등속성 운동 검사를 이용한 정상 성인 발목 관절의 근력 분석; 기능적 발목 불안정성의 정량적 평가 Measurement of Ankle Joint Muscle Strength in Normal Adults Using Isokinetic Dynamometer; Quantitative Assessment of Functional Ankle Instability원문보기
목적: 비골근력의 강화를 통한 발목 안정성의 회복은 발목 인대 손상 후 재활의 성공적 결과를 위한 중요한 요소이다. 하지만, 비골근력을 포함한 성인 발목 관절의 정상 근력에 대한 기초 자료는 아직 명확하게 보고된 바 없다. 본 연구에서는 등속성 운동 검사를 이용하여 정상 성인의 발목 관절 근력을 측정하고, 이를 기반으로 만성 발목 불안정증 환자군 및 발목 염좌 회복군과의 비골근력 차이를 분석하여 이 검사가 기능적 불안정성 평가 시 ...
목적: 비골근력의 강화를 통한 발목 안정성의 회복은 발목 인대 손상 후 재활의 성공적 결과를 위한 중요한 요소이다. 하지만, 비골근력을 포함한 성인 발목 관절의 정상 근력에 대한 기초 자료는 아직 명확하게 보고된 바 없다. 본 연구에서는 등속성 운동 검사를 이용하여 정상 성인의 발목 관절 근력을 측정하고, 이를 기반으로 만성 발목 불안정증 환자군 및 발목 염좌 회복군과의 비골근력 차이를 분석하여 이 검사가 기능적 불안정성 평가 시 임상적 유용성을 가지는지 알아보고자 하였다.
대상 및 방법: (연구 1) 60명의 정상 성인을 대상으로 BiodexTM 측정기를 이용하여 발목 관절의 굴곡, 신전, 내번, 외번 운동의 최대 토크, 총 일량, 결손율을 측정하였다. 연령별, 성별, 우세/비우세 족부에 따른 발목 근력의 차이를 분석하였다. (연구 2) 변형 브로스트롬 수술이 예정된 만성 발목 불안정증 환자 42명, 발목 염좌 후 회복된 환자 31명, 정상군 30명을 연구 대상으로 선정하였으며 각각의 구체적인 선정 기준은 다음과 같았다. 만성 발목 불안정증 환자군: (1) 40세 이하, (2) 12개월 이상 반복적인 염좌를 경험한 자, (3) 연구에 참여하기 3개월 이내에 염좌 과거력이 있는 자, (4) 반대측 발목과 비교하여 진찰상 내반 부하 검사와 전방 전위 검사상 이상이 명확한 자, (5) 최소 3개월 이상의 재활 치료에 호전이 없어 변형 브로스트롬 술식을 예정한 자, (6) 자기 공명 영상 검사에서 외측 인대 손상이 확인되는 자, (7) Cumberland Ankle Instability Tool (CAIT) 점수가 24점 미만인 자, (8) Foot and Ankle Ability Measure (FAAM) 척도 중 일상 생활 세부 척도 90% 이하, 스포츠 활동 세부 척도 80% 이하인 자. 발목 염좌 회복군(ankle sprain copers): (1) 40세 이하, (2) 일측성 발목 최초 염좌로 단하지 부목 혹은 캐스트를 적용하고, 부분적인 체중 부하와 활동량 조절을 시행한 자, (3) 이후의 염좌 재발이 없는 자, (4) 지속적인 통증과 불안정성이 없는 자, (5) 수상 이전의 활동 수준으로 복귀가 가능했던 자, (6) 내반 부하 검사와 전방 전위 검사에서 불안정성이 없는 자, (7) CAIT 점수 24 점 이상, (8) FAAM 척도 중 일상 생활 세부 척도 90% 이상이고, 스포츠 활동 세부 척도 80% 이상인 자. 정상 대조군: 최근 5 년내 발목 염좌를 포함한 하지 손상의 병력이 없는 자. BiodexTM 측정기를 이용하여 발목 관절의 내번 및 외번 등속성 근력과 고유수용감각의 차이를 측정하였다.
결과: (연구 1) 발목 관절 신전 운동의 최대 토크는 30°/s 각속도에서 평균 31.5 Nm, 90°/s 각속도에서 평균 18.8 Nm이었다. 굴곡은 각각 69.3 Nm (30°/s), 42.4 Nm (90°/s), 내번은 각각 19.6 Nm (30°/s), 10.8 Nm (90°/s), 외번은 각각 12.9 Nm (30°/s), 8.0 Nm (90°/s)이었다. 여성 발목 근력의 평균 결손율은 남성에 비해 신전 61.1%, 굴곡 66.2%, 내번 48.5%, 외번 55.4%이었다. 비우세 족부의 근력 결손율은 우세 족부에 비해 신전 88.6%, 굴곡 90.1%, 내번 85.1%, 외번 85.6%이었다. (연구 2) 만성 발목 불안정성 환자군은 발목 염좌 회복군과 정상군에 비해 60°/s 각속도에서 내번 및 외번의 최대 토크가 유의하게 낮게 측정되었다(p=.004, p<0.001). 만성 발목 불안정군의 60°/s 및 120°/s 각속도에서의 외번 최대 토크의 결손율은 각각 33.8%, 19.8%였으며 이는 건측과 비교하여 유의한 차이를 보였다(p<.001). 60°/s 각속도의 외번-내번 근력비는 0.59로 유의하게 낮게 측정되었다(p<.001). 고유수용감각의 결손율은 10도 내번, 20도 내번에서 각각 40.7%, 47.2%로 모두에서 유의한 건측-환측 차이를 보였다(p<.001).
결론: 발목 관절의 근력은 나이에 따라 약해지는 경향을 보였으며, 특히 40대 이후 뚜렷한 감소를 나타냈다. 성별과 우세/비우세 족부에 따른 근력에 유의한 차이가 있었다. 발목 염좌 후 회복군이나 정상 대조군과 비교했을 때 만성 발목 불안정증 환자군에서 등속성 비골근력과 고유수용감각은 유의하게 감소되어 있었다. 등속성 운동 검사는 기능적 발목 불안정증 평가 시 비골근력 및 고유수용감각에 대한 유용한 정보를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.
목적: 비골근력의 강화를 통한 발목 안정성의 회복은 발목 인대 손상 후 재활의 성공적 결과를 위한 중요한 요소이다. 하지만, 비골근력을 포함한 성인 발목 관절의 정상 근력에 대한 기초 자료는 아직 명확하게 보고된 바 없다. 본 연구에서는 등속성 운동 검사를 이용하여 정상 성인의 발목 관절 근력을 측정하고, 이를 기반으로 만성 발목 불안정증 환자군 및 발목 염좌 회복군과의 비골근력 차이를 분석하여 이 검사가 기능적 불안정성 평가 시 임상적 유용성을 가지는지 알아보고자 하였다.
대상 및 방법: (연구 1) 60명의 정상 성인을 대상으로 BiodexTM 측정기를 이용하여 발목 관절의 굴곡, 신전, 내번, 외번 운동의 최대 토크, 총 일량, 결손율을 측정하였다. 연령별, 성별, 우세/비우세 족부에 따른 발목 근력의 차이를 분석하였다. (연구 2) 변형 브로스트롬 수술이 예정된 만성 발목 불안정증 환자 42명, 발목 염좌 후 회복된 환자 31명, 정상군 30명을 연구 대상으로 선정하였으며 각각의 구체적인 선정 기준은 다음과 같았다. 만성 발목 불안정증 환자군: (1) 40세 이하, (2) 12개월 이상 반복적인 염좌를 경험한 자, (3) 연구에 참여하기 3개월 이내에 염좌 과거력이 있는 자, (4) 반대측 발목과 비교하여 진찰상 내반 부하 검사와 전방 전위 검사상 이상이 명확한 자, (5) 최소 3개월 이상의 재활 치료에 호전이 없어 변형 브로스트롬 술식을 예정한 자, (6) 자기 공명 영상 검사에서 외측 인대 손상이 확인되는 자, (7) Cumberland Ankle Instability Tool (CAIT) 점수가 24점 미만인 자, (8) Foot and Ankle Ability Measure (FAAM) 척도 중 일상 생활 세부 척도 90% 이하, 스포츠 활동 세부 척도 80% 이하인 자. 발목 염좌 회복군(ankle sprain copers): (1) 40세 이하, (2) 일측성 발목 최초 염좌로 단하지 부목 혹은 캐스트를 적용하고, 부분적인 체중 부하와 활동량 조절을 시행한 자, (3) 이후의 염좌 재발이 없는 자, (4) 지속적인 통증과 불안정성이 없는 자, (5) 수상 이전의 활동 수준으로 복귀가 가능했던 자, (6) 내반 부하 검사와 전방 전위 검사에서 불안정성이 없는 자, (7) CAIT 점수 24 점 이상, (8) FAAM 척도 중 일상 생활 세부 척도 90% 이상이고, 스포츠 활동 세부 척도 80% 이상인 자. 정상 대조군: 최근 5 년내 발목 염좌를 포함한 하지 손상의 병력이 없는 자. BiodexTM 측정기를 이용하여 발목 관절의 내번 및 외번 등속성 근력과 고유수용감각의 차이를 측정하였다.
결과: (연구 1) 발목 관절 신전 운동의 최대 토크는 30°/s 각속도에서 평균 31.5 Nm, 90°/s 각속도에서 평균 18.8 Nm이었다. 굴곡은 각각 69.3 Nm (30°/s), 42.4 Nm (90°/s), 내번은 각각 19.6 Nm (30°/s), 10.8 Nm (90°/s), 외번은 각각 12.9 Nm (30°/s), 8.0 Nm (90°/s)이었다. 여성 발목 근력의 평균 결손율은 남성에 비해 신전 61.1%, 굴곡 66.2%, 내번 48.5%, 외번 55.4%이었다. 비우세 족부의 근력 결손율은 우세 족부에 비해 신전 88.6%, 굴곡 90.1%, 내번 85.1%, 외번 85.6%이었다. (연구 2) 만성 발목 불안정성 환자군은 발목 염좌 회복군과 정상군에 비해 60°/s 각속도에서 내번 및 외번의 최대 토크가 유의하게 낮게 측정되었다(p=.004, p<0.001). 만성 발목 불안정군의 60°/s 및 120°/s 각속도에서의 외번 최대 토크의 결손율은 각각 33.8%, 19.8%였으며 이는 건측과 비교하여 유의한 차이를 보였다(p<.001). 60°/s 각속도의 외번-내번 근력비는 0.59로 유의하게 낮게 측정되었다(p<.001). 고유수용감각의 결손율은 10도 내번, 20도 내번에서 각각 40.7%, 47.2%로 모두에서 유의한 건측-환측 차이를 보였다(p<.001).
결론: 발목 관절의 근력은 나이에 따라 약해지는 경향을 보였으며, 특히 40대 이후 뚜렷한 감소를 나타냈다. 성별과 우세/비우세 족부에 따른 근력에 유의한 차이가 있었다. 발목 염좌 후 회복군이나 정상 대조군과 비교했을 때 만성 발목 불안정증 환자군에서 등속성 비골근력과 고유수용감각은 유의하게 감소되어 있었다. 등속성 운동 검사는 기능적 발목 불안정증 평가 시 비골근력 및 고유수용감각에 대한 유용한 정보를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.
Purpose: Restoration of ankle stability through the peroneal muscle strengthening is an important factor for successful outcome after chronic ankle instability. Nevertheless, basic data on the normal strength of ankle joint motion in adult, including peroneal muscle strength, have not been properly ...
Purpose: Restoration of ankle stability through the peroneal muscle strengthening is an important factor for successful outcome after chronic ankle instability. Nevertheless, basic data on the normal strength of ankle joint motion in adult, including peroneal muscle strength, have not been properly reported. This study was conducted to evaluate the muscle strength of ankle joint using an isokinetic dynamometer in normal adults and to evaluate the changes of isokinetic strength and joint position sense in patients with chronic ankle instability (CAI) compared to ankle sprain copers and normal individuals.
Materials and Methods: (Study 1) Sixty adults (120 ankle joints) with normal ankle joints were recruited. The criterion of normal ankle joint was that there was no history of obvious trauma through the questionnaire, no symptoms such as pain or swelling, and no manual instability including varus stress test and anterior draw test through physical examination. The peak torque, total work, and deficit ratio were measured using the BiodexTM (Biodex Medical Systems). Differences in muscle strength by age, gender and dominant versus non-dominant side were analyzed. (Study 2) Forty-two patients with CAI who were scheduled for the modified Broström procedure met inclusion criteria. The inclusion criteria of CAI group were as follows: (1) patients ≤40 years of age, (2) patients with repeated sprain injuries for ≥12 months, (3) patients with the most recent sprain occurred more than 3 months prior to the study, (4) patients with marked unilateral instability confirmed by the manual varus and anterior drawer stress test as compared to the contralateral ankle, (5) patients to be scheduled for the modified Broström procedure with at least 3 months of failed rehabilitation, (6) patients to be identified with lateral ligaments injury by magnetic resonance imaging, (7) patients with <24 points based on the Cumberland Ankle Instability Tool (CAIT), (8) patients with scores below 90% in daily living subscale and 80% in sports activity subscale of the Foot and Ankle Ability Measure (FAAM). Thirty-one ankle sprain copers who were eligible at 6 months after acute injury and 30 controls were recruited. The ankle sprain copers were defined as the following criteria at 6 months after acute sprain injury: (1) patients ≤40 years of age, (2) individuals with history of a first-time unilateral ankle sprain which was treated with immobilization in short-leg splint or cast, protected weight bearing, and activity modification, (3) individuals with no subsequent resprains, (4) individuals with no ongoing pain and instability, (5) individuals who were able to return to pre-injury levels of activity, (6) individuals with no instability confirmed by the manual varus and anterior drawer stress test, (7) individuals with ≥24 points based on the CAIT, (8) individuals with scores ≥90% in daily living subscale and ≥80% in sports activity subscale of the FAAM. The peroneal strength and joint position sense were evaluated using isokinetic dynamometer.
Results: (Study 1) The average peak torque of dorsiflexion was 31.5 Nm at 30°/s of angular velocity and 18.8 Nm at 90°/s; 69.3 Nm (30°/s) and 42.4 Nm (90°/s) on plantar flexion; 19.6 Nm (30°/s ) and 10.8 Nm (90°/s) on inversion; 12.9 Nm (30°/s) and 8.0 Nm (90°/s) on eversion. The average deficit ratio of strength in women was 61.1% of men on dorsiflexion; 66.2% on plantar flexion; 48.5% on inversion; 55.4% on eversion. The deficit ratio in non-dominant foot was 88.6% of dominant foot on dorsiflexion; 90.1% on plantar flexion; 85.1% on inversion; 85.6% on eversion. (Study 2) Peak torque for inversion and eversion at 60°/s angular velocity were significantly lower in the CAI group(p=.004, p<.001, respectively). Deficit ratio of peak torque for eversion at 60°/s and 120°/s in the CAI group were 33.8% and 19.8%, respectively, which indicated significant side to side differences(both p<.001). The evertor/invertor strength ratio (0.59) for eversion at 60°/s was significantly lower(p<.001). Deficit ratio of the joint position sense in 10° and 20° of inversion angle were 40.7% and 47.2%, respectively.
Conclusion: The muscle strength of the ankle joint showed a tendency to weaken with age. There were significant differences in muscle strength by gender and dominancy. As compared to the ankle sprain copers and normal individuals, patients with CAI who were scheduled for modified Broström procedure demonstrated a significant weakness of isokinetic peroneal strength. Isokinetic muscular assessment can provide the useful informations regarding functional ankle instability focusing on peroneal strength and proprioception.
Purpose: Restoration of ankle stability through the peroneal muscle strengthening is an important factor for successful outcome after chronic ankle instability. Nevertheless, basic data on the normal strength of ankle joint motion in adult, including peroneal muscle strength, have not been properly reported. This study was conducted to evaluate the muscle strength of ankle joint using an isokinetic dynamometer in normal adults and to evaluate the changes of isokinetic strength and joint position sense in patients with chronic ankle instability (CAI) compared to ankle sprain copers and normal individuals.
Materials and Methods: (Study 1) Sixty adults (120 ankle joints) with normal ankle joints were recruited. The criterion of normal ankle joint was that there was no history of obvious trauma through the questionnaire, no symptoms such as pain or swelling, and no manual instability including varus stress test and anterior draw test through physical examination. The peak torque, total work, and deficit ratio were measured using the BiodexTM (Biodex Medical Systems). Differences in muscle strength by age, gender and dominant versus non-dominant side were analyzed. (Study 2) Forty-two patients with CAI who were scheduled for the modified Broström procedure met inclusion criteria. The inclusion criteria of CAI group were as follows: (1) patients ≤40 years of age, (2) patients with repeated sprain injuries for ≥12 months, (3) patients with the most recent sprain occurred more than 3 months prior to the study, (4) patients with marked unilateral instability confirmed by the manual varus and anterior drawer stress test as compared to the contralateral ankle, (5) patients to be scheduled for the modified Broström procedure with at least 3 months of failed rehabilitation, (6) patients to be identified with lateral ligaments injury by magnetic resonance imaging, (7) patients with <24 points based on the Cumberland Ankle Instability Tool (CAIT), (8) patients with scores below 90% in daily living subscale and 80% in sports activity subscale of the Foot and Ankle Ability Measure (FAAM). Thirty-one ankle sprain copers who were eligible at 6 months after acute injury and 30 controls were recruited. The ankle sprain copers were defined as the following criteria at 6 months after acute sprain injury: (1) patients ≤40 years of age, (2) individuals with history of a first-time unilateral ankle sprain which was treated with immobilization in short-leg splint or cast, protected weight bearing, and activity modification, (3) individuals with no subsequent resprains, (4) individuals with no ongoing pain and instability, (5) individuals who were able to return to pre-injury levels of activity, (6) individuals with no instability confirmed by the manual varus and anterior drawer stress test, (7) individuals with ≥24 points based on the CAIT, (8) individuals with scores ≥90% in daily living subscale and ≥80% in sports activity subscale of the FAAM. The peroneal strength and joint position sense were evaluated using isokinetic dynamometer.
Results: (Study 1) The average peak torque of dorsiflexion was 31.5 Nm at 30°/s of angular velocity and 18.8 Nm at 90°/s; 69.3 Nm (30°/s) and 42.4 Nm (90°/s) on plantar flexion; 19.6 Nm (30°/s ) and 10.8 Nm (90°/s) on inversion; 12.9 Nm (30°/s) and 8.0 Nm (90°/s) on eversion. The average deficit ratio of strength in women was 61.1% of men on dorsiflexion; 66.2% on plantar flexion; 48.5% on inversion; 55.4% on eversion. The deficit ratio in non-dominant foot was 88.6% of dominant foot on dorsiflexion; 90.1% on plantar flexion; 85.1% on inversion; 85.6% on eversion. (Study 2) Peak torque for inversion and eversion at 60°/s angular velocity were significantly lower in the CAI group(p=.004, p<.001, respectively). Deficit ratio of peak torque for eversion at 60°/s and 120°/s in the CAI group were 33.8% and 19.8%, respectively, which indicated significant side to side differences(both p<.001). The evertor/invertor strength ratio (0.59) for eversion at 60°/s was significantly lower(p<.001). Deficit ratio of the joint position sense in 10° and 20° of inversion angle were 40.7% and 47.2%, respectively.
Conclusion: The muscle strength of the ankle joint showed a tendency to weaken with age. There were significant differences in muscle strength by gender and dominancy. As compared to the ankle sprain copers and normal individuals, patients with CAI who were scheduled for modified Broström procedure demonstrated a significant weakness of isokinetic peroneal strength. Isokinetic muscular assessment can provide the useful informations regarding functional ankle instability focusing on peroneal strength and proprioception.
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