A Comparative Study of the Effect of Resisted Exercise Using Thera-bands according to Grip Type: Pain and Range of Motion of the Shoulder in a Patient with Lymphedema after Mastectomy

그립 유형에 따른 탄력밴드 저항운동 효과의 비교 연구 ; 유방절제술로 발생한 팔 림프부종 환자에 대한 통증 및 어깨관절가동범위에 대하여

Abstract

Purpose : The purpose of this study was to determine the effects of upper extremity volume, pain, and range of motion after participation in thera-band exercises according to the hand grip type in patients with breast cancer with upper extremity edema. We also aimed to determine the most efficient type of grip. Methods : The subjects were 10 female patients diagnosed with stage 2 breast cancer who had stage 2 lymphedema. Randomly, 5 patients each were allocated to the experimental and control groups. For six weeks, the patients in both the experimental and control groups exercised daily. In both groups, manual lymph drainage was applied for 1 hour. Afterward, patients in the experimental group placed their hands in the thera-band ring and exercised with their fingers outstretched. Patients in the control group exercised while holding the thera-band ring with a finger. Both the experimental group and the control group underwent measurements of the circumference of the upper extremity, pain, and range of motion of the shoulder joint at weeks 1, 2, 4, and 6 before and after exercise. Results : The upper arm circumference decreased by more in the experimental group in all weeks than before than that in the control group, and there was a statistically significant difference at 6 weeks. Compared with the difference between pre-exercise and 6 weeks post-exercise, the change in pain significantly decreased in the experimental group and showed a statistically significant difference. The shoulder range of motion increased in extension, external rotation, and internal rotation compared with that in the control group, and there was a statistically significant difference. Although the operating range increased in flexion and abduction, there were no statistically significant differences. Conclusion : In this study, we found that thera-band exercises with an open-hand grip are more efficient than thera-band exercises with a closed-hand grip in edema reduction, pain, and range of motion. In addition, it was found that it was more effective to continue the thera-band exercises with open-hand grip extended for at least 6 weeks rather than for a short time.

Ⅰ. 서론

유방암은 우리나라 여성에게 발생하는 암 중 발생률 1위인 질환이며(Jung 등, 2019) 유방암 환자 중 림프절 전이가 확인된 경우에는 유방절제술을 시행한다(Lyman 등, 2016). 유방절제술은 유방암의 고식적인 치료술로서 시행되며 감시림프절 절제술을 받은 환자보다 수술 후 5년 동안 림프부종의 발생비율이 높다(McLaughlin 등, 2008).

유방절제술을 시행하려면 수술창을 확보하기 위하여 큰가슴근을 내측으로 당겨야 할 필요성이 있는데 이러한 과정 중에 외측 가슴신경과 내측 가슴신경의 손상이 초래될 수 있다(Akkoca 등, 2019). 일단 외측 가슴신경과 내측 가슴신경이 손상이 되면 큰가슴근의 섬유화와 위축이 유발되어 팔의 움직임에 영향을 미치게 된다(Gonçalves 등, 2009; Hoffman & Elliott, 1987; Serra 등, 1984). 이처럼 큰가슴근에 선택적인 손상을 주기 쉬운 유방절제술과는 달리 방사선 치료는 어깨관절 근육 전반에 걸쳐 활동성의 저하를 초래한다(Akkoca 등, 2019). 방사선 치료에 의해 연부조직의 섬유화가 유발되면 팔의 부종, 윗팔신경총병 그리고 제한된 어깨관절의 움직임이 나타난다(Akkoca 등, 2019).

팔 림프부종은 유방암 절제술로 인해 겨드랑부위 림프절이 손상되거나, 방사선 치료 및 항암치료로 인해 단백질 성분의 액체가 흘러나와 팔과 손에 림프액이 정체되어 붓는 현상이다(Deutsch & Flickinger, 2003; Erickson 등, 2001). 유방암 환자들에게 이러한 림프부종은 암의 재발을 제외하고는 조심해야 할 심각한 합병증 중 하나이다(Harris 등, 2001). 팔 림프부종이 발생하게 되면 어깨관절가동범위 제한, 통증, 감각 변화, 피로와 같은 합병증을 수반한다(Portenoy, 2000).

림프부종 관리에 유용한 방법으로는 도수 림프 배출법(manual lymphatic drainage; MLD), 압박법, 치료적 운동, 복합적 부종 감소치료(complex decongestive therapy, CDT)가 있다(Chikly, 2001; Kim, 2002). 림프부종 환자는 신체활동이 많을 경우 다량의 림프액이 배출되면서 림프부종 치료에 부정적인 영향을 미칠 것으로 여겨졌기 때문에 치료적 운동은 최근까지도 엄격하게 제한되었다(Kärki 등, 2004). 따라서 치료적 운동을 통한 팔의 통증완화 및 기능적 개선에 대한 연구는 드물었고 단순 부종율 감소 혹은 심리 변인의 변화에 대한 선행 연구가 대부분이었다. 그러나 독일의 Baumann(2008)은 최근의 연구에서 과다한 신체적 휴식이 림프부종 환자에서 부정적 림프액 흐름을 유발하므로 운동치료가 중요하다고 주장하였다(Baumann, 2008). 이와 더불어 최근의 몇몇연구에서 림프부종 환자를 대상으로 한 운동치료를 통해 기초체력, 근력, 관절가동범위 증가, 부종감소 등의 효과를 검증하였으나(Cormie 등, 2013), 각 연구들의 운동강도와 빈도 그리고 운동 시간 다양성(heterogeneity)으로 임상에서의 치료적 운동 적용은 다소 어려운 상황이다.

유방 내 종양의 수술 후 발생한 림프부종 환자의 치료적 운동은 적용 시 운동강도를 가장 중요하게 고려한다(Baumann, 2008). 림프부종 환자는 운동치료 시 중강도 혹은 저강도로 운동을 시행하며, 그 효과에 대한 기대는 이환된 팔의 근육 수축과 이완이 반복되어 림프절과 혈액에 자극을 주고, 결과적으로 림프액과 혈액의 흐름을 증가시켜 림프액 순환 및 통증 완화를 촉진하는 것이다(Kirshbaum, 2007; Mock 등, 2001). 유방암 환자에게 적용되는 대부분의 치료적 운동은 동작과 도구에 국한되어 연구가 이루어지고 있다. 많은 연구자들은 각각의 운동방법과 도구의 사용에 있어 더욱 세밀한 적용 방법에 대한 연구가 필요하다고 주장하고 있다(Cheema 등, 2008; McNeely 등, 2006).

치료적인 운동을 수행하기 위해 가장 많이 사용되고 있는 탄력밴드는 다양한 형태와 방향의 동작을 언제 어디서든 근력을 활용하는 운동으로서 실시할 수 있으며 근육 활성도를 최대화시킬 수 있다(Page, 2000). 그러나 운동방법에 있어 일부 탄력밴드 운동방법은 탄력밴드를 움켜쥔 채로 운동을 하게 되는데, 이와 같은 아래팔부의 등척성 수축은 고혈압을 유발할 수 있으며, 이는 림프부종의 위험인자가 된다(Zhu 등, 2014).

따라서 본 연구에서는 유방절제술을 시행한 환자들을 대상으로 탄력밴드 저항운동을 손가락을 움켜쥔 닫힌그립(closed hand-grip)과 손가락을 편 열린그립(open hand-grip)으로 적용하여 그립 유형이 림프부종과 통증 및 어깨관절의 가동범위에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

Ⅱ. 연구방법

1. 연구대상

본 연구의 대상은 유방암 2기를 진단받고 수술한 지 1년 이상 경과되어 화학요법과 방사선치료를 포함한 항암치료가 종료된 환자 중 림프부종 2단계 해당하는 환자 10명을 대상으로 하였다. Fig. 1에서처럼 오픈그립으로 탄력밴드를 운동한 실험군 5명, 닫힌그립으로 탄력밴드를 운동한 대조군 5명을 각각 무작위로 배정하였다.

Fig 1. Thera-band grip type

2. 실험도구

CLX 탄력밴드((주)나음케어, 미국)는 고무 소재로 만들어진 라텍스 프리 제품이며, Fig. 2에서처럼 연속 루프 형태의 9개의 고리를 활용한 형태로 이루어져 있어 그립유형을 다양하게 적용할 수 있다. 밴드는 Fig. 3에서처럼 7단계로 구성되어있다. 본 연구에서는 Level 2단계 해당하는 저항을 선택하여 CLX 탄력밴드를 적용하였다.

Fig 2. CLX level 2 thera-band

Fig 3. CLX level thera-band

3. 실험 방법

실험군 대조군 모두 동일하게 운동 전 도수 림프 배출법(Manual Lymph Drainage)을 1시간씩 적용하였다. Dr. Vodder MLD 전문가 교육과정을 이수받은 동일 물리치료사에 의해 실시되었으며, 1시간 중 30분은 흡수 효과(suction effects)를 위해 부종 부위에 인접한 몸통을 실시하고 나머지 30분은 부종 부위를 몸통 방향으로 가볍고 부드럽게 Dr. Vodder 방법에 의해 실시하였다. 이 방법을 이용하여 림프액의 최종 목적지인 정맥각(venous angle)으로 부종액의 흡수를 도와주도록 하였다.

도수 림프 배출법을 적용한 뒤 호흡운동 중 복식호흡으로 준비운동을 실시한 후, 탄력밴드를 이용하여 운동을 시행하였다. 탄력밴드 운동은 Fig 4에서처럼 어깨관절의 굽힘, 폄, 벌림, 바깥돌림, 안쪽돌림 10초씩 반복하고 양팔을 벌림시킨 채로 목관절 굽힘, 폄, 돌림, 10초씩 총 30분 동안 실시하였다.

Fig 4. Thera-band exercise program

일주일에 한 번씩은 치료사가 실험군과 대조군 모두 도수 림프 배출법(Manual Lymph Drainage) 실시 및 탄력밴드 운동을 지도하였고, 나머지 6일은 대상자들 스스로 집에서 배운 운동을 30분 동안 실시하였고 실험군과 대조군 모두 운동 전, 운동 후 2주 차, 4주 차, 6주 차 윗팔의 둘레, 통증, 어깨관절가동범위를 측정하였다.

4. 측정 도구 및 방법

1) 팔 부종 둘레 측정 도구

팔 부종의 측정은 부종이 가장 큰 위팔 둘레를 측정하였다. 팔 부종의 측정은 줄자((주)코메론, 중국)를 이용하였으며, 건측 팔과 환측 팔의 팔꿈치를 중심으로 20 ㎝ 윗 지점의 둘레를 각각 ㎝ 줄자로 2회 반복 측정하고 그 평균값으로 하였다. 이때, 측정자간 오류를 줄이기 위하여 5년 차 이상의 물리치료사 두 명이 측정하여 각각 2번씩 측정한 평균값을 본 연구에 사용하였다. 이 위팔 부위의 둘레가 클수록 부종이 심한 것을 의미한다.

2) 어깨 통증 수준

본 연구대상자의 어깨관절 통증 수준은 시각적 상사척도(visual analogue scale, VAS)를 사용하였다. VAS에 범위는 0~10으로 나타내며, ‘0’은 통증이 전혀 없는 정도를, ‘10’은 참을 수 없을 만큼의 심각한 통증의 정도를 의미한다. 측정방법은 휴식 시 현재 대상자의 통증 정도를 시각적으로 나타내는 방법으로 자신이 느끼는 통증을 나타낸다(Mcdowell & Newell, 1987).

3) 어깨관절가동범위

본 연구에서는 어깨관절의 기능 측정은 관절각도기(Sammons preston, USA)로 어깨관절의 굽힘, 폄, 벌림, 안쪽돌림, 가쪽돌림 총 5가지 동작을 측정하였으며, 어깨관절의 굽힘 측정은 바로 누운 자세에서 어깨 봉우리를 축으로 하였으며, 고정자는 겨드랑이의 중앙선상에 놓고 이동자는 위팔뼈의 외측 중앙선에 일치시킨 후 측정하였다. 나머지 동작에서도 통증이 없는 범위 내에서 각각 3회 반복 측정하여 평균값으로 하였다(Palmer & Epler, 1998). 측정은 측정자 간 오류를 줄이기 위하여 5년 차 이상의 물리치료사 두 명이 각각 3회 반복 측정하여 총 6회 측정값의 평균값을 본 연구에 사용하였다.

5. 통계적 분석방법

수집된 자료의 통계분석은 SPSS Ver. 25.0 통계프로그램을 이용하여 분석하였다. 탄력밴드 운동을 시행한 각 그룹 간의 팔 부종, 어깨통증, 어깨관절가동범위를 차이를 비교하기 위해 Mann-Whitney U 검정을 하였다. 또한 그룹 내 통증 전·후 비교를 위해 윌콕슨 부호순위 검정을 실시하였다. 자료의 통계학적 유의성을 검정하기 위한 유의수준 α= .05로 하였다.

Ⅲ. 연구결과

1. 연구 집단의 동질성 검정

본 연구의 대상자는 실험군 5명과 대조군 5명으로 총 10명이었다. 본 연구의 대상자는 평균 연령은 실험군은 42세, 대조군은 41.6세이었으며 평균 신장은 실험군 160.2 ㎝, 대조군 159.8 ㎝이었으며 평균 체중은 실험군은 59 ㎏, 대조군은 58.6 ㎏이었다. 집단 간 평균 연령, 신장, 체중 모두 유의한 차이가 없어서 동질한 집단으로 확인되었다(Table 1)(p>.05).

Table 1. General characteristics of each group

2. 위팔 부종 둘레 비교

위팔 부종 둘레는 실험군이 대조군에 비해 운동전보다 모든 주차에서 더 감소하였지만 1주차, 2주 차에서는 두 군이 유의한 차이가 나타나지 않았고, 4주 및 6주차에서는 유의한 차이가 나타났다(Table 2)(p<.05).

Table 2. Comparison of variable arm circumference between experimental group and control group (unit: ㎝)

3. 어깨 통증 비교

어깨 통증은 그룹 간에 운동 전과 6주 후의 차이를 비교하였을 때 1주차에는 유의한 차이가 없었지만 6주차에는 실험군에서 더욱 감소하였으며 그룹 간에 유의한 차이가 나타났다(Table 3)(p<.05). 또한 실험군과 대조군 모두 실험 전후 차이값에 대한 비교에서 유의한 차이가 있었다(Table 4)(p<.05).

Table 3. Comparison of visual analogue scale of shoulder between experimental group and control group (unit: point)

Table 4. Comparison of visual analogue scale of shoulder within group (unit: point)

4. 어깨관절 가동범위 비교

1) 어깨관절 굽힘

실험군과 대조군 간에 어깨관절 굽힘 동작의 관절가동범위 차이는 모든 주차에서 유의한 차이는 없었지만 대조군보다 실험군이 더 큰 각도의 증가를 보였다(Table 5).

Table 5. Comparison of flexion range of motion of shoulder between experimental group and control group (unit: ㎝)

2) 어깨관절 폄

실험군과 대조군 간에 어깨관절 폄 동작의 관절가동범위 차이는 1주차에서 유의한 차이는 없었지만 2주차, 4주차와 6주차에서는 대조군보다 실험군에서 유의한 각도의 증가를 보였다(Table 6).

Table 6. Comparison of extension range of motion of shoulder between experimental group and control group (unit: °)

3) 어깨관절 벌림

실험군과 대조군 간에 어깨관절 벌림 동작의 관절가동범위 차이는 모든 주차에서 유의한 차이는 없었지만 대조군보다 실험군에서 더 큰 각도의 증가를 보였다(Table 7).

Table 7. Comparison of abduction range of motion of shoulder between experimental group and control group (unit: °)

4) 어깨관절 안쪽돌림

실험군과 대조군 간에 어깨관절 안쪽돌림 동작의 관절가동범위 차이는 1, 2, 4주차에서 유의한 차이는 없었지만 6주차에서는 대조군보다 실험군이 더 큰 각도의 증가를 보였다(Table 8).

Table 8. Comparison of internal rotation of motion of shoulder between experimental group and control group (unit: °)

5) 어깨관절 가쪽돌림

실험군과 대조군 간에 어깨관절 가쪽돌림 동작의 관절가동범위 차이는 1주차에서 유의한 차이는 없었지만 2주차, 4주차와 6주차에서는 대조군보다 실험군에서 유의한 각도의 증가를 보였다(Table 6).

Table 9. Comparison of external rotation of motion of shoulder between experimental group and control group (unit: °)

Ⅳ. 고찰

Kirshbaum(2007)은 유방 절제술 후 나타나는 팔 림프부종 환자를 대상으로 운동치료로서 유산소 운동과 근력 운동을 시행하였고, 이에 따라 근육이 이완과 수축을 하면서 혈관도 이완과 수축이 유도되어 혈액의 흐름이 증가되므로 통증이 완화된다고 하였다(Mock 등, 2001). 운동 프로그램에서 흔히 사용되는 탄력밴드는 상해 위험이 적어 다양한 환자들에게 적용할 수 있으며 유연성 및 근력증가에 도움이 된다는 보고들이 있다. 림프액 배출 기능의 최소 단위를 림판지온(lymphangion)이라 부르는데, 림프액의 흐름은 일차적으로 림프관 벽 내 내장근층의 수축에 의해 발생되며, 더불어 동맥의 맥박, 림프액 주변 근육의 수축 및 피부의 신장도 흐름을 도울 수 있다. 내적으로는 림판지온의 수축으로 림프액은 능동 수송되며 외적으로는 신체의 능동 운동 또는 수동운동이 림프관을 압박하거나 신장시켜 림프액의 수송이 유발된다(Franzeck 등, 1997).

본 연구에서는 6주 동안 탄력밴드 운동을 시행한 결과 위팔 부종 둘레는 실험군이 대조군에 비해 운동전보다 모든 주차에서 더 감소하였지만 1주차, 2주 차에서는 두군이 유의한 차이가 나타나지 않았고, 4주 및 6주차에서는 유의한 차이가 나타났다. 부종에 있어서는 단순하게 한번 운동을 한다고 감소하는 것이 아니라 최소한 한 달정도는 꾸준하게 운동을 해야 감소가 된다.

어깨 통증은 그룹 간에 운동 전과 6주 후의 차이를 비교하였을 때 1주차에는 유의한 차이가 없었지만 6주차에는 실험군에서 더욱 감소하였으며 그룹 간에 유의한 차이가 나타났다. 또한 실험군과 대조군 모두 실험 전·후 차이값에 대한 비교에서 유의한 차이가 있었다. 실험당시 탄력밴드를 닫힌그립으로 운동한 대조군은 순간적으로 손가락과 팔에 너무 큰 압력을 주어 가슴 주변으로 통증을 호소하는 사람들이 있었다.

어깨관절가동범위에서는 실험군이 대조군보다 각도가 더 증가하였으며 굽힘과 벌림에서는 유의한 차이가 없었고, 폄과 가쪽돌림에서는 2,4,6주차에서부터 안쪽돌림에서는 6주차에서 유의한 차이가 있었다. 이를 통해 환자에게 열린그립으로 시행한 탄력밴드 운동치료가 닫힌 그립으로 시행한 탄력밴드 운동치료보다 효과적이라 볼 수 있다.

아래팔의 혈류는 주먹을 세게 쥘수록 증가하다가 최대 수축력의 30 %에서 정점에 다다른다(Sakakibara & Honda, 1990). 이후 아래팔의 혈류는 감소하다가 최대 수축력의 70 %가 되면 0에 수렴한다(Sakakibara & Honda, 1990). 림프관의 주행은 혈관의 주행에 평행하므로 림프액의 순환도 혈액순환과 비슷하다고 가정한다면 닫힌그립으로 탄력밴드 운동을 시행한 환자들이 아래팔 근력을 최대 수축력의 30 % 이상으로 운동을 수행한 경우림프 순환이 저해되었을 가능성이 있다. 반대로 오픈그립을 사용한 실험군 환자들은 아래팔 근력을 닫힌그립의 대조군에 비해 적게 동원하였을 것으로 보여지고 상대적으로 아래팔의 혈류와 림프 순환이 원활하였을 것으로 유추된다. 따라서 닫힌그립의 대조군보다 오픈그립의 실험군에서 팔 운동에 대한 림프부종 치료 효과가 두드러졌을 가능성이 있다.

닫힌그립을 이용한 탄력밴드 운동의 경우, 손가락 및 손목의 움직임이 극히 제한된다. 반면 오픈그립을 이용한 탄력밴드 운동은 손가락 및 손목 주위 근육의 수축 및 피부의 신장을 유발함으로 림프관을 압박하거나 신장시켜 림프액을 이동시키는 데 도움을 준다. 림프의 운동성을 증가시키려면 림프관의 가로와 대각선 신장을 최대로 만들어야 한다(Kim, 2002). 또한, 림프관 주변의 근육이 수축과 이완을 통해 림프관 안의 림프액이 짜 올려지면서, 림판지온의 자가 운동성도 더욱 증가하게 되는데 장시간 손가락을 쥔 상태로 탄력밴드를 계속 운동하게 되면 신장과 이완이 제대로 일어나지 않기 때문에 림프의 흐름이 점점 감소하며, 관절가동범위 감소뿐만 아니라 피로도가 증가하여 통증도 증가하게 된다(Kim. 2002). 결과적으로 6주간 시행한 탄력밴드 운동으로 그립 유형에 따른 팔의 부종 감소, 통증 감소 및 어깨관절가동범위에 대한 치료효과가 오픈그립을 사용한 실험군에서 우월한 것으로 여겨지므로 추후 팔 부종에 대한 탄력밴드의 그립 유형이 림프관류에 미치는 영향을 조사하기 위한 후속 연구가 요구된다.

본 연구를 진행하면서 유방절제술을 한 림프부종 환자에게 실시한 운동에 대한 선행 연구가 미미하여 어려움이 있었지만, 이 연구를 기초로 탄력밴드 등의 도구를 그립 유형에 따른 팔의 생리학적 변화와 운동역학의 이해를 기반으로 한 림프부종 운동프로그램의 개발이 필요하다고 생각된다.

본 연구의 제한점은 첫째, 본 연구에서는 연구대상자를 유방절제술을 한 림프부종 2기인 환자에게만 제한을 두었지만, 병기에 따라 연구대상자를 폭넓게 선정하는 것이 필요하다는 점과 둘째, 실험도구인 CLX 탄력밴드를 저항 2단계로 제한을 두었지만 저항 강도에 따라 어떻게 변화하는지도 알아보지 못한 점이다. 셋째, 본 연구에서 사이즈 측정을 위해서 신뢰성 있는 측정 도구의 선정과 표본수를 늘리는 것이 부족했다. 그러므로 향후 연구에서는 이러한 제한점들에 대한 부가적인 연구가 필요하다고 사료된다.

하지만 본 연구는 유방절제술로 인한 팔 림프부종 환자에게 도수 림프 배출법 및 탄력밴드 저항운동을 시행하였을 때 감소 효과를 증명하기 위한 실질적인 연구 자료로써 추후 연구에 기초자료로 활용될 수 있다는 것에 연구의 의의가 있다고 할 수 있다.

Ⅴ. 결론

유방암 수술 후 림프부종이 발생한 환자들을 대상으로 탄력밴드 저항운동을 손가락을 움켜쥔 닫힌그립(closed hand-grip)과 손가락을 편 열린그립(open hand-grip)으로 각각 시행한 뒤 각각의 부종, 통증 및 관절가동범위의 효과를 비교, 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

탄력밴드 운동을 닫힌그립으로 시행한 대조군과 열린그립으로 시행한 실험군 모두 위팔 부종 부위 둘레 및 통증이 감소되었으며 어깨관절가동범위 또한 증가했다. 열린그립의 실험군은 탄력밴드 운동프로그램을 6주 이상 시행하였을 때 닫힌그립의 대조군에 비해 부종 및 통증 감소 그리고 어깨관절가동범위 증가 모두에서 효과가 좋았으며 이는 통계적으로 유의한 차이를 보였다.

결론적으로 열린그립을 이용한 탄력밴드 운동이 유방암의 수술 후 속발한 팔 림프부종 환자의 부종과 통증의 감소 그리고 어깨관절가동범위 증가에 대해 닫힌그립을 이용한 경우보다 효과적인 치료법으로 사료된다.