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문제 정의
- 동일한 평가 도구를 사용하여 기존의 연구결과와의 일치점 및 차이를 분석하고자 하였다. 그리하여, 본 연구에서는 기존의 연구에서 사용 하던 RULA법을 이용하여 치석제거 작업 자세로 인한 작업 부하를 평가하고, 새로운 방법인 3차원 동작분석을 통해 치석제거를 시행하는 동안 대상자의 신체부위의 각도 변화를 객관적으로 평가하고자 시도하였다.
- 그러나 아직까지 치석제거와 같은 치과위생작업 시 자세교육의 효과를 3차원 동작분석을 통해 알아본 연구는 충분하지 않았다. 따라서 이 연구의 목적은 치위생학과 학생 및 임상치과위생사를 대상으로 치석제거 동작 자세에 대한 교정 교육 전후 시술자세의 변화를 RULA법과 3차원 동작분석을 이용하여 알아보고자 하였다.
- 본 연구는 치과위생사가 수행하는 대표적인 치석제거 동작 수행 시 관절의 움직임을 확인하기 위해 건강한 여성 참여자 32명이 치과용 마네킨을 이용하여 치석제거 동작을 시행하였다. 동작이 수행되는 동안 관절의 움직임과 각도를 RULA법과 3차원 동작 분석법으로 확인하였다.
제안 방법
- MyoMotion (Noraxon Inc, Scottsdale, AZ, USA) 3D 동작 분석 시스템을 사용하여 목, 등, 허리, 어깨 관절에서 운동학적 변수를 분석했다. 측정하기 전에 관성 측정 장치(Inertial Measurement Unit, IMU) 센서를 특수 고정 스트랩과 탄성 스트랩으로 대상자의 신체 각 부위에 (머리, 머리 뒤쪽 중앙; 위등, 척수를 따라 C7 아래; 아래등, 척수를 따라 대략 L1 / T12; 엉치뼈, 엉치의 뼈부위; 위팔, 등세모근의 복부 아래)에 부착하였다.
- 연구 참여자는 무작위로 참여자 번호가 부여되었으며, 참여자 번호가 홀수인 경우에는 상악 오른쪽 제1대구치 설면과 하악 오른쪽 제1대구치의 설면의 치석제거를 시행 후 동작 중 연구자가 촬영한 영상으로 자세에 대한 수정사항에 대한 교육을 받았다. 교육을 받은 후 상악 오른쪽 제2대 구치 설면과 하악 오른쪽 제2대구치 설면의 치석제거 동작을 다시 시행하도록 하였다. 연구참여자 번호가 짝수인 경우에는 상악 오른쪽 제2대구치 설면과 하악 오른쪽 제2대구치 설면을 먼저 시행하고 자세교육을 받고 난 뒤에는 상악 오른쪽 제1대구치 설면과 하악 오른쪽 제1대구치의 설면에 치석 제거 동작을 시행하였다.
- RULA법은 상지를 많이 사용하는 치위생작업을 평가하기 위해서 사용되었다[10,11]. 동일한 평가 도구를 사용하여 기존의 연구결과와의 일치점 및 차이를 분석하고자 하였다. 그리하여, 본 연구에서는 기존의 연구에서 사용 하던 RULA법을 이용하여 치석제거 작업 자세로 인한 작업 부하를 평가하고, 새로운 방법인 3차원 동작분석을 통해 치석제거를 시행하는 동안 대상자의 신체부위의 각도 변화를 객관적으로 평가하고자 시도하였다.
- 본 연구는 치과위생사가 수행하는 대표적인 치석제거 동작 수행 시 관절의 움직임을 확인하기 위해 건강한 여성 참여자 32명이 치과용 마네킨을 이용하여 치석제거 동작을 시행하였다. 동작이 수행되는 동안 관절의 움직임과 각도를 RULA법과 3차원 동작 분석법으로 확인하였다. 또한 대상자가 치석제거 동작을 하는 동안 1분간 동영상을 촬영하여 치석제거 동작 시행 후 대상자와 교육자가 영상을 함께 확인하면서 올바른 자세로 대상자가 치석제거 동작을 수행할 수 있도록 교육자가 자세교정 교육을 시행하였다.
- 동작이 수행되는 동안 관절의 움직임과 각도를 RULA법과 3차원 동작 분석법으로 확인하였다. 또한 대상자가 치석제거 동작을 하는 동안 1분간 동영상을 촬영하여 치석제거 동작 시행 후 대상자와 교육자가 영상을 함께 확인하면서 올바른 자세로 대상자가 치석제거 동작을 수행할 수 있도록 교육자가 자세교정 교육을 시행하였다. 이후 인접치아의 인공 치석을 동일한 시간 동안 제거하도록 하여 진료자세의 변화를 확인하였다.
- 만약 실제 환자였다면, 볼, 입술, 혀를 포함한 연조직으로 인해 시야확보가 어려워 본 연구결과보다 관절의 구부림 각도나 RULA값이 크게 측정될 가능성이 있다. 또한 치석제거 동작 시 부적절한 자세를 1회성 교육으로 수정되는지를 확인하였다. 본 연구에서 사용한 두 가지 측정법에 상관성을 확인하여 3차원 동작 분석법이 기존에 이용되면 RULA법을 얼마나 반영하는지 확인하고자 하였으나, 손목이나 상지 부위를 3차원 동작 분석에서 포함하고 있지 않고, RULA법은 어깨부위에 대한 자세한 측정변수가 없어 분석에 한계가 있었다.
- 신체의 각 부위에 부착된 IMU센서의 정보를 조합하여 수동 치석제거기구를 이용하여 치면세마를 시술하고 있는 대상자의 목, 등, 허리, 어깨 관절의 운동학적 정보를 측정하였다. 모든 실험은 신체 측정 전에 IMU 센서의 정렬이 수행되었으며 측정된 운동학적 변수는 MR3 소프트웨어 (Noraxon Inc, Scottsdale, AZ, USA)에서 실행하고 분석하였다.
- 2°이다. 신체의 각 부위에 부착된 IMU센서의 정보를 조합하여 수동 치석제거기구를 이용하여 치면세마를 시술하고 있는 대상자의 목, 등, 허리, 어깨 관절의 운동학적 정보를 측정하였다. 모든 실험은 신체 측정 전에 IMU 센서의 정렬이 수행되었으며 측정된 운동학적 변수는 MR3 소프트웨어 (Noraxon Inc, Scottsdale, AZ, USA)에서 실행하고 분석하였다.
- 교육을 받은 후 상악 오른쪽 제2대 구치 설면과 하악 오른쪽 제2대구치 설면의 치석제거 동작을 다시 시행하도록 하였다. 연구참여자 번호가 짝수인 경우에는 상악 오른쪽 제2대구치 설면과 하악 오른쪽 제2대구치 설면을 먼저 시행하고 자세교육을 받고 난 뒤에는 상악 오른쪽 제1대구치 설면과 하악 오른쪽 제1대구치의 설면에 치석 제거 동작을 시행하였다.
- 또한 대상자가 치석제거 동작을 하는 동안 1분간 동영상을 촬영하여 치석제거 동작 시행 후 대상자와 교육자가 영상을 함께 확인하면서 올바른 자세로 대상자가 치석제거 동작을 수행할 수 있도록 교육자가 자세교정 교육을 시행하였다. 이후 인접치아의 인공 치석을 동일한 시간 동안 제거하도록 하여 진료자세의 변화를 확인하였다.
- 치과마네킨에 인공 치석을 구현하기 위하여 치아부위에 메니큐어를 미리 도포해 놓았다. 진료자세 교정 교육 전에 연구 참여자는 치석을 제거할 치아 부위만을 확인받고, 평소 본인이 치석제거 시 주로 사용하는 치주기구를 선택하고, 평소 치석제거를 할 때와 동일한 자세와 힘으로 치석 제거동작을 시행하였다. 치석 제거 부위는 치은 연상이었으며, 참여자가 10분 동안 치석제거를 시행하는 동안 연구자는 핸드폰카메라를 이용하여 참여자의 치석제거 동작을 동영상으로 촬영하여, 치석제거 이후 촬영된 영상을 활용하여 치석제거 시 올바르지 않은 자세에 대한 교정 사항에 대해 내용을 제공하였다.
- 1].치과마네킨에 인공 치석을 구현하기 위하여 치아부위에 메니큐어를 미리 도포해 놓았다. 진료자세 교정 교육 전에 연구 참여자는 치석을 제거할 치아 부위만을 확인받고, 평소 본인이 치석제거 시 주로 사용하는 치주기구를 선택하고, 평소 치석제거를 할 때와 동일한 자세와 힘으로 치석 제거동작을 시행하였다.
- 진료자세 교정 교육 전에 연구 참여자는 치석을 제거할 치아 부위만을 확인받고, 평소 본인이 치석제거 시 주로 사용하는 치주기구를 선택하고, 평소 치석제거를 할 때와 동일한 자세와 힘으로 치석 제거동작을 시행하였다. 치석 제거 부위는 치은 연상이었으며, 참여자가 10분 동안 치석제거를 시행하는 동안 연구자는 핸드폰카메라를 이용하여 참여자의 치석제거 동작을 동영상으로 촬영하여, 치석제거 이후 촬영된 영상을 활용하여 치석제거 시 올바르지 않은 자세에 대한 교정 사항에 대해 내용을 제공하였다. 치석제거 자세에 대한 피드백을 제공한 연구자는 치면세마 강의 경험이 5년 이상인 치위생학과 교수 1인이었다.
- 치위생학과 학생 및 임상치과위생사들이 치석제거를 10분 동안 시술하는 중간에 촬영한 1분 분량의 동영상(30 frame/1 sec)에 기초하여, RULA 분석을 시행하였다. RULA 체크리스트에서는 신체 각 부위를 A와 B두 그룹으로 나누는데, 그룹A는 상완과 전완, 손목을 포함하고, 그룹B는 목, 몸통, 다리를 포함한다[Fig.
대상 데이터
- 본 연구는 2016년 2월부터 2주 동안 실시되었으며, 충북지역 소재 대학의 치위생학과 학생 및 임상 치과위생사 중에서 대상자에게 실제 치석제거를 경험한 적이 있는 자, 올바른 자세에 대해 이론교육 및 실습을 교육받은 자, 나이는 18세 이상이며 연구 진행 시 통증이 없었던 대상자를 대상으로 하였다. 이때, 지난 2년 동안 지속적 요통이 있던 자, Bruyne 등 [15]의 연구를 참고하여 이전에 척추 수술 또는 진통제를 복용 한 자는 실험에서 제외되었다.
- 마네킨의 시술 부위는 상악 오른쪽 제1대구치와 제2대구치 설면, 하악 오른쪽 제1대구치와 제2대 구치 설면이다. 연구 참여자는 무작위로 참여자 번호가 부여되었으며, 참여자 번호가 홀수인 경우에는 상악 오른쪽 제1대구치 설면과 하악 오른쪽 제1대구치의 설면의 치석제거를 시행 후 동작 중 연구자가 촬영한 영상으로 자세에 대한 수정사항에 대한 교육을 받았다. 교육을 받은 후 상악 오른쪽 제2대 구치 설면과 하악 오른쪽 제2대구치 설면의 치석제거 동작을 다시 시행하도록 하였다.
- 연구대상자는 총32명으로 모두 여성이었으며, 평균 연령 21.7 ± 2.2세, 평균 신장 161.1 ± 5.9cm, 평균 체중 54.7 ± 8.9kg, 평균 체질량 지수 21.3 ± 2.5kg/m2로 건강하였다.
- 이때, 지난 2년 동안 지속적 요통이 있던 자, Bruyne 등 [15]의 연구를 참고하여 이전에 척추 수술 또는 진통제를 복용 한 자는 실험에서 제외되었다. 연구의 필요성과 방법을 설명한 후 자발적으로 연구에 참여한 자, 32명을 대상으로 하였다. 연구대상자는 동일 대상자에게 교육을 제공하고 효과를 검정한 연구[10]에서 보고한 중재의 효과 크기 0.
- 치석제거 동작은 실습용 치과마네킨(Dental manikin, Nishin, Japan)을 이용하였으며, 마네킨은 치과유니트 체어에 스트립을 이용하여 고정시켜 치과진료실에서 치석제거 동작을 시행하는 것과 동일하게 준비하였다[Fig. 1].치과마네킨에 인공 치석을 구현하기 위하여 치아부위에 메니큐어를 미리 도포해 놓았다.
- 치석 제거 부위는 치은 연상이었으며, 참여자가 10분 동안 치석제거를 시행하는 동안 연구자는 핸드폰카메라를 이용하여 참여자의 치석제거 동작을 동영상으로 촬영하여, 치석제거 이후 촬영된 영상을 활용하여 치석제거 시 올바르지 않은 자세에 대한 교정 사항에 대해 내용을 제공하였다. 치석제거 자세에 대한 피드백을 제공한 연구자는 치면세마 강의 경험이 5년 이상인 치위생학과 교수 1인이었다. 자세교정 교육은 치위생(학)과에서 치주기구 사용법 및 치면세마론에서 제시된 올바른 술자 자세를 기본으로 교육하였으며[4,5], 촬영된 영상에서 부적절한 자세를 알려주고 술자의 위치, 목, 어깨, 상완, 손목, 허리 및 등의 위치와 술자의 시계방향의 위치, 의자의 높이를 수정하도록 하였다.
- 치석제거를 위해서 치과용미러(Dental mirror, Osung, Korea), 전치부용 그레이시큐렛(Hu-Friedy Gracey curettes SG1/2, Hu-Friedy, Swiss), 구치부용 그레이시큐렛(Hu-Friedy Greacey SG11/12, SG13/14, Hu-Friedy, Swiss), 시클스케일러(Hu-Friedy SH5/33, Hu-Friedy, Swiss)를 치과용 브라켓 위에 준비하였다. 사전에 연구자는 마네킨에 치석을 제거할 부위를 만들기 위해서 시판용 검은색 메니큐어를 치관 1/3를 포함하여 치은연상에 도포하였다.
데이터처리
- , Armonk, NY, USA)을 이용하여 대상자의 치면세마 시술 시 목, 몸통, 허리, 어깨에 관절각도의 평균을 제시하고 이를 paired t-test를 통해 평균 분석을 시행하였다. 또한 각 부위에 RULA 값의 평균과 교육 전과 후 차이를 비모수 검정의 wilcoxon signed rank test를 이용하여 분석하였다. 모든 유의수준은 0.
- 모든 통계분석은 IBM SPSS Statistics 21.0 (IBM Co., Armonk, NY, USA)을 이용하여 대상자의 치면세마 시술 시 목, 몸통, 허리, 어깨에 관절각도의 평균을 제시하고 이를 paired t-test를 통해 평균 분석을 시행하였다. 또한 각 부위에 RULA 값의 평균과 교육 전과 후 차이를 비모수 검정의 wilcoxon signed rank test를 이용하여 분석하였다.
이론/모형
- 최근 연구에서는 신체검사와 계측을 통한 자료를 얻는 것이 더 정확한 결과로 사료된다. RULA법은 상지를 많이 사용하는 치위생작업을 평가하기 위해서 사용되었다[10,11]. 동일한 평가 도구를 사용하여 기존의 연구결과와의 일치점 및 차이를 분석하고자 하였다.
성능/효과
- 1. RULA를 이용한 자세변화를 조사한 총점 결과 교육 전은 5.72±0.58점이었으며 교육 후는 4.31± 0.10점으로 교육 전에 비해 교육 후 유의한 감소를 보였으며(p<0.001), 위팔, 아래팔, 손목의 위치와 목과 허리의 위치가 교육 후 유의한 점수 감소를 보였다(p<0.05).
- 2. 3차원 동작분석법을 이용한 관절각도 변화는 왼쪽 어깨를 제외한 모든 측정 부위에서 측정하는 기준에 따라 유의한 차이를 확인하였다(p<0.05).
- 초음파 치석제거기를 사용하는 경우 수동 치석제거기 보다 적은 힘으로 빗질하듯이 작업을 할 수 있으므로 작업 강도의 부담을 감소시킬 수 있기 때문에 이를 적극적으로 권장하고[5], 치면세균막이나 치석이 많은 환자의 치석제거 수행 시 손목에 반복된 동작이 누적되지 않도록 구강 내 분악을 나누거나 진료 횟수를 늘릴 필요가 있다. 3차원 동작 분석결과에서는 왼쪽 어깨를 제외한 모든 측정 부위에서 관절각도의 변화를 확인하여, 측정법의 민감도가 높으며, 연구자가 측정하고자 하는 부위를 정해 객관적이고 정량적인 자료를 얻을 수 있음을 확인하였다. 목의 경우 자세에 대한 교정 교육 후 굽힘 정도가 증가하였으나, 목의 통증과 관련이 깊다고 알려져 있는 목의 가쪽으로 굽히는 각도는 감소하였다[18].
- 즉 팔의 높이가 높은 경우 어깨의 벌림 각도가 증가하게 되고, 이는 잘못된 자세로 어깨충돌증후군, 오십견, 관절염과 같은 근골격계 질환을 유발할 가능성이 높다[22]. 따라서 자세교육을 통해 이러한 목과 허리의 굽힘 및 어깨 벌림 정도는 개선해야 하며, 본 연구에서는 즉각적인 자세교정 교육을 통해서 개선됨을 확인하였다.
- 왼쪽 어깨를 제외한 모든 측정 부위에서 측정하는 기준에 따라 유의한 차이를 확인하였다. 목관절의 변화는 목의 굽힘과 가쪽 굽힘에서 확인되었으며, 목의 굽힘이 교육 전보다 교육 후 13.53도에서 19.98도로 증가하고(p=0.014), 목의 가쪽 굽힘은 30.60도에서 18.85도로 감소하였다(p=0.001)
- 본 연구결과에서 RULA의 최종점수는 교육 전에 비해 교육 후 유의한 감소를 보였으며, 특히 위팔, 아래팔, 손목의 위치 그리고 목, 허리와 다리의 위치에서 자세의 즉각적인 자세교정 교육 후에 변화를 보였다. 기존의 정과 김[10]의 연구에서 근골격계 예방 교육 프로그램의 효과를 확인하기 위해서 RULA측정을 시행한 경우, 프로그램 시행 대상자의 점수가 유의하게 낮아졌음을 보고하여, 본 연구에 상응하는 결과를 확인하였다.
- RULA는 치과대학 학생들이 두 가지의 다른 의자를 이용하여 자세의 변화를 측정한 연구에서도 사용된 측정법으로[17], 치과의사 또는 치과위생사들의 자세의 평가에 효율적으로 활용될 수 있다. 본 연구의 RULA 결과에서 손목의 위치 점수가 교육 후 유의하게 감소하여, 올바른 자세를 취하면 손목의 위치가 교정되고 손목의 통증이 유발될 가능성도 감소함을 확인하였다.
- 대부분의 치과위생사들은 하루의 8시간 이상을 근무하게 되며, 긴 작업시간이 소요되어 근골격계 질환에 노출되어 있다. 본 연구의 결과에서 치석제거 작업을 수행하는 동안 목, 등, 어깨 관절의 가쪽 굽힘 또는 벌어짐을 확인하였으며, 작업 자세교정 교육 후 관절각도의 유의한 감소가 있음을 확인하였다.
- 어깨관절의 변화는 오른쪽 어깨에서 확인되었으며, 오른쪽 어깨의 벌림도 39.52도에서 25.00도로 유의하게 감소하였다(p=0.001). 오른쪽 어깨의 굽힘이나 가쪽 굽힘은 확인되지 않았으며, 왼쪽 어깨의 변화도 확인할 수 없었다.
- 이러한 허리를 과도하게 구부리는 자세는 허리의 통증과 높은 연관성을 가지고 있으므로 이를 작업자세 교육을 통해 교정하는 것은 허리 통증의 예방에 중요한 요소이다[20]. 오른쪽 어깨도 자세교육 후 어깨 벌림의 각도가 감소한 것을 확인하였다. 성 등[21]의 치과위생사의 진료자세에 대한 연구에서도 앉아서 진료를 하는 경우 허리를 구부리는 동작, 양쪽 어깨 높이를 다르게 하는 경우, 팔의 높이가 심장보다 높게 하여 진료하는 경우가 많다고 보고하고 있다.
- 05). 이상의 결과를 통해 영상을 이용한 자세교정 교육이 RULA와 3차원 동작분석법을 통해 유의하게 효과가 있었음을 확인하였다. 한편, RULA에서 제시하는 측정부위와 반복 동작 평가가 치석제거 동작을 평가하기에는 일부 한계가 있음을 확인하였고, 3차원 동작분석법을 이용한 자세변화는 객관적인 관절각도의 변화를 확인할 수 있으며, 연구자나 사용자가 측정을 원하는 부위에 센서를 부착하여 관절의 각도 및 변화를 확인할 수 있는 장점이 있었다.
- 이상의 결과를 통해 영상을 이용한 자세교정 교육이 RULA와 3차원 동작분석법을 통해 유의하게 효과가 있었음을 확인하였다. 한편, RULA에서 제시하는 측정부위와 반복 동작 평가가 치석제거 동작을 평가하기에는 일부 한계가 있음을 확인하였고, 3차원 동작분석법을 이용한 자세변화는 객관적인 관절각도의 변화를 확인할 수 있으며, 연구자나 사용자가 측정을 원하는 부위에 센서를 부착하여 관절의 각도 및 변화를 확인할 수 있는 장점이 있었다. 이상의 실험 연구를 통해 치석제거로 인한 근골격계 질환 예방을 위해서는 올바른 자세 교육이 필수적이며 본 연구를 통한 결과가 자세교육의 자료로 이용될 것으로 기대한다.
후속연구
- 또는 자세교정 교육 이후 반복된 동작의 수행에 차이가 있을 가능성에도 불구하고 RULA에서 사용되는 반복적인 동작 (1분간에 같은 동작을 4회 이상 반복 여부)과 강한 힘 (2~10kg의 무게를 사용 여부)의 기준이 세밀하지 않기 때문에, 치과위생사의 작업분석에 RULA법을 사용하기에는 한계가 있다고 판단이 된다. 따라서 본 연구의 RULA측정 결과와는 별개로, 근골격계 질환 예방을 위하여 작업 자세 교육뿐만 아니라 사용 도구에 교육이 필요할 것으로 사료된다. 현재 국내 많은 치과의원에서 초음파 치석제거기를 이용하여 대부분의 치석제거를 시행하고 일부 치은 연하와 초음파 치석제거기의 팁이 적용되지 않는 부위에 한해 수동 치석제거기를 사용하는 실정이다.
- 또한 치석제거 동작 시 부적절한 자세를 1회성 교육으로 수정되는지를 확인하였다. 본 연구에서 사용한 두 가지 측정법에 상관성을 확인하여 3차원 동작 분석법이 기존에 이용되면 RULA법을 얼마나 반영하는지 확인하고자 하였으나, 손목이나 상지 부위를 3차원 동작 분석에서 포함하고 있지 않고, RULA법은 어깨부위에 대한 자세한 측정변수가 없어 분석에 한계가 있었다. 하지만 추후 연구에서는 두 방법의 비교를 위해 연구설계를 수행하여, 객관적인 측정법인 3차원 동작분석과 RULA와의 상관성을 확인할 필요가 있다.
- 본 연구의 한계는 실제 환자들 대상으로 치석제거 동작 시 관절의 각도나 자세를 분석하지 못하고 마네킨을 이용하여 그 상황을 재현하였다. 실제 환자에게 적용하기에는 윤리적인 문제가 있어 적용하지 못한 한계가 있었다.
- 한편, RULA에서 제시하는 측정부위와 반복 동작 평가가 치석제거 동작을 평가하기에는 일부 한계가 있음을 확인하였고, 3차원 동작분석법을 이용한 자세변화는 객관적인 관절각도의 변화를 확인할 수 있으며, 연구자나 사용자가 측정을 원하는 부위에 센서를 부착하여 관절의 각도 및 변화를 확인할 수 있는 장점이 있었다. 이상의 실험 연구를 통해 치석제거로 인한 근골격계 질환 예방을 위해서는 올바른 자세 교육이 필수적이며 본 연구를 통한 결과가 자세교육의 자료로 이용될 것으로 기대한다.
- 본 연구에서 사용한 두 가지 측정법에 상관성을 확인하여 3차원 동작 분석법이 기존에 이용되면 RULA법을 얼마나 반영하는지 확인하고자 하였으나, 손목이나 상지 부위를 3차원 동작 분석에서 포함하고 있지 않고, RULA법은 어깨부위에 대한 자세한 측정변수가 없어 분석에 한계가 있었다. 하지만 추후 연구에서는 두 방법의 비교를 위해 연구설계를 수행하여, 객관적인 측정법인 3차원 동작분석과 RULA와의 상관성을 확인할 필요가 있다. 치과위생사들이 수행하는 치석제거 동작이나 치주기구 사용 시 가장 기본이 되는 것은 자세와 위치이다.
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