[재활의학과 교과서 공부] 경직(Spasticity) - 역학, 정의, 병태생리, 평가

 안녕하세요! 닥터스피드 입니다.

 

 척수손상, 뇌손상 환자들의 경우 경직으로 인해 고생하는 경우를 많이 보는데요, 기능적인 면에서도 환자 위생 관리 면에서도 경직을 조절해주는 것이 중요한 경우가 많이 있습니다.

오늘은 경직(Spasticity)에 대해서 한번 자세하게 알아보려고 합니다.

그럼 지금부터 시작해보겠습니다.

 

---

 경직은 뇌성마비, 뇌졸중, 척수손상, 다발성 경화증 등의 중추 신경계의 질병이나 손상에 의하여, 신장반사의 증가와 관련된 과도하거나 부적절한 근육긴장도의 증가와 관련된 이상 증상의 하나입니다. 증가된 근육의 긴장도로 인해 보행이나 이동, 개인 위생 활동의 제한을 가져오게 되고, 제대로 관리하지 않는 경우 관절의 구축이나 변형, 통증, 욕창 등의 원인이 되어, 환자의 기능을 제한하며 성공적인 재활치료를 방해하고 궁극적으로 삶의 질을 저하시킵니다. 재활치료 과정에 있어서 경직의 진단 및 조절과 치료는 중요한 부분을 차지하고 발병 초기부터 체계적인 관리가 필요합니다. 이번 글에서는 경직의 정의와 병태생리를 이해하고, 경직을 관리하는데 있어서 포괄적이고 다원적인 접근을 통해 구체적이고 체계적인 평가법과 치료법에 대 하여 살펴보고자 합니다.

 

 이번 글도 제법 길어질 것 같습니다. 그래도 교과서를 바탕으로 경직에 대해 전반적으로 한번 다 정리해 볼 것이니 읽어보신다면 도움은 될 것입니다.

 

 경직에 대해서 특정 부분만 궁금하신 분은 필요한 부분만 찾아서 보시는 것을 추천드립니다.

 

---

I. 경직의 역학

• 뇌졸중 환자에게서 하지의 경직 유병율은 19%에서 42.6% 로 매우 다양하게 보고되었으며, 시기별로는 발병 후 1개월에서 3개월의 아급성기 시기에 19%에서 26.7%, 만성기에 해당하는 발병 후 6개월 시점에서 42.6%, 발병 후 1년 시점의 환자에게서 상지의 경직은 33%, 상하지를 합쳐서 38%로 보고되었습니다. 그 중에서 Modified Ashworth scale(MAS) 3단계 이상의 심한 경직을 보이는 경우는 15.6%였고, 상지와 하지의 경직은 비슷한 유병율을 보여 차이가 없었다고 합니다.
• 척수손상의 경우 시기별로 달랐지만 67%에서 78%에서 경직을 보였으며 이 가운데 약물 치료를 시행한 경우가 37% 에서 49%였습니다. 다발성경화증의 경우 정도에 따라 다르지  84%에서 경직을 보였고 16%에서만 경직 증상이 없었습니다.
• 뇌성마비의 경우 경직형으로 분류되는 경우가 가장 많아서 61%에서 76.9%에 해당하는 것으로 보고되었습니다.

 

II. 경직과 상위운동신경원 증후군

 상위운동신경원 증후군(upper motor neuron syndrome, UMN)은 건반사 항진, 연관반응, 바빈스키 징후, 근긴장도 증가 간대성경련 등의 양성양상과 운동위약, 느린 동작, 정교성의 소실 등의 음성양상의 증상들로 구성되어 있으며, 경직은 양성양상의 하나이나 상위 운동신경원 증후군의 증상들과 단독으로 구별하기 어려 울경우가 많아 넓은 의미에서 혼용되어 쓰입니다. 마찬가지로 과다근육긴장(hypertonia)은 경직의 상위 개념이나 같은 개념으로 혼동되어 사용되기도 하죠. 경직은 이와 같이 양성 요소들과 혼용하여 불리고 동시에 존재하기도 하여 서로 별도로 배타적인 부분은 아니지만, 임상적 양상과 발생 기전이 다를 수 있으므로 별도의 영역으로 구분되어야 합니다.

 

III. 경직의 정의

 경직에 대하여 국제적으로 합의된 명확한 정의는 아직 이루어지지는 못했으며, 이는 경직 및 이와 연관된 증상들이 복잡하고 다양한 양상으로 나타나며 병태생리적 기전도 여전히 완전히 이해되지 않았기 때문입니다. 상위운동신 경원 증후군에서 보이는 근육의 과활동성을 보이는 증상이나 징후들 가운데 경직을 한 요소로 정의하여, 1980년 Lance 등에 의한 정의 “상위운동신경 증후군의 한 부분으로서 신장반사의 흥분성의 증가로 초래된 건반사 항진 및 속도와 연관된 긴장성 신장반사(근육 긴장도)의 항진을 보 이는 운동 질환”이 가장 흔히 사용되었습니다. 이 정의에 따르면 경직은 근육의 수동적 신장에 의하여 근긴장도가 증가하는 현상을 의미하며, 주로 관절 움직임의 속도 증가에 따른 근긴장도의 증가와 심부건반사의 항진을 포함하여 정의됩니다. 우선 수동적 움직임에 의한 저항의 증가는 신경계 요소인 신장반사 이외에도 근육의 기계적인 성질에 따라서도 영향을 받습니다. 비정상적 근육 활동은 근방추로부터의 원심성 경로뿐만 아니라, 피부 감각의 원심성 경로와 척수 상부 조절경로로부터도 영향을 받습니다. 따라서 경직은 신장반사의 항진에 의하여 발생하는 순수한 운동 질 환이 아니며, 상위운동신경 증후군에서의 양의 증상과 연관된 비정상적 운동 조절에 의한 현상으로 보는 견해도 많습니다. 따라서 경직의 병태생리 기전이 정의에 포함되어 기술된 항진된 신장반사만으로 한정되는 것도 한계가 있다고 할 수 있습니다.

 

 확장된 정의로 척수 내부의 비정상적인 일차 구심성 입력 정보 처리의 결과로 속도와 연관된 긴장성 신장반사 의 항진을 보이는 운동성 질환으로 정의하여 신장반사의 항진보다는 구심성 경로(afferent pathway), 척수상부(Supraspinal control)의 조절경로 및 알파운동신경세포(alpha motor neuron)의 활동과의 연관성을 강조한 바 있습니다.

 소아 운동질환의 분류를 위한 모임(classification and definition of disorders causing hypertonia in childhood)에서 경직을 상위운동신경원손상으로 인하여 나타나는 과긴장의 한 부분으로 보고 근육 과긴장을 경직성 과긴장(spastic hypertonia), 근육긴장이상성 과긴장(dystonic hypertonia), 경축성 과긴장(rigid hypertonia)의 세 가지로 분류하여 정의하였습니다.

 이에 따르면 경직을

1. 외부에서 가해지는 움직임에 대한 저항이 신장 속도를 증가시킴에 따라 증가하고, 관절 움직임의 방향에 따라서는 변화한다.
2. 외부에서 가해지는 움직임에 대한 저항이 역시 이상의 속도 또는 관절각도에서 빠르게 증가한다.

 이상의 징후 또는 두 가지가 모두 나타나는 경우를 경직성 과긴장으로 정의하였습니다.

 

 이 정의에 따르면 앞선 조건의 경우 저항의 증가가 신장 속도에 관련은 있으나 반드시 비례할 필요는 없으며, 단지 빠른 속도와 느린 속도에서 저항이 차이가 있으면 되고, 아울러 관절의 운동 방향 즉 굴곡과 신전에서 저항의 차이가 있으면 정의를 만족시킵니다. 두 번째 항목은  “걸림(catch)” 현상을 반영하는 항목입니다. 이는 움직임에 의해 유발되는 신장반사의 역치를 반영하며, 이는 운동 신경원세포의 흥분성과 신장되는 근육의 시시작 길이(starting length)에 의해 결정됩니다. 아울러 이 정의는 근육과 연부 조직의 기계적 성질 변화에 의하여 증가되는 저항과 근육 뿐만 아니라, 피부 관절 등으로부터의 고유수용체 정보에 의한 되먹이기(feed back) 현상도 포함하고 있습니다.

 

 이상의 정의들은 경직을 다른 상위운동신경원 증후군의 증상과는 구분하고 있으며, 경직이 때로 양성 요소들과 동시에 존재하기도 하여 서로 별도로 배타적인 부분은 아니지만, 임상양상과 발생기전이 다를 수 있으므로 별도의 영역으로 구분되어야 한다는 시각을 반영하고 있습니다.

 

 이외에 European Thematic Network to Develop Standardized Measures of Spasticity (the SPASM consortium)에서는 근긴장도 증가나 반사의 증가와 관련된 상위운동 신경원 증후군의 다른 증상이나 징후와의 밀접한 관련성을 고려하여, 상위운동신경원 병변으로 인하여 나타나는 간헐적 또는 지속적인 근육의 불수의적인 활성도 증가를 보이는 감각과 운동 조절의 장애로 정의하였습니다. 이 정의는 음성 증상과 관절 및 연부조직의 생역학적 변화는 포함 되지 않았지만, 양성 증상이나 징후를 모두 포함하는 가장 포괄적 의미의 정의입니다.

 

 경직의 정의는 아직 어떤 하나의 정의로 통일되어 모두가 사용하고 있는 정의가 아니입니다. 그렇기 때문에 다양한 정의가 존재하고 있으며, 임상적으로 보다 보면 어느 한 정의에 의해서는 경직에 해당되지 않지만, 다른 정의에 의해서는 경직에 해당되는 경우도 보게 됩니다. 이 경우 임상적으로 의사가 보기에 경직에 해당되고, 그것을 관리해줘야 할 필요성이 있다면 경직 치료를 시작하거나 앞으로 너무 심해지지 않도록 관리를 시작하게 됩니다.

 

 

IV. 경직의 병태생리

 경직은 척수의 알파운동신경원의 활동성을 조절하는 중추신경계의 병변에 의해서 발생되며 상위 흥분성 입력과 억제성 입력의 불균형에 의해서 발생됩니다. 상위 경로에서 활동도를 감소시키는 기능의 저하 즉 탈억제가 일어나서 척수 경로에서 활성도가 증가하는 것으로 설명합니다. 뇌병변에 의한 경직은 피질하핵(subcortical nuclei)의 억제성 입력의 감소에 의해 발생되며, 척수 병변인 경우 알파와 감마 운동신경원을 조절하는 하행 신경 경로의 차단으로 설명할 수 있습니다.

 

 과다근육긴장증(hypertonia)은 경직(spasticity)을 포함하는 상위 개념으로 팔다리를 수동적으로 움직일 때 느껴지는 긴장도(tone)나 저항의 증가를 의미하며 다음의 세 가 지 구성 성분으로 구분됩니다.

 

과다 긴장증(hypertonia)의 구성 요소
반사적	근육을 스트레칭 시킬 때 느껴지는 저항, 경직(spasticity)
수동적	연부조직의 점도 탄력(viscoelastic) 성질
내재적	근조직 내 특성 Ex : 근조직내 교차 결합(cross-bridge) 형성, 휴지기 근긴장이상증(dystonia), 불수의적 동시 수축(co-contraction)

 

1. 심부건반사

 골격근 활성도는 척수 전각의 알파운동신경세포(alpha motor neuron)의 활동도이며, 이를 평가하는 방법은 심부건반사(deep tendon reflex,DTR)를 유발하여 평가 합니다. 경직이 있는 환자의 심부건반사는 항진되며, 근전도 검사의 H-reflex의 진폭이 크기가 증가되는 것을 관찰할 수 있습니다. 근육을 스트레칭 시키면 근방추에서 시작된 구심성 감각 신경 축삭(Ia, II)을 통해서 스트레칭의 속도와 근육 길이의 변화를 뇌와 척수로 전달합니다. 동시에 감각신경 축삭은 단일연접반사활(monosynaptic reflex arc)을 통해서 스트레칭 된 근육을 수축시킵니다.

 

 

2. 심부건반사 크기의 조절

 신장반사의 크기는 신장 속도에 비례하여 증가되는 신장 반사라는 경직의 정의와 일치합니다. 경직이 있는 환자에서 신장반사가 생기는 속도의 역치는 매우 낮은데, 정상인에서 신장반사가 시작되는 10배 느린 속도로 움직여도 유발 되죠. 또한 동일한 신장 속도에서 유도되는 근수축의 정도도 증가합니다. 경직 환자에서는 신장반사 후 근수축이 상당기간 지속되는 긴장성 신장반사(tonic stretch reflex)가 발생하는데 정상인에서는 거의 발생되지 않습니다.

 

 방추신경원은 근육의 길이 변화가 있을 때 즉 스트레칭 자극이 있을 때 방추내섬유(intrafusal fiber)를 활성화시켜서 근방추체의 활동도를 조절합니다. 골지힘줄기관(Golgi tendon organ)은 근육이 세게 수축되어 건의 장력이 전달 될 때 활성화되어 기관 내의 Ib 구심섬유를 통하여 척수 전각의 억제성 중간신경원(inhibitory interneuron)을 활성화시켜 알파운동신경원이 과도하게 항진되는 것을 방지하는 역할을 합니다. 근방추는 척수내에 감마운동 신경원에 의해서 조절되는데 group II 구심성 섬유를 통하여 들어온 자극은 희소돌기 연접(oliogosynaptic pathways)을 통해서 잠시가 더 느린 건반사를 발생시킵니다. 긴 잠시의 건반사는 짧은 잠시의 건반사와 달리 순응적이고 인지가 관여하는 바가 많아서 사지의 뻣뻣함을 수의적으로 줄어볼 수 있습니다.

 또한 대항근(antagonist)의 심부건반사의 활동도는 작동근(agonist)의 심부건반사에 의해 억제되는데 이를 상호억제라고 합니다. 상호억제는 작용근(agonist)의 알파 운동원이 수축하게 되면 대항근(antagonist)의 심부건반사의 활성도를 감소시켜 대항근(antagonist)의 이완을 일으킵니다. 척수 손상 환자에서는 상호억제의 크기가 감소하는 외에 억제가 촉진으로 바뀌어 발목의 배측굴곡과 저측굴곡이 동시에 일어납니다. 또한 척수 안에는 신장반사를 조절하기 위한 국소적 조절경로들이 있는데 대표적인 것으로 근방추에서 감각이 전달되는 경로를 조절하는 연접전 억제(presynaptic inhibition)가 있습니다. 알파운동신경원의 활동도를 조절하는 국소적 조절경로는 란쇼 세포(Renshaw cell)에 의한 역행성 억제(recurrent inhibition), Ia 억제사이 신경세포(Ia inhibitory interneuron) 등을 통하는 방법이 있습니다.

 

 

3. 심부건반사의 상부 조절

 경직이 발생하기 위해서는 상부신경원의 병변이 있어야 합니다. 상호억제 외에도 척수내에는 알파운동신경원의 활성도를 직접 변화시키거나, 근방추 감각 경로를 통한 연접 전 억제로 건반사의 크기를 조절하는 국소 억제 경로가 있습니다. 척수 상부에서의 조절은 피질척수로 또는 뇌간에서 시작된 경로를 통해서 조절이 일어납니다. 상부경로들은 척수 내의 억제성 경로를 활성화 시키거나, 직접적으로 알파운동신경의 활동도를 조절합니다. 하행성 신경경로는 척수에서의 심부건반사 조절 경로들을 조절합니다. 실험적으로 고빈도반복피질 자극을 가해 피질척수로를 활성화시키면, 척추의 억제사이신경세포가 활성화되어 경직을 억제시키 는 것이 관찰되기도 하였습다. 하행신경경로 외에도 피부 등의 감각 신경의 자극 통해서 척수 내 억제 경로가 활성화되어 심부 건반사의 크기가 조절이 되기도 합니다.

 

 심부건반사에 영향을 주는 다른 인자로는 신체의 자세가 있습니다. 예를 들면 앉았는지 누웠는지 또한 머리와 팔다리의 자세에 따라서도 달라지게 됩니다. 자세의 변화는 감각 정보의 변화를 일으켜, 충추신경계에 전달되는 자극의 크기가 변화됩니다. 또한 신장반사는 신장반사에 일어나는 근육의 주변 근육의 활성도나, 다소 먼 위치의 근육의 활동도에 따라서도 변화됩니다. 예를 들면 이빨을 악물거나 깍지 낀 손가락을 반대 방향으로 당기는 등(jendrassik maneuver)의 변화도 심부건반사 크기에 영향을 줄 수 있습니다.

 

 

4. 연부조직의 변화: 내재적 과긴장

 경직 근육은 구조적으로 변화하여 수동적으로 뻣뻣함이 증가합니다. 이는 근육을 잘 움직이지않아 생기는 변화와 유사하며 병변이 생긴 초기부터 시작됩니다. 뇌성마비 근육은 근육 길이와 근섬유(fascicle) 길이가 짧아지며, 근육원 섬유마디(sarcomere)는 길어지고, 숫자(serial sarcomere number)가 감소하며 근육내의 결합조직양이 증가됩니다. 경직 근육의 변화로 근육을 수동적으로 신장시키는데 저항이 증가되며 근방추의 신장에 대한 민감도가 증가되며 휴지기의 근방추의 활성도가 증가되는 변화가 일어납니다. 근섬유간 휴지기의 교차결합 연결다리(cross-bridge)가 증가 되는데 연결다리(cross bridge)의 수는 근육의 뻣뻣함(stiffness)을 나타낸다. 이와 같이 근다발 (atuscle fascicle), 근육 원섬유마디(sarcomere)의 길이 변화, 근육에 단백질인 티틴(kritin) 양의 변화, 휴지기 근섬유내 교차결합 연결다리의 변화 등이 생기고 근조직 주변에 콜라겐과 라미닌이 증가 되어 경직이 증가된다.

 

근육길이↓, 근섬유길이↓, 근육원 섬유마디 숫자↓

근육원 섬유마디↑, 근육내 결합조직양↑, 수동신장시 저항↑, 신장에 대한 민감도↑, 휴지기 근방추 활성도↑

→ 경직이 증가

 

 

V. 경직의 평가

 경직에 대한 평가 방법에 대하여, 정의에 대한 논쟁과 더불어 아직 명확한 평가 방법이 확립되었다고 볼 수는 없습니다. 환자의 경직에 대한 치료 여부와 방법을 결정하는데 있어 결국은 치료진이 포괄적이고 체계적인 평가에 의해 개별적인 접근을 하여야 합니다. 이를 결정하는 요소로는 경직의 만성도 여부, 경직의 심한 정도, 경직의 분포, 위약의 정도, 관절구축의 존재, 동반된 질병의 중증도, 보상 방법, 가족 지지의 가능 여부 그리고 치료의 목표에 따라 달라진다고 볼 수 있습니다.

 

 경직의 평가는 우선 환자의 병력에서 현재의 기능상태 및 경직으로 인한 기능 제한의 여부와 일상생활동작에의 영향 등을 파악하여야 합니다. 아울러 관찰을 통하여 기능의 정도와 일상생활동작을 관찰하여 경직으로 인하여 소실 되는 부분과 이득이 되는 부분을 판단합니다. 경직과 연관된 문제를 분류하고 평가하는데 있어서 ICF 체계를 사용하는 것이 기능 제한을 평가하고 목표를 세우는데 있어 매우 유용합니다. 즉 경직과 그로 인한 직접적인 영향뿐 아니라, 경직으로 인한 기능의 제한과 일상생활의 문제까지 평가해야 하는 것이지요.

ICF 분류법에 따른 경직으로 인한 문제 및 영향의 예시
ICF 수준	문제	영향
손상(Impairment)	근육 연축(muscle spasm)	통증 앉기 등 자세 유지 어려움 피로
	비정상적인 몸통과 사지의 자세	관절 구축 사지의 변형 욕창 등 피부의 문제
	통증	우울감 수면장애
능력(activity)	능동적 기능의 소실	이동성과 기민성 감소 옷입기나 식사, 목욕의 어려움 실금, 실변
	수동적 기능의 소실	돌봄이나 위생관리의 어려움 보호자의 부담 증가 휠체어에 앉기와 침상자세의 어려움
참여(participation)	손상 및 능력의 감소로 인한 영향	자기 자존감의 감소 사회적 교류의 감소 가족 간의 관계형성 어려움 직업이나 업무의 어려움

 환자의 신체검진을 통하여 근긴장도가 항진된 근육뿐 아니라 길항근도 근력을 확인하여야 합니다. 경직이 근육의 생역학적 변화와 관절의 해부학적 변화에 관한 관절 운동범위를 제한하므로 능동적, 수동적인 관절가동범위를 평가합니다. 표면의 통증 감각, 촉각, 온도감각, 전동 감각과 더불어 손과 손목, 족부 및 발목 관절의 위치 감각을 확인해야 합니다.

 

 심부건반사와 더불어 병적반사의 여부도 중요한데 특히 양성지지반사(positive supporting response), 굴곡위축반사(flexor withdrawal response), 파악반사(grasping reflex), 간대성 경련(clonus) 및 연관반응(associated reactions) 등은 경직의 각종 기능 제한과도 연관이 깊습니다. 이 외에 경직이 확인된 근육과 부위에 대해 다양한 자세에서의 경직의 변화를 관찰하고, 환자의 각종 자세의 분석을 통하여 경직이 미치는 직접 및 간접적인 영향을 판단하여야 합니다.

 

 경직의 평가법에는 임상척도 평가법과 전기생리학적 평가법 및 생역학적인 평가법이 있다.

 

 

1. 임상 척도 평가

 임상 척도 평가는 대개 경직의 정도에 대한 순위 척도로 경직을 정량적으로 평가하기 어렵다는 한계를 지닙니다. 여러 가지의 척도가 소개되었으며, 타당도나 신뢰도 면에서 유사한 정도를 보여주었습니다. 평가 방법이 비교적 간편하다는 점에서 널리 쓰이고 있습니다. 실제로 병원에서 환자의 경직을 평가하는데 가장 많이 쓰입니다.

 

1) 수정 Ashworth 척도

1964년에 Ashworth가 척도를 처음 제안하여 안정시에 관절을 관절가동 영역 전구간에 걸쳐 수동굴곡 또는 신전시키고 검사자가 느끼는 저항의 정도를 5단계의 순위로 나타내는 척도를 제안하였으며, 1987년 Bohannon과 Smith 등이 척도의 민감도를 높이기 위하여 Ashworth 등 급의 1등급과 II등급 사이에 1+등급을 새로이 추가한 수정된 Ashworth 척도(Modified Ashworth Scale, MAS)를 제시하였습니다.

수정 Ashworth 척도

0   근 긴장도의 항진이 없음.

I    약간의 근긴장도 증가가 관절가동범위의 끝부분 정도에서 나타나며 걸림(catch)이 있음.

I+  약간 항진된 근긴장도가 있으나 걸림(catch)이 있으며 관절가동범위의 1/2 이하에서 저항이 느껴짐.

II   대부분의 관절가동범위에서 저항이 느껴지나 수동적인 움직임이 가능함.

III   상당한 정도의 근 긴장도의 증가로 수동운동이 힘듬.

IV  상지 또는 하지가 굴곡 또는 신전 위치에서 뻣뻣함.

 이들 두 방법은 사용하기가 쉽고, 오랫동안 사용되어 왔으며 경직 정의상의 증가된 신장반사의 특성을 반영하고자 수동적임 움직임을 통해 측정하는 방법입니다. 다만 수동적 움직임에 의한 저항이 신경계 요소인 신장반사와는 관계없이 비신경계 요소 즉 근육의 기계적 성질의 변화에 의 해서도 기인할 수 있고, 수동으로 관절을 움직이므로 반복 시행 시에 동일한 속도나 그로 인한 저항이 나타나기는 어려우며, 검사를 시행하는 검사자 사이의 타당도와 신뢰도에 대해 많은 논란이 여전히 있습니다. 대체로 팔꿈치 관절, 손목관절 등의 상지관절은 비교적 타당도와 신뢰도가 높으나 하지관절의 경우는 낮은 것으로 연구된 결과들이 있습니다. 수정 Ashworth 척도 적용 시 타당도와 신뢰도의 문제점을 고려할 때, 우선 척도의 종류가 순위 척도임을 인식하고 분석하여야 합니다. 검사 시에 전체 관절가동범위에서 수동적 운동을 통해 측정하며, 환자의 자세나 수동 운동의 시작 지점을 가능한 동일하게 하도록 하여야 합니다. 반복적으로 검사 시의 저항도 감소를 고려하여 가능한 적은 횟수의 검사를 시행합니다.

 

2) Tardieu 척도

 Ashworth 척도가 수동적 신장에 대한 저항을 측정하므로 Lance의 경직 정의에 따른 속도와 관련된 요소는 없다고 볼 수 있습니다. 특히 수동적 신장의 경우 저항이 느껴지더라도 신경계 요소에 의한 것인지 생역학적 요소에 의한 것인지 여부를 구별할 수 없습니다. 반면에 Tardieu 척도는 신장 속도에 대한 기준이 포함되어 있으며 검사 방법의 기술이 보다 상세하고 측정 지표가 저항뿐만 아니라 간대성 근경련의 정도도 포함하고 있죠. 검사의 특성상 비신경성 요소인 관절의 구축과 신경성 요소에 의한 경직의 감별에서 Ashworth 척도보다 장점이 있으나 여전히 타당도와 신뢰도에 대한 검증은 미미한 상태입니다.

Tardieu 척도

경직의 정도 0 저항 없음 1 약간의 저항 2 걸림(catch)이 있으며 그후엔 이완됨 3 감소되는 간대성경련 (<10초) 4 지속되는 간대성경련 (>10초)

경직각도(Angle of muscle reaction (spasticity angle)) = Angle of arrest at slow speed YV1-. Angle of catch as fast | speed YV3

신장 속도(velocity of stretch) V1 가능한 천천히(As slow as possible) V2 중력에 의해 떨어지는 속도(Speed of limb falling under gravity) V3 가능한 빨리(As fast as possible)

 검사 방법은 환자를 누운 자세에서 시행하고, 굴곡근을 측정할 경우 해당 관절의 최대 굴곡 위치에서 최대 신전 위치로 3가지 속도로 움직인 다음 저항이 느껴지는 각도를 측정하는 식으로 시행합니다. 즉 가능한 천천히 움직이고(V1) 측정된 관 절운동범위를 기록하고(YV1), 중력에 해당하는 속도(V2)로 움직여 측정한 각도(YV2)와 가능한 빠르게 움직여(V3) 측정한 각도(YV3)를 기록하는 것이지요. 그리고 개별 속도별로 느껴지는 근육의 반응을 순위 척도로 기록합니다. 수정 Tardiue 척 도에서는 측정하는 속도를 간결하게 축소하여, 빠르게 움직여 측정한 각도(R1)와 천천히 움직여 측정된 수동적운동범위를 기록하고(R2) 그 차이에 해당하는 부분이 경직의 동적인 부분, 즉 신경계 요소로 보고 측정하고자 합니다. 그 차이가 클수록 보툴리눔독소 등 치료의 효과가 크다고 예측할 수 있습니다. 반대로 그 차이가 적다면 생역학적 부분 즉 고정된 관절 구축의 요소가 커서 치료의 효과가 적을 수 있다고 추정할 수 있습니다.

 

★빠르게 움직여 측정한 각도(R1) 과 천천히 움직여 측정된 수동적운동범위(R2) 의 차이가 크면 보툴리눔독소 등 치료의 효과가 클 것으로 예측한다.

 

3) 기타

 이외에도 환자가 보고하는 하루 중의 연축의 빈도를 보고하여 순위척도로 측정하는 연축 빈도 척도(Spasm Freincy Scale), 근긴장도 평가 척도(tone assessment scale)등이 있습니다.

 

 

2. 전기생리학적평가

 전기생리학적 평가법은 경직의 정의와 관련된 반사의 항진을 정량화하는데 유용한 방법입니다. H 반사(Hoffman reflex) 및 T 반사(Tendon reflex), H 반사최대진폭/M 파최 대진폭(Hmax/Mmax ratio), T 반사최대진폭/M 파최대진 폭(Tmax/Mmax), F 파, H 반사의 진동 억제 등이 많이 사용되어왔습니다. H 반사 및 T 반사의 잠시 단축과 진폭 증가는 알파운동신경원세포의 흥분성 증가를 의미합니다. 이들 반사궁(reflex arc)의 전기생리학적 평가 방법은 측정과 정량화가 비교적 쉬우나 대상자나 부위에 따른 변이나 검사 세션에 따른 변이가 문제가 됩니다. 또한 전기 생리학적 평가 척도와 임상 평가 척도나 생역학적 평가와의 상관 관계가 낮다는 점에서 경직의 정량평가 방법으로서의 임상적 유용성은 아직은 높지 않죠.

 

1) Hoffman 반사(H 반사)

 H 반사는 말초 구심성 감각 신경을 통해 역향성으로 자극하여 전달된 전위가 척수의 후각(dorsal horn)에서 단일 시냅스 반사궁을 통해 같은 근육을 지배하는 알파운동신경으로 전달되어 내려와 기록되는 복합근 활동 전위이며, 반사의 발생기전에서 H 반사의 진폭이 척수 운동신경군의 흥분성을 반영한다고 알려진 전기생리학적 척도입니다.

 

 하지에서는 경골신경을 자극하여 가자미근에서 기록하며, H 반사 진폭은 여러 자극 방법이나 촉진법 등의 적용 여부에 따라 큰 차이를 보이고, 개인 간의 차이도 존재합니다. 이에 따라 경직의 정량적 평가 척도로는 경골신경을 초최대(supramaximal) 자극하여 발생하는 가자미근의 최대 진폭값(Mmax)와 H 반사의 최대 진폭값의 비, Hmax/ Mmax가 주로 사용되며 이는 M 파에 의하여 대변되는 척수반사궁에의 운동신경원세포군(motoneuronal pool) 중 la 구섬성 섬유의 자극에 의하여 반사적으로 동원되는 운동 신경(H 반사)의 분율을 나타낸다 할 수 있습니다. 따라서 운동 신경군의 흥분도를 반영하는 척도로 해석됩니다. 여러 연구 에서 Hmax/Mmax 진폭비가 경직 환자에서 정상인에 비해 크다는 것이 보고되어 경직 치료 전후의 효과를 판정하는 척도로 Hmax/Mmax이 사용되고 있으나, 정상 근육과 경직 근육 사이의 겹치는 범위가 많고 절대 수치를 정하기 어려워 경직의 정량적 평가 척도라 인정하기 어려운 점들도 있습니다.

 

 직접 경직의 정도를 측정하기 보다는 경직의 기전과 연관된 H 반사와 관련된 연구들로 경직의 Ia 구심성 경로의 흥분성뿐만 아니라 대표적으로 시냅스전(presynaptic) 그리고 상호억제(reciprocal inhibition)에 대한 부분도 알려져 왔습니다. 이는 H 반사 유발전의 전처치가 H 반사의 억제 또는 촉진과 연관되므로 경직의 여부나 정도가 진폭과 관련이 있을 것으로 생각되었습니다. 시냅스전 억제의 경우는 가자미근에 진동 자극(100 Hz)을 가하면 근방추를 자극하여 가자미근의 단시냅스반사가 억제된다. 진동 자극에 의한 단시냅스반사의 억제 정도를 진동억제지수(vibration inhibitory index)라고 하고 H 반사 진폭의 감소로 측정하는데, 정상인에서는 40% 정도 감소되는 것으로 알려져 있습니다. 경직 환자에서의 경우 진동 자극에 의해 억제된 H 반사 대비 일반적인 방법의 H 반사의 비가 정상인에 비하여 크고 이는 시냅스전 억제가 정상인에 비하여 억제가 되지 않았음을 의미합니다(경직 환자에서 진동억제지수가 작다). 상호억제(reciprocal inhibition)는 길항근인 전경골근(tibialis anterior)을 수축시키거나 비골신경을 자극하면 la 구심성 섬유를 활성화 시켜 가자미근의 운동 신경은 억제되는데 이때 가자미근에서의 H 반사를 기록하는 방법으로, 상호 억제에 의하여 가자미근의 H 반사 진폭은 감소하게 됩니다. 경직 환자에서는 이러한 상호 억제가 나타나지 않아 H 반사의 진폭이 감소되지 않거나 적게 감소된 다는 보고가 있습니다. 이러한 상호억제의 이상이 경직의 병태 생리의 한 가지 기전으로 제시되기도 하였습니다.

 

2) F 파

 F 파는 운동 신경을 초최대 자극시 역행성으로 신경을 따라 전달되는 자극에 의하여 운동 신경 세포가 활성화되어 반발사(backfire)함으로 나타나는 후기반응의 하나로 알파 운동 신경원의 흥분도를 반영하는 지표 가운데 하나입니다. 경직을 보이는 환자에서 F 파의 진폭이 증가된 것에서 F 파의 진폭 변화가 잠재적으로 경직의 치료 효과를 추적하는데 사용될 수 있을 것으로 기대되었으나 H 반사와 마찬 가지로 신뢰도에 있어, 정상 근육이나 타인과의 비교에 있어서 정량적 척도로 인정받기는 어려운 점들이 있습니다.

 

3) 침근전도로 측정한 근육의 활동도

 특정 자세에서 스트레칭 속도에 따라 증가되는 근육의 활동도를 침근전도나 표면전극을 이용하여 측정합니다. 보행이나 상지의 움직임을 시행하는 동안 작동근과 반발근에 전극을 붙여서 동시 수축 여부나 경직 유무를 관찰합니다. 실제적인 움직임에서 활동도의 증가를 관찰하는데 의의가 있습니다. 비디오 동작분석과 함께 시행하기도 합니다.

 

 

3. 생역학적 평가(Biomechanical evaluation)

경직의 정의는 근육의 수동적 움직임에 대해 근긴장도가 증가하는 현상을 의미하므로, 관절 수동적 움직임과 속도 변화에 따른 근긴장도의 증가 즉 저항의 정도를 측정하려는 시도들이 있었습니다. 진자검사 모델은 무릎관절을 신전 상태에서 중력을 이용하여 자유롭게 수동적으로 굴곡시켜 근육의 신장반사를 유발하며, 무릎관절의 회전 과정의 진동하는 패턴을 분석합니다. 검사의 장점은 비교적 쉽게 시행할 수 있고 비침습적이라는 점에서 장점이 있으며, 정량적 정보를 위해 전기 측각기나 등속성역량계 또는 동작분석기를 사용하여 시행합니다. 등속성 역량계를 사용하는 경우 저항이 발생하는 각도, 각속도 등의 경직의 다양한 변수를 측정할 수 있으며, 때로는 자유낙하 외에도 속도를 다양하게 변화를 주며 신장하고 이때 발생하는 저항을 측정할 수 있으므로 경직을 정확하게 측정, 계량화할 수 있다고 합니다. 다만 측정할 수 있는 근육이나 관절이 한계가 있는 것은 단점입니다.

 

 

★★실제 임상에서는 1,2,3 중 1에 해당하는 수정 Ashworth 척도(MAS)와 Tardieu 척도가 주로 사용됩니다.

 

 

출처 : 재활의학과 교과서 '재활의학', 대한재활의학회

 

 

다음 글에서는 치료에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

글을 하나로 합쳤더니 너무 글이 길어져 가독성이 떨어지는 것 같아서 두개로 나누기로 했습니다.

 

다음 글에서는 경직의 치료에 대해서 알아보도록 하겠습니다.