지팡이 보행중의 지팡이로의 로딩에 따른 무릎 내전모멘트 감소의 메커니즘 Mechanism of the Reduction in Knee Adduction Moment in response to the Loading on a Cane during Cane Walking원문보기
무릎 골 관절염(Knee Osteoarthritis, knee OA) 환자들이 일상적으로 사용하는 보행 보조기구로 지팡이가 있다. 이 지팡이 보행은 knee OA 진행을 늦추는데 있어 주요한 지표로 알려진 Knee adduction moment(KAM)를 줄여준다는 연구 결과가 많다. 그러나 지팡이 보행이 정확히 어떤 메커니즘으로 KAM를 감소시키는지는 명확히 밝혀진 바가 없었으므로 본 연구에서는 가설을 설정하여 어떤 메커니즘으로 KAM가 줄어드는지를 연구하고자 하였다. 가설로서는 지팡이를 사용함에 의해 지지축 발로부터의 지면반력(Ground reaction force, GRF)가 ...
무릎 골 관절염(Knee Osteoarthritis, knee OA) 환자들이 일상적으로 사용하는 보행 보조기구로 지팡이가 있다. 이 지팡이 보행은 knee OA 진행을 늦추는데 있어 주요한 지표로 알려진 Knee adduction moment(KAM)를 줄여준다는 연구 결과가 많다. 그러나 지팡이 보행이 정확히 어떤 메커니즘으로 KAM를 감소시키는지는 명확히 밝혀진 바가 없었으므로 본 연구에서는 가설을 설정하여 어떤 메커니즘으로 KAM가 줄어드는지를 연구하고자 하였다. 가설로서는 지팡이를 사용함에 의해 지지축 발로부터의 지면반력(Ground reaction force, GRF)가 무릎 관절 중심(Knee joint center, KJC)에 더 가까워짐에 의해 모멘트 암(Moment arm, MA)이 줄어들어 M=r×F 공식에 따라 전체 KAM가 줄어들 것이라는 가설을 세웠다. 실험은 근골격계 질환을 겪지 않은 젊은 성인 남성 9명을 대상으로 실행되었으며, 지팡이에 전체 체중의 0%, 5%, 10%, 20%의 하중(%BW)을 인가하여 실행하였다. 실험 결과 하중 인가에 따라 GRF, KAM, MA이 모두 감소하는 결과를 확인하였으며, 20%BW에서 가장 큰 감소율을 나타냈다(감소율 : GRF=26.3%, KAM=95.2%, MA=99.4%). KAM와의 상관관계는 GRF는 낮은 상관을, MA은 높은 상관을 보였다(GRF : 0.403***, MA : 0.988***). 그러나 가설과는 다르게 GRF의 방향은 변화가 거의 없었으나, COM과 KJC가 cane방향으로 medial shift하여 MA이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 결과를 통해 지팡이를 사용한 보행에서 KAM가 실제로 감소하며, 이에는 GRF보다 MA이 더 큰 영향을 미치고, 이 MA이 줄어드는 것은 지팡이 보행에서 몸이 전체적으로 지팡이쪽으로 기울어지며 COM과 KJC가 이동함에 따라 KJC가 GRF벡터에 가까워져서임을 실험적으로 확인할 수 있었다.
무릎 골 관절염(Knee Osteoarthritis, knee OA) 환자들이 일상적으로 사용하는 보행 보조기구로 지팡이가 있다. 이 지팡이 보행은 knee OA 진행을 늦추는데 있어 주요한 지표로 알려진 Knee adduction moment(KAM)를 줄여준다는 연구 결과가 많다. 그러나 지팡이 보행이 정확히 어떤 메커니즘으로 KAM를 감소시키는지는 명확히 밝혀진 바가 없었으므로 본 연구에서는 가설을 설정하여 어떤 메커니즘으로 KAM가 줄어드는지를 연구하고자 하였다. 가설로서는 지팡이를 사용함에 의해 지지축 발로부터의 지면반력(Ground reaction force, GRF)가 무릎 관절 중심(Knee joint center, KJC)에 더 가까워짐에 의해 모멘트 암(Moment arm, MA)이 줄어들어 M=r×F 공식에 따라 전체 KAM가 줄어들 것이라는 가설을 세웠다. 실험은 근골격계 질환을 겪지 않은 젊은 성인 남성 9명을 대상으로 실행되었으며, 지팡이에 전체 체중의 0%, 5%, 10%, 20%의 하중(%BW)을 인가하여 실행하였다. 실험 결과 하중 인가에 따라 GRF, KAM, MA이 모두 감소하는 결과를 확인하였으며, 20%BW에서 가장 큰 감소율을 나타냈다(감소율 : GRF=26.3%, KAM=95.2%, MA=99.4%). KAM와의 상관관계는 GRF는 낮은 상관을, MA은 높은 상관을 보였다(GRF : 0.403***, MA : 0.988***). 그러나 가설과는 다르게 GRF의 방향은 변화가 거의 없었으나, COM과 KJC가 cane방향으로 medial shift하여 MA이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 결과를 통해 지팡이를 사용한 보행에서 KAM가 실제로 감소하며, 이에는 GRF보다 MA이 더 큰 영향을 미치고, 이 MA이 줄어드는 것은 지팡이 보행에서 몸이 전체적으로 지팡이쪽으로 기울어지며 COM과 KJC가 이동함에 따라 KJC가 GRF벡터에 가까워져서임을 실험적으로 확인할 수 있었다.
Cane is commonly used for reduced pain by knee osteoarthritis(knee OA) patients during walking. There are many studies showing that this walking with a cane reduces the Knee Adduction moment (KAM), which is known as a major indicator in slowing down the progression of Knee OA. However, the mecha...
Cane is commonly used for reduced pain by knee osteoarthritis(knee OA) patients during walking. There are many studies showing that this walking with a cane reduces the Knee Adduction moment (KAM), which is known as a major indicator in slowing down the progression of Knee OA. However, the mechanism how the contralateral cane use results in the reduction of KAM is still unclear. so that in this study, we tried to establish a hypothesis and study what mechanism reduces KAM. As a hypothesis, it was hypothesized that the use of a cane would reduce the moment arm (MA) as the ground reaction force (GRF) from the support shaft foot approaches the Knee joint center (KJC), reducing the total KAM according to the formula M=r×F. The experiment was conducted on 9 adult male who did not suffer from musculoskeletal disorders, and was conducted by applying a load of 0%, 5%, 10%, and 20% of the total body weight (%BW) to the cane. As a result, it was confirmed that GRF, KAM, and MA all decreased according to the load application, and the largest reduction rate was shown at 20%BW (reduction rate: GRF=26.3%, KAM=95.2%, and MA=99.4%). As for the correlation with KAM, GRF showed low correlation and MA showed high correlation (GRF: 0.403**, MA: 0.988**). However, unlike the hypothesis, there was little change in the direction of GRF, but it was confirmed that the MA decreased due to the medial shift of COM and KJC in the cane direction. From the results, it was experimentally confirmed that KAM actually decreased in walking with a cane, which had a greater impact on MA than GRF, and this decrease in MA was due to the overall tilt of the body toward the cane in walking with the movement of COM and KJC.
Cane is commonly used for reduced pain by knee osteoarthritis(knee OA) patients during walking. There are many studies showing that this walking with a cane reduces the Knee Adduction moment (KAM), which is known as a major indicator in slowing down the progression of Knee OA. However, the mechanism how the contralateral cane use results in the reduction of KAM is still unclear. so that in this study, we tried to establish a hypothesis and study what mechanism reduces KAM. As a hypothesis, it was hypothesized that the use of a cane would reduce the moment arm (MA) as the ground reaction force (GRF) from the support shaft foot approaches the Knee joint center (KJC), reducing the total KAM according to the formula M=r×F. The experiment was conducted on 9 adult male who did not suffer from musculoskeletal disorders, and was conducted by applying a load of 0%, 5%, 10%, and 20% of the total body weight (%BW) to the cane. As a result, it was confirmed that GRF, KAM, and MA all decreased according to the load application, and the largest reduction rate was shown at 20%BW (reduction rate: GRF=26.3%, KAM=95.2%, and MA=99.4%). As for the correlation with KAM, GRF showed low correlation and MA showed high correlation (GRF: 0.403**, MA: 0.988**). However, unlike the hypothesis, there was little change in the direction of GRF, but it was confirmed that the MA decreased due to the medial shift of COM and KJC in the cane direction. From the results, it was experimentally confirmed that KAM actually decreased in walking with a cane, which had a greater impact on MA than GRF, and this decrease in MA was due to the overall tilt of the body toward the cane in walking with the movement of COM and KJC.
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