Transcript 1.고전압맥동전류자극

13. 고전압맥동전류자극치료
(High Voltage Pulsed Current Stimulation )
Masan university,
Moon, Hyun-Ju. PT.
1. 개요
1.고전압맥동전류자극(HVPCS)
수백 V에 이르는 높은 전압의 단상 맥동전류(monophasic pulsed current)를
사용하는 전기자극의 한 종류
* 파형 : 급속히 상승했다 서서히 내려오는 단극 짝정점파(twin-peak wave)
2. 역사
» 1945년 Haislip 등 :
맥동기간을 짧게하고 전압을 높힘으로서 조직 손상없이 심부조직을 자극할 수 있는
새로운 도구를 개발  역동파 신경근자극기DynaWave neuromuscular stimulator라는 이름으로
고전압자극기를 처음으로 소개  창상, 급성 외상, 통증 등을 치료하는데 사용
» 1966년 Young HG :
동물실험에서 고전압맥동전류자극으로 창상치유 촉진 보고
» 1971년 Thurman B과 Christian E :
심한 순환장애가 있는 당뇨병 환자의 발 농양(foot abscess)을 치료한 증례를 보고
» 1974년 Lemann P :
고전압직류전기자극기high-voltage electro- galvanic
stimulator라고
부르며 광고 시작
» 고전압맥동전류치료는 1940년대 후반에 임상적으로 사용되기 시작
 1980년에 이르러 널리 보급,
 연속적인 맥동(serial pulse)이 발생  고전압맥동전류자극라는 용어가 적합
3. 고전압맥동전류의 특성
1. 파형 (wave form)
» 단극 짝정점파
(=이중정점파, dual peak)
2. 맥동빈도 (pulse rate, frequency)
: 고전압맥동전류에서의 주파수 개념은 초당 출현하는 파형의 수
예) 2pps : 1 초당 2개의 완전한 파형  (dual peak 2 = 4 peak)
» 대개의 HVPCS는 맥동빈도를 1~140pps의 범위에서 선택할 수 있도록 만듬
3. 위상기간
» 고전압맥동전류의 위상기간
1. 전류가 0선에서 출발  정점 도달  0선으로 되돌아오기까지의 시간
2. 전류가 0선에서 출발  정점 도달  정점진폭의 50%로 떨어지기까지의 시간
» 이중 정점파를 사용하는 이유 :
한 개의 위상으로는 위상기간이 너무 짧아 말초신경을 자극할 수 없기 때문에 두
개의 위상을 한 개의 맥동으로 만들어 자극
4. 맥동기간(pulse duration)과 맥동간 간격(interpulse duration)
» 맥동기간과 맥동간 간격의 비율  1 : 99
» 짧은 맥동기간
 전하가 조직에 축적되는 양이 적음
and 조직에 축적된 전하도 신체의 항상성기전에 의해서 곧바로 중화됨
 근섬유 탈분극 X, 탈신경근 수축 X  부분 / 완전신경지배근육 반응 O
» 맥동기간은 치료기에 따라 30~200μs까지 다양하게 사용 가능 But 대부분 고정
1%
99%
5. 맥동전하 (Pulse charge) :
개개의 맥동에서 조직에 전달되는 전기에너지의 양(단상파 = 위상전하)
» 짝정점파의 맥동전하량 : 정점파 위상전하 + 정점파 위상전하
 전하량과 맥동기간은 비례 : 맥동기간이 짧을 수록 전하량 감소
* 맥동전하량 : 조직손상, 심장의 전기활동 방해와 관련 (위험)
 전하량이 전극 1cm2당 한 위상에서 20~100μC을 넘지 않아야 함
 신경섬유의 최대맥동전하량 : 10~15μC의 범위 안에서 사용하는 것이 안전
6. 진폭
» 고전압맥동전류의 강도
1. 정점전류 (peak current)
2. 평균전류(=실효값 전류)
(average current = RMS)
- 정점전류 : 0선에서 위상정점에 이르는 전류
: 정점전류 증가  전압 증가
: 고전압전류(100~150V이상), 고전압맥동전류치료기 (대개 300~500V 정도 출력)
 정점전류량(2,000~2,500mA) : 저전압 전기자극치료기보다 25배 이상 높음
- 평균전류 : 맥동주기에 형성되는 전류 (대개 1.5~2.0mA)
: 정점전류는 높으나 맥동간 간격이 길기 때문에 실효값 전류가 낮음
** 평균전류강도가 너무 높으면 조직손상이 유발되지만 고전압맥동전류의
평균 전류는 1.5~2.0mA로 매우 낮기 때문에 안전하고 느낌이 부드러움
8. 고전압맥동전류의 특성 (Characteristics of HVPCS)
1) 맥동의 상호관계
» 고전압맥동전류가 생물학적, 생리학적 반응에 영향을 주는 4가지 요인
: 맥동기간, 정점전류(진폭), 맥동빈도, 맥동전하
» 맥동기간과 진폭
: 화학 및 열효과의 정도, 신경섬유의 종류에 따른 흥분반응,
편안감의 정도, 전류의 침투깊이에 영향을 미침
* 맥동빈도와 진폭 고정 & 맥동기간 증가
» 맥동전하와 평균 전류 증가  강한 감각자극, 강한 근수축
if. 맥동기간 더욱 증가  통각섬유 반응  통증유발
» 맥동기간은 자극이 얼마나 편안 하느냐에 있어서 매우 중요한 조건
» 20~200μs의 범위에서 통증이나 불편감 없이 자극할 수 있음
* 맥동빈도와 맥동기간을 고정 & 진폭(정점전류) 증가
» 맥동전하와 평균전류 증가  강한 감각자극, 강한 근수축, 통증유발
(진폭(강도) 증가 심부조직 자극 가능)
* 맥동기간과 진폭 고정 & 맥동빈도 증가
» 평균전류 증가 but 맥동전하에 영향을 주지 않음,
 강한 감각자극을 느끼고, 강한 근수축을 일으키지만 통증감각은 적음
» 맥동빈도는 근수축의 형태와 근피로에 영향을 미침 :
 On-Off 비율을 조절하면 근피로를 감소시킬 수 있음
예) : 100pps의 맥동 빈도로 지속적으로 자극  근피로 유발
but 1:3~5의 비율로 On-Off 제공  근피로 방지
2) 신경섬유의 흥분반응
» 맥동기간에 따라 신경섬유의 흥분반응이 다름
- 맥동기간: 400μs 또는 그 이상일 때
 A-β, A-α, A-δ, 섬유들이 거의 동시에 자극 됨
* 정점 전류가 너무 낮으면  반응 X
* 맥동기간이 몇 μs 정도로 짧을 때  A-β > A-α > A-δ의 순서로 흥분
* 맥동기간이 100μs 내외 : A-δ섬유와 C섬유가 자극되지 않음
 맥동기간을 50~100μs로 짧게 하면 통각 섬유에 거의 영향을 주지 않고
감각신경 및 운동신경을 선택적으로 자극할 수 있음
고전압맥동전류 : 탈신경근육 수축 X but 부분 or 완전신경지배근육 반응 O
3) 화학 및 열 효과
» 이상파 : 알짜전하량 (0)  조직에 전하 축적 X  화학 / 열 효과 X
직류, 단속직류, 역동전류 : 전하 축적
 피부, 피하조직에서 화학적 효과 및 열효과 발생
but 고전압맥동 전류는 전하의 축적이 아주 작음
why? 맥동간간격이 매우 넓고 맥동기간이 짧기 때문
» 고전압맥동전류자극은 화학효과 및 열 효과가 거의 일어나지 않음
4) 침투 깊이
» 모든 조건이 동일하다면 전류의 침투 깊이는 전류의 강도에 비례
» 정점전류가 낮으면 말초신경을 흥분 시키는데 한계가 있음
» 정점진폭이 높을 수록 조직의 저항이 감소되고 전류가 심부 조직에 도달
 더 깊은 조직의 운동단위를 흥분 시킬 수 있음
» 고전압을 출력시켜 높은 전류를 사용하면 피부저항 감소
 표면조직의 혈관 확장 X, 열 및 화학적 작용 X
 심부 표적 조직에 높은 전류밀도를 형성시킬 수 있음
but 골조직은 전류가 잘 통과하지 못함  전류가 골조직 주위로 흐름
 뼈가 표면에 위치한 부위는 전류강도가 높아도 침투깊이에는 한계가 있음
4. 고전압맥동전류의 효과
1. 통증 조절
: 관문조절설, 신경차단, 중추억제설 등
2. 근연축(spasm)의 완화
: 근육피로, 통증-근육연축 악순환차단, 수축-이완
3. 관절운동증가
: 통증조절, 부종흡수, 미세순환증가, 기계적 신장
4. 근력증강
5. 말초순환증진
: 교감신경의 직접활성화, 몸교감신경반사, 신경펩티드방출,
: 근육펌프작용, 근육대사증진
6. 부종흡수촉진
: 근육펌핑작용증진, 감각자극, 체액이동증진
7. 상처치유 촉진
: 손상전류효과, 세포활성증가(DNA합성, 세포이동, 세포증식 증가),
: 아교질합성 및 축적증가, 상피화 촉진, 혈관신생과 혈류증가,
: 조직산소공급증가, 세균성장억제, 괴사조직제거, 흉터형성감소
5. 고전압맥동전류자극기의 특성
전류 = 맥동전류,
파형 = 단상짝정점파,
맥동 빈도 = 1~200pps,
위상 기간 = 5~75μs,
위상전하 최대 = 12~14μC,
실효값 최대 = 1.5~2.0mA,
변조 방식 = 연속, 단속변조
1. 변조방식
» 연속 : 치료시간 동안 맥동이 일정하게 계속
» 단속 : 치료시간 동안 1초 이상씩 통전과 비통전이 반복
2. 전극교대
- 두 개의 활성전극을 사용할 때
 일정한 간격을 두고 활성전극(A)와 다른 활성전극(B)에서 교대로 전류를
통전시키는 유형(방법)  이때 전류강도는 일정
Ex. 활성전극(A)에서 2.5s 동안 맥동이 발생된 후 2.5s 동안 맥동이 정지하고
다시 다른 활성전극(B)에서 2.5s 동안 맥동을 발생시키는 방법
» 대개의 치료기는 각각의 활성전극에서의 교대시간을 2.5s, 5s, 10s 의 세가지를
1:1로 교대하도록 되어있음
3. 치료 강도
»
»
»
»
»
»
최소감각자극 : 감각 역치 위의 약한 강도
감각자극 : 근육수축이 일어나지 않는 강도
운동자극 : 근육 수축유발
강한 운동자극 : 견딜 수 있는 강한 근 수축 유발
통증자극 : 견딜 수 있는 통증을 느끼는 강도
강한 통증자극 : 견디기 힘든 통증을 느끼는 강도
4. 치료시간과 치료빈도
» 치료시간 : 1분~50분 까지
» 치료빈도 : 격일치료, 1일 1회~1일 3회 까지 다양
5. 전극배치 방법
» 단극배치방법, 양극배치방법
1) 단극배치방법
» 활성전극 : 통증부위, 발통점, 경축부위, 창상부위, 부종부위, 근육 등에 부착
(비활성전극 : 적당한 부위에 부착)
2) 양극배치방법
» 크기가 같은 두 개의 전극 사용
 통증부위, 경축부위, 부종부위, 근육, 순환장애부위, 경혈 등의 양쪽에 부착
6. 적용방법
1. 통증의 고전압맥동전류자극 적용방법
1) 급성통증
» 수술, 외상에 따른 통증 및 건염, 점액낭염, 신경염 등으로 인한 급성통증 :
 (1) 50~120pps의 연속맥동전류, (2)근수축이 일어나지 않는 강도
(3) 감각신경을 30분간 자극
» 단극배치 : 양극(음극)을 사용하여 통증부위, 신경간, 척추주위에 부착(활성전극)
» 양극배치 : 통증부위의 양쪽 전극 부착
» 2~15pps의 연속맥동전류로 급성통증을 치료할 때 :
- 견딜 수 있는 범위에서 통증을 느끼는 강도로 발통점 마다 1~10분간 자극
- 활성전극은 조그만 탐침전극을 사용하며 극의 구분없이 발통점에 대고
비활성전극은 적당한 부위에 대줌
2) 만성통증
» 요통, 퇴행성관절염 등으로 인한 만성통증 :
- 2~15pps의 연속맥동전류로 견딜 수 있는 범위에서 통증을 느끼는 강도로
발통점 마다 1~10분간 자극
- 활성전극은 조그만 탐침전극을 사용하며 극의 구분없이 발통점에 대고
비활성전극은 적당한 부위에 대줌
» 2~5pps의 연속맥동전류로 경혈을 자극하기도 함
- 두 개의 적은 전극을 각각 합곡(LI 4)과 수삼리(LI 10)에 대고 근수축 유발이
일어나는 강도로 30~45분간 자극
» 장기간 전기자극하면 신경의 순응현상으로 치료효과가 감소되기도 함
2. 근경축 치료방법
» 100~125pps의 연속맥동전류로 근수축이 일어나는 강도 (30~60분간)
» 50~120pps의 연속맥동전류로 근수축이 일어나지 않는 강도로 감각신경 (30분간)
» 단극배치 치료 : 활성전극은 양극(음극)  경축(or 통증부위)이 있는 근육에 적용
» 활성전극 두 개 사용 : 활성전극(A) 근복부, 활성전극(B) 근건접합부
» 양극배치 : 경축부위 (or 통증부위)의 양쪽에 전극을 대줌
3. 관절운동제한
» 자극 조건 :
- 80~125pps의 연속맥동전류
- 근수축이 일어나지 않는 강도로
- 감각신경을 30분간 1일 3회씩 자극
* 35~50pps의 단속맥동전류  전극을 근육 양쪽에 적용  근수축 유발 강도
-> 10분간 자극, 자극주기는 2~10:5~30초
» 양극배치 치료 : 관절부위 양쪽에 전극을 대줌
4. 근육약화
» 자극 조건 :
- 35~50pps의 단속맥동전류
- 활성전극을 음극으로 하여 운동점에 적용 (비활성전극 : 근위부)
- 근수축 유발 강도 자극
- 단속시간비 ( 1 : 2.5~4, 초기에는 1:4에서 시작하여 후기에는 비를 내림 )
* 35~50pps의 교대맥동전류  전극을 근육 양쪽에 대고
 10~20회 근수축이 일어나도록 2~10초 자극  5~40초 휴식
5. 순환장애
자극 조건 : 여러 종류의 전류와 다양한 방법으로 적용 가능
* 근수축 유도에 의한 순환장애 개선
- 전류 : 고전압맥동전류, 맥동전류, 교류전류, 간섭전류
- 맥동빈도 : 20 pps
- 단속시간비 : 없음 또는 1:5
- 진폭 : 운동수준
- 단극배치 – 활성전극(운동점위), 비활성전극(근육힘살 원위부)
- 치료시간 : 2-~30분
- 치료빈도 : 필요에 따라
6. 부종
» 자극 조건 : 80~120pps의 연속맥동전류, 근수축이 일어나지 않는 강도로
감각신경을 20~30분간 자극
» 단극배치 치료
: 활성전극(음극)을 사용하여 부종부위에 대고 비활성 전극은 적당한 부위에 대줌
» 양극배치 치료 : 부종부위 양쪽에 전극을 대줌
» 전극접촉이 어렵거나 치료부위가 넓은 경우 (물속치료)
: 절연체 그릇에 차가운 물이나 생리식염수를 채우고 치료 부위를 물속에 담금
- 활성전극 = 물속의 그릇 바닥, 비활성 전극 = 물밖의 몸쪽 적절한 부위에 배치
» 2~4pps의 연속맥동전류 :
: 전극(근육의 양쪽, 운동점 또는 부종이 있는 부위를 중심으로 양쪽 배치)
 강축이 일어나는 강도로 20~30분 자극
7. 창상치료
» 창상치유 촉진 목적 전류 :
- 200~1,000μA 연속저강도직류, 0.5~0.8pps, 600μA 단상맥동, 15~30mA 단상맥동,
- 이상맥동, 이상교류전류, 미세전류신경근전기자극, 맥동전자장 등이 사용
» 연속맥동전류 : 근수축이 일어나지 않는 강도로 감각신경을 30~120분간 자극
(1일 1~4회 또는 주당 5~7회 치료)
» 단극배치 : 활성전극(창상 위), 비활성전극(연부조직이 많은 부위에 배치)
상처 깊이에 따라 전극 거리 조절
» 양극배치 : 창상부위를 중심으로 위 아래에 전극을 배치
» 수중(물속) 치료 : 플라스틱그릇이나 회전욕조에서 시행 가능
: 절연체 그릇에 차가운 물이나 생리식염수를 채우고 치료 부위를 물속에 담금
- 활성전극 = 물속의 그릇 바닥, 비활성 전극 = 물밖의 몸쪽 적절한 부위에 배치
» 경혈자극 : 두개의 적은 전극을 각각 합곡(LI 4)과 수삼리(LI 10)에 대고 자극
» 활성전극은 멸균소독 된 거즈로 덮고 식염수도 멸균된 것을 사용
치유시기에 따른 고전압맥동 전류 자극
-초기 : 활성전극(양극)  큰포식세포, 중성구 등이 상처부위로 이동
but, 세균감염 시(음극)
-육아조직형성, 아교질 합성 및 축적 촉진  음극
-상피화 촉진  양극
 육아조직 형성과 상피화 동시 발생 : 양극과 음극을 3일 씩 교대로 적용
-이후 : 양극과 음극 매일 교대 방법
7. 적응증 / 금기증
1. 통증
» 외상에 따르는 통증, 관절염 및 신경염 등 염증에 의한 통증, 조직의 퇴
행에 동반되는 통증, 수술후 통증, 환상통, 순환장애로 인한 통증, 암으
로 인한 통증 등 급성 및 만성통증 치료
2. 근경축
» 근골격계의 조직손상, 이상운동, 염증, 통증 등으로 인한 근경축 치료
3. 창상(Wound)
» 만성 정맥울혈, 말초혈관질환(peripheral arterial insufficiency),
외상 및 수술후의 창상, 손 손상(hand injury), 당뇨병, 척수 손상 등
으로 인한 창상, 화상, 압박 및 마찰 등으로 인한 궤양 치료
4. 부종을 동반하는 질환 및 손상
» 관절 및 연부조직의 외상성 염좌, 활액낭염, 건염, 류마티스성 관절염 등 관절 및
연부조직
의 염증성 질환, 관절내출혈, 급성 혈종, 수부손상 및 수술 후 발생하는 부종 치료
5. 관절운동제한을 동반하는 질환 및 손상
» 통증, 부종, 관절주위 결합조직의 단축, 근육의 단축, 칼슘침착성 점액낭염, 퇴행성
관절질환
등으로 인한 관절운동제한 개선
6. 근육의 약화
» 외상, 장기간 고정 등으로 인한 불용성위축, 퇴행성 관절질환, 만성 염증성 관절
질환 등으로
인한 근육의 약화, 뇌혈관질환, 뇌손상, 척수손상 등의 중추신경계손상으로 인한
근약화 개선
7. 순환장애
» 볼크만씨 허혈성 구축, 슈덱위축증, 정맥순환장애, 말초동맥폐쇄질환, 결합조직의
염증질환,
퇴행성 관절질환, 경련성 등에 의한 혈액순환장애 치료
금기증(Contraindication)
순환장애, 경동맥 위, 심박조정기를 부착한 환자,임신부, 간질 환자,
심장을 가로지르는 전극배치, 악성 종양 부위 위, 출혈이 있는 상처,
표면 금속매입 부위, 생리 때 아랫배 부위