편마비 환자의 semi-squat동작 시 지지면의 형태가 하지 근활성도와 체중분포에 미치는 영향 = The Effect of Types of Weight-bearing Surface on Muscle Activities of Lower Limbs and Weight Distribution during Semi-squat Movement of Patient with Hemiplegia

국문 초록 (Abstract)

편마비로 인한 하지 기능의 손상은 전체의 80%의 체중을 비마비측에 지지할 정도로 양측의 비대칭성을 증가시키고, 기립균형시 안정성 저하로 낙상의 위험을 증가 시킨다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 보조 도구를 이용하여 체중이동을 유도하거나, 불안정판 등을 사용하여 균형능력을 증진시키는 방법에 대한 연구들이 많이 보고되었다. 그러나, 대부분 양 하지에 동일한 지지면을 적용하였고, 자세조절을 위해 비마비측에서 나타나는 과도한 보상작용을 제한하기 위한 연구들은 부족하였다.
본 연구는 편마비 환자에게 불안정판과 안정판을 이용하여 양 하지 지지면의 형태에 변화를 주어 semi-squat동작 시 양 하지의 안쪽 넓은근, 앞정강근, 가쪽 뒤넙다리근, 가쪽 장딴지근의 근활성도와 체중분포율의 변화를 보고자 실시하였다.
연구대상자는 뇌졸중으로 인한 편마비 환자 32명 이었다. 대상자들은 4가지 조건의 지지면 위에서 semi-squat동작을 무릎관절 굴곡 단계와 신전단계로 나누어 실시하였다. 조건 1은 양 하지에 모두 안정판, 조건 2는 비마비측에 불안정판과 마비측에 안정판, 조건 3은 비마비측에 안정판과 마비측에 불안정판, 조건 4는 양 하지 모두 불안정판을 적용하였다.
실험 결과, 체중분포율 차이에서는 조건 2(비마비측-불안정판, 마비측-안정판)에서 굴곡 단계와 신전 단계에서 다른 조건과 비교하여 감소하였고(p<.05), 양측 하지 근활성도 차이에서도 이와 유사하게 조건 2에서 감소함을 보였다(p<.05). 또한, 지지면의 조건에 따른 마비측의 근활성도를 근육별로 비교하였을 때 조건 2에서 다른 조건들에 비하여 증가하였다(p<.05).
본 연구의 결과, 편마비 환자의 semi-squat동작 시 지지면의 형태로서 마비측에 안정판, 비마비측에 불안정판을 적용한 경우, 양 하지의 체중분포와 근활성도의 대칭성이 증가하였다. 추후 연구에서는 편마비 환자의 비대칭성으로 인한 자세 조절의 문제를 개선시키기 위하여 지지면 형태에 변화를 주어 기능적인 훈련을 할 수 있는 방법들이 개발되어야 할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Damage to the function of the lower limbs due to hemiplegia can cause asymmetry of both side. The asymmetry of the weight support, in particular, can be serious enough for 80% of the total weight to be supported by the non-hemiplegic side. This increases the risk of falling due to decreased stability in standing balance. The improvement in symmetric postural control ability is regarded as important in rehabilitation treatment for hemiplegic patients. Many studies have examined various kinds of aids to induce weight shift and the use of an unstable platform to improve balance abilities. However, most of the prior investigations only applied identical support surfaces to both lower limbs, and few studies tried to restrict the found in the non-hemiplegic side for hemiplegic patients' postural control.
This study intended to use an unstable platform to change the support surface type and position of both lower limbs to report changes in weight distribution and muscle activity in the vastus medialis, tibialis anterior, lateral hamstring muscle, and lateral gastrocnemius of both lower limbs in knee joint flexing and extending sections in a semi-squat movement among 32 hemiplegic patients. The support surface conditions applied to the lower limbs were divided into four categories: Condition 1 with a stable platform for both lower limbs; Condition 2 with an unstable platform for the non-hemiplegic side and a stable platform for the hemiplegic side; Condition 3 with a stable platform for the non-hemiplegic side and an unstable platform for the hemiplegic side; and Condition 4 with an unstable platform for both sides.
As a result, there was a significant increase in the weight support distribution for the hemiplegic side in flexing and extending sections in Condition 2(hemiplegic side-unstable platform, non-hemiplegic side-stable platform) than in the other conditions (p < .05). There was a statistically significant decrease in differences in the weight support distribution rate in flexing and extending sections in Condition 2 than in other conditions (p < .05). There was a similar significant decrease in differences in muscular activity for both lower limbs in Condition 2 (p < .05). As for the muscular activity of the hemiplegic side by support surface for each muscle, it more significantly increased in Condition 2 (p < .05).
The results demonstrated that Condition 2, an unstable platform for the non-hemiplegic side and a stable platform for the hemiplegic side, increased symmetry in terms of the weight support distribution rate and muscular activity of lower limbs for hemiplegic patients. To solve the problem of postural control due to asymmetry of hemiplegic patients, further studies need to develop methods of functional training by changing the type and position of the support surfaces.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연구 방법 4
• 1. 연구 대상 4
• 2. 실험 기기 5
• 가. 근전도 기기 5
• 나. 체중분포 측정기기 6
• 다. 지지면 8
• 라. 무릎관절 각도 제어 도구 9
• 마. 시간 통제 기기 10
• 3. 실험 방법 11
• 가. 대상자의 준비 11
• 나. 측정 절차 12
• 다. 근전도 전극 부착 부위 14
• 라. 근전도 신호의 기록 및 신호처리 16
• 마. 정규화 과정 17
• 바. 체중분포율 측정 18
• 4. 분석 방법 19
• Ⅲ. 연구 결과 20
• 1. 연구 대상자의 일반적인 특성 20
• 2. 굴곡 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 체중분포율 차이 비교 21
• 3. 신전 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 체중분포율 차이 비교 21
• 4. 굴곡 단계에서 지지면의 조건의 조건에 따른 근육별 양측 근 활성도 차이 비교 25
• 4.1. 굴곡 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 안쪽 넓은근의 근활성도 차이 비교 26
• 4.2. 굴곡 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 앞정강근의 근 활성도 차이 비교 27
• 4.3. 굴곡 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 가쪽 뒤넙다리근의 근활성도 차이 비교 28
• 4.4. 굴곡 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 가쪽 장딴지근의 근활성도 차이 비교 29
• 5. 신전 단계의 지지면의 조건에 따른 마비측 근육별 근활성도 비교 30
• 5.1. 신전 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 안쪽 넓은근의 근활성도 차이 비교 31
• 5.2 신전 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 앞정강근의 근활성도 차이 비교 32
• 5.3 신전 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 가쪽 뒤넙다리근 근활성도 차이 비교 33
• 5.4 신전 단계에서 지지면의 조건에 따른 양측 가쪽 장딴지근의 근활성도 차이 비교 34
• 6. 굴곡 단계에서 지지면의 조건에 따른 마비측 근육별 근활성도 차이 비교 35
• 7. 신전 단계에서 지지면의 조건에 따른 마비측 근육별 근활성도 차이 비교 38
• Ⅳ. 고 찰 41
• Ⅴ. 결 론 45
• 참고문헌 46
• ABSTRACT 52