 앞에 그려진 지름 15 cm 점을 주시하도록 하였다. 대상자가 Wii 균형판에 올라선 후 안정된 자세를 잡은 후부터 시작하여 30초 동안 한 다리 서기를 측정하였으며[35,37] 대상자는 총 3회 실시한 값의 평균값을 사용하였고 동요 속도와 동요 거리에 대한 값을 측정하였다[38-40].

4. 분석 방법

수집된 모든 자료의 통계 분석은 윈도우용 SPSS version 21.0 프로그램(IBM Co., Armonk, NY, USA)을 이용하였다. 피험자의 일반적 특성은 기술통계를 이용하여 분석하였고, 측정된 모든 변수의 평균과 표준편차를 산출하였다. 측정된 변수들의 정규성 검정을 위하여 샤피로-윌크 검정(Shapiro-Wilk test)을 시행하였다. 요통군과 비요통군 각각 골반 압박 장비를 적용하기 전과 후에 측정변수들의 차이를 비교하기 위해 짝비교 t-검정을 이용하였고, 골반 압박 장비 적용 전과 후의 측정값 그리고 압박 장비 적용 전후에 측정값의 변화율의 두 간에 차이를 비교하기 위해 독립 t-검정을 이용하였다. 모든 통계 분석의 유의성을 검증하기 위해 유의 수준은 0.05로 정하였다.

RESULTS

1. 연구대상자의 일반적인 특성

연구 대상자는 요통군 20명, 비요통군 19명이었으며, 일반적 특성은 Table 1에 제시하였다.

Table 1 . General characteristics of subjects.

Variables (units)LBP (n = 20)NLBP (n = 19)p-value
Age (y)23.85 ± 2.2023.31 ± 1.970.432
Height (cm)168.90 ± 8.92167.36 ± 10.570.627
Weight (kg)68.65 ± 13.9863.36 ± 14.640.257

Values are presented as mean ± standard deviation. LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group..



2. 골반 압박 적용 전후에 체간 근지구력의 비교

요통군과 비요통군에게 골반 압박을 적용한 전후에 4가지 세부 항목의 체간 근지구력 검사를 실시하였다(Table 2). 요통군과 비요통군에 골반 압박 적용 전후에 몸통 굽힘근의 지구력은 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 중재 전후에 요통군에 몸통 굽힘근 지구력 변화율은 41.64%였고, 비요통군은 31.74%로 두 군 간에 유의한 차이는 없었다. 중재 후 두 군에 몸통 폄근의 지구력은 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 요통군에 몸통 폄근 지구력의 변화율은 71.50%였고, 비요통군은 61.29%로 두 군 간에 유의한 차이는 없었다.

Table 2 . Comparison of trunk endurance with and without pelvic compression using instruments.

MusclesConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Trunk flexor (s)Without EPC43.95 ± 25.7048.53 ± 31.38–0.499
With EPC58.20 ± 29.9761.00 ± 34.06–0.273
Change (%)41.64 ± 39.9031.74 ± 53.330.658
t–4.906*–2.988*
Trunk extensor (s)Without EPC38.75 ± 18.6537.11 ± 15.300.300
With EPC58.50 ± 23.8855.68 ± 21.640.385
Change (%)71.50 ± 89.2661.29 ± 55.260.427
t–6.906*–6.604*
Left side bending (s)Without EPC25.40 ± 22.2626.47 ± 16.00–0.172
With EPC33.65 ± 19.4735.53 ± 20.19–0.295
Change (%)48.50 ± 42.1451.86 ± 64.91–0.193
t–4.198*–5.446*
Right side bending (s)Without EPC26.40 ± 19.5325.74 ± 14.250.121
With EPC42.35 ± 30.2837.37 ± 17.200.627
Change (%)86.28 ± 85.1457.78 ± 57.181.220
t–4.379*–5.257*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..



몸통 좌측 굽힘근의 지구력도 중재 후에 두 군 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 중재 후 요통군에 몸통 좌측 굽힘근의 지구력에 변화율은 48.50%였고, 비요통군은 51.86%로 두 군 간에 유의한 차이는 없었다. 몸통 우측 굽힘근의 지구력도 중재 후에 두 군 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 요통군에 몸통 우측 굽힘근 지구력 변화율은 86.28%였고, 비요통군은 57.78%로 두 군 간에 차이는 없었다.

3. 골반 압박 장비 착용 전후의 동적 균형능력 비교

요통군과 비요통군에게 골반 압박 적용 전후에 Y-균형 검사를 이용해 동적 균형능력을 평가하였다(Table 3). 요통군과 비요통군의 동적 균형능력 검사는 골반 압박 적용 전후에 모두 유의한 향상을 보였다(p < 0.05). 요통군에 동적 균형능력의 변화율은 12.37%였고, 비요통군은 5.47%로 요통군이 유의하게 더 증가하였다(p < 0.05).

Table 3 . Comparison of dynamic balance test with and without pelvic compression using instruments.

Variable (unit)ConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Y-balance (cm)Without EPC81.28 ± 7.2180.07 ± 8.430.401
With EPC91.26 ± 7.9784.42 ± 9.850.198*
Change (%)12.37 ± 4.585.47 ± 5.874.104*
t–12.279*–4.180*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..



4. 골반 압박 장비 착용 전후의 정적 균형능력 비교

요통군과 비요통군에게 골반 압박 적용 후에 정적 균형 상태를 알아보기 위해 동요속도와 동요거리를 측정하였다(Table 4). 요통군과 비요통군의 동요속도는 골반 압박 적용 전후에 모두 유의하게 감소하였다(p < 0.05). 요통군에 동요속도의 중재 전후 변화율은 21.37%였고, 비요통군은 8.88%로 요통군에서 더 큰 감소를 보였다(p < 0.05). 동요거리도 중재 전후에 두 군 모두 유의하게 감소하였다(p < 0.05). 요통군에 동요거리는 15.25% 감소하였고, 비요통군에서는 7.97% 감소하여 요통군에서 더 큰 감소를 보였다(p < 0.05).

Table 4 . Comparison of static balance with and without pelvic compression using instruments.

Variable (units)ConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Sway velocity (cm/s)Without EPC5.15 ± 0.775.25 ± 1.10–0.345
With EPC4.03 ± 0.634.74 ± 0.84–2.981*
Change (%)–21.37 ± 7.07–8.88 ± 8.33–5.501*
t11.053*4.428*
Path length (cm)Without EPC154.42 ± 23.16157.55 ± 33.00–0.344
With EPC130.55 ± 18.48143.71 ± 26.200.263
Change (%)–15.25 ± 4.11–7.97 ± 8.10–3.512*
t12.763*4.036*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..


DISCUSSION

본 연구는 요통군과 비요통군에게 골반 압박 기구를 통한 골반 압박 적용 유무가 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형능력에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 다양한 연령층에서 발생할 수 있는 요통은 여러 가지 형태의 증상으로 발생하며[2] 요추부의 근지구력과 균형감각 등을 감소시킬 수 있어 신체 기능적인 문제를 유발할 수 있다[11]. 허리뼈부 중립영역 근육들의 기능 장애와 깊은 연관이 있으며[9] 이는 허리와 골반의 안정성 확보를 위하여 강조되어 왔다[14]. 안정성 확보를 위한 중재 방법의 외적 안정화 방법으로는 골반 압박 벨트를 예로 들 수 있다[19]. 비탄력 고정식 벨트는 전면 골반부와 후면 허리엉치뼈부를 고정시켜 엉치엉덩 관절의 안정화 향상에 주로 사용되며[20] 건강한 사람들에게 적용하였을 느슨해진 엉치엉덩 관절 고정에 도움이 된다고 보고되고 있다[21]. 골반 압박 벨트를 착용하였을 때에도 골반대의 안정성과 더불어 균형 능력에도 긍정적인 효과가 나타났다고 보고되었다[19]. 골반 압박 벨트와 비탄력 골반 벨트 등을 활용한 연구는 활발히 진행되어 왔지만 최근 개발된 골반 압박 장비의 적용 효과를 연구한 사례가 많지 않다.

체간 근지구력 검사 중 굽힘 검사 시 요통군과 비요통군 모두에서 골반 압박 적용 전후에 유의한 차이가 관찰되었다(p < 0.05). Kim 등[41]의 연구에 따르면 골반 압박 벨트 적용 유무에 따라 배가로근의 굵기를 측정하였을 때 골반 압박 벨트를 착용 후 유의한 차이를 보였으며 결과를 통해 골반압박 벨트가 허리골반부에 안정성을 제공하므로 배가로근의 수축 효율성을 높여준다고 보고되었다. 본 연구에서 진행한 체간 근지구력의 폄 검사 시 골반 압박을 적용했을 때가 적용하지 않았을 때보다 요통군과 비요통군 모두에서 유의한 차이가 관찰되었으며(p < 0.05) Huang과 Kim [8]의 연구에서 골반 압박 적용 유무에 따른 체간 폄근의 근력을 남성과 여성을 구분하여 비교하였을 때, 골반 압박 적용 전후 간에 모두 유의한 증가를 보였다고 보고되었다.

동적 균형 검사 시 요통군과 비요통군의 골반 압박 적용 전후에 유의한 향상을 보였으며(p < 0.05) 요통군의 변화율이 비요통군의 변화율보다 유의하게 증가하였다(p < 0.05). Lee 등[19]의 연구에 따르면 동적 균형 검사인 Y-균형 검사 동안 골반 압박 벨트 착용 여부에 따른 동적 균형의 점수는 착용했을 때가 착용하지 않았을 때보다 유의하게 높았다고 밝혔다(p < 0.05).

중재방법으로 사용된 리얼라인(ReaLine®) 장비는 체간부의 압박을 제공하기 위해 미국에서 개발된 active therapeutic movement version 2 (ATM2; BackProject Corporation, San Jose, CA, USA)의 원리와 유사한 골반 압박 장비이다. ATM2는 골반부와 등뼈부에 4개의 설치된 벨트를 통해 각각 조절된 압박이 가해지도록 고안되어 있으며 이와 같은 방식으로 이루어져 있는 리얼라인 장비는 설치된 4개의 벨트를 이용하여 압박력을 단계적으로 조절할 수 있다. ATM2와는 다르게 고정식이 아닌 이동이 가능하기에 대상자가 다양한 환경에서 적용할 수 있다는 것이 장점이라고 보고되었다[8]. 이전 연구들과 비교해 보았을 때 골반 압박 벨트를 통해 골반 압박을 적용하는 것은 요통 환자뿐만 아니라 건강한 성인 남녀에게 적용하였을 때도 긍정적인 효과를 볼 수 있다고 생각된다.

이 연구에는 몇 가지의 제한점을 가지고 있다. 첫째, 본 연구는 20대 중 현재 허리통증이 있는 사람과 없는 사람을 대상으로 진행되었기 때문에 모든 연령층에 일반화를 하기에 한계가 있다. 둘째, 골반 압박 장비를 착용하기 전과 후에 즉각적인 효과를 보기 위한 연구였으며 장기간 적용 시 어떠한 결과를 나타낼지 알 수 없었다.

본 연구는 20대의 허리통증이 있는 사람과 없는 사람을 대상으로 진행되었기 때문에 다양한 연령층에 적용 시 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구의 필요성이 있을 것이다. 또한 골반 압박 장비를 장기간 적용 시에 나타나는 결과에 대해서도 연구가 필요할 것이다.

CONCLUSIONS

본 연구는 39명의 대상자(요통군 20명, 비요통군 19명)에게 골반 압박 기구를 이용한 골반 압박의 적용 유무에 따른 두 군 간에 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력의 변화를 비교해 보고자 실시하였다.

요통군과 비요통군 모두에서 골반 압박을 적용한 후, 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력에 유의한 향상됨을 확인하였다. 골반 압박을 적용한 후에 체간 근지구력의 변화는 요통군과 비요통군 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 동적 및 정적 균형 능력은 요통군이 비요통군보다 골반 압박 적용 후의 더 큰 개선을 보였다. 이러한 결과를 통해 기구를 이용한 골반 압박은 체간 근지구력과 동적 및 정적 균형 능력에 허리통증이 있는 사람과 없는 사람 모두에게 긍정적인 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었으며, 허리통증이 있는 사람의 동적 및 정적 균형 능력에서 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

ACKNOWLEDGEMENTS

None.

FUNDING

None to declare.

CONFLICTS OF INTEREST

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

AUTHOR CONTRIBUTIONS

Conceptualization: SC, SK. Data curation: SC. Formal analysis: SC, SK. Investigation: SC. Methodology: SC, SK. Project administration: SC. Resources: SC, SK. Supervision: SK. Validation: SK. Visualization: SC. Writing - original draft: SC, SK. Writing - review & editing: SC, SK.

Fig 1.

Figure 1.Study design.
Physical Therapy Korea 2022; 29: 156-164https://doi.org/10.12674/ptk.2022.29.2.156

Fig 2.

Figure 2.Trunk endurance test. (A) Trunk flexion. (B) Trunk extension. (C) Side bending.
Physical Therapy Korea 2022; 29: 156-164https://doi.org/10.12674/ptk.2022.29.2.156

Fig 3.

Figure 3.Trunk endurance test with pelvic compression. (A) Trunk flexion. (B) Trunk extension. (C) Side bending.
Physical Therapy Korea 2022; 29: 156-164https://doi.org/10.12674/ptk.2022.29.2.156

Table 1 . General characteristics of subjects.

Variables (units)LBP (n = 20)NLBP (n = 19)p-value
Age (y)23.85 ± 2.2023.31 ± 1.970.432
Height (cm)168.90 ± 8.92167.36 ± 10.570.627
Weight (kg)68.65 ± 13.9863.36 ± 14.640.257

Values are presented as mean ± standard deviation. LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group..


Table 2 . Comparison of trunk endurance with and without pelvic compression using instruments.

MusclesConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Trunk flexor (s)Without EPC43.95 ± 25.7048.53 ± 31.38–0.499
With EPC58.20 ± 29.9761.00 ± 34.06–0.273
Change (%)41.64 ± 39.9031.74 ± 53.330.658
t–4.906*–2.988*
Trunk extensor (s)Without EPC38.75 ± 18.6537.11 ± 15.300.300
With EPC58.50 ± 23.8855.68 ± 21.640.385
Change (%)71.50 ± 89.2661.29 ± 55.260.427
t–6.906*–6.604*
Left side bending (s)Without EPC25.40 ± 22.2626.47 ± 16.00–0.172
With EPC33.65 ± 19.4735.53 ± 20.19–0.295
Change (%)48.50 ± 42.1451.86 ± 64.91–0.193
t–4.198*–5.446*
Right side bending (s)Without EPC26.40 ± 19.5325.74 ± 14.250.121
With EPC42.35 ± 30.2837.37 ± 17.200.627
Change (%)86.28 ± 85.1457.78 ± 57.181.220
t–4.379*–5.257*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..


Table 3 . Comparison of dynamic balance test with and without pelvic compression using instruments.

Variable (unit)ConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Y-balance (cm)Without EPC81.28 ± 7.2180.07 ± 8.430.401
With EPC91.26 ± 7.9784.42 ± 9.850.198*
Change (%)12.37 ± 4.585.47 ± 5.874.104*
t–12.279*–4.180*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..


Table 4 . Comparison of static balance with and without pelvic compression using instruments.

Variable (units)ConditionsLBP (n = 20)NLBP (n = 19)t
Sway velocity (cm/s)Without EPC5.15 ± 0.775.25 ± 1.10–0.345
With EPC4.03 ± 0.634.74 ± 0.84–2.981*
Change (%)–21.37 ± 7.07–8.88 ± 8.33–5.501*
t11.053*4.428*
Path length (cm)Without EPC154.42 ± 23.16157.55 ± 33.00–0.344
With EPC130.55 ± 18.48143.71 ± 26.200.263
Change (%)–15.25 ± 4.11–7.97 ± 8.10–3.512*
t12.763*4.036*

Values are presented as mean ± standard deviation. EPC, external pelvic compression; LBP, lower back pain group; NLBP, non-lower back pain group. *p < 0.05..


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