본 연구의 목적은 경사로를 오르는 동안 슬관절 굴곡각도와 족저압의 차이를 각각 다른 경사도에 따라 분석하고자 하는 것이다. 24명의 건강한 성인 참가자들에게 각각의 경사도($0^{\circ},\;3^{\circ},\;6{\circ},\;9^{\circ}$)를 걷게 한 후, Parotec system을 이용하여 족저압을 측정하였으며, 걷는 모습을 캠코더로 녹화 한 후 Dartfish system을 이용하여 슬관절 각도를 분석하였으며, 수집된 데이터는 SPSS/PC 통계 프로그램을 이용하여 일원배치분산분석으로 분석하였다. 결과는 각 경사로에 따라 슬관절 굴곡 각도는 통계학적으로 유의한 차이가 나타났으며, 족저압은 좌측 하지의 발뒤꿈치 외측 부위(1번 감지기), 중족부 내측 부위(9번 감지기), 전족부 내측 부위(15번, 16번 감지기), 그리고 우측 하지에서는 발뒤꿈치 외측 부위(3번 감지기)에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였다. 슬관절 각도가 $10{\sim}20^{\circ}$ 사이에서 발뒤꿈치 외측 부위 및 내측 부위의 족저압이 통계학적으로 유의하게 높게 나타났다.
본 연구의 목적은 경사로를 오르는 동안 슬관절 굴곡각도와 족저압의 차이를 각각 다른 경사도에 따라 분석하고자 하는 것이다. 24명의 건강한 성인 참가자들에게 각각의 경사도($0^{\circ},\;3^{\circ},\;6{\circ},\;9^{\circ}$)를 걷게 한 후, Parotec system을 이용하여 족저압을 측정하였으며, 걷는 모습을 캠코더로 녹화 한 후 Dartfish system을 이용하여 슬관절 각도를 분석하였으며, 수집된 데이터는 SPSS/PC 통계 프로그램을 이용하여 일원배치분산분석으로 분석하였다. 결과는 각 경사로에 따라 슬관절 굴곡 각도는 통계학적으로 유의한 차이가 나타났으며, 족저압은 좌측 하지의 발뒤꿈치 외측 부위(1번 감지기), 중족부 내측 부위(9번 감지기), 전족부 내측 부위(15번, 16번 감지기), 그리고 우측 하지에서는 발뒤꿈치 외측 부위(3번 감지기)에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였다. 슬관절 각도가 $10{\sim}20^{\circ}$ 사이에서 발뒤꿈치 외측 부위 및 내측 부위의 족저압이 통계학적으로 유의하게 높게 나타났다.
This study was to investigate the knee joint flexion angle and the foot pressure during climbing with different slope. The 24 healthy subjects were participated. And foot pressure was investigated using Parotec system. The knee joint flexion angle were filmed to using a video camera on each slope(
This study was to investigate the knee joint flexion angle and the foot pressure during climbing with different slope. The 24 healthy subjects were participated. And foot pressure was investigated using Parotec system. The knee joint flexion angle were filmed to using a video camera on each slope($0^{\circ},\;3^{\circ},\;6{\circ},\;9^{\circ}$). And knee joint angle was investigated by Dartfish. The data were analyzed ANOVAs. In conclusion, there was significantly different that knee joint flexion angle related on each slope angle. In foot pressure, there was significantly different in lateral heel area(1 cell), medial midfoot area(9 cell), medial forefoot area(15, 16 cell) of left foot, and in lateral heel area(3 cell) of right foot. There was significantly different of foot pressure in lateral and medial heel when knee joint flexion angle is between $10^{\circ}$ and $20^{\circ}$. There was change of gait cycle according to walking slop angle increasing, and the initial contact phase was shorter, the foot pressure in lateral heel was lower.
This study was to investigate the knee joint flexion angle and the foot pressure during climbing with different slope. The 24 healthy subjects were participated. And foot pressure was investigated using Parotec system. The knee joint flexion angle were filmed to using a video camera on each slope($0^{\circ},\;3^{\circ},\;6{\circ},\;9^{\circ}$). And knee joint angle was investigated by Dartfish. The data were analyzed ANOVAs. In conclusion, there was significantly different that knee joint flexion angle related on each slope angle. In foot pressure, there was significantly different in lateral heel area(1 cell), medial midfoot area(9 cell), medial forefoot area(15, 16 cell) of left foot, and in lateral heel area(3 cell) of right foot. There was significantly different of foot pressure in lateral and medial heel when knee joint flexion angle is between $10^{\circ}$ and $20^{\circ}$. There was change of gait cycle according to walking slop angle increasing, and the initial contact phase was shorter, the foot pressure in lateral heel was lower.
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문제 정의
따라서 본 연구는 경사도 보행 시 지면의 경사 정도와 슬관절 각도에 따른 족저압의 차이에 대해서 알아보았다.
본 연구는 정상 성인남녀 14명을 대상으로 경사도 보행 시 슬관절의 각도변화와 족저압의 변화에 대해 알아보았다.
기울기에 따라 눈금이 달라진다. 본 연구에서는 경사도의 각도를 측정하기 위해 사용되었다.
비교 . 분석해봄으로써 보행 형태의 특성을 규명하고 보다 효율적인 보행에 관한 기초적인 자료를 제공하기 위해[14] 본 연구에서는 슬관절의 움직임을 운동형상학적으로 분석하여 경사도와 슬관절 운동 간의 관계를 알아보았으며, 경사도에 따른 슬관절의각도변화와 이에 따른 족저압의 변화를 확인하였다.
제안 방법
경사도는 대학 내 도로 중에서 0°, 3°, 6°, 9° 총 4개의 경사도를 Hurimeter를 사용하여 측정하여 선정하였다. 그리고 대상자들에게 0°, 3°, 6°, 9° 각각의 경사도를 모두 걷게 하였다.
경사도에 따라 걷는 속도를 동일하게 통제하기 위해 10m의 평지 보행을 세 번 반복 한 후 평균 속도와 평균 보장(step) 수를 측정하여 기본 보행 속도로 결정하였다.
경사도에 따른 슬관절 굴곡 각도의 변화를 알아보았다. 이를 위해 0°, 3°, 6°, 9° 각각의 경사에서 보행 주기별로 슬관절 굴곡 각도를 측정하였다.
그리고 24개 감지기의 족저압은 뒤꿈치(1~4번 감지기), 중족부(5~12번 감지기), 전족부(13~20번 감지기), 발가락(21~24번 감지기) 네 부분으로 나누어 분석하였다.
선정하였다. 그리고 대상자들에게 0°, 3°, 6°, 9° 각각의 경사도를 모두 걷게 하였다.
따라서 경사도에 따른 보행 동작을 운동형상학적 (kinetics)으로 비교 . 분석해봄으로써 보행 형태의 특성을 규명하고 보다 효율적인 보행에 관한 기초적인 자료를 제공하기 위해[14] 본 연구에서는 슬관절의 움직임을 운동형상학적으로 분석하여 경사도와 슬관절 운동 간의 관계를 알아보았으며, 경사도에 따른 슬관절의각도변화와 이에 따른 족저압의 변화를 확인하였다.
슬관절각도 측정의 정확성을 높이기 위해 Dartfish에서 인식할 수 있는 마크를 좌측하지의 대전자 (Greater trochanter), 슬관절 외측과(Lateral epicondyle), 족관절외측과(Lateral malleolus)에 각각 노란색 스티커를 부착하였다. 또한 마크의 인식을 높이기 위해 대상자는검정색 타이즈를 신었으며, 캠코더는 보행로의 좌측 5m85cm 지점에 놓아 10m의 보행로 중 3m가 보이도록 하여 대상자들의 보행 중 2회의 주기를 충분히 촬영할 수 있도록 하였다.
보행 중 경사도에 따른 족저압의 변화를 알아보았다. 이를 위해 0°, 3°, 6°, 9° 경사에서 좌 .
보행 중 슬관절 굴곡 각도에 따른 족저압 변화를 알아보았다.
슬관절 각도 측정은 캠코더로 동영상을 촬영한 후 Dartfish에서 운동분석학적으로 값을 얻었다. 슬관절각도 측정의 정확성을 높이기 위해 Dartfish에서 인식할 수 있는 마크를 좌측하지의 대전자 (Greater trochanter), 슬관절 외측과(Lateral epicondyle), 족관절외측과(Lateral malleolus)에 각각 노란색 스티커를 부착하였다.
슬관절각도 측정의 정확성을 높이기 위해 Dartfish에서 인식할 수 있는 마크를 좌측하지의 대전자 (Greater trochanter), 슬관절 외측과(Lateral epicondyle), 족관절외측과(Lateral malleolus)에 각각 노란색 스티커를 부착하였다. 또한 마크의 인식을 높이기 위해 대상자는검정색 타이즈를 신었으며, 캠코더는 보행로의 좌측 5m85cm 지점에 놓아 10m의 보행로 중 3m가 보이도록 하여 대상자들의 보행 중 2회의 주기를 충분히 촬영할 수 있도록 하였다.
이를 위해 0°, 3°, 6°, 9° 경사에서 좌 . 우측 발 각각 24 개 감지기의 족저압을 측정하였다.
이를 위해 0°, 3°, 6°, 9° 각각의 경사에서 보행 주기별로 슬관절 굴곡 각도를 측정하였다.
입각기 중 초기닿기 시 슬관절 굴곡 각도가 10°이하, 20°이하, 20°이상 세 그룹의 감지기별 족저압을 측정하였다.
전유각기 시 슬관절 굴곡 각도가 35°이하, 40°이하, 50°이하, 50°이상인 네 그룹의 감지기별 족저압을 측정하였다. 그 결과 모든 감지기에서 평균값의 차이는 있었으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
족저압은 Parotec-system을 이용하여 남자: 265mm, 여자: 245mm의 실내화 안쪽 바닥에 인솔(깔창(insole)) 을 삽입한 후 각각의 경사도에서 10m를 걸어가게 한 후 얻어 낸 데이터를 분석하였다. 깔창(insole))은 두께가 0.
중간입각기 시 슬관절 굴곡 각도가 20°이호!', 25°이하, 30°이하, 30°이상 네 그룹의 감지기별 족저압을 측정하였다. 그 결과 모든 감지기에서 평균값의 차이는 있었으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
대상 데이터
구하게 된다. 24개의 압력 감지기는 깔창(insole)에 위치하며 신발 안에 삽입하여 족저부에 위치하는 깔창 (insole)과 이와 연결되어 정적 및 동적 상태의 평균 압력을 기록하고 저장하는 휴대용 조정기, 조정기에 저장된 자료를 계산하는 소프트웨어 및 컴퓨터로 구성되어있다.
대상자가 각각의 경사로를 반복하여 걷게 한 후 기본 보행 속도와 값으로 보행 한 결과를 연구 대상으로 하였다.
본 연구는 부산시 S 대학 재학생 중에서 본 연구의 목적과 절차를 설명한 후 연구 참여에 동의한 건강한 남녀 중 발 사이즈가 남자: 260±5mm, 여자: 240±5mm 인 14명(남:7명, 여:7명)을 대상으로 선정하였다.
동영상을 찍을 수 있는 캠코더이다. 본 연구에서는 경사도 10m 보행 시 하지의 움직임을 촬영하기 위해서 사용되었다.
데이터처리
경사도에 따른 슬관절 굴곡 각도와 족저압의 값, 그리고 보행 주기 중 초기 닿기 슬관절 굴곡 각도 (10°이하, 10~20°, 20°이상)에 따른 족저압 값을 취하여 SPSS PC for window version 12.0을 이용하여 일원 배치 분산 분석으로 처리하였으며, 사후 검정은 Duccan 검정, 유의수준 a는 0.05로 하였다.
이론/모형
Parotec systeme 하퇴의지 사용자의 족저압 분포 특성에 대해 연구하기 위해[26], 종골골절 환자들이 수술 후 약물치료를 한 뒤 dynamic footprints를 연구하기 위해 [Z7], 그리고 편마비 아이들의 족저압을 분석하기 위해 [28] Parotec System을 사용하였다.
경사도 보행 시 슬관절의 각도변화를 측정하기 위하여 선행 연구에서는 비디오 디지타이징 시스템 (APAS.2000)[15], VICON370시스템[22]을 사용하였는데, 본 연구에서는 Dartfish 프로그램[23][24]을 사용하였다.
성능/효과
감지기의 위치에 따라서는 좌측과 우측 뒤꿈치 외측감지기, 좌측 중족부 내측 감지기 그리고 좌측 중족부내측 감지기, 좌측 전족부 내측 감지기에서 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다.
그 결과 모든 감지기에서 평균값의 차이는 있었으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
둘째, 족저압의 변화는 경사도의 정도, 감지기의 위치, 좌우측 하지에 따라 다양한 결과를 나타내었다.
또한 전유각기 (pre swing)시의 슬관절 굴곡 각도는 평지, 경사도에 상관없이 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
본 연구의 결과 각각의 경사도에 따른 슬관절 굴곡 각도 변화가 통계적으로 유의한 차이가 있음을 알 수 있었다. 조규권과 김유신(2001)의 연구에서는 트레드밀 보행 시 무릎관절의 각도가 경사도에 따라 LTO(왼발앞꿈치 이지), LHC(왼발 뒤꿈치 착지), RTO(오른발 앞꿈치 이지)순간에서 유의한 차이를 보였고[14], 윤남식등(2001)의 연구에서는경사도에 따른 전체 동적 운동 범위는 무릎 굴곡, 신전 각에서는 수평과 10% 경사도 간에 유의한 차이를 보였다고 한다[20].
셋째, 슬관절 굴곡 각도에 따른 족저압의 변화는 보행의 주기별 즉, 초기 닿기, 중간 입각기, 전유각기로 나누어 족저압 감지기별로 분석한 결과 초기 닿기 시발 뒤꿈치 내측 및 외측 부위에서 통계학적으로 유의한 차이를 나타냈었다.
우측 뒤꿈치(1~4번 감지기)에서는 3번 감지기가 평지에서 13.96+4.06%, 3° 경사에서 12.54±3.65%, 6° 경사에서 10.49±2.47%, 9° 경사에서 10.34±3.67%로 나타났으며, 통계 적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05)[표 2],
입각기 중 초기닿기 시 0°, 3°, 6°, 9° 경사에 따른 슬관절 굴곡 각도를 측정한 결과, 평지는 7.32±4.49°, 3° 경사는 10.90±5.89°, 6° 경사는 16.18±6.06°, 9° 경사는 21.12±8.75°로 경사도가 클수록 초기 닿기 시 슬관절 굴곡 각도가 증가하였다(p<0.05)[표 1],
전유각기 시 0°, 3°, 6°, 9° 경사에 따른 슬관절 굴곡 각도를 측정한 결과, 평지는 41.83+7.36°, 3° 경사는 36.60+9.06°, 6° 경사는 43.48+7.96°, 9° 경사는 40.13±7.50°로 평균값의 차이는 있었으나 통계적으로 유의한 차이가 없었다[표 1],
족저압의 차이가 좌측 하지와 우측 하지에서 매우 큰 차이를 보이고 있음을 알 수 있었다. 좌측 하지의 족 저압은 경사도에 따라 매우 유의한 차이를 보이고 있는반면 우측 하지의 족저압은 유의한 차이를 나타내지 않았다.
중간입각기 시 0°, 3°, 6°, 9° 경사에 따른 슬관절 굴곡 각도를 측정한 결과, 평지는 21.00±6.62°, 3° 경사는 22.03+4.88°, 6° 경사는 25.88+5.96°, 9° 경사는 28.73±6.24°로 경사도가 클수록 중간입각기 시 슬관절굴곡 각도가 증가하였다(p<0.05)[표 1],
따라서 족저압의 차이가 있었다. 즉 경사도의 정도 즉 3°, 6°, 9°에 따라서는 차이가 없었으며, 경사도의 정도에 상관없이 평지와 경사로를 비교하였을 때 평지에서 높은 족저압을 나타내었다.
첫째, 경사도에 따른 슬관절 굴곡 각도의 변화는 초기 닿기(initial contact)와 중간 입각기(mid starmce) 에서평지와 경사로를 비교하였을 때 유의한 차이를 나타내고 있으나, 경사도의 정도 즉, 3°, 6°, 9°에 따른 슬관절굴곡 각도의 차이는 차이가 없었다.
초기 닿기 시 슬관절 굴곡 각도가 10° 이하 일 때 족 저압이 가장 크게 작용하였으며, 슬관절 굴곡 각도가 클수록 족저압은 통계학적으로 유의한 감소를 보였다.
특히 뒤꿈치 부위와 중족부 부위에서는 평지에서 족 저압이 가장 높아진 것으로 나타났으며, 전족부에서는 경사도가 클수록 족저압이 높아진 것으로 나타났다.
후속연구
것이다. 또한 보행 시 슬관절 굴곡 각도 변화와족저압 변화만을 분석하였기 때문에 실제로 하지의 각 관절에 가해지는 모멘트 힘에 관해서는 비교, 분석하지 못하였던 것이 연구의 제한점으로 볼 수 있다.
본 연구는 오르막 경사도에 따른 슬관절 각도와 족저압의 변화를 살펴보았음으로 향후 내리막 경사도에 따른 연구도 필요할 것이며, 슬관절의 각도뿐만 아니라 하지의 나머지 각 관절에 따른 각도변화에 대한 연구도 필요할 것이다. 또한 보행 시 슬관절 굴곡 각도 변화와족저압 변화만을 분석하였기 때문에 실제로 하지의 각 관절에 가해지는 모멘트 힘에 관해서는 비교, 분석하지 못하였던 것이 연구의 제한점으로 볼 수 있다.
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