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전기 치료(electro therapy) : 네이버 블로그
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물리치료국시…전기요약1…
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전기치료기기 정리 레포트
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물리적인자치료 – 가천대학교 | KOCW 공개 강의
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물리 치료 전기 치료 정리
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전기 치료(electro therapy)
전기 치료(electro therapy) 재활의학 제대로 알기 https://blog.naver.com/rehabkjh/80198938566 첨부파일 (1) 전기치료(ELECTRO THERAPY) 전기치료(electrotherapy)는 전기에너지를 이용하여, 열 효과, 화학적 효과, 자극 효과를 나타낸다. 치료에 이용되는 두 가지 기본적인 전류는 직류와 교류이다. 직류에는 평류(galvanic current), 단속평류(interrupted galvanic current)가 있으며, 교류에는 감응전류(faradic current current), 정현파전류(sinusoidal current)가 있다. 주파수에 따라 저주파, 중주파, 고주파 등으로 나누어진다. 저주파는 1,000Hz 이하이며 화학적 효과, 자극 효과가 목적이고 중주파는 3,000～6,000Hz 사이의 전류 중 주로 4,000Hz를 가장 많이 사용하며, 피부저항을 적게 준다. 고주파는 10만 Hz이상이며 심부열 치료가 목적이다. ※ 전기치료 시 주의할 사항은 다음과 같다. ① 환자에게 사용하기 전에 전기기구를 먼저 검사해 봄으로써 전기쇼크를 예방한다. ② 전류강도를 서서히 증가하고 감소함으로써 환자에게 불안감을 경감시켜 준다. ③ 치료 중에는 움직이지 않게 하고, 전기기구를 만지지 않도록 한다. ④ 전기치료 시 치료부위를 따뜻하게 하고, 피부의 기름기를 제거하며, 전극용 젤리를 이용함으로써, 저항을 감소하고 전도성을 높인다. ⑤ 환자의 감각이 소실되거나 감소되었을 때는 주의해서 치료한다. ⑥ 전극패드가 편평한지, 피부에 상처가 없는지를 확인하여 전류의 집중을 막아 화상을 방지한다. ⑦ 치료부위의 반지, 시계 등의 금속물을 제거한다. ⑧ 치료하기 전에 환자에게 느낄 감각과 치료과정을 설명한다. ⑨ 치료 중에는 극(polarity)을 바꾸거나, 갑자기 스위치를 끄지 않는다. 1) 전기자극치료(E.S.T) 전기자극치료(Electrical Stimulation Therapy)는 자극을 목적으로 정상근이나 변성근에 모두 사용할 수 있는데, 변성근의 경우는 느린 정현파 전류와 단속평류전류만이 가능하다. 치료 시 정상근은 1msec 이내, 변성근은 5-50msec의 통전시간으로 최소가시수축을 유발시켜야 효과가 있다. 말초신경의 손상으로 신경이 정상적으로 근육을 지배하지 못하는 상태를 탈신경근(denervated muscle)이라 하며 탈신경 근육은 흥분성이 소실되어 수의적으로나 반사적으로 수축을 하지 못하게 됨에 따라 구조적, 기능적 변화가 일어난다. 이에 따라 근육은 약화되고 탈신경 위축(denervated atrophy)이 야기되기 때문에 말초신경이 재생되어 근수축 능력이 회복될 때 까지 수동운동, 전기자극 등으로 근수축을 유발시켜야 한다. 1915년 Langly와 Kato는 전기자극이 탈신경근의 위축을 지연시킨다고 보고하였고, 1941년 Reid가 탈신경근을 전기자극하는 것이 효과적이라 하였으며, 탈신경근의 전기자극치료에 대해 논란은 있으나 오늘날 탈신경근의 치료방법으로 가장 널리 쓰이고 있다. 탈신경근의 전통적인 전기 자극치료로 단속직류전류(IDC) 및 느린 정현파 전류(SSC)를 사용하여 왔으나, 오늘날에는 맥동전류를 이용하여 근육을 자극하는 근육전기자극(electrical muscle stimulation, EMS)과 기능적 전기자극(FES)을 이용하고 있다. 탈신경근의 전기자극은 신경이 재생되는 동안 가능한 한 건강한 상태를 유지하기 위하여 실시하는 것이다(Neil, 1987). 탈신경근은 수의적으로 운동을 할 수 없을 뿐 아니라 반사적으로 위축과 약증이 나타난다. 이런 상황에 탈신경근에 적절한 전기자극을 운동을 대신하여 실시함으로써 탈신경근에 대한 부정적인 변화를 예방할 수 있다. 또한 전기자극을 하지 않은 것보다는 건강한 상태로 근육을 유지할 수 있고 만약 신경재생이 되었을 때 빨리 기능회복을 할 수 있다. (1) 전기자극의 효과 신경근을 계속해서 자극시켜 주면 조직화학적, 생리학적, 형태학적인 많은 변화를 가져온다. 증가된 운동이나 전기자극은 근육의 활성을 증가시킬 수 있다. 운동을 증가시킨 정상근의 반응은 오랜시간 전기자극을 주었을 때 일어나는 변화와 같다. 이 변화는 근의 기능적 요구에서 근이 가장 적절하게 변화하므로 일어난다. 무릎수술 후 등척성 운동과 등척성 운동에 전기자극을 추가한 것과 비교한 임상연구에서 Erickson 등(1979)은 전기자극이 등척성 운동만 받은 각각의 태퇴사두근에서 관찰되어지는 산화효소작용의 감소를 성공적으로 방지 할 수 있는 것을 발견하였다. 또한 탈신경근에 강한 강도로 반복적인 전기자극을 가하면 근섬유 직경이 증가하여 지체 둘레가 증가되고 근무게 감소율이 지연되어 위축이 예방된다고 하였다(Bohannon, 1983). 이(1990)는 흰쥐의 좌골신경을 실험적으로 손상시킨 후 부분탈신경 비복근에 전기자극을 가한 결과 하퇴툴레의 감소율이 낮았으며, 비복근의 무게 감소율도 부분탈신경근이 60.19% 인데 비해 전기자극을 가한 비복근은 36.19%로 전기자극이 근위축을 예방 또는 지연시킴을 보여주었다. 전기자극에 의한 탈신경 위축 지연의 기전에 대해서는 논란이 많지만 반복적인 근수축에 따라 탄수화물 산화 증가, 효소활성 변화, 단백 합성능 증가, 글리코겐 합성율 정상화 등 근육의 대사증진에 따른 것으로 본다. 탈신경근의 전기자극의 목적은 인공적으로 근수축을 유발시켜 근막을 비롯한 인접조직의 유착 및 근경직을 방지하고, 근육의 흥분성과 근장력을 유지하는 한편 근육의 혈류량 및 영양공급을 증진시키고, 탈신경 위축을 방지 또는 지연시키며 신경이 재생 될 때까지 가능한 한 근육을 건강하게 유지할 목적으로 전기자극을 한다. (2) 금기증 ① 부종 전기자극부위에 부종 및 종창이 있으면 높은 강도로 자극해야 근수축이 일어나고 높은 강도는 통증이 유발되어 견디기가 어렵기 때문에 부종 및 종창이 있는 부위는 전기자극하지 않는다. 그러나 경한 부종이 있는 부위는 전기자극해도 된다. ② 피부손상 피부질환이 있는 부위는 전류가 부드럽게 통전되지 못하여 통증 및 불편감이 따르고, 피부손상이 있는 부위는 전류의 집중으로 화상이 발생하기 쉽기 때문에 피부질환 및 피부손상 부위는 바셀린 등 절연크림을 바르고 자극할 수 있다. ③ 감각마비부위 감각마비 부위(anesthetic area)는 높은 용량으로 자극해도 통증을 쉽게 느끼지 못하여 화상이 발생할 수 있기 때문에 전기자극하지 않는다. ④ 활동성 결핵 활동성 결핵(active tuberculosis)이 있는 부위를 전기자극하면 결핵이 악화될 수 있기 때문에 전기자극하지 않는다. ⑤ 악성종양 악성종양(carcinoma)이 있는 부위를 전기자극하면 악성종양이 악화될 수 있다. ⑥ 심박조정기 심박조정기(cardiac pacemaker)를 사용하는 환자는 부위에 관계없이 전기자극을 하지 않는 것을 원칙으로 한다. 특히 심박조정기를 부착한 가슴주위에 전류가 흐르게 해서는 안 된다. ⑦ 혈전증 및 혈전성정맥염 전기자극에 따른 근수축으로 혈관벽에 붙어있던 혈괴가 떨어져나와 색전(embolus)이 생길 수 있기 때문에 혈전증(thrombosis) 및 혈전성 정맥염이 있으면 전기자극하지 않는다. ⑧ 금속 전기자극부위 표면에 금속이 있으면 전류가 집중되어 화상이 생길 수 있으므로 금속매입 부위는 전기자극하지 않는다. ⑨ 감염 감염이 있는 부위를 전기자극하면 혈류를 따라 인접부위로 감염이 확산될 위험이 있기 때문에 감염된 근육은 하지 않는다. 2) 경피신경자극치료 경피신경전기자극(transcutaneous electrical nerve stimulation; TENS)은 주로 동통완화를 목적으로 적용되는 저주파 전기치료의 하나이다. 인류가 전기를 통증치료 목적으로 사용한 역사는 기원전 그리스 로마시대에 Scribonius Largus가 만성 통증을 치료할 목적으로 Torpedo나 뱀장어의 전기충격을 이용했음을 기록하고 있다. 1891년 Matthews가 후근 전위(DRS)를 측정한 것을 기점으로 1965년 Melzak과 Wall이 척수 후각 부위에 있는 회백질 내의 교양질이 통증 전달과정에서 관문역할을 한다는 통증의 새로운 이론인 관문 조절설을 발표하였다. 1967년 Shealy 등이 척수후수자극기(dorsal column stimulator)를 개발하여 체내에 수술적 매식(surgical implantation)을 하는 방법으로 통증을 치료하기 위한 임상 적용에 앞서 screening device를 개발하여 체내에 삽입하지 않고 시험적으로 경피자극을 가한 결과 통증제거효과가 큰 것을 인지하고 척수후주자극기 보다 오히려 조직파괴가 없는 경피신경자극기를 적극적으로 사용하게 되어 오늘날 통증제거 목적으로 경피신경전기자극이 널리 이용되고 있다. 경피신경전기자극의 이점은 교류를 사용해도 피부손상이 없으며, 평류 효과처럼 따갑게 느끼지 않고 부드럽게 느끼며, 비교적 심부조직까지 침투가 가능하다. (1) 경피신경전기자극치료의 이론적 배경 통증의 기전에 대한 최근의 가설들로는 관문조절설, 생화학적 이론, 만성통증 이론 등이 있다. ① 관문조절설(gate control theory) 1965년 Melzack과 Wall이 유수신경섬유와 무수신경섬유의 상호작용으로 통증의 경험과 직접 연관 된 어떤 추상적 전도세포가 유수섬유의 활동작용을 증대시키는 수용기 뿐 아니라 후근을 통해 들어오는 모든 자극의 문지기로 작용 할 것이라 관문조절설을 발표하였다. 척수 후각의 회백질 내 제 2, 3층에 있는 교양질은 통증이 전달 세포로 전달되는 과정을 억제하는 기능을 가지고 있다. 통각은 A-δ섬유와 C섬유를 통해 교양질 및 전달 세포에 투사되는데 전달 속도가 빠르고 직경이 큰 구심성 유수 섬유인 A-δ섬유가 자극되면 관문 역할을 하는 교양질 세포의 기능을 항진 시켜 관문을 폐쇄시킴으로써 전달속도가 느리고 직경이 작은 구심성 무수 섬유의 자극이 척수 입구에서 전 시냅스 억제 받아 차단되므로 전달 세포를 자극할 수 없게 되어 통증을 조절할 수 있다는 이론이다. 이 가설의 모든 면이 증명되고 있지 않으나 통증의 중추 신경계로의 전달 및 중추 신경계로부터의 통증에 대한 조절 경로가 어느 정도 알려지고 있으며 이 가설은 과거의 감각적 차원의 통증에 대한 해석과는 달리 침해성 자극의 신경 섬유를 통한 전달 및 척수 후각에서 조절과 더불어 인간의 경험에서 비롯된 감정적, 정서적 요인을 포함한 중추 신경계의 통증 조절을 포함하고 있는 첫 번째 가설이다. 그림 1. 관문조절설의 모식도 큰 신경섬유와(L) 작은 신경섬유(S)를 통해 교양질(SG)안에 들어온 통각은 전달세포(T)에 투사된다. 작은 신경섬유를 통해서 들어온 입력은 교양질의 기능을 억제하여 관문을 열어주는 작용을 하고, 큰 신경섬유를 통하여 들어온 입력은 교양질 세포의 기능을 항진시켜 전달세포의 기능을 억제하기 때문에 관문이 닫혀 통증의 전달이 차단된다. ② 중추억제설(endogenous inhibition) > 그림 2. 엔돌핀에 의한 진통작용기전의 모식도 β-LPH:베타 리포트로핀, ENK:엔케팔린, PAG:중뇌수도관, NRM:대봉선핵,NGC:거대세포성핵, DLF:배외측속 여러 학자들이 뇌의 국소 자극으로 통증제거 효과가 유발되었다고 보고한 바 있으며 1976년 Frederrickson과 Norris가 뇌수도관 주위를 전기자극함으로써 엔케팔린이 유리되어 통증이 억제된다고 하였다. β-endorphin, dynorphin, neoendorphin 등 여러 가지의 내재성 아편물질이 밝혀졌으며 내재성 몰핀 유사작용 물질을 총칭하여 endorphin이라 하였다. 내재성 아편물질은 전기자극, 침자극, 운동, 스트레스, 특정한 약물 등의 여러 가지 자극에 의해 분비가 촉진되어 통증을 조절할 뿐 아니라 감정조절, 생식기능 및 호르몬의 조절에도 관여한다고 알려져 있다. 경피신경 전기자극기로 특정 또는 불특정 부위를 자극하면 β-endorphine, enkephalin, serotonin, norepinephrine, dopamin, ACTH 등의 신경전달물질의 유리를 촉진 시켜 진통작용이 일어난다고 본다. ③ 신경흥분성변화 및 신경차단 반복적으로 자극을 가하면 신경흥분성이 변화한다. 역치 아래의 강도로 반복자극하면 한계흥분수준도 점점 증가하는 순응현상이 나타나 통증의 역치가 증가 하게된다. 또한 국소마취제에 의한 말초신경 차단과 마찬가지로 전기자극으로 신경의 활동전위 전파가 직접적으로 차단되어 통증이 조절된다고 본다. (2) 경피신경전기자극의 유형 경피신경전기자극은 전통적으로 사용하던 고빈도-저강도 경피신경전기자극(conventional TENS, HiF-LoI TENS)을 비롯하여 저빈도-고강도 경피신경전기자극 (acupuncture-like TENS, LoF-HiI TENS), 고빈도-고강도 경피신경전기자극(brief intense TENS, HiF -HiI TENS), 돌발 경피신경전기자극(burst TENS), 변조 경피신경전기자극(modulation)의 유형이 있다. ① 고빈도- 저강도 경피신경자극 고빈도-저강도 경피신경전기자극은 전통적으로 흔히 사용하던 방법으로 75-125pps 또는 80-120pps의 높은 맥동빈도를 사용하고 맥동기간은 100㎲이하로 짧게 하며, 최소 가시수축이 유발되지 않는 범위에서 편안함을 느끼는 낮은 강도로 자극한다. 전기자극 10-20분 이내에 진통작용이 나타나 자극 후 20-30분 정도 지속되어 비교적 진통유발이 빠르게 나타나지만 진통지속시간이 짧다. 급성통증을 치료하는데 많이 사용한다. ② 저빈도-고강도 경피신경전기자극 저빈도-고강도 경피신경전기자극은 10-20pps 이하 대개는 1-4pps 의 낮은 맥동빈도를 사용하여 맥동기간을 길게 하고 강한 강도로 자극한다. 주로 심부통증 및 만성통증을 치료하는데 사용되며 엔돌핀의 분비가 증가하는 것으로 알려져 있다. 전기자극 20-30분에 진통작용이 나타나 자극 후 2-6시간 정도 지속되어 비교적 진통유발이 느리지만 진통지속시간이 길다. 만성 통증을 사용하는데 많이 사용한다. ③ 고빈도-고강도 경피신경자극 고빈도-고강도 경피신경전기자극은 150pps 이상의 높은 맥동빈도를 사용하고 맥동기간은 200㎲ 이상으로 하며 견딜 수 있는 범위 내에서 근수축이 일어나도록 매우 강한 강도로 자극한다. 전기자극 5-15분 이내에 진통작용이 나타나기 시작하여 전기자극하는 동안 진통작용이 지속되어 비교적 진통유발이 빠르게 나타나지만 진통지속시간이 짧다. 통증을 매우 빠르게 제거할 목적으로 사용하며 감각신경을 역행자극해야 하므로 통증부위의 근위부, 통증부위의 주위 또는 통증부위를 가운데 두고 교차배치하여 치료한다. ④ 돌발 경피신경전기자극치료 돌발 경피신경전기자극은 맥동을 돌발시킨다. 맥동기간을 다양하게 선택하고 맥동변조시간도 조절할 수 있다. 급성통증 및 표면부 통증은 강한 강도로, 만성통증 및 심부통증은 낮은 강도로 자극한다. ⑤ 변조 경피신경전기자극 근래에 맥동빈도, 맥동기간, 강도를 변조하여 사용할 수 있는 변조 경피신경전기자극기가 나오고 있다. (3) 적응증 경피신경자극은 동통 치료 목적으로 사용하며 부수적으로 약간의 마사지 효과가 나타나기도 한다. 급성 통증, 만성 통증, 심인성 통증 등을 동반하는 여러 질환이 경피신경자극 치료의 적응증이다. ① 통증을 동반하는 근골격계의 각종 질환 및 손상 경추, 요추 등의 척추 및 기타 관절의 염좌, 활액낭염, 건초염, 동결견, 상과염, 척추 및 각 관절의 퇴행성 관절염, 근막통증증후군, 류마티스성 관절염, 사경, 턱관절 기능장애, 퇴행성추간판장애, 척추압박골절, 회전근개 파열, 근경축 등 근골격계의 각종 질환 및 손상으로 인한 통증을 치료한다. ② 통증을 동반하는 신경계의 각종 질환 및 손상 신경통, 작열통(causalgia), 두통, 편두통(migraine), 긴장성두통(tension headache), 환상지통(phantom limb pain), 대상포진, 수근관증후군, 당뇨병성신경병, 말초신경염, 시상증후군(thalamic syndrime), 다발성경화증, 척수로(tabes dorsalis), 척수공동증, 척수 협착증, 척수신경근 손상, 말초신경 손상, 척수손상 등 신경계의 각종 질환 및 손상으로 인한 통증을 치료한다. ③ 수술 후 통증 요추궁절제술(lumbar laminectomy), 개흉술, 유방절제술, 흉골절개술, 관절전치술, 관절성형술, 복부수술 등 각종 수술 후에 동반되는 통증을 치료한다. ④ 기타 암으로 인한 동통, 만성복통, 분만통, 생리통을 비롯하여 심인성 통증(psychogenic pain)등을 치료한다. (4) 금기증 심부정맥(cardiac arrhythmia), 급성심근경색증(recent myocardiac infarction)등의 심장 질환자, 심박조정기(cardiac pacemaker) 특히 demand type 부착환자 등은 경피신경전기자극의 금기이며 경동맥동(carotid sinus)위, 눈 위 또는 주위, 임산부의 복부(pregnancy uterus), 감각마비 및 감각과민 부위, 뼈가 돌출된 부위, 체모가 많아 전극접촉이 어려운 부위에는 전극위치를 피해야 한다. (5) 부작용 경피신경전기자극 치료는 진통효과가 우수하고, 피부와 전극에 사용하는 전극풀에 의한 피부자극 및 패드의 오염물질에 의한 피부염, 화상이 야기될 수 있다는 점과 심리적 의존도가 높을 수 있다는 점을 제외하고는 부작용이 거의 없어 통증을 치료하는 효율적인 방법이다. 경피신경전기자극에 의한 화상은 매우 드물지만 경우에 따라서는 장기간 사용에 따른 경미한 1도 화상이 유발될 수 있다. 화상을 방지하기 위해서는 전극풀을 넉넉하게 바르고, 전극을 견고하게 부착하고, 벗겨진 전선이 피부에 접촉되지 않도록 한다. 3) 간섭전류 치료 두 개 또는 그 이상의 서로 다른 중주파 전류를 인체의 동일 지점 또는 일련의 지점에서 교차 통전 시켰을 때 간섭 현상으로 새로운 저주파 전류가 발생하며 이를 진폭변조교류전류(amplitude modulation AC)라 한다. 진폭변조교류전류는 흔히 간섭전류(interferential current, IC, IFC)라 하며, 간섭전류를 이용하는 전기치료방법을 간섭전류치료(interferential current therapy, ICT)라고 한다. 간섭전류치료는 4000Hz와 4100Hz인 2개의 중주파 전류를 교차해서 흐르게 함으로써 간섭현상을 일으켜 0-100Hz의 주파수를 이용하는 치료법이다. 1944년 M Gildemeister가 중주파 전류의 개념을 소개한 이래 1951년 W Burghart가 여러 질환에 대해 간섭전류 치료를 시행하고 그 치료효과에 대해 임상보고를 하였으며, 간섭전류가 혈관확장 효과 및 살균효과가 있다고 보고하였다. I Parton은 capillaroscopy를 사용하여 간섭전류의 혈관확장 효과를 증명하는 외에도 신경반사에 원격적으로 영향을 미치고 아세틸콜린 생산을 촉진시킨다고 하였다. L Nikolova는 0-100 bps의 범위에서 규칙적으로 변조하여 전기흥분성을 변화시켜 자극한 결과 말초신경 손상으로 인한 병변이 개선되었음을 밝혔고, 골절환자에 간섭전류로 자극하여 혈관확장효과가 있음을 osciliometry로 증명하였고 혈관경축을 감소 또는 제거해줄 뿐 아니라 측부 순환을 증진시킨다고 하였다. 1973년에는 0-100bps의 율동파 자극으로 말초신경 손상으로 인한 병변이 개선되었음을 근전도를 통해 증명하였다. 중주파 전류의 특성 ① 주파수와 피부저항은 반비례관계를 갖는다. 따라서 간섭전류는 높은 주파수로 자극하기 때문에 피부저항이 낮아져 전류 통전 시 통증이나 불쾌감이 없어 치료과정이 편안하다. ② 치료 시 에너지 소실이 적어 체내에 전기가 잘 전달된다. ③ 전기분해 작용이 없어 강한 강도로 자극해도 화상의 위험이 없다. ④ 전극의 위치에 따라서 치료부위를 쉽게 선택하여 자극할 수 있다. ⑤ 특정한 부위, 깊이, 넓은 부위를 효과적으로 치료할 수 있다. ⑥ 한 방향으로 자극되는 저주파와는 달리 두 방향으로 강한 자극을 줄 수 있어 넓은 부 위를 치료할 수 있다. ⑦ 감각이 저하된 부위도 치료할 수 있다. ⑧ 금속이 매입된 부위도 치료할 수 있다. 그림 3. 2개의 중주파 교류전류가 수직 및 선상으로 교차하는 부위에서 간섭현상이 일어나고 새로운 저주파전류가 형성된다 (1) 간섭전류의 효과 ① 진통작용 간섭전류에 의한 진통작용은 관문조절설, 중추억제설, 유해자극 활성의 직접차단, 교감신경계의 기능억제, 조직손상부위의 신경종말 자극물질 제거, 위약효과(placebo effect)등으로 설명한다. ② 근수축 간섭전류자극은 운동신경 및 근육을 직접 자극하여 근수축을 일으킨다. ③ 이완 수축- 이완(contract-relax)은 궁극적으로 이완을 일으킨다. 전기자극으로 강한 근수축-이완을 반복하면 이완이 일어난다. ④ 국소 및 원격 혈류량 증진 자율신경계를 자극하면 교감신경의 활성억제로 국소부위의 혈류량이 증가하고, 척수 주위에서 교감신경절(sympathetic ganglia)을 자극하면 팔다리와 같은 원격부위에서 혈관확장이 일어나 혈류량이 증가한다. ⑤ 부종 및 염증완화 간섭전류자극에 따른 이온의 미세진동으로 혈관확장을 일으켜 국소혈류량이 증가됨에 따라 부종 및 염증산물의 흡수작용이 촉진된다. 또한 간섭전류자극으로 근수축이 일어나면 펌프작용이 증진됨에 따라 조직 긴장 및 혈관의 긴장 증가, 정맥 및 림프순환이 증진되어 부종, 혈종 및 염증을 완화시킨다. ⑥ 치유과정 촉진 간섭전류자극으로 혈관이 확장됨에 따라 대사증진, 순환증진이 일어나 산소, 영양, 항체 등의 공급이 원활해지는 한편 효소활성 및 세포분열이 촉진됨에 따라 치유과정이 촉진된다. 또한 골절 부위의 자극은 가골 형성을 촉진하여 골절치유를 돕는다. 1987년 Nikolova는 휜쥐의 등에 직경 4 ㎝ 정도의 창상을 만들고 간섭전류자극한 결과 아무런 처치를 하지 않은 대조군에서는 창상 삼출액에 호중구(neutrophil leukocyte)가 많고 모세포와 대식세포가 적은 반면 간섭전류 자극군 에서는 24시간에 단핵아세포가 많아지고 48시간에는 대식세포가 현저하게 증가하고 세포질에 세포내공포가 많아짐을 보여주었다. 간섭전류 자극군 에서는 10일 후 창상부에 혈관분포가 많은 육아조직으로 채워지고 섬유모세포(fibroblast) 및 섬유세포(fibrocyte)가 많아지고, 상피기저세포의 형태는 정상화 되고 분열이 활발해지며, 성숙 교원섬유가 증식되고, 상피세포의 재생이 유의하게 빨라진다고 하였다. ⑦ 조직화학적 변화 간섭전류자극은 아세틸콜린 에스테라제, 알카리성 인산가수분해 효소 등 가수분해효소 및 산화환원효소의 활성에 영향을 미친다. (2) 적응증 ① 근골격계 손상 및 질환 류마티스성 관절염, 강직성 척추염, 퇴행성 관절염, 근염, 근육통, 슬개골연골연화증, 상과염, 동결견, 견수증후군, 골연골병, 요통, 턱관절 기능장애, 건파열, 근섬유파열, 인대손상, 반월판연골손상, 타박상, 염좌, 구축, 골절, 가골형성 지연, 골절 수술 후, 슈덱위축증, 화골성 근염, 볼크만씨 저혈성 구축, 골수염, 골막염, 골관절 결핵, 평편족, 선천성고관절 탈구, Legg-Calve Perthes 병, 무지 외반증, 사경등 근골격계질환 및 손상을 치료한다. ② 신경계 손상 및 질환 말초신경손상, 안면신경마비, 편두통, 후두신경통, 삼차신경통, 늑간 신경통, 신경염, 작열통, 환상지통, 다발성 신경염, 지주막염, 귈랭-바레 증후군, 척수염, 소아마비, 척수손상, 편마비 등 신경계질환 및 손상을 치료한다. ③ 순환계 질환 버거씨병, 레이노병, 동맥경화증, 동맥폐쇄성질환, 당뇨병성 괴저, 정맥류성 정맥, 욕창, 림프수종 등 순환계질환을 치료한다. ④ 피부질환 대상포진, 음경경결, 신경성피부염, 방사선손상, 화상, 동상 등 피부질환을 치료한다. ⑤ 부인과 질환 부속기염(adnexitis), 긴장성 요실금, 자궁절제술 후 유착 등 부인과 질환을 치료 한다. (3) 금기증 전자(embolus)를 형성하는 동맥질환 및 심장질환, 급성 심부정맥혈전증 및 급성 혈전성정맥염, 감염성 질환, 심장질환이 있을때 심장위나 성상신경절, 임산부의 복부와 요천추 및 골반부위, 출혈의 위험성이 있는 부위, 생리시 복부, 악성종양, 심박조정기를 착용한 환자, 큰 개방성창상이 있는 경우, 피부질환, 결핵, 경동맥동 위, 강축증(tetany), 열성질환, 허약하거나 의사전달이 어려운 환자에게는 사용하지 않는다. (4) 위험 및 주의 ① 화상 간섭전류는 전기분해작용이 없어 강한 강도로 자극해도 화상의 위험이 거의 없으나 장시간 자극하면 화상이 생길 수도 있다. ② 혈종 흡인전극을 장시간, 높은 강도로 사용했을 때 혈종이 생길 수 있으나 대개는 바로 없어지기 때문에 큰 문제는 되지 않는다. ③ 회로 불균형 전극 위치가 잘못되었거나 회로 균형이 불량하거나 주파수를 바르게 선택하지 않았을 때에는 좋은 결과를 기대할 수 없다. ④ 쇼크 간섭전류치료 중 단파 및 극초단파심부투열기를 작동하며 갑작스럽게 전류가 변할 수 있기 때문에 6m이상 거리를 두던가 또는 서로 다른 방에서 치료기를 사용하여야 한다. 4) 초음파 치료 인간의 들을 수 있는 주파수의 범위는 대략 20-20,000Hz인데, 이를 가청주파수라고 한다. 초음파란 소리의 진동 중에 인간이 들을 수 없는 고주파로써 20,000Hz의 불가청 진동음파(acoustic vibration)이다. 치료용 초음파의 주파수는 0.5～5.0 ㎒의 범위를 사용한다. 1880년 Pierre Curie와 Paul Jacque Curie가 수정판에 압력을 가하면 전기가 발생하는 압전효과에 대해 처음 기술한 이래 큐리의 친구인 Langevin이 1910년 역압전 효과를 이용하여 초음파를 발생시키는 방법을 이용하였으며, 1928년 Woeber는 초음파가 골경화증 (osteosclerosis)에 효과가 있다고 믿었으며, 1934년 Nakahara , Kobayashi등은 쥐의 피부에 초음파를 조사한 결과 내피선종(intracutaneous adenocarcinoma)이 발생됨을 관찰하였다. 1938년 Hirohashi, Hayashi은 초음파를 5분간 조사한 결과 피부 종양이 흡수되었음을 관찰했고, 1944년 Horvath는 초음파의 의료 이용연구에 관한 책을 출판하는 등 유럽에서 초음파에 대한 연구가 고조되었다. 1952년에 미국 물리의학협의회(American Council of Physical Medicine & Rehabilitation)에서 초음파를 공식 물리치료요소로 채택한 이래 초음파 치료는 오늘날 널리 쓰이는 열 치료중의 하나이다. (1) 초음파의 생물리학(Biophysics of Ultrasound) ① 흡수(absorption) 조직에 초음파를 적용하면 조직의 분자에서 초음파 에너지를 흡수하여 열 에너지로 전환시킨다. 따라서 초음파 에너지의 흡수로 선택적으로 조직온도를 상승 시킬수 있는데 초음파 에너지의 흡수는 주파수, 조직의 특성, 조직의 밀도, 조직의 점성도, 조직의 음향 임피던스, 지방 및 수분 함량, 입사각, 입사각, 반사, 산란, 굴절의 정도에 따라 영향을 받는다. (a) 조직의 특성 초음파 에너지의 흡수는 구조단백의 함량이 많을수록 높아 뼈, 관절낭과 같이 교원조직의 함량이 많은 조직에서 흡수가 많이 된다. 단백함량이 많은 근육은 지방조직보다 초음파 에너지의 흡수량이 2-3배 정도 높고, 뼈는 연부조직보다 초음파에너지를 10배 이상 많이 흡수 한다 신경조직의 단백은 초음파에 예민하게 반응한다. 1 MHz 초음파의 흡수계수 매질 흡수 계수(dB/cm) 물 0.0022 지방 0.04 근육 0.12 혈액 0.18 공기 12 뼈 13 (b) 주파수 주파수가 높고 파장이 짧을수록 초음파 에너지의 흡수량이 거의 배수로 증가하여 초음파의 흡수는 주파수와 거의 정상관계를 가진다. 즉 3MHz 초음파는 1MHz 초음파보다 근육에서의 흡수계수가 3배정도 높다. 주파수에 따른 조직의 흡수계수는 다음과 같다. 주파수에 따른 조직의 흡수계수 주파수(MHz) 근육 지방 혈액 1 0.12 0.04 0.18 2 0.24 0.10 0.40 3 0.36 0.16 0.58 4 0.48 0.30 0.80 (c) 매질의 점성도(viscosity) 액체에서의 초음파 에너지 흡수는 점성도와 열전도도에 영향을 받는다. 흡수계수가 0.0022인 물의 경우 초음파 에너지의 흡수가 공기보다 500-1000배나 적어 초음파 치료시 매우 좋은 매개물질로 사용된다. (d) 조직의 음향임피던스(acoustic impedance) 전기에서 저항을 임피던스라고 하듯이 음에 대한 저항을 음향 임피던스라고 한다. 음파의 전파속도는 매질의 밀도에 영향을 받고 탄성이 클수록 빨라진다. ② 반사(reflection) 초음파는 서로 다른 매질의 경계면에서 반사한다. 에너지의 반사량은 각 조직의 음향 임피던스 차, 입사각에 따라 결정된다. 두 조직의 밀도와 음파의 전도속도가 같으면 초음파는 경계면을 완전히 통과하지만 음향 임피던스가 서로 다르면 경계면에서 초음파 에너지가 반사한다. 물-연부조직 경계면에서는 반사량이 0.2%에 지나지 않아 음향 임피던스가 서로 비슷한 연부조직과 연부조직의 경계면에서는 초음파의 입사에너지 (incident energy) 반사가 적다. 그러나 음향 임피던스가 현저하게 차이가 나는 연부조직과 뼈의 경계면에서는 에너지의 30% 이상이 반사하고 물-유리 경계면에서는 60%가 반사하며, 특히 골막-뼈 경계면에서는 70%가 반사하고 30%는 뼈에서 빠르게 흡수된다. 이때 종파로 진행하던 초음파가 골막과 뼈 사이에서 횡으로 진행하게 된다. 즉 초음파의 진행 방향에 수직으로 분자를 변위시키는 전단파가 발생 한다. 전단파는 연부조직에서는 전달되지 못한다. 그러나 연부조직-골 경계면에서는 전단파가 발생하는데 특히 입사각이 45-60˚일때 최대로 발생하여 에너지 흡수가 최대로 일어난다. 횡으로 진행하는 전단파는 현저하게 열발생을 하나 혈관분포가 적은 골막은 열을 분산시킬 능력이 매우 약해서 열집중이 일어나 골막통 (periosteal pain)이 유발되고 화상이 생길 위험이 있다. 따라서 초음파 치료중 골막통이 나나타면 강도를 내리거나 또는 치료를 중단해야 한다. 조직-공기 경계면에서도 공기자체가 반사경 역할을 하기 때문에 반사량이 매우 높아서 과도한 열발생으로 통증(heating pain)이 일어날 수 있다. 특히 손바닥과 같이 얇은 부위에 초음파치료를 할때 초음파가 조직을 통과하여 반대쪽의 공기와 만나 에너지가 반사되어 변환기의 반대쪽 피부에서 통증을 느낄 수 있다 또한 변환기를 피부에 잘못 접촉시켜 변환가와 피부사이에 공기가 들어가 있으며 초음파 에너지가 변환기로 반사되어 변환기가 뜨거워져 피부에서 통증 및 화상이 생길 수 있고 변환기가 망가질 수 있다. 초음파 에너지의 입사방향과 경계면사이의 각이 90˚인 정상 입사각에서는 초음파 에너지의 반사가 적지만 정상각도에서 벗어날 수록 입사각과 같은 각도로 반사하게 된다. 따라서 초음파 치료시 변환기와 치료부위의 각을 90˚로 사용하는 것은 중요한 사항이다. ③ 굴절(refraction) 초음파가 한 조직을 일정한 속도로 진행하다가 다른 조직의 경계면에 도달하면 음파의 진행방향이 굽어지는 굴절현상이 나타난다. 조직의 음향 임피던스가 비슷하면 경계면에서 거의 굴절을 하지 않고 조직을 통과한다. 그러나 전도속도가 다른 조직의 경계면에 도달하면 계속 바르게 진행하지 못하고 굴절과 반사를 한다. 입사각이 증가하면서 어떤 임계각(critical incidence angle)에 도달하면 굴절각이 90도에 이르러 두 조직의 경계면에 평행하게 진행한다. 입사각이 임계각 이상이 되면 입사각과 같은 각도로 반사하며 입사각을 조금 더 크게 하면 모든 초음파에너지가 반사하며 이를 전반사 (total reflection)라 한다. 굴절은 특히 건이 뼈에 부착하는 부위에서 많이 생겨 건 부착부위에서 열발생이 높아진다. 따라서 초음파 변환기를 조직에 수직으로 대고 치료해야함은 중요한 사항이다. ④ 감쇄(attenuation) 초음파가 복잡하게 구성된 사람의 조직을 통과할 때 초음파 에너지가 흡수되어 열로 전환 될 뿐만 아니라 산란에 의해 강도가 점점 약해지는 감쇄현상이 일어난다. 초음파 에너지가 매질을 통과할 때 강도와 진폭이 점점 약해지는 것을 음파의 감쇄라 한다. 초음파의 감쇄는 초음파의 전파길이, 주파수, 매질에 따라 영향을 받는다. ⑤ 열발생 유형 표면 조직에서는 초음파 에너지의 열전환이 적지만 근육층에서 많은 양의 초음파 에너지가 열에너지로 전환되며 특히 근육-뼈 경계면에서 열에너지로 전환되며 양이 매우 많아서 뼈에 가까운 심부 근육층에서 열발생이 많다. 초음파의 일반적인 침투 깊이는 5Cm 이상으로 모든 열치료 도구 중에서 매우 강하고 효과적으로 심부근육을 비롯 인대, 관절낭, 활액 등 관절 및 주위조직을 가열할 수 있는 것이 특징이다. 초음파 치료는 도자와 피부를 직접 접촉하여 치료하기도 하고, 수중 또는 전파매체 주머니 등을 이용하여 간접적으로 도자와 피부를 접촉하는 방법이 있으며, 도자를 움직여서 사용하거나 , 관절 등의 한 부위만을 고정시켜 치료하는 방법이 있다. 조직에 초음파를 적용하면 조직의 분자에서 초음파 에너지를 흡수하여 열에너지로 전환 시킨다. 따라서 초음파 에너지의 흡수로 선택적으로 조직온도를 상승시킬 수 있다. 초음파의 생리적 효과는 열 효과와 비열효과로 나눌 수 있으며, 비열효과는 기계적 효과, 화학적 효과, 전기적 효과로 구분한다. (2) 초음파 치료의 효과 ① 열 효과 초음파의 일차적인 효과는 초음파 에너지 흡수에 따른 조직온도의 상승이다. 초음파 에너지가 조직에 도달하면 분자들의 마찰에 의해서 열에너지로 전환된다. 열발생은 조직온도를 상승시키고 이에 따라 혈류량 증진, 염증반응 유발, 생체막 투과성 증가, 신진대사 증가, 교원조직의 신장력 증가, 통증역치 증가, 근경축 완화, 신경전도속도 변화, 효소활성 증가, 골격근의 수축력 변화 등과 같은 생리학적 반응이 나타난다. ② 기계적 효과 초음파 에너지가 조직 내로 들어가면 소밀 종파가 조직 내에서 기계적인 일을 하게 됨에 따라 조직의 가속운동들이 일어나 미세마사지(micromassage)현상이 일어난다. 미세마사지와 같은 기계적 자극에 따라 세포막의 투과성 촉진, 단백합성능력 증진, 창상치유 촉진, 공동 형성, 미세순환 증진, 조직파괴 등 여러 가지 생물학적 효과가 유발된다. ③ 화학적 효과 초음파는 당 및 과포화용액의 결정화(crystallization), 가수분해(hydrolysis), 산화당의 전환, 전분이나 고무 등과 같은 물질을 해축 시키는 효과가 있다. 이와 같은 효과는 화학적 효과 이외에도 열 효과, 기계적 효과가 같이 작용하여 일어나기도 한다. 초음파치료에서 화학적 효과를 이용하지는 않지만 실제로 과용량으로 치료하면 혈당이 감소하는 등 화학적 변화가 일어난다. ④ 전기적 효과 고체와 전해질 경계면에서 얇은 이온층이 초음파의 영향을 받는다. 조직에 초음파를 적용하면 압력을 받는 단백질 , 셀룰로오스(cellulose) 등 거대 분자들이 압전효과에 의해서 전하를 띠게 된다. 이와 같은 전기적 효과는 허혈이나 통증이 있는 부위에서 전하를 띠고 있는 단백질을 끌어당기기 때문에 대사산물을 유리시킬 수 있다. 5) 고전압맥동전류자극치료 고전압맥동전류자극치료(high voltage pulsed current stimulation, HVPCS)는 독특한 짝정점파(twin-peak wave)를 이루는 단상파(monophasic wave)맥동전류로 맥동기간이 ㎲ 단위로 매우 짧으나 수백 V에 이르는 높은 전압을 사용하는 전기자극치료의 한 종류이다. 1945년 Bell전화연구소의 Haislip등이 맥동기간을 짧게하고 전압을 높힘으로서 조직의 손상 없이 심부조직을 자극할 수 있는 새로운 도구를 개발하여 역동파신경근자극기(DynaWave neuromuscular stimulator)라는 이름으로 고전압 자극기를 처음으로 소개하였으며 창상, 급성 외상, 통증 등을 치료하는데 사용하였다. 1966년 Young HG이 동물실험에서 고전압맥동전류자극으로 창상치유가 촉진되었음을 처음으로 공식 보고하였고, 1940년대에 임상적으로 사용하기 시작하였다. (1) 생리적 효과 및 치료효과(Physiological and therapeutic effects) 고전압맥동전류는 여러가지 생리적 효과를 바탕으로 통증완화, 근경축 완화, 창상치유, 부종흡수촉진, 관절운동 증진, 신경근 자극, 말초순환 증진의 목적으로 사용한다. ① 통증완화(pain relief) 고전압맥동전류치료에 따른 통증완화 효과는 관문조절설, 신경차단, 중추억제설 등으로 설명한다. 최근 연구에 따르면 고빈도 전기자극은 관문조절설 및 신경흥분성 변화로 설명하고, 저빈도 전기자극은 내재성 아편물질이 관여하는 것으로 설명하는것이 지배적이며 특히 2-5pps로 자극하면 endorphine분비가 촉진되는 것으로 알려지고 있다 . 급성통증의 완화는 50-100pps를 권장한다. ② 근경축(muscle spasm)의 완화 근경축은 근골격계의 조직손상, 이상운동, 염증이 있을 때 근육, 관절 등 국소부위를 보호하기 위해 근긴장이 증가하는 현상으로 일시적인 정상생리반응이다. 전기자극에 의한 근경축 완화기전은 다음 세가지로 설명한다. (a) 근피로(muscle fatigue)에 의한 근경축 완화 100-120 pps의 연속전류로 운동신경을 자극하면 근피로가 일어나 2-3분 이내로 최대수축력의 20-30%가 감소된다. 근피로는 신경근접합부에서 신경전달물질의 유리를 감소시켜 활동전위의 전파를 방해하기 때문에 근경축이 완화된다. (b) 통증-경축 악순환(closed loop cycle) 차단에 의한 근경축 완화 조직손상 및 염증이 있으면 통증이 유발되고 손상 부위를 보호하기 위해 근긴장이 증가되며 근경축은 통증을 일으키는 통증-경축 악순환 고리가 형성된다. 전기자극으로 감각신경을 자극하여 통증을 감소시키면 통증-경축 악순환 고리가 깨어져 근경축이 완화된다. (c) 수축-이완에 의한 근경축 완화 이완을 유도하는 방법으로 수축-이완을 반복하는 방법이 널리 알려져 있다. 경축이 있는 근육을 전기자극하여 최대 근수축을 일으키고 휴식을 함으로써 근경축을 완화시킬 수 있으나 아직 임상자료가 충분하지 않다. 또한 운동신경의 전기자극으로 국소순환이 증가되어 근육의 이완이 일어날 수도 있다. ③ 창상치유(wound healing) 촉진 고전압맥동전류자극에 의한 창상치유는 음극의 살균효과 또는 세균성장 억제와 양극에서 창상치유의 증식기에 세포이동을 촉진시켜 이루어진다. (a) 살균효과(bacteriocidal effects) 단상 직류전류의 음극은 살균효과 또는 세균성장을 억제하는 효과가 있다. Rowley(1972)는 in vitro실험에서 낮은 강도의 음극 직류전류가 Escherichiacoli의 성장속도가 감소되었다 하였으며, Rowley 등(1974)은 토끼의 피부 창상에서 Pseudomonasaerugiosa의 성장속도가 감소되었다고 보고하였다. Wheeler 등(1971)은 전기자극으로 세균의 성장속도가 저하되는 기전을 두 가지로 제시하였다. 첫째는 단세포 세균에 지속적으로 전기자극을 가하면 미생물의 항상성(homeostasis)이 깨져 세균이 죽게 되고, 둘째는 세포막 수송 등의 조절기전 및 효소활성을 비가역적으로 파괴하여 세포내 활성이 억제되기 때문이라 하였다. (b) 세포이동 (cellular migration)촉진 (ㄱ) 손상전류 (injury current, positive potentials of injury)의 회복 피부조직이 손상되면 세포막이 단절되고 세포의 구성성분이 변화되어 손상부위와 정상조직사이에서 전위차가 형성되며 이를 손상전위라 한다. Burr 등(1940)은 손상전위는 양전위를 띠며 특히 손상 후 48시간에 양전위가 최고로 상승하였다가 치유과정이 일어나면서 손상전위가 점점 회복되는데 손상 후 8-9일까지 점점 감소되어 음전위를 가지게 된다 하였다. 조직손상부위에 형성된 양전위 (positive potential)의 손상전위는 단상맥동의 양전위자극(positive potential stimulation)을 하면 전위차가 회복되어 치유과정이 촉진된다. (ㄴ) 미세순환(microcirculation) 증진 궤양 등 창상 또는 창상 주위에 전기자극을 가하면 창상주위 조직의 순환이 증가되고 치유과정이 촉진된다. 또한 전기자극으로 손상된 조직에서 림프순환 (lymphatic drainage)이 촉진되어 대사활동이 증진된다. 2-5pps의 매우 낮은 주파수로 자극하여 미세순환이 현저하게 증진됨에 따라 피부의 궤양이 치유되었는데, 전기자극으로 endorphin과 ACTH의 농도가 증가됨으로 보아 이들 펩타이드가 창상치유를 촉진시키는데 관여하고 있을 것으로 추측하기도 한다. Carey와 Lepley(1962)는 집토끼의 피부창상에 0.2-0.3mA의 직류전류로 2-5일간 전극자극하여 혈구의 이동을 관찰한 결과 양극주위에서 백혈구가 많이 모여드는 것을 관찰 하였다. (c) 상피세포이동(epithelial cell migration) 촉진 양전류가 창상치유의 세포 증식기에 세포의 운동을 촉진하여 창상치유를 빠르게 한다. Harrington 등(1974)은 집토끼의 피부창상에 200-800 uA로 24시간 전극자극하여 피부세포의 운동을 관찰한 결과 양극 밑에서 상피세포의 이동이 음극에서보다 현저하다고 하였으며 따라서 양극을 활성전극으로 전기자극하면 초기의 창상치유에 유익한 영향을 끼친다. ④ 부종흡수촉진(edema absorption) (a) 근육의 펌프작용증진 (muscle pumping action) 전기자극으로 근육을 수축시킴에 따라 근육의 펌프작용에 의해서 정맥의 순환이 촉진되어 부종흡수를 촉진한다. (b) 감각자극(sensory stimulation) 근육의 펌프 작용없이 감각자극을 하여 부종이 감소된다. 급성 발목 염좌에 근수축을 일으키지 않고 감각신경을 전기자극한 결과 부종이 현저하게 감소되는데 이는 전류가 조직을 흐르면서 전위계(electric potential field)를 만들어 림프계를 자극하여 과도한 체액의 흡수를 촉진시키는 것으로 여겨지나, 앞으로 연구가 이루어져야 할 과제이다. (c) 체액이동 증진(fluid shift out of area) 혈구, 주 혈장단백인 알부민(albumin) 등은 친수성이 높고 정상 혈액의 pH(7.4)에서 음전하를 띠고 있어 전류에 영향을 받는다. Williams과 Carey(1959)는 개의 경정맥(jugular vein)에 양극으로 전기 자극했을 때는 혈구가 뭉치고 음극으로 자극했을 때는 응집된 혈구가 풀림을 보고하였다. 모든 혈구, 혈장단백은 음전하를 띠고 있음으로 음극을 활성 전극 으로하여 자극하면 부종부위에서 음전하를 띤 체액이 반발, 이동하여 부종이 감소된다. ⑤ 관절운동(joint mobility) 증진 관절 및 주위조직의 통증 및 부종, 석회침착성 점액낭염, 퇴행성관절질환, 관절주위 연부조직의 단축, 근육의 단축 등이 관절운동 제한의 요인이 된다. 전기자극에 따른 관절운동 증진은 감각자극, 운동자극, 신장의 세가지 측면에서 설명한다. (a) 통증완화 관절 및 주위조직의 통증은 관절운동을 제한하는 가장 큰 요인 중의 하나이다. 따라서 감각신경을 전기자극하여 관절 및 주위 조직에서 통증을 감소시키면 관절운동이 증진된다. (b) 부종흡수 관절 및 주위조직의 부종은 관절운동을 제한한다. 따라서 전기자극으로 근육을 수축시켜 펌프작용을 증진시키고, 부종 부위에 전위계가 형성되도록 하여 부종흡수를 촉진시켜 관절운동을 증진시킨다. 이외에도 전극의 특성에 따른 체액이동 증진으로 부종 흡수를 촉진한다. (c) 미세순환증진 관절주위를 맥동전류로 자극하면 관절주위 조직의 미세순환이 증진되고 대사가 증가하여 관절주위 조직이 느슨해지고 이에 따라 관절운동이 증가한다. (d) 기계적신장 유착 또는 단축된 결합조직 및 관절주위 근육을 장기간 반복적으로 전기자극하여 기계적 힘을 발생시켜 신장을 일으킨다. ⑥ 신경근자극 (neuromuscular stimulation) 골절 및 수술 후 장기간 고정, 퇴행성관절염, 만성관절염, 뇌졸중, 뇌손상, 척수손상 등 중추신경계손상 등으로 장기간 관절을 사용하지 않으면 불용성위축이 야기되기 때문에 적절한 자극조건으로 반복적으로 전기자극하여 근력을 증강시켜야한다. 특히 수의적 수축능력이 있으면 가능한대로 수의수축을 하도록 하고 전기자극과 더불어 운동을 시키면 더욱 효과적으로 근력증강을 얻을 수 있다. 불용성 위축근에 반복적으로 전기자극하여 독립적인 근수축 유발, 근섬유직경의 증가에 의한 근섬유의 비대, 근력 증강에 의해 불용성위축이 개선된다. 만약 통증, 관절운동제한, 경련성이 있으면 전기자극에 의해 통증 및 경련성이 완화되고 관절운동이 증진되어 근력증강에 도움이 된다. 자극빈도와 자극주기는 신경지배근을 전기자극 하는데 있어 매우 중요한 자극조건이다. 전기자극으로 근력을 증강시키기 위해서는 완전강축을 일으켜야 하는데 대개의 근육은 20Hz에서 강축이 유발된다. Benton 등(1981)은 50-100Hz에서는 근피로가 유발되기 때문에 근피로를 일으키지 않고 강축을 일으키는 적당한 맥동빈도는 20-30Hz라고 제시하였다. 맥동빈도와 함께 중요한 자극조건은 자극주기이다. 맥동빈도가 100pps에서도 휴식시간이 자극시간보다 3-4배 이상되면 근피로를 예방할 수 있다. Benton 등(1981), Kots 등(1977)은 근피로를 피하는 자극주기는 1:5가 적합하다고 하였다. ⑦ 말초순환(peripheral circulation)증진 고전압 맥동직류자극으로 교감신경의 직접적인 활성화, 체성교감신경반사, 신경펩티드 방출, 근육의 펌프작용, 근육대사 증진에 의해 말초순환 증진이 일어난다. (a) 교감신경의 직접적인 활성화(direct sympathetic activation) 교감신경도 다른 신경섬유와 마찬가지로 전기자극에 흥분반응을 한다. 전기자극 조건에 따라 교감신경의 절후신경섬유가 흥분 또는 억제되어 혈관이 확장, 수축하여 순환증진이 나타난다. (b) 체성교감신경반사(somatic sympathetic reflex) 분절에서 체성감각(somatic sensory)을 전기자극하여 내장기로 교감신경의 흥분을 전달시켜 말초동맥의 혈관근육을 수축 이완시켜 순환을 증진시킨다. (c) 신경펩타이드 방출(neuropeptide discharge) 최근의 연구에 따르면 낮은 빈도의 전기자극으로 내장기의 미세순환이 증진된다. 미세순환증진은 신경펩티드의 방출이 촉진되어 혈관이 확장됨에 따라 일어나는 것으로 추측된다. (d) 근육의 펌프작용(muscle pumping action) 전기자극으로 근육을 수축시키면 근육이 수축 이완하는 과정에서 정맥혈을 심장으로 펌프질하여 정맥순환이 촉진된다. (e) 근육대사(muscle metabolism)증진 근수축으로 대사활동이 증진되고 이에 따라 혈액공급이 증가된다. (2) 적응증 (Indications) ① 통증 외상에 따르는 통증, 관절염 및 신경염 등 염증에 의한 통증, 조직의 퇴행에 동반되는 통증, 수술후 통증, 환상통, 순환장애로 인한 통증, 암으로 인한 통증 등 여러가지 급성 및 만성통증을 치료한다. ② 근경축 근골격계의 조직손상, 이상운동, 염증, 통증 등으로 인한 근경축을 치료한다. ③ 창상 만성 정맥울혈, 말초혈관질환(peropheral arterial insufficiency), 외상 및 수술 후의 창상, 손 손상(hand injury), 당뇨병, 척수 손상 등으로 인한 창상, 화상, 압박 및 마찰 등으로 인한 궤양을 치료한다. 그러나 뼈, 근육, 건, 심부의 결합조직에도 영향을 미치기는 하지만 이들 심부조직의 창상치유에는 사용하지 않는다. ④ 부종을 동반하는 질환 및 손상 관절 및 연부조직의 외상성 염좌, 활액낭염, 건염, 류마티스성 관절염 등 관절 및 연부조직의 염증성 질환, 관절내출혈, 급성 혈종, 수부손상 및 수술 후 발생하는 부종을 치료한다. ⑤ 관절운동제한을 동반하는 질환 및 손상 통증, 부종, 관절주위 결합조직의 단축, 근육의 단축, 칼슘침착성 점액낭염, 퇴행성관절질환 등으로 인한 관절운동제한을 개선한다. ⑥ 근육의 약화 외상, 장기간 고정 등으로 인한 불용성위축, 퇴행성 관절질환, 만성 염증성 관절질환 등으로 인한 근육의 약화, 뇌혈관질환, 뇌손상, 척수손상 등의 중추신경계손상으로 인한 근력 약화를 개선한다. ⑦ 순환장애 볼크만씨 저혈성 구축, 슈덱 위축증, 정맥순환장애(venous insufficiency), 말초동맥폐쇄질환(peripheral arterial occlusive disease), 결합조직의 염증질환, 퇴행성 관절질환, 경련성 등에 의한 혈액순환장애를 치료한다. (3) 금기증(Contraindication) 순환장애, 경동맥 위, 심박 조정기를 부착한 환자, 임신부, 발작(seizure) 환자에게는 고전압맥동직류자극을 하지 않고 심장을 가로지르는 전극배치를 해서는 안된다. 참고문헌 1. 박래준: 전기자극치료의 효과에 대한 고찰. 대한재활의학회지 11(1): 67-75, 1993 2. 이재형, 이경로: 전기자극이 흰쥐 탈신경근육의 위축에 미치는 영향. 대한 물리치료학회지 2: 47-63, 1990 3. 이재형, 박춘서, 강정구: 고빈도-저강도 경피신경자극이 endorphin 농도에 미치는 영향. 대한 물리치료학회지, 5: 39-46, 1993 4. 이재형: 전기치료학. 대학서림, 1995 5. Barbara J, Susan L: Physical Agents. F.A. DAVIS, 1996 6. Griffin JW, Tooms RE, Mendius RA et al: Efficacy of high voltage pulsed current for healing of pressure ulcers in patients with spinal cord injury. Phys Ther, 71: 433-442, 1991 7. Karnes JL, Mendel FC, Fish DR: Effects of low voltage pulsed current on edema formation in frog hind limbs following impact injury. Phys Ther, 72: 273-278, 1992 8. Mendel FC, Wylegala JA, Fish DR: Influence of high voltage pulsed current on edema formation following impact injury in rats. Phys Ther, 72: 668-673, 1992 9. Taylor K, Fish DR, Mendel FC et al: Effect of a single 30 minute treatment of high voltage pulsed current on edema formation in frog hind limbs. Phys Ther, 72: 63-68, 1992 인쇄
물리치료국시…전기요약1…
전기장의 세기는 전류에 비롛고, 도체의 수직거리에 반비례한다.
전류에 강ㅎ고 코일의 거리가 길면 코일사이의 거리가 가까울수록 자기장이 강해짐
파장이 길수록 클수록 주파수 낮아지고 침투 깊고, 방산각 크고, 반가층 증가
반대로 주파숙 높고, 옆이 높고, 굴절육 높고 근위량 증가한다.
전류의 분류
– 직류 : 평류전류 – 이온도입치료, 평류통전치료, 단속평류, 전기자극치료, 전기분해(화학적, 약간의 열)
– 교류 : 저주파 – 정현파전류, 감응전류(정상근사용), 역학적,
열(EST탈신경,FES신경지배,TENS통증완화), HVGS(통증신경지배)
저주파치료는 근육을 자극하여 근수축을 유도할 수 있다.
. . …………………………………………………………………………………………………………………….. 중주파 – 간섭파,역학적, 마사지, 통증완화(ICT) 고주파 – 10만 HZ이상, 치료시 1만 HZ이상 ( 장파 3~30, 단파 30~300, 극초단파 300~3000 심부투열 통증완화(경, 간, 고, 은, 이) – 경피신경자극(TENS), 온침자극(SSP), 간섭파전류(ICT), 미세전류치료(MC), 고압평류전류자극(HVGS) 근력증진목적 – 감응전류로는 근수축불가하므로 맥동기간이 긴 단속평류전류, 느린정현파, 기수함수점증파 – 탈신경근 : 근육전기자극(EMS) – 신경지배근 : 신경근전기자극(NMES), 기능적전기자극(FES), 러시아전류자극(RC), 간섭파전류(IC), HVGS
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전기치료기기 정리 레포트
소개글 물리치료에 관련된 전기치료기기 정리한 자료입니다.
목차, 참고문헌은 없지만 각 기기별로 내용이 정리되어 있어요^^
목차 1) EST (전기자극치료기)
<효과>
<적응증>
<금기증>
2) 경피신경자극치료기(TENS)
<효과>
<적응증>
<금기증>
3) 기능적자극치료기(FES)
4) 간섭전류치료(ICT)
5) 극초단파심부투열치료기(MWD)
6) 초음파(US)
7) 적외선(IR)
(8) Traction
(9) SSP
<전기치료기구>
1. 파라핀 욕
2. 핫팩
3. Cold Pack
4. Laser
본문내용 1) EST (전기자극치료기)
전기자극치료(electrical stimulation therapy, EST)는 전기적으로 근육이나 신경을 자극함으로서 근수축을 유도해내는 치료방법이다.
신경지배가 정상인 경우에는 정상적인 근육의 활동과 관계있는 물리·화학적 현상을 재현하고 근육의 생리적 활동 회복을 촉진시키기 위해서 사용한다. 또한 혈액과 임파액의 순환을 유지하고 촉진하며, 유착 형성 예방 및 부종 감소를 위해서 사용한다. 그리고 비정상적인 근경련 감소와 근육의 재교육에도 적용한다. 신경지배가 비정상적인 탈신경근인 경우에는 근위축 발생 예방이나 진행속도를 늦고 신장성 감소 방지, 근육이 마비되어 있는 동안 근수축 감각 유지를 위해 사용한다. 근수축과 이완에 따른 혈액순환 증진과 섬유화 같은 조직 변화를 방지하기 위해서도 사용한다.
<효과>
① 탈신경근의 전기자극 효과
탈신경근에 강한 강도로 반복적인 전기자극을 가하며 근섬유 직경이 증가하고 근육의 무게 감소율이 지연되어 위축이 예방된다. 높은 주파수의 전기자극은 Ⅰ형 섬유를 Ⅱ형 섬유로 변화시키며 낮은 주파수 전기자극은 정도는 약하지만 Ⅱ형 섬유를 Ⅰ형 섬유로 부분적으로 변화시킨다. 또한 생리적 반응을 증진시키고 근육의 호기성 대사가 활발해져서 혈류량, 산소소모량, 글루코스 소모량이 증가하며 근육의 펌프작용으로 삼출물 흡수를 촉진하고 정맥 및 림프순환을 증진시킨다.
② 신경지배근의 전기자극 효과
골격근은 여러 가지 요인에 의해 근육의 특성이 변하게 되는데 전기자극을 가하는 경우에는 특히 Ⅱ형 근섬유가 보다 민감하여 저주파 전기자극시 Ⅰ형 근섬유의 특성을 보이게 된다. 장기간 전기자극을 가하면 호기성 대사가 뚜렷하게 증가되고 근육의 기능이 증가되며 여러 가지 효소 활성도의 변화를 보인다. 또한 모세혈관의 분포를 증가시키고 혈관을 확장하며 이에 따라 혈류량이 증가되고 피부온도의 상승이 나타난다. 전기자극은 근력, 근수축력, 근셤유의 크기 증가 등 전반적인 근기능를 증진 혹은 유지시키며 운동시와 유사하게 사지의 둘레를 증가시킨다.
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