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pISSN 2288-6982
eISSN 2288-7105

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ARTICLE

Phys. Ther. Korea 2019; 26(1): 37-50

Published online March 3, 2019

https://doi.org/10.12674/ptk.2019.26.1.037

© Korean Research Society of Physical Therapy

보행기능에 맞춘 자가운동 프로그램이 뇌졸중 환자의 근력 및 보행기능에 미치는 영향

김정수1, 이규범2, 송인의1

1서울재활병원 성인물리치료팀,
2서울재활병원 재활의학과

Effects of the Customized Self-Exercise Program on Muscle Strength and Walking Function in Stroke Patients

Jeong-soo Kim1, Kye-beom Lee2, and In-ui Song1

1Dept. of Physical Therapy, Seoul Rehabilitation Hospital,
2Dept. of Rehabilitation Medicine, Seoul Rehabilitation Hospital

Correspondence to: Jeong-soo Kim suah7475@hanmail.net

Received: September 7, 2018; Revised: September 7, 2018; Accepted: November 21, 2018

Background:

Stroke is one of the most common diseases responsible for physical disabilities. In addition to their physical and occupational therapy, the self-exercise programs were developed for patients with hemiplegia to increase the intensity of their therapeutic exercise.

Objects:

The purpose of this study was to assess the effect of a customized self-exercise program (CSP) to walking function on improving stroke survivors’ muscle strength and ambulation function.

Method:

To test the effect of the self-exercise program, the following tests were conducted: The functional ambulation category (FAC), Tinetti performance-oriented mobility assessment gait part (POMA-G), timed up and go (TUG), 10-meter walk, and 2-minute walk. The study included 161 consenting stroke patients (FAC score>1) from a randomized, screened sample of 217. The CSP group participated in a 30-minute CSP each day for 10 weeks in addition to completing a routine rehabilitation program. The control group received only a routine rehabilitation program. All the subjects were monitored by a therapist once a week and had to submit an exercise checklist at the end of each session.

Result:

The strength of the participants’ upper and lower extremity muscles showed no significant differences between the CSP group and the control group. The FAC score and POMA-G also showed no significant differences. However, there were significant differences in the TUG, 10-meter walk test, and 2-minute walk test (p<.05).

Conclusion:

The findings of this study suggest that a CSP may improve gait-related function in stroke survivors.

Keywords: Gait, Self-exercise, Strength, Stroke

뇌졸중은 세계적으로 주요한 사망원인 중 하나이며, 성인에서 만성장애를 초래하는 가장 주요한 원인질환의 하나이다(Park, 2008). 우리나라 통계청의 2016년 사망 통계에 따르면 뇌졸중으로 인한 사망은 인구 10만 명 당 45.8명으로 단일 장기 질환으로는 사망원인 3위를 차 지하고 있다(Statistical Office, 2016). 뇌졸중 질환은 뇌 혈관의 폐색 혹은 파열에 의한 뇌손상을 말하며, 이러한 손상으로 편측 마비, 운동 기능장애, 감각장애, 인지 및 지각장애, 언어장애 등을 동반하게 된다(O’Dell 등, 2009). 뇌졸중 환자는 뇌졸중 발병 후 재활을 위해 짧게 는 1개월에서 길게는 3년 이상의 기간 동안 입원 또는 외래 재활치료를 받는 것으로 나타났다(Kim, 2004).

뇌졸중 환자의 재활치료는 물리치료 및 작업치료 등 의 다양한 분야에서 이루어지고 있으며 물리치료 분야 에서 많이 사용되고 있는 운동치료는 균형능력, 보행기 능, 상하지 근력, 상지 기능 등의 신체능력과 기능을 향 상시키는데 중점을 둔다(Koo 등, 2008; Roland 등, 2004). 특히 보행기능의 회복은 뇌졸중 환자들이 요구 하는 주요한 부분이며, 전체 재활치료의 많은 비중이 보행을 재훈련하는데 소요될 정도로 중요하게 다루어지 는 부분이다(Latham 등, 2005;,Lord 등, 2004). 이러한 보행 능력을 결정하는 요소들에는 근력, 경직, 균형, 감 각 및 운동 손상, 유산소 능력 등의 다양한 요소들이 관여된다(Patterson 등, 2007). 마비측 하지의 근력(발목 의 발바닥쪽굽힘근, 엉덩이 굽힘근, 무릎 폄근, 무릎 굽 힘근)과 운동조절능력은 보행능력과 관련이 높은 반면 무릎 폄근과 발목 발바닥굽힘근의 경직과 감각손상은 보행에 상대적으로 관련성이 적은 것으로 보고하고 있 다(Eng JJ 등, 2002;,Lamontagne 등, 2000).

신경계 손상 이후 회복은 치료적 활동의 강도가 높을 수록 더욱 효과적이라고 보고하였다(Kwakkel 등, 1997). 따라서 특정한 치료적 중재 프로그램이 효과적이 되기 위해서는 적절한 운동강도와 반복이 수반되어야 하며 치료적 활동이 하루 중 장시간에 걸쳐서 수행될 수 있 도록 치료시간 이외에 추가적인 운동이 필요하다. 이를 위해 가장 효과적인 방법은 환자 스스로 회복을 위한 중재에 적극적으로 참여하도록 유도하는 것이 필요하며, 방법적인 측면에서 여러 치료 이후에도 지속적인 자가 운동을 통해 스스로 관리하도록 교육하는 것이 무엇보 다 중요하다. 하지만 뇌졸중 환자의 재활치료는 일정한 치료 시간에 치료실에서만 집중적으로 이루어지고 있으 며 또한 전문인력 부족 및 가족들의 재활에 대한 지식 및 인식이 부족하여 지속적인 운동 및 치료가 원활히 이루어지지 못하고 있다. 이로 인해 그동안 다양한 자가 운동 프로그램이 개발되어 왔으며, 그 효과 또한 뇌졸중 환자의 보행기능, 균형 능력(낙상 예방), 심폐 기능, 상 지 기능, 삶의 질의 향상 등에서 입증되었다(Alon 등, 2003;,Chaiyawat 등, 2012). 또한 노인을 대상으로 한 규칙적인 하지근력운동과 균형훈련은 낙상 및 기능 저 하를 예방하는데 효과적이라고 보고하고 있다(Province 등, 1995). 여러 자가운동 프로그램 중에서 근육 강화, 균형 훈련, 걷기로 구성된 명확한 훈련 프로그램을 제시 하고 있는 오타고(Otago) 운동은 지역사회 거주 노인의 낙상의 위험을 낮추고 뇌졸중 환자의 균형능력과 보행 기능을 향상시키는데 효과적이라고 보고하고 있다(Song 등, 2016;,Thomas 등, 2010). 하지만 이러한 자가운동 프로그램에 관한 연구를 살펴보면 대상자가 상대적으로 부족하거나 다양한 기능상태의 환자를 고려하기보다 일 정한 양의 한정된 운동프로그램들로 구성되어 있다. 또 한 대상자의 보행기능에 따라 구분하여 적용시킨 자가 운동 프로그램에 대한 연구는 없었다.

이에 본 연구는 운동 데이터베이스를 통해 추출된 뇌졸중 환자의 보행기능수준에 맞춘 자가운동 프로그램 이 근력, 보행기능, 균형능력의 회복에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

1. 연구대상자

본 연구는 2013년 1월 7일부터 2013년 12월 27일까지 뇌졸중으로 진단받고 본원에 입원한 성인입원환자의 물 리치료 입․퇴원 평가 자료를 후향적 방법(retrospective method)으로 자료를 수집하여 분석하였다. 대상자 선정 조건은 보조 하에 보행이 가능한 기능 수준을 가진 자, 내용을 이해하고 실행할 수 있는 인지 수준을 지닌 자로 한글판 간이 정신상태 검사 결과가 24점 이상인 자, 연 구결과에 영향을 미칠 수 있는 정형외과적 질환이나 심 호흡계 질환이 없는 자를 대상으로 하였다. 기준을 만족 시키는 총 217명의 뇌졸중 환자 중 10주 이상 입원을 하 고, 입․퇴원 평가 기록이 있는 환자 161명(자가운동군 67명, 비자가운동군 94명)의 자료를 최종적으로 분석하 였다. 자가운동군은 10주간의 일반적인 물리치료와 함 께 추가적인 자가운동 프로그램을 실시하였으며 비자가 운동군은 일반적인 물리치료만 실시하였다. 자가운동군 은 담당치료사가 80%이상 수행했다고 판단한 대상자만 포함시켰으며 모든 대상자에게 입원 시 연구에 대한 설 명 후 자발적으로 동의한 사람들을 대상으로 프로그램이 진행되었다.

2. 자가운동 프로그램

보행기능에 맞춘 자가운동 프로그램은 물리치료운동 관련사이트(https://www.physiotherapyexercises.com) 와 자체 제작한 뇌졸중환자를 위한 자가운동 데이터베 이스를 참조하여 임상경력 6년 이상의 물리치료사로 구 성된 7인의 전문가집단의 의견을 통해 환자의 3단계 보 행기능에 따라 적용이 가능한 운동들을 부위별로 구분 하여 목과 몸통 109개, 골반 및 고관절 36개, 무릎과 발 목 149개, 균형과 보행 62개로 총 356개의 운동을 추출 하였다. 상지는 보행기능과 관련성이 적다고 판단하여 보행기능에 따라 구분하지 않고 총 81개의 운동을 추출 하였다(Figure 1, Appendix).

Figure 1.

Classification of the customized self-exercise program.


입원 기간 동안 자가운동군에게 보행기능에 맞춘 자 가운동 프로그램을 치료가 없는 여가시간에 매일 20∼ 30분씩 10주간 실시하였다. 실시 전에 담당치료사가 초 기 평가를 실시하고 동의서를 작성한 후 추출된 운동목 록에서 환자 보행기능 수준에 맞는 자가운동 프로그램 을 처방 및 교육하였다. 담당치료사가 매 치료마다 자 가운동을 독려하였으며 프로그램의 수행도를 일주일 단 위의 체크리스트를 통해 확인하였으며, 운동프로그램에 대한 수정 및 피드백은 정기적으로 일주일 단위로 시행 하고 필요한 경우 추가적으로 진행하였다. 시행횟수는 일반적으로 10∼15회 반복을 1∼3세트씩 수행하도록 처 방하였으며 운동강도는 Borg의 운동자각도(Borg's rating of perceived exertion; RPE) 13∼15점 사이에서 환 자 스스로 조절할 수 있도록 교육하였다(Figure 2).

Figure 2.

Sample of customized self-exercise program.


자가운동 프로그램을 시행하는 도중 가슴통증, 호흡 곤란, 통증, 어지러움, 피로감 호소 시 운동을 중단하도 록 교육하였으며, 담당치료사가 와파린 복용, 골다공증, 관절염 여부를 파악하여 운동 강도를 조절하였으며, 환 자의 낙상예방 및 안전을 위해 반드시 보호자와 함께 하도록 실시하도록 하였다.

3. 평가 도구

도수근력검사(manual muscle test; MMT)

상지 및 하지에 대한 근력을 측정하기 위해 상지와 하지의 각 관절의 움직임을 합산한 평가도구를 이용하 였다. 근력검사의 등급은 medical research council (MRC)의 6단계 척도를 이용하였으며 근수축이 없는 0 에서부터 중력과 강한 저항에 대하여 완전한 관절가동 범위를 보이는 5점까지 이루어져 있다. Intensive care unit (ICU) 환자를 대상으로 상지의 측정자간 신뢰도는 .62-1.00이며, 하지에서는 .66-1.00의 측정자간 신뢰도를 가진다(Eddy 등, 2010). 측정방법은 환자가 누워있거나 침대 가장자리에 앉아있는 동안 측정하였으며 상지관절 12개, 하지관절 10개의 움직임을 측정하여 합산하였다. 상지관절의 움직임에는 견관절(굴곡, 신전, 외전, 내전, 내측회선, 외측회선), 주관절(굴곡, 신전), 손목관절(굴 곡, 신전), 손가락(굴곡, 신전)으로 이루어져 있으며 하 지관절은 고관절(굴곡, 신전, 외전, 내전, 내측회선, 외 측회선), 슬관절(굴곡, 신전), 발목관절(배측굴곡, 저측굴 곡)로 이루어져 있다. 점수는 한쪽 상지의 관절움직임 모두를 합산하여 0(완전 마비)에서 60(정상 강도)까지 의 범위를 가지며, 하지는 0(완전 마비)에서 50(정상 강 도)까지의 범위를 가진다.

기능적 보행지수(functional ambulation category; FAC)

뇌졸중 환자의 기능적인 보행 수준을 평가하기 위하 여 FAC을 사용하였다. FAC 검사는 도움의 정도에 따라 보행을 6단계로 구분하고 있으며 보행이 불가능한 경우 는 0점, 한 명의 지속적인 도움이 필요한 경우는 1점, 한 명의 간헐적인 도움이 필요한 경우에는 2점, 신체적 접 촉 없이 지시 또는 관찰이 필요한 경우에는 3점, 독립적 으로 평지는 걸을 수 있으나 계단이나 불안정한 평지를 걸을 때에 도움이 필요한 경우에는 4점, 독립적으로 보 행이 가능한 경우에는 5점으로 구성되어 있다. 뇌졸중 환자의 재검사 간 신뢰도는 .99였다(Mehrholz 등, 2007)

Tinetti-보행척도(performance oriented mobility assessment-gait; POMA-G)

POMA-G는 노인 인구의 보행기능을 평가하기 위해 설계되었으며 걸음걸이의 여러 구성요소를 포함하고 있 다. POMA-G는 장비가 없어도 쉽게 사용할 수 있으며 일상적인 활동 중에 나타나는 보행의 형태를 관찰적 방 법으로 평가한다. POMA-G는 보행의 대칭성, 시작, 연 속성, 경로이탈, 지지면의 너비 및 자세의 요동항목을 평가한다. POMA-G는 뇌졸중 환자를 대상으로 높은 검사-재검사 신뢰도(ICC=.87)와 측정자 내 신뢰도 (ICC=.83)을 보이고 있으며, 보행속도(r=.61)와 밀접한 상관관계를 보여주는 타당도 있는 평가도구다(Canbek 등, 2013).

일어서서 걷기 검사(timed up & go test; TUG)

동적 균형과 보행의 기능적 측면을 평가하기 위해 TUG 검사를 사용하였다. 검사방법은 팔걸이가 있는 의자에 앉은 자세에서 일어나 3 m를 왕복하고 돌아와 다시 앉는 데까지 걸린 시간을 측정하는 것이며, 단위 는 sec으로 표시된다. 이 검사의 결과가 20 sec 이상이 면 보행의 기능적 측면에서 손상이 있음을 의미한다. 본 연구에서는 총 3회 반복하여 측정한 값의 평균값을 사용하였다. 본 검사는 균형능력을 측정하는 Berg balance scale (BBS)과 높은 상관관계를 가지고 있으며, 검사자 간 및 검사-재검사 신뢰도는 .99이다(Ng 와 Hui, 2005).

10 m 보행검사(10 m walk test)

10 m 보행검사는 가속과 감속을 위해 전후에 2 m씩 여유 거리를 두어 총 14 m의 거리를 걷게 되며 중간의 10 m 거리를 이동하는데 걸린 시간을 sec 단위로 기록 한다. 본 연구에서는 총 3회 반복하여 측정한 값의 평 균값을 사용하였다. 뇌졸중 환자를 대상으로 10 m 걷 기 검사는 편안한 보행속도(ICC=.94)와 빠른 보행속도 (ICC=.97)에서 높은 측정자 간 신뢰도를 보여준다 (Flansbjer 와 Holmbar, 2005).

2분 보행검사(2 min walk test)

2분 보행검사는 심폐질환이 있는 환자를 대상으로 보행지구력을 측정하기 위해 개발된 12분 걷기의 단축 버전이다(Butland 등, 1982). 이 검사는 2분 동안 편안 한 속도로 걸을 수 있는 거리를 m 단위로 측정한다. 본 연구에서는 10 m 떨어진 거리를 2분 동안 왕복한 거리를 측정하였다. 2분 보행검사는 6분 보행검사 (r=.89)와 높은 상관관계를 보여주며, 높은 검사-재검사 신뢰도(ICC=.98)를 보여 준다(Rossier와 Wade, 2001).

4. 분석방법

수집된 자료는 SPSS ver. 18.0 (IBM corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 분석하였으며, 실험군과 대조군 의 일반적 특성과 동질성 검정을 위해 독립표본 t-검정 과 χ2-검정을 이용하여 비교하였다. 집단 간 차이를 알 아보기 위해 독립표본 t-검정과 χ2-검정을 시행하였다. 통계학적 유의수준은 α=.05로 하였다.

연구대상자의 일반적 특성은 Table 1에 서술되었다. 두 군간 대상자들의 성별, 연령, 발병일, 마비측에는 유 의한 차이가 없었다(p<.05)(Table 1). 자가운동군과 비 자가운동군의 기초선 비교에서는 마비측과 비마비측의 상하지 근력, FAC, POMA-G, TUG, 10 m 보행검사, 2 분 보행검사에는 유의한 차이가 없었다(p<.05). 중재 전후 차이값 비교에서 마비측과 비마비측의 상하지 근 력은 두 군 사이에 유의한 차이가 없었다(Table 2). 보 행기능에서는 FAC점수와 POMA-G를 제외한 TUG, 10 m 보행 검사, 2분 보행검사에서 자가운동군과 비자 가운동군 사이에 유의한 차이를 보였다(Table 3).

Table 1 . General characteristics of participants (N=161).


Table 2 . Results of the muscle strength in both side.


Table 3 . Results of the ambulatory function.


본 연구는 보행기능에 맞춘 자가운동 프로그램이 보 행의 기능적 측면(TUG, 10 m 보행 검사, 2분 보행검 사)을 향상시키는 결과를 보여 주었다. 반면에 상하지 의 근력, FAC 점수, POMA-G에서는 유의한 차이를 보이지 않았다.

Monger 등(2002)은 만성 뇌졸중 환자들을 대상으로 앉은 자세에서 일어서기 등의 특정한 과제를 수행하는 가정운동프로그램을 시행한 후 10 m 보행속도가 향상 되었으며, Bastille과 Gill Boky(2004)는 8주간의 요가운 동이 만성 뇌졸중 환자들의 Berg 균형점수, 오래서기와 보행속도를 향상 시켰다고 보고하였다. 국내 연구에서 도 만성기 편마비 환자들을 대상으로 관절가동운동, 스 트레칭, 걷기 중심의 유산소운동을 위주로 한 가정 재 활운동 프로그램이 보행속도를 증가시키고 일상생활 수 행능력을 개선시켰으며 혈중지질농도 중 총 콜레스테롤 의 농도가 감소하였다고 보고하였다(No, 2002). 본 연 구가 환자의 발병 후 경과시간이 다양하고 병원 내에서 일반치료와 병행한 추가적인 자가운동 프로그램이라는 점에서 기존 연구와 차이를 보이지만 보행속도와 균형 과 관련된 변수들의 변화는 기존 연구와 동일한 결과를 보여준다. 또한 두 군간의 차이가 기존 연구에 비해 큰 결과값를 보여주는데 이는 본 연구가 아급성기 환자를 포함하고 있기 때문에 회복의 정도가 더욱 높다는 점과 환자의 보행수준에 맞춰 개별화된 자가운동 프로그램으 로 구성되었기 때문으로 볼 수 있다.

Weiss 등(2000)의 연구에서는 재가 뇌졸중 환자들을 대상으로 12주 동안 주 2회의 자가운동 프로그램을 실 시한 결과 비마비측 하지에서 68%, 마비측 하지에서 48%의 근력이 향상된 결과를 보여주었다. 하지만 본 연구에서는 두 그룹 간 마비측과 비마비측의 상하지 근 력에는 유의한 차이를 보이지 않았다. 이러한 상반된 결과는 첫째, 본 연구의 자가운동 프로그램이 주로 균 형 및 보행능력과 같은 기능적인 측면에 중점을 둔 반 면 Weiss등의 연구는 저항운동에 주안점을 두었기 때 문으로 보인다. 두 번째로 본 연구에서는 근력측정을 위해 사용된 부위별로 합산된 도수근력검사가 미세한 근력의 변화를 명확하게 감지하지 못했기 때문일 수 있 다. 이를 위해 부위별로 합산된 도수근력검사의 신뢰도 및 타당도에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다.

추가적으로 본 연구에서는 보행의 질적인 측면을 평 가하는 POMA-G도 두 군 사이에 차이를 보이지 않았 다. 이러한 결과는 자가운동 프로그램이 보행 형태를 바꾸어 효율성을 높이는 보행의 질적인 측면(보행의 시 작, 대칭성, 연속성, 경로이탈, 지지면의 너비 등)의 향 상에는 한계점을 가진다고 볼 수 있다. 그러므로 보행 패턴을 교정할 때는 환자의 움직임에 대한 지속적인 피 드백이 무엇보다 중요하며 자가운동보다 치료사에 의한 접근이 더욱 중요하다는 점을 시사한다.

결과에는 제시되지 않았지만 자가운동군에서 10주간 의 자가운동 프로그램을 수행하는 동안 낙상이 총 3회 발생하였으며 엉덩이와 어깨부위에 가벼운 타박상을 보 고하였다. 발생원인으로는 3건 모두 보호자부재 중에 자가운동을 시행하다가 발생하였으며 B군에서 3건이 모두 발생하였다. 이러한 결과는 자가운동 프로그램은 안전을 위해 보호자의 관찰 하에 수행되어야 하며, 보 행기능이 실내보행에서 실외보행으로 전환되는 단계에 있는 B군이 낙상의 고위험군이라는 점은 추후 자가운 동 프로그램을 시행할 때 고려해야 하는 점이라고 할 수 있다.

Kendall 등(2007)의 연구에 의하면 자가운동 프로 그램과 같은 자가관리 교육을 받은 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 시간이 지남에 따라 일상생활 동 작의 수행, 사회적 역할 등이 더욱 안정적이라고 보 고하고 있다. 이렇듯 자가운동 프로그램은 운동에 의 한 신체적, 기능적 향상을 촉진할 뿐만 아니라 자가 관리능력에 대한 훈련으로 이어질 수 있고 이를 통해 환자의 삶의 질에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서 는 신체적, 기능적인 측면에 초점을 맞추었지만 추후 연구에서는 장기적인 추적관찰을 통해 자가운동 프로 그램이 자가관리능력에 미치는 영향에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

본 연구의 제한점으로는 실험설계에서 후향적 연구 방법을 선택하여 명확한 인과관계를 설명하기 위해서는 추가적인 무작위대조군 연구가 필요하다는 점과 퇴원 후 자가운동이 지속해서 이루어지는지에 대한 추적관찰 이 이루어지지 못했다는 점이다.

본 연구는 뇌졸중 환자 161명을 대상으로 10주 동안 의 보행기능에 맞춘 자가운동 프로그램이 근력과 보행 관련 기능에 미치는 영향을 살펴보았다. 근력과 보행의 질적 변수에서는 대조군과 비교하여 유의한 차이가 없 었지만, 보행과 관련된 양적 변수에서는 유의한 향상을 보였다.

향후 근력과 보행 관련 기능뿐만 아니라 삶의 질, 일 상생활 동작의 수행도 등의 다양한 측면에서 연구가 필 요하며, 일상생활에서 쉽게 실행할 수 있는 전문적인 지식을 바탕으로 한 더욱 체계적이고 효과적인 자가운 동 프로그램의 개발과 보급이 필요할 것으로 보인다.

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