경직형 편측 뇌성마비 환아의 첨족보행에 대한 수술적 치료 후 보행양상의 변화

Abstract

[한글]

첨족보행은 뇌성마비 환아에서 가장 흔히 관찰되는 이상보행 양상이며, 하퇴전방 근육에 비해 하퇴삼두근(triceps surae)의 경직이 우세하기 때문에 나타나게 된다. 하퇴 삼두근 경직의 치료로는 우선 보조기 착용, 보톡스 주사치료(Botox injection)등의 보존적 치료를 시도해 볼 수 있으며 이러한 치료가 실패 했을 경우 수술적 치료의 적응증이 된다. 보행 시 발목관절, 무릎관절, 고관절 등의 상호 연관성을 고려하여 볼 때 하퇴삼두근에 대한 근건연장술의 시행이 발목관절 뿐만 아니라 상부관절 보행패턴의 변화를 유발할 가능성을 생각해 볼 수 있다. 또한 경직형 편측 뇌성마비 환아는 기존에 보고 되었던 양지마비 환아와는 다른 특징적인 비대칭적 보행 양상을 보이지만 이러한 환자들의 수술 후 변화에 대한 보고는 없었다. 이에 본 연구에서는 하퇴삼두근 근건연장술을 포함하여 발목관절 부위에 대한 연부조직 수술만을 시행한 경직형 편측 뇌성마비 환아 16명을 대상으로 수술 전 후 보행분석을 통해 운동형상학적 지표 및 운동역학적 지표의 변화를 관찰하여 그 변화양상을 확인하고자 하였다.

본 연구의 결과는 다음과 같다.

1. 수술 전 후의 이학적 검사 결과 발목 관절의 수동적 배측굴곡이 무릎관절 굴곡 시와 신전 시 모두에서 의미 있는 증가 소견을 보였다(p<0.05).

2. 시공간적 지표인 분속수, 보행속도, 활보장 및 단하지지지기는 수술 전 후에 의미있는 차이가 없었다.

3. 수술 전 후 시상면의 운동형상학적 지표의 변화를 살펴보면, 발목관절에서는 최초 접지기(intial contact), 최초 진출기(onset of push-off) 및 발가락 떼기(onset of toe-off) 시 배측굴곡이 의미있게 증가하였고(p<0.05), 입각기 및 유각기의 평균 배측굴곡 각도도 의미있게 증가하였다(p<0.05). 골반에서는 최초접지 및 보행주기 전반의 평균 전방경사 각도가 모두 의미있게 감소하였다(p<0.05).

4. 수술 전 후 진출기에서 발목관절 힘 생성(power generation) 지표의 비교 결과, 힘 생성의 저하는 관찰되지 않았다.

5. 전체 16명의 환아 중 무릎관절 과신전 보행패턴을 보이는 8명 환아의 무릎관절에서 최초 접지기의 무릎굴곡 각도가 의미있게 증가하였으며(p<0.05), 입각기 최대신전 시 무릎굴곡 각도도 증가하였다(p<0.05). 운동역학적 지표의 비교에서도 입각기의 평균 모멘트가 수술 전 굴곡 모멘트에서 수술 후 신전 모멘트로 변화하였으며(p<0.05), 최대 굴곡 모멘트도 감소하였다(p<0.05).

6. 전체 16명의 환아 중 보행주기 동안 마비측의 골반이 외측 회전되는 양상을 보이는 8명의 환아의 수술 전 후 횡단면 운동형상학적 지표를 비교하여 보면, 최초접지 시 골반 외회전 각도 및 보행주기 동안의 평균 골반 외회전 각도가 모두 의미있게 감소되었다(p<0.05).

이상의 결과로 보아 경직형 편측 뇌성마비 환아에서 발목관절의 경직 및 첨족변형은 보행 시 무릎과 골반 등 상부관절의 움직임에 이차적인 이상소견을 유발한다는 것을 간접적으로 확인할 수 있었으며, 따라서 이러한 경우 하퇴삼두근 근건연장술을 포함한 발목관절 부위에 대한 연부조직 수술 후 보행 시 발목관절의 이상소견이 호전됨에 따라 무릎, 골반 등 상부관절의 이상 보행패턴도 호전됨을 확인 할 수 있었다.

[영문]Equinus gait is a common problem which interfere with normal ambulation in children with cerebral palsy. The condition that the spasticity of triceps surae overpowers the anterior tibial muscles causes this abnormal gait pattern in cerebral palsy. In an independent walker with an equinus gait, heel cord lengthening is commonly undergone to improve gait pattern. Since the gastrocnemius is a two-joint muscle and can influence both ankle and knee joints, abnormal movement of ankle joint may induce secondary abnormal patterns of proximal joints during ambulation. Therefore, this study was designed to evaluate the effect of surgical heel cord lengthening on the kinematic and kinetic parameters of ankle joint and also proximal joints. Sixteen independent ambulators with spastic-type hemiplegic cerebral palsy who had the surgical correction for equinus were selected for this study. The kinematic and kinetic parameters during gait were assessed using computed gait analysis (Vicon 370 Motion Analysis System) at before and after operation.

The results were as follows;

1. Following operation, ankle range of motion was significantly improved in both knee flexion and extension(p<0.05).

2. Temporospatial parameters of cadence, gait velocity, step length and single limb stance were not significantly changed from preoperative values.

3. Following operation, the angular movements of ankle joint and pelvis were significantly improved(p<0.05). However, the kinetic parameters of ankle joint was not significantly affected following operation.

4. In 8 patients with recurvatum knee gait pattern before operation, the kinematic and kinetic parameters of knee joint were significantly improved following operation(p<0.05).

5. In 8 patients with pelvic external rotation before operation, the angular movements of pelvis were significantly improved following operation(p<0.05).

This study revealed that surgical correction for equinus could improve the angular movements of ankle joint without detrimental effects on kinetic parameters. And also the results supported that the genu recurvatum pattern and pelvic external rotation during gait in the hemiplegic cerebral palsy who had equinus deformity might be improved with surgical correction for equinus.