[논문]임신기간 중 계단의 단너비에 따른 임산부 양발 보행의 생체역학적 변화

하종규

doi:10.5103/kjsb.2009.19.2.205

임신기간 중 계단의 단너비에 따른 임산부 양발 보행의 생체역학적 변화
Biomechanical Alterations in Gait of Stair Decent with Different Treads during Pregnancy 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.19 no.2, 2009년, pp.205 - 215

초록
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계단 하강보행에서의 임산부 낙상은 임산부와 태아에게 치명적인 영향을 미친다. 이 연구는 임신기간 중 계단의 단 너비 변화에 따른 임산부 양발 보행의 생체역학적 변화를 구명하는 것이다. 이 실험을 위하여 건강한 임산부 9명이 참가하였고 Qualisys사의 Proreflex MCU-240 카메라 7대와 Kistler사의 Type 9286AA 지면반력기 2대를 설치하여 상호 동조하여 실험하였으며 연구변인은 Visual 3D(C-motion Inc., USA)를 사용하여 인체를 모델링 한 후 산출하였다. 임신기간이 경과됨에 분당 활보장수는 감소한 반면 활보장 주기는 증가하였으며 양발의 슬관절 모멘트 차이가 작아졌다. 그리고 단너비가 넓어질수록 속력과 활보장 길이가 증가하였다. 단너비에 따른 하지 관절모멘트는 각 관절마다 고유한 패턴을 보였으며 고관절 모멘트는 주로 양발의 비대칭성 패턴을 보였고 슬관절 및 족관절은 대칭적인 패턴을 보였다. 그리고 임신기간이 경과됨에 따라 좌 우측의 최대 최소 슬관절 모멘트의 차이가 작아졌다. 이러한 결과들은 임산부가 신체변화에 적응하면서 안전성의 최대화를 위하여 자신의 고유한 보행패턴을 생성하는 자기적응화 과정을 지속적으로 유지하면서 변화한다고 할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to investigate alterations of pregnant gait by means of 3 different treads of stairs. 9 subjects(body masses; $59.41{\pm}7.49$, $64.03{\pm}6.65$, $67.26{\pm}7.58$, heights; $160.50{\pm}6.35$ ages; $31.22{\pm}2.99$; parity; $1.67{\pm}0.71$) participated in three experiments that were divided by physiological symptoms(the early(0-15 weeks), middle(16-27 weeks) and last(18-39 weeks), and walked at self-selected pace on 4 staircases 3 trials. As extending the pregnancy period, cadence was shorter but cycle time was longer more and more and the difference of maximum and minmum moments between right and left knee joint moment was smaller. With the treads of stair decent lengthening, speed and stride lengths were increased. As extending the treads of stair decent, joint moments of both feet were particular traits, hip joint was asymmetric but joint moments of knee and ankle were symmetric. These findings may account for relation between the treads of stair and moments and suggest that women may adapt their gait to maximize stability and to control gait motion for themselves in pregnant women.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러므로 임신기간 중 단너비에 따른 양발의 보행 특성을 규명하여 낙상예방에 일조하고자 한다.
보행 측정에 앞서 대상자의 신체의 해부학적 상태를 고려한 자료를 추출하기 위해 실험 전 스탠딩 캘리브레이션(standing calibration)을 한 후 실험을 실시하였다. 또한 실험 시 대상자의 자연스러운 보행 특성을 유도하기 위하여 자신의 선호속도로 실시하였다.

가설 설정

3. 단너비에 따른 양발의 국면별 최대.최소 모멘트 비교

제안 방법

계단을 내려갈 동작을 촬영하기 위하여 진행 방향으로 카메라를 정면에 1대, 전 측면에 때 후 측면에 때 양 측 가운데 2대, 총 7대의 적외선 카메라(Proreflex MCU-240, Qualisys Com.)와 지면반력 자료를 수집하기 위하여 지면반력기(Type 9286A, Kistler) 2대를 설치한 다음 L자 프레 임을 기준으로기준좌표계를 생성하고 T 자형 완더 바(Wander bar)를 이용하여 동작범위를 설정하였다. 이때 카메라 간 동조(synchronize)는 컴퓨터에 의해 통제되었으며, 카메라와 지면반력기의 샘플링율은 각각 100Hz와 1000Hz로 설정하였다.
대상자가 맨발로 계단보행 3회 수행 시 양발 (좌 .우측 발 순으로)의 초기 앞꿈치 접지순간 (FTq부터 발앞꿈치 재접지 순간 (STC)까지, 즉 1 스트라이드 구간으로 하였으며 이벤트와 국면구분은 다음과 같다.
또한 실험에 사용한 계단의 규격은 건축법 시행령 48조에 의거 단 높이 (raiser) 18cm기준으로 단너비 (tread)를 26mi, 31mi, 36cm로 변형할 수 있는 단 너비 (width) 90cm의 2, 3계단에 지면반력 기를 삽입한 4 계단을 제작하여 사용하였다.
보행 측정에 앞서 대상자의 신체의 해부학적 상태를 고려한 자료를 추출하기 위해 실험 전 스탠딩 캘리브레이션(standing calibration)을 한 후 실험을 실시하였다. 또한 실험 시 대상자의 자연스러운 보행 특성을 유도하기 위하여 자신의 선호속도로 실시하였다.
실험 전 임산부들에게 신체에 밀착되는 소매 없는 상의와 반바지를 착용시킨 후 총 52개 마커를 부착하였다. 보행 측정에 앞서 대상자의 신체의 해부학적 상태를 고려한 자료를 추출하기 위해 실험 전 스탠딩 캘리브레이션(standing calibration)을 한 후 실험을 실시하였다.
연구 대상자들에게 실험의 필요성, 목적 및 실험 절차를 충분히 설명하고 참여 동의서를 득한 후 가장 자연스러운 동작을 유도하기 위해 개인에게 적합한 연습을 실시하였다.
원자료 획득을 위한 자료처리는 Qualisys System의 QTM(Motion Capture Software) 과 Kisler사의 Bioware 을 이용하여 획득하였다. 그리고 연구변인은 Visual-3D software(C-motion Inc.
인체 관절점은 NLT(Nonlinear transformation) 방식으로 3차원 좌표화하였고 Visual-3D(C-motion Inc., USA)의 마커 시스템에 준하여같이 52개 마커를 부착하였다.

대상 데이터

대상자는 9명의 임산부로 인체의 생리적 변화에 따라 임신기간을 초기 (1차 : 0 - 15주), 중기 (2차 : 16 -27) 및 말기 (3차 : 18 - 39주로 구분한 신체적 특성은 과 같다.

데이터처리

링 한 후 산출한 평균치를 사용하였다. 이때 관절 모멘트는 역 동역학 방법 (inverse dynamic method)으로 구하였으며 SPSS16.0을 이용하여 기술통계 처리하였다

성능/효과

2) 임산기간이 경과됨에 따라 임산부의 신체 구성이 변화 되므로 보행속도는 제한하지 않고 선호속도로 하였다.
결론적으로 여성은 임신과 함께 신체적인 변화로 인하여 계단보행의 패턴변화가 야기되어진다, 이러한 변화에 적합한 임산부 계단보행의 안전성 확보를 위하여 기존의 단너비의 규격을 재고하여 임산부 전용계단의 규격이 새로이 재정되어야 한다. 그리고 좌/우 관절 모멘트가 대칭이 아니므로 계단보행 연구 시 양발의 대칭성 가정은 지양되어야 한다.
길이가 증가하였다. 그리고 단너비에 따른 하지관절 모멘트는 각 관절마다 고유한 패턴을 보였으며 고관절 모멘트는 주로 양발의 비대칭성 패턴을 보인 반면슬관절 및 족관절은 대칭적인 패턴을 보였다.
모든 임신 기간 동안 외번모멘트가 발생하지 않으며 대칭적 인 패턴을 보였으며 기간이 경과 할수록 내번 모멘트가 가 증가하였다. 이는 임산부는 발뒷꿈치와 외측면에 많은 부하가 가중된다는(Nyska, Sofer, Porat, Hqward, Levi, & Meizer, 1977) 보고와 일치한 것이다.
좌.우측의 최대모멘트는 임신 기간과 관계없이 모든 단너비(임신초기의 우측 단너비 26, 31 cm 제외)에서 국면이 증가할수록 증가하였다.
임신 기간과 단너비가 길어질수록 하강을 시작하는 좌측발 (선행발)의 고관절 신전모멘트가 증가하며 굴곡모멘트는 감소하는 경향을 보였으며 후속되어지는 우측발(후속발) 의 신전모멘트가 증가하는 반면 굴곡모멘트는 변화가 작았다.
임신기간 중 모든 시기에서 단너비가 넓어질수록 속력과 활보장 길이가 증가하였다. 이는 단너비의 증가로 인하여 디딤면에 발의 접촉면이 커져 지면반력을 크게 이용하여 관절을 움직인 것으로 생각된다.
임신기간이 경과됨에 분당 활보장수는 감소한 반면활보장 주기는 증가하고 단너비가 넓어질수록 속력과활보장 길이가 증가하였다. 그리고 단너비에 따른 하지관절 모멘트는 각 관절마다 고유한 패턴을 보였으며 고관절 모멘트는 주로 양발의 비대칭성 패턴을 보인 반면슬관절 및 족관절은 대칭적인 패턴을 보였다.
임신초기에는 1, 2국면 우측발의 모멘트가 크게 나타나고 양발의 차이가 현저하게 나타났으나 임신기간이경과될수록 양발 모멘트가 작게 나타나고 그 차이도 작게 나타났다. 그러나 3국면의 평균 최대/최소 모멘트는 거의 비슷하게 나타났다.
좌측의 최대 모멘트와 우측의 최대/최소 모멘트는 현저한 비대칭성을 나타났다. 그러므로 계단보행을 연구할 때 주로 우측발을 기준으로 좌/우 대칭성을 가정하는 것은 바람직하지 않음을 시사한 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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