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문제 정의
- 목발 길이가 적절하지 않을 경우, 근육 불균형, 자세변형과 같은 근골격계 질환을 일으킬 수 있고, 나아가 말초신경계 질환을 일으킬 수도 있다[4,5]. 본 연구는 다양한 방법들로 측정된 목발 길이로 보행할 때 몸통 근육들의 활성도를 비교하여 어떤 측정법이 가장 적합한지를 알아보기 위하여 시행되었다. 연구 결과, ‘양팔 너비 길이-40.
- 목발 보행 동안 적절한 목발의 길이는 자세 변형 및 근골격계 질환 등의 예방 및 몸통의 안정성 증진에 있어서 매우 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 젊은 여성을 대상으로 여섯 가지 방법을 통해 목발 길이를 측정한 후 목발 보행 동안 몸통의 근활성도 및 근활성도 비를 비교하여 어떤 방법이 가장 적합한 목발 길이 측정 방법인지 알아보는 것이었다. 연구 결과, ‘양팔 너비 길이-40.
- 또한 각 측정 방법들로 목발 길이를 결정하여 목발 보행할 때 몸통 근육들이 어떻게 활성화되는 지를 알아본 연구는 거의 없었으며, 특히, 목발 보행 동안 몸통의 안정성에 영향을 미치는 대근육 (global muscle)에 대한 소근육(local muscle)의 근활성도비에 대해서는 연구되지 않았다. 이에 본 연구는 이전부터 제시되어 온 다양한 방법들로 측정한 목발 길이로 보행할 때 몸통 근육의 근활성도가 어떻게 변하는지를 비교하여 어떤 측정 방법이 효율성이 높은지 알아보기 위하여 시행되었다.
제안 방법
- 대상자들은 보행 동안 우세 측 다리로 체중을 지탱하여 걸었으며, 목발 보행의 속도는 대상자가 편안하게 3점 보행을 수행할 수 있는 속도로 하였다. 각 목발 길이 특정 조건에서 3점 보행은 3분씩 2회 수행되었으며, 2회 차에 측정된 값을 데이터 분석에 사용하였다. 각 보행 사이의 휴식은 1분으로 하였다.
- 각 근육의 근활성도는 제곱평균제 곱근(root mean square; RMS) 값으로 처리되었으며, 3회 측정 후 평균값을 분석에 사용하였고, 측정 간 휴식시간은 1분이었다. 근전도 측정값에 대한 표준화 (normalization)를 위하여 각 근육의 도수근력검사 자세 [18]에서 5초간 3회씩 최대 수의적 등척성 수축 (maximal voluntary isometric contraction; MVIC) 시 RMS 값을 측정한 후 그 평균값을 이용하여 각 근육에 대한 %MVIC 값을 구하였다.
- 첫째, 본 연구는 표본의 크기가 작고 젊은 여성만을 대상으로 하였기 때문에 본 연구의 결과를 일반화하는 데에는 어려움이 따를 수 있다. 둘째, 본 연구에서는 몸통 근육의 근활성도를 측정하기 위하여 표면 근전도를 사용하였다. 표면 근전도 측정의 특성상 전극 부착 부위에 인접한 근육 및 연부조직들로 부터의 잡신호(crosstalk)의 영향을 받을 가능성이 있다.
- 5cm 이었으며, 위/아래로 9칸을 조절할 수 있는 방식으로 구성되었다. 목발 길이의 세밀한 조절을 위하여 볼트 형식의 탈부착형 고무 목발 팁을 사용하여 1mm 단위로 목발 높이를 조정하였다.
- 보행 동안 근육 사용을 최소화시킬 수 있도록 비우세 측 다리는 무릎 보조기(올그린메디텍, 대한민국)를 사용하여 엉덩관절폄과 무릎관절 90° 굽힘 상태로 고정함으로써 체중지 지가 이루어지지 않게 하여 3점 보행을 유지하였다.
- 본 연구는 목발 보행 시 배속빗근(internal oblique, IO), 배곧은근(rectus abdominis, RA), 뭇갈래근(multifidus, MF), 척추세움근(erector spinae, ES)의 근활성도를 측정하기 위해 근전도 측정장비(Myosystem, Noraxon, USA) 를 사용하였다. 근전도 측정 시 잡신호를 제거하기 위해 부착 부위를 제모 한 후 에틸알코올로 피부를 소독한 후 전극을 부착하였다.
- 본 연구에서 여섯 가지 목발 길이 측정 방법을 사용한 목발 보행 순서는 봉인된 상자에서 1, 2, 3, 4, 5, 6이 적힌 카드를 하나씩 뽑아 무작위로 적용되었다. 우세 측 다리는 공을 차는 다리로 결정하였다[19].
- 표면 근전도 측정을 위하여 20-450Hz의 대역통과 필터(band-pass filter)와 60Hz의 노치필터(notch filter)를 사용하였고 표본추출률(sampling rate)은 1024Hz였고, 증폭률은 1000배였다. 근전도 측정값은 근전도 전용 소프트웨어(MyoResearch Master, Noraxon, USA)를 사용하여 분석하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 길이 조절이 가능한 겨드랑이 목발 (Axillary Crutch, Seungwon Medical, Seoul, Korea)을 사용하였다. 겨드랑이 목발의 길이 조절은 한 칸당 2.5cm 이었으며, 위/아래로 9칸을 조절할 수 있는 방식으로 구성되었다. 목발 길이의 세밀한 조절을 위하여 볼트 형식의 탈부착형 고무 목발 팁을 사용하여 1mm 단위로 목발 높이를 조정하였다.
- 본 연구는 20대 초반의 건강한 여성 20명을 대상으로 하였다. 연구대상자의 선정 조건은 다리 길이 차이로 인한 보행 장애가 없는 자, 신경학적 및 정형외과적 문제가 없는 자, 하지 또는 허리에 수술을 받은 적이 없는 자로 하였고, 상지 또는 우세 측 하지의 관절 움직임 제한 및 간헐적 통증이 있거나 임신한 사람과 정신과적 문제가 있는 사람은 연구에서 제외했다.
- 본 연구에서는 길이 조절이 가능한 겨드랑이 목발 (Axillary Crutch, Seungwon Medical, Seoul, Korea)을 사용하였다. 겨드랑이 목발의 길이 조절은 한 칸당 2.
데이터처리
- 근전도 측정값은 근전도 전용 소프트웨어(MyoResearch Master, Noraxon, USA)를 사용하여 분석하였다. 각 근육의 근활성도는 제곱평균제 곱근(root mean square; RMS) 값으로 처리되었으며, 3회 측정 후 평균값을 분석에 사용하였고, 측정 간 휴식시간은 1분이었다. 근전도 측정값에 대한 표준화 (normalization)를 위하여 각 근육의 도수근력검사 자세 [18]에서 5초간 3회씩 최대 수의적 등척성 수축 (maximal voluntary isometric contraction; MVIC) 시 RMS 값을 측정한 후 그 평균값을 이용하여 각 근육에 대한 %MVIC 값을 구하였다.
- 표면 근전도 측정을 위하여 20-450Hz의 대역통과 필터(band-pass filter)와 60Hz의 노치필터(notch filter)를 사용하였고 표본추출률(sampling rate)은 1024Hz였고, 증폭률은 1000배였다. 근전도 측정값은 근전도 전용 소프트웨어(MyoResearch Master, Noraxon, USA)를 사용하여 분석하였다. 각 근육의 근활성도는 제곱평균제 곱근(root mean square; RMS) 값으로 처리되었으며, 3회 측정 후 평균값을 분석에 사용하였고, 측정 간 휴식시간은 1분이었다.
- 0을 사용하여 분석되었다. 대상자들에 대해 수집된 일반적인 특성은 기술통계를 사용하여 평균과 표준편차를 구하여 설명되었다. 여섯 가지 목발 길이 측정 방법에 따른 실제 목발 길이의 비교와 IO, RA, MF, ES의 근활성도 비교, 그리고 IO/RA, MF/ES의 비교는 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 사용하여 수행되었다.
- 대상자들에 대해 수집된 일반적인 특성은 기술통계를 사용하여 평균과 표준편차를 구하여 설명되었다. 여섯 가지 목발 길이 측정 방법에 따른 실제 목발 길이의 비교와 IO, RA, MF, ES의 근활성도 비교, 그리고 IO/RA, MF/ES의 비교는 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 사용하여 수행되었다. 유의한 차이가 있을 경우, 사후 검정(post-hoc test)으로 본페로니(Bonferroni) 검정을 사용하였다.
- 여섯 가지 목발 길이 측정 방법에 따른 실제 목발 길이의 비교와 IO, RA, MF, ES의 근활성도 비교, 그리고 IO/RA, MF/ES의 비교는 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 사용하여 수행되었다. 유의한 차이가 있을 경우, 사후 검정(post-hoc test)으로 본페로니(Bonferroni) 검정을 사용하였다. 통계적 유의성을 위한 유의수준은 p<.
성능/효과
- RA 와 ES의 근활성도는 각 목발 길이 측정 방법 사이에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<.05).
- 각 목발 길이 측정 방법으로 측정된 실제 목발 길이는 ‘신장-40.6cm’(120.26±5.59cm), ‘신장´.77’(123.91±4.30 cm), ‘겨드랑이-발뒤꿈치 길이’(123.40±4.78cm), ‘팔꿈 치-손가락 길이’(121.90±5.39cm), ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ (118.02±6.33cm), ‘양팔 너비 길이´.77’(122.08±4.85cm) 사이에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(F=32.391, p=.00).
- 그러므로 ‘신장´.77’, ‘겨드랑이-발뒤꿈치 길이’, ‘팔꿈치-손가락 길이’, ‘양 팔 너비 길이´.77’ 측정법들은 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법보다 몸통 안정성에 이점이 있을 것으로 판단된다.
- 그러므로 본 연구에서 나타난 근활성도비의 결과를 고려해 보았을 때 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법은 몸통 안정성의 측면 에서 ‘신장´.77’ 측정법에 비해 효율성이 떨어지는 것으로 생각된다.
- 또한 소근육(local muscles) 과 대근육의 상대적인 작용을 설명하는 IO/RA와 MF/ES 비에서도 이와 유사한 결과가 나타난 것으로 미루어 볼 때 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법에서 보여지는 RA와 ES의 근활성도 증가는 보행 시 몸통 안정성을 유지하는데 필요한 에너지의 효율성을 떨어뜨린 다는 것을 의미한다.
- 본 연구 결과에서는 ‘신장´.77’ 측정법에 비해 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법에서 RA와 ES의 근활성도가 유의하게 증가된 것으로 나타났다.
- 본 연구에서 나타난 것처럼 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법에서 증가된 RA와 ES의 근활성도는 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법으로 측정된 목발 길이로 보행할 때 몸통 안정성을 유지하기 위해 대근육(global muscles) 의 역할이 커진다는 것을 의미한다[11].
- 본 연구에서 실제 측정된 목발 길이는 여섯 측정 방법 중 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법에서 가장 짧은 것으로 나타났다.
- 사후 검정 결과, ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법 은 ‘신장´.77’, ‘겨드랑이-발뒤꿈치 길이’, ‘팔꿈치-손가 락 길이’, ‘양팔 너비 길이´.77’ 측정법들보다 유의하게 더 작은 값을 보였으며, ‘신장-40.6cm’ 측정법은 ‘신장 ´.77’과 ‘팔꿈치-손가락 길이’ 측정법들보다 유의하게 더 작은 값을 보였다
- 사후 검정 결과, IO/RA 비는 ‘팔꿈치-손가락 길이’와 ‘양팔 너비 길이 -40.6cm’ 측정법 사이에, 그리고 MF/ES 비는 ‘신장´.77’ 과 ‘팔꿈치-손가락 길이’ 측정법 사이 및 ‘신장´.77’과 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법 사이에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다
- 사후 검정 결과, RA 근활성도는 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법이 ‘신장 ´.77’와 ‘겨드랑이-발뒤꿈치 길이’ 측정법보다 유의하게 더 컸으며, ES의 근활성도는 ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법이 ‘신장´.77’ 측정법보다 더 큰 것으로 나타났다.
- 연구 결과, ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정 법보다는 ‘신장´.77’ 측정법이 더 효율성이 높은 것으로 나타났다.
- 연구 결과, ‘양팔 너비 길이-40.6cm’ 측정법에 비해 ‘신장´.77’ 측정법으로 측정한 목발 길이가 목발 보행 시 몸통 근육들의 활성도에 더 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
후속연구
- 넷째, 본 연구에서는 3점 보행만을 사용하였기 때문에 전반적인 목발 보행을 일반화하는 데 어려움이 있다. 그러므로 본 연구의 결과를 일반화시킬 수 있도록 향후에는 여성뿐만 아니라 보행을 위해 목발을 필요로 하는 노인 및 환자를 포함하고, 다양한 목발 보행의 특성을 고려한 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
- 그러므로 본 연구의 결과는 운동학적 효과로 해석 될 수 없다. 넷째, 본 연구에서는 3점 보행만을 사용하였기 때문에 전반적인 목발 보행을 일반화하는 데 어려움이 있다. 그러므로 본 연구의 결과를 일반화시킬 수 있도록 향후에는 여성뿐만 아니라 보행을 위해 목발을 필요로 하는 노인 및 환자를 포함하고, 다양한 목발 보행의 특성을 고려한 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
- 또한 비록 ‘신장´.77’ 측정법이 ‘양팔 너비 길이 -40.6cm’ 이외의 다른 측정법과 근활성도 및 근활성도 젊은 여성의 몸통 근육 활성도 분석을 통한 목발 길이 측정 방법의 효율성 비교 | 83 비에서 유의한 차이를 보이지는 않았지만, 통계적인 관련성과 임상적 사용에서의 편리성을 고려해 보았을 때 보다 적합한 목발 길이 측정법으로 고려될 수 있을 것이다.
- 77’ 측정법의 이점이 비교적 큰 것으로 여겨진다. 본 연구의 결과를 일반화시킬 수 있도록 향후 대상자들의 다양한 특성을 반영하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
- 표면 근전도 측정의 특성상 전극 부착 부위에 인접한 근육 및 연부조직들로 부터의 잡신호(crosstalk)의 영향을 받을 가능성이 있다. 셋째, 본 연구는 목발의 길이에 따른 보행의 영향을 평가하는 데 있어서 운동학적 요소들을 포함하지 않았다. 그러므로 본 연구의 결과는 운동학적 효과로 해석 될 수 없다.
- 본 연구는 향후 연구에서 보완될 수 있는 몇 가지 제한점을 가지고 있다. 첫째, 본 연구는 표본의 크기가 작고 젊은 여성만을 대상으로 하였기 때문에 본 연구의 결과를 일반화하는 데에는 어려움이 따를 수 있다. 둘째, 본 연구에서는 몸통 근육의 근활성도를 측정하기 위하여 표면 근전도를 사용하였다.
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