• 한국전문물리치료학회지
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• 제9권4호
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• pp.61-68
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• 2002

본 연구는 하퇴의지 착용자와 정상 성인간의 시간-거리, 운동형상학 변수를 조사하고 비교하기 위하여 실시하였다. 연구 대상자는 외상으로 인한 하퇴 절단자로서 내골격식 하퇴의지를 착용하고 독립적으로 보행이 가능한 20명과 연령, 신장으로 짝짓기한 대조군(matched control group) 20명이 참여하였다. 보행분석은 Vicon Clinical Manager Software (VCM)를 내장한 PC에 5개의 카메라가 연결되어 있는 Vicon 512 Motion Analysis System (MAS, Oxford Metrics Inc.)을 이용하였다. 하퇴의지 착용군의 단하지 지지시간이 정상 성인군에 비해 유의하게 짧았으며(p<.05), 하퇴의지 착용군에서 슬관절의 선전이 증가되었으며 족관절의 저측굴곡이 감소되었다(p<.05). 하퇴절단자들의 보행개선을 위해서는 하퇴절단자 개인의 보행능력에 알맞은 부품의 선택, 체계적인 보행훈련 및 평가, 보행능력 향상을 위한 근력강화 프로그램 등 체계적인 재활훈련 프로그램이 필요한 것으로 사료된다. 본 연구는 연구대상자의 수가 제한되어 있으므로 연구의 결과를 일반화하기에는 제한점이 있으나, 향후 편측 하퇴절단자의 보행연구에 대한 기초 자료로 사용될 수 있을 것이라고 생각된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.305-313
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• 2016

두 발을 번갈아 옮기며 몸을 앞으로 움직이는 단순한 동작의 반복으로 보이는 보행이란 과정은 실제 인체 내의 대부분의 근육 및 인대, 뼈가 연관되어 이루어지는 복잡한 행동이다. 신체 일부가 소실된 하퇴 절단자의 경우 생체조직이 온전히 보전되어 있는 일반인과는 달리 남은 생체 부위와 의지의 공학적인 성능에만 의존해 보행을 해야 한다는 어려운 상황에 직면하게 된다. 따라서 하퇴절단자를 위한 하퇴의지는 우선 환자가 기본적인 보행이 가능케 함과 동시에 최대한 복잡한 지면 상태에 적응할 수 있도록 설계가 되어야 한다. 원활한 보행을 위해서는 배/저굴 방향의 발목의 회전이 매우 중요하고 고르지 못한 지면 상태를 극복하기 위해서는 내/외전 방향의 족부의 회전 기능이 요구된다. 최근 생체역학적인 연구를 접목한 다양한 하퇴의지가 개발되고 있으나, 이러한 고가의 고성능 하퇴의지의 경우 주로 활동성이 높은 하지절단 환자들에 초점이 맞춰져 있다. 본 연구에서는 하퇴의지 착용자의 대다수인 활동성이 낮은 K2 레벨의 환자들을 위한 하퇴의지를 개발했다. 기본적인 보행 능력 향상을 위해서 배/저굴 방향으로의 회전이 가능한 유압식 발목을 개발했고, 이를 통해서 배/저굴 방향으로 각각 $2.5^{\circ}$와 $4^{\circ}$의 회전이 가능함을 확인했다. 또한 수동 조절이 가능한 유압 노즐을 탑재해 환자 개개인에 적합한 발목 회전 저항력을 설정할 수 있도록 설계했다. 내/외전 방향으로의 족부의 회전이 가능하도록 이중고무 방식의 중간재를 삽입해 각각 $3.6^{\circ}$와 $4.1^{\circ}$의 회전이 가능하도록 설계되어 측경사나 작은 장애물들을 극복할 수 있도록 제작했다. 본 연구를 통해 개발된 하퇴의지는 K2 레벨의 하퇴절단자들이 일상생활 중에 겪게 되는 다양한 지면 환경을 극복하는데 도움을 줄 것이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권6호
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• pp.543-550
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• 2001

본 연구에서는 하퇴 절단환자에서 고정형. 단축형, 다축형 인공족관절 장착시 지면반발력과 에너지 소비량을 측정하여 하퇴의지에 대한 생체역학적 평가를 하였다. 실험에는 각각 2명의 남성과 여성 하퇴 절단 환자가 3종류의 의지를 착용하고 참여하였으며. 3차원 보행분석은 7개의 기준점에 대하여 전체 입각기에 대한 지면 반발력의 체중에 대한 비율로 나타내었다. 하퇴의지 에너지 소비량은 피 실험자들이 각각 2km/h, 3km/h 그리고 가장 걷기 편한 속도로 런닝머신 위에서 보행하게 하면서 측정하였다 실험결과는 지면반발력에서 다축형 인공족관절 장착시 추진력과 후진력의 보행특성에 대하여 우위를 보이며, 고정형 인공족관절 장착시에는 보행균형과 무게중심의 이동에 대해 상대적인 우위를 보였다. 에너지 소비량은 2.3km/h 이상의 보행속도에서 단축형 인공족관절 장착시 다른 두 의지에 비해 적은량의 에너지 소비를 보였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.75-84
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• 2013

본 연구에서는 근전도 신호를 이용하여 보행주기에 따른 패턴 및 특징을 시간영역과 주파수영역으로 나누어 분석하였다. 보행주기를 입각기와 유각기로 나누어 평지보행과 계단보행 실험을 실시하여 그 결과를 분석하였으며, 이때 시상면에서의 하퇴부 각도와 대퇴사두근과 대퇴이두근의 근전도 신호를 대상으로 하였다. 하퇴부의 기울기는 모든 보행에서 HS일 때 가장 큰 기울기 값을 나타내었으며, TO일 때 가장 낮은 값을 나타내었다. 시간영역에서의 근전도 분석은 모든 보행에서 보행주기에 따라 IEMG가 일정한 패턴을 보였으며, 보행 종류 및 주기 판단에 가장 용이할 것으로 판단된다. 주파수영역에서의 분석은 시간에 따른 주파수 분석이 가능한 STFT법을 사용하였으며, 기울기센서를 이용하여 보행주기를 구분하고자 하였다. 또한 STFT한 결과를 스펙트럼으로 나타내어 분석하였으며, 모든 보행에서 입각기가 유각기보다 더 높은 주파수를 가지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 근전도와 시상면에서의 하퇴부 기울기를 이용하여 보행주기 판단 및 분석의 가능성을 확인하였으며, 이를 활용하면 하지 절단환자의 보행의지를 판단하여 의족제어 및 효율적 재활에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.259-265
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• 2014

본 논문은 보행의지를 파악하기 위해 IR 센서 기반 보행보조기를 이용하여 보행 시 슬관절 전방변위 측정과 하지의 근육활성도를 고찰하였다. 슬관절 전방변위 측정을 위해 보행보조기에 IR센서를 장착하였고, 근전도 (Bagnoli-8ch, Delsys Inc, USA)장비를 이용하여 대퇴직근, 대퇴이두근, 전경골근, 비복근을 측정 하였다. 실험에 참가한 피험자들은 성인 8명(나이 $23.7{\pm}0.5years$, 신장 $175.4{\pm}2.3cm$, 체중 $70.6{\pm}5.6kg$)이며 매주 30분씩 총 3주간 진행되었다. 보행 시 경사조건과 보행 속도의 증가에 따라서 슬관절 전방변위가 변화되는 결과를 확인할 수 있었다. 또한 근육활성도 결과, 전방경사 시 대퇴부 근육의 활성도가 증가하였고 후방경사 시 하퇴부 근육이 많이 활성화 되어 IR센서 결과와 유사한 경향을 확인할 수 있었다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제16권2호
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• pp.108-115
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• 2004

The aim of this study is to present the basic reference data of age and specipic gait parameters for comparisons of the gait characteristics depended on Unilateral Trans-Femoral or Trans-Tibial Prostheses. The basic gait parameters were extracted from 10 Adult, 10 above knee(A/K) patients and 10 below knee(B/K) patients, 50 to 60 years of age using VICON 512 Motion Analyzer. The results were as follows; 1) The mean Cadence of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $87.77{\pm}8.64$ steps/min, to $99.84{\pm}11.14$ steps/min.(p<0.05) 2) The mean Walking Speed of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $0.84{\pm}0.15$ m/s, to $0.96{\pm}0.25$ m/s.(p>0.05) 3) The mean Stride Length of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $1.14{\pm}0.14$ m, to $1.14{\pm}0.22$m.(p>0.05) 4) The mean maximal angles of joint on the hip flexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $34.75{\pm}10.18_{\circ}$, to $32.32{\pm}6.34_{\circ}$ .(p>0.05) 5) The mean maximal angles of joint on the knee flexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $66.97{\pm}15.08_{\circ}$, to $52.65{\pm}9.21_{\circ}$ .(p<0.05) 6) The mean maximal angles of joint on the ankle dorsiflexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $14.41{\pm}4.82_{\circ}$, to $10.04{\pm}3.49_{\circ}$ .(p>0.05) 7) The mean maximal angles of joint on the ankle plantarflexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $5.77{\pm}3.17_{\circ}$, to $2.75{\pm}4.49_{\circ}$ .(p>0.05)

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제15권3호
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• pp.166-172
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• 2003

The aim of this study is to present the basic reference data of age and specific gait parameters for comparisons of the gait characteristics depended on amputation length of the Unilateral Trans-Tibial Prostheses. The basic gait parameters were extracted from 10 Adult, and 20 below knee(B/K) patients, 50 to 60 years of age using VICON 512 Motion Analyzer. The results were as follows; 1. The mean Cadence of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $87.77{\pm}8.64$ steps/min, to $99.84{\pm}11.14$ steps/min.(p<0.05) 2. The mean Walking Speed of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $0.84{\pm}0.15$ m/s, to $0.96{\pm}0.25$ m/s.(p>0.05) 3. The mean Stride Length of the above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $1.14{\pm}0.14\;m$, to $1.14{\pm}0.22m$.(p>0.05) 4. The mean maximal angles of joint on the hip flexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $34.75{\pm}10.18_{\circ}$, to $32.32{\pm}6.34_{\circ}$.(p>0.05) 5. The mean maximal angles of joint on the knee flexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $66.97{\pm}15.08_{\circ}$, to $52.65{\pm}9.21_{\circ}$. (p<0.05) 6. The mean maximal angles of joint on the ankle dorsi-flexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $14.41{\pm}4.82_{\circ}$, to $10.04{\pm}3.49_{\circ}$.(p>0.05) 7. The mean maximal angles of joint on the ankle plantar-flexion motion for different above knee(A/K) patients and below knee(B/K) patients were $5.77{\pm}3.17_{\circ}$, to $2.75{\pm}4.49_{\circ}$.(p>0.05)

• 한국전문물리치료학회지
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• 제8권3호
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• pp.1-10
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• 2001

The purpose of this study was to compare the static pressure, dynamic pressure, dynamic pressure-time integral, relative impulse, and contact time between the sound lower limb and amputated lower limb in trans-tibial amputee subjects using Parotec system. Seventeen trans-tibial amputee subjects wearing endoskeletal trans-tibial prosthesis voluntarily participated in this study. The results were as follows: 1) In static standing condition, there were significantly higher static pressure in sound lower limb insole sensor of 10, 14, 15, 18, 19, 23, and 24 and in amputated lower limb insole sensor of 9, 12, and 16 (p<.05). 2) In dynamic gait condition, there were significantly higher dynamic pressure in sound lower limb insole sensor of 2, 18, 22, 23, and 24 and in amputated lower limb insole sensor of 5, 9, 10, 11, 12, 14, 15, and 16 (p<.05). 3) In dynamic gait condition, there were significantly higher pressure-time integral in sound lower limb insole sensor of 2, 4, 18, 19, 20, 21, 23, and 24 and in amputated lower limb insole sensor of 5, 11, 12, and 15 (p<.05). 4) In dynamic gait condition, there were significantly higher relative impulse in sound lower limb insole sensor of 18, 19, 20, 22, 23, and 24 and in amputated lower limb insole sensor of 5, 9, 10, 11, 12, and 15 (p<.05). 5) In dynamic gait condition, there was significantly higher percentage of contact time in push off phase of sound lower limb and in support phase of amputated lower limb (p<.05). These results suggest that trans-tibial amputee subjects had characteristics of shortened push off phase due to unutilized forefoot and of lengthened support phase with higher pressure in the midfoot.