1장. 보조기 의지학 역사 대구보건대학교 물리치료과 교수 송 준 찬

장애 요인을 최소화하여 정상에 가깝게 또는 정상적으로 불구의 기능이나 잔여 기능을 극대화하여 사용할 수 있도록 하는데 있음 [ 목 적 ] 장애 요인을 최소화하여 정상에 가깝게 또는 정상적으로 불구의 기능이나 잔여 기능을 극대화하여 사용할 수 있도록 하는데 있음 [ 보 조 기 ] 골절, 말초신경마비, 중추신경마비, 선천적 기형 등으로 인한 신체 기능의 불능이나 장애가 있을 때 사용

보조기 정 의 보조기학[Orthotics] 관절의 체중부하를 감소시키거나 운동을 제한하기 위하여 정 의 관절의 체중부하를 감소시키거나 운동을 제한하기 위하여 또는 운동을 향상 시키기 위하여 신체의 외부에 적용하는 장치 [ 1973, 보조기 및 의지 교육위원회 ] 보조기학[Orthotics] 장애로 인한 변형을 진실로 바르게 만들어주는 학문 Orthosis: 한 개의 보조기, 즉 단수를 의미 Orthoses: 여러 보조기, 즉 복수를 의미 Orthotist: Orthosis를 전문적으로 디자인하고 제작하는 전문가(보조기 기사)

보조기 보조기 구분 보조기 명칭 팔 보조기 [Upper limb orthosis] 다리 보조기 [Low limb orthosis] 몸통 보조기 [Spinal orthosis] 보조기 명칭 AFO - Ankle Foot Orthosis: Short Leg Brace KAFO - Knee Ankle Foot Orthosis: Long Leg Brace HKAFO - Hip Knee Ankle Foot Orthosis: Long Leg Brace with Pelvic Band WHO - Wrist Hand Orthosis: Wrist and Hand Splint HO - Hand Orthosis: Finger Splint LSO - Lumbo Sacral Orthosis: Back Brace TLSO - Thoraco Lumbo Sacral Orthosis: Taylor Brace CTLSO – Cervico Thoraco Lumbo Sacral Orthosis: Milwaukee Brace

2장. 보조기학 기초 대구보건대학교 물리치료과 교수 송 준 찬 보조기학 : 환자의 일상생활을 수행하는 능력을 증진, 기능소실 최소화 하기 위해 생체역학과 해부학적인 응용을 알아야 한다. 대구보건대학교 물리치료과 교수 송 준 찬

움직임이 발생될 때 인체의 힘 적용은 움직이는 면에 따라 [ 생체역학의 정의 및 용어 ] 움직임이 발생될 때 인체의 힘 적용은 움직이는 면에 따라 위치 변화의 형태가 나타난다. 힘 -- 크기, 방향, 작용점으로 설명 -- 물체의 질량에 비례하여 물체가 움직일 때 가속하거나 감속 -- 움직이는 면이나 움직임이 발생하는 면에 따라 위치변화 형태가 됨 운동 면 -- 시상면(sagittal plane): 신체를 좌우로 나눔 -- 이마면(Frontal plane): 신체를 앞뒤로 나눔 -- 가로면(transverse plane): 신체를 위아래로 나눔

고정된 축 둘레에 각도의 변화나 회전중심(center of ratation, COR)의 변화 [ 회전, Rotation ] 회전활동은 인체 분절의 평행이동과 회전이 합성된 움직임 이러한 활동 형태가 이루어질 때 분절 활동은 고정되지 않는 축에서 일어나고 대상이 움직이는 공간에서 움직임 고정된 축 둘레에 각도의 변화나 회전중심(center of ratation, COR)의 변화 항상 움직이는 면의 수직으로 이루어짐

[ 중력선, Line of Gravity(LoG)] 예를 들어 사람이 엉덩관절 축에서 중력선이 뒤로 지나갈 때 중력은 엉덩관절에서 폄 모멘트, 무릎관절에서는 굽힘 모멘트 앞으로 굽히면 엉덩관절에서는 굽힘, 무릎관절에서는 폄 - 중력선은 엉덩관절과 무릎관절 앞으로 지나가게됨 무게중심(center of mass, CoM)을 선으로 나타냄 인체의 무게중심은 S2 앞 회전축의 중력선 위치는 관절에서 움직임을 나타내거나 제한 시킬 수 있음

(Ground Reaction Force, GRF) [ 지면 반발력 ] (Ground Reaction Force, GRF) -- 지면에 접촉할 때 마다 지면에서 중력의 반대방향으로 미는 힘 -- 발의 발바닥면의 압력 중심에서 시작, 무게 중심까지 확장 인체가 외부에서 받는 힘은 지면반발력과 압력중심. 수직요소, 앞뒤, 바깥쪽, 안쪽 힘의 영향과 팔 다리에서 회전에 대한 해부학적 축이나 지면반발 백터 힘이 관절 움직임에 영향 그림) 무릎을 구부린 다리에 체중을 옮기면서 걷는다면 지면반발 백터 힘은 외적인 엉덩관절과 무릎관절 모멘트가 일어남으로 무릎관절 뒤와 엉덩관절 앞을 지나가게 됨

[ 지면 반발력 벡터 보조기 ] 중간 디딤기(mid – stance) 동안 무릎 앞에 지면 반발 벡터 힘을 유지 : 무릎에 폄 모멘트 발생 불충분한 근육 기능에 대처하는 모멘트를 만들어 내기 위해 다리관절에 위치 폄 모멘트가 무릎관절을 안정 근력약화를 보완 무릎 버클링을 예방 -> 무릎 보조기의 필요성이 없어짐

[ 지면 반발력 벡터 보조기 ] Ex) 발목-발 보조기(AFO)

[ 힘의 유형 ] 장력(tension) 압박(Compression) 전단력(shearing) 비틀림(torsion) 비틀림 제외한 모든 힘이 보조기에 시용 굽힘(flexion)

한 면에서 멀어지도록 수직으로 힘을 유발하여 고정을 유지 [ 장력(Tenstion) ] 장력(Tenstion) 한 면에서 멀어지도록 수직으로 힘을 유발하여 고정을 유지 [ 팔꿈치 폄을 증가시키는 나선식 죔쇠의 점진적 고정 부하 보조기 ]

보조기의 몸통, 팔다리에 완전히 접촉되어 수직으로 적용 [ 압박(Compression) ] 압박(Compression) 보조기의 몸통, 팔다리에 완전히 접촉되어 수직으로 적용 힘의 방향이 서로 모이는 방향으로 향하고 있음 슬개골 건염에 적용되는 슬개골하 스트랩이나 PTB 단하지 보조기의 경우가 예이다. 이러한 스트랩이 통증을 완화 시키는 기전은 건의 압박 때문이라고 생각, 압박이 연부조직의 부하를 감소시켜줌으로써 건에 적용되는 장력 스트레스를 감소시킬수 있다.

[ 전단력(Shearing force) ] 물체 내와 표면에 적용, 서로의 면을 따라 물체를 이동 대표적인 예: 슬관절 보조기, 척추측만증 보조기, 수근관절 수부 보조기(WHO)

[ 마찰력(frictional force) ] 접촉면과 평행, but 전단력 움직임에 대하여 반대 방향 마찰력은 물체와 접촉하는 면의 특성에 의해, 미끄러짐이나 거침의 정도가 접촉하는 힘의 크기에 의해 달라짐 신발바닥의 재료와 재질은 신발과 바닥 간의 마찰력에 영향 의지의 소켓이 적절한 현수를 만들어내지 못하면 “피스톤 작용”이 발생 - 미끄럼이 발생하게 되면 스탐프에 피부궤양이 발생

전단력과 마찰력은 보조기 제작 시 환자의 피부에 피부궤양을 초래할 수 있으므로 [ 전단력, 마찰력 ] 전단력과 마찰력은 보조기 제작 시 환자의 피부에 피부궤양을 초래할 수 있으므로 중요한 요소로 고려해야 함 마찰력은 물체와 접촉하는 면의 특성에 의해, 미끄러짐이나 거침의 정도가 접촉하는 힘의 크기에 의해 달라짐 신발바닥의 재료와 재질은 신발과 바닥 간의 마찰력에 영향 의지의 소켓이 적절한 현수를 만들어내지 못하면 “피스톤 작용”이 발생 - 미끄럼이 발생하게 되면 스탐프에 피부궤양이 발생 [ 유각기: 현수기능의 소실 ]

긴 축의 분절에 대한 회전을 만들어내고, 두개 의 서로 반대로 회전하는 힘이 작용 [ 비틀림, 모멘트 ] 긴 축의 분절에 대한 회전을 만들어내고, 두개 의 서로 반대로 회전하는 힘이 작용 ex) 팔을 강하게 잡아 당겨 비트는 힘으로 인한 위팔뼈의 나선형 골절 [ 팔.다리 나선형 골절 ]

예) 오자형 굽은 무릎(Genu varum) [ 굽힘(Flexion force) ] 평형에서 적용돼 수평적인 힘 압박과 신장이 동시에 발생 예) 오자형 굽은 무릎(Genu varum) ex) 팔을 강하게 잡아 당겨 비트는 힘으로 인한 위팔뼈의 나선형 골절

수평힘이 비지속적으로 적용 시 평행이동과 회전에 몇가지 합성이 일어남 [ 굽힘(Flexion force) ] 수평힘이 비지속적으로 적용 시 평행이동과 회전에 몇가지 합성이 일어남 A; 동일한 수평 힘은 이동을 만들어냄 B; 반대방향 수평힘은 짝힘을 형성, 회전을 만듦 C; 3점압 원리는 바람직하지 않은 회전이나 이동을 억제

보조기의 목표: 피부안전과 편안함을 추구하는 최소한의 압력으로 [ 압력(Compression) ] 보조기의 목표: 피부안전과 편안함을 추구하는 최소한의 압력으로 효과를 얻는 충분한 힘 적용(3점압 원리) 3점압 원리는 바람직하지 않은 Foot drop을 방지하기 위해 적용되거나 안쪽번짐 inversion을 방지하기 위해 교대적인 4점압 원리는 inversion을 조절하기 위해 가운데와 끝의 힘과 가쪽 복숭아뼈 넘어에 직접적인 힘을 적용하는 것을 피함 [ Foot drop 방지 ] [ Inversion 방지 ] [ 4점압 원리 ]

[ 보조기 3점압 원리 ] 두 점의 압력과 반대되는 한 점의 압력

관절의 불안정성 교정, 인대와 물렁조직의 이완 감소, 조직 회복 촉진 [ 정적 보조기 ] 한 개 이상의 관절을 고정하는 보조기 조직의 길이 유지, 구축 예방 안정유지, 통증 감소 관절의 불안정성 교정, 인대와 물렁조직의 이완 감소, 조직 회복 촉진

[ 동적 보조기 ] 탄성의 힘으로 조직의 길이 유지, 물렁조직 수축하는 현상을 이용 약한 근육 보조를 통하여 근육의 재교육을 위한 목적 및 관절가동범위 증가를 위해 낮은 부하를 점진적인 스트레스로 사용 말초 신경손상에 의한 운동기능 감소, 약화 시 사용 물렁조직의 폄과 굽힘을 촉진하기 위하여 관절의 구축 예방, 근육의 불균형과 기형 예방