아킬레스 건염 환자의 보행 시 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트의 변화에 대한 연구 A Study on the Change of Gait Temporal Parameter and Ankle Joint Moment in Patients with Achilles Tendinitis원문보기
본 연구는 아킬레스 건염 환자들과 정상인들을 대상으로 보행 선형지표와 고관절, 슬관절, 그리고 족관절의 모멘트 변화를 조사하여 아킬레스 건염에 의한 보행의 역학적 변화를 구명하고 아킬레스 건염을 예방하기 위한 예측인자들을 찾고자 실시되었다. 연구의 대상자는 아킬레스 건염 환자 20명과 비슷한 신체조건을 가진 건강한 정상인 20명이며, 대상자가 맨발 상태에서 힘판의 중앙 부분을 밟고 지나가도록 13 m의 거리를 편안한 속도로 5회 왕복하도록 하였다. 또한 대상자가 보행하는 동안 3차원 동작분석 장비를 이용하여 고관절, 슬관절, 그리고 족관절 모멘트를 산출하였다. 수집된 자료들을 SPSS 12.0 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 연구의 결과 아킬레스 건염 환자들의 고관절은 입각기 초기에 신전 모멘트가 감소하였고, 중후반에는 굴곡 모멘트가 감소하였다. 또한 슬관절에서는 입각기 초기부터 지속적인 굴곡 모멘트의 감소가 나타났으며 후기에는 신전 모멘트의 감소를 보였다. 그리고 족관절은 입각기 중반에 저측굴곡 모멘트가 감소하였으며 말기에는 배측 굴곡 모멘트가 감소하였다. 정상인과 비교해 아킬레스 건염 환자들에게서 보행의 역학적인 변화가 두드러지게 나타났으며, 임상에서는 아킬레스 건염 환자의 보행에 대한 변화를 세밀하게 파악하여 치료적 접근을 시도해야 할 것으로 보인다. 그리고 앞으로의 연구에서는 아킬레스 건염 환자에게서 나타나는 역학적인 변화에 대한 조사가 더 이루어져야 할 것이다.
본 연구는 아킬레스 건염 환자들과 정상인들을 대상으로 보행 선형지표와 고관절, 슬관절, 그리고 족관절의 모멘트 변화를 조사하여 아킬레스 건염에 의한 보행의 역학적 변화를 구명하고 아킬레스 건염을 예방하기 위한 예측인자들을 찾고자 실시되었다. 연구의 대상자는 아킬레스 건염 환자 20명과 비슷한 신체조건을 가진 건강한 정상인 20명이며, 대상자가 맨발 상태에서 힘판의 중앙 부분을 밟고 지나가도록 13 m의 거리를 편안한 속도로 5회 왕복하도록 하였다. 또한 대상자가 보행하는 동안 3차원 동작분석 장비를 이용하여 고관절, 슬관절, 그리고 족관절 모멘트를 산출하였다. 수집된 자료들을 SPSS 12.0 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 연구의 결과 아킬레스 건염 환자들의 고관절은 입각기 초기에 신전 모멘트가 감소하였고, 중후반에는 굴곡 모멘트가 감소하였다. 또한 슬관절에서는 입각기 초기부터 지속적인 굴곡 모멘트의 감소가 나타났으며 후기에는 신전 모멘트의 감소를 보였다. 그리고 족관절은 입각기 중반에 저측굴곡 모멘트가 감소하였으며 말기에는 배측 굴곡 모멘트가 감소하였다. 정상인과 비교해 아킬레스 건염 환자들에게서 보행의 역학적인 변화가 두드러지게 나타났으며, 임상에서는 아킬레스 건염 환자의 보행에 대한 변화를 세밀하게 파악하여 치료적 접근을 시도해야 할 것으로 보인다. 그리고 앞으로의 연구에서는 아킬레스 건염 환자에게서 나타나는 역학적인 변화에 대한 조사가 더 이루어져야 할 것이다.
This study was to investigate the change of gait temporal parameter and ankle joint moment between patients with achilles tendinitis and healthy people. Thus, the purpose of this study is to clarify biomechanical change of gait in patients with achilles tendinitis and to find risk factor for prevent...
This study was to investigate the change of gait temporal parameter and ankle joint moment between patients with achilles tendinitis and healthy people. Thus, the purpose of this study is to clarify biomechanical change of gait in patients with achilles tendinitis and to find risk factor for prevention of achilles tendinitis. We recruited 20 patients with an achilles tendinitis and 20 healthy people. While subjects shuttled 5 times on 13 m distance with comfortable pace, we examined gait function marker with three-dimensional gait analysis system. All subject outstepped center of forceplate during gait and calculated ankle joint moment using software. Obtained data was analyzed using SPSS 12.0 software. In results, we confirmed that patients with achilles tendinitis showed reduction of extension moment in early initial phase and reduction of flexion moment in mid-stance on hip joint. and reduction of flexion moment in early initial phase and reduction of extension moment in late phase on knee joint. And we identified that patients with achilles tendinitis showed reduction of dorsiflexion moment in early stance phase, maximal plantarflexion moment in mid stance phase, and dorsiflexion moment in late stance phase. Thus, there are biomechanical changes on gait in patients with achilles tendinitis compared to healthy people. And, in clinical settings, they should focus on changes of gait in patients with achilles tendinitis. Further study will be undertaken for the biomechanical changes of patietns with achilles tendinitis.
This study was to investigate the change of gait temporal parameter and ankle joint moment between patients with achilles tendinitis and healthy people. Thus, the purpose of this study is to clarify biomechanical change of gait in patients with achilles tendinitis and to find risk factor for prevention of achilles tendinitis. We recruited 20 patients with an achilles tendinitis and 20 healthy people. While subjects shuttled 5 times on 13 m distance with comfortable pace, we examined gait function marker with three-dimensional gait analysis system. All subject outstepped center of forceplate during gait and calculated ankle joint moment using software. Obtained data was analyzed using SPSS 12.0 software. In results, we confirmed that patients with achilles tendinitis showed reduction of extension moment in early initial phase and reduction of flexion moment in mid-stance on hip joint. and reduction of flexion moment in early initial phase and reduction of extension moment in late phase on knee joint. And we identified that patients with achilles tendinitis showed reduction of dorsiflexion moment in early stance phase, maximal plantarflexion moment in mid stance phase, and dorsiflexion moment in late stance phase. Thus, there are biomechanical changes on gait in patients with achilles tendinitis compared to healthy people. And, in clinical settings, they should focus on changes of gait in patients with achilles tendinitis. Further study will be undertaken for the biomechanical changes of patietns with achilles tendinitis.
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문제 정의
본 연구는 아킬레스 건염 환자들과 건강한 정상인의 보행 선형지표와 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트를 측정하여 역학적인 차이를 확인하고자 시행되었고, 다음과 같은 결과를 얻었다.
본 연구에서는 아킬레스 건염 환자들과 건강한 정상인들의 보행 시 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트의 변화를 비교하였고, 연구 결과에 따라 논의하고자 한다.
이에 본 연구에서는 아킬레스 건염 환자들과 비슷한 연령과 신체조건을 가진 정상군을 대상으로 보행 선형지표와 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트를 측정하여 비교, 분석함으로서 아킬레스 건염에 의한 보행의 역학적 변화를 구명하고 아킬레스 건염을 예방하기 위한 예측 인자 들을 찾고자 한다.
제안 방법
이러한 값은 일차적 정보로 수집되고, 이 후 물리의 기초적인 원리를 이용한 Polygon software를 통해 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트 데이터로 추출되었다. 대상자에게 맨발로 편안하게 13 m 거리를 자신의 보행속도로 걷게 하였으며, 보행 도중 힘판의 중앙 부분을 반드시 밟을 수 있도록 자신의 보폭에 맞게 힘판의 중앙에서 5보 떨어진 곳에서부터 걸어오도록 연습시켰다. 중앙 부분을 벗어나 힘판을 제대로 밟지 못한 경우 1분간 휴식한 뒤 다시 걷게 하였다.
중앙 부분을 벗어나 힘판을 제대로 밟지 못한 경우 1분간 휴식한 뒤 다시 걷게 하였다. 모든 대상자를 왕복 5회 반복하여 걷게 하였다.
, Chicago, IL)을 이용하였다. 보행 시 시간에 따른 X축(관상면), Y축(시상면), Z축(수평면)으로 이루어진 마커들의 위치 자료와 힘판의 자료가 수집되었고, Flanagan과 Salem이 사용한 모멘트 방정식을 이용하여 관절 모멘트를 계산하였다[18].
아킬레스 건염 환자와 정상인들의 관절 모멘트를 구하기 위하여 60 ㎝ x 90 ㎝ 크기의 dual AMTI force plateform(Advanced Mechanical Techno -logy INC, MA, USA)을 사용하였다. 이 힘판은 플렛폼의 4군데에 각각 스트레인게이지가 배열, 부착되어 로드셀에 접착된 후 로드셀의 길이에 변화가 발생하였을 때 게이지 안에 있는 선의 직경이 변함으로써 그 선에 흐르는 전류의 저항 값이 변하도록 설계되었다.
연구센터에 모집된 아킬레스 건염 환자들과 건강한 정상인들에게 연구의 목적과 측정 절차에 대해 충분히 설명한 뒤 사전검사로 대상자의 일반적 특성인 성별, 나이, 몸무게, 키, 체지방률을 조사하였으며 아킬레스 건염 환자들은 임상의학적 특성인 유병기간을 추가로 조사하였다. 그 후 대상자들에게 동작분석 마커(marker)를 부착한 뒤 Ryan 등이 연구에서 제시한 방법에 따라 평소 보행 속도로 13 m거리를 5회 반복하여 걷게 하였다[5].
아킬레스 건염 환자와 정상인들의 관절 모멘트를 구하기 위하여 60 ㎝ x 90 ㎝ 크기의 dual AMTI force plateform(Advanced Mechanical Techno -logy INC, MA, USA)을 사용하였다. 이 힘판은 플렛폼의 4군데에 각각 스트레인게이지가 배열, 부착되어 로드셀에 접착된 후 로드셀의 길이에 변화가 발생하였을 때 게이지 안에 있는 선의 직경이 변함으로써 그 선에 흐르는 전류의 저항 값이 변하도록 설계되었다. 이 전류는 증폭기와 AD변환기를 통하여 Nexus 1.
대상 데이터
본 연구의 대상자는 서울에 위치한 K 재활병원 연구센터에 모집된 아킬레스 건염 환자 20명과 비슷한 연령과 신체 조건을 가진 정상군 20명으로 하였다. 환자군의 선정기준은 초음파 검사 상 편측에만 구조적 비정상이 발견되어 아킬레스 건염 진단을 받은 환자, 최초 아킬레스 건염이 발생한 지 적어도 6개월 이상 지난 환자, 외래 추적 검사가 가능하며 보조도구 없이 독립적 보행이 가능한 환자로 하였다.
본 연구의 대상자는 서울에 위치한 K 재활병원 연구센터에 모집된 아킬레스 건염 환자 20명과 비슷한 연령과 신체 조건을 가진 정상군 20명으로 하였다. 환자군의 선정기준은 초음파 검사 상 편측에만 구조적 비정상이 발견되어 아킬레스 건염 진단을 받은 환자, 최초 아킬레스 건염이 발생한 지 적어도 6개월 이상 지난 환자, 외래 추적 검사가 가능하며 보조도구 없이 독립적 보행이 가능한 환자로 하였다. 그리고 족부관절에 관절가동범위의 제한이 심한 환자, 이전에 하지의 근골격계 손상과 관련된 수술을 받은 환자, 현재 발보조기를 사용하고 있는 환자, 후족부에 골관절염, 류마티스성 관절염, 골다공증 등 다른 질환이 동반된 환자, 그리고 선정 대상 질환 이외에 다른 신경학적 손상이나 병변이 있는 환자는 제외하였다.
데이터처리
아킬레스 건염 환자들과 정상인들의 일반적 특성과 보행 시 보행 선형지표, 그리고 고관절, 슬관절 및 족관절의 모멘트 변화를 비교하기 위해 기술통계량을 이용하여 평균과 표준편차를 산출하였다. 그리고 환자군과 정상군의 보행 시 하지 보행 선형지표와 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트의 차이를 비교하기 위하여 독립 t 검정을 이용하였다. 모든 통계의 유의수준(α)은 .
아킬레스 건염 환자들과 정상인들의 일반적 특성과 보행 시 보행 선형지표, 그리고 고관절, 슬관절 및 족관절의 모멘트 변화를 비교하기 위해 기술통계량을 이용하여 평균과 표준편차를 산출하였다. 그리고 환자군과 정상군의 보행 시 하지 보행 선형지표와 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트의 차이를 비교하기 위하여 독립 t 검정을 이용하였다.
이론/모형
연구센터에 모집된 아킬레스 건염 환자들과 건강한 정상인들에게 연구의 목적과 측정 절차에 대해 충분히 설명한 뒤 사전검사로 대상자의 일반적 특성인 성별, 나이, 몸무게, 키, 체지방률을 조사하였으며 아킬레스 건염 환자들은 임상의학적 특성인 유병기간을 추가로 조사하였다. 그 후 대상자들에게 동작분석 마커(marker)를 부착한 뒤 Ryan 등이 연구에서 제시한 방법에 따라 평소 보행 속도로 13 m거리를 5회 반복하여 걷게 하였다[5]. 바닥 밑에는 힘판을 위치시켜 이에 따른 고관절, 슬관절 및 족관절의 모멘트를 구하였다.
성능/효과
정상적으로 입각기 초기에서 발생되어야 하는 신전 모멘트와 입각기 중반부터 나타나야 하는 굴곡 모멘트가 환자군에서는 감소되어 나타난 것이다. 그리고 환자군의 슬관절에서도 초기 충격 흡수에 필요한 입각기 0%에서 발생하는 굴곡 모멘트와 입각기 100%에 해당하는 입각기 말 신전 모멘트가 대조군에 비해 감소되었다. 이는 고관절과 슬관절에서 발생하는 회전력이 환자군에서 감소되었음을 의미한다.
본 연구의 조사에서 아킬레스 건염 환자들의 입각기 50% 지점 저측굴곡 모멘트는 정상군과 비교하여 감소된 것으로 나타났다. 또한 유각기 직전 단계인 100% 지점에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 이러한 결과는 아킬레스 건염 환자의 경우 정상인에 비해 보행 속도가 느려지는 것과 관련되어 족관절의 저측굴곡 모멘트가 감소된 것을 의미하고, 이는 아킬레스 건의 손상으로 인한 구조적 변형이 저측굴곡에 영향을 미쳤기 때문인 것으로 보인다.
보행 시 아킬레스 건염 환자의 고관절에서는 입각기 초기의 신전 모멘트와 중후반 굴곡 모멘트의 감소가 나타나며, 슬관절은 입각기 초기부터 지속적인 굴곡 모멘트가 감소하며 후기 신전 모멘트도 감소하는 것으로 나타났다. 또한 족관절에서는 입각기 중반 저측굴곡 모멘트의 감소가 나타났고 말기 배측 굴곡 모멘트의 감소도 나타남을 알 수 있었다. 따라서 임상에서는 아킬레스 건염의 치료에 있어 보행 변화의 특성을 파악하는 것이 중요할 것이며, 앞으로 이에 대한 더 많은 연구들이 필요할 것으로 사료된다.
또한 환자군은 정상군과 비교하여 고관절 모멘트의 입각기 0%, 50%, 75%, 100%에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05).
보행 시 아킬레스 건염 환자의 고관절에서는 입각기 초기의 신전 모멘트와 중후반 굴곡 모멘트의 감소가 나타나며, 슬관절은 입각기 초기부터 지속적인 굴곡 모멘트가 감소하며 후기 신전 모멘트도 감소하는 것으로 나타났다. 또한 족관절에서는 입각기 중반 저측굴곡 모멘트의 감소가 나타났고 말기 배측 굴곡 모멘트의 감소도 나타남을 알 수 있었다.
이와 반대로 근골격계 문제나 통증으로 인해 보행 속도가 느려지는 환자들은 최대 저측굴곡 모멘트가 감소하게 된다[20]. 본 연구의 조사에서 아킬레스 건염 환자들의 입각기 50% 지점 저측굴곡 모멘트는 정상군과 비교하여 감소된 것으로 나타났다. 또한 유각기 직전 단계인 100% 지점에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다.
본 연구의 결과를 통해 아킬레스 건염 환자에게서 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트의 변화가 나타나는 것을 확인할 수 있었고, 임상가들은 아킬레스 건염 환자들의 보행 변화에 대한 특성을 세밀하게 파악하여 치료적 접근을 해야 할 것으로 보인다. 그리고 앞으로도 아킬레스 건염 환자들의 역학적인 변화에 대한 연구가 더 많이 필요할 것으로 사료된다.
또한 족관절에서는 입각기 중반 저측굴곡 모멘트의 감소가 나타났고 말기 배측 굴곡 모멘트의 감소도 나타남을 알 수 있었다. 따라서 임상에서는 아킬레스 건염의 치료에 있어 보행 변화의 특성을 파악하는 것이 중요할 것이며, 앞으로 이에 대한 더 많은 연구들이 필요할 것으로 사료된다.
본 연구의 결과를 통해 아킬레스 건염 환자에게서 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트의 변화가 나타나는 것을 확인할 수 있었고, 임상가들은 아킬레스 건염 환자들의 보행 변화에 대한 특성을 세밀하게 파악하여 치료적 접근을 해야 할 것으로 보인다. 그리고 앞으로도 아킬레스 건염 환자들의 역학적인 변화에 대한 연구가 더 많이 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
잘못된 보행 패턴은 어떤 문제를 야기할 수 있는가?
보행은 신체 이동에 있어 단순한 과정이지만 개개인의 성격, 태도 및 생활습관에 따라 패턴이 다양하게 나타난다. 잘못된 보행 패턴은 체간의 불안정성을 초래하며 근골격계와 심호흡계에도 영향을 미쳐 과도한 에너지 소비의 원인이 되기도 한다. 또한 비효율적 보행 패턴은 체중 분배의 변화를 가져와 여러 관절에 피로를 주며 근골격계와 신경계 질환의 직접적인 원인이 될 수도 있다[2]. 보행 시 발생할 수 있는 거골하 관절의 과도한 회내는 병인학적으로 아킬레스 건 손상에 있어 중요한 인자로 작용해 왔다.
Galley와 Foster가 말하는 보행이란 무엇인가?
보행은 일정한 방향으로 속도를 유지하면서 신체를 단계적으로 이동시키는 움직임으로써 인간에게 있어 가장 기본적인 동작이며 일상생활을 수행함에 있어 극히 자연스러운 현상이다. Galley와 Foster는 보행이란 상지와 하지의 여러 관절에서 100여개의 골격근이 협응을 이루어 수행되는 복합적 동작이라 하였고, 체중 부하 구조 속에서 머리, 체간, 상지, 그리고 하지가 상호 연관성을 통해 안정성과 균형을 유지하며 신체를 전방으로 추진시킨다고 하였다[1].
고관절과 슬관절에서 발생하는 회전력이 환자군에서 감소되었음을 확인 할 수 있는 실험 결과는 무엇인가?
이러한 결과는 아킬레스건염 환자의 경우 정상인에 비해 보행 속도가 느려지는 것과 관련되어 족관절의 저측굴곡 모멘트가 감소된 것을 의미하고, 이는 아킬레스 건의 손상으로 인한 구조적 변형이 저측굴곡에 영향을 미쳤기 때문인 것으로 보인다. 또한 환자군은 정상군과 비교하여 고관절 모멘트의 입각기 0%, 50%, 75%, 100%에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05). 정상적으로 입각기 초기에서 발생되어야 하는 신전 모멘트와 입각기 중반부터 나타나야 하는 굴곡 모멘트가 환자군에서는 감소되어 나타난 것이다. 그리고 환자군의 슬관절에서도 초기 충격 흡수에 필요한 입각기 0%에서 발생하는 굴곡 모멘트와 입각기 100%에 해당하는 입각기 말 신전 모멘트가 대조군에 비해 감소되었다. 이는 고관절과 슬관절에서 발생하는 회전력이 환자군에서 감소되었음을 의미한다.
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