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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.
- 슬관절 각도는 Dartfish에서 분석된 슬관절 각도를 취하였으며, 족저압은 Parotec system을 이용하여 1~ 24번 감지기를 뒤꿈치(1~4번 감지기), 중족부(5~12번 감지기), 전족부(13~20번 감지기), 발가락(21~24번 감지기)으로 나누어 분석하였다.
- 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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