신경전도검사(nerve conduction study)는 말초신경을 전기자극하여 신경 또는 근육에서 유발되는 활동전위를 얻는 검사로, 1850년 이후로 동물에서 수행되어 왔으며[1], 인간에게서는 1948년부터 운동신경기능을, 1956년부터 감각신경기능을 확인하기 위해 실시되어왔다[2, 3]. 또한 현재에 이르러 신경전도검사는 말초신경의 기능을 객관적으로 정량화 할 수 있어 말초신경병의 진단 및 추적관찰에 필수적인 검사로 활용된다[4].

신경전도검사는 연령, 신장, 검사부위의 체온 등의 여러 생리학적 요인에 의해 영향을 받게 된다. 검사 시 이러한 인자를 고려하여 보다 정확한 기록을 할 수 있으며, 이러한 변수들을 고려하여 정상치를 구하기 위한 다양한 연구들이 있었고[5, 6], 그 중 가장 대표적으로 영향을 끼치는 피부온도의 경우 검사부위의 피부온도가 1℃ 변함에 따라 운동 신경전도속도는 2.1 m/s, 감각신경전도속도는 1.6 m/s가 변한다고 알려져 있다[7]. 또한 연령에 따라 신경전도속도 또한 영향을 받게 되는데 생후 3∼5세에 성인과 같은 전도속도를 가지게 되며, 연령이 증가함에 따라 신경전도속도는 느려지게 되는데, 60세 이상에서 운동신경전도속도는 연령이 10세 증가함에 따라 1 m/s 느려지게 되고 감각신경전도속도는 연령이 10세 증가함에 따라 2 m/s 느려지게 된다고 알려져 있다[8-10]. 신장의 경우 신장이 커짐에 따라 말초신경의 길이가 길어져 먼 쪽으로 갈수록 직경이 가늘어 지게 되며, 신경전도속도가 느려지게 된다고 보고되고 있다[11].

현재 미국 신경근 및 전기진단 의학 협회(American Association of Neuromuscular & Electrodiagnosis Medicine)에서는 신경전도 표준화 사업(Normative Data Task Force, NDTF)을 구성하여 정상치를 제시하고 연령, 체질량지수 등에 따른 차이는 제시되고 있으나, 키와 다리길이 등에 따른 정상치를 제시되지 않고 있다.

해외에서는 신장과 신경전도속도를 비교한 논문과 다리길이에 따른 신경전도속도를 비교한 연구는 노인 및 건강성인을 대상으로 한 연구가 존재하나[6, 12, 13], 현재 한국인을 대상으로 한 신장과 다리길이에 따른 신경전도속도를 함께 비교 및 상관관계를 조사한 연구가 존재하지 않아 본 연구를 통해 신장과 다리길이에 따른 하지 신경전도속도를 비교하고자 한다.

1.연구대상

본 연구는 다리길이와 신장에 따른 신경전도검사의 상관관계를 조사하기 위함으로, 현재 인공심박동기를 사용하지 않고, 신경병증이 없는 한국인을 대상으로 기존의 유사연구[13]의 결과를 인용하였을 때 종아리신경(peroneal) 운동신경전도속도와 키의 상관관계가 r=‒0.46 (P<0.01), 장딴지신경(sural nerve) 감각신경전도속도와 키의 상관관계 r=‒0.36 (P<0.05)로 확인되었고, 다리길이와 종아리신경 운동신경전도속도의 상관관계가 r=‒0.53 (P<0.001), 장딴지신경 감각신경전도속도와 다리길이의 상관관계 r=‒0.40 (P<0.01)으로 이 중 각각 상관관계에 따라 G power 3.1.9.7을 통해 유의수준 0.05, power 0.8로 계산을 한 결과 ‒0.40의 경우 37명, ‒0.53의 경우 20명, ‒0.46의 경우 27명으로 그 중 가장 상관관계가 적은 ‒0.36을 기준으로 산정하여 46명의 대상자가 설정되었고, 총 49명의 대상자를 대전보건대학교를 다니는 학생으로 모집하였다.

모든 연구대상의 신장과 다리길이를 측정하였으며, 다리길이는 기존 다리길이에 따른 신경전도검사[6]와 동일하게 오금에서 안쪽 복사뼈까지의 길이를 측정하였다(Figure 1).

Fig. 1. Leg length as the measured distance between popliteal crease and medial malleolus.

2.신경전도검사

Cadwell사의 Sierra Wave 기기를 사용하여 검사하였으며, 표면전극의 경우 Ambu Neuroline사의 Ambu neuroline^TM 715를 사용하여 검사하였다.

하지의 운동신경으로 종아리신경 운동신경전도검사(peroneal motor) (ankle-fib. head)를 짧은발가락폄근(extensor digitorum brevis)에 활성전극을 부착한 뒤 발목(ankle)과 종아리뼈 머리(fibular head)에서 각각 전기적 자극을 주어 측정한 뒤 두 구간 사이의 신경전도속도를 측정하였으며, 정강신경(tibial motor) (ankle-pop. fossa)의 경우 엄지벌림근(abductor hallucis)에 활성전극을 부착한 뒤 발목과 다리오금(popliteal fossa)에서 각각 전기적 자극을 주어 측정한 뒤 두 구간 사이의 신경전도속도를 측정하였다. 감각신경으로 장딴지신경 및 얕은종아리신경(superficial peroneal nerve)을 역방향법으로 측정하였으며, 모든 검사에서 자극과 기록전극간의 거리는 10∼14 cm로 검사하였다.

검사부위의 피부온도에 따라 신경전도속도가 영향을 받을 수 있어, 모든 대상자의 신경전도검사 실시 전 피부온도를 측정하였다.

3.통계

R version 4.1.2 software (http://www.r-project.org/) 프로그램을 통계분석을 실시하였으며, 신장과 다리길이에 따른 운동 및 감각 신경전도속도를 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficeint)를 통해 검정하였다. 모든 분석에서 유의수준은 0.05 미만을 기준으로 하였다.

총 연구대상자 49명 모두 20대의 한국인으로 남성은 8명, 여성은 41명으로 남성의 평균 신장은 173.5 cm, 표준편차는 3.89 cm, 다리길이는 평균 32.0 cm, 표준편차 2.88 cm로 관찰되었고, 여성의 평균신장은 160.8 cm, 표준편차는 5.75 cm, 다리길이는 평균 30.3 cm, 표준편차 2.42 cm로 관찰되었다. 모든 대상자의 피부온도는 평균 30.6℃, 표준편차 2.54℃로 측정되었다.

남성에서의 운동신경전도속도를 측정한 결과 좌측 종아리신경 운동신경전도검사의 신경전도속도는 48.4±5.50 m/s, 우측 종아리신경 운동신경전도검사의 신경전도속도는 47.7±4.20 m/s, 좌측 정강신경의 신경전도속도는 47.0±6.00 m/s 우측 정강신경의 신경전도속도는 48.5±3.91 m/s로 관찰되었다. 남성에서의 감각신경전도속도를 측정한 결과 좌측 얕은종아리신경 감각신경전도검사(superficial peroneal sensory)의 신경전도속도는 43.7±3.10 m/s, 우측 얕은종아리신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 43.0±1.80 m/s, 좌측 장딴지신경 감각신경전도검사(sural sensory)의 신경전도속도는 41.8±3.72 m/s, 우측 장딴지신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 40.7±1.60 m/s로 관찰되었다(Table 1).

Table 1

Nerve conduction velocity

	Male (m/s)	Female (m/s)	Total (m/s)
Lt peroneal motor	48.4±5.50	49.3±3.33	49.1±3.71
Rt peroneal motor	47.7±4.20	50.7±3.33	50.2±3.62
Lt tibial motor	47.0±6.00	49.6±3.34	49.2±3.94
Rt tibial motor	48.5±3.91	48.8±3.73	48.8±3.73
Lt superficial peroneal sensory	43.7±3.10	42.5±4.38	42.7±4.20
Rt superficial peroneal sensory	43.0±1.80	42.9±3.86	42.9±3.59
Lt sural sensory	41.8±3.72	41.9±3.25	41.9±3.29
Rt sural sensory	40.7±1.60	42.5±3.13	42.2±2.99

Mean±SD.

Abbreviations: Lt, left; Rt, right.

여성에서의 운동신경전도속도를 측정한 결과 좌측 종아리신경 운동신경전도검사의 신경전도속도는 49.3±3.33 m/s, 우측 종아리신경 운동신경전도검사의 신경전도속도는 50.7±3.33 m/s로 관찰되었으며, 좌측 정강신경의 신경전도속도는 49.6±3.34 m/s, 우측 정강신경의 신경전도속도는 48.8±3.73 m/s로 관찰되었다. 여성에서 감각신경전도속도를 측정한 결과 좌측 얕은종아리신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 42.5±4.38 m/s, 우측 얕은종아리신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 42.9±3.86 m/s로 관찰되었으며, 좌측 장딴지신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 41.9±3.25 m/s, 우측 장딴지신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 42.5±3.13 m/s로 관찰되었다(Table 1).

모든 대상자의 운동신경전도속도를 측정한 결과 좌측 종아리신경 운동신경전도검사의 신경전도속도는 49.1±3.71 m/s, 우측 종아리신경 운동신경전도검사의 신경전도속도는 50.2±3.62 m/s로 관찰되었으며, 좌측 정강신경의 신경전도속도는 49.2±3.94 m/s, 우측 정강신경의 신경전도속도는 48.8±3.73 m/s로 관찰되었다. 모든 대상자의 감각신경전도속도를 측정한 결과 좌측 얕은종아리신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 42.7±4.20 m/s, 우측 얕은종아리신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 42.9±3.59 m/s로 관찰되었으며, 좌측 장딴지신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 41.9±3.29 m/s, 우측 장딴지신경 감각신경전도검사의 신경전도속도는 42.2±2.99 m/s로 관찰되었다(Table 1).

연구에 모집된 대상자는 남성이 8명 여성이 41명으로 성별을 분리하여 상관관계 분석을 하게 될 경우 상대적으로 많이 모집된 여성의 경우에도 41명으로 목표대상자인 46명을 충족하지 못하여 모든 대상자를 포함하여 총 49명에 대한 상관관계 분석을 실시하였다.

모든 대상자를 포함한 피어슨 상관계수를 통해 신장과 다리길이의 상관관계를 측정한 결과 상관계수 r=0.49021 (P<0.01)로 양의 상관관계를 가짐이 통계적으로 증명되었다(Figure 2).

Fig. 2. Correlation between height and leg length.

신장에 따른 운동신경전도속도의 상관관계를 분석한 결과 신장에 따른 좌측 종아리신경 운동신경전도검사의 경우 상관계수 r=‒0.32736 (P=0.0217) (Figure 3), 우측 종아리신경 운동신경전도검사의 경우 상관계수 r=‒0.57318 (P<0.0001) (Figure 4), 좌측 정강신경의 경우에도 상관계수 r=‒0.38844 (P=0.0058) (Figure 5)로 음의 상관관계를 가짐이 통계적으로 확인이 되었으나, 우측 정강신경의 경우 상관계수 r=‒0.23832 (P=0.0991)로 음의 상관관계가 통계적으로 유의하지 않았다.

Fig. 3. Correlation between height and Lt peroneal motor nerve conduction velocity.
Abbreviation: Lt, left.

Fig. 4. Correlation between height and Rt peroneal motor nerve conduction velocity.
Abbreviation: Rt, right.

Fig. 5. Correlation between height and Lt tibial motor nerve conduction velocity.
Abbreviation: Lt, left.

또한 신장에 따른 감각신경전도속도의 상관관계를 분석한 결과 신장에 따른 좌측 얕은종아리신경 감각신경전도검사(r=‒0.16458, P=0.2585), 우측 얕은종아리신경 감각신경전도검사(r=‒0.18966, P=0.1918), 좌측 장딴지신경 감각신경전도검사(r=‒0.21147, P=0.1447), 우측 장딴지신경 감각신경전도검사(r=‒0.22366, P=0.1224)로 모두 음의 상관관계를 보였으나, 모든 감각신경전도속도의 경우 통계적으로 유의하지 않았다.

다리길이에 따른 운동신경전도속도의 상관관계를 분석한 결과 좌측 종아리신경 운동신경전도검사(r=‒0.15657, P=0.2827), 우측 종아리신경 운동신경전도검사(r=‒0.27027, P=0.0604), 좌측 정강신경(r=‒0.14554, P=0.3184), 우측 정강신경(r=‒0.19622, P=0.1766)으로 확인되었으며, 모든 운동신경전도속도의 경우 다리길이와의 상관관계가 통계적으로 유의하지 않았다.

운동신경전도속도와는 다르게 다리길이와 감각신경전도속도의 상관관계를 분석한 결과 좌측 얕은종아리신경 감각신경전도검사의 경우 상관계수 r=‒0.48569 (P=0.0004) (Figure 6), 우측 얕은종아리신경 감각신경전도검사의 경우 상관계수 r=‒0.58189 (P<0.0001) (Figure 7), 좌측 장딴지신경 감각신경전도검사의 경우 상관계수 r=‒0.40735 (P=0.0037) (Figure 8), 우측 장딴지신경 감각신경전도검사의 경우 상관계수 r=‒0.29834 (P=0.0373) (Figure 9)로 다리길이에 따른 감각신경전도속도의 경우 음의 상관관계를 가짐이 통계적으로 유의한 결과를 확인하였다.

Fig. 6. Correlation between leg length and Lt superficial peroneal sensory nerve conduction velocity.
Abbreviation: Lt, left.

Fig. 7. Correlation between leg length and Rt superficial peroneal sensory nerve conduction velocity.
Abbreviation: Rt, right.

Fig. 8. Correlation between leg length and Lt sural sensory nerve conduction velocity.
Abbreviation: Lt, left.

Fig. 9. Correlation between leg length and Rt sural sensory nerve conduction velocity.
Abbreviation: Rt, right.

신경전도검사를 실시할 때 키와 다리길이에 따른 상관관계를 조사한 해외연구는 존재하지만[6, 13] 건강한 한국 성인에서의 키와 다리길이에 따른 하지 신경전도속도를 조사한 연구가 전무하였으며, 해당 연구를 통해 한국 성인에서의 키와 다리길이에 따른 하지 신경전도속도의 상관관계를 제시하고자 하였다.

본 연구를 통해 기본적으로 키가 커짐에 따라 다리길이가 길어지는 상관관계가 관찰되었고, 또한 키가 커짐에 따라 신경전도속도가 느려지는 상관관계를 가지게 되며, 키가 커짐에 따라 하지의 신경전도속도가 느려지는 영향을 미치는 부분이 관찰되었다. 양측 종아리신경 및 좌측 정강신경의 경우 키가 커짐에 따라 신경전도속도가 느려지는 상관계수가 ‒0.3 이상의 뚜렷한 상관관계를 가지며, 이는 키에 따라 하지의 운동신경전도속도가 느려짐이 확인되었다.

기존의 해외 연구에서는 키가 커짐 따라 종아리신경 운동신경 및 장딴지신경 감각신경 모두 신경전도속도가 느려지는 상관관계가 조사되었으나 한국인을 대상으로 한 본 연구에서는 키가 커짐에 따라 감각신경을 제외한 대부분의 운동신경전도속도가 느려지는 상관관계가 조사되었다.

또한 다리길이와 감각신경전도속도의 상관관계를 조사한 결과 측정한 모든 하지감각신경에서 다리길이가 길어짐에 따라 감각신경전도가 느려지는 상관관계가 확인되었다. Soudmand 등[13]의 연구에서는 다리길이가 길어짐에 따라 종아리신경 운동신경 및 장딴지신경 감각신경 모두 신경전도가 느려지는 상관관계가 확인되었으며, 다리길이에 따라 운동 및 감각신경전도속도의 상관관계를 조사한 Falco 등[6]의 연구에서도 다리길이가 길어짐에 따라 하지의 운동 및 감각신경전도속도가 느려지는 결과가 확인되었으나, 한국인을 대상으로 한 본 연구의 경우 운동신경을 제외한 감각신경에서 상관관계가 확인되었다.

다만 기존의 연구의 경우 한국인이 아닌 서양인을 대상으로 한 연구로 인종에 따른(키와 다리길이, 신경전도속도 등에서) 차이가 있을 수 있으며, 본 연구의 경우 20대를 대상으로 한 연구로, 추가적인 연구를 진행할 때 NDTF 기준에서 제시되는 19∼39세, 40∼59세, 60∼79세 또는 19∼49세, 50∼79세 등의 연령을 나누어 제시되는 것에 따라 현재 20대에 국한되지 않고 다양한 연령을 대상으로 진행하여 한국인을 대상으로 한 키와 다리길이에 따른 신경전도속도를 보다 정확하게 관찰할 수 있을 것으로 예상된다[12].

또한 본 연구의 경우 남성이 8명, 여성이 41명으로 성별에 따른 모집인원이 차이가 있는데 현재 NDTF 기준에서 성별에 따라 말단잠복기(distal latency)가 제시되고 있으나, 또 다른 연구에서는 현재 성별에 따른 영향은 아직 확실하게 정립되지는 않았으며, 여성에게서 감각신경 활동전위진폭이 더 크다는 보고도 있다. 또 다른 연구에서는 키와 손가락둘레와 같은 신체적 요소를 배제하였을 때 남녀간의 차이가 없다는 보고 또한 존재한다[14-16].

그러나 성별, 흡연, 음주 등에 따른 차이가 존재한다는 연구도 존재하여[17-20], 추후 한국인을 대상으로 한 성별 및 흡연, 음주 등에서의 차이가 없는 추가적인 연구가 진행되어 한국인을 대상으로 키와 다리길이에 따른 신경전도속도의 상관관계를 보다 명확히 확인할 수 있을 것이라 생각한다.

신경전도검사는 말초신경의 기능을 객관적으로 정량화 할 수 있어 말초신경병의 진단 및 추적관찰에 필수적인 검사로 활용된다. 신경전도검사는 여러 생리학적 요인에 의해 영향을 받으며, 현재 미국 신경근 및 전기진단 의학 협회(American Association of Neuromuscular & Electrodiagnosis Medicine)에서는 신경전도 표준화 사업(Normative Data Task Force, NDTF)을 구성하여 정상치를 제시하고 있으나, 그 수가 불충분하다. 현재 한국인을 대상으로 한 신장과 다리길이에 따른 신경전도속도를 함께 비교 및 상관관계를 조사한 연구가 존재하지 않아 본 연구를 통해 신장과 다리길이에 따른 하지 신경전도속도를 비교하고자 한다. 총 49명의 대상자를 모집하였으며, 키와 다리길이에 따른 운동신경전도검사와 감각신경전도검사를 비교한 결과, 키에 따른 양측 종아리신경 운동신경전도속도 및 좌측 정강신경의 운동신경전도속도 모두 통계적으로 유의한 음의 상관관계를 보였으며, 다리길이에 따른 양측 얕은종아리신경 감각신경전도속도 및 양측 장딴지신경의 감각신경전도속도 모두 통계적으로 유의한 음의 상관관계를 보였다. 하지만 NDTF에서는 연령을 나누어 제시되는 것에 반해 이번 연구에서는 모든 대상자가 20대의 성인으로, 다양한 연령의 한국인을 대상으로 추가적인 연구를 통해 키와 다리길이에 따른 신경전도속도를 보다 정확하게 관찰할 수 있을 것으로 예상된다.

This paper was supported by Daejeon Health University in 2023.

None

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Song JH¹, Researcher; Kim SH², Professor; Kim DH³, Researcher.

- Conceptualization: Song JH.

- Data curation: Kim SH, Song JH.

- Formal analysis: Kim DH.

- Methodology: Song JH, Kim SH.

- Software: Kim SH.

- Validation: Song JH, Kim DH.

- Investigation: Song JH, Kim SH.

- Writing - original draft: Song JH, Kim SH, Kim DH.

- Writing - review & editing: Song JH, Kim SH, Kim DH.

All procedures were performed in accordance with protocols approved by the Daejeon Health University Institutional Review Board (approval numbers: 1041490-20230214-HR-006).