[논문]류마티스 관절염 환자의 수중운동 원리 규명을 위한 발 주위 유동 특성 연구

최지현; 박성영

doi:10.5762/kais.2021.22.5.403

류마티스 관절염 환자의 수중운동 원리 규명을 위한 발 주위 유동 특성 연구
A Study on Flow Characteristics around Foot to Investigate Principle of Underwater Exercise for Rheumatoid Arthritis Patients 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.5, 2021년, pp.403 - 410

최지현 (공주대학교 일반대학원 기계공학과) , 박성영 (공주대학교 기계자동차공학부)

초록
AI-Helper

류마티스 환자들이 수중운동을 하면 통증이 감소되는 등 긍정적인 효과가 발생되지만, 통증이 감소되는 원인은 확실치 않고 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 수중운동 시, 발 표면에 흐르는 유동을 분석해 통증이 감소되는 원리를 규명하고자 한다. 본 연구에서는 유동의 흐름을 분석하기 위해 Unsteady 해석을 진행하였으며, 다리를 들어 올리는 동작과 내리는 동작을 총 3회 반복설정하여 해석을 수행하였다. 또한 통증이 있는 부위에 압력점을 지정하여 압력변동 및 주파수를 분석했다. 그 결과 전반적으로 양압과 음압이 약 ±500Pa의 압력이 가해지고, 운동 방향을 전환할 때에는 약 ±2000Pa의 압력이 가해지는 것을 확인했다. 또한 류마티스 통증이 빈번하게 발생하는 부위에 약 35 ~ 80Hz 정도의 주파수가 발생하였다. 지속적인 압력변동과 주파수가 통증부위에 반복적으로 가해지면 혈액순환이 증진되고, 통증이 감소되는 효과를 예측할 수 있다. 본 연구의 결과는 수중운동의 효과 및 원리를 이해하는 자료로 활용이 가능할 것으로 사료되며, 수중운동의 프로그램 개발을 보조하고, 관련 의료 보조기 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

There are positive effects, such as pain reduction, when rheumatism patients exercise in water, but the cause of the pain reduction is unclear, and research on this is inadequate. This study examined the flow of the surface of the foot and the principles of pain relief. Unsteady simulations were conducted to analyze the flow, which was performed by repeatedly setting the movement of the foot raising and descending three times. Pressure fluctuations and frequencies were analyzed by designating pressure points at the painful location. The results showed that a positive and negative pressure of approximately ±500Pa was applied overall. A pressure of approximately ±2000Pa was applied when the direction of movement was changed. A frequency of approximately 35 to 80Hz was generated in the area where rheumatoid arthritis pain frequently occurs. The effects of reducing pain could be predicted when continuous pressure fluctuations and frequencies are applied repeatedly to the painful location, blood circulation promotion. The results could be used as basic data to understand the principles of aquatic exercise and support the development of underwater exercise programs and developing related medical equipment.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Rheumatoid arthritis painful area
그림 Fig. 2. The leg moving velocity with time
그림 Fig. 3. Moving condition
그림 Fig. 4. Pressure measuring position (a) View A (b) View B
그림 Fig. 5. Calculation grid and applied model
표 Table 1. Grid setting for leg aquatic excercise
그림 Fig. 6. Velocity field
그림 Fig. 7. Skin friction coefficient
그림 Fig. 8. Wall shear stress
그림 Fig. 9. Pressure
그림 Fig. 10. Frequency position for each toe (a) Toe front (b) Toe back (c) Side
그림 Fig. 11. Average pressure for each part as time
그림 Fig. 12. Average frequency for each part

참고문헌 (16)

G. J. Choi, If you have rheumatoid arthritis, you should be careful about your foot health [Internet], c2013 [cited 2013 October 18], Available From: https://blog.naver.com/ha4119woo/60201927563 (accessed Jan. 6, 2020)
My love rheumatism, Early Symptoms and Features of Toe Rheumatoid Arthritis [Internet], c2019 [cited 2019 April 16], Available From: https://ra7575.blog.me/221514693195 (accessed Jan. 6, 2020)
WallsHeaven, Foot bones pain Wall mural, [Internet], c2013 [cited 2013 January 1], Available From: https://wallsheaven.com/wall-murals/foot-bones-pain-A168674071 (accessed March. 25, 2021)
D. H. Yoo, "Recent Trend in the Treatment of Rheumatoid Arthritis", The Journal of the Korean orthopaedic association, Korea, Vol.45, No.10, pp.419-425, 2010. http://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeIdNODE01573396
S. B. Hong, H. G. Cho, T. W. Jung, The Effects of Underwater Exercises Program with Buoyancy Appliances on Hemiplegies' Gait of Patients with Hemiplegia, Master's thesis, Yongin University of Special sports, Yongin, Korea, pp.81-96, 2016.
K. S. Hyun, (The) effects of rehabilitation exercise programs on muscular function and body composition of anterior cruciate ligament reconstruction surgery patients , Ph.D. dissertation, Korea University of Physical Education, Korea, 2000.
D. W. Han, Effects of aqua exercise program on the improvement of physical function, body compositions and blood components in the older adults, Ph.D dissertation, Daegu University Rehabilitation Science and Physical Treatment, Korea, p. 101, 2002.
H. C. Cho, Y. K. Kwon, B. Y. Kim, M. Y. Lee, J. S. Kim, H. S. Kang, "(The) effects of aquatic rehabilitation exercise on physical fitness, peripheral circulation, and bone mineral density of hemiplegic", Korean Association of Athletic Physiology, Korea, Vol.18, No.4, pp.559-566, 2009. DOI: https://doi.org/10.15857/ksep.2009.18.4.559
J. I. Kim, "An Effect of Aquatic Exercise Program with Self-help Group Activites and Strategies for Promoting Self-efficacy on Pain, Physiological Parameters and Quality of Life in Patients having Rheumatoid Arthritis", The Journal of Muscle and Joint Health, Korea, Vol.1, No.1, pp.1-30, 1994.
J. I. Kim, K. S. Cho, H. S. Sim, E. N. Lee, I. O. Lee, Y. Eun, D. S. Lee, H. S. Kang, W. S. Bak, J. H. Lee, "Analysis of Studies on the Effect of Aquatic Exercise Program", The Journal of Muscle and Joint Health, Vol.18, No.2, pp.257-269, November, 2011. DOI: https://doi.org/10.5953/JMJH.2011.18.2.257

원문보기 상세보기
G. Caminiti, M. Volterrani, G. Marazzi, A. Cerrito, R. Massaro, et al., "Hydrotherapy added to endurance training versus endurance training alone in elderly patients with chronic heart failure: a randomized pilot study", International Journal of Cardiology, Vol.148, No.2, pp.199-203, April. 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2009.09.565

상세보기
M. G. Neto, C. S. Conicao, F. L. Arcanjo de jesus, V. O. Carvalho, "Hydrotherapy on exercise capacity, muscle strength and quality of life in patients with heart failure: A meta-analysis", International Journal of Cardiology , Vol.198, No.1, pp.216-219, November. 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijcard.2014.10.132

상세보기
O. K. Moon, J. G. Yoon, H. S. Jeong, "Effect of Arthrokinematic Treatment on the Cartilage of Knee Joint of Rabbit", International Journal of Cardiology , Korea, Vol.198, No.9, pp.225-232, 2007.
J. H. Choi, S. Y. Park, "Numerical Study on the Characteristics of Fluid Flow and Pressure Fluctuation around Human Knuckle in Hydrogymnastics", Journal of the Korea Academia-Industrial, Korea, Vol.20, No.6, pp.390-395, 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijcard.2014.10.132

상세보기
J. I. Kim, K. H. Choi, "Computation Fluid Flow Study on the pressure Fluctuation Caused by the Vortex Flow Arising From Underwater Exercises of Arthritis Patient", Defect and Diffusion Forum, Vol.390, pp.8-20, 2019.19. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.390.8

상세보기
CD-Adapco, Star-CCM+ ver. 11.04 User Guide, 2016.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증