Thibaut, A., Chatelle, C., Ziegler, E., Bruno, M. A., Laureys, S., &Gosseries, O. (2013). Spasticity after stroke: physiology, assessment and treatment. Brain injury, 27(10), 1093-1105.
배경: 경직은 뇌졸중이후 환자들의 약 30%에서 발생된다. 그러나 이 장애의 기반이 되는 기전은 잘 알려지지 않았다.
방법: 본 연구는 경직을 정의하고, 뇌졸중 이후 경직의 진행을 설명하는 가설을 기술하며, 관련된 신경영상학적 연구를 살펴보는 것, 뿐만 아니라 경직의 정도를 계량하는 것에 사용되는 가장 일반적인 척도의 설명이 목적이다. 그리고 마지막으로 이 장애를 치료하는데 현재 사용되고 있는 치료를 설명해준다.
결과: 경직의 기제에 대한 합의가 부족하고 치료, 약의 사용, 그리고 재활프로그램의 가이드라인이 부족하였다.
결론: 추후연구는 경직에 대한 약물치료와 비약물치료의 효능을 결정하는 통제된 프로토콜이 필요하다. 신경영상학은 경직발생의 예측을 도울 수 있고 경직의 신경학적 기제를 밝힐 수 있게 해준다.
Introduction
경직은 상위운동신경 증후군 중 하나로서, 신장반사 과흥분성의 결과인, 과활성된 건반사와 함께 긴장성 신장반사(근육 긴장도)에서 속도에 의존하여 증가하는 특징을 가진 운동장애로서 1980년 Lance에 의해서 처음 설명되었다. 이런 설명은 수동운동에서 경직의 특징을 나타내주지만 수의적인 행동에서 그 영향은 고려해 주지 못한다. 1994년 Young은 운동형태 중 경직을 독립적으로 정의하기 위하여 신경생리학적인 요소를 추가하였다: ‘운동 장애는 척수내에서의 일차적인 구심성입력의 비정상적인 처리에서 오는 긴장성 신장반사에서의 속도-의존성 증가에 따른 특징을 보인다. 그러나 경직의 정의에 대한 의견일치는 여전히 이루지지 않고 있고 이것은 나타나는 현상의 복잡성과 다양성을 반영해준다. 이것은 특히 뇌졸중 이후 운동장애로 나타나고, 그것은 상당히 다양한 증상을 나타나게 할 수 있다(clonus, dystonia, muscle weakness, abnormal reflex responses). 경직은 손상된 반사기능의 결과이고 stiffness, fibrosis, atrophy와 같은 유동학적인 근육성질에서 변화를 유발한다. ’상위운동 신경 증후군‘은 positive 징후와 negatice 징후로 정의될 수 있다. 경직은 과흥분된 심부건 반사, 연합반응, 신전근 또는 굴곡근의 spasm, clonus, 경직성 공동수축(원심성 척수상위경로에서 오는 명령의 비정상적인 패턴의 결과인 주동근과 길항근 모두의 수축) 경직성 근긴장이상(어떤 수의적 운동이 없는 근육의 조임)과 같은 원심성 피질척수 시스템의 손상이후 발생하는 다른 운동 증상들 사이에의 positive 징후 중 일부이다.
이런 장애는 뇌졸중 이후 몇 일 또는 몇 주 이내에 보통 발생할 수 있고, 대략 30%정도에서 나타나틑 일반적인 증상이다. 그러나 경직의 발생은 변수가 아주 많으며 뇌졸중이후 짧은기간, 보통기간, 또는 긴 기간에서 발생할 수 있다. Wissel 등(2010)의 연구에서 뇌졸중환자의 25%는 뇌졸중 이후 처음 6주 이내에 경직으로 인해 고통을 받는다는 것을 보여주었다. 그들은 또한 경직이 주로 팔꿈치관절(79%), 손목관절(66%) 그리고 발목관절(66%)에 영향을 미친다는 것을 관찰하였다. 상지에서 팔경직의 가장 빈번하게 나타나는 패턴은 팔꿈치관절의 굴곡, 손목과 손가락의 굴곡을 동반한 어깨관절의 내회전과 내전이다(Hefter H, Jost WH, Reissig A, Zakine B, Bakheit AM, Wissel J. Classification of posture in poststroke upper limb spasticity: A potential decision tool for botulinum toxin A treatment? International Journal of Rehabilitation Research 2012;35:227–233.; Marciniak C. Poststroke hypertonicity: Upper limb assessment and treatment. Topics in Stroke Rehabilitation 2011;18:179–194.). 하지에서 내전과 첨내반족(equinovarus)을 동반한 무릎관절의 굴곡이 대부분 관찰되는 패턴이다.
최근 연구는 경직의 유병율이 상지와 하지 사이에서 차이가 없다는 것을 보여주었다. (비록 심각한 정도의 경직(Modified Ashworth Scale; ; MAS 3이하)이 상지근육에서 더욱 자주 관찰되긴 하지만) 그럼에도 불구하고, 중요한 경직은 상당히 드물게 나타난다. 뇌졸중 발생에서 높은정도의 부전마비(paresis)와 감각저하(hypoesthesia)는 경직이 발전되는지를 알아보는 예측인자 중 하나로 제시되어왔다. 다음의 위험인자들은 뇌졸중 이후 영구적인으로 경직이 발전되는 지를 식별하는 것에 사용되었다; 1) 마비된 사지에서 어떤 부전마비, 2) 첫 주와 비교하여 16주에서 더 심각하진 부전마비, 3) 뇌졸중 이후 6주 이내 최소 한 관절에서 MAS 2이상, 4) 두 관절 이상 영향 받은 증가된 근육 긴장도 5) 뇌졸중 이후 6주 이내 편측경직과 낮은 점수의 Barthel Index.
경직 증상은 환자에서 통증, 관절유착(ankylosis), 힘줄 당겨짐(retraction), 근육약증을 유발할 수 있다. 그것은 잠재적으로 성공적인 재활을 제한할 수 있다. 경직은 또한 삶의 질에 영향을 줄 수 있고 생활기능에 피해를 줄 수 있다. 재활 프로그램의 체계성과 개별성을 위한 특정한 가이드라인이 현재 부족하다. 첫째, 회복을 신뢰성있게 예측할 수 있는 타당성이 확인되어야 한다. 둘째, 뇌졸중 이후 운동장애의 병리생리학적 기전이 재활을 향상시키고 결과를 명확하게 하기 위하여 설명되어져야 한다.
본 고찰연구는 뇌졸중에의해서 야기되는 피질손상이후 경직의 발전을 설명해주려고 시도하는 다양한 가설을 설명할 것이다. 이것은 이런 증후군의 기저에 있는 기전을 설명하는 것을 도와줄 수 있을 것이다. 그런다음, 간략한 개관(overview)은 뇌졸중 이후 운동장애의 신경영상학 연구들을 제시하고 경직의 등급을 계량화하는 일반적인 척도들을 제시할 것이다. 마지막으로 가장 대중적으로 사용하는 치료와 프로그램들이 확인되고 논의 될 것이다.
Physiopathology
경직은 분절적인 중추신경계의 과활성력을 이끄는 감각입력으로부터 운동반응의 해리와 탈연합에 의해서 유발된다. 그것은 감각입력의 강도와 상관관계가 있고 CNS 손상위치에 따라 달라질 것이다. 억제와 흥분 사이의 균형이 깨졌을 때, 그것은 저긴장, 운동이상 또는 경직과 같은 상위운동신경 증후군의 다양한 결과를 초래할 수 있다. 세 가지 손상부위가 경직을 유도하는 것으로 제시되어왔다: ( 뇌간brainstem, 대뇌피질cerebral cortex (primary, secondary, supplementary motor area;SMA) 그리고 spinal cord (pyramidal tract)). 뇌졸중 이후 드물게 피질, 뇌간은 가장 먼저 손상되고 이들 손상은 경직, 과반사증, 드물게 나타나는 clonus를 종종 유발할 것이다. 경직의 발생은 뇌손상이후 통제되지 않는 신경학적 재조직화로 설명되어질 수 있다. 이런 병리학적 신경재조직화의 결과는 근육에서 활성이 증가될 수도 있고 말초의 자극에 반응하는 반사활동을 과활성 시킬 수 있을 것이다. 이런 과활성은 다음과 관련되어 질 수 있다. 1) 정상 반사활동의 억제이상(심부건 반사와 굴곡도피 반사), 2) 원시반사의 유리(바빈스키 증상), 3) 능동긴장성 신장반사. Marque 등(2001)은 이명의(heteronymous) 2군(빠른 단수축 근육) 대퇴사두근 운동신경의 강한 흥분성이 편마비 환자에서 경직에 기여할 수 있다는 것을 보여주었다. 그들은 비마비측 그리고 건강한 대조군과 비교하였을 때, 대퇴사두근의 경직측에서 H 반사의 촉진(감각신경의 전기자극이후 나타나는 근육반사)을 관찰하였다. 1군(낮은 산화성)과 2군(빠른 단수축), 두 군에 의해서 공동활성된 신경간 경로에서 전달의 향상은 경직성 편마비환자에서 원심성 조절 경로의 변화로부터 나타난다. 이들 결과들은 척수반사의 과활동성이 경직을 유발한다는 것을 지지해준다.
의도적인 운동에서 중추의 수의적 운동명령은 다양한 수준에서 문제가 발생할 수 있고 조절의 높은 수준, 중간 수준, 낮은 수준으로 나누어 질 수 있다.
높은 수준은 두 가지 기능적인 요소로 다시 나누어질 수 있다. 첫 번째는 ‘motor imagination’ 또는 ‘mental represen-tation’로 불리는 운동유도를 위한 공간적 그리고 시간적 표상을 제공한다. 반면에 두 번째는 운동을 위한 수의적 추진(drive) 또는 동기부여(motivation)이다. 자동운동성(motility)에 포함되는 뇌영역에서 뇌졸중은 일차 실행경로의 장애에도 불구하고 운동을 가능하게 하는 낮은 수준의 운동신경의 활성을 이끌 것이다. 이런 적응 중 하나는 직접적인 운동 실행을 위해 정상적으로 동원되지 않은 영역에서 증가된 과제관련 활성이다(SMA cingulate motor areas(CMA), premotor cortex, posterior and inferior parietal cortex, cerebellum). 이들 피질의 모듈은 경직의 발생과 발달에서 중추적인 역할을 할 것이다.
앞에서 언급한 것처럼, 운동단위 동원의 비정상적 패턴은 중추의 수의적 활성의 실패로 설명될 수 있다. 이것은 척수에서 기능적 단위의 손실과 관련 있을 뿐 아니라 부전마비 된 근육 내에서 수의적으로 추진된 운동단위에서 발화율의 유의한 감소와도 관련 있다. 더군다나 운동신경 동원의 변환은 척수의 운동신경 성질의 직접적인 변화와 관련 될 것이다. 척수 기전과 척수상위수준 기전이 개별적인 원인을 제공한다고 하더라도, 정상적 운동단위의 손실과 발화율 감소는 근육 수축의 효율성을 감소시킬 것이다. 이런 현상은 수의적인 힘의 발생에서 노력, 피로, 약증을 증가시킬 수 있을 것이다. 신경적인 장애와 함께, 사지의 비가동성과 비사용은 근육위축을 유발하는데, 그것은 결합조직과 지방의 축적과 함께 뼈의 무기질화(mineralization)의 감소와 정상적 체중부하, 근육섬유, 골격근 양의 손실을 포함한다. 이들 현상은 경직에 의해서 유발된 장애와 후유증을 더욱 악화시킨다.
Assessment of spasticity
Behavioural evaluation
경직을 평가할 때 기능적인 문제와 관련되는 세 가지 문제에 초점을 맞추는 것이 중요하다: 운동장애와 그 원인의 임상적 패턴을 확인하는 것, 임상적 패턴에 포함되는 근육을 조절하는 환자의 능력을 확인하는 것, 근육의 뻣뻣함과 구축의 역할을 감별하는 것. 몇몇 척도들은 뇌손상환자에서 경직을 측정하는 것을 개발해왔고 타당성을 검증해왔다. 대부분 일반적으로 사용되는 척도는 Modified Ashworth Scale과 Modified Tardieu Scale이다. 이 척도들은 근육 수축의 정도와 각도를 평가하고 과긴장의 경우 운동이 가능한 정도를 평가한다.
Modified Ashworth Scale (MAS)
Modified Ashworth Scale은 수동적인 운동에서 저항의 수준을 평가하지만 수동관절 운동의 각도, 수축발생의 각도 또는 잠재적인 힘줄의 당겨짐을 평가하지 못한다(표 2).
MAS는 쉽고 빠르게 사용할 수 있기 때문에 임상실무에서 효율적이다. 더군다나, 이 척도는 연구에서도 널리 사용되고 실험들에서 많이 사용되고 있다(치료효과를 객관화 하기위해). 불행하게도, 타당성 검증 연구들은 평가자내 신뢰도가 ‘보통’에서 ‘좋음’, 그리고 평가자 간 신뢰도는 ‘약함’에서 ‘보통’이라는 것을 보여주었다. 이 척도가 적절한 저항을 평가하는 것을 보이긴 하지만, 구축으로 인하여 감소된 관절가동범위는 그 신뢰도에 제한을 줄 수 있을 것이다. 게다가, 그것은 명시된 경직의 Lance의 정의에서처럼 속도-의존적이지 않다. 그럼에도 불구하고 MAS는 경직 그 차체 뿐만 아니라 연부조직 구축과 경직성 근긴장이상의 결합된 상태를 평가하는 것에 보편적으로 사용된다.
Modified Tardieu Scale
MAS와 비교하여, Modified Tardieu Scale은 수동적 관절운동, 수축발생의 각도, 잠재적인 힘줄의 당겨짐을 고려한다. 이 척도에서, 경직은 세 가지 속도(낮음, 보통, 빠름)로 평가되고 순간적인 각도가 당겨지는 힘이 나타나는 각도로 보고된다. 비록 이 척도가 MAS보다 더 정확하게 보이긴 하지만, 그 타당도가 여전히 증명되어야 할 필요가 있다.
Modified Tardieu Scale은 근육 저항을 측정하고 근육수축이 유발하는 운동의 속도를 평가하기 때문에 치료 이후 변화를 측정하는 것에서 더 민감한 경향이 있다. 두 가지 척도를 비교해 볼 때, 평균점수의 분산은 상관관계가 약하다. 이것은 이들 두 가지 척도가 두 가지 다른 차원을 평가한다는 사실로 설명될 수 있을 것이다. Modified Tardieu Scale은 세 가지 다른 속도에서 경직을 평가하는 것으로, Lance의 정의에 더 가깝다. 평가자간 그리고 평가자내의 신뢰도가 좋다는 것을 고려해 볼 때, Modified Tardieu Scale은 MAS보다 경직의 평가를 위한 더 적절한 도구일 것이다. 현재 Modified Tardieu Scale의 타당도와 신뢰도와 관련된 출판물들은 매우 제한받고 성인 뇌졸중환자들 보다는 뇌성마비 아동을 주로 다루고 있다. 이론상으로, 이 척도는 운동의 빠른 속도와 느린 속도를 모두 사용하고 간격 수준평가를 포함할 뿐 아니라 대상자 평가척도를 포함하는 것으로, MAS를 뛰어넘는 몇 가지 장점이 있다. 추후 연구는 경직을 평가하기 위한 이 척도의 신뢰도와 특별함을 확인하기 위하여 더 많은 대상자들을 대상으로 수행되어져야 할 필요가 있다.
King’'s Hypertonicity Scale
King’'s Hypertonicity Scale은 네 가지 영역을 평가하기 때문에 상위 운동신경 증후군의 경직과 다른 증상들을 평가하는 좋은 대안이 될 수 있다: 증가된 긴장도의 출현, 능동 운동범위, 운동전환, 수동운동에서 저항. 각 구성요소는 따로 평가되어지고 1(정상)에서 5(아주나쁨)로 평가된다. 그것은 전체 점수가 4-20점의 범위로 평가된다. 그럼에도 불구하고 이 척도는 더 다양한 대상자들에서 타당성 검증이 될 필요가 있다.
Tone Assessment Scale
Tone Assessment Scale은 다양한 근육군에서 경직의 평가와 관련된 반응과 수동운동 반응, 휴식 시 자세를 통합하는 광범위한 경직 점수로 이루어져 있다. 이 척도는 긴장도 장애가 먹기 또는 보행에 꼭 필요한 운동과 같은 사지 기능에 영향을 어떻게 주는지를 확인하는 것으로 MAS의 몇 가지 단점을 극복해준다. 그러나 그것은 발목관절을 제외하고 다양한 관절에서 수동운동에 반응하는 것과 관련한 부분에서만 신뢰성이 있다. 이 척도는 뇌졸중 이후 경직의 예측인자와 근육 긴장도와 기능 사이의 상관관계를 평가하는 것에 있어서 효과적일 수 있다.
Daily functional assessment scales
다양한 척도들이 병원 또는 치료센터에서 임상적 실무의 형태에 따라 사용되고 있다. 이 모든 척도들은 경직 그 자체를 평가하는 것이 아니라 경직에 대한 다른 정보를 주고 통증과 일상생활에 대한 간접적인 영향을 평가해 준다.
Barthel Index 는 뇌졸중 이후 운동손상의 결과로 인해 활동제한을 평가하는 것에 넓게 사용되는 척도이다. 그것은 자기관리와 운동성에 관련된 10가지 활동성을 평가한다. 40점 이하의 점수를 보여주는 환자의 약 70%는 죽게 되거나 6개월 이후 심각한 장애로 인해 고통을 받는다. 반면, 80점 이상의 점수를 보이는 환자들의 95%는 회복된다.
Patient’'s Disability 그리고 Carer Burden Rating Scales과 같은 다른 척도들은 경직으로 야기된 장애의 정도를 평가하는 것에 제시되어왔다. Patient’'s Disability Scale은 경직성 사지를 관리하는 환자의 능력(옷입기, 위생관리)을 평가하고 그 기능적인 사용능력(보행)을 평가한다. Carer Burden Rating Scale은 또한 옷입기와 위생을 관리하는 것과 같은 자기관리 과제를 평가하지만, 보호자가 그것들을 수행할 때는 그렇지 못하다. 이와 유사한 접근방법으로
Brashear 등(2002)이 개발한 Disability Assessment Scale는 잠재적인 장애의 네 가지 영역을 평가한다: 위생관리, 옷입기, 사지의 위치, 통증. 비록 그 타당성이 아직 결정되진 않았지만 연구들은 평가자간 신뢰도와 평가자내의 신뢰도가 좋은 것을 보여주었다.
경직이 단지 운동손상에 포함될 수 있는 증상이 아니라는 점이 중요하다; 상위운동신경원 증후군의 다른 증상들이 일상생활의 활동에서 환자들에게 영향을 준다. 정말 서론에서 언급했던 것처럼, 뇌졸중환자들은 근긴장이상, 강직 또는 공동수축으로 인해 고통을 받을 것이다. 더군다나 경직과 상위운동신경원 증후군의 다른 positive 증상들은 특정 운동을 하는 동안 그들의 근육을 조절하는 환자의 능력을 약화 시킬 수 있다.
마지막으로 stiffness, ankylosis, contracture가 나타난다면, 그것들은 기능적인 어려움을 이끌어낼 것이고 더욱이 주로 상지의 세 관절의 굴곡과 하지의 신전에서 관절운동범위의 제한 또는 관절의 고정을 이끌 수 있다. Table III은 상위운동신경원 증후군의 가장 일반적인 패턴을 요약하고 있다.
Electrophysiological measures
부수적인 임상도구는 더 민감성 있고 신뢰성 있는 경직을 객관적으로 계량화 하는 것을 행위측정을 보완해준다. 근전도(EMG)를 사용하여 신경반사를 표시해주는 기술은 두 가지 하위그룹으로 분류될 수 있다:
1) EMG는 Hoffmann reflex(H-reflex) 그리고 F-wave와 같은 전기자극에 반응한다. 2) EMG는 Tendon reflex(T-reflex) 그리고 다중시냅스 반응과 같은 기계적 자극에 반응한다. H-reflex는 α-운동신경의 흥분성을 측정할 수 있게 해준다. F-wave는 M-반응 (즉, α-신경섬유의 자극에 의하여 야기되는 직접적인 운동반응)을 일으키는 작은 크기의 반응이다. H-reflex, F response, H/M 또는 F/M 비율을 기록하는 것은 경직에 대한 양적인 정보를 제공할 수 있다. 뇌졸중환자에게서, 신장반사의 과흥분성은 ‘H max/M max’비율이 증가되는 신경생리학적인 특징을 가진다. 이것은 근육이완과 관련된 억제의 결핍 그리고/또는 수의적 근수축에서 H-reflex의 과흥분된 촉진 때문일 수 있다.
T-reflex는 힘줄 타진법에 반응하는 근육반응을 기록하여 신장반사를 계량화 할 수 있다. 반응의 크기는 일차 신경근육 근방추의 신경종말의 활성에 따라 달라진다. 마지막으로 Ib섬유의 억제에 대한 연구는 경직을 검출하는 것에 있어서 유용하게 사용될 수 있다. 요약하면 이들 측정방법은 경직의 정도를 평가하는 것에 도움을 줄 것이다.
Gait and movement analysis
보행에 대한 실험실들은 뇌졸중 피해자가 어떻게 보행하고 적응하고 보상방법을 사용하는지를 알려주고 경직의 기능적인 간접영향을 측정하게 도와줄 수 있다. 한 보행실험실은 컴퓨터에 연결된 환자 주변의 위치한 몇 대의 카메라를 보유하고 있다. 환자는 자신의 신체에 여러 가지 특정 지점에 마커를 부착하고 컴퓨터는 각 마커의 궤도를 계산한다. 힘의 공간적 분산은 전기족압측정기를 사용하여 측정될 수 있다. EMG는 근육의 활성 타이밍을 검증할 수 있고 보행에서 그 기여도를 측정할 수 있다. 이들 분석 방법은 보행 운동의 완전한 문제점을 제공해주고 재활 프로그램 실행 이후 환자를 재평가하고 보상 운동을 드러내는 것을 도와줄 수 있다.
Neuroimaging
저자들이 아는 지식 안에서, 단지 몇 안되는 신경영상학 연구들만이 경직 측정을 수행해 왔다. 몇몇 연구들은 뇌졸중 이후 환자에서 경직에 대한 Botulinum Toxin A (BoNT-A)의 영향을 검증해왔다.
그들은 치료 이후, posterior cingulate cortex와 precuneus의 활성에서 감소와 중앙선에서 제한된 활성을 가진
inferior frontal, post-central and middle frontal gyrus 그리고 반대측 감각운동피질을 포함하는 반대측
frontoparietal 영역에서 활성의 감소를 보여주었다.
운동장애에 대한 다른 연구들은 몇 가지 뇌영역들이 뇌졸중 이후 운동성의 회복에 포함된다는 것을 제시하였다.
Positron Emission Tomography(PET)를 사용한 앞선 연구는 편마비환자에서 운동회복과 parieto-premotor areas에서 뇌 대사활동의 증가 사이의 상관관계를 보여주었다. 이런 관찰은 뇌손상으로 나타나는 운동장애에서 이런 네트워크의 역할이 더욱 연루되어있음을 보여준다. Struppler 등(2007)에 의해서 수행된 또 다른 PET연구는 운동과제(손가락 신전)에서 향상이 이 네트워크에서 신경활성의 증가와 관련 있었다는 것을 보여주었고 그것은 팔과 손의 운동의 조절에 포함된 운동영역에 기능적으로 연결되어져 있다고 알려져 있다. 또한 이 연구에서 뇌 대사활동의 추가적인 증가는 SMA와 CMA에서 관찰되었다. 더욱이 잘 회복된 환자(몇 가지 운동척도와 장애척도에서 향상)들은 활성이 더 정상적인 패턴으로 빠른 시일 내에 발생되고 발달된 운동시스템 내에서 변화를 보였다. 반면에 심각한 손상 또는 조금의 회복만을 보인 환자들은 작은 변화만 나타났다.
가소적 변화는 좋은 회복을 보인 환자들의 SMA에서 주로 나타났다. 그것은 회복의 과정과 관찰된 변화의 역동적인 본질의 측면에서 이 영역의 중요성을 부각해준다. Magnetic Resonance Imaging(MRI)를 사용하는 연구들은 좋은 운동회복의 초기 단계에서 SMA/CMA의 중요한 역할을 주목해야 할 뿐만 아니라 마비된 손의 반대측 전운동피질, 이차 체성감각 피질과 양쪽 소뇌반구의 전후방 영역에서 활성의 증가를 주목해야 한다. 더군다나 운동회복은 시간이 지남에 따라 더 정상적으로 되는 일차운동 피질과 SMA/CMA에서 활성이 상관관계가 있었다. 이들 연구는 효율적인 신경학적 가소성과 함께 뇌의 운동영역에서 빠른 변화들이 더 좋은 운동회복을 이끄는 반면 경직은 뇌졸중 이후 빈약한 운동회복의 예측 인자가 될 수 있음을 제시해준다.
Treatment
치료를 위한 중재는 물리치료, 작업치료, 자가-재활, 보조기, 보조도구, 약물치료, 정형외과적 수술과 신경외과적 수술을 포함한다. 본 연구는 다양한 비약물적 환자 재활치료뿐 만 아니라 가장 일반적인 약물치료와 수술적 중재를 설명한다.
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Non-pharmacological treatment
Physical therapy
경직이 나타나는 모든 환자들을 위한 기본적인 치료는 물리치료이다. 적어도 짧은 시간동안 과활성을 감소시키고 근육구축을 억제하는 것이 도움이 될 수 있다. 신장의 목적은 근육-힘줄 단위의 점탄성을 향상시키고 그 신장성을 증가시켜주는 것이다. 힘줄 또는 결합조직, 혈관조직, 피부조직 또는 신경조직과 같은 다른 조직들 또한 긴장상태를 낮추어 줄 수 있다. 그러나 신장에 있어서 최적의 빈도, 강도, 속도, 기간에 대한 합의가 이루어지지 않았다. 뇌손상 환자에서 구축을 예방하고 치료하기 위한 신장의 효율성에 대한 최근의 체계적인 고찰연구는 신장이 관절의 운동성, 통증, 경직 또는 활동의 제한을 유의한 변화가 유발되지 않았다고 결론 내렸다. 신장자세에서 사지를 움직이지 못하게 하는 신장방법인 Casting은 지속적인 근육신장을 유발한다. 이 기법은 근육의 길이를 향상시키고 관절가동범위의 증가와 구축, 통증, 경직의 감소를 목적으로 한다. 아직 이 방법은 신경학적 장애로 인해 발생된 경직을 감소시킬 수 있는 어떤 과학적인 증거나 가이드라인이 없다. 근육 신장에 비해 근력강화 훈련은 기능적인 기술(motricity)을 회복하는 것에 사용된다. 비록 지금 근력증가 프로토콜을 위한 체계가 잡혀있지 않지만 가장 넓게 사용된 접근법 중 하나는 Progressive Resistance Strength Training이다. Bobath 기법과 같은 다른 물리치료들이 경직을 감소시키기고 운동기능을 향상시키는 것에 사용되고 있다. 그 기법은 체간 자세의 조절을 통하여 마비된 근육에서 수의적인 활동을 촉진시키는 것 뿐 아니라 사지에서 근육 신장을 조절하기에 앞서 자세반사를 촉진시키고 경직을 감소시키는 것에 기반을 두고 있다. 그럼에도 불구하고 몇몇 연구들만이 이 기법이 뇌졸중으로부터 고통을 받고 있는 환자들의 경직을 감소시키는 것에 있어서 효율적이라는 것을 보여주었다. 그리고 그 효과성이 제한되는 것으로 보여진다. 수중치료, 냉각치료, 온열치료, 진동자극 또는 신경발달 억제 기법, 로봇보조 장치 훈련 같은 보조적인 치료들은 근육을 이완시키고 경직의 강도를 감소시키기 위하여 사용되고 있다. 추후 연구들은 그 치료들의 효과성을 결정하기 위하여 검증되어야 할 것이다.
Orthoses
보조기는 물리치료에 보조적으로 사용된다. 물리치료와 함께 몇 가지 형태의 보조기(splint)가 존재하지만 지금까지 실제적 가이드라인이 정의되지 않고 있다. splint의 목적은 경직과 통증의 감소, 기능의 향상, 보호감각의 보상과 구축과 기형의 예방에 있다. 보조기의 주된 장점은 물리치료사나 간호사가 없이 몇 시간 동안 유지되어 있기 때문에 그 효과성의 유지기간이다. 그럼에도 불구하고 그 효능감은 어떤 double-blind 연구에서도 입증되지 않고 있다. 그리고 최근 그들이 손에 적용했을 때, 손목관절의 운동범위 또는 손목관절 굴곡근의 경직에 있어서 어떤 의미 있는 향상을 제공하지 못하였다.
Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS)
TENS는 경직성 부위, 척수 피부분절 또는 비골신경에 걸쳐 치료된 전기자극으로 구성된 또 다른 물리치료이다. 이 기법은 길항근에서 경직을 감소시키는 것으로 보여졌다. 그 효과는 β-endorphin의 생산과 관련된 것으로 보이고 운동신경의 흥분성을 감소시킬 수 있을 것이다. 그것은 또한 통증 자극의 전달을 조절하는 관문조절설에 의해 제시되었던 것으로 유해자극 입력을 감소시킬 것이다. TENS가 크기가 큰 Aβ 섬유의 자극과 피질 시냅스의 재조직화를 촉진시킬 수 있다고 제시되어왔다. TENS의 효율성은 여전히 무작위 대조군 실험을 통하여 더 많은 검증이 이루어져야 할 필요가 있다. 현재까지 연구에서만 사용되고 있는 경두개 직류전류 자극과 초음파치료와 같은 다른 자극 방법들은 경직에 대항하는 긍정적인 효과가 보장되는 것으로 보인다. 가장 효과적인 파라메터를 결정하고 이들 자극방법에 기반이 되는 기전을 이해하기 위하여 더 많은 연구들이 필요하다.
Pharmacological agents
환자가 경직으로 인해 운동장애로부터 고통을 받을 때 항경직 치료가 권고되어야 한다. 뇌졸중 이후 운동 과활성은 약물치료로부터 효과를 볼 수 있는 운동장애이다. 약물치료는 손상부위와 의도된 효과에 따라 딱 맞추어서 적용되어야 한다. 약리학적인 치료는 CNS 또는 근육에 직접적으로 작용한다. 몇 가지 치료들은 경구투여나 주사제 관리를 통하여 또는 척수강내 펌프를 통하여 근육의 긴장도를 감소시키는 것이 목적이다. 그러나 그 효용성은 논란이 많고 잘 이해되고 있지 않고 있다(표 4).
Oral treatments
● gamma-Aminobutyric acid (GABA) 길항제인 Baclofen은 경직을 억제하기 위한 경구투여치료로 가장 일반적으로 적용된다. Baclofen은 혈액 뇌 장벽을 깨뜨리고 척수의 GABAb 수용기에 연결해준다. 진정작용, 피로, 졸림과 같은 잠재적으로 반대적인 효과는 뇌졸중환자에게서 특히 초기 재활에서 이차적 재활방법으로 고려되고 있는 경구투여로 이어지게 한다. 심각한 정도의 뇌손상환자에서 광범위하게 사용되고 있음에도 불구하고 경직을 감소시키는 것에서 그 효용성은 여전이 폭넓게 증명될 필요가 있다.
Benzodiazepines, Gabapentin, Tizanidine, Dandrolene sodium, .....
Surgical treatment
경직의 수술적 치료는 심각한 정도의 경직 또는 기능적인 손상이 되는 경직에 의해 유발된 여파(되돌릴 수 없는 첨내반족)에 대하여 주로 사용된다. 이들 수술은 근육수축을 감소시키는 근육절개, 힘줄절개, 척수절개를 포함한다. 수술의 결과가 다양하고 환자에 따라 달라지겠지만 절골술 또한 관절 기형을 수정할 수 있다. 정형외과 수술은 연장법, 이완법 또는 특정 힘줄 치환법 같은 힘줄을 조정하는 것으로 경직의 후유증을 감소시키기 위하여 사용될 수 있다. 선택적인 후근 신경근절단술은 뇌성마비 아동에서 경직의 치료를 위해 주로 수행되고 있지만, 운동 또는 자세유지를 교란시키는 다리의 경직을 치료하는 것에 이용되어질 수 있다. 운동신경이 정상으로 남아있는 반면 비정상적인 감각신경의 가지는 식별되고 절단되어진다. 이들 기법은 특히 손을 벌리기와 보행과 같은 기능을 최적화하는 것에 도움을 주고 구축을 예방할 수 있다.
Conclusion
경직은 뇌졸중이후 네 명의 환자 중 한명에게 영향을 미친다. 경직의 복잡성과 다양성은 그 기저가 되는 기전과 예측인자의 확인을 어렵게 만든다. 약물치료와 물리치료전략이 증상보다 원인을 효율적으로 치료하는 것을 개발될 수 있도록 경직현상의 이해가 필수적이다. 척수의 운동신경에서 변환과 운동신경 활성의 실패는 뇌손상이후 부전마비 뒤의 두 가지 중요한 병리생리학적 요소에서 나타난다. 그러나 부전마비로 인한 운동손상은 비가동성에 의해서 야기된 근육 수축성의 변화가 일어난 근육, 그리고 관절 구축된 근육에 의해서 상당히 악화된다. 추가적으로 만성적인 비사용은 수의적으로 운동단위를 동원하는 능력을 더욱 감소시키는 CNS 기능의 변화를 야기한다. 신경영상학 연구들은 경직의 발달과 다른 운동장애에서 몇몇 특정한 뇌영역(SMA, CMA and secondary somatosensory cortex)의 중요성을 부각시켜준다. 그럼에도 불구하고 이들 운동의 문제는 잘 이해되지 않고 환자의 불편함이 없이 뇌장애를 비침습적으로 탐색할 수 있게 해주는 더 많은 신경영상학 연구들이 경직의 발생과 발달을 모니터하기 위해 이루어져야 할 것이다.
치료분야에서 물리치료와 약리학적 치료는 긴장도 증가와 관절의 비가동성을 회피하기 위하여 필수적이다. 그러나 현재 상지에 BoTN을 제외하고 경직으로부터 고통을 받는 환자들에게 다양한 치료의 적용에 대한 어떤 과학적인 가이드라이도 있지 않다. 따라서 경직을 가진 뇌졸중환자에게 물리치료, 약리학적 치료 그리고 수술적 중재를 적용하여 그 효과를 검증하기 위한 명확한 가이드라인의 개발이 필요하다. 그러기 위하여, 경직에 대한 통찰을 향상시키기 위한 약리학적 치료와 비약리학적 치료에 대한 double-blind randomized controlled study가 반드시 수행되어야 하겠다.
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