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엉덩관절 수술 후 회복 중이거나 엉덩관절 근육 강화가 필요한 환자들의 보조기

엉덩관절 보조기(HOs)는 엉덩관절 주변을 둘러싼 장치로 다리 말초 부분의 움직임은 자유롭다. 엉덩관절 보조기는 한쪽(하나의 엉덩관절만 착용) 또는 양쪽에 사용할 수 있지만 일반적으로 엉덩관절을 위해 넙다리와 골반을 구성한다. 특히 이 장치는 효과적인 교정이 필요한 소아의 골격근 장애에 일반적으로 사용하는 방법이다. 또한 엉덩관절 보조기는 엉덩관절 수술 후 안정성과 보호가 필요한 소아와 성인 모두에게 사용된다.

1. 발달성 엉덩관절 이형성증에 사용되는 보조기

  발달성 엉덩관절 이형성증(DDH)은 엉덩관절 탈구, 아탈구, 불안정한 상태를 나타내는 선천적 장애이다. 이 비정상적인 상태는 넙다리뼈와 절구 발달의 비정상적인 관계 때문에 나타난다. 이와같은 엉덩관절의 두 가지 골격 구성요소가 잘 접촉되지 않고서는 정상적인 발달이 불가능하다. 6개월 이내의 소아가 엉덩관절의 불안정성이 나타난다면 보통 엉덩관절 굽힘과 벌림을 유지하기 위한 지지대를 사용하는데 이 자세는 넙다리뼈와 절구 사이의 접촉을 최대한 정상적으로 만들어 준다. 파브릭 하니스 보조기(Pavlik harness)는 이 자세를 만들기위해 사용하는 보조기이다. 이 보조기는 필요한 엉덩관절 자세를 만들기 위해 가슴에서 발까지 스트랩을 천으로 만들어 연결한다. 장점은 아이들이 걷어차는 움직임을 방해하지 않고 옷이나 기저귀를 교체하는 동안 부모들이 쉽게 사용할 수 있다는 것이다. 가슴 스트랩은 스트랩과 피부 사이를 두 손가락 정도 들어갈 수 있게 공간을 만들어준채 채워야하고, 소아의 젖곡지 높이에 위치한다. 앞쪽 스트랩은 110~110도 굽힘하여 엉덩관절을 겨드랑이 중앙선에 위치시킨다. 너무 심한 굽힌은 넙다리신경 압박 또는 아래쪽 탈구를 만들 수 있으므로 조심해야한다. 뒤쪽 스트랩은 엉덩관절 벌림을 만들기 위해 소아의 어깨벼 수준에 위치시킨다. 이 스크랩은 모음과 탈구를 막아주지만 과도한 벌림은 괴사를 유발한다. 

  파브릭 하니스 보조기를 착용했을 때 초음파를 사용하여 올바른 엉덩관절 자세를 입증하기 위해 시행한 엉덩관절 이미지 검사에서, 임상적으로 엉덩관절의 안정성이 입증되었다. 약 9개월에서 24개월 사이의 걸어다니는 소아들은 엉덩관절 벌림 고정이 필요하기 때문에 보행 제한 없이 벌림 상태를 고정시켜주는 단단한 플라스틱 보조기인 '리노 크루저 엉덩관절 벌림 보조기(Rhino Cruiser)'가 적합하다.

2. 레그-깔베-페르터스병(Legg-Calve-Perthes's Disease)에 사용하는 보조기

  레그-깔베-페르터스병은 성장하는 소아(보통 4세에서 10세까지)의 넙다리뼈 머리에 혈액공급이 일시적으로 이루어지지 않아 점차적으로 넙다리뼈 머리의 괴사가 나타나는 질환이다. 병리학적으로 혈액 공급 부족에 대해서는 알려지지 않았다. 그러나 이 병의 혈관신생과 새로운 뼈 형성이 나타나는 기간 동안, 넙다리뼈 머리는 약해지면서 부서질 수 있다. 만약 넙다리뼈 머리가 절구와 일치하지 않아 골화된다면 소아들은 어른이 된 것처럼 퇴행성 관절염이 일찍 나타날 수도 있다. 동시에 소아들은 넙다리뼈 머리의 붕괴를 막기 위해 체중을 지지하지 않는 치료를 받게 된다 (사실, 이 치료는 타당하지 않은 치료방법이었지만, 오랜 기간 수행되어왔다). 올바른 치료법은 구면인 절구 안에 넙다리뼈 머리가 들어간 채로, 벌림하여 엉덩관절의 가동범위를 유지하는 것이다. 이와 관련한 연구들은 벌림 시 엉덩관절 자세를 유지하기 위한 체중 지지대와 뼈를 안정화시키기 위한 골절술을 사용하여 그 효과를 검증해왔다. 또한 다양한 보조기가 수 년간 환자들에게 적용되어왔다. 현재 보조기에 대한 연구는 아틀란타(스카시티 라이트) 벌림 보조기(Atlanta abduction orthosis)와 페트리에 캐스트(Petrie cast)또는 지지대들이다. 

  아틀란타 엉덩관절 보조기(스카시티 라이트)는 골반대와 엉덩관절 움직임이 가능한 장치로 되어 있고, 넙다리 커프가 벌림 상태를 유지시킨다. 아동을 위한 보조기는 벌림 자세를 보강하기 위해 넙다리 커프 사이를 바(bar)로 연결한다. 이 벌림 바는 다리의 굽힘과 폄이 교대로 작용하는 것을 방해하지 않는 특수한 관절을 가지고 있으며 넙다리 커프를 연결한다. 그래서 이 보조기를 사용하는 소아들은 평상시 다리자세가 벌림 상태이기는 하지만 교대보행을 할 때 체중 지지가 가능하다. 페트리에 캐스트 또는 보조기는 절구 안에 넙다리뼈 머리를 최대한 적절히 넣기 위해 벌림과 앞쪽 돌림으로 넙다리뼈를 구정하고 다리 사이에 벌림 바를 연결한 긴다리 보조기이다. 소아들은 이 보조기를 사용하여 완전한 체중지지와 보행이 가능하지만, 수술과 비교했을 때 그 효과에 대해서는 여전히 논쟁의 여지가 있다. 

3. 엉덩관절 조절 보조기

  엉덩관절 조절 보조기(hip control hip orthoses)는 뇌성마비 또는 엉덩관절 근육 조절이 필요한 환자들에게 사용한다. 뒤 가동성 엉덩관절 조절 보조기는 관절 고정없이 잘못된 자세 또는 움직임으로 인한 관절을 치유하기 위해 사용한다. 이 보조기는 한쪽 또는 양쪽으로 사용할 수 있고 골반대와 넙다리 커프 또는 여러 개의 커프를 연결하여 만든다. 이러한 엉덩관절 보조기의 종류들은 환자가 특별히 필요할 때 믿고 선택할 수 있는 장치이다. 엉덩관절 조절 보조기는 이마면과 수평면의 움직임을 제한하고 굽힘과 폄을 허용하는 하나의 축을 사용한다. 보조기 멈춤은 각각의 범위에서 굽힘과 폄을 제한하는 하나의 축이 사용된다. 

  그러나 많은 자세에서 엉덩관절의 벌림은 필요하다. 예를 들어, 뇌성마비는 균형과 기능이 감소되는데 이 때, 벌림근의 약화와 과도한 모음근의 긴장도가 나타난다. 이러한 소아들은 균형을 증진시키기 위해 약간의 벌림을 만들고 과도한 모음, 안쪽 돌림을 제한하는 양측 엉덩관절 보조기가 적합할 것이다. 적합한 엉덩관절 보조기는 벌림 자세를 허용하지만 벌림 상태의 고정은 근약화가 나타난 소아들에게 보행을 어렵게 만든다. 이런 경우에는 기립, 보행 및 앉기 엉덩관절 보조기(SWASH, 기립 보행, 앉기)를 선택할 수 있다. 이 보조기는 양쪽 넙다리 커프를 측면에서 웨이스트 밴드를 대고 골반 뒤쪽에 접촉하는 하나의 관절을 가지고 있다. 이 관절은 기립, 보행할 때 나타나는 벌림과 착용하고 앉을 때 나타나는 굽힘에서 과도한 벌림을 만든다. 보행하는 동안 착용한 다리는 균형 손실로 인한 시소 보행을 막아주어 대부분 일직선으로 나타난다. 여러 가지를 응용한 기립, 보행 및 앉기 엉덩관절 보조기 효과를 입증한 연구를 제한적이다. 그러나 이 보조기는 진행형 엉덩관절 변화가 나타나는 경련성 뇌성마비 환자들을 치료할 때 보톡스 주사와 같이 사용한다(절구 위에 넙다리뼈의 머리가 바깥쪽으로 이동되어 엉덩관절 아탈구 또는 탈구가 나타남).

  많은 엉덩관절 수술은 수술 후 엉덩관절을 안정화시키는 회복기간 동안 벌림 자세를 만들거나 모음의 제한이 요구된다. 엉덩관절 고정 보조기는 소아와 성인 모두에게 사용된다. 소아에게 사용하는 보조기는 경련성, 구축, 아탈구, 탈구로 인한 수술 후 연부조직과 엉덩관절을 안정화시키고 고정한다. 과거, 엉덩관절의 고정은 엉덩관절 석고붕대를 사용하여 소아의 상태가 변함에 따라 다시 수정해야하기 때문에 번거롭고 사용하기 어려웠다. 특히 수술 후 엉덩관절 보조기는 엉덩관절을 조절하기 위해 고정 대신에 골반과 넙다리를 플라스틱 틀로 연결한 장치로써, 위생적이며 상처 보호가 쉬울 뿐만 아니라 재활과정과 같은 관절 상태를 조절하는 데 사용한다.

  성인의 엉덩관절 조절 보조기는 엉덩관절 성형술 또는 관절 교정이 필요할 때 사용한다. 이 교정은 관절 안정과 회복을 증진하기 위해 관절을 고정하는 기간 동안 필요한 절차이다. 수술 후 적용은 복잡한 엉덩관절의 움직임을 제한하기 위해 한 쪽에 사용하고, 환자의 상태에 따라 구입한다. 수술 후 적용의 장점은 엉덩관절 보조기의 범위가 세 개의 면에서 요구되는 움직임과 자세를 복합적으로 만든다는 것이다. 예를 들어, 수술 후 엉덩관절 보조기는 벌림이 약간 필요할 때 서거나 보행을 줄이고, 앉아있는 동안 벌림 자세를 증가시키는 보조기 관절 장치를 사용한다. 다른 경우는 골반 구성요소의 크기를 다양화하여 보조기 의존도를 감소시키거나 증가시킬 수 있다. 이러한 보조기 관절 장치들의 임상에서의 장점은 관절 움직임을 제한하지 않고 관절을 보호하기 위해 효과적인 자세와 움직임을 조절한다는 것이다. 움직임과 보호 사이의 균형은 재활치료동안 가장 최상으로 향상된다. 

하지마비 환자를 위한 보조기 장치

  하지마비 환자의 가장 큰 문제점은 기능적으로 유동성 있으며 실용적이고 효율적인 (이동)방법을 찾는 것이다. 편평한 곳에서 휠체어 사용은 이동 시 평균 속도, 산소 소모율이 효율적이고, 정상 보행일 때의 산소 손실과 유사하다. 비록 미국의 Disabilities Act는 공공의 장소, 학교시설, 작업환경이 건축학적인 면에서 접근하지 쉬울지라도 모든 움직임을 위한 휠체어 사용은 어려울 수 있다. 게다가 휠체어에 앉아있는 것은 뼈엉성증, 소변과 소화기관의 정체, 심혈관 실조 뿐만 아니라 근위축, 관절구축, 욕창을 야기할 수 있다는 문제점이 있다. 또한 선천적 척수 결손인 소아는 저앙 골격 발달과 성숙을 자극하기 위해 하지에 체중 ㅈ지가 필요하다. 휠체어 사용으로 생기는 사회심리적, 생리학적 부정적 영향때문에 올바른 자세를 통한 척수 손상 환자들에게 도움을 줄 수 있는 두 가지 장치가 만들어졌다. 

  첫 번째 장치는 다리에 체중 지지를 촉진하기 위한 정적인 자세를 취하고 유지하기 위해 사용된 서기 장치 또는 틀을 포함한다. 두 번째 장치는 치료적 또는 기능적 이동을 위한 보조기 시스템을 포함한다. 치료적 이동은 휠체어에 앉아 있는 동안 발생하는 위험요소를 줄이고 운동의 목적을 위한 부분적 보행을 말한다. 기능적 이동은 매일 기능적으로 활동하는 동안 일차적으로 움직이는 방법과 같이 이동하는 것을 말한다. 기능적 이동을 위한 장치는 무릎-발목관절-발 보조기, 발목관절-발 보조기, 양쪽 무릎관절-발목관절-발 보조기, 엉덩-무릎-발목관절-발 보조기, 교대보행 보조기를 포함하고, 기능적 전기 자극은 단독으로 사용하거나 보조기와 함께 사용한다. 

1. 서기동작을 위한 지지대

  정적인 서기 동작을 위한 보조기 장치는 소아와 성인 모두에게 통상적으로 유용하게 사용한다. 그러나 대부분 기립틀(standing frames)은 소아 하지마비 환자들의 성장을 촉진하기 위하여 체중 지지를 하고, 서 있을 때 손을 자유롭게 하기 위하여(목발 사용하지 않음) 사용함으로써, 아이들이 다양한 환경에서 경험하고 놀 수 있다. 대부분 이러한 장치는 넓고 안정된 발이 지지하는 동안 몸통, 엉덩관절, 무릎관절의 안정성을 위해 4점압 시스템을 만들어내는 안쪽, 뒤쪽 스트랩과 패드를 가지고 있다. 이 장치는 옷과 신발 위에 부착한다. 

  엎드린 자세 기립 보조 기구(Prone standers)는 독립적으로 서 있을 수 없는 소아를 위해 비슷한 경험을 제공하며 지지하는 구조가 몸의 앞쪽에 접촉되고 완전히 엎드리는 자세에서 서 있는 자세까지 조절할 수 있고 중간 자세도 가능하다. Rochester Parapodium 보조기는 앉고 서기를 위한 소아에게 필요한 엉덩관절과 무릎관절을 포함하는 수정된 서기 동작 장치이다. 소아는 앉기 위해서 가쪽 지지대에서 엉덩관절에 위치한 레버를 돌린다. 의자에서 일어서기 위해서는 바닥으로부터 내밀어진 중심 막대를 잡아 당긴다. 또한 폄된 무릎을 유지할 수 있기 때문에 소아가 바닥에 떨어진 물건을 집을 때 엉덩관절을 구부릴 수 있도록 해준다. 

  스위벨 보행기(swivel walker)라 부르는 또 다른 서기 구조물은 영국의 Orthotic Research and Locomotion Assessment Unit (ORLAU)에서 발달되었다. 이 장치는 바르게 서기 위한 몸통, 엉덩관절, 무릎의 안정성을 위해 4점압을 제공하는 패드 또는 스트랩으로 구성되어 다른 서기 구조물과 비슷하다. 그러나 이 장치의 발판은 좌우로 체중을 기울이거나 이동하면서 돌림 보행을 만들기 때문에 다른 서기 장치와는 다르다. 좌우로 잠기는 동안 생성된 측면의 관성력은 바닥을 천천히 이동하거나 전방으로 움직이기 위한 전방 돌림 움직임을 만든다. 

2. 이동하기 위한 보조기

  요즘은 척수 손상 환자와 하지마비 환자들이 관심을 가질만한 이동할 수 있는 보조기들이 많아졌다. 그래서 장애를 가진 환자들은 대부분 적합한 보조기를 선택하는 데 어려움을 가질 수 있다. 척수 손상 환자들 중에는 많은 변화가 있기 때문에 보조기 선택을 하기에 앞서 환자의 목표와 기대를 의논하고, 신중히 검사하는 것이 중요하다.

  척수 손상 환자들이 보조기를 선택할 때 가장 큰 문제는 이동 시 높은 에너지 손실이다. 어떤 연구에서는 보조기 장치, 구성요소, 장치의 결합이 이동 시 에너지 손실에 미치는 영향을 비교하였다. 게다가 많은 각가의 요소들이 실제로 이동 시 에너지 손실이 나타났기 때문에 명확한 환자를 찾아내어 연구하는 데 어려움이 있다. 예를 들어, 신경학적 수준에서, 척수 손상 환자들 중 적은 요소들이 경직과 경련으로 완전 또는 불완전으로 나타났을 때 변화되고, 이동하는 동안 에너지 소비에 영향을 미친다. 이러한 제한이 있음에도 불구하고 척수 손상 환자들에게 보조기와 여러장치를 처방하는 임상가들은 이동하는 동안 에너지 손실이 적은 보조기를 추천하기 위한 정보가 필요하다. 

  기능적 이동과 운동을 원하는 척수 손상 환자들에게 사용되는 보조기는 여섯 가지로 분류할 수 있다. 이 보조기들의 구성요소는 '엉덩관절 보조기를 사용한 엉덩관절 조절'과 '지면반응을 이용한 엉덩관절 조절'이다. 

• 양측 엉덩관절-무릎관절-발목관절-발보조기 + 골반대
• 양측 무릎관절-발목관절-발 보조기
• 교대보행 보조기
• 기능적 전기 자극
• 기능적 전기자극-orthosis hybrids (FES + 발목관절-발보조기 or 교대보행 보조기)
• 발목관절-발 보조기

출처: '의지보조기학': Chapter 16. 엉덩관절 장애 또는 하지마비를 위한 보조기/범문에듀케이션

<하지보조기, 체중지지 발목관절-발 보조기(weight-bearing AFO)>

체중지지 발목관절 발- 보조기는 체중지지 짧은다리보조기라고 불리우며, 일반적인 밴드대신 체중을 경감시키는 밴드(weight bearing band)를 사용하여 발을 통해 전달되는 힘을 최소화시키는 보조기이다.

1. PTB 체중지지 보조기(Patella Tendon Bearing Orthosis)

  미국의 VAPC(Beteran's Administrarion Prosthetic Center)에서 개발되었으며, 발목관절의 움직임을 제한하면서 다리의 부분적인 체중지지를 위해 사용된다. 일반적으로 발목관절의 제한 여부에 따라 내-외측의 안정성도 제공하도록 고안되었다. 

  짧은다리보조기에 사용되는 장딴지 밴드나 장딴지 셸 대신 아래다리 절단자에게 사용되는 아래다리의지의 PTB소켓을 제작하는 원리로 플라스틱 재질의 PTB brim을 사용한다. 정강뼈 치료를 위해 충분히 안정감 있고 편안한 PTB 체중지지 보조기의 가능성이 제기되었고 지금도 정강뼈의 치료에 가장 많이 사용되고 있는 방법 중 하나이다. 이것은 체중지지에 대한 압력을 골절 부위를 우회하는 정강뼈 고원부(tibial plateau)와 무릎뼈힘줄(patella tendon으로 이동시켜 착용된 보조기를 통해 전달하는 이론으로 확립되었다. 부하(load)는 내-외측 업라이트를 통해 보조기의 발목관절까지 원위부로 전달된다. 그러나 brim은 정강뼈와 발을 통해 전달되는 부하의 전체를 제거하지는 못하고 단지 감소시키는 작용을 한다.

  체중을 받는 부위는 주로 무릎뼈힘줄(슬개건, patella tendon)이며, 슬와부(popliteal area)와 정강뼈거친면에서 체중의 일부를 받아주도록 고안되었다. 보통 소켓에서 60~70%의 체중을 받고 발목관절에서 30%의 체중을 지지한다.

<하지보조기, 플라스틱 무릎-발목관절-발 보조기(Plastic KAFO)>

플라스틱 무릎-발목관절-발 보조기는 플라스틱 긴다리보조기로도 잘 알려져 있으며, 주로 무릎관절의 기형교정과 예방을 위해 사용되며, 발목관절과 발의 기형과 예방, 기립 및 보행을 위해 사용한다. 금속 보조기에 비해 가볍고 유지하기가 용이하며, 재성형이 쉽고 미관이 우수한 장점을 가지고 있다. 또한 플라스틱 짧은다리보조기는 플라스틱 자체만 사용하는 경우가 흔하지만 금속재질과 혼합하여 사용하는 경우가 증가하는 추세이다. 플라스틱 긴다리보조기는 사용하는 플라스틱 종류, 무릎관절의 사용여부, 그리고 다양한 디자인으로 적용된다.

1. 상과형 무릎-발목관절-발 보조기(Supracondylar KAFO)

  상과형 무릎-발목관절-발 보조기는 무릎관절의 폄(Extension)과 흔듦기(유각기, Swing phase)동안 무릎관절의 움직임을 자유롭게 하며, 디딤기(입각기, Stance phase) 동안 발목관절을 발바닥쪽굽힘(Plantar flexion)으로 고정시켜 줌으로써 무릎관절, 발목관절, 발 모두에 안정성(Stability)을 제공한다. 즉, 전방 몸쪽 셸(shell)과 발 부분은 후방으로 힘을 적용하여 장딴지 밴드에 의해 적용되는 전방 힘을 상쇄시킨다. 삼점압 시스템은 디딤기 동안에는 무릎관절 과다폄(hyperextension)을 방지하며 흔듦기와 앉기 동안에는 무릎관절 굽힘을 허용한다. 보조기의 먼쪽부는 발목관절, 발뒷쪽(후족부), 발가운데부분(중족부)을 약간의 발바닥족굽힘 위치에서 고정시켜줌으로써 보행의 디딤기 동안 무릎관절 폄 모멘트가 생성된다. 발목관절과 발을 감싸주고 있기 때문에 보조기는 발 움직임을 방지하여 무릎관절을 더욱 안정시켜 보조기 무릎관절 잠금장치(lock)가 필요없게 한다. 또한 앞쪽(전방, Anterior)으로 모멘트(forward mementum)를 유지하기 위하여 로커 바(Rocker bar)가 부착된 신발을 사용하는 것이 좋다. 

  이 보조기는 움직이는 부품이 없기 때문에 내구성이 좋으며, 미관이 좋으나 앉게 되면 근위 셸의 끝부분이 넓적다리(대퇴부)의 위쪽으로 돌출된다. 무릎관절 폄근인 넓다리네갈레근(대퇴사두근)이 약한 경우에 주로 적용되며, 엉덩관절과 무릎관절에 굽힘구축이 있거나 경직(spasticity)이 있는 경우, 그리고 부종이 있는 경우에는 사용하지 않는다. 또한 이 보조기는 양측에 모두 적용될 경우 동시에 첨족 자세가 되어 사용자가 걸을 때 전-후방의 안정성이 방해될 수 있으므로, 양측에 동시에 사용하는 경우는 드물다. 

2. Plastic hinged KAFO

  이 보조기는 플라스틱의 장점을 최대한 살리기 위해 플라스틱 재질의 측면관절(side joint)을 사용하며, 아래다리(하퇴부)에는 플라스틱 짧은다리보조기와 연결되고 넓적다리부(대퇴부)에는 플라스틱 밴드를 사용하여 역시 측면관절에 연결한다. 주로 무릎관절의 과다 폄(Hyper extension)을 조절하며, 가공절단선(trimline)에 따라 다래다리의 셸에서 다양한 발목관절 및 발의 조절 특히 발등굽힘을 보조하는 역할도 한다. 외관이 뛰어나고, 가벼우며, 슈 인서트 부분이 있어서 신발을 교체하기가 쉽다. 반면, 내구성과 안전성은 금속관절에 비해 낮다. 

3. Plastic KAFO with metal joint

  이 보조기는 플라스틱의 가볍고 외관이 좋은 장점과, 금속의 안정성과 내구성을 고루 갖춘 보조기로써 주로 업라이트, 무릎관절, 그리고 디자인에 따라 발목관절과 스터럽을 제외하고 나머지는 플라스틱을 사용한 보조기이다. 적용되는 범위와 부위에 따라 다양한 디자인의 보조기가 사용된다.

이것은 모든 긴다리보조기의 적용 대상에게 사용할 수 있으며 주로 금속성 긴다리보조기가 무겁다고 느껴지는 사람에게 보다 효과적으로 적용할 수 있으며 금속성 긴다리보조기보다 가볍고 환부에 밀착되며 미관상 양호하다. 다만 금속성 긴다리보조기보다 제작하기 까다롭고, 발목관절에 플라스틱 관절을 사용했을 경우 내-외측 안정성이 감소하는 단점이 있다.

  무릎을 안정시키기 위해 정강뼈 앞쪽에 플라스틱을 부착한 Pre-tibial band형은 금속성 긴다리보조기보다 무릎을 안정시킬 수 있으며 일반적으로는 아래다리 뒷면에 플라스틱을 부착한다. 또한 넙다리뼈(femur)골절 시나 넙다리뼈의 체중지지를 피해야하는 경우에는 넙다리뼈의 상부를 장사방형 브림(quadrilateral brim)으로 사용하기도 한다.

<하지보조기, 체중부하 무릎-발목관절-발 보조기(Weight-bearing KAFO)>

  특히 넙다리부(무릎위)에서 골절이나 관절고성술(arthrodesis) 또는 Legg-Perthes병이 있는 환자에서와 같이 대부분 아래다리에 체중이 부하되지 않아야 하는 경우에 사용되며, 체중은 주로 궁둥뼈결절(좌골결절, ischial tuberosity)에 부하된다. 만약 궁둥뼈결절 부위에 감각이 둔하거나 감각이 없는 환자의 경우에는 사용을 고려해야 한다. 

  무릎-발목관절-발 보조기에서 체중경감을 위해 사용하는 장치는 ischial ring, ischial band, quadrilateral socket, pattern bottom이 있다.

1. Ischial ring (Thomas ring)

  H.O. Thomas(1834~1891)에 의해 발명된 것으로 형태는 일부 바뀌었지만 오늘날에도 많이 사용되고있는 체중부하장치이다. 환형의 금속막대를 둔부의 모양과 체중지지점을 지지할 수 있는 반원형의 모양으로 제작하며, 안쪽은 업라이트의 원위부에, 뒤쪽은 궁둥뼈결절에, 바깥쪽은 큰돌기(대전자, greater trochanter) 바로 아래 위치하여, 엉덩관절의 움직임은 방해하지 않으면서 체중지지를 목적으로 제작한다. 궁둥뼈결절이 금속막대에 직접 닿을 경우에는 심한 통증을 느낄 수 있으므로, 환봉 주위를 스폰지나 고무로 감싸고 그 외형을 가죽으로 감싸준다. 앞쪽에는 스트랩과 버클을 이용해 고정함으로써 넙다리부를 뒤쪽으로 밀어 체중부하를 도울 수는 있으나 그 효과는 미미하다 할 수 있다. 안쪽에서부터 바깥쪽으로 이어지는 각도는 45~55˚정도가 적당하다. 체중부하를 하지 않고 보행을 해야하는 넙다리의 관절 고정술을 시행한 경우와 Legg-Perthes병에 주로 사용된다. 중간볼기근(gluteus medius)이 약한 환자는 중심 위치가 엉덩관절을 넘어서 환측으로 기울어지는 중간볼기근보행(gluteus medius gait)을 보이기도 한다. 또한 큰볼기근(대둔근, gluteus maximus)이 약한 환자는 엉덩관절의 폄 상태를 유지하기 위하여 몸통을 뒤로 젖히며 걷게 되는 데, 이런 큰볼기근보행(gluteus maximus gait)시에도 사용하면 좋은 결과를 얻을 수 있다. 반면, 체중지지점이 다른 것에 비해 매우 좁고 앉았을 때 불편하다는 단점이 있다. 일반적으로 약 30%의 체중경감 효과를 가진다.

2. Ischial band (Ischial seat)

  Ischial band는 체중이 업라이트를 통해 전이되도록하여 궁둥뼈결절이 지지될 수 있도록 상위 넙다리밴드의 원위부를 연장하여 제작한다. 필요하다면 여기에 고무 스폰지로 패딩을 하고 가죽으로 감싸주어 압박을 피하게해준다. Ischial ring보다 지지면이 넓기 때문에 궁둥뼈결절으 편안하게 받쳐줄 수 있으며, 일반적으로 50~60%의 체중경감 효과를 가진다.

3. 장사방형 소켓(quadrilateral socket)

  긴다리보조기의 넙다리밴드 대신 넙다리의지에서 사용하는 장사방형 소켓의 브림(brim)을 사용한 것으로 확실한 체중경감이 가능하며, 요즘에는 궁둥뼈수납형소켓(ischial containment socket)을 사용하기도 한다. 장사방형 소켓브림을 사용함으로써, 엉덩관절에서 돌림(회전, rotation)되는 것을 방지하며, 60%이상 체중경감 효과를 볼 수 있다.

  넙다리의 외형을 본떠서 넙다리의지의 장사방형 소켓제작과 동일하게 제작하여 궁둥뼈결절에 체중부하가 이루어지도록하며 주로 플라스틱으로 제작한다. 소켓은 의지에서처럼 원통형으로 만들기도하고, 앞뒤가 나누어지는 bi-valved형으로 제작할 수도 있지만 bi-valved형은 체중지지 시에 어느 한 면이 아래로 밀리면서 확실한 체중지지가 안될 수 있으므로, 특별한 경우를 제외하고는 원통형으로 제작하는 것이 확실하다. 발목관절에 굽힘구축이 있거나, 무릎의 관절가동범위가 제한되어 있는 경우에는 원통형보다 bi-valved형이 착용하기에 편리하다. 원통형은 착용 시에 무릎을 구부려야 착용할 수 있기 때문이고, 발목에 구축이 심하여 원통형의 소켓 안으로 발이 통과할 수 없으면 착용이 불가능하기 때문이다.

  소켓은 보조기의 내-외측 업라이트의 원위부에 부착하며, 체중부하지점인 궁둥뼈결절 부위가 후방으로 돌출되어 앉을 때 약간의 불편감을 느낄 수 있다.

4. Pattern Bottom Orthosis

  다리에 체중부하를 절대적으로 피해야하는 경우에 사용하며, 신발을 지면에서 올려서 환자가 발을 통해서 체중을 부하하는 것을 방지한다. 환부의 위치에 따라 긴다리보조기 또는 짧은다리보조기의 형태로 제작할 수 있다. 보통 한쪽에만 사용하며, 환측의 다리를 공중에 띄워놓는 모양을 하고 있으며 이로 인해 반대측에는 구두에 구두 높임 수정을 해주어야 한다.

  Pattern bottom orthosis는 발목관절을 사용하지 않는 것이 특징이며, 발 아래로 약 5~10 cm 정도의 공간이 있고 구두 바닥에는 스프링이나 탄력성 스트랩에 결려있는 금속판을 대어준다. 기본적으로 설정해 놓은 약 5~10 cm 정도의 공간과 스프링의 힘으로 인해 발이 바닥에 절대로 닿지 않는다. 궁둥뼈결절에 체중부하장치를 사용해야하고, 구두바닥부터 부착되어있는 스프링이나 탄력성 스트랩을 무의식적으로 발이 지면에 닿는 것을 방지해 준다.

<하지보조기, 엉덩관절-무릎-발목관절-발 보조기(Hip-Knee-Ankle-Foot Orthosis, HKAFO)>

  엉덩-무릎-발목관절-발 보조기는 긴다리 보조기에 엉덩관절, 골반밴드(pelvic band), 골반 벨트(pelvic belt)가 추가 될 수 있으며, 다리의 변형이나 마비가 좀 더 광범위하고 긴다리보조기로 대체할 수 없는 다리의 기능손실에 사용된다. 엉덩관절, 무릎관절, 그리고 발목관절 및 발의 비정상적인 움직임과 기형을 예방하고 교정하며, 엉덩-무릎-발목관절-발 보조기 역시 크게 금속형과 플라스틱 또는 혼합형으로 구별할 수 있으나, 특별한 디자인이 많아 가장 많이 사용되는 것을 위주로 설명하고자 한다.

1. 골반밴드(Pelvic band)

  골반 밴드는 골반에 밀착되어 있어야 하며, 엉덩뼈능선(장골능, iliac crest)과 큰돌기(대전자, greater trochanter) 사이에 위치하도록 한다. 골반밴드는 엉덩관절의 안쪽돌림 및 바깥쪽돌림(internal and external rotation), 모음 및 벌림(adduction and abduction), 굽힘 및 폄(flexion and extension)을 어느 정도 조절할 수 있다.

  알루미늄보다는 더 강한 듀랄루민이나 스틸이 보통 사용되며 외형은 가죽으로 감싸고, 골반 전체를 감싸도록 제작된 골반 벨트와 함께 사용한다. 편측 골반밴드(unilateral pelvic band)는 주로 편측 긴다리보조기에 사용되며 움직임을 조절하고자 하는 쪽의 엉덩뼈능선과 큰돌기 사이에 위치하게 하는데, 전방으로는 전상장골극(Anterior Superior Iliac Spine)앞으로 약 2.5 cm 정도 나오고, 후방으로는 후상장골극(Posterior Superior Iliac Spine)까지의 길이로 사용하며 가죽 밴드를 이용하여 전체 골반을 감싸준다. 

  양측 골반 밴드(bilateral pelvic band)는 양측 긴다리 보조기에 사용되며 밴드의 끝 부분은 골반의 외측 중심 바로 앞 쪽에 오게 한다. 편측 골반 밴드와 마찬가지로 엉덩뼈능선과 큰돌기 사이에 위치하게 한다. 밴드는 후방에서 위쪽으로 경사지도록 하고, 아래쪽으로는 아래쪽으로는 엉덩이의 가장 돌출된 부분에 밀착되어 엉치뼈(천골, Sacrum)을 덮게 된다.

2. 보조기 엉덩관절(Mechanical Hip Joint)

  보조기의 엉덩관절은 보조기 무릎관절과 발목관절에 비해 외측으로만 적용되며, 엉덩관절의 움직임을 조절하기 위해서는 긴다리보조기의 바깥쪽 업라이트(upright)에 엉덩관절과 골반밴드(pelvic band)를 부착시켜 줌으로써 조절이 가능하다.

  보조기 엉덩관절은 큰돌기를 기준으로 약 6 mm (1/4 인치) 전방 및 6 mm (1/4 인치) 상방에 위치하여야 인체의 엉덩관절과 일치될 수 있으므로, 무릎관절 및 발목관절과 마찬가지로 정확한 위치 적용이 필요하다. 보조기 엉덩관절 역시 사용자의 신체 상태나 환경에 맞게 신중하게 선택되어야 한다.

1) 자유형 엉덩관절 (free hip joint)

  사용자의 엉덩관절의 굽힘과 폄만을 허용하며, 그 외의 나머지 운동은 모두 제한하는 경우에 사용할 수 있다.

2) 폄정지 엉덩관절(hip joint with extension stop)

  엉덩-무릎-발목관절-발 보조기에서 일반적으로 자주 사용되며 굽힘만을 허용하며, 폄 각도를 조절할 수 있다. 또한 자유형과 마찬가지로 그 외의 나머지 운동은 모두 제한된다.

3) drop ring lock hip joint

  엉덩관절을 잠글 경우에는 모든 방향의 운동을 제한하지만, 잠금장치를 풀면 굽힘과 폄이 자유로이 허용된다. 엉덩관절 굽힘 구축이 있는 경우에는 보조기의 관절이 완전히 펴지지 않아 잠그기에 어려움이 따를 수 있으며, 특히 엉덩관절의 안쪽돌림(내회전, internal rotation)을 방지해 주기 위해서는 넙다리의지에서 사용되는 형태의 실레지안밴드(Silesian bandage)를 사용하기도 한다.

  사용방법은 무릎관절에 사용되는 drop ring lock joint와 동일하며, retention button을 사용할 수 있다. 엉덩관절을 잠근 상태에서 정상적인 보행은 어렵기 때문에 목발을 사용하는 보행을 하여야 하며, 넘어질 경우에는 고관절이 굽힘 되지 않아 골절이나 심한 통증을 느낄 수 있기 때문에, 보조기의 엉덩관절은 대부분 잠그지 않고 사용하는 것이 활동하기에도 좋으며, 넘어져도 심하게 다치지 않게 된다. 

4) Double axis hip joint

  엉덩관절의 굽힘과 폄을 허용하는 축과 모음과 벌림을 허용하는 축이 각각 따로있어서, 엉덩관절의 모음과 벌림을 굳이 제한할 필요가 없는 경우와 엉덩관절 모음과 벌림의 움직임을 필요로하는 경우에 사용한다. 즉, 엉덩관절의 안쪽돌림과 바깥돌림을 제외한 모든 운동을 허용하게 되므로 착용감이 보다 자연스럽다. 굽힘과 폄에 대해서는 drop ring lock의 사용여부에 따라 조절이 가능하다. 

5) Adjustable Flexion hip joint

  엉덩관절 굽힘 각도를 조절할 수 있으며, 사용자의 신체 회복 상태에 따라 적용할 수 있다.

3. 둔부패드(Gluteal pad)

  둔부패드는 골반벨트와 상위넙다리밴드 사이의 둔부에 위치하며, 엉덩관절의 굽힘구축(flexion contracture)이 있거나 엉덩관절 굽힘근의 경련(spasticity)이 있는 경우에 둔부를 전방으로 밀어주는 역할을 하여, 허리뼈의 앞굽음증(전만, lordosis)을 막아주고 보조기의 엉덩관절을 쉽게 잠글 수 있게 한다. 양측 엉덩-무릎-발목관절-발 보조기를 사용하는 환자에게 적용하여 골반부의 지지와 기립시의 균형을 제공하며, 척추보조기를 추가로 사용하는 경우 골반과 척추의 조절을 위해 사용하기도 한다.