목적 : 본 연구의 목적은 뇌졸중 환자에서 FES의 중재효과를 알아보기 위해 체계적 고찰과 메타분석을 통해 연구결과를 종합하고, 그 효과를 결과 측정도구에 따라 표준화하는 것이다. 이 결과를 통해 FES의 중재에 관한 연구들을 비교하고 분석하고자 하였다. 연구방법 : EBRSR과 Cochrane 데이터베이스를 이용하여 선정기준에 적합한 23편의 연구를 검색하였다. 선정된 연구들은 질적 평가를 통해 준거분석 틀에 따라 대상자 특성과 연구 특성으로 나누어 코딩하였다. 그리고 사용빈도가 높은 측정도구를 선택하여, 평균과 표준편차 그리고 표본수를 가지고 주제에 따라 메타분석을 실시하였다. 결과 : 선정된 23편의 연구는 Pedro score 3점 이상의 무작위 실험연구로 다양한 FES 중재를 통해 효과를 극대화시키기 위한 연구들이 많았다. 주된 결과측정도구로는 상지기능과 운동활동지표 그리고 일상생활을 평가하는 도구가 사용되었다. 또한 FES의 효과를 극대화시키기 위한 노력으로 짧은 시간 동안의 집중적인 적용, 부착방법의 차이, 높은 강도의 자극, 특정과제와 함께 수행하거나 자발적이거나 능동적인 수행 등이 치료의 효과를 극대화시키는 것으로 나타났다. 일상생활활동에서는 유의한 효과를 발견할 수 없었다. FES 중재를 통한 상지기능, 운동활동지표에 관한 메타분석에서 상지기능에서는 유의한 효과를 보였지만 운동활동지표에서는 유의하지 않은 결과를 보였다. 결론 : 임상적으로 널리 사용되고 있는 FES는 뇌졸중 환자들에게 그 효과를 극대화시키기 위해 다양한 중재방법으로 적용되고 있었다. 특히, 특정 과제와 함께 적용되는 FES는 과제의 특성에 따라 효과차이를 보이는 것으로 나타났다. 환자의 인지상태와 동기유발을 통한 개별화된 적용은 FES를 통해 상지기능 증진을 위해 유용하게 이용될 수 있 을 것이다. 더불어 국내 작업치료 연구에서도 다양한 중재방법을 적용한 FES의 활용이 필요하다.

목적 : 본 연구는 기능적 전기자극 동안의 과제훈련이 뇌졸중 환자의 상지기능에 미치는 영향을 평가하고, 회귀분석 을 통해 인과관계에 따른 설명력을 확인하고자 한다. 연구방법 : 뇌졸중으로 인한 편마비 환자 39명을 대상으로 중재방법에 따라 세 그룹으로 나누어 비교하였다. 15명 의 실험군은 기능적 전기자극 동안에 과제훈련을 실시하였고, 13명의 대조군Ⅰ은 기능적 전기자극만을 실시하였으며, 11명의 대조군Ⅱ는 과제훈련만을 실시하였다. 6주 후에 분산분석을 통해 세 그룹 간에 손의 근력과 상지의 기능, 운동 활동 지표와 일상생활활동에서 평균변화량의 차이를 각각 비교하였다. 그리고 영역별 결과에서 상지기능의 향상에 대한 잠재적인 변인들과의 상관관계를 분석하고, 회귀분석을 통해 상지기능에 영향을 주는 요소의 인과관계를 분석하였다. 결과 : 연구 결과 손의 근력과 상지 기능, 운동 활동 지표에서 세 그룹 간에 유의한 차이를 확인하였고, 기능적 전기자극 동안에 과제훈련을 실시한 실험군에서 통계적으로 유의한 향상을 보였다(p<.05). 이러한 긍정적인 결과에서 나타난 각 요소들은 상호간에 높은 상관관계를 보였으며, 변수간의 인과성을 확인하기 위한 위계적 중다회귀분석 결과, 모형 1에서는 근력(R2 = .17), 모형 2에서는 움직임의 질(R2 = .28), 모형 3에서는 움직임의 질과 실험군 중재법(R2 = .37)이 유의한 설명력을 보였다. 운동 활동 지표 중 움직임의 질과 실험군에서 실시한 중재 방법이 상지 기능에 가장 영향력 있는 변수로 나타났고, 상지기능의 회복을 위해 기능적 전기자극 동안의 과제훈련에 대한 중요성을 입증하였다. 결론 : 기능적 전기자극 동안에 과제훈련을 실시한 실험군은 대조군Ⅰ,Ⅱ보다 손의 근력과 상지기능, 운동 활동 지표에서 더 긍정적인 효과를 보였다. 또한 움직임의 질과 기능적 전기자극 동안의 과제훈련이 상지기능 향상을 위한 높은 설명력을 보였다. 따라서 뇌졸중 환자의 상지기능 향상을 위하여 기능적 전기자극 동안에 능동적이고 반복적인 과제훈련 적용이 작업치료사에 의해서 활발하게 이루어져야 할 것이다.

목적 : 만성기 편마비 환자에서 상지 운동기능 회복을 위한 기능적 전기자극의 효과를 알아보고자 하였다. 연구방법 : 신경학적으로 더 이상의 회복을 기대할 수 없는 발병 후 12개월 이상이 경과된 만성기 편마비 환자 18명을 대상하였다. 편마비측에 4주 동안 전기자극 치료의 적용 없이 기능의 변화를 평가하였고, 이후 4주간은 전기자극 치료를 1회 20분, 1일 1회, 주 5일간 마비측 상지에 적용하여 기능의 변화, 동작을 분석하였다. 전기자극은 수지의 파악, 주관절의 굴곡, 주관절의 신전, 수지의 이완 등의 순서로 식사동작을 모방하여 작동되도록 조작하였다. 상지의 기능회복정도를 측정하기 위하여 수지 근력, 상지의 근력 측정과 Fugl-Meyer 운동기능 평가를 실시하였고, 인지 및 지각능력을 평가하였으며, 정량 분석을 위하여 삼차원 동작 분석기(CMS10 measuring system)를 이용하여 상지의 동작을 분석하였다. 결과 : 전기자극을 적용하기 전에서는 편마비측 수지 및 상지의 근력과 Fugl-Meyer 운동기능에서 유의한 변화가 없었으며, 기능적 전기자극을 적용한 경우에 치료 전에 비해 치료 후에 편마비측 견관절과 주관절의 굴곡, 완관절의 신전 근력이 증가하였으며, 수지 근력, Fugl-Meyer 운동기능 평가에서 유의한 호전이 관찰되었다(p<.05). 삼차원 동작 분석기를 이용한 상지 기능의 평가에서 회내-회외운동 동작에서 진폭과 진동수의 유의한 증가가 보였으며, 변이도의 유의한 감소가 관찰되었다. 검지 두드리기와 손바닥 두드리기 동작에서는 진동수의 유의한 증가와 변이도의 유의한 감소가 관찰되었다(p<.05). 결론 : 발병 후 12개월 이상이 경과된 만성기 편마비 환자에서 마비측 상지에 대한 기능적 전기자극 치료는 상지 운동기능의 호전에 유의한 효과를 보였다.

We investigated the activation of the cerebral cortex during active movement, passive movement, and functional electrical stimulation (FES), which was provided on wrist extensor muscles. A functional magnetic resonance imaging study was performed on 5 healthy volunteers. Tasks were the extension of right wrist by active movement, passive movement, and FES at the rate of .5 Hz. The regions of interest were measured in primary motor cortex (M1), primary somatosensory cortex (SI), secondary somatosensory cortex (SII), and supplementary motor area (SMA). We found that the contralateral SI and SII were significantly activated by all of three tasks. The additional activation was shown in the areas of ipsilateral S1 (n=2), and contralateral (n=1) or ipsilateral (n=2) SII, and bilateral SMA (n=3) by FES. Ipsilateral M1 (n=1), and contralateral (n=1) or ipsilateral SII (n=1), and contralateral SMA (n=1) were activated by active movement. Also, Contralateral SMA (n=3) was activated by passive movement. The number of activated pixels on SM1 by FES ( pixels) was smaller than that by active movement ( pixels) and nearly the same as that by passive movement ( pixels). Findings reveal that active movement, passive movement, and FES had a direct effect on cerebral cortex. It suggests that above modalities may have the potential to facilitate brain plasticity, if applied with the refined-specific therapeutic intervention for brain-injured patients.

The purpose of this study was to assess the effect of rehabilitation exercise and neuromuscular electrical stimulation on a visual analysis scale and functional visual analysis scale regarding functional capacity. A total of 7 consecutive patients with the complaint of patellofemoral pain syndrome who received this diagnosis from a sports medicine physician were recruited to assess the effect of rehabilitation exercise and neuromuscular electrical stimulation (NMES) on Visual Analog Scale (VAS) and Functional Visual Analog Scale (FVAS), functional capacity patients with patellofemoral pain syndrome. The exercise rehabilitation consisted of a complex training program requiring five treatments a week for eight weeks. The training program consisted of four phases, and each lasted for two weeks. Statistical analyses were one-way ANOVA with repeated measures. The results were as follows: (1) There were significant differences in the VAS and FVAS during 8-weeks of rehabilitation exercise and neuromuscular electrical stimulation (p<.01). (2) There were no significant differences in the functional capacity during 8-weeks of rehabilitation exercise and neuromuscular electrical stimulation (p<.05). In conclusion, at the end of the eight weeks of this rehabilitation program and neuromuscular electrical stimulation, a significant reduction was found in VAS and FVAS, but there was no significant difference in functional capacity at the end of the treatment.

Functional electrical stimulation (FES) training of the knee extensors is a useful way to rehabilitate the ability to stand and walk. However, training using FES has not been able to solve the problem of fatigue; clinical application of FES quickly produces muscle fatigue, due to the continuous activation of the muscles of the lower extremity. Therefore, reduction of muscle fatigue is an important factor in increasing the effectiveness of FES training in paraplegia. Intermittent high frequency alternating stimulation is a method that combines the advantages of high frequency (leading to strong muscle contractions) and alternating stimulation (reducing muscle fatigue), thereby continuously strengthening muscles. It is not known whether low frequency simultaneous stimulation results in stronger muscle contraction than high frequency alternating stimulation. This study compared the effectiveness of high frequency alternating stimulation with low frequency synchronized stimulation. Muscle power using FES on the quadriceps of 20 normal subjects were compared. Intermittent high frequency alternating stimulation did not produce more powerful muscle contraction than intermittent low frequency synchronized stimulation, because the muscle characteristics differed individually. Significant individual variation according to muscle characteristics was founded when applying FES. Accordingly, when physical therapists use FES to treat patients, they must be aware of individual variation in muscle characteristics.

This study was to investigate the effects of a functional electrical stimulation (FES) on temporal parameters (stride length, step width and cadence) of gait patterns in a patient with right hemiparesis. A single-subject reversal (ABAB) design was used. The subject was a 25-year-old male who had foot drop and circumduction gait pattern. An ink foot-print method was used to assess the temporal parameters of gait between the baseline phase and the intervention phase. FES was applied at 8 m walkway, three times a week for 5 weeks. The results showed that stride length was increased by 4.04 cm and that step width was decreased by 3.93 cm in the intervention phase. There was no difference in cadence between the baseline phase and intervention phase.

The purpose of this case study was to introduce functional electrical stimulation(FES) for paraplegic patients. FES provides the ability to rise from sitting to standing, maintenance of a standing position, and the ability to walk with a reciprocal gait. Six channels of electrical stimulation are sufficient for synthesis of a simple reciprocal gait pattern in these patients. During the double-stance phase, knee extensor muscles of both knees are stimulated, providing sufficient support for the body. Only one knee extensor muscle group is excited during the single-stance phase. The swing phase of the contralateral lower extremity is accomplished by eliciting the synergic flexor muscle response through electrical stimulation of afferent nerves. The transition from the double-stance phase to the swing phase is controlled by two hand switches used by the therapist or built into the handles of the walking frame for using by the patient. A twenty-five years old male was with a T9/T9 spinal cord injury due to a traffic accident and admitted to Yonsei Rehabilitation Hospital for comprehensive treatment. After 30 days of training using the Parastep(R) he was able to stand for 10 minutes. After 43 days, he was able to walk and at discharged he could walk for 100 meters.

When applying FES to patients, proper evaluation must be performed prior to treating patient. Patients with thoracic lesions between are suitable for FES. However, these patients must have excitability of the leg muscles. Thus, excitability testing is an essential part of the screening program(stimulation at 80V gives a response). Before standing or walking is attempted the patients must perform restrengthening exercise, so that the Quadriceps muscle group minimum strength is 40 Nm (corresponding to a manual grade of F+ to G). After that walking and standing can be attempted. The effects of FES are as follows: prevents pressure sores; development and maintenance of muscle properties; prevents disuse atrophy and contractures.

The use of electricity to evoke s skeletal muscle response is FES, which is a form of functional electrical stimulation. In the case of the damaged spinal cord, the technique can supply stimulation to the lower moter neurons and their muscle fiber, which have been disconnected from control of the higher nervous system. Recent advances in electronics, particularly miniaturization, have made possible the design of much improved systems of electrodes and stimulaters for FES. Clinical research has followed two main lines: the use of FES in the upper extremities for producing functional hand rehabilitation in quadriplegics and in the lower extremities for producing standing and gait in paraplegics.