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문제 정의
- 25 RUSI를 이용한 여러 연구들 중에서 하지의 근육을 대상으로 한 연구의 대부분이 대퇴사두근, 앞정강근, 장딴지근이 주로 연구되어져 왔는데, 이들 근육들은 하지의 기능적 활동에 있어 중요한 근육들이기 때문에 주목되어져 왔다.10,14,25 따라서 이러한 초음파 영상기법의 유용성을 이용하여 본 연구에서는 두 도시간(서울 vs. 하노이)의 젊은 성인을 대상으로 우측의 넙다리곧은근, 앞정강근과 내측 장딴지근에 대한 RUSI 측정을 한 후 영상 분석 방법을 이용하여 골격근의 구조 차이를 알아 보고자 하였다.
- 22 이와 같이 신체활동능력에 국가간 또는 인종간의 차이를 보는 연구는 지속적으로 진행되고 있지만 신체활동능력에 중요한 역할을 하는 골격근의 구조적 특성에 대한 비교 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 한국의 젊은 성인들과 다른 아시아 국가의 젊은 성인의 하지 근 구조의 특성을 비교하여 RUSI를 이용한 국가간 골격근 구조의 특성을 구명하고자 한다.
제안 방법
- 11 앞 정강근은 대상자가 골반이 90°로 굴곡을 만들고 다리를 뻗은 앉은 자세에서 종아리의 길이를 측정하였다.
- 분석 방법은 넙다리곧은근의 단면적은 하층막 안쪽으로 선을 그어 나온 길이를 측정하였다.11 앞정강근의 근 두께는 상부층막(superficial aponeurosis)과 심부층막(deep aponeurosis) 사이의 직선거리를 선으로 측정하였으며 중간층막(middle aponeurosis)과 근섬유가 이루는 각을 측정하여 우상각을 측정하였다.23 내측 장딴지근도 앞정강근과 마찬가지로 근 두께와 우상각을 측정하였는데 근 두께는 동일한 방법으로 상부층막과 심부층막 사이의 직선거리를 이용하여 측정하였지만 우상각은 앞정강근과 다른 근육 형태로 중간층막이 없기 때문에 심부층막과 근섬유가 이루는 각을 측정하였다.
- 11 앞정강근의 근 두께는 상부층막(superficial aponeurosis)과 심부층막(deep aponeurosis) 사이의 직선거리를 선으로 측정하였으며 중간층막(middle aponeurosis)과 근섬유가 이루는 각을 측정하여 우상각을 측정하였다.23 내측 장딴지근도 앞정강근과 마찬가지로 근 두께와 우상각을 측정하였는데 근 두께는 동일한 방법으로 상부층막과 심부층막 사이의 직선거리를 이용하여 측정하였지만 우상각은 앞정강근과 다른 근육 형태로 중간층막이 없기 때문에 심부층막과 근섬유가 이루는 각을 측정하였다.4 모든 근육의 RUSI의 분석 방법은 다음과 같다(Fiqure 1).
- 4 모든 근육의 측정은 이완된 상태와 동일한 수축 힘을 만들기 위해서 3 kg의 모래주머니를 이용하여 근육의 저항부위에 부착하여 수축된 상태를 측정하였다.
- 4,10,11 대상자는 RUSI 측정에 앞서 정확한 측정부위를 계산하기 위하여 대퇴부의 길이와 종아리의 길이를 측정하였다. 넙다리곧은근의 측정자세와 측정위치로 대상자는 직각의 등받이가 있고 높낮이 조절이 가능한 의자에 허리를 곧바로 세우고 앉은 상태에서 고관절, 슬관절, 족관절 모두 90° 굴곡위를 취하게 하였다.
- 넙다리곧은근의 측정자세와 측정위치로 대상자는 직각의 등받이가 있고 높낮이 조절이 가능한 의자에 허리를 곧바로 세우고 앉은 상태에서 고관절, 슬관절, 족관절 모두 90° 굴곡위를 취하게 하였다. 대퇴부의 길이는 전상장골극과 슬개골 상부까지의 길이를 측정하고 총 대퇴길이의 50% 지점을 측정위치로 지정하였다.11 앞 정강근은 대상자가 골반이 90°로 굴곡을 만들고 다리를 뻗은 앉은 자세에서 종아리의 길이를 측정하였다.
- 4 모든 근육의 측정은 이완된 상태와 동일한 수축 힘을 만들기 위해서 3 kg의 모래주머니를 이용하여 근육의 저항부위에 부착하여 수축된 상태를 측정하였다. 또한 동일한 수축상태에서 측정을 위해 모래주머니의 저항에 대항하여 근 수축이 일어나고 5초간 유지한 상태 후 영상을 측정하였다. 우측 하지의 근육을 대상으로 측정하였고, 각 근육의 측정은 3회 반복을 하여 평균값을 이용하였고 각 근육의 측정 사이 시 근육의 피로도를 방지하기 위하여 5분의 충분한 휴식 후에 진행하였다.
- 10 마지막으로 내측 장딴지근의 측정을 위해 대상자는 엎드린 자세에서 종아리 길이의 근위부 30% 지점과 내측 비복근의 후내측 근복 중간지점으로 하였다. 모든 측정부위는 정확성을 높이기 위해 인체에 무해한 인체용 펜을 이용하여 표식을 한 후 RUSI를 측정하였다. 피부와 마찰을 최소화하고 피부의 압박을 최소화하기 위해서 초음파 겔을 충분한 양으로 탐촉 자와 피부 사이에 도포하였고, 측정의 정확성을 높이기 위해서 탐촉자가 흔들리지 않도록 전완을 지지한 상태에서 피부에 직각을 유지하여 측정하였다.
- 연구에 참여하기 전에 대상자에게 본 연구의 목적과 과정에 대한 설명을 충분히 한 후 참여 동의서에 서명을 한자만을 대상으로 하였다. 베트남 하노이의 경우도 동일한 절차로 현지의 통역관 한 명을 두어 본 연구의 목적과 과정에 대해서 충분히 설명을 하게 하였으며 참여 동의서에 서명을 한 자를 대상으로 실시하였다(Table 1).
- 본 연구에서는 RUSI를 이용하여 하지의 기능적 활동에 있어 중요한 역할을 담당하는 넙다리곧은근, 앞정강근, 내측 장딴지근을 측정하였다.4,10,11 대상자는 RUSI 측정에 앞서 정확한 측정부위를 계산하기 위하여 대퇴부의 길이와 종아리의 길이를 측정하였다.
- RUSI에서 촬영 된 초음파 영상을 디지털 영상분석을 하기 위해서 장비 내에 있는 계산프로그램인 캘리퍼(caliper)를 이용해 분석하였다. 분석 방법은 넙다리곧은근의 단면적은 하층막 안쪽으로 선을 그어 나온 길이를 측정하였다.11 앞정강근의 근 두께는 상부층막(superficial aponeurosis)과 심부층막(deep aponeurosis) 사이의 직선거리를 선으로 측정하였으며 중간층막(middle aponeurosis)과 근섬유가 이루는 각을 측정하여 우상각을 측정하였다.
- 또한 동일한 수축상태에서 측정을 위해 모래주머니의 저항에 대항하여 근 수축이 일어나고 5초간 유지한 상태 후 영상을 측정하였다. 우측 하지의 근육을 대상으로 측정하였고, 각 근육의 측정은 3회 반복을 하여 평균값을 이용하였고 각 근육의 측정 사이 시 근육의 피로도를 방지하기 위하여 5분의 충분한 휴식 후에 진행하였다.
- 11 앞 정강근은 대상자가 골반이 90°로 굴곡을 만들고 다리를 뻗은 앉은 자세에서 종아리의 길이를 측정하였다. 종아리의 길이는 외측 슬와부 주름에서부터 외복사뼈의 중심부까지의 거리를 측정한 후 RUSI측정위치는 정아리의 총 길이의 상부 20% 지점으로 하였다.10 마지막으로 내측 장딴지근의 측정을 위해 대상자는 엎드린 자세에서 종아리 길이의 근위부 30% 지점과 내측 비복근의 후내측 근복 중간지점으로 하였다.
- 모든 측정부위는 정확성을 높이기 위해 인체에 무해한 인체용 펜을 이용하여 표식을 한 후 RUSI를 측정하였다. 피부와 마찰을 최소화하고 피부의 압박을 최소화하기 위해서 초음파 겔을 충분한 양으로 탐촉 자와 피부 사이에 도포하였고, 측정의 정확성을 높이기 위해서 탐촉자가 흔들리지 않도록 전완을 지지한 상태에서 피부에 직각을 유지하여 측정하였다.4 모든 근육의 측정은 이완된 상태와 동일한 수축 힘을 만들기 위해서 3 kg의 모래주머니를 이용하여 근육의 저항부위에 부착하여 수축된 상태를 측정하였다.
대상 데이터
- 종아리의 길이는 외측 슬와부 주름에서부터 외복사뼈의 중심부까지의 거리를 측정한 후 RUSI측정위치는 정아리의 총 길이의 상부 20% 지점으로 하였다.10 마지막으로 내측 장딴지근의 측정을 위해 대상자는 엎드린 자세에서 종아리 길이의 근위부 30% 지점과 내측 비복근의 후내측 근복 중간지점으로 하였다. 모든 측정부위는 정확성을 높이기 위해 인체에 무해한 인체용 펜을 이용하여 표식을 한 후 RUSI를 측정하였다.
- 근육의 디지털 영상분석을 위한 RUSI를 이용한 초음파 영상 수집은 real-time B-mode 초음파 영상장비로 MYSONO U5 (Samsung medicine, Seoul, 한국)를 사용하였다. RUSI 측정에 사용된 변환기는 7.
- 본 연구 2013년 6월 24일부터 2014년 1월 10일까지 20대 초반의 정상 젊은 성인 60명(서울 피험자: 30명, 하노이 피험자: 30명)을 대상으로 진행을 하였으며, 대상자 선정 기준은 근골격계와 신경계의 병리학적 소견이 없고, 하지의 근력 운동을 정기적으로 시행하고 있지 않은 대상자로 선정하였다. 연구에 참여하기 전에 대상자에게 본 연구의 목적과 과정에 대한 설명을 충분히 한 후 참여 동의서에 서명을 한자만을 대상으로 하였다.
데이터처리
- RUSI에서 촬영 된 초음파 영상을 디지털 영상분석을 하기 위해서 장비 내에 있는 계산프로그램인 캘리퍼(caliper)를 이용해 분석하였다. 분석 방법은 넙다리곧은근의 단면적은 하층막 안쪽으로 선을 그어 나온 길이를 측정하였다.
- 0(SPSS for windows; SPSS Inc, Chicago, IL)프로그램을 이용하여 통계 처리를 하였다. 서울그룹과 하노이그룹의 하지 근 구조와 그룹 별 성별에 따른 근 구조를 비교하기 위해 독립표본 t-검정(independent t-test)을 사용하였다. 통계학적 유의성을 검정하기 위해서 유의수준은 α는 0.
성능/효과
- 독립표본 t-검정을 실시하여 두 그룹간에 내측 장딴지근의 근 두께와 우상각의 차이는 이완상태와 수축상태 모두 유의한 차이가 나타났다(p<0.01).
- 독립표본 t-검정을 실시하여 두 그룹간에 넙다리곧은근의 단면적의 차이는 이완상태와 수축상태 모두 유의한 차이가 나타났다(p<0.01).
- 독립표본 t-검정을 실시하여 두 그룹간에 앞정강근의 근 두께와 우상각의 차이는 이완상태와 수축상태 모두 유의한 차이가 나타났다(p<0.01).
- 독립표본 t-검정을 실시하여 서울그룹에서 성별에 따른 하지 근 구조의 차이는 이완 상태에서 모두 유의한 차이가 나타났다(p<0.01).
- 독립표본 t-검정을 실시하여 하노이그룹에서 성별에 따른 하지 근 구조의 차이는 이완상태에서 모두 유의한 차이가 나타났다(p<0.01).
- 이러한 결과는 체중이 더 많이 나가는 남자가 여자보다 Ⅱb형 근육섬유 크기가 더 큰 것이기 때문이라고 설명하였다. 본 연구에서도 그룹 별 성별에 따른 근 구조의 차이를 보았을 때, 비록 성별의 피험자 수가 동일하지는 않았지만 모든 측정 근육에서 이완상태의 근 구조가 남성이 여성에 비해 통계학적으로 유의하게 크고 넓은 구조를 보였다. 또 다른 연구에서는 우상각과 근 두께는 근육근육의 이완상태에서 보다 수의적 등척성 수축을 하는 동안 현저한 변화를 나타냈다고 하였다.
- 21 또한 Yamauchi 등22은 중국 청소년의 신체활동 수준이 한국 청소년의 신체활동 수준 보다 높은 것으로 나타났는데 결론적으로 중국 청소년이 다른 아시아 국가의 청소년에 비해 체격이 크고, 체중이 높다고 보고하였다. 본 연구에서도 서울의 젊은 성인이 베트남의 젊은 성인성인에 비하여 체중과 하지의 체형에서 유의한 차이성을 보였다. 이는 베트남 하노이의 젊은 성인이 한국 서울의 젊은 성인 보다 신체활동 수준이 낮기 때문이라고 사료된다.
- 또 다른 연구에서는 우상각과 근 두께는 근육근육의 이완상태에서 보다 수의적 등척성 수축을 하는 동안 현저한 변화를 나타냈다고 하였다. 이러한 선행 연구의 결과에 따라 본 연구에서도 체중이 더 많이 나가는 서울그룹의 젊은 성인이 넙다리곧은근, 앞정강근, 내측 장딴지근의 단면적, 근 두께, 우상각에서 근육의 이완상태와 수축상태 모두 통계학적으로 유의한 차이가 나타났다. 이는 본 연구에 대상이 되는 근육이 모두 강한 힘을 내야 하는 Ⅱ형 섬유의 근육이기 때문에 더 큰 차이성을 보였을 것이라고 생각된다.
후속연구
- 첫째, 서울과 하노이 30명씩으로 적은 수의 대상자로 제한되어 두 도시의 젊은 성인을 대표하여 일반화하기 어렵다고 할 수 있다. 둘째, 대상자의 신체활동 정도에 따라 근육의 구조와 형태에 많은 영향을 받을 수 있지만 본 연구에서는 대상자의 신체활동 정도를 통제하여 선정하지 못하였다. 향후 연구에서는 젊은 성인을 대상으로 개인의 신체활동 정도에 따라 근 구조의 차이를 분류하는 연구가 필요하다.
- 향후 연구에서는 젊은 성인을 대상으로 개인의 신체활동 정도에 따라 근 구조의 차이를 분류하는 연구가 필요하다. 이러한 제한점에도 불구하고 본 연구는 RUSI를 이용하여 두 국가의 젊은 성인을 대상으로 하지 근 구조의 차이를 알아봄으로써 인종간의 골격근 차이를 이해하고, 향 후 인종간의 골격근 구조를 알아보기 위한 측정장비로 RUSI가 정량적 분석을 하는 유용한 측정방법으로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.
- 본 연구에서는 몇 가지 제한 점을 가지고 있다. 첫째, 서울과 하노이 30명씩으로 적은 수의 대상자로 제한되어 두 도시의 젊은 성인을 대표하여 일반화하기 어렵다고 할 수 있다. 둘째, 대상자의 신체활동 정도에 따라 근육의 구조와 형태에 많은 영향을 받을 수 있지만 본 연구에서는 대상자의 신체활동 정도를 통제하여 선정하지 못하였다.
- 둘째, 대상자의 신체활동 정도에 따라 근육의 구조와 형태에 많은 영향을 받을 수 있지만 본 연구에서는 대상자의 신체활동 정도를 통제하여 선정하지 못하였다. 향후 연구에서는 젊은 성인을 대상으로 개인의 신체활동 정도에 따라 근 구조의 차이를 분류하는 연구가 필요하다. 이러한 제한점에도 불구하고 본 연구는 RUSI를 이용하여 두 국가의 젊은 성인을 대상으로 하지 근 구조의 차이를 알아봄으로써 인종간의 골격근 차이를 이해하고, 향 후 인종간의 골격근 구조를 알아보기 위한 측정장비로 RUSI가 정량적 분석을 하는 유용한 측정방법으로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.
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