[논문]보행 시 편평족에서 외적 무게 부하에 따른 족저압의 변화

장종성; 박지원; 김중선

보행 시 편평족에서 외적 무게 부하에 따른 족저압의 변화
The Changes of Plantar Foot Pressure by External Loads during Walking in Flatfoot 원문보기

대한물리의학회지 = Journal of the korean society of physical medicine, v.5 no.4, 2010년, pp.543 - 549

장종성 (영남이공대학 물리치료과) , 박지원 (대구가톨릭대학교 의료과학대학 물리치료학과) , 김중선 (대구대학교 재활과학대학 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose : The study was designed to investigate the changes of plantar foot pressure by different loads during walking in flatfoot. Methods : Fifteen subjects with flatfoot were recruited along with their written informed consent. They were asked to walk on plate at a self-selected and comfortable speed with loads of 0, 5, 10, and 15kg. Three walking trials were obtained and then averaged for data analysis. Foot pressure were measured from RS-Scan system (RS-Scan system, RS scan Ltd., German) and contact area, maximum force were analyzed. Results : There were significant increases on midfoot and decreases on forefoot in contact area. And there were significant increases in maximum force of foot pressure of 2nd metatarsal bone and midfoot. Conclusion : These findings revealed that flatfoot increases risk factors of metatarsal bone with different loads. Therefore, patients of flatfoot must be careful during walking with loads or activities of daily living.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

따라서 이 연구에서는 외적 무게 부하를 제공한 보행 시에 편평족을 가진 대상자의 족저압을 비교하여 편평족에 의한 신체 손상의 위험 요소를 확인하여 예방하기 위한 기초 자료를 제시하고자 한다.
편평족의 평가에 있어서 이러한 형태학적인 특성을 구분하는 것도 중요하지만 더욱 중요한 것은 족궁의 형태가 기능적인 검사에서 어떠한 영향을 미치게 되는 것인가에 관한 연구가 필요하다. 따라서 편평족의 진단에 있어서 이 질환에 의해서 발생되는 기능적인 손상을 정량화하기 위해서 기능적인 편평족의 차이를 확인하기 위해서 본 연구에서는 족저압 분석을 통하여 발의 압력 분포를 알아보았다. 이러한 족저압 측정은 발의 압력을 측정할 수 있으며 발의 특정 부분에 가해지는 압력의 분포와 충격량을 측정할 수 있고, 신체의 중심이 이동하는 경로를 알 수 있으며 이를 통하여 발의 특정 부위에 압력이 증가되는 것이나 중심 이동의 변동성을 확인 할 수 있으며 임상에서 유용하게 이용되고 있다(박수진 등, 2009; 이상열과 배성수, 2009).
본 연구에서는 무게 부하를 제공한 보행 시에 편평족을 가진 대상자의 족저압을 비교하여 무게 부하에 따라 발에서의 족저 압력의 변화를 알아보고자 하였다. 본 연구의 결과 주상골 하강 검사에 따라 편평족으로 분류된 대상자들은 무게 부하의 증가에 의해 중족부의 접촉 면적이 증가하였고, 2번째 중족골과 중족부의 최고 압력이 유의하게 증가된 것을 알 수 있었다.

제안 방법

보행 검사는 대상자의 편안한 보행을 위해서 압력 측정판과 같은 높이로 지면을 편편하게 만들어 여러 번 보행을 반복하였다. 2m의 족저 압력 판 위를 통과할 때 자료 처리를 위해 좌우의 족저 압력의 평균 값을 측정하였다. 각각의 조건에서 측정은 3회 실시하여 평균값을 사용하였다.
그리고 대상자에게 제공되는 무게 부하의 방법은 0, 5, 10, 15kg의 무게를 체간의 전·후에 주어지게 되며 제공되는 무게 부하의 순서는 무작위로 하였다.
부하의 비율이나 크기에 영향을 주는 요소는 움직임의 속도, 착지 동작의 높이, 신발의 형태, 몸무게, 착지 시의 지면의 형태, 착지 전략, 가방이나 짐과 같은 외부 부하 등이 포함한다(Kernozek 등, 2005; Olsen , 2004). 또한 보행을 하는 동안 체중 지지가 되는 하지의 지면반발력과 무릎 관절의 굴곡 각도가 충격량을 조절하여 신체에 적용되는 힘의 크기를 조절한다. 이러한 부하의 비율이나 적용되는 힘의 비율은 조직에 적용되는 스트레스의 양에 영향을 주게 되며 반복적인 스트레스에 의해서 손상이 나타나게 된다(Hargrave 등, 2003).
정확한 족저 압력을 측정하기 위해 보행 시작 전 대상자의 체중을 측정하여 프로그램에 입력하고, RS-scan system 압력 측정판 위에서 움직임 없이 양 발로 서도록 하여 각 대상자의 체중을 보정하였다. 모든 대상자들은 실험실에 익숙하도록 5분간 보행 연습을 한 후, 일반적인 보행과 무게 부하를 제공한 보행에서는 평상시의 자연스러운 보행을 하도록 지시하였다. 그리고 대상자에게 제공되는 무게 부하의 방법은 0, 5, 10, 15kg의 무게를 체간의 전·후에 주어지게 되며 제공되는 무게 부하의 순서는 무작위로 하였다.
이러한 편평족의 측정을 위해 본 연구에서 이용한 방법은 Brody에 의해서 소개된 주상골 하강 검사를 이용하여 측정하였다(Cote 등, 2005). 본 연구에서는 체중 부하에 의하여 주상골이 하강되는 높이의 차이를 이용하여 편평족을 측정을 하였으며, 무게 부하가 없는 상태의 보행 시에 중족 부위의 면적을 확인한 결과 발의 3번째 중족골의 중심과 뒤꿈치 중앙을 연결한 선의 내측으로 족저압이 나타나는 것을 통하여 편평족과 정상 발의 구분에 있어서 이전의 연구와 유사한 것을 알 수 있었다(선상규 등, 2006). 편평족의 평가에 있어서 이러한 형태학적인 특성을 구분하는 것도 중요하지만 더욱 중요한 것은 족궁의 형태가 기능적인 검사에서 어떠한 영향을 미치게 되는 것인가에 관한 연구가 필요하다.
연구 대상자는 무릎을 90° 굴곡한 상태에서 바닥에 양 발을 가지런히 놓으며, 체중을 부하하지 않도록 한다.
정확한 족저 압력을 측정하기 위해 보행 시작 전 대상자의 체중을 측정하여 프로그램에 입력하고, RS-scan system 압력 측정판 위에서 움직임 없이 양 발로 서도록 하여 각 대상자의 체중을 보정하였다. 모든 대상자들은 실험실에 익숙하도록 5분간 보행 연습을 한 후, 일반적인 보행과 무게 부하를 제공한 보행에서는 평상시의 자연스러운 보행을 하도록 지시하였다.
지면에 접촉하는 발의 면적을 전·중·후족부로 구분하여 전체 면적에 대한 비율을 이용하였다.

대상 데이터

본 연구의 대상자들은 측방 방사선 검사에서 거골-중족골 각(talo-first metatarsal angel)이 4° 이상으로 방사선 검사에서 편평족으로 진단을 받고, 이학적 검사(주상골 하강 검사, navicular drop test)를 통하여 편평족으로 분류된 20대 성인 15명을 대상으로 선정하였고, 보행에 영향을 주는 외과적 수술이나 신경학적 병력이 없으며 독립적인 기립 유지와 보행이 가능한 자를 대상으로 하였다. 또한 신체질량지수(body mass index, BMI)가 18.5에서 23사이의 정상 체중을 가진 대상으로 하였다. 모든 대상자는 실험에 참가하기 전 연구 목적과 방법에 대하여 충분히 이해하고 참여하겠다는 자발적 동의서를 작성한 환자를 대상으로 하였다.
5에서 23사이의 정상 체중을 가진 대상으로 하였다. 모든 대상자는 실험에 참가하기 전 연구 목적과 방법에 대하여 충분히 이해하고 참여하겠다는 자발적 동의서를 작성한 환자를 대상으로 하였다.
족저 영역은 10개(T1(Toe 1), T2-5(Toe 2-5), M1(Metatarsal 1), M2(Metatarsal 2), M3(Metatarsal 3), M4(Metatarsal 4), M5(Metatarsal 5), MF(Midfoot), HM(Heel medial), HL(Heel lateral))로 나누어져 있으며, 각각의 영역은 다음 그림과 같다(Figure 1). 보행 시 압력 분포는 RS-scan system의 상용 프로그램인 Footscan 7 gait 2nd generation을 이용하여 126 frame/sec로 자료를 수집하였다.
연구대상자들의 일반적 특성은 다음과 같다(Table 1). 본 연구에 참여한 대상자는 15명으로 남자 5명, 여자 7명, 평균 나이는 24.45세이고, 키는 169.21cm, 몸무게는 62.45kg 신체질량지수는 21.86이였다. 주상골 하강 검사 결과 평균 13.
본 연구의 대상자들은 측방 방사선 검사에서 거골-중족골 각(talo-first metatarsal angel)이 4° 이상으로 방사선 검사에서 편평족으로 진단을 받고, 이학적 검사(주상골 하강 검사, navicular drop test)를 통하여 편평족으로 분류된 20대 성인 15명을 대상으로 선정하였고, 보행에 영향을 주는 외과적 수술이나 신경학적 병력이 없으며 독립적인 기립 유지와 보행이 가능한 자를 대상으로 하였다.

데이터처리

2m의 족저 압력 판 위를 통과할 때 자료 처리를 위해 좌우의 족저 압력의 평균 값을 측정하였다. 각각의 조건에서 측정은 3회 실시하여 평균값을 사용하였다.
수집된 자료는 평균 및 표준 오차로 제시하였고, SPSS 12.0을 이용하여 통계 처리하였다 무게 부하의 조건에 따른 편평족의 족저압을 비교하기 위해서 반복측정 (repeated measure)을 이용하였으며, 모든 통계학적 유의수준은 α= .05로 설정하였다.

이론/모형

이러한 편평족의 측정을 위해 본 연구에서 이용한 방법은 Brody에 의해서 소개된 주상골 하강 검사를 이용하여 측정하였다(Cote 등, 2005).
본 연구에서 편평족 환자의 무게 부하의 크기에 따른 족저 압력 차이를 알아보기 위하여, 보행 시 입각기 동안 가해지는 족저 압력을 측정하는 2m 길이의 Plate형태인 RS-scan system(RS-scan system, RS scan Ltd., German)을 사용하였다.

성능/효과

무게 부하에 따라 평발군은 Metatarsal 2, Midfoot 영역에서 유의한 증가가 나타났으며(p.05), 무게 부하에 따라 Metatarsal 부분과 Midfoot 영역에서 최고 힘값의 증가가 나타났다.
지면에 접촉하는 발의 면적을 전·중·후족부로 구분하여 전체 면적에 대한 비율을 나타낸다. 무게 부하에 따라 평발군의 전족부에서는 접촉 면적의 유의한 감소, 중족부에서는 유의한 증가가 나타났으며(p<.05), 후족부에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다(Table 2)(p>.05).
보행시 지면과 닿아 있는 발의 전 구간을 10개 영역으로 구분하여 최고 힘값을 측정한 결과 신체 중심에 가해진 부하가 증가할수록 편평족의 10개 영역에서 거의 증가하는 추세를 보였으나, 편평족에서는 2번째 중족골, 중족부에서만 유의한 증가가 보였다. 또한 최고 압력이 가장 높게 나타난 영역은 2~3번째 중족골이었다.
보행에서 입각기 시 접촉하는 발의 전체 면적에 대해 전·중·후족부의 비율을 비교한 결과 무게 부하의 증가에 따라 편평족에서 중족부의 비율은 증가하였고, 전족부는 감소하였으며, 후족부는 거의 변화가 없었다.
본 연구에서 편평족 대상자에게 무게 부하에 따른 보행 시의 족저압을 비교한 결과 발의 면적에서는 전족부의 면적은 감소하였으며 중간 부위의 면적이 많이 증가하였고, 최대값에서는 무게에 따라 2번째 중족골 부위와 중족부에서 압력이 증가하였음을 보여주었다.
본 연구에서는 무게 부하를 제공한 보행 시에 편평족을 가진 대상자의 족저압을 비교하여 무게 부하에 따라 발에서의 족저 압력의 변화를 알아보고자 하였다. 본 연구의 결과 주상골 하강 검사에 따라 편평족으로 분류된 대상자들은 무게 부하의 증가에 의해 중족부의 접촉 면적이 증가하였고, 2번째 중족골과 중족부의 최고 압력이 유의하게 증가된 것을 알 수 있었다. 따라서 편평족의 족저 분포를 통해서 가방이나 아기 등의 일상생활 동안의 무게를 증가시킬 수 있는 여러 요인에 의해 발의 손상 위험이 심해질 수 있으므로 보행 시 주의가 필요하며, 인솔 등의 보조 도구나 편평족을 예방 및 치료를 할 수 있는 운동 프로그램의 개발이 필요할 것으로 생각된다.

후속연구

본 연구의 결과 주상골 하강 검사에 따라 편평족으로 분류된 대상자들은 무게 부하의 증가에 의해 중족부의 접촉 면적이 증가하였고, 2번째 중족골과 중족부의 최고 압력이 유의하게 증가된 것을 알 수 있었다. 따라서 편평족의 족저 분포를 통해서 가방이나 아기 등의 일상생활 동안의 무게를 증가시킬 수 있는 여러 요인에 의해 발의 손상 위험이 심해질 수 있으므로 보행 시 주의가 필요하며, 인솔 등의 보조 도구나 편평족을 예방 및 치료를 할 수 있는 운동 프로그램의 개발이 필요할 것으로 생각된다.
본 연구에서 무게 부하의 크기가 일률적으로 제시되어서 체중에 대한 무게 부하의 특성에 대해서 알아보는 것에 있어서 제한점이 있었으나 편평족 대상자의 족저 압력이 무게 부하의 크기에 따라 특정 부위에서 증가되는 것을 확인 할 수 있었으며, 편평족에 의한 발의 골절과 관련된 위험 요소에 대해서 더 명확하게 하기 위해서는 일상생활활동에서 좀 더 동적이고 다양한 과제에서의 압력의 분포를 확인하여 족저 압력이 집중되는 동작이나 활동을 확인하여 예방하는 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	체중의 지지와 보행에 있어 중요한 기능을 하는 신체부위는?	발과 발목은 체중의 지지와 보행에 있어서 중요한 기능을 한다. 즉 인간에게 발의 기능적인 구조는 두 발로 이동을 하기 위해 적응되어 있고, 발의 정렬은 서기와 보행에 결정적인 역할을 하게 된다.
	발의 손상의 원인이 될 수 있는 것은 무엇인가?	또한 유일하게 지면과 닿아 있는 부분으로 바닥의 형태에 따라 적응하고, 지면반발력에 의해서 추진력을 제공해 주며 거골하 움직임(subtalar movement)에 의해서 체중 부하에 중요한 역할을 한다(Wangr과 Crompton, 2004). 그러나 인간이 보행을 하게 됨에 따라 과도한 스트레스와 부하가 발에 축적이 되고, 문명의 발달에 의한 딱딱하고, 편편한 지면은 오히려 정상적인 발에 부담을 주는 요인으로 작용하게 되며 발의 손상의 원인이 될 수 있다(Magee, 2008). 따라서 발과 하지의 정상적인 자세 정렬과 발의 안정성이나 건강은 우리의 몸과 보행을 통한 일상생활을 수행하는데 직접적으로 영향을 미치게 된다.
	하지의 손상의 원인 중 부하의 비율이나 크기에 영향을 주는 요소는?	일반적인 발과 발목을 비롯한 하지의 손상의 원인은 적용되는 힘이나 부하의 크기와 비율에 의해서 결정된다. 부하의 비율이나 크기에 영향을 주는 요소는 움직임의 속도, 착지 동작의 높이, 신발의 형태, 몸무게, 착지 시의 지면의 형태, 착지 전략, 가방이나 짐과 같은 외부 부하 등이 포함한다(Kernozek 등, 2005; Olsen , 2004). 또한 보행을 하는 동안 체중 지지가 되는 하지의 지면반발력과 무릎 관절의 굴곡 각도가 충격량을 조절하여 신체에 적용되는 힘의 크기를 조절한다. 이러한 부하의 비율이나 적용되는 힘의 비율은 조직에 적용되는 스트레스의 양에 영향을 주게 되며 반복적인 스트레스에 의해서 손상이 나타나게 된다(Hargrave 등, 2003).

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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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