Background: In previous studies regarding flexible pes planus, Foot orthosis, special shoes have been used as interventions for correcting malalignment and intrinsic muscles strengthening exercise have been regarded as interventions for foot function and supporting medial longitudinal arch during walking. However, some recent studies reported that strengthening extrinsic muscles as well as intrinsic muscles is more effective and active intervention for flexible pes planus. In particular, the tibialis posterior muscle of foot extrinsic muscles plays essential roles in maintaining the medial longitudinal arch during dynamic weight bearing and balance. In addition this muscle acts longer than other supination muscles during the stance phase in the gait cycle. Objects: This study aimed to investigate the effect of foot intrinsic muscle and tibialis posterior muscle strengthening exercise for plantar pressure and dynamic balance in adults with flexible pes planus. Methods: 16 young flexible pes planus adults (7 males, 9 females) were recruited and were randomized into two groups. The experimental group performed foot intrinsic muscle and tibialis posterior muscle strengthening training, the control group performed only foot intrinsic muscle strengthening training. All groups received strengthening training for 30 minutes five times a week for six weeks. Results: The experimental group had significantly lower plantar pressure of medial heel area than the control group in stand (p<.05). The experimental group had significantly higher dynamic balance ability than control group (p<.05). Conclusion: The results of this study provide evidence to suggest that foot intrinsic muscle and tibialis posterior muscle of extrinsic muscle strengthening exercises may improve plantar pressure distribution and dynamic balance ability in adults with flexible pes planus.
본 연구의 목적은 경사로를 오르는 동안 슬관절 굴곡각도와 족저압의 차이를 각각 다른 경사도에 따라 분석하고자 하는 것이다. 24명의 건강한 성인 참가자들에게 각각의 경사도($0^{\circ},\;3^{\circ},\;6{\circ},\;9^{\circ}$)를 걷게 한 후, Parotec system을 이용하여 족저압을 측정하였으며, 걷는 모습을 캠코더로 녹화 한 후 Dartfish system을 이용하여 슬관절 각도를 분석하였으며, 수집된 데이터는 SPSS/PC 통계 프로그램을 이용하여 일원배치분산분석으로 분석하였다. 결과는 각 경사로에 따라 슬관절 굴곡 각도는 통계학적으로 유의한 차이가 나타났으며, 족저압은 좌측 하지의 발뒤꿈치 외측 부위(1번 감지기), 중족부 내측 부위(9번 감지기), 전족부 내측 부위(15번, 16번 감지기), 그리고 우측 하지에서는 발뒤꿈치 외측 부위(3번 감지기)에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였다. 슬관절 각도가 $10{\sim}20^{\circ}$ 사이에서 발뒤꿈치 외측 부위 및 내측 부위의 족저압이 통계학적으로 유의하게 높게 나타났다.
본 논문은 하지부의 각 분절에 부착된 착용형 관성센서의 자세 및 각속도 정보와 하지부 기구학을 기반으로 착용자의 보행속도를 추정하는 방법에 관한 연구를 다룬다. 보행 주기 중 발바닥과 지면이 완전히 접촉되지 않는 구간에서는 골반부에 장착된 관성센서의 가속도 출력을 적분하여 보행속도를 추정할 수 있다. 이 때, 보행 시 골반부의 기울어짐으로 인하여 발생되는 가속도의 측정오차의 누적 영향을 최소화하기 위하여, 하지부 기구학을 기반으로 추정된 보행속도를 매 보행 주기마다 골반 관성센서의 가속도 출력신호 적분 초기값으로 갱신한다. 그 결과 6분 가량의 야외 보행 실험을 수행한 결과, 오차 누적에 의한 영향은 관찰되지 않았으며, 보행속도 추정 오차의 RMS는 0.08m/s 이하인 것으로 확인되었다.
Purpose: This study examined the effects of the lower limb alignment on the pelvis, hip, and knee kinematics in people with genu varum during stair walking. Methods: Forty subjects were enrolled in this study. People who had intercondylar distance ${\geq}4cm$ were classified in the genu varum group, and people who had intercondylar distance <4cm and intermalleolar distance <4cm were placed in the control group. 3D motion analysis was used to collect the pelvis, hip, and knee kinematic data while subjects were walking stairs with three steps. Results: During stair ascent, the genu varum group had decreased pelvic lateral tilt and hip adduction at the early stance phase and decreased pelvic lateral tilt at the swing phase compared to the control group. At the same time, they had decreased minimal hip adduction ROM at the early stance and decreased maximum pelvic lateral tilt ROM and minimum hip rotation ROM at the swing phase. During stair descent, the genu varum group had decreased pelvic lateral tilt at the early stance and decreased pelvic lateral tilt and pelvic rotation at the swing phase. In addition, they had decreased pelvic frontal ROM during single limb support and increased knee sagittal ROM during the whole gait cycle. Conclusion: This study suggests that a genu varum deformity could affect the pelvis, hip and knee kinematics. In addition, the biomechanical risk factors that could result in the articular impairments by the excessive loads from lower limb malalignment were identified.
Heel rocking phase in gait cycle is from initial contact to forefoot contact. The purpose of this study was to investigate the effect of age on heel rocking time. Seven young women ($21.9{\pm}1.5yrs$) and seven elderly women ($74.1{\pm}6.7yrs$) participated in this study. Subjects wore the shoes equipped with pressure sensors and walked along 10 m walkway at comfortable speeds. Stride time, stance time, and heel rocking time were compared between groups. Stride time was not different between groups (p=0.087). Stance time was longer (p<0.001) but heel rocking time was shorter in the elderly than in the young (p<0.001). The shorter heel-rocking time in elderly women indicates less efficient shock-absorption in the heel-rocking phase, which might be related to the abnormal control and/or reduced performance of ankle dorsiflexors.
본 논문에서는 고령 보행자의 안전한 보행을 위한 새로운 팔 스윙 보행 패턴 기반 보행안전 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 스마트 밴드, 스마트 워치 등 햅틱 기반의 디바이스를 활용한 고령 보행자용 보행 안전 시스템으로 기존의 하지 운동의 보행 패턴으로 보행자의 낙상 상황을 인지하기 어려운 문제점을 해결하기 위해 팔 스윙 기반의 보행 패턴을 활용한다. 팔 스윙 기반 보행 패턴은 디바이스의 가속도 센서를 이용한 팔의 스윙을 통해 걸음수 및 보행자의 낙상 상황을 인지하며 낙상 상황이 발생하는 위치를 데이터베이스화하여 고령 보행자에게 낙상 발생 예상 위치 근처를 보행할 시 경고 메시지를 전달하여 고령자에게 보행 안전을 제공한다. 이러한 시스템을 통해 고령자의 안전한 보행 권리 및 환경 개선할 수 있을 것으로 기대한다.
본 논문에서는 하지 전단 환자의 보행 성능을 개선하고, 활동성을 증대시긴 목적으로 에너지 저장형 의족의 유연 용골 선계를 위한 기초 연구를 수행하였다. 문헌에서 얻을 수 있는 2차원 시상면에서의 정성걸음새와 인체측정 데이터를 분석하여, 의족의 유연 용골 기초 구조 모델을 제시하였다. 기초 구조 모델은 단순한 빔과 선혈 회전 스프링 ·댐퍼로 구성되었다. 고강도 경량 소재를 의족의 유연 용골 기초 구조에 적용하기 위해 탄소섬유 강화 복합재료를 용골의 기초 구조 소재로 선정하였다. 빔의 형상 변화에 따른 복원변형에너지를 유한요소해석에 의해 계산해내고, 빔형상 변화가 설계변수가 될 수 있음을 제시하였다. 복원변형에너지를 많이 저장할 수 있는 유연 용골 구조의 설계를 위해, 직교배열표를 이용한 조지전 시뮬레이션 계획을 세우고, 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 계획에 따른 유한요소해석을 수행하고, 분산활석을 통해 효과적인 에너지 저장형 의족의 유연 용골 구조를 얻어냈다. 유연 용골 구조를 이용한 의족걸음새의 동적 시뮬레이션 모델을 완성하고, 한 보행 사이클 동안의 동적 해석을 수행하였다. 그리하여 의족 시스템 개발을 위한 효과적 설계 과정이 제시되었다.
Clinical arthritis is typically divided into rheumatoid arthritis (RA) and osteoarthritis (OA). Arthritis-induced muscle weakness is a major problem in aged people, leading to a disturbance of balance during the gait cycle and frequent falls. The purposes of the present study were to confirm fiber type-dependent expression of muscle atrophy markers induced by arthritis and to identify the relationship between clinical signs and expression of muscle atrophy markers. Mice were divided into four experimental groups as follows: (1) negative control (normal), (2) positive control (CFA+acetic acid), (3) RA group (CFA+acetic acid+type II collagen), and (4) aging-induced OA group. DBQA/1J mice (8 weeks of age) were injected with collagen (50 ${\mu}g/kg$), and physiological (body weight) and pathological (arthritis score and paw thickness) parameters were measured once per week. The gastrocnemius muscle from animals in each group was removed, and the expression of muscle atrophy markers (MAFbx and MuRF1) and myosin heavy chain isoforms were analyzed by reverse transcription-polymerase chain reaction. No significant change in body weight occurred between control groups and collagen-induced RA mice at week 10. However, bovine type II collagen induced a dramatic increase in clinical score or paw thickness at week 10 (p<0.01). Concomitantly, the expression of the muscle atrophy marker MAFbx was upregulated in the RA and OA groups (p<0.01). A dramatic reduction in myosin heavy chain (MHC)-$I{\beta}$ was seen in the gastrocnemius muscles from RA and OA mice, while only a slight decrease in MHC-IIb was seen. These results suggest that muscle atrophy gene expression occurred in a fiber type-specific manner in both RA- and OA-induced mice. The present study suggests evidence regarding why different therapeutic interventions are required between RA and OA.
건강한 노년을 위해 중년부터 건강 관리를 해나가야 한다. 본 연구의 목적은 중년여성들이 시간과 장소에 구애 받지 않고 간단한 운동을 통해 최대 효과를 볼 수 있는 운동 프로그램을 적용하여 보행메커니즘에 미치는 영향을 확인하고자 시행되었다. 연구대상자는 45세 이상 중년 여성을 대상으로 종아리 강화 운동 그룹 10명, 대조군 10명으로 총 20명을 선정하였다. 종아리 강화 운동군의 운동 전후를 비교한 결과 step length 좌측과 우측 그리고 double support, step time(좌), speed가 향상되었다. 운동 후 종아리 강화 운동군과 비운동 그룹의 보행메커니즘을 비교한 결과 step length 좌측과 우측, step time 좌측과 우측이 향상되었다. 시간 및 장소에 특별히 구애 받지 않는 종아리 강화 운동을 통해 보행메커니즘의 긍정적 효과를 보였다. 특히 보폭은 넓어져 하지의 힘이 생기고 한발 지지구간은 짧아져 보행의 속도는 증가한 것으로 나타나 의미 있는 결과를 도출했다고 판단한다. 향후 연구에서는 청소년, 노년 층 등 전 연령에 걸쳐 평가하여 생애주기 별 측정데이터를 제시하고 평상시 운동 부족으로 사회적 문제를 야기하는데 있어 기초자료로 제공하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
목 적 : 레트증후군이란 1966년 Andreas Rett에 의해 처음 기술되었으며 생후 6개월에서 18개월 정도까지 비교적 정상 발달을 한 후 두위 발달의 감소와 함께 습득했던 인지 및 운동능력의 상실, 언어기능의 상실, 그리고 특징적인 손동작(상동행동)을 보이는 X 염색체 우성유전으로 생각되는 질환이다. 1999년 미국에서 그 결함 유전자인 MECP2 유전자가 Xq28에서 밝혀졌으나 우리 나라에서는 이 질환에 대한 전반적 이해가 부족하며 유전자 연구는 거의 전무한 상태이다. 이에 저자들은 우리 나라의 Rett 증후군 환아에서 MECP2 유전자의 결함이 어느 정도 나타나는지를 알고자 이 연구를 시행하였다. 방 법 : 2000년 2월부터 2001년 3월까지 본원을 방문한 Rett 증후군 환아 34례의 말초혈액을 EDTA (Ethylenediaminetetraacetic acid) 처리하여 5 cc 채취하여 냉동 보관한 후 해빙하여 DNA 표본을 추출했다. DNA의 추출은 E.Z.N.A blood DNA kit을 사용하였다. MECP2 유전자 네 종류의 axon은 PCR을 이용해 증폭하였고 primer sequence는 1999년 Amir 등에 의해 디자인 된 것(AF030876)을 사용하였다. ABI 377 DNA sequencer와 ABI PRISM dye cycle sequencing reaction kit을 사용하여 DNA sequencing을 시행하였고 우리 나라에서 최초로 발견된 유전자 변이에 대해서는 RFLP 분석을 통해 확인하였다. 결 과 : 1) MECP2 유전자의 변이를 보인 환아는 23례로 67.6%에서 관찰되었다. 2) 9종의 missense mutation과 3종의 nonsense mutation을 합해 총 12종의 유전자 변이가 관찰되었다. 3) 이들 돌연 변이 중 L100V, G161E, 그리고 T311M은 전세계적으로 우리 나라에서 처음 발견된 변이이다. 4) 23례의 유전자 변이는 대부분(78.3%) MBD와 TRD라는 기능영역에서 발견되었다. 5) 본 연구에서 T158M, R270X, 그리고 R306C가 자주 나타나는 유전자 변이였다. 결 론 : 우리 나라의 Rett 증후군 환아에서도 MECP2 유전자의 변이는 비교적 흔히 관찰되어 MECP2 유전자의 이상이 Rett 증후군을 유발하는 주 유전자 이상임을 확인하였고 Rett 증후군 환아의 확진을 위해 MECP2 유전자 검사가 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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