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기능적 전기자극Functional Electrical

Stimulation

임재길

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I. 기능적 전기자극의 기초

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I. 기능적 전기자극의 기초

1) 기능적 전기자극의 역사

기능적 전기자극이란 용어는 1961년 Liberson에 의해처음으로 기능적 전기치료(functional electrotherpy)로기술되었다가,1962년 기능적 전기자극(functional electrical stimulation)으로 명명

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I. 기능적 전기자극의 기초

최근에 이르러서는 근수축을 조절하기 위한기능적 전기자극의 적용범위가 매우 광범위해짐

▶ 심박동의 리드미컬한 기능의 조절▶ 횡격신경의 자극을 통한 호흡의 조절▶ 이식시스템(implant systems)을 이용한

비뇨방광기능의 조절▶ 내장기관의 운동조절▶ Dysphagia

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I. 기능적 전기자극의 기초

상운동신경원(upper motor neuron)Ex) 편마비환자, 뇌성마비, 척수손상

손상

하운동신경원(lower motor neuron)

정상

기능적 전기자극

적용

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I. 기능적 전기자극의 기초

기능적 전기자극(FES)(Functional electrical

stimulation)

기능적 신경근자극(FNS)(Functional neuromuscular

stimulation)

신경근전기자극(NMES)(neuromuscular electrical

stimulation)

탈신경된 근육(denervated muscle)을 자극하기 위한전기근육자극(electrical muscle stimulation)과 구별.EST

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2) 기능적 전기자극의 신경생리학적 기전

I. 기능적 전기자극의 기초

Ia 신경섬유의 주동근과길항근에 대한 작용

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I. 기능적 전기자극의 기초2) 기능적 전기자극의 신경생리학적 기전

굴곡도피반사 시의반대측 사지운동

LloydIa 신경섬유의 주동근과

길항근에 대한 작용

Sherrington이중상반지배

Rood운동잠재기억

(Motor engrams)

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II. 기능적 전기자극의 구성

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II. 기능적 전기자극의 구성

1. 자극기와 전극

기능적전기자극기

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II. 기능적 전기자극의 구성1. 자극기와 전극

(1) 전극의 형태와 배치

치료용 전극의 최적 크기 :근반응의 정도와 수축을 일으키고자 하는 근육의 크기, 그리고 사용할 전극배치법에 따라 다름

대형 전극 – 양극배치법으로 사용하면 큰 근육을수축시키거나 여러 근육을 함께 수축시킬 때 효과적임

소형전극 – 작은 근육이나 개개의 근자극을 목적으로할 때는 전류밀도를 감소시키기 위함

분산전극 – 근육의 건이 있는 말초 쪽에 배치하는 것이효과적임

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II. 기능적 전기자극의 구성1. 자극기와 전극

(2) 전극의 스위치

스위치의 형태

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II. 기능적 전기자극의 구성1. 자극기와 전극

(2) 전극의 스위치스위치의여러 형태

A : 구두 뒤꿈치에 내장된 스위치가 발뒤꿈치를 들면 연결되어 자극기를작동시킴으로써 표면 전극에 전류가 흐르도록 하여 자극하는 방법

A CB

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II. 기능적 전기자극의 구성1. 자극기와 전극

(2) 전극의 스위치스위치의여러 형태

B : 구두 뒤꿈치에 내장된 전파발생기가 발뒤꿈치를 들면 자극기의 전파수신기에 신호를 주어 자극기를 작동시킴으로써 표면전극에 전류가흐르도록 하여 자극하는 방법

A CB

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II. 기능적 전기자극의 구성1. 자극기와 전극

(2) 전극의 스위치스위치의여러 형태

C : B에서와 작동원리는 갖고 다만 표면적극 대신 이식전극을 사용하여자극하는 방법

A CB

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III. 기능적 전기자극의변수들

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III. 기능적 전기자극의 변수들

1. 기능적 전지자극 파형

1) 대칭성 양상성 정(직)사각형파(sysmmetrical biphasic square(rectangular) wave)

2) 비대칭성 양상성 정(직)사각형파(asysmmetrical biphasic square(rectangular) wave)

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III. 기능적 전기자극의 변수들

4. 주파수(맥동률)

◈ 낮은 주파수(1-5pps) : 근육에서 짧은 시간 동안장력이 유지되는 연축(twitch contraction)을 일으킴높은 주파수(10-20pps) : 진동이나 불완전 강축

(incomplete tetany)을 일으킴

◈ 임상적으로 신경근접합부 수준에서의 신경근피로(neuromuscular fatigue)를 줄이기 위해서는 목적에따라 주파수를 적절하게 제한하는 것이 바람직함

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IV. 임상적용을 위한 일반적인 지침들

2. 환자의 선택

◈ 기능적 전기자극을 위해서는 자극에 반응할 수있는 말초신경이 손상되지 않았거나 혹은부분적으로나마 손상되지 않고 남아 있어야 함

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IV. 임상적용을 위한 일반적인 지침들

3. 적응증과 금기증

1. 무용성 위축(disuse atrophy)2. 관절가동범위(range of motion)의 증진3. 근 재교육과 촉진

(muscle re-education and facilitation) 4. 경련성 관리(spasticity management)5. 보행훈련(gate training)6. 원발성 측만증(Idiopathic scoliosis)7. 견관절 아탈구(shoulder subluxation)8. 부종(edema)의 관리9. 근력과 지구력

(muscle strengthening and endurance) 증진10. 기타(other)

적응증

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IV. 임상적용을 위한 일반적인 지침들

3. 적응증과 금기증

기능적 전기자극은 심박조율기(cardiac pacemaker)에영향을 미칠 수 있음

부정맥(arrhythmia)이나 심장 전도장애(conduction disturbances)를 비롯하여 심장병이 있는 환자에게신경근전기자극을 실시할 때는 세심한 주의가 필요

임신중인 산모의 복회음부(abdominal perineal)나허리부위(lumbar region)에 대한 적용은 추천되지 않음

금기증과 주의점