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문제 정의
- 따라서 본 연구는 임상에서 흔히 이용될 수 있는 트레드밀 보행을 평지보행과 비교⋅분석함으로써 부위별 족저압의 변화, 보행 주기에 따른 족저압의 차이 등에 대해 알아봄으로서 정상인들의 트레드밀 이용의 장단점을 확인하고 근골격계, 신경계 환자 등의 보행 훈련에 도움을 주고자 한다.
제안 방법
- 본 실험에 앞서 연구자는 측정 시 문제점을 최소화하고, 실험을 원활하게 수행할 수 있도록 1명의 예비실험을 하였다. 또한 동일 대상으로 평지 보행과 트레드밀 보행 시 순서는 무작위로 실험하였다.
- 본 실험을 통해 측정된 편안한 걸음 속도 2km/h 로 걷도록 하였으며 측면에서는 캠코더를 이용하여 촬영하였으며, 이는 Dartfish 동작 분석 시스템을 이용하여 분석하였다.
- 본 연구는 정상 성인 18명을 대상으로 평지보행과 트레드밀 보행을 2Km/h 속도도 적용한 후 10초 동안의 데이터를 구하여 양측 하지의 대칭성, 족저압의 변화와 관절각도의 변화, 지면 접지 시간 등의 변수를 연구하였다. 서로 다른 보행 환경에서 좌우 하지의 대칭성은 동일하였으나 트레드밀 보행이 평지 보행보다 족저압이 전반적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 좌측 하지보다 우측하지에서 더욱 뚜렷하게 나타났다
- 실험 전 모든 연구 대상자들에게 본 연구의 목적과 방법에 대하여 충분히 설명한 후 자발적인 동의를 얻어 연구를 진행하였다.
- 또한 동일 대상으로 평지 보행과 트레드밀 보행 시 순서는 무작위로 실험하였다. 실험 조건이 무작위로 차출된 대상자는 평지와 트레드밀 보행 시 족저압을 측정하기 위해 parotec system을 착용하고 불편함이 없는 지 확인 하였으며, 초기 입각기시와 중간 입각기시의 각도를 알아보기 위해 마커를 표시하였다.
- 또한 Dartfish는 영상을 캡쳐하여 동작을 분석할 수 있는 시스템으로 인체 동작을 정량화하여 측정할 수 있는 분석기이다. 측면에서의 초기 입각기시 발목관절의 각도와 중간 입각기시 슬관절의 각도를 알아보기 위하여 고관절, 슬관절의 외측상과, 족관절의 외과를 마커(marker)로 표시하였으며 보행시 캠코더(소니사)를 이용하여 영상을 촬영한 후 Dartfish 로 분석하였다.
- 평지 보행과 트레드밀 보행 시 입각 중기 슬관절 각도를 비교하였다. 평지 보행에서는 슬관절 각도가 164.
- 평지 보행과 트레드밀 보행 시 입각 초기 발목관절의 각도를 비교하였다. 평지 보행에서 발목 관절 각도가 18.
- 평지 보행과 트레드밀 보행 시 지면에 발이 닿아있는 접촉 시간의 총량을 비교해 보았다. 좌측 하지의 지면 접촉 시간은 평지 보행에서 531.
- 평지 보행과 트레드밀 보행 시 하지가 지면에 닿은 시간을 비교하여 좌우 하지의 대칭성을 비교하였다. 평지 보행에서 좌측 531.
대상 데이터
- 본 연구에 참여한 대상자는 남 9명, 여 9명으로 모두 18명이며, 남자 대상자의 평균 연령은 29.22±4.24, 여자 평균 연령은 25.00±1.22세 이였다.
- 본 연구에 참여한 대상자는 정상인을 대상으로 하였으며, 2008년 7월과 8월 사이에 발에 정형외과 질환이 없는 정상인 18명(남 9명, 여 9명)을 대상으로 실시하였다.
데이터처리
- 평지와 트레드밀 보행 시 지면 접지 시간, 족저압의 차이와 입각 초기의 발목관절 각도와 입각 중기의 슬관절 각도의 차이를 알아 보기 위해 대응표본 t-검정을 실시하였으며 통계학적 유의성 검증을 위한 유의수준 α는 .05로 정하였다.
성능/효과
- 본 연구는 정상 성인 18명을 대상으로 평지보행과 트레드밀 보행을 2Km/h 속도도 적용한 후 10초 동안의 데이터를 구하여 양측 하지의 대칭성, 족저압의 변화와 관절각도의 변화, 지면 접지 시간 등의 변수를 연구하였다. 서로 다른 보행 환경에서 좌우 하지의 대칭성은 동일하였으나 트레드밀 보행이 평지 보행보다 족저압이 전반적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 좌측 하지보다 우측하지에서 더욱 뚜렷하게 나타났다
- 위의 연구에서 관절 각도가 속도 의존적이며, 경사로에 따라 상관 관계가 있는 것으로 나타났으나, 본 연구에서는 속도를 통제하였기 때문에 속도에 따른 족관절, 슬관절의 각도는 연구하지 못하였지만, 트레드밀 보행에서 초기 입각기 족관절 각도가 평지 보행에 비해 감소한 것으로 나타났으며, 중간 입각기 슬관절 각도는 변화가 없었던 것으로 나타났다.
- 족관절 각도 비교에서는 입각 초기 시 트레드밀 보행이 평지 보행보다 통계학적으로 유의한 수준으로 감소하였으나 입각 중기 슬관절 각도 비교에서 트레드밀 보행과 평지 보행에서 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 평지 보행과 트레드밀 보행에서 지면 접촉 총 시간을 비교해 본 결과 좌측 하지에서는 트레드밀 보행이 지면 접촉 시간이 통계학적으로 유의한 수준으로 증가한 것을 볼 때, 트레드밀 보행에서 족저압의 부하가 적은 것으로 나타나 편마비 환자 및 하지 마비 환자들의 초기 보행 훈련으로 트레드밀 보행이 더욱 더 유익할 것으로 나타났다
- 평지 보행에서 발목 관절 각도가 18.17±2.25˚, 트레드밀 보행에서 12.28±4.82˚ 로 통계학적으로 유의한 차이를 보이며 감소한 것으로 나타났다(Table 5).
- 평지보행과 트레드밀 보행 시 우측 하지의 족저압 변화는 후족부 1번, 3번, 4번에서 각각 11.11±6.49에서 5.87±5.62, 10.02±4.79에서 5.57±4.93, 9.50±5.23에서 5.65±5.24로 나타나 유의한 차이로 족저압의 감소를 나타났으며, 전족부 17번, 20번, 21번, 22번, 23번, 무지부 24에서 통계학적으로 유의한 차이로 족저압이 감소하였다(Table 4).
후속연구
- 또한 Goldberg 등(2008)은 지면 반발력은 속도(speed), 속력(cadence)에 따라 평지 보행과 트레드밀 보행에서 차이는 있었지만, 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 보행의 추진력을 만들어 내는 최고 지면 반발력(peak of propulsion) 또한 트레드밀 보행이 평지 보행 보다 낮아진 것을 볼 수 있었으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었다고 보고 하였다. 이는 본 연구의 결과와 유사한 결과로서 후족부 부위와 전족부 부위의 족저압이 현저히 감소하였으나 우측에서는 통계적으로 유의한 차이가 있었으나 좌측에서는 유의한 차이가 나타나지 않아 앞으로 좌우측, 혹은 우세하지와 비우세하지의 차이에 대한 연구가 더욱 더 필요할 것으로 사료된다.
- 트레드밀 보행은 보행 속도가 일정하지 않은 평지 보행에 비해 상대적으로 일정한 보행 속도를 유지할 수 있으므로 앞으로 보행 속도에 따른 트레드밀 보행 연구가 더욱 더 필요할 것으로 사료된다.
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