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정강이 의지, 하퇴의지

소켓

무릎힘줄지지[슬개건지지 소켓(PTB)]는 정강이 의지의 표준이다. 정강뼈 능(경골 능) 위, 종아리뼈(비골 기둥), 뒤쪽의 연조직 그리고 약하게나마 소켓의말단 부위에 가해지는 안정을 유지하는 압박과 함께 무릎힘줄은 중요한 체중지지영역이다. 압박을 피해주어야하는 부위로는 경골의 능과 경골 전방 먼쪽 끝 단과 비골신경이 피부에 근접하게 지나는 종아리뼈 머리(비골 두)이다. 내, 외측 벽은 무릎관절을 덮고 최소한 넙다리의 모음근 결절(내전근 결절, adductor tubercle)까지 이르고 더 나은 무릎관절의 내, 외측 안정성을 위해서는 넙다리 관절융기(대퇴관절과, femoral condyles)까지 연장될 수 있다. 전방의 벽은 약 무릎뼈 중앙에 이르고 무릎뼈에 가해지는 압박을 피하기 위해 무릎뼈 위로 약간 벌려준다. 뒤쪽의 가장자리를 위한 최적의 높이는 오금주름(오금 선, popliteal crease)이지만, 환자의 무릎을 최소한 90도 구부려 앉을 수 있을 만큼, 거기에 가장자리를 넘어 피부 조직의 돌출이 되지 않도록 막을 수 있는 충분한 높이는 유지하면서 충분히 밑으로 내려주어야 한다. 몸쪽 가장자리는 무릎관절 뒤쪽에 가해지는 예리한 압박을 예방하기 위해 둥그렇게 처리하고, 내, 외측 넙다리뒤근육 건(슬괵건, hamstring tendons)을 위해 내측과 외측 코너에 홈(grooves)을 만들어준다. 넙다리두갈래근(대퇴이두근, biceps femoris)보다 반힘줄근(반건양근, semitendinosus) 정지(insertion)가 더 먼쪽으로 놓이기 때문에 내측 홈이 더 깊다. 물론, 고유 수용성 되먹임과 남겨진 사지의 적절한 지지를 위해 먼쪽 끝단은 전면 접촉한다. 소켓은 적당한 지지를 두루 제공하기 위해 남겨진 사지의 모양에 따라 외형이 그려지고 설계된다.

많은 PTB 의지 소켓은 전체표면 체중지지[total surface bearing (TSB)] 의 원칙으로 사용되고, 압박은 특별히 예민한 부위를 제외하고 남겨진 사지 전체를 통해 분산됨으로써 무릎힘줄에 체중지지가 덜 가게 된다. TSB 소켓에서 변화한 정역학(hydrostatic) 소켓은 올바른 압력 분배를 확실히 하기 위해 압축 상황하에서 만들어지게된다. TSB형에 롤온형 라이너를 맞추는 것이 전통적인 PTB형보다 더 낫다는 생각이 든다. 초기의 연구에서 환자들은 정역학 접촉방법을 선호한다는 것을 확실히 알려주었다. TSB와 정역학(hydrostatic) 디자인은 남겨진 사지가 자랐을 때 더 많이 사용되는 경향이 있고, 체적 변화가 심한 대상자들에게는 덜 사용되어진다. 그러나 유체의 변화가 적은 경우에는 TSB형의 소켓으로 관리하기가 더 쉬울 수 있다. 젤라이너는  TSB와 정역학(hydrostatic)의 변형 두 가지 모두에 사용된다.

접촉면(interface)

대부분의 PTB 의지는 남겨진 사지와 의지의 단단한 벽 사이에서 원활한 작용을 하는 인서트(삽입물)나 라이너의 일종과 함께 사용되어 완성된다. 비록 젤 라이너가 좀 더 일반적으고 더 편안하고 남겨진 사지를 보호하는 데 더 유리하지만, 폴리우레탄 폼 라이너는 PTB 소켓에 특별히 함께 사용하였다. 폴리우레판 폼 라이너는 남겨진 사지의 양말과 함께 사용되었고 환부의 변화에 따라 쉽게 조절이 가능하고 하루 동안에 또는 그 날에서 다음날까지 사이에 남겨진 사지의 체적 변화가 많은 환자들을 위한 예비적 의지(임시 의지)를 말하기도 한다. 신장 투석을 하는 사람들은 체액변화라는 문제점을 가지게 되는데 이 때 위에서 언급한 라이너와 삽입물들은 PTB 소켓과 함께 사용할 수 있다. 

현가장치

오늘날 일반적으로 사용되는 것은 밸브 또는 압축 슬리브, shuttle lock system 또는 네오프렌 슬리브 중의 한 가지와 함께하는 압축식 현가 방법이다. 새로운 압축식 Iceross Seal In suspension liner는 외부 슬리브를 착용하지 않고 확실하게 매달기 위해 소켓 벽 모양과 남겨진 사지와 일치하는 5개의 봉인장치를 포함하고 있다. 드물게는 소켓의 상부가 무릎뼈와 넙다리뼈의 내, 외측 관절융기 위를 에워싸기 위해 위로 연장시킨것도 있다[patellar tendon-bearing, supracondylar, suprapatella (PTB-SCS)]. 대퇴 먼쪽 부위에 커프가 붙들어 메어질 필요가 있기 때문에 상과 커프는 혈관 장애가 있는 환자에게는 적절치 않다. 

골격

골격은 소켓에 의지발을 연결하는 금속 파이프를 말한다. 파이프는 의지발 위에서 소켓을 정렬할 수 있는 소켓 연결 장치와 함께 보통 가벼운 탄소 흑연 소재로 만들어진다. 활동적인 착용자를 위한 추가적인 충격흡수를 제공할 수 있는 다양한 충격 장치와 회전식 록격이 있다. 일반적으로는 골격 외부에 연결장치가 있고, 또 다른 것은 Ossur Ceterus처럼 골격 연결장치가 내부에 있는 것도 있다. 회전식 부품(회전 판)은 보행의 정상적인 회전력에 의해 나타나는 엇갈림힘(전단력)의 일부를 흡수한다. 비록 이런 부품들이 의지에 어느 정도 무게를 더해주게 되는데 빠른 속도로 걷는 활동적인 착용자, 고르지 않은 길을 걷는 사람 그리고 다양한 활동에 참여하는 사람에게는 가치가 있는 이득을 주게 된다. 치료사, 환자 그리고 의지기사는 이런 기구들의 어떤 것이 개성적인 환자들에게 적당한지를 결정하기 위해 상담을 해야 한다. 그들은 제3자 청구권에 의해 배상을 받을 수도 있거나 없을 수도 있다. 

정렬

의지의 정렬은 다른 부품들과 관련이 있는 위치에 있는 각 부품들의 역할대로 정렬한다. 의지는 각 부품들이 가능한한 정상에 가깝게 기능을 할 수 있도록 정렬되어야 하고, 힘이 적절하게 분산될 수 있도록 해야 한다. 골격 안에 부착되는 정렬 기구는 의지기사로 하여금 전, 후 위치 내, 외측 위치, 발의 회전 그리고 의지의 전반적인 높이뿐만 아니라 어떤 방향으로든 소켓의 기울기를 조절할 수 잇게 한다. 의지는 무릎을 양분하고 발목이 약간 전방으로 올 수 있도록 연추선이 큰돌기(대전자, greater trochanter)로부터 무릎을 지나 발목(TKA)에 이르도록 정렬하게 되며 그렇게 함으로써 체중이 뒤꿈치와 앞쪽 발 사이에서 고르게 분포되어 입각기를 통해 부드러운 이동을 가능하게 한다. 내, 외측 정렬은 입각 중기에 정상적인 약간의 내반슬(genu varum)을 만들어 줄 뿐 아니라 바닥 윙서 안정적이어야 한다. 발은 아주 좁은 보행 기저부가 되도록 충분히 내측으로 밀어넣는다(약 2인치가 넘지 않도록 한다). 의지발은 정상 발의 toe out을 구현하도록 약 5~7도 정도 외회전으로 정렬한다. 의지의 길이는 정상다리의 길이에 의해 결정되며 다리 사이에 체중이 고르게 분포된 상태로 서 있을 때 엉덩뼈능선(장골능, iliac crest)의 위치에 따라 결정된다. 소켓은 뒤꿈치 닿기부터 중간 입각기까지 초기의 무릎관절 굽힘을 도와주기 위해 약 5~8도 정도 굽혀서 정렬한다. 특별한 정렬은 물론, 개인에 따라 결정된다. 허벅지가 굵은 사람은 이를 보상할 수 있는 의지발이 필요하며, 남겨진 사지가 아주 짧은 사람은 필요한 만큼 많이 소켓에 집어 넣어도 견디기 어려워할 수 있다. 만약에 어떤 보행 훈련도 받지 않은 사람이 있다면 정렬을 마무리하기 전에 보행 훈련 기관에 보내는 것이 바람직할 것이다. 왜냐하면 보행 형태는 환자의 균형이 좋아지고 부드러운 의지 조절 능력의 향상, 효율적인 보행으로 발전할 때마다 바뀔 것이기 때문이다.

출처: 범문에듀케이션, 의지보조기학

소켓

  의지의 소켓은 환자와 의지 사이에서 접촉하게 되는 지점이다. 각각의 환자에게 맞출 수 있도록 소켓에 작은 조절이 가능한 의지기사의 능력이 의지재활의 성공여부에 결정적일 수 있다. 소켓 디자인은 절단 위치와 남겨진 사지의 모양에 따라 다양하다. 치료사는 의지를 맞추어주는 것이 적절한지 평가하기 위해 기본적인 디자인 원리를 이해해야 한다.

  의지의 소켓은 체중을 지지해 주어야 하고 남겨진 사지를 견고하게 잡아주어야 하며 모든 활동을 하는 동안에 편안함을 줄 수 있어야 한다. 남겨진 사지의 각각의 부위는 압박을 다른 방법으로 참아낸다. 따라서 조직은 체중의 대부분이 넓고 편평한 뼈 주면이나 건 같은 압박을 견딜 수 있는 조직에 형성되도록 선택적으로 하중을 받게 하고, 피부와 근접해있는 신경과 예리한 뼈 돌출부위 같은 압박에 민감한 조직에는 하중을 최소화하여 받게 한다. 이런 것은 압박에 민감한 부위를 오목하게 덮는 소켓과 압박을 견딜 수 있는 부위는 볼록하게 소켓의 모양으로 여유공간을 만들어 줌으로써 해결할 수 있다. 추가적으로, 소케은 피부와 소켓 사이에 움직임을 줄이거나 제거할 수 있도록 남겨진 사지를 견고하게 잡아줄 필요가 있다. 남겨진 사지와 소켓 사이에 많은 움직임이 발생하면 환자는 활동을 하는 동안 더 불안정하게 되고 찰과상의 위험도는 더 높아지게 된다.

  의지기사가 각 의지의 소켓을 만들 수 있는 방법은 여러가지가 있다. 전통적인 방법으로, 의지기사가 남겨진 사지를 석고 붕대로 감고 개개인의 특성을 표시하고, 그 다음 양성 석고 모델을 만들고 그것으로부터 특별한 장비를 사용하여 소켓을 제작하였다. 최근에는 의지기사는 남겨진 사지를 컴퓨터에 연결된 디지털 스캐닝 레이저 시스템을 이용하여 스캔할 수도 있다. 완벽한 단면도와 3차원의 사진이 특별한 자료에 의해 만들어진다. 의지기사는 그 영상과 다른 자료를 중앙 제작 공장으로 보내게 되고 다른 컴퓨터를 이용하여 실제로 소켓을 만들게 된다. 스캔을 한 영상으로부터 디자인된 컴퓨터가 만들어 낸 소켓은 좀 더 정확하고, 수작업으로 제작한 소켓보다 비용에서 효율적이다. 오늘날의 모든 의지 소켓은 플라스틱 소재의 성분으로 제작된다. 일부는 내구성과 유연성을 위해 탄소 섬유가 함유되어 있다.

  소켓의 정렬 기구와 파일론(pylon)과 함께 적당한 발과(정강이 절단) 또는 무릎과널과 발(넙다리 절단)과 연결된다. 일단 의지가 조립되면 의지기사는 길이를 정하고 발을 정렬하고, 또는 무릎관절과 발을 정렬하기 위해, 편안함과 기능을 최대화하기 위한 기본적인 정렬 원칙에 따라 환자를 세워놓고 정적 정력을 시행한다. 의지기사는 정상적인 기능으로 정렬된 의지의 각 부분을 확실하게 하기 위해 평행봉에서 환자를 걷게할 수 있다(동적 정렬). 이 시점에서 절단 환자는 보행 훈련을 위해 물리치료실로 의뢰될 것이다. 그러나 이런 절차가 항상 실행되는 것은 아니다. 왜냐하면 일부 의지기사가 의지를 맞추는 과정에서 보행 훈련을 실시하려고 하기 때문이다. 

소켓 접촉면

  소켓 접촉면(interface)이란 남겨진 사지가 소켓과 맞닿는 부분을 말한다. 전통적으로 넙다리 의지를 제외하고는 무명 또는 양모로 만든 의지양말이 접속장치로 사용되었다. 두께와 겹이 다르게 착용된 의지양말은 의지 착용으로 인한 스트레스로부터 남겨진 사지를 보호하는 완충제의 역할을 하게 된다. 많은 세월에 걸쳐, 정강이 절단에 폴리에틸렌 폼으로 된 삽입물이 양모로 된 의지양말과 함께 사용되었다. 비록 이것들이 완충제로 사용되기는 하였지만, 남겨진 사지와 소켓 사이에서 일어날 수 밖에 없는 엇갈린 힘(전단력)을 줄일 수는 없다. 오늘 날에는 아주 다양한 접속장치가 사용되고 있으며, 부드러운 젤 라이너가 가장 많이 사용된다. 실리콘 또는 폴리우레탄으로 만들어진 젤 라이너는 두께와 스타일이 다른 형태가 될 수 있다. 기능적으로, 남겨진 사지 전체를 완충하고, 엇갈림 힘(전단력)을 감소시키거나 제거하며, 으지를 발에서 떨어지지 않도록 한다. 이것은 특히 잔존 사지에 상처가 있는 환자, 민감성 피부 또는 이식 부위가 있는 환자에게 유용하다. 젤 라이너는 피부에 잘 들러붙어 남겨진 사지와 피부 사이에서 단단하게 밀착할 수 있다. 대부분의 젤 라이너는 깨끗하고 건조된 남겨진 사지에 착용하지만, 일부 특수한 라이너는 착용 전에 피부에 파우더나 로션을 바르기도 한다. 비록 저자극성 재질로 제작되지만, 극히 드문 경우에 특별한 라이너에 민감한 반응을 보이는 환자도 있다. 민감성 피부를 가진 환자를 위해 특별 제작한 경우도 있다. 치료사는 환자에게 제공할 착용을 위한 올바른 지침을 확실하게 하기 위해 의지기사와 확인할 필요가 있다.

  일부 젤 라이너는 아래에서 설명할 현가장치의 일부분이기도 하다. 비록 많은 환자들이 젤 라이너를 선호하는 상황이지만, 폴리에틸렌 인서트, 실리콘 라이너 그리고 폴리우레탄 라이너를 착용에 따른 만족감 비교 연구에서 통계학적으로 유의미한 차이가 없었다. 젤 라이너는 폼 인서트만큼 내구성이 없어, 환자에게 처음 맞추는 과정에서 동시에 두 개를 준다. 최근에는 더 새로워진 재료들이 내구성을 높여왔다.

  일부 개인들은 피부에 닿는 젤 라이너의 느낌을 좋아하지 않아서 남겨진 사지와 젤 라이너 사이에 얇은 나일론 천을 사용하기도 한다. 라이너는 남겨진 사지가 다르듯, 사이즈도 다양하다. 특별히 민감성 피부를 가진 사람들을 위해 은이 함유된 나일론 천도 있다. 또한 적은 젤이 함유된 패드도 있는데 이는 염증이 있거나 뼈가 돌출된 부위에 여분의 완충제로서 사용할 수 있다. 이러한 재료들이 추가될 때에는, 소켓을 맞추는데 영향을 줄 수 있는 어떤 접속장치의 두께의 변화 같은 관리가 필요하다. 

현가장치

  환자가 일상생활을 할 때, 특히 보행의 유각기에 의지 소켓은 남겨진 사지에 대하여 반대로 움직인다. 소켓과 의지 사이의 어떤 움직임은 최소화하여야 하지만, 시간이 지날수록 불편함과 피부 찰과상 그리고 환자의 기능을 방해하는 원인이 되기도 한다. 소켓과 의지 사이의 움직임을 피스톤 작용이라 부르며, 가장 효과적인 방법 중의 하나가 피스톤 작용을 없애는 거이다. 흡입식 현가장치는 정강이 의지와 넙다리 의지 모두에 사용하고 남겨진 사지와 소켓 사이의 모든 움직임을 없애준다. 현가방법을 성취하기 위해 소켓 내부에 진공상태를 형성하는 것이 필수적이며, 일단 진공상태가 된 소켓에 공기의 흐름을 차단하기 위해 또는 움직이면서 내부로 들어올 수 있는 공기를 제거하기 위해 일방통행 밸브(one-way valve)가 사용된다. 이것은 부드러운 움직임을 위해 상처와 찰과상이 없는 남겨진 사지에 넘다리 의지를 사용한다. 더 새로워진 기술들이 흡입식 현가장치의 많은 사용을 가져왔다.

  셔틀 락 또는 잠금형 라이너 시스템을 이용한 현가방법 또한 정강이 의지와 넙다리 의지 모두에 사용한다. 롤온형 라이너는 환부 먼쪽에 핀이 부착되어 있는데 환자가 본인의 체중으로 의지 안쪽으로 밀어 넣을 때 소켓의 말단 부위에 끼워져 고정된다. 이런 시스템은 뛰어난 현가효과를 제공하지만 경우에 따라서는 환자가 걷는 동안에 남겨진 사지의 끝에서 소켓이 일정하게 들락거림으로 인해 남겨진 사지의 끝 부위에 작은 점액낭이 발생할 수도 있다. 다양한 벨트, 스트랩, 네오프렌 슬리브 등이 현가방법으로 사용된다.

일반적인 개념

  치료사는 의지 구성에 필요한 특별한 구성품들을 추천하는 과정에 관여할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있지만, 훈련을 위해 환자들이 사용하는 다른 구성요소들의 기능은 알고있어야 한다. 

의지 처방

  의지는 편안하고, 기능적이어야할 필요가 있으며, 그 다음으로 좋은 겉모양을 필요로 한다. 만약 의지가 편안하지 않으면, 환자는 그것을 착용하려하지 않을 것이고, 통증이나 불편함의 성공적인 의지의 재활에 가장 큰 방해물이 될 수 있다. 의지는 착용 후 원하는 활동을 수행할 수 있고 에너지 소비를 가장 적게 하는 기능을 가지고 있어야 한다. 대부분 잘 맞는 의지를 착용한 사람은 휠체어를 타거나 목발을 사용하는 사람보다 더 많은 활동영역에서 움직임을 할 수 있을 것이다. 넙다리 절단을 시행한 노인 환자나 양측 절단 환자는 그렇지 않을 수 있겠지만. 의지를 착용한 움직임에 필요한 에너지가 의지를 착용하지 않고 움직이는데 필요한 에너지보다 많이 필요하다면, 그 의지를 착용하는 일은 극히 드물 것이다. 

  마지막으로 의지는 가능한 한 겉모습이 깔끔해야 한다. 각자 개인과 상황에 따라 깔금한 겉모습에 변화를 주는 것이 중요하다. 의지의 외부를 덮지 않고 사용하는 사람들에게는 이상하게 들리겠지만 개선된 겉모습에 어울리는 더 좋은 의지발을 환자들이 더 선호한다는 것이다. 짧은 시간만 의지를 착용하는 사람은 별 문제가 없겠지만, 일반인들에게는 외관이 굉장한 중요한 요소이다. 환자 개인에게 필요한 구성요소들을 선택할 수 있어야 하며, 이 과정은 많은 선택사양들에 대하여 환자를 교육하는데 아주 중요하다.

  현재의 과학 기술과 재료는 의지의 구성품을 다양하고 많이 생산할 수 있게 하였고, 일부는 매우 정교하며 일부는 또 매우 비싸기도 하다. 활동적인 사람은 스포츠를 위한 의지와 일상적으로 사용하는 의지를 구분하여 소유할 수 있다. 일부 의지발은 뒤꿈치 높이를 바꾸어서 조절할 수 있어 스포츠를 위한 발에서 정장용 의지발로 변환할 수도 있다. 마이크로프로세서 의지무릎관절은 계단이나 경사로를 내려가고 커브를 자동으로 돌게 하는 다양한 조절 기능이 있으며, 전동 의지는 변화하고 있다. 의지는 아주 가볍게 만들어질 수 있어 기능이 향상되고 에너지소모를 감소시켰다. 각 치료사는 환자가 사용하는 특별한 구성요소들의 기능을 확실하게 이해하기 위하여 지역사회의 의지기사들과 친밀한 관계를 유지할 필요가 있다. 더불어, 웹사이트를 운영하는 의지, 보조기기사 단체는 서로 다른 구성요소들에 대해 정보를 얻을 수 있는 기회가 될 것이다. 많은 구성요소들을 제조하는 회사는 보건 전문인력이 기능과 특별한 구성요소들의 기능과 사용방법을 이해하는 데 도움을 주기 위해 그들의 웹사이트에 교육 자료들을 제공하고 있다.

의지

  하지 의지는 라이너 또는 접촉면을 사용하거나 사용하지 않는 소켓, 현가장치, 그리고 의지 발이 포함된다. 넙다리 의지는 의지무릎관절을 포함하고 있다. 요즘 사용하는 대부분의 의지는 표준하된 디자인과 치수로 만들어진 부품들을 가지고 쉽게 교환하고 조절할 수 있는 조립식 개념으로 사용하고 있다. 구성 요소들을 다양한 방법으로 조합하는 이런 방법들을 통해 환자를 위해서 최적의 조합을 찾도록 시도할 수 있다. 조립 방법은 간단하고 빠르게 의지를 관리할 수 있다. 조립체계는 또한 좀 더 자주, 좀 더 쉽게 정렬을 조절할 수 있게 해주며, 의지를 손상시키지 않고 소켓 교환을 가능하게 해준다. 의지를 싸주는 부드러운 스펀지(foam cover)는 의지의 외관을 부드럽게 해주고 조절을 하거나 필요할 때 제거할 수도 있다. 조절이 가능한 장치는 잦은 조정이 필요하기 대문에 특히 성장과정에 있는 아이들에게 도움이 된다. 어떤 경우에는, 제작된 의지 구성요소들을 영구적으로 단단하게 적층하여 덮을 수도 있다(외골격식). 이런 방법은 요즘엔 흔하게 사용하지는 않지만 구성품들을 보호할 필요성이 있는 활동을 하는 사람들을 위해서는 사용할 수 있다.