인공슬관절치환술 환자를 위한 자기효능감이론 기반 운동프로그램의 효과

Kyung-Hye Park; Hee-Young Kang

doi:10.4040/jkan.24027

Articles

Page Path: HOME > J Korean Acad Nurs > Volume 54(4); 2024 > Article

Research Paper 인공슬관절치환술 환자를 위한 자기효능감이론 기반 운동프로그램의 효과: 박경혜¹, 강희영²
The Effects of a Self-Efficacy Theory-Based Exercise Program for Patients Undergoing with Total Knee Arthroplasty: Kyung-Hye Park¹, Hee-Young Kang²; Journal of Korean Academy of Nursing 2024;54(4):547-562.
DOI: https://doi.org/10.4040/jkan.24027
Published online: October 22, 2024

¹빛고을전남대학교병원 간호과

²조선대학교 간호학과

¹Department of Nursing, Chonnam National University Bitgoel Hospital, Gwangju, Korea

²Department of Nursing, Chosun University, Gwangju, Korea

Address reprint requests to : Kang, Hee-Young Department of Nursing, Chosun University, Chosundaegil 146, Dong-gu, Gwangju 61452, Korea Tel: +82-62-230-6323 Fax: +82-62-230-6329 E-mail: moohykang@naver.com

• Received: February 28, 2024 • Revised: July 17, 2024 • Accepted: August 12, 2024

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution NoDerivs License (http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0) If the original work is properly cited and retained without any modification or reproduction, it can be used and re-distributed in any format and medium.

1,758 Views
190 Download
1 Crossref

prev next

Full Article

Download PDF

Abstract
서 론
연구 방법
연구 결과
논 의
결 론
Article Information
SUPPLEMENTARY DATA
References

Abstract

Purpose
This study was performed to develop a self-efficacy theory-based exercise program for total knee arthroplasty (TKA) and to test the program’s efficacy in ameliorating knee pain and restoring function as measured by lower extremity muscle strength, 3 meter walking time, Korean Western Ontario McMaster Index (WOMAC), exercise self-efficacy, and length of hospital stay for TKA patients.
Methods
This quasi-experimental study incorporating a non-equivalent control group and pretest-posttest non-synchronized design non-synchronous design was applied to assess self-efficacy reinforcement strategies based on self-efficacy theory. The exercise program consisted of the following steps: TKA, education to prevent postoperative complications, and muscle strength exercises. Respective exercise and control groups included 29 and 27 participants. The experimental group received eight sessions of the program from three weeks before TKA to four weeks after TKA. Collected data were analyzed using the chi-square test, Mann–Whitney U test, and ranked ANCOVA and t-tests using IBM SPSS Statistics 23.
Results
Experimental group showed significant improvement in lower extremity muscle strength (F = 8.63, p = .005), 3 meter walking time (z = - 5.02, p < .001), WOMAC index (z = - 2.22, p = .027), self-efficacy for exercise (z = - 3.29, p = .001), and length of hospital stay (t = - 2.11, p = .040) compared to the control group. No significant differences in knee pain and range of motion were observed.
Conclusion
These findings indicate that a self-efficacy theory-based exercise program can be an effective exercise strategy that patients undergoing TKA can easily follow at home without assistance. It is thus recommended as an exercise intervention for TKA patients.
Key words: Exercise; Patients; Perioperative Care; Arthroplasty, Replacement, Knee; Self Efficacy
Key words: 운동; 환자; 수술 전·후 간호; 인공슬관절치환술; 자기효능감

서 론

1. 연구의 필요성

인공슬관절치환술은 퇴행성슬관절염, 외상 후 관절염, 류마티스관절염, 골괴사로 인해 슬관절의 통증이 있고 일상생활이 제한될 때 시행하는 수술적 치료법이다[1]. 인공슬관절치환술은 60대에서 4번째, 70대에서 3번째로 많이 시행되는 수술로, 수술 건수도 2018년 71,769건에서 2022년 82,544건으로 증가하였으며 [2], 노인인구 증가로 인해 환자 수는 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 인공슬관절치환술은 손상된 무릎관절을 제거하고 인공관절로 대체하는 수술로서, 슬관절의 심한 통증을 감소시켜서 관절운동에 관여하는 근육, 인대, 연조직의 기능 회복과 관절의 변형을 교정하여 관절의 안정성과 운동범위를 회복하도록 한다[1]. 또한 보행기능을 향상시켜 일상생활로의 복귀를 도와 삶의 질을 향상시킨다[1]. 그러나 수술 자체가 침습적인 대수술(major surgery)로 수술 후에 통증정도가 심하여[3], 스스로 재활운동을 하지 못한다면 하지근력이 약화되고 관절이 뻣뻣해져, 기능적 활동 제한 등의 문제가 발생될 수 있다[4,5].

인공슬관절치환술 대상자들은 수술 전 오랜 기간 통증을 경험하고, 감소된 근력과 제한된 활동은 수술 후 기능회복에 주요한 예측변수가 된다[6]. 특히 수술 전 약화된 대퇴사두근은 계단 오르기, 걸음걸이 속도 및 지구력을 감소시켜, 근력과 활동에 부정적인 영향을 미친다[7]. 인공슬관절치환술 후 통증 감소와 슬관절의 기능회복 시기는 개인마다 차이가 있는데[8], 수술 전 근력이 증가할수록 수술 후에 일상생활 복귀가 빠르고, 환자 만족도가 향상되므로[3], 수술 전 근력을 강화하는 등의 체계적인 운동 교육 및 관리가 필요하다. 선행연구에 따르면 인공슬관절치환술 전 운동을 시작한 대상자의 20% 이상은 근력이 향상되었고, 입원해서 재활치료를 받아야 할 가능성이 줄어들었다[9]. 또한 인공관절치환술 전 교육을 받은 대상자는 수술 후 합병증 발생률이 줄었으며, 수술 후 재원기간도 단축되었다[10,11]. 인공슬관절치환술 전 운동은 인공슬관절치환술 후 운동이행에도 중요한 촉진요소가 되고[12], 운동과 함께 교육프로그램의 병행은 기능적으로 최적의 상태에 도달하기 위한 시간을 단축시키며, 근력 향상과 함께 삶의 질 향상에도 도움이 되었다[13,14]. 인공슬관절치환술 후 운동프로그램을 제공받은 대상자들은 통증이 감소되었고, 운동 및 일상생활 관련 자기효능감이 향상되었다[15]. 또한 수술 후 조기에 지속적 수동운동(continuous passive motion〔CPM〕) 및 근력운동을 한 대상자는 관절굴곡 정도가 증가되었고, 환자만족도가 향상되었다[16]. 수술 후 점진적 하지운동을 한 대상자는 하지근력이 향상되었고, 퇴원 후 가정에서도 다른 사람의 도움 없이 스스로 운동을 할 수 있어 슬관절 기능이 향상되었다[17].

인공슬관절치환술을 한 대상자는 의료 기관의 치료과정에 따라 입원 중에 CPM 기계를 이용한 수동적 관절운동 및 재활운동이 이루어진다[1,3]. 또한 대상자들은 수술 후 통증과 인공관절의 삽입으로 인한 뻣뻣한 느낌 때문에 운동을 하지 않으려는 경우가 많고, 수술 후 일상으로의 회복은 2∼3개월 이상의 시간이 소요되므로[18], 대상자들은 퇴원 후에도 꾸준한 운동 및 관리가 필요하다. 자기효능감은 행동을 성공적으로 수행할 수 있다는 자신감으로 사람이 동기부여를 받을 때, 성공적인 결과를 얻기 위한 행동, 노력 및 지속성을 이루는 주요 결정요인으로서 대상자의 운동이행에 긍정적으로 영향을 미친다[19]. 슬관절염 노인 환자에서 높은 운동자기효능감은 신체활동을 증가시켰고[20], 인공슬관절치환술 환자에게 하지운동요법을 적용하여 운동자기효능감이 향상되었다[21]. 또한 자기효능감이 높은 대상자들은 수술 후 재활을 위한 특정 운동과제를 더 잘 수행하여 긍정적인 결과를 나타내었다[22]. 따라서 수술이 결정되면 수술 후 좋은 결과를 얻기 위한 노력이 수술 전부터 이루어져야 하고, 수술 전·후를 포함하여 자기효능감 증진과 함께 운동 및 교육 중재가 필요하다. 이와 같이 인공슬관절치환술 환자의 운동프로그램에 대한 효과의 평가는 통증 감소[13,15,16,18,22,23], 관절운동범위의 회복[13,15,16,23], 하지근력강화[13,17,18,23], 슬관절기능지수[13,23], 운동자기효능감[15,21,23] 및 재원일수[10,11,23] 등으로 측정되었다.

선행연구를 살펴보면, 국내에서는 인공슬관절치환술 환자를 대상으로 한 수술 전부터의 운동을 적용한 연구는 없었고, 인공 슬관절치환술 후의 중재연구가 대부분이었다[18,21,24]. 국외에서는 인공슬관절치환술 전[25,26] 또는 후[27,28]의 어느 한 시점에 시행한 운동 및 관리에 집중되었으며, 수술 전부터 수술 후까지를 포함하여 중재를 한 연구는 찾아볼 수 없었다.

이에 본 연구에서는 인공슬관절치환술 환자를 위해 자기효능감이론을 적용한 운동프로그램을 적용하여 대상자의 슬관절통증, 슬관절기능, 운동자기효능감 및 총 재원일수에 미치는 효과를 파악하여 운동간호중재의 활용가능성을 제시하고자 한다.

2. 연구 목적

본 연구의 목적은 인공슬관절치환술 환자를 위한 자기효능감 이론 기반 운동프로그램을 개발하고, 대상자에게 미치는 효과를 검증하는 것으로, 구체적인 목적은 다음과 같다.

(1) 인공슬관절치환술 환자를 위한 자기효능감이론 기반 운동 프로그램을 개발한다.

(2) 개발된 자기효능감이론 기반 운동프로그램의 효과를 검증한다.

3. 연구 가설

1) 가설 1. 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절통증 정도가 감소할 것이다.

2) 가설 2. 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절기능이 향상될 것이다.

(1) 부가설 2-1. 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절가동범위가 향상될 것이다.

(2) 부가설 2-2. 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 하지근력이 향상될 것이다.

(3) 부가설 2-3. 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 3미터 보행시간이 단축될 것이다.

4) 부가설 2-4. 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절기능지수가 낮을 것이다.

3) 가설 3. 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 운동자기효능감이 높을 것이다.

4) 가설 4. 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 총 재원일수가 단축될 것이다.

연구 방법

1. 연구 설계

본 연구는 인공슬관절치환술 환자를 위한 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 개발하고, 운동프로그램의 효과를 검증하기 위한 비동등성 대조군 사전사후 시차설계(non-equivalent control group pretest-posttest non-synchronized design)를 적용한 유사실험 연구이다.

2. 연구 대상

본 연구대상자는 광주광역시 소재 빛고을전남대학교병원 관절센터 정형외과에서 인공슬관절치환술 시행 예정인 외래 환자를 편의표집 하였고, 연구목적을 이해하고 참여에 자발적으로 서면으로 동의한 자로 실험군과 대조군은 동전던지기를 하여 무작위로 배정하였다. 연구대상자의 포함기준은 만 60세 이상인 자, 퇴행성관절염(Kellgren-Lawrence grade IV)으로 일차적 인공슬관절치환술을 일측 또는 양측 시행 예정인 자, 수술 전 X-선상 슬관절 역학적 축(mechanical axis) 15도 이하인 자, 슬관절 굴곡 구축(knee flexion contracture)이 없는 자(수술 전 슬관절 굴곡각 90도 이상인 자), 수술 전 보행이 가능하고 균형 능력에 이상(파킨슨 진단 및 어지럼증 진단받은 자)이 없는 자, 설문지를 이해하고 의사소통이 가능한 자이다. 제외기준은 슬관절 기능과 통증에 영향을 줄 수 있는 다음의 질환을 진단받은 자로, 치료되지 않은 고관절질환으로 고관절 통증과 관절운동이 제한되어있는 자, 치료되지 않은 발목관절질환으로 발목관절 통증과 관절 운동이 제한되어있는 자, 치료되지 않은 척추질환으로 허리관절 통증과 신경증상이 있는 자, 수술 후 합병증(무릎의 염증, 골절, 심부정맥혈전증 등)이 발생한 자, 신체적(신체장애 진단을 받은 자) 및 정신적 질환(지적 장애 및 치매진단)이 있어 운동프로그램을 진행하기 어려운 자, 인공슬관절 재치환술 환자이다. 연구 대상자의 포함기준과 제외기준은 수술을 계획하기 위해 대상자가 외래방문 시 정형외과 전담간호사인 본 연구자가 직접 확인하였고, 의무기록에 작성된 내용을 토대로 하였다.

본 연구의 표본수는 G*Power 3.1.2 프로그램을 이용하여 무릎 골관절염 환자를 대상으로 자가관리 중재프로그램을 적용한 선행연구[29]를 토대로 산출하였는데, 실험군의 자기관리행위 점수 4.07 ± 0.94점과 대조군의 자기관리행위 점수 3.33 ± 0.50점의 결과치를 효과크기를 산출하는 계산식에 투입하였을 때 효과 크기 d = .98이었다. 독립 t-검정으로 유의수준(α) .05 (양측검증), 검정력(1 - β) 90%, 효과크기 .98을 설정하여 계산한 결과, 집단별 최소 대상자 수는 23명으로 산출되었다. 본 연구에서는 코로나19 팬데믹 상황으로 약 40%의 탈락률을 고려하였고, 실험군 39명, 대조군 37명을 연구 대상으로 표집하였다. 연구가 진행되는 동안 실험군 10명(수술 취소 4명, 코로나 확진으로 수술 연기 4명, 수술 후 합병증 1명, 철회 1명), 대조군 10명(수술 취소 3명, 코로나 확진으로 수술 연기 4명, 수술 후 합병증 1명, 철회 2명)이 탈락하여 최종 분석 대상은 실험군 29명, 대조군 27명으로 총 56명이었다(Figure 1).

3. 연구 도구

본 연구에서 사용한 운동자기효능감 도구는 개발자로부터 도구 사용에 대한 허락을 받은 후 사용하였다.

1) 일반적 및 질병관련 특성

대상자의 일반적 및 질병관련 특성은 나이, 성별, 주 간병인 유무, 주요 간병자, 통증기간, 환측부위, 기저질환 종류, 신장, 몸무게, 체질량지수로 구성되었다. 나이, 성별, 주 간병인 유무, 주요 간병자, 통증기간, 환측부위, 기저질환 종류는 대상자에게 직접 설문하였으며, 신장, 체중, 체질량 지수는 InBody770 (InBody Co.)을 이용하여 측정하였다.

2) 슬관절통증

대상자가 느끼는 슬관절의 통증정도를 의미하고, 시각적 상사 척도(visual analogue scale)로 측정하며, 수평선 상의 왼쪽 끝은 ‘통증 없음’ 0점에서 오른쪽 끝은 ‘가장 심한 통증’ 10점의 숫자 척도로 수평선 상에 대상자가 느끼는 통증의 정도를 표시하는 것으로 점수가 높을수록 통증 정도가 높음을 의미한다.

3) 슬관절기능

(1) 슬관절가동범위

슬관절가동범위는 슬관절의 건강상태와 기능성을 평가하는 것으로 Goniometer PVC (KIRCHNER & WILHELM GmbH + Co. KG)를 이용하여 측정하였다. 대상자가 바로 누운 상태에서 슬관절의 각도를 2회 측정하였으며, 그 평균값을 사용하였다. 굴곡은 각도가 클수록 신전은 각도가 작을수록 슬관절의 기능 상태가 좋음을 의미한다.

(2) 하지근력

하지근력은 슬관절의 신전근과 굴곡근의 힘을 평가하는 것으로 30초 동안 완벽하게 의자에서 앉았다가 일어선 자세의 총 횟수를 측정하였다. 팔걸이가 없는 딱딱한 등받이 의자에서 중간 부분에 허리를 펴고 앉아 발바닥을 붙인 후, 팔을 X자로 가슴에 팔을 교차한 채, 앉은 자세에서 완전히 일어선 후 다시 앉는 자세로 돌아오는 것을 1회로 측정하였다. 횟수가 많을수록 하지근력이 강함을 의미한다.

(3) 3미터 보행시간

3미터 보행시간은 대상자의 보행속도와 이동성을 평가하는 것으로 팔걸이가 없는 의자에 앉은 자세에서 일어나 3미터 왕복하여 돌아와 다시 앉는 시간을 측정하였다. 한번 왕복한 다음 2회 실시하며 스톱워치를 사용하여 시간을 측정하고 빠른 시간을 기록하였다.

(4) 슬관절기능지수

Bellamy [30]가 개발한 슬관절기능지수(Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis [WOMAC]) 지수를 Bae 등[31]이 한국인에게 적용 평가한 한국형 슬관절기능지수(K-WOMAC)를 사용하였다. 통증 5문항, 뻣뻣함 2문항, 일상활동의 어려움 17문항으로 구성되며 총 24문항의 5점 척도로 구성되어있다. 점수의 범위는 최저 24점에서 최고 120점까지의 범위로, 점수가 높을수록 통증이 심하고 관절강직이 심하며 일상활동의 어려움이 있음을 의미한다. 개발 당시 도구 신뢰도 Cronbach’s α = .85이었고, 본 연구의 신뢰도 Cronbach’s α = .95이었다.

4) 운동자기효능감

운동자기효능감은 Resnick과 Jenkins [32]의 운동자기효능감 측정도구인 Self-Efficacy for Exercise Scale (SEE)을 Choi 등[33]이 한국인에게 적용한 한국판 도구(SEE-K)를 사용하였다. 본 도구는 운동을 수행할 때 직면하게 되는 장애가 있을 때 운동을 지속할 수 있는 능력과 관련된 도구로 총 9개 문항으로 구성되어있다. ‘전혀 자신이 없다’ 0점에서 ‘매우 자신 있다’ 10점까지로 총 점수 범위는 최저 0점에서 최고 90점으로 점수가 높을수록 자기효능감이 높은 것을 의미한다. 개발당시 도구 신뢰도 Cronbach’s α = .92였으며, 본 연구의 신뢰도 Cronbach’s α = .94였다.

5) 총 재원일수

총 재원일수는 대상자가 인공슬관절치환술을 한 날부터 퇴원 후 타 의료 기관에 입원한 일수를 더하여 계산한 일수를 의미한다. 빛고을전남대학교병원 관절센터 정형외과에서 인공슬관절치환술을 한 날부터 퇴원한 날까지와 퇴원 후 타 의료 기관 입원기간을 대상자에게 확인하여, 총 재원일수를 계산하였다.

4. 연구진행절차

본 연구 기간은 2021년 6월부터 2023년 1월까지 진행되었으며, 자료수집은 대조군은 2021년 8월부터 2022년 1월까지, 실험군은 2022년 6월부터 2022년 11월까지였다. 구체적인 연구진행 절차는 다음과 같다.

1) 자기효능감이론 기반 운동프로그램 개발

(1) 문헌 고찰 및 대상자 면담

본 연구의 자기효능감 이론을 적용한 운동프로그램의 운동 동작과 내용을 선정하기 위해 대한정형외과학회(http://www.koa.or.kr), 국민건강보험(http://www.nhis.or.kr), 미국정형외과학회(http://www.orthoinfo.org), 미국정형외과간호학회(http://www.orthonurse.org)에서 제공하는 환자 및 의료진을 위한 인공슬관절치환술 가이드라인 및 교육자료를 분석하여 운동중재를 위한 교육용 포스터 및 영상을 만들었다. 또한 국내외 학술 검색 엔진 Research Information Sharing Service (RISS), PubMed, Google Scholar 등을 활용하여 ‘total knee arthroplasty, exercise, guideline, program’ 주요어로 선행연구들을 분석하였다. 이를 기반으로 인공슬관절치환술 관련 운동과 관리법, 운동 기간 및 빈도, 결과변수를 포함하는 운동프로그램의 초안을 개발하였다.

또한 본 자기효능감이론 기반 운동프로그램에 포함할 내용 선정을 위해 광주광역시에 소재한 빛고을전남대학교병원 관절센터 정형외과 외래에서 인공슬관절치환술 예정인 환자 3명을 대상으로 수술 전·후에 일대일 면담을 실시하였다. 본 연구자는 수술하기 전과 수술 1개월 후에 대상자에게 수술을 앞두고 가장 힘든 점(걱정되는 점), 수술 전에 알고 싶은 내용, 교육방법에 대한 질문을 하였다. 대상자들은 수술 전·후 운동에 대한 걱정과 재활 운동에 대한 두려움을 표현하였다. 수술 전부터 할 수 있는 운동 방법과 수술 후 (재활)운동 및 관리에 대한 내용을 알고 싶어하였고, 운동(재활) 시 누구(간병인)의 도움을 받아야 하는지에 대한 걱정도 하였다. 교육 방법은 영상과 면대면 교육을 원하였다. 또한 수술 후에 대상자들은 (재활)운동 시 혼자서 규칙적인 운동수행의 어려움과 운동법을 숙지하고 싶은데 자주 잊어버려 알고 있는 운동만 하였다고 했으며, 스스로 할 수 있도록 운동 영상자료와 인쇄물을 원하였다. Khan 등 [34]은 인공슬관절치환술 후 합병증 예방을 위해서는 근력강화운동 및 관절가동범위 유지를 위한 재활이 필수적이라고 하였다. 그러나 대상자가 걱정과 두려움으로 (재활)운동 이행을 못한다면 수술 후 회복은 어렵고 힘들 것이다. 대상자 스스로의 태도와 가치관 및 추후관리에 관한 의료진의 설명과 관심은 치료이행에 영향을 미치므로[35], 본 운동프로그램의 계획 시 대상자의 운동이행을 높이기 위해 자기효능감이론을 적용하였다.

(2) 자기효능감이론 기반 운동프로그램 개발과 전문가 내용타당도 검증 및 예비조사

본 인공슬관절치환술 환자를 위한 자기효능감이론 기반 운동 프로그램의 목표는 대상자들이 수술 전·후 운동에 대한 두려움과 걱정을 감소시키고, 운동수행에 대한 자신감을 갖게 하는 것이다. 또한 운동수행을 위한 교육 방법을 선정하여 운동을 규칙적이고 지속적으로 할 수 있도록 하고, 수술 전·후 대상자들의 슬관절통증을 감소시키고 슬관절기능 회복에 기여하고자 하였다. 본 운동프로그램은 선행연구[13,14]를 근거로 수술 3주 전부터 수술 후 4주까지 총 7주간의 8차시 프로그램으로 구성하였다. 본 자기효능감이론 기반 운동프로그램의 기간은 총 7주로 설정하였는데, 수술 3주 전부터의 기간은 인공슬관절치환술 환자에게 수술 3주 전에 대퇴사두군 운동을 실시한 군이 신체기능이 더 향상된 선행연구[13]를 근거로 하였다. 또한 수술 후 4주까지의 기간은 수술 후 최소 4주 운동을 실시한 연구에서 유의한 효과를 확인한 선행연구[36]를 토대로 운동기간을 설정하였다. 또한 하루의 운동 횟수와 시간은 대한정형외과학회[37]에서 인공슬관절치환술 후 재활은 규칙적으로 진행하고, 매일 2~3회, 20분에서 30분 정도의 운동을 권장하고 있고, Bae [38]의 골관절염 환자의 재활운동에 대한 연구에서 하루에 10분씩 세 번 운동 하는 것과 30분 동안 한 번 운동하는 것이 같은 효과를 나타내었다. 따라서 환자상태에 따라 장시간 운동을 하는 것이 어렵다면 규칙적으로 짧게 반복하여 운동할 수 있도록 본 운동프로그램은 매일 최소 3회, 매회 20분 이상, 7주 동안 8차시의 프로그램으로 구성하였다.

본 자기효능감이론 기반 운동프로그램의 운동동작은 운동의 시작과 끝에 이완을 위한 호흡운동, 발목기능 향상과 혈액순환촉진 및 발목 유연성 향상을 위한 발목운동, 대퇴사두근 강화를 위한 누워서 하는 허벅지 강화운동과 하지직거상운동 및 앉아서 하는 허벅지강화운동으로 구성하였다. 또한 둔근, 척주기립근 강화를 위한 엉덩이 힘주기운동, 무릎 신전근 강화와 굴곡-구축예방 및 관절운동범위 향상을 위한 무릎 구부리고 펴기운동, 하지 근력과 하지관절 유연성 향상을 위한 서서 발뒤꿈치 드는 운동과 제자리 걷기운동으로 구성하여 영상을 제작하여 유튜브채널에 게시하였다(http://youtu.be/p2b8glTT-W0). 구성한 운동 동작 및 내용은 물리치료사 1인, 정형외과 전문의 2인, 정형외과 간호사 2인에게 자문을 받았다. 자문 결과, 운동동작에 대한 설명과 수행 횟수 등 영상으로 이해가 어려울 수 있는 부분에 대해서 자막을 추가할 것을 제안하여 자막을 추가하여 대상자들의 이해를 돕도록 하였다. 또한 운동 시 배경음악을 추가하였고, 대상자가 손쉽고 편하게 운동을 따라 할 수 있도록 침상이나 의자를 활용하여 운동하는 영상으로 촬영하였다. 수술 전·후에 운동영상의 전 과정을 보면서 참여하면 1회의 운동이 종료되도록 음성녹음과 수행 횟수를 셀 수 있도록 하고, 일회 총 운동 시간은 20분으로 하였다(Supplementary Figure 1). 운동수행 효과를 강화하기 위한 전략으로 Bandura [39]의 자기효능감 강화전략을 이용하여 성취경험, 대리경험, 언어적 설득, 정서적 이완을 활용하여 프로그램을 설계하였고, 일대일 개별교육, 소모임 경험 나누기, 전화상담, 문자메세지 등의 방법을 이용하였다. 본 자기효능감이론 기반 운동프로그램의 구성 및 내용은 총 10명으로 구성 된 전문가들(정형외과 전문의 3인, 간호학 교수 3인. 정형외과 간호사 3인, 물리치료사 1인)에게 내용타당도를 검증받았다. 각 전문가에게 본 운동프로그램 영상과 내용을 제공한 후 총 10문항으로 구성된 정확성, 유익성, 이해 및 수행가능성을 평가받았다. 내용타당도는 중간점수로의 편중을 막기 위해 4점 척도로 (1 = 전혀 타당하지 않다.; 2 = 타당하지 않다.; 3 = 타당하다.; 4 = 매우 타당하다.) 프로그램의 내용타당도(content validity index)는 .96이었다.

또한 본 운동중재의 실행가능성을 확인하고 평가하기 위해 연구의 포함기준에 해당되는 대상자 3명에게 수술 3주 전부터 수술 후 4주까지 총 7주간의 8차시의 개발된 프로그램을 적용하여 예비조사를 실시하였고, 예비조사를 시행한 대상자는 본 연구대상자에 포함시키지 않았다. 본 연구자는 예비조사 대상자에게 교육내용, 상담 및 문자메세지 내용에서 이해가 되지 않은 내용을 질문하도록 하였고, 운동프로그램 적용 후 불편감이나 문제점을 확인하였는데 별다른 문제를 호소하지 않았다. 수술 3주 전에 제공한 운동포스터를 대상자들이 입원할 때 가지고 오지 않아 포스터 지참여부를 확인한 후 다시 제공하였다. 본 자기효능감이론 기반 운동프로그램은 수술 3주 전부터 수술 후 4주까지의 총 7주 동안 환자가 시행하기에 적절하였고, 적용한 결과 집에서 혼자 해도 무리가 없고 따라 하기 쉽다고 평가하여, 최종 운동프로그램으로 확정하였다.

2) 자기효능감이론 기반 운동프로그램 적용

본 연구는 사전조사, 실험처치, 사후조사 순으로 진행하였다.

(1) 사전조사

사전조사는 광주광역시 빛고을전남대학교병원 관절센터 외래 교육실에서 인공슬관절치환술 환자의 수술을 위한 기본 검사 일정인 수술 3주 전에 실시하였다. 대조군의 사전조사는 2021년 8월부터 10월까지 진행되었고, 실험군의 사전조사는 2022년 6월부터 8월까지였다. 연구자는 자료수집의 일관성 유지를 위해 연구보조원을 훈련시켰고, 연구대상자의 할당된 군을 모르는 경력 5년차의 정형외과 연구간호사인 연구보조원이 연구대상자에게 설문을 읽어주고 대상자가 직접 표시하도록 하였다. 또한 연구보조원은 빛고을전남대학교병원 관절센터 소속 물리치료사에게 슬관절가동범위, 하지근력, 3미터 보행시간의 측정방법에 대해 훈련을 받고 연구대상자를 측정하였다. 또한 실험군과 대조군에게 일반적 및 질병 관련 특성, 슬관절통증, 슬관절기능, 운동자기효능감에 관한 자료를 수집하였다.

(2) 실험처치

본 연구자는 실험군에게 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 총 7주간의 8차시(수술 3주 전부터 네 차시, 수술 후 4주까지 네 차시)로 개발하여 적용하였다(Table 1). 1차시에는 프로그램에 대한 설명과 인공슬관절치환술에 대한 전반적인 내용(수술방법, 수술시간, 비용, 입원기간, 운동중요성)에 대해 파워포인트 자료와 빛고을전남대학교병원 관절센터에서 연구자와 함께 제작한 무릎관절 수술환자를 위한 교육소책자를 이용해 일대일 교육을 하였다. 또한 운동방법과 운동영상을 보는 방법을 시범보이고 대상자가 이해할 수 있도록 운동 지도를 하였으며, 운동포스터를 배부하여 가정에서 보면서 운동하도록 하였다. 2차시에는 전화상담을 10분 동안 진행하였고, 운동수행 정도 확인 및 운동격려를 하였다. 3차시에는 대상자에게 운동영상 주소를 문자로 전송하고 운동을 격려하였다. 4차시에는 대상자가 수술을 위해 입원 시, 병실에서 수술 후 관리 및 주의사항에 대해 파워포인트 자료와 소책자를 이용하여 10분간 일대일 교육을 한 후 운동수행 정도를 확인하고 격려하였다. 5차시에는 수술 후 병동교육실에서 같은 시기의 수술 후 환자들과 자조그룹모임을 통해 경험나누기 시간을 가졌고, 함께 운동하였으며 대상자들의 운동수행 정도를 서로 확인하고, 운동수행을 격려하는 시간을 가졌다. 6차시에는 퇴원교육(퇴원 후 상처관리, 주의사항)으로 파워포인트 자료와 소책자를 이용해 10분간 일대일 교육을 진행하였고 운동지도를 하였으며 격려하였다. 7차시에는 문자전송을 통해 운동수행정도 확인 및 운동을 격려하였고, 8차시에는 수술 후 관리 및 주의사항에 대해 개별적으로 전화상담을 하였다(Table 1). 운동은 대상들에게 매일 최소 3회, 매회 20분 이상 수행할 수 있도록 교육하고 격려하였으며, 수행여부는 연구자가 전화상담 및 대면교육 시 확인하였고, 유트브 영상 조회수도 추가로 확인하였다.

대조군에게는 빛고을전남대학교병원 관절센터에서 제공하는 수술에 대한 일반적인 교육(수술방법. 수술시간, 입원기간, 운동의 중요성)을 하였고, 수술 후 일반적인 병동교육과 퇴원교육(수술 후 주의사항)도 하였다.

(3) 사후조사

사후 조사는 수술 후 외래 내원 일정인 4주 후에 하였는데, 사전조사를 진행했던 동일한 장소에서 연구보조원이 자료를 수집하였다. 대조군의 사후조사는 2021년 11월부터 2022년 1월까지 진행되었고, 실험군의 사후조사는 2022년 9월부터 2022년 11월까지였다. 총 재원일수는 인공슬관절치환술 한 날부터 퇴원한 날과 퇴원 후 타 의료 기관에 입원한 일수를 대상자에게 제공받아 일수를 측정하였다.

5. 자료분석방법

수집된 자료는 SPSS 23.0 프로그램을 이용하여 분석하였다. 실험군과 대조군의 일반적 특성은 실수와 백분율, 평균과 표준편차로 분석하였다. 두 군의 일반적 특성 및 종속변수에 대한 동질성 검정은 t-test와 chi-square test, Shapiro-Wilk로 분석하였고, 종 속변수는 정 규분포를 만 족하지 않아 비모수검정인 Mann-Whitney U test를 실시하였다. 인공슬관절치환술 환자를 위한 자기효능감이론 기반 운동프로그램의 효과 검증은 슬관절 통증, 슬관절기능(슬관절가동범위, 3미터 보행시간, 슬관절기능 지수), 운동자기효능감은 Mann-Whitney U test로 분석하였고, 슬관절기능 중 하지근력은 사전 동질하지 않아 Ranked ANCOVA를, 총 재원일수는 t-test를 이용하여 분석하였다. 연구 도구의 신뢰도는 Cronbach’s alpha를 산출하였다.

6. 윤리적 고려

본 연구는 빛고을전남대학교병원 생명의학연구윤리심의위원회 심의를 거쳐 연구개시 승인(IRB No. CNUBH-2021-005)을 받은 후 진행하였다. 연구 시작 전 본 연구자가 연구대상자에게 연구목적과 방법에 대해 설명을 한 후 연구 참여 동의서에 서명을 받았다. 대상자의 서명동의는 자발적으로 이루어졌으며, 모든 자료는 연구 목적으로만 사용되며 연구에 참여하는 도중 본인이 원할 경우 언제든지 철회할 수 있음을 설명하였다. 또한 연구참여를 중단한 대상자에게는 어떠한 불이익이 주어지지 않음과 본 연구에 참여하지 않더라도 연구대상자는 향후 진료를 받는 것에 영향을 미치지 않음을 설명하였다. 그리고 연구대상자가 운동진행 시 무릎의 통증이나 불편감이 나타날 시 운동을 중단하고 본 연구자에게 연락하도록 하였다. 본 연구를 위한 모든 자료는 비밀유지 및 익명보장이 됨을 설명하였고, 수집된 자료는 코드화하였고 신원을 알 수 있는 정보는 모두 삭제하였으며 잠금장치가 있는 연구자료 보관 파일에 저장하였다. 대조군에게는 연구종료 후 본 연구자가 제작한 운동영상과 유튜브채널의 해당 주소를 제공하여 재활운동을 꾸준히 할 수 있도록 하였다.

연구 결과

1. 대상자의 일반적 및 질병 관련 특성과 종속변수에 대한 동질성 검정

실험군과 대조군의 일반적 및 질병 관련 특성에 대한 동질성을 검정한 결과, 나이, 성별, 주 간병인 유무, 주요 간병자, 통증기간, 환측부위, 기저질환 종류, 신장, 몸무게, 체질량지수에 대해 통계적으로 유의한 차이가 없어 두 집단은 동질하였다(Table 2). 두 집단의 사전 종속변수에 대한 동질성을 검정한 결과, 슬관절통증, 슬관절기능 중 슬관절가동범위, 3미터 보행시간, 슬관절기능 지수 및 운동자기효능감 변수는 통계적으로 유의한 차이가 없어 두 집단은 동질하였다. 그러나 슬관절기능 중 하지근력은 두 집단에서 유의한 차이가 있어 동질하지 않았기 때문에 공변수로 처리하였다(Table 2).

2. 자기효능감이론 기반 운동프로그램의 효과검증

1) 가설 1

‘자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절통증 정도가 감소할 것이다.’를 확인하기 위하여 운동프로그램 전과 후에 실험군과 대조군의 슬관절 통증 점수를 분석한 결과, 실험군은 7.79 ± 0.94점에서 3.93 ± 0.75점으로 3.86 ± 1.13점 감소하였고, 대조군은 7.30 ± 1.68점에서 4.26 ± 1.35점으로 3.04 ± 2.01점 감소하여, 두 군 간의 유의한 차이가 없었다(z = - 1.63, p = .104). 따라서 가설 1은 기각되었다(Table 3).

2) 가설 2

‘자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절기능이 향상될 것이다.’를 확인하였다(Table 3).

(1) 부가설 2-1: ‘자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절가동범위가 향상될 것이다.’를 확인하기 위하여 운동프로그램 전과 후에 실험군과 대조군의 슬관절가동범위를 분석한 결과, 실험군의 굴곡각은 111.76 ± 38.10도에서 120.69 ± 9.61도로 8.93 ± 38.58도 증가하였으며, 대조군의 굴곡각은 1 25.93 ± 17.60도에서 120.56 ± 14.63도로 5.37 ± 18.60도 감소하여, 두 군 간의 슬관절 굴곡각은 유의한 차이가 없었다(z = - 0.96, p = .338). 또한 실험군의 신전각은 5.54 ± 8.32도에서 1.90 ± 3.64도로 3.64 ± 7.92도 신전각으로 증가하였고, 대조군의 신전각은 3.15 ± 6.67도에서 2.04 ± 2.50도로 1.11 ± 6.70도 신전각으로 증가하였다. 두 군 간의 슬관절 신전각도 유의한 차이가 없었다(z = - 1.59, p = .112). 따라서 부가설 2-1은 기각되었다.

(2) 부가설 2-2: ‘자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 하지근력이 향상될 것이다.’를 확인하기 위하여 사전 하지근력 횟수를 공변량으로 통제하여 운동프로그램 후에 실험군과 대조군의 하지근력을 ANCOVA로 분석한 결과, 실험군은 - 4.04 ± 6.70회, 대조군은 4.34 ± 13.73회로 두 군 간의 하지근력은 유의한 차이가 있었다(F = 8.63, p = .005). 따라서 부가설 2-2는 지지되었다.

(3) 부가설 2-3: ‘자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 3미터 보행시간이 단축될 것이다.’를 확인하기 위하여 운동프로그램 전과 후에 실험군과 대조군의 3미터 보행시간을 분석한 결과, 실험군은 14.11 ± 4.82초에서 12.62 ± 4.24초로 1.49 ± 2.19초 감소하였고, 대조군은 13.50 ± 5.00초에서 17.18 ± 5.81초로 3.68 ± 4.61초 증가하여, 두 군 간의 3미터 보행시간은 유의한 차이가 있었다(z = - 5.02, p < .001). 따라서 부가설 2-3은 지지되었다.

(4) 부가설 2-4: ‘자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절기능지수가 낮을 것이다.’를 확인하기 위하여 운동프로그램 전과 후에 실험군과 대조군의 슬관절기능지수를 분석한 결과, 실험군의 슬관절기능지수는 73.14 ± 10.65점에서 37.00 ± 8.93점으로 36.14 ± 10.51점 감소하였고, 대조군은 74.52 ± 10.95점에서 45.52 ± 10.37점으로 29.00 ± 13.32점 감소하여, 두 군 간의 슬관절기능지수는 유의한 차이가 있었다(z = - 2.22, p = .027). 따라서 부가설 2-4는 지지되었다.

3) 가설 3

‘자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 운동자기효능감이 높을 것이다.’를 확인하기 위하여 운동프로그램 전과 후에 실험군과 대조군의 운동자기효능감 점수를 분석한 결과, 실험군의 운동자기효능감은 25.79 ± 13.49점에서 53.69 ± 8.60점으로 27.90 ± 17.21점 증가하였고, 대조군은 31.26 ± 16.21점에서 42.89 ± 19.39점으로 11.63 ± 21.21점 증가하여, 두 군 간의 운동자기효능감은 유의한 차이가 있었다(z = - 3.29, p = . 001). 따라서 가설 3은 지지되었다(Table 3).

4) 가설 4

‘자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 총 재원일수가 단축될 것이다.’를 확인하기 위하여 운동프로그램 후에 실험군과 대조군의 총 재원일수를 분석한 결과, 실험군의 총 재원기간은 29.03 ± 13.28일, 대조군은 37.00 ± 15.01로, 두 군 간의 총 재원기간은 유의한 차이가 있었다(t = - 2.11, p = .040). 따라서 가설 4는 지지되었다(Table 3).

논 의

본 연구는 인공슬관절치환술 환자를 위한 자기효능감이론 기반 운동프로그램에 대한 근거 마련과 인공슬관절치환술 환자 간호의 질 향상을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 본 연구는 자기효능감 이론을 적용한 8차시의 운동프로그램을 개발하고, 인공슬관절치환술 환자에게 적용하여, 슬관절통증, 슬관절기능, 운동자기효능감 및 총 재원일수에 미치는 효과를 파악하고자 하였다.

본 연구결과, 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절기능인 하지근력에서 유의한 차이가 있었다. Clode 등[40]의 연구에서 인공관절수술 8주 전부터 재활운동과 교육을 시행하였고, 수술 전과 수술 6주 후에 5회 앉아서 일어서기와 앉기 검사(five times sit to stand)를 측정한 결과, 실험군에서 하지근력이 유의하게 향상되어 본 연구결과와 유사하였다. 또한 실험군의 평균 연령인 72.9세 기준으로 볼 때, 본 연구와 동일한 측정방법을 적용한 국민체력실태조사[41]에서 30초 동안, 의자에서 앉았다가 일어선 자세의 총 횟수를 측정한 하지근력 측정값을 살펴보면 70세에서 74세 노인의 평균 하지근력은 남성이 22.00회, 여성이 20.80회였다. 본 연구대상자들의 하지근력은 수술 4주 후에 실험군에서 7.20회로 나타나 국민체력실태조사[41]의 평균 노인의 근력 측정값과는 큰 차이를 보였다. 하지근력의 회복은 슬관절의 일상적인 기능의 수행을 위해 중요한 요소로서[1], 간호사들은 대상자들이 퇴원 후에도 꾸준히 운동을 할 수 있도록 관심을 가지고 지지를 제공하는 것이 필요하다.

본 연구결과, 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절기능인 3미터 보행시간에서 유의한 차이를 보였다. 이러한 결과는 Min 등[18]의 연구에서 인공슬관절치환술 후 근력강화운동을 시행한 실험군에서 6미터 보행시간을 측정한 결과, 대조군보다 유의하게 향상되었다. 또한 인공관절치환술 8주 전부터 운동과 교육을 시행한 Clode 등[40]의 연구에서도 수술 전과 수술 6주 후 시점에 일어서서 걷기(timed up and go)를 측정한 결과, 실험군에서 유의하게 향상되어 본 연구결과와 유사하였다. 국민체력실태조사[41]에 따르면 70세에서 74세 노인의 평균 3미터 보행시간은 남성이 6.00초, 여성이 6.10초로 나타나 본 연구에서 실험군의 12.62초와 비교하면 차이가 있음을 알 수 있다. 3미터 보행시간은 민첩성과 동적평형성을 보는 항목으로 일상생활에서 버스를 타고 내리거나, 위험한 상황에서 몸을 빨리 피하거나 집안일을 할 때와 같이 빠른 동작을 할 때 필요하다[41]. 따라서 수술 후 대상자들은 꾸준한 신체활동 및 운동을 통해 민첩성과 동적평형성을 향상시키려는 노력이 필요하다.

본 연구결과, 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절기능지수에서 유의한 차이를 보였다. 이러한 결과는 Tungtrongjit 등[13]의 연구에서 수술전 사두근강화운동을 한 실험군의 WOMAC 점수가 유의하게 감소되었는데, 본 연구와 유사한 결과이다. 본 연구와 동일한 도구가 아니므로 직접적인 비교는 어렵지만, Kang과 Song [17]의 연구에서는 수술 후 8주 동안 점진적 하지근력운동을 시행한 실험군이 한국형 슬관절 점수(Korean knee score)로 측정한 슬관절 증상 및 기능의 모든 영역(통증 및 증상, 신체기능, 좌식생활평가, 사회·정서적기능)에서 점수가 향상되어, 본 연구와 유사하였다. 그러나 수술 전 6주간의 가정 기반의 운동프로그램을 적용한 Matassi 등[25]의 연구에서는 수술 1년 후에 측정한 슬관절기능 점수에서 유의한 차이를 보이지 않았고, Clode 등 [40]의 연구에서도 인공관절수술 전과 수술 6주 후에 WOMAC 점수를 측정한 결과, 유의한 차이를 보이지 않아 본 연구와는 상이한 결과를 나타내었다. 본 운동프로그램을 꾸준히 실천하여 대상자의 근력을 강화하고 관절의 유연성을 증가시켜 슬관절 기능을 향상시킬 수 있을 것이다. 이와 같이 슬관절전치환술 후 슬관절의 기능 회복은 대상자의 빠른 일상생활로 복귀하는 데 중요한 역할을 하며[17], 간호사는 환자가 꾸준히 재활 운동을 할 수 있도록 퇴원 후에도 지속적인 관심과 지지가 필요하다.

본 연구결과, 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 운동자기효능감에서 유의한 차이를 보였다. 이는 Yang 등[21]의 인공슬관절치환술 후 점진적 하지운동요법을 적용한 실험군이 적용하지 않은 대조군보다 운동자기효능감이 향상되었고, Yun과 Lee [15]의 세라밴드를 활용한 운동프로그램을 적용한 연구에서도 운동자기효능감이 유의하게 향상되어 본 연구와 유사한 결과를 보였다. 운동자기효능감은 운동에 대한 자신의 신념을 의미하는 것으로[39], 본 운동프로그램은 수술 후 지속적인 운동이행을 위해 자기효능감 이론을 기반으로 대상자에게 인공슬관절치환술 전·후 운동의 중요성 및 인공슬관절치환술 관련된 정보를 제공하였고, 구조화된 운동을 시범으로 보여주면서 언어적 설득을 통해 운동자기효능감을 촉진시켰다. 이를 통해 대상자는 운동프로그램을 끝까지 할 수 있다는 자신감과 기대를 갖게 되어 운동을 지속하게 되고 이는 대상자의 신체적 기능에 영향을 미치게 된다. 또한 본 연구에서 교육은 소책자와 파워포인트로 작성된 교육자료를 이용하여 개별교육을 하였고, 운동은 연구자가 운동영상을 제작하고 유튜브채널에 게시하여 시청하도록 하였으며, 운동영상과 동일한 내용의 포스터를 제작하여 대상자에게 제공하였다. 영상을 활용한 중재는 비용 면에서 효과적으로[42] 대상자들의 지속적인 운동이행을 위해서도 유용하리라 생각한다. 그러나 운동수행여부 확인은 대상자에게 전화상담과 대면교육 시 확인하였으나, 수행여부를 보다 객관적이고 정량적으로 확인하는 추후 연구가 필요하다.

본 연구결과, 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용한 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 총 재원일수에서 유의한 차이를 나타내었다. 이러한 결과는 Pua와 Ong [27]의 연구에서 인공슬관절치환술 후 일찍 운동과 활동을 하여 입원기간이 짧아지고 재입원률이 감소하였다는 결과와 유사하였다. 또한 Isaac 등[43]의 인공슬관절치환술 후 빠른 재활운동은 입원기간을 3.6일 단축시켰다고 보고한 연구와도 유사하였다. 이는 본 연구에서 수술 전 3주부터 수술 직후에서 4주까지의 집중 재활운동을 할 수 있도록 하여 재원일수를 단축하는 데 도움이 되었을 것이다. 그러나 국민건강보험공단[2]의 수술통계연보에 의하면 입원일수가 대체적으로 긴 수술이 인공슬관절치환술로서 평균 입원일수는 20일이다. 본 연구에서 대상자들의 총 입원일수는 실험군에서는 29일, 대조군에서 37일로 조사되어, 국민건강보험공단[2]의 결과와는 다소 차이가 있었다. 또한 실험군과 대조군 간의 총 입원 일수의 차이가 평균 8일로 나타난 것은 본 프로그램을 통해 수술 후 요양병원 또는 한방병원에서의 입원 일수를 단축시켜 수술 후 관리비용을 절감하였다는 데 의의가 있다.

본 연구결과, 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절통증에는 유의한 차이가 없었다. 본 연구와 동일한 중재가 아니므로 직접적인 비교는 어렵지만, Aytekin 등[6]의 연구에서 인공슬관절치환술 환자를 대상으로 수술 12주 전부터 운동에 참여한 실험군과 사전 운동을 하지 않은 대조군에서 수술 후 통증에 유의한 차이를 보이지 않았고, Kim 등[44]의 연구에서도 인공슬관절치환술 후 등척성 운동과 세라밴드 저항훈련을 4주간 시행하였는데, 통증에서 유의한 차이가 없었다. 이러한 결과는 인공슬관절치환술로 인하여 슬관절 변형이 교정되어 통증이 감소되었기 때문인 것으로 사료된다. 그러나 Yun과 Lee [15]의 연구에서 인공슬관절치환술 후 지속적 수동관절운동과 세라밴드 운동프로그램을 적용하여 통증이 감소되었고, Yang 등 [21]의 연구에서도 수술 후 2주간 점진적 하지운동을 적용한 후 통증이 유의하게 감소하여 본 연구 결과와는 차이를 보였다. 따라서 연구마다 시행한 운동의 방법 및 기간이 다르고 환자의 회복 기간이 2∼3개월 이상이므로[18], 3개월 이상 운동프로그램을 지속한 후 효과를 확인해 볼 것을 제언한다. 또한 본 연구에서 수술 후 환자가 투여받은 진통제를 통제하지 못하였다는 제한점이 있어, 추후 연구에서는 투여받은 진통제의 투여량과 종류를 확인하여 통증의 효과를 확인하는 연구가 필요하다.

본 연구결과, 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용받은 실험군은 적용받지 않은 대조군보다 슬관절기능인 슬관절가동범위에서 유의한 차이가 없었다. 이러한 결과는 수술 4주 전 대퇴사두근의 근력운동을 시행하여 수술 전 1일과 수술 후 5일에 슬관절 굴곡을 확인한 Huang 등[45]의 연구에서 실험군과 대조군의 슬관절굴곡에서 차이를 보이지 않은 것은 본 연구결과와 유사하다. 그러나 수술 후 CPM을 활용하여 운동프로그램의 효과를 확인한 Shin과 Lee [16]의 연구에서는 실험군에서 슬관절굴곡에 유의한 차이를 보여 본 연구결과와는 상이하였는데, 이는 CPM을 적용하여 슬관절굴곡 가동범위에 중점을 둔 프로그램으로 본 연구와는 차이가 있었다. 추후 연구에서 슬관절굴곡 증가를 위해 CPM을 포함하여 운동중재의 효과를 확인할 필요가 있겠다. 또한 인공슬관절치환술 후 바람직한 슬관절 굴곡각도는 100도에서 110도 내외로 보고 있고[46], 인공슬관절치환술 후 6개월에서 1년까지 자신의 최대 관절가동범위를 보이는 것으로 보고하고 있어, 슬관절가동범위와 관련하여 장기간 추적관찰을 통한 추후 연구가 필요하다. 일상생활을 위한 슬관절 굴곡은 적어도 90도 이상으로 보고되었는데[47], 본 연구에서 두 집단 모두 수술 4주 후에 120도 이상으로 측정되어 일상생활을 할 수 있을 정도의 각도를 나타내고 있었다.

이상의 결과를 볼 때, 본 운동프로그램을 통해 Bandura [39]의 자기효능감 이론을 적용하여 수술 전·후 및 퇴원 후에도 가정에서 지속적인 자가운동이행을 촉진하고자 하였다. 또한 본 운동프로그램은 단순히 운동방법뿐만 아니라 운동이행을 잘 하도록 자기효능감 증진을 위한 전략을 활용하였다. 실험군과 대조군 간의 총 입원일수의 차이가 평균 8일로 나타난 것은 본 프로그램을 통해 수술 후 요양병원 또는 한방병원에서의 입원 일수를 단축시켜 수술 후 관리비용을 절감하였다는 데 의의가 있다.

본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫째, 본 연구는 비동등성 대조군 사전사후 시차설계를 적용한 유사실험 설계로 외생변수 통제에 요구되는 정규성 가정과 두 집단 간 사전 동질성을 만족하지 않은 종속변수를 포함하고 있다. 이에 비모수검정과 공변량 분석을 시행하였으나 통계분석으로 타당성 위협을 통제할 수 없으므로 연구결과를 해석하는 데 신중해야 한다. 둘째, 본 연구는 광주광역시 소재 관절센터에 내원한 환자를 표집하였기에 연구 결과를 일반화하는 데 신중을 기해야 한다. 셋째, 슬관절의 통증 확인 시 대상자들의 수술 전·후에 투여받은 진통제의 종류와 투여 횟수를 통제하지 못하였기에 연구결과를 해석하는 데 한계가 있다.

본 연구결과를 토대로 다음과 같은 제언을 하고자 한다. 첫째, 인공슬관절치환술 환자를 대상으로 한 운동프로그램의 장기간의 지속효과에 대한 추후 연구를 제언한다. 둘째, 인공슬관절치환술 후 슬관절가동범위와 관련하여 장기간 추적관찰을 통해 반복연구 할 것을 제언한다.

결 론

본 연구는 인공슬관절치환술 환자를 위해 자기효능감 이론을 적용한 운동프로그램을 개발하고, 그 효과를 검증하였다. 본 운동프로그램은 자기효능감 증진을 위한 4가지 전략(성취경험, 대리경험, 언어적 설득, 정서적 이완)을 활용하였고, 인공슬관절치환술에 대한 전반적인 내용과 수술 후 합병증 예방을 위한 관리 방법이 포함된 교육, 슬관절 기능향상을 위한 근력운동과 걷기운동으로 구성하였다. 본 연구에서 자기효능감이론 기반 운동프로그램을 적용한 실험군은 수술 후 일반적인 간호를 받은 대조군보다 하지근력, 3미터 보행시간, 슬관절기능지수와 운동자기효능감 향상 및 총 재원일수 단축에 효과적인 간호중재임을 확인하였다. 이 프로그램은 대상자가 가정에서 손쉽게 따라 할 수 있고 혼자서도 지속적으로 할 수 있는 운동중재 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

Article Information

CONFLICTS OF INTEREST

The authors declared no conflict of interest.

ACKNOWLEDGEMENTS

We would like to thank Joonyoung Park, the administrative staff of Chonnam National University Bitgoel Hospital for video shooting (exercise model).

FUNDING

This study was supported by research fund from Chosun University, 2021.

DATA SHARING STATEMENT

Please contact the corresponding author for data availability.

AUTHOR CONTRIBUTIONS

Conceptualization or/and Methodology: Park K & Kang H.

Data curation or/and Analysis: Park K.

Funding acquisition: Kang H.

Investigation: Park K.

Project administration or/and Supervision: Kang H.

Resources or/and Software: Park K.

Validation: Park K & Kang H.

Visualization: Park K.

Writing original draft or/and Review & Editing: Park K & Kang H.

SUPPLEMENTARY DATA

Supplementary data to this article can be found online at https://doi.org/10.15441/jkan.24027.

Supplementary Figure 1.

Contents of the self-efficacy theory-based exercise program.

jkan-24027-Supplementary-Figure-1.pdf

Fig. 1.

Flow chart of the study participants (based on CONSORT statement).

Table 1.

A Self-Efficacy Theory-Based Exercise Program

Sessions	Pre TKA				Post TKA
	1	2	3	4	5	6	7	8
Period	3 weeks before TKA	2 weeks before TKA	1 week Period before TKA	2 days before TKA	1 week after TKA	2 weeks after TKA	3 weeks after TKA	4 weeks after TKA
Education	• Program introduction	• Encourage the exercise	• Text the URL of the exercise video	• Educate about TKA	• Sharing exercise experience	• Discharge education	• Encourage the exercise and check exercise performance	• Call individually for post-operative care and cautions
	• Educate about TKA	• Check the exercise performance	• Encourage the exercise through SMS	- TKA procedure	• Working out together	- Wound care, pain, and infection control etc. after TKA		• Call individually for post-operative care and cautions
	- Knee anatomy, how to TKA, time for TKA, cost, length of hospital stay, and importance of exercise			- Postoperative care and cautions	• Encourage the exercise and check exercise performance	- Wound care, pain, and infection control etc. after TKA		• Encourage the exercise and check exercise performance
	- Preparations before TKA			• Encourage the exercise and check exercise performance		• Working out together
	• Providing a poster for home exercise					• Encourage the exercise and check exercise performance
	• Demonstrate how to exercise and watch videos
	• Working out together and check exercise performance
Exercise	Exercise: 20 min/set, 3 sets a day
	• Warm-up:
	- Breathing exercise
	• Main exercises:
	- Ankle exercise in a lying position
	- Strengthening exercise of quadriceps muscles in a lying position
	- Straight leg raising exercise in a lying position
	- Strengthening exercise of gluteal muscle
	- Knee flexion and extension exercise in a lying position
	- Strengthening exercise of gluteal muscle in a sitting on a chair or bed
	- Heel lift with supporting on a chair or a wall from standing position
	- Walking exercise in place
	• Cooling down:
	- Breathing exercise
Methods	One-on-one education	Phone consultation	SMS	One-on-one education	Self-help group meeting	One-on-one education	SMS	Phone consultation
	• Sources			• Source	• Source:	• Source:
	- PPT			- PPT	- YouTube channel	- PPT
	- Booklet			- Booklet		- Booklet
	- Poster			- Exercise video		- Poster
	- Exercise video			- YouTube channel		- Exercise video
	- YouTube channel			- YouTube channel		- YouTube channel
SE strategies	- Emotional relaxation	- Verbal persuasion	- Achievement experience	- Emotional relaxation	- Vicarious experience	- Emotional relaxation	- Verbal persuasion	- Achievement experience
	- Verbal persuasion	- Achievement experience		- Verbal persuasion	- Achievement experience	- Achievement experience	- Achievement experience
	- Verbal persuasion	- Achievement experience		- Verbal persuasion	- Verbal persuasion	- Verbal persuasion	- Achievement experience

PPT = PowerPoint; SE = Self-efficacy; SMS = Short message service; TKA = Total knee arthroplasty; URL = Uniform resource locator.

Table 2.

Homogeneity Test of General and Disease-Related Characteristics, and Dependent Variables in Participants (N = 56)

Variables	Categories	Exp. (n = 29)	Cont. (n = 27)	t or χ² or z	p
Variables	Categories	n (%) or M ± SD		t or χ² or z	p
Age (yr)		72.9 ± 5.47	72.6 ± 5.69	0.18	.859^†
Gender	Man	1 (3.4)	1 (3.7)	0.00	> .999^†
Gender	Woman	28 (96.6)	26 (96.3)
Caregiver	Spouse	8 (27.6)	5 (18.5)	4.02	.134^†
	Children	13 (44.8)	19 (70.4)
	Caregiver	8 (27.6)	3 (11.1)
Duration of pain (mo)		48.00 ± 28.14	46.93 ± 37.98	0.12	.905^†
Height (cm)		153.59 ± 5.46	154.11 ± 5.71	– 0.35	.728^†
Body weight (kg)		63.19 ± 9.44	62.60 ± 8.40	0.25	.806^†
BMI		26.58 ± 3.59	26.39 ± 2.74	0.22	.804^†
Painful site	Unilateral	13 (56.5)	13 (54.2)	0.24	.887^†
Painful site	Bilateral	10 (43.5)	11 (45.8)
Number of comorbidity		1.63 ± 0.72	1.69 ± 0.81	– 0.06	.956^†
	≥ 3	3 (10.3)	3 (11.1)
	2	14 (48.3)	15 (55.6)
	1	11 (37.9)	6 (22.2)
	None	1 (3.4)	3 (11.1)
Private insurance	Yes	7 (24.1)	12 (44.4)	1.41	.164^†
Private insurance	No	22 (75.9)	15 (55.6)
Rehabilitation in another hospital	Yes	24 (82.8)	23 (85.2)	0.35	.722^†
Rehabilitation in another hospital	No	5 (17.2)	4 (14.8)
Knee pain		7.79 ± 0.94	7.30 ± 1.68	1.35	.184^††
Knee function	Flexion (degree)	111.76 ± 38.10	125.93 ± 17.60	– 1.81	.780^††
	Extension (degree)	5.54 ± 8.32	3.15 ± 6.67	1.17	.247^††
	Muscule strength of lower-extemity (times)	6.28 ± 3.05	8.52 ± 3.12	– 2.72	.009^††
	Walking time of 3 meters (s)	14.11 ± 4.82	12.62 ± 4.24	0.46	.646^††
	WOMAC scores	73.14 ± 10.65	74.52 ± 10.95	– 0.48	.634^††
Self-efficacy for exercise		25.79 ± 13.49	31.26 ± 16.21	– 1.37	.175^††

BMI = Body mass index; Cont. = Control group; Exp. = Experimental group; M = Mean; SD = Standard deviation; WOMAC = Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index.

^†Shapiro-Willk test.

^††Mann-Whitney U test.

Table 3.

Differences of Dependent Variables between Groups (N = 56)

Variables	Groups	Pretest	Posttest	Difference	t or z or F	p
Variables	Groups	M ± SD			t or z or F	p
Knee pain (scores)	Exp. (n = 29)	7.79 ± 0.94	3.93 ± 0.75	– 3.86 ± 1.13	– 1.63	.104^†
Knee pain (scores)	Cont. (n = 27)	7.30 ± 1.68	4.26 ± 1.35	– 3.04 ± 2.01
Knee function
Knee flexion (degree)	Exp. (n = 29	111.76 ± 38.10	120.69 ± 9.61	8.93 ± 38.58	– 0.96	.338^†
Knee flexion (degree)	Cont. (n = 27)	125.93 ± 17.60	120.56 ± 14.63	– 5.37 ± 18.60
Knee extension (degree)	Exp. (n = 29)	5.54 ± 8.32	1.90 ± 3.64	– 3.64 ± 7.92	– 1.59	.112^†
Knee extension (degree)	Cont. (n = 27)	3.15 ± 6.67	2.04 ± 2.50	– 1.11 ± 6.70
Muscle strength of lower-extemity (times)	Exp. (n = 29)	6.28 ± 3.05		– 4.04 ± 6.70	8.63	.005^††
Muscle strength of lower-extemity (times)	Cont. (n = 27)	8.25 ± 3.12		4.34 ± 13.73
Walking time of 3 meters (s)	Exp. (n = 29)	14.11 ± 4.82	12.62 ± 4.24	– 1.49 ± 2.19	– 5.02	< .001^†
Walking time of 3 meters (s)	Cont. (n = 27)	13.50 ± 5.00	17.18 ± 5.81	3.68 ± 4.61
WOMAC scores	Exp. (n = 29)	73.14 ± 10.65	37.00 ± 8.93	– 36.14 ± 10.51	– 2.22	.027^†
WOMAC scores	Cont. (n = 27)	74.52 ± 10.95	45.52 ± 10.39	– 29.00 ± 13.32
Self-efficacy for exercise	Exp. (n = 29)	25.79 ± 13.49	53.69 ± 8.60	27.90 ± 17.21	– 3.29	.001^†
Self-efficacy for exercise	Cont. (n = 27)	31.26 ± 16.21	42.89 ± 19.39	11.63 ± 21.21
Length of hospital stay (day)	Exp. (n = 29)		29.03 ± 13.28		– 2.11	.040^§
Length of hospital stay (day)	Cont. (n = 27)		37.00 ± 15.01

Cont. = Control group; Exp. = Experimental group; M = Mean; SD = Standard deviation; WOMAC = Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis.

^†Mann-Whitney U test.

^††Ranked ANCOVA.

^§t-test.

References

1. The Korean Orthopaedic Association. Orthopadics. 8th ed. Newest Medicine Company; 2020. p. 1339-1340.
2. National Health Insurance Service (NHIS). 2022 the statistical yearbook of major surgeries [Internet]. NHIS; 2023 [cited 2024 Jan 15]. Available from: https://www.nhis.or.kr/nhis/together/wbhaec06800m01.do?mode=view&articleNo=10839531&article.offset=0&articleLimit=10
3. Kim YM, Joo YB, Park IY. Treatment methods for functional recovery after total knee arthroplasty. Journal of the Korean Orthopaedic Association. 2020;55(2):117-126. https://doi.org/10.4055/jkoa.2020.55.2.117Article
4. Hirschmann MT, Testa E, Amsler F, Friederich NF. The unhappy total knee arthroplasty (TKA) patient: Higher WOMAC and lower KSS in depressed patients prior and after TKA. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2013;21(10):2405-2411. https://doi.org/10.1007/s00167-013-2409-zArticle
5. Park YR, Park W. Changes in Korean knee score and range of motion after the Implementation of structured nursing exercise programs for patients underwent total knee arthroplasty: A retrospective study. Journal of Muscle and Joint Health. 2018;25(2):61-74. https://doi.org/10.5953/JMJH.2018.25.2.61Article
6. Aytekin E, Sukur E, Oz N, Telatar A, Eroglu Demir S, Sayiner Caglar N, et al. The effect of a 12 week prehabilitation program on pain and function for patients undergoing total knee arthroplasty: A prospective controlled study. Journal of Clinical Orthopaedics & Trauma. 2019;10(2):345-349. https://doi.org/10.1016/j.jcot.2018.04.006Article PubMed PMC
7. Bade MJ, Kohrt WM, Stevens-Lapsley JE. Outcomes before and after total knee arthroplasty compared to healthy adults. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2010;40(9):559-567. https://doi.org/10.2519/jospt.2010.3317Article PubMed PMC
8. Cho WS, Ahn HS, Kim MY, Seol ES, Lee SW, Choi JW. Pain after total knee arthroplasty. Journal of the Korean Orthopaedic Association. 2006;41(1):129-133. https://doi.org/10.4055/jkoa.2006.41.1.129Article
9. Rooks DS, Huang J, Bierbaum BE, Bolus SA, Rubano J, Connolly CE, et al. Effect of preoperative exercise on measures of functional status in men and women undergoing total hip and knee arthroplasty. Arthritis & Rheumatism. 2006;55(5):700-708. https://doi.org/10.1002/art.22223Article PubMed
10. Crowe J, Henderson J. Pre-arthroplasty rehabilitation is effective in reducing hospital stay. Canadian Journal of Occupational Therapy. 2003;70(2):88-96. https://doi.org/10.1177/000841740307000204Article
11. Yoon RS, Nellans KW, Geller JA, Kim AD, Jacobs MR, Macaulay W. Patient education before hip or knee arthroplasty lowers length of stay. The Journal of Arthroplasty. 2010;25(4):547-551. https://doi.org/10.1016/j.arth.2009.03.012Article PubMed
12. Fiala B, Rhodes RE, Blanchard C, Anderson J. Using social- cognitive constructs to predict preoperative exercise before total joint replacement. Rehabilitation Psychology. 2013;58(2):137-147. https://psycnet.apa.org/doi/10.1037/a0032196Article PubMed
13. Tungtrongjit Y, Weingkum P, Saunkool P. The effect of preoperative quadriceps exercise on functional outcome after total knee arthroplasty. Journal of the Medical Association of Thailand. 2012;95(Suppl 10):S58-S66.
14. Wallis JA, Taylor NF. Pre-operative interventions (non-surgical and non-pharmacological) for patients with hip or knee osteoarthritis awaiting joint replacement surgery - a systematic review and meta-analysis. Osteoarthritis and Cartilage. 2011;19(12):1381-1395. https://doi.org/10.1016/j.joca.2011.09.001Article PubMed
15. Yun JY, Lee JK. Effects of a Thera-Band exercise program on pain, knee flexion ROM, and psychological parameters following total knee arthroplasty. Journal of Korean Academy of Nursing. 2015;45(6):823-833. https://doi.org/10.4040/jkan.2015.45.6.823Article PubMed
16. Shin YS, Lee YH. The effects of an early knee joint exercise education program on pain, knee range of motion, and satisfaction in patients after undergoing total knee replacement arthroplasty. Journal of Korean Clinical Nursing Research. 2018;24(3):283-292. https://doi.org/10.22650/JKCNR.2018.24.3.283Article
17. Kang YO, Song R. Development and evaluation of progressive lower-extremity exercise program for patients with total knee replacement arthroplasty. Korean Journal of Adult Nursing. 2020;32(6):653-666. https://doi.org/10.7475/kjan.2020.32.6.653Article
18. Min HS, Jung YH, Kim ES, Kim SH, Choi YJ. Effects of muscle strengthening exercise program on pain, fatigue, physical function in elderly women with total knee arthroplasty. Journal of Muscle and Joint Health. 2011;18(2):203-214. https://doi.org/10.5953/JMJH.2011.18.2.203Article
19. Picha KJ, Howell DM. A model to increase rehabilitation adherence to home exercise programmes in patients with varying levels of self-efficacy. Musculoskeletal Care. 2018;16(1):233-237. https://doi.org/10.1002/msc.1194Article PubMed
20. Nissen JM, Shemwell JT. Gender, experience, and self-efficacy in introductory physics. Physical Review Physics Education Research. 2016;12(2):020105. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.12.020105Article
21. Yang GS, Eun Y, Moon GH, Lee SK. The effects of a progressive lower-extremity exercise program on pain, self-efficacy of exercise, and life satisfaction among older women with total knee replacement arthroplasty (TKRA). Journal of Muscle and Joint Health. 2014;21(3):215-223. https://doi.org/10.5953/JMJH.2014.21.3.215Article
22. Brand E, Nyland J, Henzman C, Mcginnis M. Arthritis selfefficacy scale scores in knee osteoarthritis: A systematic review and meta-analysis comparing arthritis self-management education with or without exercise. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2013;43(12):895-910. https://doi.org/10.2519/jospt.2013.4471Article PubMed
23. Seol A, Joo SY, Kim JH, Lee HI. Status analysis of unmet medical needs in rehabilitation therapy after total knee replacement surgery. National Evidence-based Healthcare Collaborating Agency (NECA); 2020. May;Report No.: NECA-R-19-003.
24. Lee MH. The effects of pre-post operative tailored nursing education program on anxiety, exercise self efficacy and satisfaction of nursing in total knee arthroplasty surgery patients [master’s thesis]. Daejeon: Chungnam National University; 2021;1-52.
25. Matassi F, Duerinckx J, Vandenneucker H, Bellemans J. Range of motion after total knee arthroplasty: The effect of a preoperative home exercise program. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2014;22:703-709. https://doi.org/10.1007/s00167-012-2349-zArticle
26. Williamson L, Wyatt MR, Yein K, Melton JTK. Severe knee osteoarthritis: A randomized controlled trial of acupuncture, physiotherapy (supervised exercise) and standard management for patients awaiting knee replacement. Rheumatology. 2007;46(9):1445-1449. https://doi.org/10.1093/rheumatology/kem119Article PubMed
27. Pua YH, Ong PH. Association of early ambulation with length of stay and costs in total knee arthroplasty: Retrospective cohort study. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 2014;93(11):962-970. https://doi.org/10.1097/PHM.0000000000000116Article PubMed
28. Zietek P, Zietek J, Szczypior K, Safranow K. Effect of adding one 15-minute-walk on the day of surgery to fast-track rehabilitation after total knee arthroplasty: A randomized, single-blind study. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 2015;51(3):245-252.PubMed
29. Kim Y, Park JS. Development and evaluation of a joint health self-management program for the elderly with knee osteoarthritis in communities: Applying the IMB model. Journal of Korean Academy of Community Health Nursing. 2017;28(1):55-68. https://doi.org/10.12799/jkachn.2017.28.1.55Article
30. Bellamy N. Pain assessment in osteoarthritis: Experience with the WOMAC osteoarthritis index. Seminars in Arthritis and Rheumatism. 1989;18(4 Suppl 2):14-17. https://doi.org/10.1016/0049-0172(89)90010-3Article PubMed
31. Bae SC, Lee HS, Yun HR, Kim TH, Yoo DH, Kim SY. Cross-cultural adaptation and validation of Korean Western Ontario and McMaster Universities (WOMAC) and Lequesne osteoarthritis indices for clinical research. Osteoarthritis and Cartilage. 2001;9(8):746-750. https://doi.org/10.1053/joca.2001.0471Article PubMed
32. Resnick B, Jenkins LS. Testing the reliability and validity of the self-efficacy for exercise scale. Nursing Research. 2000;49(3):154-159. https://doi.org/10.1097/00006199-200005000-00007Article PubMed
33. Choi M, Ahn S, Jung D. Psychometric evaluation of the Korean version of the self-efficacy for exercise scale for older adults. Geriatric Nursing. 2015;36(4):301-305. https://doi.org/10.1016/j.gerinurse.2015.03.005Article PubMed
34. Khan F, Ng L, Gonzalez S, Hale T, Turner-Stokes L. Multidisciplinary rehabilitation programmes following joint replacement at the hip and knee in chronic arthropathy. Cochrane Database of Systematics Reviews. 2008;2008(2):CD004957. https://doi.org/10.1002/14651858.cd004957.pub3Article PubMed PMC
35. Park SA, Kang HS, Choi JY. Recovery according to follow-up period and compliance in osteoarthritic patients after knee replacement arthroplasty. Journal of East-West Nursing Research. 2010;16(2):164-171. https://doi.org/10.14370/jewnr.2010.16.2.164Article
36. Joice MG, Bhowmick S, Amanatullah DF. Perioperative physiotherapy in total knee arthroplasty. Orthopedics. 2017;40(5):e765-e773. https://doi.org/10.3928/01477447-20170518-03Article PubMed
37. The Korean Orthopeadic Association (KOA). Total knee arthroplasty rehabilitation [Internet]. KOA; 2022 [cited 2022 Dec 25]. Available from: https://www.koa.or.kr
38. Bae HS. Rehabilitative exercise for osteoarthritis patients. Journal of the Korean Medical Association. 2005;48(9):834-840. https://doi.org/10.5124/jkma.2005.48.9.834Article
39. Bandura A. Self-efficacy: Toward a unifying theory of behavioral change. Psychological Review. 1977;84(2):191-215. https://doi.org/10.1037/0033-295X.84.2.191Article PubMed PMC
40. Clode NJ, Perry MA, Wulff L. Does physiotherapy prehabilitation improve pre-surgical outcomes and influence patient expectations prior to knee and hip joint arthroplasty? International Journal of Orthopaedic and Trauma Nursing. 2018;30:14-19. https://doi.org/10.1016/j.ijotn.2018.05.004Article PubMed
41. Korea Institute of Sport Science (KSPO). 2017 the survey of national physical fitness [Internet]. KSPO; 2018 [cited 2024 Oct 12]. Available from: https://www.sports.re.kr/front/board/bs/boardView.do?board_seq=48&pageNo=1&menu_seq=598&con_seq=2861&keyKind3=&keyKind4=&key-Kind5=&keyKind6=&keyKind7=&keyKind=TITLE&key-Word=
42. Jay K, Schraefel MC, Brandt M, Andersen LL. Effect of video-based versus personalized instruction on errors during elastic tubing exercises for musculoskeletal pain: A randomized controlled trial. BioMed Research International. 2014;2014:790917. https://doi.org/10.1155/2014/790937Article PubMed PMC
43. Isaac D, Falode T, Liu P, I’Anson H, Dillow K, Gill P. Accelerated rehabilitation after total knee replacement. The Knee. 2005;12(5):346-350. https://doi.org/10.1016/j.knee.2004.11.007Article PubMed
44. Kim YJ, Yoon MN, Han SS. Effects of Thera-Band^® resistance training including isometric exercise in total knee replacement patients. Korean Journal of Health Promotion. 2011;11(2):82-90.
45. Huang SW, Chen PH, Chou YH. Effects of a preoperative simplified home rehabilitation education program on length of stay of total knee arthroplasty patients. Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 2012;98(3):259-264. https://doi.org/10.1016/j.otsr.2011.12.004Article PubMed
46. Cho SH, Ha YC, Song HR, Jeong ST, Park HB, Hwang SC, et al. High flex knee arthroplasty and range of motion. Journal of the Korean Orthopaedic Association. 2004;39(6):662-667. https://doi.org/10.4055/jkoa.2004.39.6.662Article
47. Laubenthal KN, Smidt GL, Kettelkamp DB. A quantitative analysis of knee motion during activities of daily living. Physical Therapy & Rehabilitation Journal. 1972;52(1):34-43. https://doi.org/10.1093/ptj/52.1.34Article PubMed

Figure & Data

REFERENCES

Citations

Citations to this article as recorded by

Self-efficacy and implementation intentions in home rehabilitation of stroke patients: the parallel mediating role of recurrence risk perception and outcome expectations
Xiaowen Jiang, Qiuxue Sun, Rong Tang, Shuxian Liu, Xi Chen, Yumei Lv
Frontiers in Psychology.2025;[Epub] CrossRef

ePub Link

Cite

CITE: export Copy Download Format; Close

Download Citation

Download a citation file in RIS format that can be imported by all major citation management software, including EndNote, ProCite, RefWorks, and Reference Manager.

Format:

RIS — For EndNote, ProCite, RefWorks, and most other reference management software
BibTeX — For JabRef, BibDesk, and other BibTeX-specific software

Include:

Citation for the content below
Citation and abstract for the content below

The Effects of a Self-Efficacy Theory-Based Exercise Program for Patients Undergoing with Total Knee Arthroplasty

J Korean Acad Nurs. 2024;54(4):547-562. Published online October 22, 2024

DOI: https://doi.org/10.4040/jkan.24027

XML Download

Figure

We recommend

The Effects of a Self-Efficacy Theory-Based Exercise Program for Patients Undergoing with Total Knee Arthroplasty

Fig. 1. Flow chart of the study participants (based on CONSORT statement).

Fig. 1.

The Effects of a Self-Efficacy Theory-Based Exercise Program for Patients Undergoing with Total Knee Arthroplasty

Sessions	Pre TKA				Post TKA
	1	2	3	4	5	6	7	8
Period	3 weeks before TKA	2 weeks before TKA	1 week Period before TKA	2 days before TKA	1 week after TKA	2 weeks after TKA	3 weeks after TKA	4 weeks after TKA
Education	• Program introduction	• Encourage the exercise	• Text the URL of the exercise video	• Educate about TKA	• Sharing exercise experience	• Discharge education	• Encourage the exercise and check exercise performance	• Call individually for post-operative care and cautions
	• Educate about TKA	• Check the exercise performance	• Encourage the exercise through SMS	- TKA procedure	• Working out together	- Wound care, pain, and infection control etc. after TKA		• Call individually for post-operative care and cautions
	- Knee anatomy, how to TKA, time for TKA, cost, length of hospital stay, and importance of exercise			- Postoperative care and cautions	• Encourage the exercise and check exercise performance	- Wound care, pain, and infection control etc. after TKA		• Encourage the exercise and check exercise performance
	- Preparations before TKA			• Encourage the exercise and check exercise performance		• Working out together
	• Providing a poster for home exercise					• Encourage the exercise and check exercise performance
	• Demonstrate how to exercise and watch videos
	• Working out together and check exercise performance
Exercise	Exercise: 20 min/set, 3 sets a day
	• Warm-up:
	- Breathing exercise
	• Main exercises:
	- Ankle exercise in a lying position
	- Strengthening exercise of quadriceps muscles in a lying position
	- Straight leg raising exercise in a lying position
	- Strengthening exercise of gluteal muscle
	- Knee flexion and extension exercise in a lying position
	- Strengthening exercise of gluteal muscle in a sitting on a chair or bed
	- Heel lift with supporting on a chair or a wall from standing position
	- Walking exercise in place
	• Cooling down:
	- Breathing exercise
Methods	One-on-one education	Phone consultation	SMS	One-on-one education	Self-help group meeting	One-on-one education	SMS	Phone consultation
	• Sources			• Source	• Source:	• Source:
	- PPT			- PPT	- YouTube channel	- PPT
	- Booklet			- Booklet		- Booklet
	- Poster			- Exercise video		- Poster
	- Exercise video			- YouTube channel		- Exercise video
	- YouTube channel			- YouTube channel		- YouTube channel
SE strategies	- Emotional relaxation	- Verbal persuasion	- Achievement experience	- Emotional relaxation	- Vicarious experience	- Emotional relaxation	- Verbal persuasion	- Achievement experience
	- Verbal persuasion	- Achievement experience		- Verbal persuasion	- Achievement experience	- Achievement experience	- Achievement experience
	- Verbal persuasion	- Achievement experience		- Verbal persuasion	- Verbal persuasion	- Verbal persuasion	- Achievement experience

Variables	Categories	Exp. (n = 29)	Cont. (n = 27)	t or χ² or z	p
Variables	Categories	n (%) or M ± SD		t or χ² or z	p
Age (yr)		72.9 ± 5.47	72.6 ± 5.69	0.18	.859^†
Gender	Man	1 (3.4)	1 (3.7)	0.00	> .999^†
Gender	Woman	28 (96.6)	26 (96.3)
Caregiver	Spouse	8 (27.6)	5 (18.5)	4.02	.134^†
	Children	13 (44.8)	19 (70.4)
	Caregiver	8 (27.6)	3 (11.1)
Duration of pain (mo)		48.00 ± 28.14	46.93 ± 37.98	0.12	.905^†
Height (cm)		153.59 ± 5.46	154.11 ± 5.71	– 0.35	.728^†
Body weight (kg)		63.19 ± 9.44	62.60 ± 8.40	0.25	.806^†
BMI		26.58 ± 3.59	26.39 ± 2.74	0.22	.804^†
Painful site	Unilateral	13 (56.5)	13 (54.2)	0.24	.887^†
Painful site	Bilateral	10 (43.5)	11 (45.8)
Number of comorbidity		1.63 ± 0.72	1.69 ± 0.81	– 0.06	.956^†
	≥ 3	3 (10.3)	3 (11.1)
	2	14 (48.3)	15 (55.6)
	1	11 (37.9)	6 (22.2)
	None	1 (3.4)	3 (11.1)
Private insurance	Yes	7 (24.1)	12 (44.4)	1.41	.164^†
Private insurance	No	22 (75.9)	15 (55.6)
Rehabilitation in another hospital	Yes	24 (82.8)	23 (85.2)	0.35	.722^†
Rehabilitation in another hospital	No	5 (17.2)	4 (14.8)
Knee pain		7.79 ± 0.94	7.30 ± 1.68	1.35	.184^††
Knee function	Flexion (degree)	111.76 ± 38.10	125.93 ± 17.60	– 1.81	.780^††
	Extension (degree)	5.54 ± 8.32	3.15 ± 6.67	1.17	.247^††
	Muscule strength of lower-extemity (times)	6.28 ± 3.05	8.52 ± 3.12	– 2.72	.009^††
	Walking time of 3 meters (s)	14.11 ± 4.82	12.62 ± 4.24	0.46	.646^††
	WOMAC scores	73.14 ± 10.65	74.52 ± 10.95	– 0.48	.634^††
Self-efficacy for exercise		25.79 ± 13.49	31.26 ± 16.21	– 1.37	.175^††

Variables	Groups	Pretest	Posttest	Difference	t or z or F	p
Variables	Groups	M ± SD			t or z or F	p
Knee pain (scores)	Exp. (n = 29)	7.79 ± 0.94	3.93 ± 0.75	– 3.86 ± 1.13	– 1.63	.104^†
Knee pain (scores)	Cont. (n = 27)	7.30 ± 1.68	4.26 ± 1.35	– 3.04 ± 2.01
Knee function
Knee flexion (degree)	Exp. (n = 29	111.76 ± 38.10	120.69 ± 9.61	8.93 ± 38.58	– 0.96	.338^†
Knee flexion (degree)	Cont. (n = 27)	125.93 ± 17.60	120.56 ± 14.63	– 5.37 ± 18.60
Knee extension (degree)	Exp. (n = 29)	5.54 ± 8.32	1.90 ± 3.64	– 3.64 ± 7.92	– 1.59	.112^†
Knee extension (degree)	Cont. (n = 27)	3.15 ± 6.67	2.04 ± 2.50	– 1.11 ± 6.70
Muscle strength of lower-extemity (times)	Exp. (n = 29)	6.28 ± 3.05		– 4.04 ± 6.70	8.63	.005^††
Muscle strength of lower-extemity (times)	Cont. (n = 27)	8.25 ± 3.12		4.34 ± 13.73
Walking time of 3 meters (s)	Exp. (n = 29)	14.11 ± 4.82	12.62 ± 4.24	– 1.49 ± 2.19	– 5.02	< .001^†
Walking time of 3 meters (s)	Cont. (n = 27)	13.50 ± 5.00	17.18 ± 5.81	3.68 ± 4.61
WOMAC scores	Exp. (n = 29)	73.14 ± 10.65	37.00 ± 8.93	– 36.14 ± 10.51	– 2.22	.027^†
WOMAC scores	Cont. (n = 27)	74.52 ± 10.95	45.52 ± 10.39	– 29.00 ± 13.32
Self-efficacy for exercise	Exp. (n = 29)	25.79 ± 13.49	53.69 ± 8.60	27.90 ± 17.21	– 3.29	.001^†
Self-efficacy for exercise	Cont. (n = 27)	31.26 ± 16.21	42.89 ± 19.39	11.63 ± 21.21
Length of hospital stay (day)	Exp. (n = 29)		29.03 ± 13.28		– 2.11	.040^§
Length of hospital stay (day)	Cont. (n = 27)		37.00 ± 15.01

Table 1. A Self-Efficacy Theory-Based Exercise Program

PPT = PowerPoint; SE = Self-efficacy; SMS = Short message service; TKA = Total knee arthroplasty; URL = Uniform resource locator.

Table 2. Homogeneity Test of General and Disease-Related Characteristics, and Dependent Variables in Participants (N = 56)

BMI = Body mass index; Cont. = Control group; Exp. = Experimental group; M = Mean; SD = Standard deviation; WOMAC = Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index.

†

Shapiro-Willk test.

††

Mann-Whitney U test.

Table 3. Differences of Dependent Variables between Groups (N = 56)

Cont. = Control group; Exp. = Experimental group; M = Mean; SD = Standard deviation; WOMAC = Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis.

†

Mann-Whitney U test.

††

Ranked ANCOVA.

t-test.