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문제 정의
- 다른 여러 학자들은 운동선수를 대상으로 실험하였으나 본 실험에서는 일반인을 대상으로 실험하는 한계가 있었다. 가급적 교합 이외의 균형에 영향을 끼치는 요인을 차단하기 위해 건강한 정상인을 실험에 참가시켰다. 연구 결과에서 보여지듯 정상인에서도 균형감각의 개인차가 존재하였다.
- 교합과 자세 사이에 관계가 있다는 가정 하에, 정상교합을 가지며, 악관절 질환이 없는 평균연령 (25.3세)의 13명을 대상으로 C.O.P.의 이동량과 평균접촉압력을 교합안정장치 장착 전과 후에 F-scan으로 측정하여, 교합균형이 개선되면 인체의 자세 균형에 어떠한 영향을 미치는지 연구하였다. 본 연구에서는 C.
- 의 이동량과 평균접촉압력을 교합안정장치 장착 전과 후에 F-scan으로 측정하여, 교합균형이 개선되면 인체의 자세 균형에 어떠한 영향을 미치는지 연구하였다. 본 연구에서는 C.O.P. 이동량의 좌우합과 좌우 평균접촉 압력 차이를 구하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 본 연구에서는 위의 여러 연구들을 참고하여 교합과 자세 사이에는 서로 상관관계가 있다는 가정 하에, 소구치 부위에서 교합고경을 3.5mm 증가시킨 중심위 위치의 교합안정장치를 정상인에 장착시켜, F-scan으로 신체 무게 중심의 흔들림(C.O.P.)과 좌우 발바닥 압력 차이를 측정하여, 교합균형이 개선되면 인체의 자세 균형 능력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 시행하였다.
제안 방법
- 1. 실험 참가자는 교합안정장치를 전일 장착하도록 지시하였다. (식사시간 제외)
- 2. 실험 참가자는 편평한 나무판자 위에 놓인 센서 위에 자연스럽게 서서 정면을 바라보며 두 팔은 자연스럽게 몸 옆에 위치하도록 하였다. (Fig-7)
- 3. 교합안정장치 장착 전에 교두 감합위에서 측정하고, 장착 후 1주, 2주, 3주에서 측정하였다.
- 4. 자세를 잡은 후 30초간 초당 20frame의 빈도로 측정하였다.
- 6. 각각 2회 측정하여 평균치를 이용하였다.
- P(center of pressure, gravity, force)의 위치와 경로를 보여준다. 각각의 정보들은 자세 균형의 지표로 모두 쓰일 수 있으나, 이중 C.O.P.의 총 이동량과 좌우 발바닥의 평균 접촉 압력을 사용하기로 하였다. 그러나 이러한 결과들은 간단하게 숫자로 출력되지 않으며, 그래프만으로 출력된다.
- 안궁기록과 심위 기록을 이용하여 반조절성 교합기에 모형을 부착하였다. 모형의 소구치 부위에서 3.5mm 교합을 거상하고 납형성하여 통법에 따라 열중합형 투명레진으로 교합안정장치를 제작하였다. (Fig-1)
- 본 실험에서는 교합안정장치 제작을 위한 하악위로 소구치 부위에서 3.5mm 교합고경을 증가시킨 C.R.위치를 기준으로 하였다. 이 위치는 2001년 안등의 실험을 참고하였으나 이것은 교합과 근력과의 연구에서 가장 효과적인 하악위라고 보고된 위치이다6).
- 비가역성 수성 콜로이드 인상재로 상하악 인상을 채득하고, 경석고 모형을 제작하였다. 안궁기록과 심위 기록을 이용하여 반조절성 교합기에 모형을 부착하였다.
- 비가역성 수성 콜로이드 인상재로 상하악 인상을 채득하고, 경석고 모형을 제작하였다. 안궁기록과 심위 기록을 이용하여 반조절성 교합기에 모형을 부착하였다. 모형의 소구치 부위에서 3.
- 좌우 발바닥의 평균 접촉 압력(C)은 접촉 압력 그래프에서 y좌표값을 모두 더하여 frame 수로 나누면 C값을 구할 수 있으며, 그 공식은 아래와 같다. 이와 같이 계산하여 좌우측의 C.O.P의 이동량 (Table-1)과 좌우 발바닥의 평균 압력(Table-2)을 구하고, 좌우 C.O.P. 이동량의 합(Table-3)과 좌우 평균 접촉압력 차이(Table-4)를 구하였다. C.
- 05). 장착 전과 장착 후 1주, 2주, 3주, 각각 사이와 1주와 2주, 2주와 3주, 1주와 3주 사이의 유의성을 검사하기 위해서 Wilcoxon Signed Ranks Test를 두 경우 모두 실행하였다. 그 결과 두 실험 모두 2주와 3주 사이를 제외하고 모든 경우에서 유의성 있게 균형 감각이 개선된 것으로 나타났다(P<0.
대상 데이터
- 5. 30초간 측정한 기록 중 마지막 10초간 200 frame의 기록을 이용하였다.
- 본 실험에서 사용한 F-scan35)(Tekscan Inc., Boston. Mass)(Fig-2)은 100㎛ 두께의 polyester film 사이에 960개의 sensing point가 있어 0.258㎠에 하나의 단위로 x-y grid에 배열되어 있어, 각각의 sensing point마다 1000gm/㎠까지 측정할 수 있는 soft sensor foil(Fig-3)과 입력된 압력 신호를 전기적 신호로 변환하여 com- puter에 전달하는 cuff unit, 그리고 personal computer와 moniter, printer등으로 구성된다.
- 제 3대구치 이외의 상실치가 없고, 단일 치아 이상의 수복물이 없는 K 대학교 치과대학 재학생중 정상교합을 가지며(Angle's classification I), 악관절 질환이 없는 23-30세(평균 25.3세)의 남학생 9명, 여학생 4명, 총 13명을 실험대상으로 선정하였다. 또한 실험대상자는 교합이외의 실험조건을 통일하기 위하여 균형감각에 영향을 미치는 정형외과적, 이비인후과적 질환이 없음을 확인하였다.
성능/효과
- 1. 교합안정장치의 장작전과 비교하여 장착 후 유의성 있게 C.O.P.의 이동량이 감소하였다.
- 2. 좌우 발바닥의 평균접촉압력 차이를 비교한 결과, 교합안정장치 장착 후 유의성 있게 차이가 감소하였다.
- 3. 두 경우 모두 장착전과 장착 후 3주 사이에 유의성이 가장 컸으며, 장착 후 2주와 3주 사이에는 유의성이 없었다.
- 4. 교합의 균형이 개선되면, 균형감각의 지표인 C.O.P.의 이동량이 감소하고, 좌우 평균접촉압력 차이가 감소하였다.
- 교합안정장치 장착 1주 후부터 C.O.P. 이동량이 감소하였으며, 2주 3주로 갈수록 감소치가 둔화되고 참가자들의 편차가 감소되는 것을 알 수 있다 (Table-3, Graph-1). 좌우 평균접촉압력 차이에서도 C.
- 장착 전과 장착 후 1주, 2주, 3주, 각각 사이와 1주와 2주, 2주와 3주, 1주와 3주 사이의 유의성을 검사하기 위해서 Wilcoxon Signed Ranks Test를 두 경우 모두 실행하였다. 그 결과 두 실험 모두 2주와 3주 사이를 제외하고 모든 경우에서 유의성 있게 균형 감각이 개선된 것으로 나타났다(P<0.05).
- 또한 발생학적으로도 가깝기 때문에 mouth protector등의 보호 기능이 평형기능에 영향을 준다고 생각된다. 네 번째로 저작근은 항중력 근의 하나이므로 자세에 영향을 끼친다. 악관절 질환이나 교합이상과 저작근의 긴장은 관계가 있으므로 교합에 변화에 의한 균형의 변화 또한 일어날 수 있다는 것이다.
- 첫째로 교합안정장치 장착에 의한 교합의 개선이나, 하악의 위치변화가 자세에 영향을 주는 것은, 고속핵, 근육의 고유수용기, PDL의 고유수용기의 입력정보가 뇌간의 동일 핵에 전달되기 때문이며, 뇌간 수준에서 서로 영향을 미치기 때문이라는 것이다. 둘째로는 전체적인 교합이 개선되어 저작력을 제대로 발휘하게 되면, 대뇌 피질 운동영역의 흥분이 심해져 다른 부위로 흥분이 확장, 연수 망상체에 있어서 전신 골격근의 긴장유지에 관여하는 세포 활동을 광범위하게 일으켜 전신 골격근의 근력이 증가된다고 여겨진다. 셋째로 자세유지에 가장 큰 영향을 미치는 전정기관이 턱관절에 해부학적으로 가까이 위치한다는 것이다.
- 3세)의 남학생 9명, 여학생 4명, 총 13명을 실험대상으로 선정하였다. 또한 실험대상자는 교합이외의 실험조건을 통일하기 위하여 균형감각에 영향을 미치는 정형외과적, 이비인후과적 질환이 없음을 확인하였다.
- 둘째로는 전체적인 교합이 개선되어 저작력을 제대로 발휘하게 되면, 대뇌 피질 운동영역의 흥분이 심해져 다른 부위로 흥분이 확장, 연수 망상체에 있어서 전신 골격근의 긴장유지에 관여하는 세포 활동을 광범위하게 일으켜 전신 골격근의 근력이 증가된다고 여겨진다. 셋째로 자세유지에 가장 큰 영향을 미치는 전정기관이 턱관절에 해부학적으로 가까이 위치한다는 것이다. 또한 발생학적으로도 가깝기 때문에 mouth protector등의 보호 기능이 평형기능에 영향을 준다고 생각된다.
- 그러나 교합안정장치의 장착에 의해서 개인간의 편차가 줄어들고 2주 후에는 서로 비슷한 측정치를 보여주기도 하였다. 실험 결과는 유의성 있게 균형 감각이 개선되는 것으로 나타났다. 그러나 실험 참가자들은 실험기간 동안 실생활에서 균형감각의 개선이나 운동수행능력의 향상을 느낄 수 없었다고 하였다.
- 이상의 결과를 종합하면 교합의 개선이 자세균형의 개선과 깊은 상관관계가 있음을 시사하고 있다고 하겠다.
- 이러한 자세와 교합과의 상관성은 아직 확실하게 밝혀지지 않았으며, 여러 가지 가설들이 제시되고 있다39-43). 첫째로 교합안정장치 장착에 의한 교합의 개선이나, 하악의 위치변화가 자세에 영향을 주는 것은, 고속핵, 근육의 고유수용기, PDL의 고유수용기의 입력정보가 뇌간의 동일 핵에 전달되기 때문이며, 뇌간 수준에서 서로 영향을 미치기 때문이라는 것이다. 둘째로는 전체적인 교합이 개선되어 저작력을 제대로 발휘하게 되면, 대뇌 피질 운동영역의 흥분이 심해져 다른 부위로 흥분이 확장, 연수 망상체에 있어서 전신 골격근의 긴장유지에 관여하는 세포 활동을 광범위하게 일으켜 전신 골격근의 근력이 증가된다고 여겨진다.
- 컴퓨터 통계 소프트웨어인 SPSS 10.0을 이용하여 Friedman Test를 사용하여 분석한 결과 장착전과 비교하여 장착 후 유의성 있게 C.O.P.의 총 이동량이 감소하였으며(P<0.05), 평균접촉압력 차이도 장착 전에 비해 장착 후 유의성 있게 감소하였다 (P<0.05). 장착 전과 장착 후 1주, 2주, 3주, 각각 사이와 1주와 2주, 2주와 3주, 1주와 3주 사이의 유의성을 검사하기 위해서 Wilcoxon Signed Ranks Test를 두 경우 모두 실행하였다.
후속연구
- 다른 여러 학자들은 운동선수를 대상으로 실험하였으나 본 실험에서는 일반인을 대상으로 실험하는 한계가 있었다. 가급적 교합 이외의 균형에 영향을 끼치는 요인을 차단하기 위해 건강한 정상인을 실험에 참가시켰다.
- 실제 운동효과를 얻기 위해서는 계속적인 장착보다는 2주 정도의 장착을 반복하는 것이 필요할 것으로 생각된다. 또한 장착 반복의 시기도, 가장 효과적인 주기를 알아낼 수 있도록 추가적인 실험이 필요하다고 생각된다.
- 이를 밝히기 위해서는 교합과 자세의 신경생리에 대한 연구로 어떠한 기전으로 교합의 변화가 신경계에 영향을 미치는지, 신경계의 변화는 어떠한 방식으로 일어나는지, 또한 어떠한 방식으로 운동계에 변화를 일으키는지의 연구가 이루어져야 한다. 실험 참가자도 일반인이 아닌 프로 운동선수를 참가시켜, 시즌 중, 운동경기 중 교합의 변화가 어떠한 영향을 줄 수 있는지 연구되어야 하며, blind test를 통해 심리적 요인을 차단시켜 위약 효과인지 아닌지도 밝혀야 할 것이다.
- 구강 악안면 영역의 운동 중 손상 방지를 위한 mouth protector등의 장치가 현재는 운동 용구점에서 사이즈 별로 구입하여 사용되고 있다. 이러한 장치들의 효과를 높이기 위해서는 치과의사에 의해 개개인에 맞도록 장치가 제작되어야 함은 물론이거니와 장치의 효과와 안전성을 위한 연구도 계속적으로 이루어져야 한다고 사료된다.
- 과거 많은 연구자들이 상반된 결론은 이끌어내기 위해 오랫동안 서로 다투어 온 주제이기도 하다39-43). 이를 밝히기 위해서는 교합과 자세의 신경생리에 대한 연구로 어떠한 기전으로 교합의 변화가 신경계에 영향을 미치는지, 신경계의 변화는 어떠한 방식으로 일어나는지, 또한 어떠한 방식으로 운동계에 변화를 일으키는지의 연구가 이루어져야 한다. 실험 참가자도 일반인이 아닌 프로 운동선수를 참가시켜, 시즌 중, 운동경기 중 교합의 변화가 어떠한 영향을 줄 수 있는지 연구되어야 하며, blind test를 통해 심리적 요인을 차단시켜 위약 효과인지 아닌지도 밝혀야 할 것이다.
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