학습포인트

전기자극이 신경지배근과 탈신경근에 미치는 효과와 전기자극의 목적과 질환에 따른 통증의 특성과 경피신경 전기자극의 유형에 따른 특성을 이해하여야 한다. 신경지배근과 탈신경근 전기자극의 효과, 고전압 맥동전류, 기능적 전기자극, 은침형 전기자극, 경피신경 전기자극 등에 대한 정확한 이해가 필요하다.

중요포인트

출제연도

신경지배근과 탈신경근 전기자극의 효과

20 21

고전압 맥동전류

20 22 23

기능적 전기자극

21 22 24

은침형 전기자극

21

경피신경 전기자극

20 24 25

특징

•1~1,000 Hz, 감각 및 운동신경 모두 자극

•50 Hz: 피부저항 3,200 Ω과 부딪침(열 발생)

•역학적 효과를 이용하여 치료하기 위한 파형 이용

저주파 전류의 종류

•감응 전류(faradic current)

•정현파 전류(sinusoidal current)

•단속 직류전류(interrupted galvanic current)

감응 전류

•신경 지배근 자극에 가장 이상적인 파형

•1 ms의 삼각형파로 경사를 가지고 있어서 순응 느림

•비대칭적인 이상파(비대칭 교류)

•보통 약 50 Hz, 1 msec 고정

•정상 신경 지배근에 직접 적용: 근 수축 유발

•치료 및 전기 진단에 적용됨

정현파 전류

•근력 증강을 목적으로 하는 자극에 사용

•신경이나 근육의 역학적 자극효과 얻기 위하여 사용

•대칭성 교류 저주파는 보통 sine 곡선 모양의 파형을 가짐

•주파수 50 Hz와 맥동 기간 10 msec를 사용

•파동형 또는 격동형(surged sinusoidal current): 통증이나 경련 감소를 위해

단속 직류전류

•100~2,000 ms의 변화가 있는 규칙적인 맥동 기간에 의하여 규칙적으로 단속되는 직류

•탈신경 근육에 선택적인 치료(마비된 근육)

•맥동파의 간격은 보통 자극시간의 길이의 2~3배 이상

•맥동 기간 100 ms이면 맥동 간 간격은 200~300 ms 이상

•주파수: 5~10 Hz

목적

•관절가동범위의 유지

•경련성 완화

•근력 강화

•근재교육 및 수의운동조절 촉진

•구축으로 인한 변형의 교정

•일차성 척추옆굽음증의 교정

•혈류 증진

•보장구 대치

극성

극성공식에 따르는 음극닫힌전류(CCC)로 자극

순응

신경지배 근육을 전기자극할 때에는 순응을 방지하기 위하여 강도 상승을 빠르게 함

단속

전류의 단속을 통해 순응을 방지하고 흥분성을 증가시킬 수 있음(예 러시안 전류)

전류밀도

•단위 면적당 흐르는 전류의 양

•전류 강도를 증가시키고 전극의 크기를 작게 하면 전류밀도가 높아짐

•전극의 모양, 전극배치방법은 전류밀도와 관계있음

신경지배근의 극성공식

CCC ＞ ACC ＞ AOC ＞ COC

탈신경근(변성근)의 극성공식

COC ＞ AOC ＞ACC ＞ CCC

음극 닫힌 전류

Cathode Closing Current, CCC

양극 닫힌 전류

Anode Closing Current, ACC

음극 열린 전류

Cathode Opening Current, COC

양극 열린 전류

Anode Opening Current, AOC

뒤부아 - 레이몽의 법칙

•전류 밀도의 정도보다 전류의 변화가 근육의 탈분극을 일으킴

•흥분성 조직은 자극강도를 서서히 증가시키면 적응하는 순응 발생

•강도 증가시간이 중요함–순응이 일어나지 않도록 정점강도에 빠르게 도달

순응률

신경 ＞ 근육

단속시간 비

(on–off ratio)

•전류의 통전시간과 단속시간의 비율

•일정 시간 동안 전류를 통전과 단속을 통해 변조하는 방법

•전기자극의 역학적 효과를 위한 중요한 요인

– 근재교육, 관절운동범위 증진, 정맥순환 증진 등

순환주기

(duty cycle)

•= 활동주기

•맥동렬 또는 돌발의 총시간에 대한 통전시간의 백분율

•순환 주기 = 맥동렬 기간 × 100/총주기시간

단위

•mA/cm² 

•전류 강도의 제곱에 비례, 전극의 단면적에 반비례

전류밀도 증가방법

•전류의 강도가 크고 전극의 접촉면이 작으면 전류밀도는 증가

•전극의 모양, 전극 배치방법은 전류밀도와 관계있음

조직화학적 변화

•II형섬유가 I형섬유로 변화(저주파 전기자극 시)

•자극 기간: 최소한 2주 이상의 자극

•전기자극으로 효소 활성의 변화 때문

효소 활성 변화

•ATPase 활성 증가

•NADH–TR(산화대사 효소)의 증가

•SDH(당질과 지방의 산화적 분해 효소)의 증가

•글리코겐 감소 또는 고갈

생화학적 변화

•근육을 장기간 전기자극하면 호기성 대사가 증가

•근육 기능이 증가

생리학적 변화

•수축 지구력증가

•수축력 증가

•수축시간 연장

•피로 지수 증가–근피로에 대한 저항 증가

파형

•정현파 전류: 근력 증강을 목적으로 사용

•가시전류: 위상 기간이 매우 짧음–근수축을 유발시키기 위해서는 높은 강도로 자극

•맥동전류: 비교적 낮은 강도로 자극해도 근수축이 잘 일어남

맥동빈도

•근수축의 형태에 가장 중요한 요인(연축과 강축)

•근피로 유발에 영향을 미침

•35 pps 이상에서 강축이 유발되고, 피로를 일으킴

맥동기간

•맥동기간이 길어지면 낮은 강도에도 수축이 일어남

•200~500 ms의 맥동기간이 가장 효과적

자극강도

•치료목적에 따라 달라짐

•최대근수축 전류: 근력 증가, 관절운동 범위 증진

•중등도의 강도: 근재교육이나 경련성 질환 치료

경사 시간

자극 강도가 정점에 도달하는 시간

단속시간비

•근수축 반응을 관찰하면서 자극시간을 늘려가면서 치료

•1 : 1~1 : 5까지 사용

치료시간과 빈도

•1일 1회 또는 2회

•근피로 징후가 나타나면 치료를 멈춤: 수축 능력의 저하, 수축 시 근육의 세동, 수축 후 통증 등

근피로 현상

•근육의 수축력 저하

•시치의 증가

•근육의 세동

•근수축 시 통증

•전기자극에 대한 반응 저하

단극배치방법

작은 활성 전극과 큰 비활성 전극을 사용하여 개개의 근육을 자극할 때 사용

양극배치방법

•활성 전극과 비활성 전극의 구분 없이 같은 크기로 적용 

•같은 모양의 비교적 큰 전극을 사용하여 큰 근육이나 근육군을 자극할 때 사용

•근육 힘살부의 양쪽 끝 부위에 자극

근육군 자극

•양극 배치방법과 같은 형태

•큰 근육군을 자극할 때 사용

정현파 전류

러시안 전류: 운동선수의 근력 증강 목적(중주파 전류의 단속)

가시 전류

고전압 맥동전류: 위상 기간이 짧아서 높은 강도로 자극

맥동전류

삼각형, 톱니형, 직사각형, 정사각형, 부등사변형 등

특징

인체의 경혈을 이용하여 치료하는 기기

효과

•진통 효과: 통증, 동통에 가까운 불쾌감, 중압감, 결림, 국소 피로감 등

•마취 효과: 통각 역치의 상승에 의한 것임

•순환개선 효과: 자극 부분의 근수축이 활발히 일어나 대사열이 생산되어 나타남(피부온도, 심부온도 상승

•조절 효과: 질병 등에 의해 변화된 체질의 개선 → 자율 신경 기능 개선에 의한 치유, 질병에 대한 반응성의 증가 

•소염 효과:

– 효과점 자극으로 반사적으로 환부의 확장된 혈관을 수축

– 병적 삼출물의 흡수를 촉진

– 자극부에 백혈구를 집합시켜 염증 치유를 촉진

•마비개선 효과: 저주파 전기 자극에 SSP 치료 포함한 지각신경, 운동신경의 마비개선 효과(안면신경 마비치료)

•소화관 안정 효과: 만성 변비, 설사, 과민성 대장 증후군, 개복 후 내장 내 가스배출 촉진

•가골 형성 촉진 효과: 골절에 대한 가골 형성의 촉진효과

•혈류 증가 효과: 자율신경 기능에 영향을 미치며 세망내피계의 기능을 높여 적혈구, 백혈구, 혈소판 증가

적응증

금기증

•근수축성 두통

•얼굴 경련

•얼굴 통증

•얼굴 신경 마비

•턱 관절질환

•어깨 결림 목 통증 오십견

•허리 통증

•배 통증

•가슴 통증 

•퇴행성 관절염

•류마티스 관절염

•근막 동통 증후군

•피부염 등으로 전극을 설치할 수 없는 경우

•인공 심장 장착 시

•심근경색 등 중증인 심장질환

•뇌혈관 장애 직후 열이 있을 때

•임신 초기

특성

•고전압 맥동직류 치료의 가장 큰 장점은 맥동 기간이 짧고 순간 전압이 높아 통증이나 조직손상을 유발하지 않고도 심부조직을 효과적으로 자극

•순식간에 피부를 통과함으로써 전류의 소모를 최소화시켜 효과적으로 조직을 자극

전압

100~500 V

맥동비

1 : 99

사용 목적

•신경근 자극

•통증 조절

•부종 관리

•창상 치유

적응증

금기증

•근긴장의 완화

•통증의 감소

•부종의 감소

•창상 치유의 촉진

•부분적 탈신경근의 재교육

•수의적 운동기능의 촉진

•혈액순환의 증진

•관절운동범위의 유지

•심박조율기 착용자

•임신부의 복부나 골반 주위

•경동맥동

•인두와 후두근

•심장부

•측두 부위

•종양 부위

•감염 부위

효과

•신경 재생이나 속도에 영향을 안 미침

•탈신경지배 근육의 위축을 지연

•손상 근육의 흥분성 유지(근육의 이완 수축을 이용)

•영양 공급(1~5개월) 증가하고, 그 후 감소

•정맥 및 림프관의 순환을 활성화

•근육 탄력성을 유지

•인접 구조의 유착 방지

탈신경지배 근육에 대한 치료의 선택

•음극을 사용

•수의적 수축이 생기면 중단

금기증

•부종, 동통

•반흔 조직과 구축

•한랭, 피부의 병변, 감각 이상이 있는 자

•활성 결핵 또는 궤양

•심박 조절기 착용자

•혈전증과 혈전성 정맥염

•신뢰할 수 없는 자

•표재의 금속

•감염

위험요소

•화상(돌기, 금속)

•쇼크

•조직 손상

근육 전기자극

(electrical muscle stimulation, EMS)

•전기 자극을 통해 인위적으로 근육의 수축을 유도

•탈신경근의 흥분성 유지 목적으로 사용

기능적 전기자극

(functional electrical stimulation, FES)

•마비된 신체에 전기자극을 가하여 기능적인 움직임을 얻어내는 것

•탈신경된 근육을 자극하기 위함(전기근육자극과 구분하여야 함)

•적응증

– 무용성 위축, 관절가동범위의 증진, 근 재교육과 촉진, 경련성 관리, 보행훈련, 원발성 측만증, 어깨관절 아탈구, 부종의 관리, 근력과 지구력 증진

간섭전류 자극

(interferential current, IFC)

•중주파의 간섭을 통해 저주파 대역의 맥놀이파 형성을 통해 근 수축 가능

•자극이 부드러워 강도를 높일 수 있어 탈신경근 전기자극도 가능

단속 직류전류

(interrupted direct current, IDC)

•직류 전류의 단속을 통한 역학적 효과를 향상

•자극 기간이 길어 탈신경근 자극에 효과적

느린 정현파전류

(slow sinusoidal current, SSC)

•교류 전류 중 저주파 대역을 말함

•전류의 강도가 강해져 탈신경근 자극이 효과적임

지수함수점증파

(exponential progressive current)

•삼각형파와 함께 급격한 경사를 가지는 대표적인 파의 형태

•경사는 순응을 줄이고, 역학적 효과를 향상

MEMORY

KEY

전기자극이 신경지배근과 탈신경근에 미치는 효과와 전기자극의 목적을 반드시 이해하고 있어야 한다.

Aδ 섬유 급성 통증

질병이나 외상에 따른 조직손상에 대한 생물학적인 증상

만성 통증

증상이 아닌 하나의 질병으로 간주되는데 급성 질병이나 조직의 손상이 치유되는 보편적인 과정보다 길게 지속되는 통증

급성 통증

만성 통증

•생물학적 증상

•통증에 불안이 동반

•평가와 치료 기간이 짧음

•필요시에만 약물 사용

•약물 중독의 염려가 없음

•치료가 쉬움

•질병으로 간주

•통증에 우울증이 수반

•평가와 치료가 오래 걸림

•비마약성 진통제, 항우울제 사용

•약물 중독의 우려가 있음

•치료가 어려움

Aδ 섬유

•빠른 통증, 온도, 경한 촉각 등을 전달

•유수 신경 섬유

•도약전도

•Aδ 수용체: 기계적 수용체로만 작용

C 섬유

•느린 통증 전달

•무수신경

•국소전류

•느린 통증을 전달 섬유, 자율신경계의 신경 절후 섬유

•C 섬유의 수용체: 다형 수용체

관문조절설

•Aβ 섬유가 자극이 척수후각 회백질 내의 층판 II, III에 있는 교양질과 전달세포에 투사

•문 역할을 하는 교양질 세포의 작용을 항진시켜 문을 폐쇄시킴

•큰 섬유: SG작용 항진( + )–관문이 닫힘(교양질 세포의 역할을 촉진)

•작은 섬유: SG의 작용 억제(–)–관문이 열림(교양질 세포의 역할을 억제)

양극 전도차단

•Aδ 및 C 섬유의 구심성 전도를 일시적으로 차단: 진통 작용

•고빈도–고강도 경피신경 전기자극에 의한 진통 작용

피질 억제설

•산재성 유해억제조절: 세로토닌 유리로 설명

•C 섬유 및 Aδ 섬유자극뿐만 아니라 말초유해자극에 의해서 강하게 억제되는 기전

엔도르핀설

•운동성 수준(저빈도–고강도) 이상의 전기자극은 엔도르핀의 분비를 증가시킴

•경피 신경 전기자극은 뇌척수액의 β 엔도르핀 분비 증가시킴

시상통증부호 변화

•전기자극이 시상신경원의 가시간격부호를 변화시켜 통증을 억제

•근래의 통증 이론

특수점 배치법

•침점: 12경락

•운동점

•통증 유발점(발통점): 동통이 있는 근육에 나타나는 연관통 부위

통증 부위 배치법

•통증 부위에 직접 배치

•피부절의 특수점과 말초신경의 위치와 일치하는 경우가 많음

피부 분절 배치법

척수 신경에 의해 지배되는 피부 분절에 따라 배치

척수 분절 배치법

•척수 수준에 따른 배치

•척추 몸통과 가시돌기, 척추 뼈사이구멍 & 신경근 사이

말초신경 배치법

말초신경 주행 경로를 따라 배치

신경총 배치법

신경얼기의 motor line을 따라 배치

반대측 배치법

•통증이 있는 부위의 반대쪽 부위에 전극 배치

•작열통(causalgia), 신경통과 같이 통증 부위에 전극을 직접 부착하지 못하는 경우 사용

•척수나 대뇌 반구에서 일어나는 반사교차에 이론적 근거를 둠(예 절단 환자의 환상지통, 작열통)

고빈도 저강도 TENS

(conventional TENS)

•관문조절설

•높은 맥동빈도와 맥동 기간

•가시수축을 유발하지 않는 범위를 느끼는 낮은 강도

•급성기에 주로 사용

•Aβ 섬유 자극

저빈도 고강도 TENS

(acupuncture - like TENS)

•낮은 맥동빈도와 맥동 기간은 길게, 강한 강도로 자극

•6시간 정도로 진통 지속

•진통 유발이 느리지만 진통 지속시간이 오래감

•엔도르핀 분비가 증가

•급성 통증과 만성 통증에 사용

•γ, C 섬유 자극

고빈도 고강도 TENS

(brief interns TENS)

•높은 맥동빈도와 긴 맥동 기간

•견딜 수 있는 범위 내에서 근수축이 일어나도록 매우 강한 자극

•5분 이내 진통이 작용하여 자극하는 동안 지속

•주로 통증을 매우 빠르게 제거할 목적으로 사용

•Aσ 섬유 자극

돌발 TENS

(burst TENS)

•주로 7개의 맥동 묶음으로 만들어 2~4초 간격으로 변조

•급성 통증 및 표면부 통증

•만성 통증과 심부 통증

변조 TENS

(modulation TENS)

•맥동기간, 강도를 변조

•신경의 적응 현상을 방지하고 다양한 자극감을 주기 위해 사용

적응증

•급성 또는 만성의 대부분의 통증 부위

•수술 후 통증: 보통 절개부 주위에 고빈도 자극

금기증

•심박 조절기 착용자

•경동맥 동위의 전극 배치

•임산부

•TENS를 싫어하는 환자

•피부를 자극할 우려가 있는 환자

•심부정맥, 급성 심근경색증

•눈 및 주위

•지각마비 및 과민 부위

•뼈 돌출 부위

•체모 부위

주의

•수포 발진, 소양증 등의 피부 자극이 있을 수 있음

•드물지만 장기간 적용 시 경미한 화학 화상이 발생할 수 있음

•진단이 불확실한 환자에게 적용을 가급적 피할 것

MEMORY

KEY

질환에 따른 통증의 특성과 경피신경 전기자극의 유형에 따른 특성을 반드시 이해하고 있어야 한다.