Ⅰ. 서 론
보행은 이동과 방향성을 내포하는 일상의 행동으로 하지근력 감소, 평형성 저하로 보폭 및 보행속도 감소 등의 전반적인 보행능력이 감소될 수 있으며, 보행에 장 애가 있으면 낙상 위험이 증가하게 된다. 낙상은 넘어져 서 몸을 다치는 것으로 우리나라 보건복지부 자료에 의 하면 낙상률은 2008년 17.2%에서 2014년 25.1%로 증 가하였고,1) 세계적으로는 2016년 낙상에 의한 사망자 추정치가 646,600명으로 사망 원인 중 2위를 차지하고 있다.2) 특히 고령자의 경우 육체적, 감각적 기능의 저하 로 낙상의 위험은 증가하고 있으며, 우리나라 통계청 자 료에 의하면 고령자의 경우 나이가 많아질수록 낙상위험 은 증가하여 65~69세의 한 해 낙상률은 12.2%인 반면 85세 이상에서는 22%로 크게 증가하였다.1) 낙상은 이 로 인한 신체 손상 이외에도 낙상 경험 후에는 낙상에 대한 두려움으로 신체활동 저하, 독립성 감소, 사회활동 감소, 삶의 질 저하, 우울증을 유발하며, 심지어는 사망 에 이르게 할 수 있는 만큼 고령자의 낙상을 예방하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다.3)
낙상은 몸의 균형능력,4) 근골격계 기능,5) 심혈관계기 능,6) 전정기관7) 및 시기능8)과 관련이 있다. 보통 지면 이 울퉁불퉁하거나 하체의 근력, 자세 안정성, 균형 능 력, 유연성이 약화되면 발생하기 쉬워, 이와 같은 신체 능력은 낙상과 관련이 깊다. 자세 안정성은 전정기관, 체성기관, 시각기관 등의 상호작용으로 유지하게 되는데 나이가 많은 고령자와 같은 경우에는 젊은 사람들보다 시각에 더 많이 의존하는 것으로 밝혀졌다.9) 시각은 신 체 위치와 움직임과 관련된 정보를 뇌에 제공하여 자기 수용적 피드백을 용이하게 하여 낙상 위험을 줄여 주기 때문에 시기능이 저하 되면 자세 안정성이 저하되며, 시 기능 결함을 유발하는 안과 질환이 있는 경우에는 낙상 위험이 더 증가할 수 있다.9) 또한 주어진 환경 속에서 신 체 중심을 유지하는 균형능력은 대부분의 행동을 취할 때 중요한 역할을 하며 보행과 밀접한 관계가 있다.10-12) 따 라서 균형능력과 낙상에 관련해서 많은 연구가 진행되었 는데 Gahlsen 등13)은 균형능력은 시각과 평형감각, 고 유수용감각이 서로 상호작용을 하며, 균형능력의 감소는 낙상을 유발시킨다고 하였다. 연령이 많아질수록 균형능 력은 떨어지고 고령자의 균형능력 저하는 특히 족관절의 유연성을 제한시켜 낙상 위험이 증가된다.13,14)
시기능은 시력, 시야 및 물체의 원근감과 입체감을 느 끼게 하는 양안시 기능을 총칭하는 것으로, 시기능과 균 형능력 및 낙상의 관계에 대해서는 여러 연구가 진행되 었다. 시력은 주변 환경에 따라 몸의 움직임과 위치를 중추신경계로 보내 몸의 균형을 유지하는데 중요한 역할 을 하며,15) 주변시야 결함은 낙상의 위험을 증가시키 고,16) 양안시기능의 저하는 깊이감을 느끼는 능력을 저 하시켜 낙상의 위험을 증가시키는 것으로 알려졌다.17,18) 고령자의 경우에는 시력, 대비감도, 시야 및 양안시와 같은 시기능이 모두 저하되는데, 몸의 움직임을 유발하 는 시력과 균형능력은 관련이 있기 때문에 낙상의 위험 이 증가한다고 보고되었다.19-22) 시력과 관련된 균형능 력에 대한 연구는 시기능이 손상된 사람을 대상으로 시 기능 관련 설문지를 이용한 연구가 많이 보고되었다.23) 그러나 낙상의 원인이 되는 균형능력의 이상은 그 원인 이 다양하며 잠재적 손상 예측이 제한적이어서 시력이 신체의 여러 감각을 종합한 균형능력에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
따라서 본 연구에서는 시야에 문제가 없고 시력저하 가 진행되고 있는 고령자를 대상으로 신체의 여러 감각 을 종합하여 균형능력을 평가할 수 있는 Tetrax 기기24) 를 이용하여 시력과 평형감각, 체성감각 및 중추신경과 의 관계를 확인하고자 하였다.
Ⅱ. 대상 및 방법
1. 대상
성남시 S복지관에서 본 연구에 참여 의사를 밝힌 고령 자 중 OPTOS(AutoPerimeter 300, OPTOS®, USA)를 통해 시야검사 상 이상이 없는 고령자 24명(남자 4명, 여자 20명, 평균 나이 74.79±4.85세)을 대상으로 하였 다. 모든 검사과정과 규약은 기관생명윤리위원회 (Institutional Review Board, IRB, 승인번호: 2019- 05-010-004)의 승인을 받아 실시하였으며, 연구에 참 여한 대상자에게 실험 목적과 검사 방법에 대하여 구두 와 서면으로 충분히 설명한 후 동의를 얻고 검사를 진행 하였다.
시야검사를 시행한 후 시야에 이상이 없는 경우에만 고 대비 및 저대비 시력검사와 균형검사를 진행하였다. 다리 수술 경력이 있거나 균형을 유지하는데 어려움이 있어 균 형 검사가 불가능한 경우는 대상에서 제외하였다.
2. 연구 방법
모든 검사는 측정 오차를 줄이기 위해 동일한 검사자 가 측정하였고, 검사 전에 피검자에게 검사 내용을 충분 히 이해시킨 후 검사를 진행하였으며, 검사실의 조도는 170 lx로 하였다.
1) 균형 검사
균형검사는 Tetrax(sunlight Medical Ltd., Ramat Gan, Israel)로 측정하였다. 검사 기기에는 4개의 힘판 이 있으며, 좌측 힘판(전족부: B, 후족부: A)에는 왼발 을 맞추며, 우측 힘판(전족부: D, 후족부: C)에는 오른 발을 맞추도록 하고, 각 힘판에 주어지는 압력을 증폭 및 필터링을 하여 Teteax 소프트웨어 프로그램을 통해 평가하였다.
균형 능력은 총 8가지 자세에서 평가하였으며, 각각 의 자세별로 32초간 유지하도록 하였다. 이 때 8가지 자 세 중 NO(normal eye open) 자세는 양팔을 몸에 붙이 고 눈을 뜬 상태로 정면을 바라본 자세로 신체의 시각과 체성 감각, 평형감각 등을 모두 사용하는 상태에서의 균 형 능력을 평가할 수 있고, NC(normal eye close) 자 세는 양팔을 몸에 붙이고 눈을 감은 상태에서 정면을 바 라본 자세로 시각기관을 제외한 체성 감각과 평형 기관 의 감각으로 균형을 유지하는 자세이다. PO(pillow with eye open) 자세는 양팔을 45°만큼 아래쪽에서 벌 린 자세로 체성 감각의 유입을 제한하는데 좋은 자세이 며, 몸의 감각 중 체성 감각을 제외한 감각을 평가할 수 있다. PC(pillow with eye close) 자세는 PO 자세에서 눈을 감은 자세로 시각과 체성 감각을 제외한 평형 기관 의 감각을 통한 균형 능력을 평가 할 수 있다. 마지막으 로 HR(head right), HL(head left), HB(head back), HF(head forward) 자세는 눈을 감은 상태에서 고개를 45°기울인 자세로 HR은 오른쪽으로, HL은 왼쪽으로, HB는 뒤쪽으로, HF는 앞쪽으로 기울인 자세이다. 이 자세들은 눈을 감아 시각적 영향을 제한한 후 평형 기관 이나 요추와 경추를 통한 균형 능력을 평가하기 유용한 자세이다. 검사 중 발이 힘판에서 벗어난 경우 재검사하 였고, 검사 도중 발생될 수 있는 낙상을 방지하기 위해 검사자가 항상 피험자 주위에 대기하였으며, 피험자가 자세를 유지하기 힘든 경우는 검사를 중단하였다.
균형능력 데이터는 Tetrax 프로그램을 통해 분석하 여 체중 분포율(weight distribution index), 안정성 지수(stability Index)와 푸리에 지수(Fourier index) 값을 얻었다. 체중 분포율은 4개의 힘판에 주어지는 압 력을 통한 체중의 분포를 나타내며, 이 값이 높아질수록 힘판에 실리는 체중이 고르지 않고 변화했다는 것을 의 미한다. 안정성 지수는 자세 흔들림 정도를 측정하여 안 정성을 평가하며, 수치가 높아질수록 불안정하다는 것을 의미한다. 푸리에 지수는 푸리에 변환을 통해 자세 흔들 림을 회귀 분석한 것을 나타내며, 자세 불안정을 발생시 키는 부위를 예측 할 수 있다. 0.1~0.5 Hz의 저중주파 수(F2, F3, F4)가 높을 때는 전정기관과 같은 평형기관 의 장애를 예측할 수 있고, 0.5~1 Hz의 고중주파수(F5, F6)가 높을 때는 하지와 척추의 체성감각 반응의 장애를 예측할 수 있으며, 1 Hz 이상의 고주파수(F7, F8)가 높 을 경우에는 중추신경의 병변을 의심해 볼 수 있다.
2) 시력검사
평소 일상생활을 하는 조도(170 lx)로 설정하고, 4 m 검사거리에서 100% 및 10% EDTRS(early treatment diabetic retinopath study) 시표를 사용하여 단안 및 양안 시력을 logMAR 단위로 측정하였다. WHO에서 시 각장애를 판단할 때 보편적으로 좋은 눈(better eye)의 시력을 사용하며, 세계질병연구소에도 좋은 눈의 시력으 로 시각장애의 영향을 추정함을25) 참고하여 시력은 양안 중 시력이 더 좋은 눈을 better eye로 시력이 더 나쁜 눈 을 worse eye로 나누었다. 시력을 우안, 좌안, 양안으로 나누어 분석하는 경우도 있지만 이 경우 나쁜 눈의 시력 손상의 영향이 과소평가 될 가능성이 있고 눈 건강과 치 료에 상당한 영향을 미친다는 연구결과26)를 참고하였다.
3. 통계 분석
통계 분석은 SPSS 26.0(SPSS Inc, Chicago, IL, USA)을 사용하였다. 고령자의 눈을 뜬 상태의 균형능력 과 눈을 감은 상태의 균형능력간의 비교는 T-test를 이용 해 분석하였고, 고대비 및 저대비 시력과 푸리에지수, 체 중분포율 및 안정성 지수간의 상관성은 상관분석(Pearson correlation)을 통해 확인하였으며, 유의수준이 0.050 미 만인 경우 유의한 차이가 있다고 판단하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 대상자의 일반적 특성
대상자는 총 24명으로(남자 4명, 여자 20명) 평균 나 이는 74.79±4.85세이며, 고대비시력은 좋은 눈에서 0.17±0.15 logMAR, 나쁜 눈에서 0.27±0.13 logMAR, 저대비시력은 좋은 눈에서 0.43±0.17 logMAR, 나쁜 눈에서 0.48±0.13 logMAR로 측정되었다(Table 1).
Loard 및 Dayhew19)는 시력이 0.60 logMAR보다 낮 으면 낙상의 위험이 1.83배 증가한다고 하였는데, 본 연 구 대상자의 경우에는 젊은 사람의 정상시력인 0.00 logMAR보다 나쁘지만 0.60 logMAR 보다 좋아 대상자 들의 시력은 낙상 위험이 높지 않은 것으로 판단하였다.
2. 눈을 뜬 자세와 눈을 감은 자세에서 균형능력 비교
시력이 균형능력에 미치는 영향을 알아보기 위해 눈을 감은 자세와 눈을 뜬 자세간의 균형능력을 비교하기 위 하여 눈을 뜬 상태에서 팔을 몸 옆에 붙이고 고개를 정면 으로 향하는 NO 자세와 동일한 자세에서 눈만 감은 NC 자세 간의 균형능력을 비교한 결과는 Table 2와 같다. 눈을 뜬 상태에서 푸리에지수(F3~F8)와 안정성지수(ST) 는 눈을 감은 상태보다 유의하게 낮았다(p＜0.050). 이 결과는 눈을 감아 시력이 없는 상태에서는 자세 유지가 어려워져 몸이 흔들림이 증가한다고 보고한 Lord 등15) 의 결과와 일치한 것으로, 시력과 균형능력은 관련성이 있는 것으로 평가되었다.
눈을 뜬 상태에서 팔을 아래에서 45° 벌리고 고개를 정면으로 향한 PO 자세와 동일한 자세에서 눈만 감은 PC 자세 간에 균형능력을 비교한 결과에서도 눈을 뜬 자세에서 푸리에지수(F1~F8), 안정성지수(ST)가 더 낮 게 나와(p＜0.050), 자세와 관계없이 시력은 균형능력 과 관련이 있는 것으로 평가되었다(Table 3).
이 두 자세에서 눈을 뜬 상태와 눈을 감은 상태에서 체중분포율은 모두 차이가 없는 것으로 나타나 눈을 감 았을 때 발생하는 몸의 균형능력의 변화는 발의 압력 변 화에 의한 것은 아니라 전정기관과 관련된 몸의 흔들림 증가와 관련이 있을 것으로 생각되었다(Fig. 1).
3. 체중분포율과 고대비시력, 저대비시력 간의 상관성
대상자의 체중분포율(WDI)이 눈을 뜬 상태와 눈을 감 은 상태에서 차이가 없었지만 고대비 및 저대비시력과의 상관성을 확인한 결과 나쁜 눈의 저대비시력은 체중분포 율과 유의한 상관성을 보였고(p＜0.050)(Table 4), 나 쁜 눈의 저대비시력이 좋을수록 체중분포율이 불안정해 져 균형능력이 떨어지는 것으로 나타났다.
나쁜 눈의 저대비시력이 좋을수록 체중분포율이 불안 정해진 것은 Kim27)의 연구에서 양안단일시를 유지하려 고 할 때보다 양안시가 파괴되었을 때 외안근의 부담을 줄여 안정적인 자세조절이 가능해진 결과와 비슷한 것으 로 시력이 나쁜 눈의 저대비시력이 낮으면 양안단일시가 파괴되어 오히려 균형능력이 좋아진 것으로 추측된다. 그러나 나쁜 눈의 고대비시력에서는 이와 같은 상관성이 나타나지 않아 추후에 더 많은 수의 고령자를 대상으로 연구를 진행하여 체중분포율과 시력의 상관성을 더욱 명 확하게 해야 할 것으로 보인다.
4. 시력과 푸리에지수, 안정성지수 간의 상관관계
시력이 푸리에지수 및 안정성지수와 상관성이 있는 것 으로 나타났기 때문에 시력이 균형능력과 관련이 있다고 생각하고 고대비시력과 푸리에지수 및 안정성지수 간의 상관성을 확인한 결과는 Table 5와 같다. 시력은 양안 중 더 좋은 시력을 보이는 better eye와 더 나쁜 시력을 보이는 worse eye로 나누어 분석하였고 그 결과, NO 자세에서는 좋은 눈의 고대비시력이 F6~F8 푸리에지수 와, 나쁜 눈의 고대비시력은 F8 푸리에지수와 유의한 상 관성을 보였다(p＜0.050). 따라서 NO 자세에서 좋은 눈 및 나쁜 눈의 고대비시력이 체성감각 및 중추신경과 관 련이 있고 평형기관 및 안정성지수와는 관련이 없는 것 으로 생각된다. 저대비시력과 푸리에지수 및 안정성지수 간의 상관성을 확인한 결과는 Table 6과 같으며, PO 자 세에서 좋은 눈의 저대비시력은 안정성지수와 상관성을 보였고, 나쁜 눈의 저대비시력은 F6 푸리에지수와 상관 성을 보였다(p＜0.050). 따라서 PO 자세에서 좋은 눈 및 나쁜 눈의 저대비시력은 안정성 지수 및 체성감각과 관 련이 있고 평형기관과는 관련이 없는 것으로 생각된다.
위의 결과로부터 고대비시력은 균형능력을 담당하는 중 추신경과 관련이 있고 그 다음으로는 체성감각과 관련이 있고, 저대비시력은 안정성 지수 및 체성감각과 관련이 있 는 것을 알 수 있으며, 고대비시력의 저하 및 저대비시력 의 저하는 균형능력을 저하시킬 수 있을 것으로 예측된다.
일부 연구자들은 시력이 낙상에 의미 있는 영향을 주 지 못한다고 하였지만,17,28) 다른 연구자들은 시력이 낙 상과 관련성에 깊다고 보고하였고,29-31) 본 연구에서도 시력이 균형능력에 영향을 주어 낙상에 영향을 줄 수 있 음을 확인하였다. Lamoreux 등32)은 양안의 시력에 따 라 좋은 눈과 나쁜 눈으로 나누어 분석한 결과 좋은 눈 의 시력이 정상시력보다 약간 낮은 경우 낙상의 위험이 1.3배 증가하며, 나쁜 눈의 시력이 정상시력보다 약간 낮은 경우에는 낙상 위험이 유의하게 증가하지 않지만 (OR=1.1), 좋은 눈 또는 나쁜 눈의 시력이 심하게 저하 된 경우에는 낙상 위험이 1.6배 높아진다고 하였다. 본 연구에서는 좋은 눈 및 나쁜 눈의 고대비시력 및 저대비 시력이 모두 균형능력에 영향을 주는 것으로 나타났다.
시력은 전정기관과 관련이 있어 균형에 영향을 준다 고 알려져 있는데,33) 본 연구에서는 고대비시력 및 저대 비시력이 평형기관과 관련 있는 저중주파수대의 푸리에 지수(F2~F4)와 상관성이 없는 것으로 나타나 전정기관 과 관련이 없는 것으로 나타났다. Willis 등33)은 40세 이상 성인을 대상으로 조사한 결과 교정되지 않은 굴절 이상이 있는 경우 전정기관에 문제가 없어도 굴절교정이 있는 경우 평형능력이 저하되며, 이는 부적절한 시자극 이 전정기관의 반사기능을 약화시키고 이것이 평형능력 을 저하시킨다고 하였다. 따라서 시력은 전정기관에 직 접적인 영향을 주지 않지만 전정기관의 반사기능을 약화 시켜 간접적으로 평형능력을 저하시키는 것으로 추측되 며, 본 연구결과에서 전정기관과 관련이 없는 것으로 나 타난 것은 대상자의 시력이 이미 언급한 바와 같이 낙상 의 위험이 적은 시력을 갖고 있는 것으로 나타나 전정기 관에 영향을 주지 않은 것으로 생각되며, 시력이 심하게 저하된 고령자를 대상으로 추가적인 연구가 필요할 것으 로 생각된다.
Jack 등34)도 낙상사고로 입원한 고령의 환자 중 76% 가 시각적 결함이 있었고, 그 중 40%는 굴절이상 교정을 통해 시력을 높일 수 있는 환자라고 하였는데, 본 연구에 서도 시야이상이 없는 고령자에서는 고대비시력과 저대비 시력이 낮아짐에 따라 균형능력이 불안정해진다는 것이 확인되었다. 또한 교정되지 않은 굴절이상이 있는 경우 부적절한 시각자극은 전정기관의 반사기능을 약화시키고 이것이 평형능력을 저하시키며, 적절한 굴절교정이 낙상 위험을 낮추는데 효과적이라고 결과35)를 참고하여 고령자 의 낙상 위험을 낮추기 위해서는 정기적인 시력검사와 굴 절교정을 통해 교정시력을 높여야 할 것으로 보인다.
Ⅳ. 결 론
시야이상이 없는 고령자의 시력에 따른 균형능력은 발의 압력에 의한 체중분포율 변화보다 몸의 흔들림 정 도와 관련된 안정성지수 및 균형이상과 관련된 푸리에지 수에 더 영향을 많이 받았다. 또한, 고대비시력과 저대비 시력이 저하됨에 따라 균형능력이 불안정해지기 때문에 시력저하는 균형능력 저하로 인한 낙상위험을 높이는 요 소로 작용할 수 있어 정기적인 시력검사와 굴절교정이 필 요할 것으로 사료된다.
