[보조기학과의지학] 의지 구성요소(4)

발목/의지발 기전(2)

50년 이상 대부분 사용된 SACH발은 기술적으로 세련되고 정교한 부품들을 취급하는 오늘날의 시장에서 작은 영역을 차지하고 있다. 제한적으로 오직 보행만을 하는 노인 환자들을 위해 의사들 사이에 전통적인 SACH발을 사용하는 경향이 있다. 그러나 경성의 용골대가 들어있고 입각기 말기에 반응이 떨어지는 것은 실제로는 이중 입각기 시간이 증가하고 보행 효율성이 떨어진다는 일부 근거가 있다. 보행 능력이 제한되어 있거나 무릎관절의 안정성을 필요로 하는 사람은 동적 반응 특성(dynamic response)이 포함된 단축 관절 발이 실제로는 더 효과적일 수 있다. 오늘날 SACH 발은 주로 보행이 완성되지 않은 아이들이나 보행이 불안한 사람들에게 유용하다. SACH 발은 가격이 저렴하고, 제작이 쉽고, 유지하는 데 비용이 많이 들지 않는다.

동적 반응 의지발(Dynamic response foot)이 도움이되지 못하는 환자는 정상 보행에서 앞발에 하중을 지지하지 못하는 사람과 반응 기전을 활성화하지 못하는 사람이다. 모든 일반적인 사람들은 일종의 동적 반응을 겸비한 발과 다축 발목관절로 맞출 수 있다. 회복의 정도는 개개인의 활동 수준과 체중 그리고 불행하게도 재정 상태에 따라 결정된다. 반응의 정도 또는 의지발에 포함된 재료와 관련한다. 일반적으로, 탄소 섬유로 구성된 발은 플라스틱으로 만들어진 발보다 회복력이 더 좋다고 알려졌다. 발의 무게 또한 고려 대상이다. 발은 의지의 말단 부위이고 가벼울수록 좋다는 것이 일반적인 생각이기 때문이다. 그러나 너무 가벼운 발은 환자가 공간에 대한 발에 대한 감각을 감소시킬 수 있고 모래나 긴 잔디에서 걷기를 어렵게 할 수도 있다. 일반적으로, 다축 발은 단축 발보다 좀 더 무겁지만 기능이 향상되고 발 무게의 문제점을 효율적으로 완화시킨다. 시중에는 신발 위에서 뒤꿈치의 높이에 변화를 줄 수 있는 기능이 포함되어 있는 동적 반응 의지발의 종류가 아주 다양하게 있다. 의지는 신발과 함께 정렬을 해야 하기 때문에, 런닝 신발에서부터 정장 신발에 이르기까지 뒤꿈치 높이에 따라 약간의 변화를 허용하고, Elation foot 같은 것은 5cm 까지 변화를 허용한다.

서로 다른 의지발의 역학적인 특성을 비교하는 다양한 연구들이 있었으며 또한 서로 다른 발에 대한 사람의 반응에 관한 많은 연구도 있었다. 문제는 이런 연구들이 흔하지 않다는 것이고, 결과를 비교하기가 어렵다는 것이다. 한 역학적인 연구에서 어떤 발들 사이에 통계학적으로 유의한 차이가 없음을 보인 반면에 환자는 다른 발보다 기능이 뛰어난 어떤 의지발을 사용함으로써 덜 피곤하고 기능의 향상을 보인 연구도 있었다. Hafner와 동료들은 다양한 의지발들의 기능에 대한 환자의 지각력과 생역학적인 연구들의 통계학적인 유의한 결과들 사이에 상관관계는 거의 없다는 것을 발견하였다. 이들은 환자를 위해 의지발을 선택할 때 도움이 될 수있는 더 새로운 분석방법을 제안하였다.

치료사는 나타날 수 있는 어떤 보행의 문제점들을 평가하기 위해 의지발의 특성에 대한 이해가 필요한 환자들과 함께하고 있다. 의지기사는 모든 부품과 발의 차이점과 발의 특성에 대해서 가장 지식이 많은 사람으로 어떤 의지를 처방할것인지 참여하는 것이 필요하다.

현재, 의지발의 움직임은 발의 움직임을 보이지만 고정적인 움직임을 가지는 반면에 정상적인 발은 활발한 움직임을 보인다. 최근 몇 년 사이에 기능적인 활동에 필요할만한 활동적인 움직임을 제공할 수 있는 동력을 갖춘(전동)발목의 발달에 관한 중요한 연구가 있었다. 매사추세츠 공과대학(MIT) 공학자들은 최근에 보행과 등산, 계단 내려오기 그리고 오르막길과 내리막길을 위한 동력을 갖춘(전동) 발목을 출시하였다. 정강이 절단 환자 3명에 대한 실험에서 동력을 갖춘(전동) 발목이 수동적인 부품들에 비해서 무겁기는 하지만 약 20% 정도의 에너지 소비가 감소되는 것을 알아냈다. 또한 한 환자에 의해서 높은 수준의 활동을 하기 위해 엉덩관절과 몸통의 많은 움직임이 필요하지 않았기 때문에 허리 불편이 감소되었다고 발표하였다.

Sawicki와 Ferris는 가자미근과 장딴지 근육의 정상적인 움직임을 흉내내는 실험적인 로봇 공압식 발목관절을 개발하였다. 그들은 연구에서 전동 발목으로 더 낮은 에너지 사용을 발표하였고 아킬레스건이 발끝 떼기에서 중요한 역할을 한다고 하였다. 오서(Ossur)는 보행에서 중요한 시기와 의자에서 일어날 때 약간의 보조를 제공할 수 있는 인공지능과 특별한 센서가 포함된 Proprio foot을 개발하였다.

출처: 범문에듀케이션, '의지보조기학'