Effects of Lumbar Stabilization Exercises Combined with Abdominal Drawing Maneuvers on Pain and Disability Index in Patients with Low Back Pain

배 드로잉 기법을 병행한 허리 안정화 운동이 허리 통증 환자의 통증 및 기능장애지수에 미치는 영향

Abstract

Purpose : This study aimed to investigate the effects of lumbar stabilization exercises combined with abdominal drawing maneuvers on pain and disability index in patients with low back pain. Methods : This study evaluated lumbar pain and disability index in patients with low back pain. Participants were randomly assigned to either the experimental group, which performed lumbar stabilization exercises combined with abdominal drawing maneuvers, or the control group, which received conventional physical therapy with lumbar stabilization exercises. Pain was assessed using the quadruple visual analogue scale (QVAS), and the disability index was measured using the Korean version of the Oswestry disability index (K-ODI). The intervention was conducted three times per week for six weeks. Results : The pre- and post-intervention evaluation of pain and disability index within each group showed a significant reduction in both pain scores and disability index in both the experimental and control groups (p<.05). However, the between-group analysis revealed no significant difference between the two groups in the QVAS assessment, while a significant difference was observed between the groups in the K-ODI assessment after the intervention (p<.05). Conclusion : The results of this study confirmed that both the experimental group, which received lumbar stabilization exercises combined with abdominal drawing maneuvers, and the control group, which received conventional physical therapy with lumbar stabilization exercises, were effective in reducing pain and disability index in patients with low back pain. Notably, the experimental group showed a greater improvement in disability index compared to the control group. These findings suggest that the intervention combining abdominal drawing maneuvers and lumbar stabilization exercises could be an important and effective method for improving pain and disability in patients with low back pain. Therefore, future research should investigate the long-term effects of this intervention and include a larger sample size for further studies.

Ⅰ. 서론

1. 연구의 배경 및 필요성

허리 통증은 전 세계적으로 가장 흔한 근육뼈대계 질환 중 하나로, 산업화된 국가에서 평생 동안 최대 85 %의 유병률을 보이며, 환자의 24~80 %가 매년 적어도 한 번 이상 재발되는 것으로 보고되고 있다(Becker 등, 2010; Kim 등, 2023a). 또한 개인의 기능성 및 삶의 질에 상당한 영향을 미치고 있으며, 많은 의료비용과 노동력 손실을 초래하는 것으로 나타났다(Asay 등, 2016). 허리 통증은 주로 아래쪽 허리에 통증을 유발하며, 앉아 있거나 오랜 시간 동안 같은 자세를 유지할 때 증상이 악화될 수 있다(Markova 등, 2024). 이 통증은 대부분 다리까지 확장되어 신경 압박을 나타낼 수 있으며, 이는 다리에 저림이나 타는 듯한 통증을 초래할 수 있다(Stynes 등, 2018).

허리 안정화 운동과 배 드로잉 기법은 허리 통증 치료에 있어 핵심적인 중재 방법으로 강조되고 있다. 배 드로잉 기법은 배꼽을 척추 방향으로 당기면서 배가로근과 뭇갈래근을 선택적으로 활성화시키는 운동으로, 깊은 근육의 동시수축을 통해 허리뼈의 분절 안정성을 향상시킨다(Lynders, 2019). 이러한 배 드로잉 기법의 효과는 초음파 영상을 통해 배가로근의 두께 증가와 활성도 향상이 입증되었다(Teyhen 등, 2005). 이 두 기법은 척추를 안정화하고 핵심 근육을 강화함으로써 통증을 완화하고 재발을 예방하는 중요한 역할을 하며, 척추 지지력을 높이고 통증 감소에 기여함으로써 허리 통증 환자의 삶의 질을 개선하고, 장기적인 건강 유지에 기여할 수 있는 효과적인 중재 방법이다(Puntumetakul 등, 2021; Soylu 등, 2024).

Cho 등(2015)은 허리 안정화 운동이 일반적인 운동 치료보다 통증과 장애 지수 개선에 더 효과적이라는 것을 입증했었다. Noh 등(2018)은 만성 허리 통증 환자들을 대상으로 한 연구에서 핵심 근육 안정성의 중요성을 강조하였으며, 이러한 생리학적 변화들은 척추 안정성 감소와 비정상적인 움직임을 일으키며, 통증과 기능 제한의 악순환을 만든다.

허리 안정화 운동과 배 드로잉 기법은 허리 통증 관리를 위한 효과적인 치료 방법이다. Lee와 Kim(2015)은 배 드로잉 기법과 배 확장 기법을 비교 연구하여 두 기법 모두 기능성 향상에 효과적임을 보고했으며, 특히 배 드로잉 기법에서 배가로근의 활성도가 더 높게 나타났다. Kim과 Son(2021)은 허리 안정화 운동 중 배의 선택적 활성화에 대한 중요한 발견을 제시하였다. Woo와 Kim(2016)의 연구에서는 가슴 회전을 동반한 허리 안정화 운동이 통증과 장애 지수 개선에 효과적임을 확인하였다. Stankovic 등(2012)은 일반적인 물리치료에 허리 안정화 운동을 추가했을 때의 효과를 연구하여 유의미한 개선을 보고했으며, 특히 Lee와 Lee(2022)는 허리 안정화 운동과 배 드로잉 기법의 결합이 통증 감소와 기능 향상에 효과적임을 입증하였다.

선행 연구들은 대부분 허리 안정화 운동과 배 드로잉 기법의 개별적 이점을 입증하고 있지만, 몇 가지 중요한 연구 격차가 존재한다. Doo와 Eom(2016)은 허리 안정화 운동 프로그램의 효과성을 종합적으로 분석했으나, 장기 효과에 대한 연구가 부족하다고 지적하였다. 또한, Noh 등(2018)의 연구에서는 배 드로잉 기법과 안정화 운동의 효과를 보고했지만, 운동 강도, 빈도, 기간에 대한 표준화된 프로토콜이 부재함을 한계점으로 제시하였다. 이처럼 선행 연구들은 각각의 중재 효과를 입증했으나, 허리 안정화 운동과 배 드로잉 기법을 병행한 체계적인 연구는 부족한 실정이다. 따라서 표준화된 결과 측정 및 평가 방법에 초점을 맞추어, 허리 통증 환자의 통증과 기능장애 지수에 대한 허리 안정화 운동과 배 드로잉 기법의 복합적 영향을 체계적으로 조사할 필요성이 있다.

2. 연구의 목적

본 연구의 목적은 허리 통증 환자를 대상으로 배 드로잉 기법과 허리 안정화 운동을 병행한 실험군과 허리 안정화 운동을 적용한 대조군을 비교 분석하여 각 중재가 허리 통증 및 기능장애지수에 미치는 영향을 확인하고자 한다.

Ⅱ. 연구방법

1. 연구 대상

본 연구는 M시에 위치한 OO병원에 입원 중인 허리 통증 환자를 대상으로 배 드로잉 기법과 허리 안정화 운동을 병행한 중재 방법이 통증 및 기능장애지수에 미치는 영향을 조사하기 위해 계획된 연구이며, 대상자는 연구 방법에 대한 설명을 듣고 연구 참여 동의서를 작성한 자로 선정하였다. 대상자의 표본 크기는 G*Power 3.1.9.7 프로그램을 사용하였으며, F 검정 ANCOVA의 고정 효과, 주 효과, 상호작용 옵션에서 유의수준 .05, 검정력 0.80, 효과 크기 0.57로 설정하고, 두 그룹과 한 개의 공변량을 설정하여 계산한 결과, 필요한 최소 표본 크기는 27명으로 나타났다. 연구대상자는 탈락자를 고려하여 총 30명을 모집하였으며, 실험군과 대조군은 무작위 배정 프로그램(random allocation software, version 1.0)을 통해 각각 15명씩 무작위로 배정되었다. 대상자 선정 기준은 3개월 이상 지속된 만성 허리 통증이 있는 자, 20~65세 성인인 자, 숫자 통증 등급 척도(NPRS) 3점 이상인 자로 하였으며, 제외 기준은 최근 6개월 이내 척추 수술을 받은 자, 신경학적 증상이 있는 자, 심각한 척추 병변이 있는 자로 하였다.

2. 측정 도구 및 방법

1) 허리 통증 평가

본 연구에서 대상자의 통증 수준은 4항목 시각적 아날로그 척도(quadruple visual analogue scale; QVAS)를 사용하여 평가하였다. QVAS는 현재의 통증 정도, 평소 느끼는 평균적인 통증 정도, 가장 경미할 때의 통증 정도, 그리고 가장 심할 때의 통증 정도를 측정하는 4개 항목으로 구성되어 있다. 측정도구는 ㎜ 단위로 그려진 10 ㎝의 수평선을 이용하였으며, 한쪽 끝의 0 ㎝는 '전혀 통증이 없는 상태'를, 반대쪽 끝의 10 ㎝는 '극심한 통증이 있는 상태'를 나타낸다. 대상자는 각 항목에 대해 자신이 느끼는 통증 정도를 수평선 상에 직접 표시하며, 각 항목은 0점에서 10점까지 점수화된다. 최종 통증 점수는 4개 항목의 평균값으로 산출하였으며, 점수가 높을수록 허리 통증이 심한 것을 의미한다. 본 도구의 측정자 내 신뢰도는 0.76~0.84로 높은 수준을 보였다(Ogunlana 등, 2012).

2) 기능장애지수

본 연구에서 대상자의 기능장애 수준은 한국어판 오스웨스트리 장애 지수(Korean version of Oswestry disability index; K-ODI)를 사용하여 측정하였다. K-ODI는 환자의 허리 통증으로 인한 기능장애 정도를 평가하는 자가 평가도구이며, 총 10개 영역(통증 정도, 개인위생, 물건 들기, 걷기, 앉기, 서있기, 수면, 성생활, 사회생활, 여행)으로 구성되어 있다. 각 항목은 0점에서 5점까지의 6점 척도로 평가되며, 응답자는 각 문항에서 자신의 상태를 가장 잘 반영하는 하나의 보기를 선택하게 된다. 총점은 50점이며, 점수가 높을수록 기능장애 정도가 심한 것을 의미한다. K-ODI의 내적 일관성 신뢰도는 0.94이며, 검사-재검사 신뢰도는 0.96으로 높은 수준의 신뢰도를 보인다(Jenks 등, 2022; Kim 등, 2023b).

3. 중재 방법

본 중재는 6주간 주 3회 실시하였으며, 모든 대상자는 허리 안정화 운동을 30분씩 실시하였으며, 추가로 실험군(experimental group; EG)은 배 드로잉 기법을 30분 중재하였고 대조군(control group; CG)은 일반적인 물리치료를 30분 중재하였다.

1) 일반적인 물리치료

일반적인 물리치료는 총 30분간 시행되었으며, 표층열치료(hot pack) 15분, 간섭파 전류치료(interferential current therapy; ICT) 10분, 극초단파치료(microwave therapy) 5분으로 구성하였다. 이러한 물리치료는 통증 완화와 심부 조직의 혈액순환 증진을 목적으로 실시하였다.

2) 허리 안정화 운동

허리 안정화 운동은 Oh 등(2020)이 제시한 안정화 운동을 본 연구의 목적에 맞게 수정·보완하여 구성하였으며, 운동 프로그램 첫 번째는 교각 운동(bridge exercise), 두 번째는 한쪽 무릎 폄 교각 운동(bridge with unilateral knee extension), 세 번째는 데드버그 운동(dead-bug exercise), 네 번째는 버드독 운동(bird-dog exercise), 다섯 번째는 사이드 브릿지(side bridge exercise)순서로 진행하였다. 각 동작은 10초간 유지하도록 하였으며, 이 5가지 동작을 1세트로 구성하였다. 세트 간 휴식시간은 30초로 설정하였다(McGill 등, 2003).

3) 배 드로잉 기법

배 드로잉 운동은 중재 전 대상자들의 정확한 수행을 위해 압력 생체 피드백 장치(Stabilizer Pressure Biofeedback Unit, Chattanooga Group Inc., USA)를 사용하여 교육하였다. 운동 자세는 바로 누운 자세에서 무릎관절을 90 ° 굽히고, 허리뼈 부위에 압력 생체 피드백 장치를 설치하였다. 초기 압력은 40 ㎜Hg로 설정하였고, 대상자가 배 수축을 통해 50 ㎜Hg까지 압력을 상승시켜 유지하도록 하였다. 운동 수행 시 척추와 골반의 중립자세를 유지한 상태에서 배꼽을 허리 방향으로 끌어당기도록 교육하였으며(Lee & Lee, 2022), 적절한 강도의 배 수축과 호흡 유지를 위해 아랫배에 점진적으로 힘을 주도록 구두 지시하였다(Lee & Park, 2011). 운동은 10초 수축, 5초 이완을 1회로 설정하여 10회 반복 수행하였다.

4. 자료 분석

본 연구에서 수집된 자료는 SPSS 26.0 for windows를 사용하여 분석하였다. 대상자의 일반적 특성에 대한 동질성은 Levene의 등분산 검정(Levene’s test)을 실시하였으며, 등분산이 가정된 변수는 추가로 독립표본 t-검정(independent t-test)을 통해 집단 간 동질성을 확인하였다. 각 집단에 대한 정규성 검정은 Shapiro-Wilk 검정을 시행하였다. 두 집단 내 통증 및 기능장애지수를 비교 분석하기 위해 대응표본 t-검정(paired t-test)을 시행하였으며, 두 집단 간의 통증 및 기능장애지수를 비교 분석하기 위해 공분산 분석(ANCOVA)을 실시하였으며, ANCOVA 분석 시 공변량은 각 변수의 사전 측정값으로 설정하였다. 통계적 유의수준은 α= .05로 설정하였다.

Ⅲ. 결과

1. 연구대상자의 일반적인 특성

본 연구는 20세에서 65세 이하의 허리 통증 환자 30명을 표본 추출하여 허리 안정화 운동과 배 드로잉 기법을 중재한 실험군(experimental group; EG) 15명과 일반적인 물리치료와 허리 안정화 운동을 중재한 대조군(control group; CG) 15명을 대상으로 허리 통증 및 기능 장애지수를 비교 분석하기 위해 시행되었다. 연구대상자의 일반적 특성에 따른 동질성 검정에서 각 그룹 간 유의한 차이를 나타낸 변수는 없으므로 두 그룹은 동질한 것으로 나타났으며, 본 연구대상자의 일반적인 특성은 다음과 같다(Table 1).

Table 1. General characteristics of the subjects (n= 30)

Mean±SD, EG; experimental group, CG; control group

2. 집단 내 변화 비교

집단 내 중재 전·후 분석 결과, 4항목 시각적 아날로그 척도(QVAS)에서 실험군과 대조군 모두 통증이 유의미하게 감소하였으며, 한국어판 오스웨스트리 장애 지수(K-ODI)에서도 장애 수준이 유의미하게 감소하였다(p<.05)(Table 2).

Table 2. Comparison of changes within groups (n= 30)

Mean±SD, EG; experimental group, CG; control group, QVAS; quadruple visual analogue scale, K-ODI; Korean version of Oswestry disability index

3. 집단 간 변화 비교

집단 간 중재 후 분석 결과, 4항목 시각적 아날로그 척도(QVAS)에서는 중재 후 통증 점수가 두 집단 간 유의미한 차이가 없었으며, 한국어판 오스웨스트리 장애 지수(K-ODI)에서는 중재 후 점수가 두 집단 간 유의미한 차이가 있었다(p<.05)(Table 3).

Table 3. Comparison of changes between groups (n= 30)

Mean±SD, EG; experimental group, CG; control group, QVAS; quadruple visual analogue scale, K-ODI; Korean version of Oswestry disability index

Ⅳ. 고찰

본 연구는 허리 통증이 있는 환자들에게 배 드로잉 운동을 병행한 허리 안정화 운동이 통증과 기능장애 지수에 미치는 효과를 검증하고자 진행되었다. 연구 결과, 실험군 및 대조군 모두 중재 후 QVAS 점수와 K-ODI 점수에서 유의미한 감소를 나타냈으며, 특히 K-ODI 점수에서 실험군이 대조군보다 통계적으로 유의미한 감소를 보인 것은 주목할 만한 결과이다.

이러한 긍정적 결과의 생리학적 기전은 다음과 같이 설명될 수 있다. 허리 안정화 운동은 뭇갈래근과 배가로근의 동시수축을 촉진하여 척추의 분절적 안정성을 향상시킨다(Kim & Son, 2021). 또한 배 드로잉 운동이 추가됨으로써 배가로근의 선택적 활성화가 강화되어 허리뼈의 동적 안정성이 더욱 증가된다(Doo & Eom, 2016). 본 연구에서 배가로근의 선택적 활성화를 위해 바로 누운 자세에서 무릎을 90 ° 굽힌 상태로 허리 부위에 압력 생체 피드백 장치를 설치하고, 초기 압력 40 ㎜Hg에서 50 ㎜Hg까지 배 수축을 통해 압력을 상승시킨 후 유지하도록 지시하였다. 이러한 피드백 기반의 정량적 운동 수행 방식은 배가로근을 효과적으로 활성화시켜 허리 분절 안정성 향상에 기여했을 것으로 판단된다.

Cho 등(2015)의 연구에 따르면, 이러한 복합 운동은 허리뼈 앞굽이 각 개선과 함께 기능적 장애를 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 여러 선행 연구들의 결과와 일치한다. Lee와 Kim(2015)의 연구에서는 배 드로잉 운동이 허리 통증 환자의 기능 개선에 효과적이라고 보고하였고, Noh 등(2018)의 연구에서도 유사한 수준의 통증 감소 효과를 보고하였다. 특히 복합 중재가 단일 중재보다 ODI 점수 개선에 있어 더 큰 효과를 보였다. 특히 본 연구에서 실험군의 K-ODI 점수는 중재 전·후 약 5.4점 감소하였는데, 이는 Lee와 Kim(2015)의 연구에서 중재 전·후 5.05점 감소와 유사하며, Noh 등(2018)은 배 드로잉 운동을 중재한 결과 ODI 점수가 4.8점 감소하였다고 보고하였다. 이처럼 본 연구 결과는 기존 연구와 비교했을 때, 실험군의 K-ODI 향상 정도가 일정 수준 이상으로 나타나 선행연구와 일관성을 가지며, 복합 중재의 임상적 효과를 설득력 있게 뒷받침한다.

그러나 QVAS 점수에서 집단 간 유의미한 차이가 나타나지 않은 것은 주목할 만한 점이다. 이는 Woo와 Kim(2016)의 연구 결과와 차이를 보이는데, 이러한 차이는 중재 기간, 통증 평가 시점, 그리고 초기 통증 수준의 차이에서 기인할 수 있다. 또한 Stankovic 등(2012)의 연구에서는 일반적인 물리치료와의 병행이 단독 중재보다 더 효과적이라고 보고하였는데, 이는 추후 연구에서 고려해볼 만한 점이다.

본 연구가 가지는 임상적 의의는 다음과 같다. 첫째, 배 드로잉 운동을 동반한 허리 안정화 운동이 허리 통증 환자의 기능적 장애 개선에 효과적임을 과학적으로 입증하였다. 특히 K-ODI 점수의 유의미한 감소는 임상적으로 의미 있는 최소 변화량을 초과하는 수준이다. 둘째, 본 연구는 통증 감소와 기능 개선을 위한 구체적인 운동 프로토콜을 제시함으로써, 임상 현장에서 즉시 활용 가능한 중재 방법을 제공하였다. 셋째, 실험군의 더 큰 K-ODI 감소는 복합 운동 프로그램이 일상생활 기능 향상에 특히 효과적임을 시사하며, 이는 환자의 삶의 질 개선에 직접적으로 기여할 수 있다.

본 연구의 강점은 다음과 같다. 첫째, 무작위 대조군 설계를 통해 중재의 효과를 객관적으로 평가하였다. 둘째, QVAS와 K-ODI라는 표준화된 평가 도구를 사용하여 결과의 신뢰성을 확보하였다. 셋째, 운동의 정확한 수행을 위해 모든 세션에서 전문 물리치료사의 지도가 이루어졌다. 넷째, 6주간의 충분한 중재 기간을 통해 운동의 누적 효과를 관찰할 수 있었다.

그러나 본 연구는 다음과 같은 제한점을 가진다. 첫째, QVAS 점수에서 집단 간 유의미한 차이를 확인하지 못했다. 이는 통증이라는 주관적 경험의 특성과 평가 시점의 문제일 수 있으며, 향후 연구에서는 다양한 시점에서의 통증 평가가 필요할 것으로 보인다. 둘째, 중재 종료 후 장기 추적 관찰이 이루어지지 않아 효과의 지속성을 확인하지 못했다. 셋째, 연구 대상자가 특정 연령대와 통증 수준에 제한되어 있어 결과의 일반화에 제한이 있다. 넷째, 운동 순응도와 일상생활에서의 활동 수준과 같은 잠재적 혼란 변수들을 완전히 통제하지 못했다.

향후 연구에서는 다음과 같은 사항들이 고려되어야 할 것이다. 첫째, 더 다양한 연령대와 통증 수준의 환자들을 대상으로 한 연구가 필요하다. 둘째, 중재 종료 후 3개월, 6개월, 1년 시점에서의 추적 관찰을 통해 효과의 지속성을 검증해야 한다. 셋째, 일반적인 물리치료와의 병행 효과, 운동 강도와 빈도의 최적화, 그리고 개별화된 프로그램의 효과를 조사하는 연구가 필요하다. 넷째, 근전도나 초음파 영상과 같은 객관적인 평가 도구를 추가하여 중재의 생리학적 효과를 더 정확히 규명할 필요가 있다.

이처럼 배 드로잉 운동을 병행한 허리 안정화 운동은 허리 통증 환자의 통증 감소와 기능적 장애 개선에 효과적인 중재 방법임이 확인되었다. 특히 기능적 장애 개선에서 보인 우수한 효과는 이 복합 운동 프로그램이 임상 현장에서 유용한 치료 방법이 될 수 있음을 시사한다. 본 연구의 결과는 허리 통증 환자의 재활 프로그램 구성에 있어 중요한 근거를 제공할 것으로 기대된다.

Ⅴ. 결론

본 연구는 배 드로잉 운동을 병행한 허리 안정화 운동이 허리 통증 환자의 통증과 기능적 장애에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 실험군과 대조군 모두 중재 후 통증(QVAS)과 기능적 장애 지수(K-ODI)가 유의하게 감소하였다. 특히 기능적 장애 지수(K-ODI)는 실험군에서 대조군보다 유의하게 더 큰 감소를 보였으며, 이는 복합 중재의 임상적 효과를 시사한다. 반면, 통증(QVAS)은 두 군 간 통계적으로 유의한 차이는 없었으나, 양 군 모두 유의한 감소를 보였다.

이러한 결과는 배 드로잉 운동을 병행한 허리 안정화 운동이 허리 통증 환자의 통증 감소와 기능적 장애 개선에 효과적인 중재 방법임을 시사한다. 특히 기능적 장애 개선에서 보인 우수한 효과는 이 복합 운동 프로그램이 임상 현장에서 유용한 치료 방법이 될 수 있음을 보여준다. 그러나 본 연구는 중재 기간이 6주로 제한되어 있고 장기 추적 관찰이 이루어지지 않았다는 제한점이 있으므로, 향후 연구에서는 더 긴 중재 기간과 추적 관찰을 통한 장기 효과 검증, 다양한 연령대와 통증 수준을 대상으로 한 연구, 그리고 일반적인 물리치료와의 병행 효과 등을 조사할 필요가 있다. 본 연구의 결과는 허리 통증 환자의 재활 프로그램 구성에 있어 중요한 임상적 근거를 제공할 것으로 기대된다.