Effect of foot orthotics on rearfoot and tibia joint coupling patterns and variability

Reed Ferbera,*, Irene McClay Davisb,c, Dorsey S. Williams IIId

Journal of Biomechanics 38 (2005) 477–483

#편집자 ㈜: 본 연구는 2005년에 발표된 연구이다. 본 연구를 이번에 소식지에서 소개하는 이유는 발보조기의 효과에 대한 정적이고 구조적인 분석 논문이 아니라 생체역학적 움직임을 다룬 논문이기 때문이다. Dr. Kirby 의 블로그에서 자주 인용되는 논문이기도 하며 발과 하지의 움직임에 대해서 우리가 알고 있던 기존의 가설을 증명하기 위해서 이 연구에서는 어떤 데이터들을 분석하였는지 알아 보고자 하였다.  

서론

발보조기는 기존의 Root technique에 의해 제작된 기본형 발보조기(STD)와 Blake inverted technique (1986)으로 제작된 보조기가 사용되었다. Blake는 기존의 발보조기에 비해서 inverted technique(INV) 에 의한 발보조기가 내측 종아치를 더 잘 지지한다고 하였다.

1993년 발표된 논문에 의하면 대부분의 달리기 손상은 무릎에 있으며 발보조기는 이러한 무릎의 통증을 경감시키는데 효과적이라고 하였다. 발보조기의 효과에 대한 가설로는 후족부의 eversion 움직임을 조절함으로써 거골 및 경골의 내회전을 감소시킬 수 있을 것이라고 생각하였다.

이러한 하지 관절의 coupling motion에 대해서 환자들을 대상으로 연구가 진행된 적은 없었다. 발과 하지의 관절에 미치는 생체역학적 벡터를 분석하는 것은 달리기 손상 기전에 대한 규명을 할 수 있을 뿐 아니라 발보조기의 효과를 규명하는데도 도움이 될 것이다.   

방법

연구자들은 대조군에 비해서 달리기 손상 병력이 있는 대상군은 coupling motion angle/variability 가 감소되어 있을 것이고 예상하였다. 또한 대상군은 발보조기를 신지 않거나 STD 발보조기를 신는 것보다는 INV 발보조기를 신는 경우 coupling motion angle/variability 가 증가될 것이라고 가정하였다.

사용된 발보조기의 처방과 착용 기간

각각의 STD 발보조기는 체중을 부하 하지 않은 상태에서 plaster cast 로 취형을 하였으며, graphite 재질을 사용하였다. 보조기는 후족부의 4도 posting 과 전족부의 intrinsic posting을 하였다. 달리기 손상이 있는 대상군들은 STD를 착용 후 최소한 1-2개월 정도 지속적인 통증을 호소하였다. 이들에게 INV graphite orthosis는 피험자 발의 후족부 inversion 정도에 따라서 15-20도의 INV technique 각도로 제작되었으며 INV 보조기 착용 후 모두 무릎 통증이 호전되었다. 이들은 최소한 4개월 정도 INV 보조기를 착용한 후 본 연구에 참여하였다.   

결과

1. 대조군과 달리기 손상이 있는 군에서 발보조기 없이 달리기를 할 때 두 군의 coupling motion angle/variability 에는 통계적으로 의미 있는 차이가 없었다.

2. 달리기 손상이 있는 군에서 발보조기 없이 걷거나 STD 보조기를 신고 걸었을 때 두 군의 coupling motion angle/variability 에는 통계적으로 의미 있는 차이가 없었다.

3. 달리기 손상이 있는 군에서 IVD 발보조기 와 STD 보조기를 신고 걸었을 때 두 군의 coupling motion angle/variability 에는 통계적으로 의미 있는 차이가 없었다.

결론

우리는 달리기를 하는 사람들 중 무릎의 통증을 호소하는 사람들에서 발보조기는 이러한 무릎의 통증을 경감시키는데 효과적이라는 것을 이미 알고 있다. 이 경우 발보조기의 효과에 대한 가설로 후족부의 eversion 움직임을 조절함으로써 거골 및 경골의 내회전에 영향을 주는 coupling motion angle/variability 일 것이라고 가정하였다. 특히 본 연구에 참여한 달리기 주자들은 매우 과도한 발의 pronation을 보이고 있었기 때문에 발보조기가 이러한 움직임에 미치는 영향이 분명하게 있을 것이라고 생각하였다.  STD 보조기는 이미 피험자들이 착용하였을 때 증상 경감에 영향이 없었으므로 발보조기를 신지 않은 경우와 STD를 신은 경우 간에는 coupling motion angle/variability 차이가 없었다는 결과는 이미 예견이 되었을 것이다. 그러나 통증의 호전을 보인 INV 발보조기를 신었을 경우에도 이러한 움직임에 차이가 없었다는 것은 후족부와 경골의 coupling motion angle/variability 가 아닌 다른 역학적인 움직임이 통증의 호전에 관여하고 있을 것이라는 사실이다.