01재활보조기구
휠체어 및 기타 보조기구
I.수동 휠체어의 분류 및 특징 (Manual Wheelchair)
•목적 및 역할: 사용자의 개인적 특성과 요구에 맞추어 독립성, 참여 의식, 삶의 질을 향상하는 데 있음.
•일반형 (Standard Wheelchair): 약간 무겁고(보통 18 kg 이상), 주로 병원이나 공공시설에서 단기간 사용할 수 있도록 고안되어 개인 휠체어로는 부적합한 형태임.
•경량 및 초경량형 (Lightweight & Ultralightweight): 발받침과 팔받침을 제외한 무게 기준으로 경량형은 34 파운드(약 15.5 kg) 미만, 초경량형은 30 파운드(약 13.6 kg) 미만이며, 티타늄이나 알루미늄 적용 시 20 파운드 미만도 가능한, 장기간 휠체어 생활을 하는 개인에게 적합한 형태임.
•편마비형 (Hemi-height Standard): 키가 작거나 추진을 위해 다리를 사용하는 환자를 위한 것으로 의자차의 좌석 높이가 낮은 형태임.
•슬링 시트 (Sling Upholstery)의 문제점: 일반형, 편마비형, 경량형에서 주로 사용되며, 압력 경감 효과가 없고, 해먹 효과(hammock effect)로 인해 마찰, 전단력, 고관절 내 회전을 초래하는 좌석 형태임.
•프레임 구조: 가장 흔한 접이형 골격구조는 좌석 아래에 십자형 관절이 있어 좌우 균형 상실 시 넘어질 위험이 있으므로 잠금장치를 설치할 수 있는 형태임. 초경량형이나 스포츠형에서 사용되는 고정형 골격구조는 직사각형 모양의 박스형 골격구조가 흔하며, 추진 저항이 낮고 내구성이 우수하여 선호됨.
II.수동 휠체어 구성 요소 및 조정 (Components and Adjustments)
1.휠체어 뒷바퀴 축 위치 조정
1)수평 축 위치 조정 (Horizontal Axle Position: 전후 위치)
(1)전방 축 위치 조정의 효과 (Forward Axle Position):
·추진 용이성 및 효율: 축을 전방으로 장착할수록 휠체어 추진이 쉬워져서 힘이 적게 들고, 같은 거리를 갈 때 바퀴를 미는 횟수가 감소하며, 손이 바퀴를 밀기 위해 가하는 힘의 속도가 감소하는 형태임. 이는 추진 역학의 개선으로 푸시림과의 접촉각(contact angle)을 증가시키는 것과 관련이 있는 사항임.
·기동성: 사용자의 체중이 바퀴 바로 위에 위치하게 되어 휠체어 앞바퀴 들기(wheelie), 인도 턱 오르내리기, 장애물 피하기 등이 쉬워지는 효과가 발생하는 형태임.
·안정성 및 위험성: 축을 전방으로 이동할수록 휠체어의 안정성은 나빠져서 뒤로 넘어질 수 있고, 경사로를 올라가기 어려워지는 문제점이 있음.
·권장 사항: 휠체어 사용자가 안정적이라고 느끼는 한도 내에서 축을 가능한 한 전방에 위치시켜 휠체어의 성능을 최대화하는 것이 권장되는 사항임.
(2)후방 축 위치 조정의 효과 (Rearward Axle Position):
·안정성: 바퀴 축을 후방에 장착할수록 의자차의 안정성은 증가하는 형태임.
·기타 영향: 안정성은 증가하지만 회전 저항이 증가하고 앞바퀴가 심하게 흔들리는 결과를 초래함.
·손상 위험 증가: 앞바퀴에 부하되는 체중이 증가하고 바퀴를 미는 횟수가 증가하여 손목이나 견관절 손상이 일어날 가능성이 높아지는 요소임.
·특정 환자 적용: 하지를 절단한 경우, 하지 무게만큼 무게중심이 후방으로 이동하므로, 안정성 확보를 위해 바퀴 축을 후방으로 조정해야 하며, 특히 경사로를 올라갈 때 후방 낙상을 예방해야 하는 사항임.
2) 수직 축 위치 조정 (Vertical Axle Position: 좌석 높이)
–좌석 높이와의 관계: 축을 높이거나 낮춤으로써 좌석의 높이가 조정되며, 축을 높이면 좌석은 낮아지는 형태임.
–낮은 좌석 높이의 장점 (축을 높인 경우):
·좌석이 낮으면 휠체어 추진이 쉬워져 팔의 움직임이 증가하고, 바퀴 손잡이와 접촉 시간이 증가하며, 바퀴 미는 횟수가 감소하여 추진 효율을 높이는 효과를 가짐.
·좌석 높이가 낮아지면 휠체어의 안정성이 증가하는 효과를 얻는 형태임.
–낮은 좌석 높이의 위험성: 좌석 너이무 낮으면 추진 스트로크 시 견관절의 외전이 증가하여 **충돌 증후군(impingement)**이 발생할 가능성이 높아지는 문제점이 있음.
–높은 좌석 높이의 문제점: 좌석이 너무 높으면 푸시림의 많은 부분에 도달하지 못하여 짧은 스트로크로 밀게 되고, 이로 인해 스트로크의 반복 속도(cadence)가 빨라지는 경향이 있는 형태임.
–이상적인 좌석 높이 결정 기준: 이상적인 좌석 높이는 손으로 바퀴 손잡이(pushrim)의 최상부를 잡았을 때 주관절 각도가 약 100~120도 굴곡하는 높이로 결정하는 것이 바람직한 형태임. (America consortium for spinal cord medicine의 권고 각도도 100~120도임).
2.바퀴 기울기 (Camber) 조정:
•기본 8º, 경사면에서 측면 안정성 및 추진성 6º가 이상적
•증가 시 장점: 바퀴의 상부가 내측, 하부가 외측으로 기울어지며, 휠체어의 좌우 안정성이 증가하고, 회전 반경이 감소하여 조작성이 향상됨. 또한 외부 돌출물로부터 손을 보호하고, 견관절 외전 감소로 어깨 부하를 줄임.
•증가 시 단점: 휠체어의 폭이 상대적으로 증가하여 문 출입이 어려워지고, 타이어가 불균등하게 마모됨.
•스포츠 휠체어 적용: 캠버를 증가시켜 안정성과 회전 성능을 높임.
3.추진 기술 (Propulsion Technique):
1)Semicircular 패턴: 어깨 손상이 가장 적고 에너지 효율이 높으며, 추진 시 스트로크 횟수가 적고 (long stroke), 급격한 방향 변환이 없어 선호되는 방식임.
2)Arc 패턴: Uphill에선 가장 효과적. - Stroke는 짧으나 바퀴를 잡고 있는 시간이 길어 뒤로 밀리지 않는다. 평지에선 비효율적.
3)Single loop over 패턴: 비효율적, 장기간 사용시 부상 위험. 휠체어 훈련 받지 않은 경우 하게 된다.
•어깨 통증 예방: 장기간 휠체어 사용으로 인한 수근관 증후군이나 어깨 손상을 예방하기 위해, long and smooth arm stroke를 사용하고, 푸시업(push-up) 방식 대신 측면 또는 전방 기울임 (side to side or forward lean) 방식으로 체중 이동을 통한 압력 감소를 하는 것이 권장됨.
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4.발받침 (Footrest) 및 다리받침 (Legrest):
•Hamstring tightness 시: 슬관절을 신전시키는 일반형 형태 대신, 발을 좌석의 전방 끝 바로 아래나 뒤쪽에 위치하도록 장착(Footrest를 휠체어 가까이에 위치)해야 골반 후방 경사를 방지하고 천추부 압력을 줄일 수 있음.
•발받침 높이: 지면에서 약 25~50 mm 높이에 설치하며, 발받침이 너무 높으면 좌골 결절(Ischial tuberosity)에 과도한 압력을 유발함.
•거상식 발받침 (Elevating type): 슬관절 구축, 슬굴곡근 단축 또는 하지 부종 (정맥 환류를 위한 다리 거상)이 있는 경우 사용됨.
5.휠 잠금 장치 및 안전 장치:
1)경사 보조 장치 (Grade aid): 경사로를 올라갈 때 바퀴가 후방으로 밀리는 것을 막기 위해 전방 회전만 가능하게 하는 장치임.
2)전복 방지 장치 (Antitipper): 휠체어 후방부에서 후방 전복 위험을 방지하며, 특히 양측 하지 절단 환자에게 필요함.
Grade aid | Antitipper | ||
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6.팔받침 (Armrest) 조정:
•팔받침의 역할: 체간 균형 안정성에 도움을 주고, 체중 이동 및 둔부 압력 감소 동작의 지지점을 제공하며, 팔을 고정시켜 바퀴나 건물에 의한 부상을 예방하는 데 도움을 줌.
•책상형 팔받침 (Desk-length): 일반적인 팔받침보다 길이가 짧아 사용자가 무릎을 책상 밑으로 넣을 수 있게 해주는 형태임
7.틸팅 (Tilt-in-Space)
•전단력이 거의 없어 피부 손상 위험이 낮고, 자세 안정성이 유지되어 재위치 조정이 용이
•욕창 예방: 좌골 결절(ischial tuberosities)에 가해지는 압력을 등받이 쪽으로 재분배하여 압력을 크게 감소시키는 것이 주요 목적.
•독립적인 체중 이동이 불가능한 경우: 스스로 체중 이동을 하거나 자세를 변경할 수 없는 환자. 특히 장기간 앉아 있어야 하는 환자의 압력 해소 및 편안함을 위해 필요.
–진행성 신경근 질환 환자 (예: DMD): 근위약이 진행되는 듀시엔느 근디스트로피(DMD) 환자 중 19세 이하의 85%가 회전형(tilt-in-space) 전동 휠체어를 사용하는 것으로 조사되었으며, 이는 자세 안정성 및 압력 관리에 중요
–다발성 경화증(MS), 루게릭병(ALS) 등 진행성 장애 환자: 틸트 기능은 진행성 질환 환자에게 필요한 경우가 많으며, 전동 휠체어에 틸트 기능을 추가하는 것이 좋음.
8.리클라이닝 (Recline)
•리클라이닝(후방경사 의자차) 기능은 좌석 각도는 유지된 채 등받이와 좌석 사이의 각도를 증가시키는 것
•리클라이닝은 등받이의 피벗 포인트가 고관절의 피벗 포인트와 일치하지 않기 때문에, 등받이를 젖힐 때 피부 전단력이 발생하고, 등받이 윤곽이 환자의 등 윤곽과 맞지 않게 될 수 있는 단점.
•압력 완화: 틸트 기능과 마찬가지로 좌골 결절의 압력을 등받이 쪽으로 이동시켜 압력을 감소시키는 데 사용됨.
•자가 도뇨 및 이송: **자가 도뇨(self-catheterization)**나 이송(transfers) 시 환자를 돕기 위해 필요합니다.
•휴식 및 편안함: 휴식과 편안함을 위한 자세 변경.
리클라이닝 - CIC  | 틸팅 - 욕창 예방  |
9 휠체어 앞바퀴 (Caster Wheel)
1)앞바퀴의 기본 특성 및 크기
(1)작은 앞바퀴의 특징 (작은 바퀴를 사용하는 경우):
·기동성 및 조작 용이성: 바퀴가 작을수록 의자차의 조작이 용이해지는 형태임.
·발 간섭: 발의 여유 공간을 더 많이 확보해주는 이점이 있음.
·장애물 문제: 바닥의 작은 틈새에 쉽게 낄 수 있고, 높은 턱이나 둔덕을 넘기 어려워지는 단점이 있음.
·초경량/스포츠 휠체어 적용: 고성능, 초경량 및 스포츠 휠체어에서 흔히 발견되며, 더 큰 발 여유 공간과 민첩성을 제공하지만, 턱이나 균열에 끼어 앞으로 넘어지는 원인이 될 수 있는 요소임.
(2)큰 앞바퀴의 특징 (큰 바퀴를 사용하는 경우):
·안전성 및 장애물 극복: 큰 앞바퀴는 표면 높이 변화를 더 쉽게 굴러가기 때문에 사용자에게 더 큰 안전성을 제공할 수 있는 형태임.
·일상 사용 휠체어: 일상적인 사용을 위해 설계된 휠체어에서는 직경 최대 8인치의 앞바퀴를 사용할 수 있는 형태임.
·전동 휠체어 (FWD) 적용: 전방 구동형(FWD) 전동 휠체어는 구동륜이 앞에 있고 후방 바퀴는 캐스터인 형태이며, 큰 앞바퀴가 장애물에 먼저 닿기 때문에 장애물이나 연석을 더 쉽게 오를 수 있는 장점이 있음.
2)재질 및 진동 흡수
–재질 종류: 앞바퀴는 공기압(pneumatic) 타이어 또는 솔리드(solid) 재질(일반적으로 폴리우레탄)로 제공되는 형태임.
(1)공기압 타이어(Pneumatic Tire): 실내외 추진 시 승차감이 부드러우며, 구름 저항(rolling resistance)이 낮지만, 유지보수가 더 필요한 형태임.
(2)폴리우레탄 솔리드 캐스터(Polyurethane): 내구성이 매우 강한 형태이지만, 공기압 타이어만큼 사용자에게 편안함을 제공하지 못하는 단점이 있음.
III.전동 휠체어 및 스쿠터 (Powered Wheelchairs and Scooters)
1.전동 휠체어의 장점
–수동 휠체어보다 이동 효율성, 속도, 장거리 주행 능력이 우수하며, 상지 관절의 조기 기능 손실 및 반복성 손상을 예방할 수 있음.
2.구동 방식 (Drive Classification):
–후방 바퀴 구동형 (Rear Wheel Drive, RWD): 구동륜이 COG 뒤에 위치하며, 가장 일반적인 형태로 안정적이고 빠른 속도가 가능한 형태임. 회전 반경이 가장 커 좁은 공간에서 기동성이 떨어지는 단점이 있음. 특수 조정 장치(chin joystick 등) 사용에 적합함.
–전방 바퀴 구동형 (Front Wheel Drive, FWD): 구동륜이 COG 앞에 위치하며, 비평지나 경사로에서 매우 안정적이고 큰 앞바퀴로 장애물 넘기가 쉬운 형태임. 속도가 느리고, 속도를 높일 때 등받이가 흔들릴 수 있음.
–중간 바퀴 구동형 (Mid Wheel Drive, MWD): 구동륜이 중간에 위치하며, 견인력이 좋고 장애물을 오르내리기 쉬움. 회전 반경이 가장 작아 좁은 공간에서의 기동성이 뛰어남.
3.조정 장치 (Controls):
–비례 조정 (Proportional Control): 속도와 방향을 지속적으로 가변 조정할 수 있는 조이스틱이 가장 이상적인 장치임.
–스위치 조정 (Switched Control): 미리 정해진 방향으로 조정할 수 있으나 속도의 가변적 조절은 불가능하며, 사용자의 미세 운동 기능이 나쁠 때 사용됨.
–특수 조정 장치: 경추 손상 등으로 사지 마비가 있는 환자는 호흡 스위치(Sip-and-Puff)나 두부 스위치(Head array) 등을 사용하여 방향을 조정함.
4.전동 휠체어 훈련의 필요성: 훈련 프로그램(30분간 5회)이 주행 능력 개선과 만족도를 증가시키며, 뇌졸중 환자의 경우에도 숙련도를 30% 증가시키는 등 훈련이 필요함.
5.전동 스쿠터 (Scooters)의 특징: 일반적으로 전동 휠체어보다 저렴하나, 회전 반경이 넓어 좁은 공간 조작이 어려움. 자세 변형을 수용하기 위한 좌석 수정이 어렵고, 진행성 의학적 상태(MS, ALS 등)를 가진 환자에게는 권장되지 않음. 장거리 외부 보행이 어려운 심폐 질환 환자에게 적합함.
IV.자세 보조 용구 및 욕창 방석 (Seating and Pressure Relief)
•자세 보조용구의 필요성: 뇌손상, 척수손상, 근육병 등 신경계통 질환 환자가 독립적으로 바른 앉은 자세를 유지하기 어렵고 척추, 골반, 고관절, 발 등의 변형이 진행될 때, 앉은 자세에서의 일상생활 및 상지 활동의 효과 증진을 위해 필수적임.
•자세 보조용구 처방 원칙: 몸통과 골반 지지대를 이용하여 골반의 정렬과 대칭을 잡고 적절한 좌위 균형을 확보하는 것이 가장 중요하며, 환자가 좌골(ischium)로 앉을 수 있도록 자세를 확보하는 것에서 시작함.
•자세 보조용구 유형: 체형을 취형하여 제작하는 몰딩형과 패드와 벨트를 이용하여 몸을 지지하도록 제작된 모듈라형이 대표적임.
•욕창 방석의 목적: 좌골과 천골 등 뼈가 돌출된 부분의 압력을 분산시켜 욕창 발생 위험을 방지함.
•욕창 방석 재질별 특징:
(1)폼 (Foam): 가격이 저렴하나 내구성이 떨어지고 경도가 높으면 압력 분산이 미흡할 수 있음.
(2)젤 (Gel): 폼 재질과 함께 사용되어 압력 분산에 효과적이나, 내구성이 약하며 온도 변화에 따라 변형될 수 있음.
(3)공기 주머니 (Air-cell): 압력 분산에 가장 효과적이며 욕창 발생 위험이 높은 환자에게 적합하나, 가격이 비싸고 앉은 자세의 균형이 심하게 떨어지는 환자는 몸통 균형 유지에 어려움이 있을 수 있음.
(4)교대 공기 주입형 (Alternating air cell inflation): 난치성 욕창을 가진 매우 고위험 환자에게 사용됨.
•욕창 방석 보험 급여 기준 (2018.7 기준): 지체장애 또는 뇌병변 장애 환자 중 신경 손상 및 근 약화 등으로 스스로 체위 변환을 할 수 없어 욕창 발생 가능성이 있는 경우 대상이 됨.
•좌석 함몰 (Seat Dump): 등받이 쪽으로 좌석이 기울어진 상태를 의미하며, 골반과 척추를 안정시켜 휠체어 추진을 쉽게 해주지만, 과도한 함몰은 요추 전만 소실과 천추부 압력 증가로 피부 손상을 초래함.
V.보행 보조 기구 (Ambulatory Assistive Devices)
1.보행 보조 기구에 의한 체중 이동 비율
•지팡이 사용 시 체중의 20~25% 이동 효과를 얻는 형태임.
•일측 전완부 목발 또는 상지 목발 사용 시 체중의 40~50% 이동 효과를 얻는 형태임.
•양측 목발 사용 시 **체중의 80%**까지 이동 효과를 얻는 형태임.
2 지팡이 (Cane)
•적절한 길이: 환자가 똑바로 섰을 때 대전자(greater trochanter)까지의 길이이며, 주관절을 약 20도 굴곡시키는 것이 바람직함.
•보행 방법 및 적응증 (체중 부하 경감):
–지팡이는 환측의 반대편 손으로 잡고, 환측 하지와 지팡이를 같이 내딛는 3점상 보행(three point gait) 방법을 사용하여 보행하도록 교육하는 것이 원칙임.
–환측의 반대편 손으로 지팡이를 사용하면 환측 다리로 섰을 때 고관절에 부하되는 힘을 상당히 감소시키는 효과를 얻는 형태임.
•계단 보행 방법: 계단을 올라갈 때는 건측 하지부터 시작하고, 내려갈 때는 환측 하지부터 시작해야 하는 사항임.
•평지 보행 방법: 평지에서 전(full) 체중부하 발걸음은 항상 건측부터 시작해야 하는 사항임.
•종류: 외발 지팡이, 손잡이 네발 지팡이 등이 있는 형태임.
3.목발 (Crutches)
•사용 조건 (상지 기능): 상지 관절의 운동 범위가 좋아야 하며, 견관절 굴곡근 및 하향근, 주관절 및 완관절 신전근, 수지 굴곡근들이 충분히 강해야 사용하는 것이 가능한 형태임.
•액와 목발의 길이 설정 기준: 목발 전체의 길이는 환자가 똑바로 섰을 때 전 액와 주름(anterior axillary fold)에서 새끼 발가락의 외측 약 15cm까지이며, 손잡이의 위치는 주관절 30도 굴곡, 완관절 완전히 신전, 손가락은 주먹을 쥔 위치에서 발의 외측 약 7cm까지의 길이로 결정되는 형태임.
•액와 목발 사용 시 주의 사항: 겨드랑이 부위에 받침을 대는 경우가 많으나, 압박성 요골 신경병증의 발생을 감소시키기 위해서 피해야 할 사항임.
•로프스트랜드(Lofstrand) 목발: 손잡이 부분을 잡고 있지 않아도 되기 때문에 손의 사용이 자유로운 형태임.
•전박부 지지 목발 (Forearm support/Platform)의 적응증:
–주관절, 완관절, 혹은 수부에 관절염이나 골절이 있는 경우에 처방됨.
–삼두근이나 파악력(grasp)의 위약이 있는 경우에 안전하고 편안한 체중 부하를 위해 처방되는 형태임.
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4.보행기 (Walker)
•처방 및 사용 원칙: 환자보다 30cm 앞에 보행기를 놓고 환자를 똑바로 세운 다음 어깨를 편안히 하고 주관절을 20도 굴곡시킨 위치에서 시행하는 것이 권장되는 형태임.
•전동형 보행 보조기구 (Motorized walker): 중도의 보행 장애를 가진 편마비 환자를 대상으로 한 연구에서 의미 있는 안정성과 유용성을 제공하였으나, 크기가 커서 보행 중 발과 뒷바퀴 간의 접촉으로 인한 불편함이 관찰되는 형태임.
02재활보조기구
절단단의 문제, Pre & Post Surgical Management
I.절단단 합병증 및 피부 문제 (고빈도 기출)
1.사마귀성 비후 (Verrucous Hyperplasia, Choke Syndrome)
•정의 및 호발 부위: 절단지 말단의 사마귀양 병변 발생, 주로 하퇴 절단 환자에서 가장 흔함.
•발생 기전 (핵심): 절단지의 "숨 막힘(Choking)" 현상으로, 소켓 근위부 압력은 높고 말단부 압력은 적절치 않아 **혈관성 울혈(vascular congestion)**이 발생함.
•현가장치와의 관계: 흡입 현가장치(Suction suspension) 사용 시, 소켓 내의 음압 때문에 절단단 원위부 접촉이 부족한 상태가 만성화될 경우 발생 가능함.
•치료 원칙 (핵심): 의지 조정 필요, 절단지 원위부에 충분한 압력을 주거나 전접촉(total contact) 소켓으로 다시 제작.
–경증 시: Sock 개수 줄여 근위부 압박 감소, Socket에 End pad 추가로 원위부 압력 증가 시도 가능함.
–결과적으로 New total contact socket 필요함 (D).
2.신경종 (Neuroma)
•특징: 절단지 신경에 반복적인 자극으로 형성된 신경 종괴, 외부 기계적 압력에 노출되면 증상 유발함.
•증상: 누르거나 압력을 가할 때 날카로운(Sharp), 국소적(Focal) 통증, **Tinel’s sign (+) **.
•치료 순서 (핵심):
1)의지 소켓 조정을 통한 신경종 부위 압력 감소 (Flexible socket, Gel liner 사용 등).
2)통증 지속 시: 약물 치료(NSAIDs, TCA, 항경련제), 스테로이드/마취제 주사.
3)최후 수단: 수술적 절제 (재발 위험 있음).
3.궤양 (Pressure or Shear Ulceration)
•발생 원인: 과도한 압력이나 전단력으로 뼈 돌출부(Bony prominence) 또는 소켓 가장자리에 발생.
•기전: 불충분한 Sock ply로 인한 절단지의 피스톤 동작(Pistoning) 발생.
•치료: 적절한 Socket fit 및 Suspension system 조정, 소켓 가장자리 둥글게 제작.
•드레싱: 부피가 큰 드레싱 피하고, 투명 필름 소독(transparent film dressing) 또는 실리콘 라이너(elastomeri liner) 사용 고려.
II.절단 수술 전후 관리
1.절단 부위 결정 및 예후 예측
•기본 원칙: 창상 회복 및 의지 착용에 적합하도록 최대한 사지 길이 보존.
•창상 치유 예측 (말초혈관질환): Transtibial amputation의 좋은 예후을 보이는 Noninvasive vascular study
–Ankle Doppler pressure ≥ 70 mmHg.
–ABI ≥ 0.5.
–Transcutaneous PaO2 20-30 mmHg.
•근육 안정화: 비허혈성 하지에서는 근고정술(Myodesis)이나 근성형술(Myoplasty)이 좋으나, 허혈성 하지에서는 순환 장애 때문에 근고정술은 사용하지 않음.
•족부 절단: Lisfranc/Chopart 절단 시 첨족 변형(equinovarus deformity) 초래 (아킬레스건 구축 위험), 최근 잘 사용되지 않음.
2.수술 후 절단단 부종 관리 (Edema Control)
•목적: 창상 치유 촉진, 통증 최소화, 의지 착용에 적합한 모양(성숙) 형성.
•탄력 붕대 (Elastic bandage): 가장 많이 사용되나, 정확히 감기 어렵고 4~6시간마다 재적용 필요.
•선호되는 방법: 탄력 스타킹/수축기 (Elastic shrinkers/stockinette) 또는 젤 라이너 (Roll-on gel liners).
•경성 고정법 (Rigid dressing): 부종 감소, 보호, 부분 체중 부하 가능. 뼈 돌출부엔 압력 최소
–단점: 절단단 상태 육안 관찰 불가, 피스톤 작용으로 상처 발생 가능성.
–Transtibial에서는 Soft dressing에 비해 좋음!
•제거 가능한 경성 고정법 (Removable rigid dressing, RRD): 상처 관찰 및 마사지 가능, 초기 재활 과정에서 유용.
3.통증 관리 원칙
•1차 치료: 환상 통/감각 및 절단지 통증의 가장 우선적인 치료는 탈감작 치료(Desensitization techniques).
•탈감작 방법: 마사지(Massaging), 두드리기(Tapping), 심부 마찰 마사지(Deep friction massage).
–심부 마찰 마사지는 반흔에 수직으로 시행하여 반흔 유착 방지.
•환상통 치료: 약물(TCA, 항경련제, NMDA 길항제, Opioids), 거울 요법, TENS 등을 사용함.
4.자세 유지 및 구축 예방
•중요성: 고관절 굴곡 및 외전, 슬관절 굴곡 구축 예방이 매우 중요함.
•금지 사항: 베개를 무릎 밑이나 다리 사이에 괴지 말 것.
•권장 사항: 고관절 굴곡 구축 예방을 위해 하루 수회(3~4회) 10~15분간 엎드린 자세(Prone) 유지.
•기타: 휠체어 사용 시 슬관절 신전판(Knee extension board) 사용.
5.의지 처방 시기
•조기 맞춤형 의지: 수술 후 3~6주, 상처 치유 시작 및 부종 감소 시 제작.
•전형적 맞춤형 의지: 수술 후 3~6개월 (창상 완전 치유 및 부종 해결), Dysvascular 환자에게 가장 보존적인 옵션.
•새 소켓 교체: 절단단 용적이 수술 후 6~9개월에 안정화되면 새로운 의지 또는 소켓으로 교체함.
III.하지 의지 구성 및 처방
1.기능 분류 등급 (K-Level) 및 처방 부품
•K1 (실내 보행): 고정된 보속. SACH 발, 단축 발, 수동 잠금(Manual locking) 또는 체중 조절(Weight-activated stance control) 무릎 관절장치.
•K2 (제한적 지역 사회): 낮은 환경 장벽. 다축 발, 유연성 용골 발, 체중 조절 무릎 관절장치.
•K3 (다양한 보속): 대부분의 장벽 극복, 직업/운동 가능. 에너지 저장형 발(Dynamic Response), 유체 제어식(Hydraulic/Pneumatic) 또는 마이크로프로세서 무릎 관절(MPK).
•K4 (고난도 활동): 기본 보행 이상. 전문 스포츠/활동용 부품
2.소켓 디자인 (Transtibial/Transfemoral)
1)하퇴 (Transtibial) 소켓:
–PTB (Patellar Tendon Bearing): 슬개건에 체중 부하 집중, 슬와부 반대 힘 제공.
–TSB (Total Surface Bearing): 절단단 표면 전체에 지지력 분산, 젤 라이너와 함께 사용.
2)대퇴 (Transfemoral) 소켓:
–좌골 수납형 (Ischial Containment): 좌골 조면을 소켓 안에 포함 (Bony lock), 내외측 안정성 증대, 절단단이 짧고 외전 근력이 약할 때 도움.
–장사방형 (Quadrilateral): 좌골 시트(Ischial seat)에 체중 부하 집중.
3.현가장치 (Suspension)
•흡입 현가 (Suction suspension): 피스톤 작용 최소화, 외부 현가장치 불필요.
•핀 잠금 (Pin lock): 사용 간편, 절단단 전단력 발생 가능성 있음.
•강화 진공 현가 (Elevated/Augmented vacuum): 라이너와 소켓 사이에 강화된 음압 유지, 절단단 용적 안정화에 도움.
•다중심 무릎 관절 (Polycentric knee): 무릎 관절 이단처럼 절단단이 긴 사람에게도 적합, 신전 시 안정성 높음.
IV.보행 이상 (Gait Deviations) 분석 및 교정
1.하퇴 절단 (Transtibial)
1)발꿈치 접지기-체중부하기:
–과도한 무릎 굴곡: 의지발이 과도한 배측 굴곡 상태 (높은 굽), 소켓 전방 경사 과도, 후방 범퍼 단단함.
–무릎 굴곡 부족: 의지발이 과도한 저측 굴곡 상태, 소켓 전방 경사 부족, 후방 범퍼 너무 부드러움, 대퇴 사두근 약화.
2)말기 입각기-진출기:
–무릎의 조기 굴곡 (Drop-off): 의지발 과도한 배측 굴곡, 의지발 후방 위치, 용골(keel)이 너무 부드러움.
3)유각기:
–발 끌림: 의지 길이 너무 김, 현가 부족.
–피스톤 작용 (Pistoning, Visible): 현가 불량 (Suction sleeve 찢어짐 등) 또는 소켓/절단단 용적 불일치.
2.대퇴 절단 (Transfemoral)
1)과도한 요추 전만 (Excessive Lumbar Lordosis):
–원인: 고관절 굴곡 구축, 소켓 초기 굴곡 각도 부족, 절단단 신전근/복부 근력 약화.
–교정: 소켓 초기 굴곡 각도 증가 (굴곡 구축 각도 + 5º로 조정).
2)원회전 보행 (Circumduction): 무릎 관절장치 뻣뻣함, 의지 너무 김, 무릎 신전 보조 장치 저항 과도.
3)몸통의 외측 굴곡 (Lateral Bending of the Trunk): 의지 길이 너무 김, 소켓 외벽의 적합 불량, 절단단 외전 구축, 절단단 짧음.
4)휩 (Whip, 유각기):
–외측 휩 (Lateral Whip): 무릎 관절장치 내회전 정렬 이상.
–내측 휩 (Medial Whip): 무릎 관절장치 외회전 정렬 이상.
V.기타 중요 사항 및 특이 환자군
1.양측 절단 (Bilateral Amputee)
•편측 하퇴/편측 대퇴: 하퇴 절단측이 우세측, 대퇴 의지를 하퇴 의지보다 1/2~1/4 인치 가량 짧게 제작하여 발 떼기 용이하게 함.
•양측 대퇴 절단: 재활이 쉽지 않음. 처음에는 **스터비(Stubbies)**를 사용하여 안정된 기립 및 보행 훈련 시작.
2.소아 절단
•원인: 성인과 달리 사고/질환보다 선천성 원인이 많음.
•의지 착용 시기: 정상적인 신경 발달 단계에 맞춤. 하지 결손은 붙잡고 설 수 있는 9~12개월에 의지 착용.
•합병증: 성인에서 문제되는 피부 반흔, 신경종, 환상통 등은 소아에서 거의 문제가 되지 않음.
3.휠체어 조정 (W/C Modification)
•대퇴절단/양측 절단 환자: COG(무게 중심)가 뒤로 이동하여 넘어짐 방지 위해 액슬(Axle)을 뒤로 이동.
4.다한증 (Hyperhidrosis)
•원인: 의지 착용(라이너, 현가장치)이 피부의 열 발산 방해.
•치료: 나일론 sheath 사용, 국소 발한 억제제 도포, Botox 주사도 효과 있음.
5.접촉성 피부염 (Contact Dermatitis)
•예방/치료: 위생 관리 철저, 저자극성 비누 사용, 양말/라이너/소켓 매일 세척 및 건조.
•원인 물질: Elastomeric liner 사용과 함께 증가.
03재활보조기구
Gait Analysis
I.정상 보행 주기 및 용어 (Normal Gait Cycle & Terminology)
•입각기 (Stance Phase): 전체 보행 주기의 60%를 차지하는 시기로, Initial Contact (IC, 초기 접지)부터 Toe Off (TO, 발가락 떨어짐)까지의 기간.
•유각기 (Swing Phase): 전체 보행 주기의 40%를 차지하며, Toe Off (TO)부터 다음 Initial Contact (IC)까지의 기간.
•양하지 지지기 (Double Stance Phase, DLS): 하나의 보행 주기 중 10%씩 두 번 나타나는 시기로, 입각기 동안 체중을 반대편 다리로 전달하는 역할. Initial Contact 직후의 Loading Response (부하 수용기)와 Pre-Swing (전유각기) 시기에 해당. 보행 속도가 빨라지면 짧아지며, 달리기 시에는 소실.
•중간 입각기 (Midstance): 반대편 발의 Toe Off 시점부터 같은 쪽 발의 Heel Off (발뒤꿈치 떨어짐) 시점까지의 기간.
•보행 지표 정의:
–보 (Step): 한 발의 Initial Contact부터 반대쪽 발의 Initial Contact까지의 거리.
–활보 (Stride, Gait Cycle): 한 발의 Initial Contact부터 같은 쪽 발의 다음 Initial Contact까지의 거리.
–분속수 (Cadence): 1분당 걸음 수.
–속도 (Velocity): 활보 길이(m) x 분속수 / 120 (m/s)의 계산 결과.
II.무게중심 (COM/COG) 및 에너지 효율 (Energy Efficiency)
1.무게중심 (COM/COG) 위치:
–정적 자세: 무게중심 (COM)은 제2 천추 전방, 전체 신장의 지면으로부터 약 55% 높이에 위치.
–보행 중 수직 이동: 무게중심이 가장 높을 때는 단하지 지지기인 중간 입각기 (Midstance). 가장 낮을 때는 양하지 지지기 (Double Limb Support) (Loading Response 및 Pre-swing).
2.보행의 6가지 결정요소 (Inman's 6 Determinants)
: 보행 시 무게중심(COG)의 수직 및 좌우 진폭을 최소화하여 에너지 효율을 높이는 기전.
–수직 이동 감소 (3가지):
·골반 회전 (Pelvic rotation): 수평면에서 유각기 측으로 약 4~5도 회전하며, 양하지 지지기 시 COG 최저점을 높이는 역할.
·골반 경사 (Pelvic tilt, Trendelenburg motion): 단하지 지지기 때 유각기 측 골반이 약 5도 아래로 기울어져 COG 최고점을 낮추는 역할.
·입각기 초기 슬관절 굴곡 (Early knee flexion, 15도): 중간 입각기 시 COG가 높아지는 것을 제한.
–수직 파형 평활화 (Smoothing vertical waveform, 2가지):
·족부 및 족관절 운동: 초기 접지 후 조절된 족저 굴곡과 말기 입각기 시 족저 굴근의 수축으로 COG 궤적의 꼭지점을 매끄럽게 하는 역할.
·말기 입각기 슬관절 신전: 무게중심의 급격한 하강을 막아 다음 꼭지점을 매끄럽게 하는 역할.
–좌우 이동 감소 (1가지):
·골반의 외측 편위 (Lateral displacement of the pelvis): 단하지 지지기에 COG를 지지 기저면 (BOS) 위로 이동시켜 좌우 진폭을 줄이는 역할 (정상 성인 4-5cm).
III.관절별 운동 및 근육 활동 (Joint Kinematics & Muscle Activity)
1.초기 접지 (Initial Contact) & 부하 수용기 (Loading Response):
–발목: Initial Contact 시 약 0-5도 배측굴곡 상태에서 부하 수용기 동안 족관절 족저 굴곡 (PF)이 발생하며, **전경근 (Tibialis Anterior, TA)의 편심성 수축 (Eccentric Contraction)**에 의해 조절. (Heel Rocker).
–무릎: Initial Contact 시 완전 신전 상태에서 Loading Response 동안 15~18도까지 굴곡하며 충격을 흡수. 대퇴 사두근 (Quadriceps)의 편심성 수축이 붕괴 방지 역할.
–고관절: Initial Contact 시 약 30-40도 굴곡 상태에서 신전 시작. 고관절 신전근 (Gluteus Maximus, Hamstring)의 편심성 수축이 체간의 전방 운동량을 조절.
2.중간 입각기 (Midstance) & 말기 입각기 (Terminal Stance):
–발목: 하퇴부 전방 이동으로 발목이 배측 굴곡 (DF) 10도까지 진행. 하퇴 삼두근 (GCM, Soleus)의 편심성 수축이 하퇴 전방 전위를 조절 (Ankle Rocker). 발목 족저굴곡근의 편심성 수축이 가장 강하게 나타나는 시기는 Midstance to Terminal Stance 기간.
–무릎: Midstance 동안 5도 굴곡 상태까지 신전.
–고관절: Terminal Stance에서 10도 과신전 (Hyperextension)까지 신전. **중둔근 (Gluteus Medius)**이 반대측 골반 하강을 막아 전두면 안정성을 유지하는 역할.
3.유각기 (Swing Phase):
–발목: 전경근 (Pretibial muscles)이 작용하여 발목을 중립 또는 배측 굴곡 상태로 유지, 발 끌림 방지 (Toe Clearance).
–무릎: Mid-Swing 시 최대 60도까지 빠르게 굴곡하여 발 끌림을 돕고 (Toe Clearance), Terminal Swing에서 신전하여 Heel Strike를 준비.
–고관절: Swing Phase에서 35도까지 굴곡. **고관절 신전근 (Hamstring)**이 Terminal Swing에서 전방 굴곡을 제동하여 Heel Strike를 준비하는 역할.
IV.병적 보행 및 보상 기전 (Pathologic Gait & Compensation)
1.고관절 외전근 위약 (Gluteus Medius Weakness, Trendelenburg Gait):
–비대상성 (Uncompensated): 환측 지지기에 건측 골반이 하강 (Pelvic Drop). 건측 유각기 시 Toe Clearance 저하로 계단 보행 (Steppage) 동반 가능.
–대상성 (Compensated): 환측 지지기에 체간을 환측으로 기울여 (Lateral Trunk Bending) 무게 중심점을 환측 고관절 쪽으로 이동, 중둔근 부하 및 관절 압력 감소.
2.대둔근 위약 (Gluteus Maximus Weakness, Gluteus Maximus Gait): Initial Contact 및 Loading Response 시 발생하는 고관절 굴곡 모멘트를 조절하지 못함. 체간을 뒤로 젖혀 (Trunk Hyperextension) GRF를 고관절보다 앞으로 이동시켜 신전을 보상.
3.대퇴 사두근 위약 (Quadriceps Weakness, Quadriceps Gait): Loading Response 시 Knee Buckling (무릎 꺾임) 발생. 체간을 앞으로 숙이거나 (Forward Trunk Lean) 족관절을 족저 굴곡 (PF)시켜 GRF를 무릎 관절의 앞쪽으로 이동시켜 슬관절 신전 모멘트를 유지. 이로 인해 보행 내내 슬관절을 신전 상태로 유지하며, 전반슬 (Genu Recurvatum)을 초래 가능.
–AFO 처방: 슬관절 안정성을 위해 족관절을 5도 족저 굴곡 (APF 5도) 시키거나 쿠션 뒤축 (Cushioned Heel) 사용.
4.전경근 위약 (Pretibial Muscle Weakness):
–Loading Response: 족관절의 조절된 족저 굴곡이 불가능하여 발뒤축 접지 후 빠르게 지면을 때리는 지면 때림 (Foot Slap) 현상 발생.
–Swing Phase: 발 끌림 (Foot Drag)을 피하기 위해 고관절 및 슬관절을 과도하게 굴곡시키는 계단 보행 (Steppage Gait) 발생.
5.경직성 편마비 보행 (Spastic Hemiplegic Gait): 입각기 발뒤축 접지가 안 되고 발끝이나 발바닥 접지. 유각기 시 슬관절 굴곡 감소 (Stiff-legged gait). 발 끌림 보상을 위해 **원회전 보행 (Circumduction)**이나 **건측 다리로 금고 오르기 (Vaulting)**를 사용.
6.경직성 양하지 마비 (Spastic Diplegia) 보행 유형 (CP Gait Patterns):
–Jump Gait (점프 보행): 과도한 고관절 및 슬관관절 굴곡, 족관절 첨족 (Ankle Equinus, PF > 90도). 어린 소아에서 흔하며, 햄스트링/RF/비복근 구축과 관련.
–Apparent Equinus (겉보기 첨족): 신체 검사상 첨족이 없으나 과도한 고관절 및 슬관절 굴곡으로 인해 발끝이 먼저 닿는 것처럼 보이는 보행. (Solid AFO 처방).
–Crouch Gait (쭈그려 앉는 보행): 과도한 고관절 및 슬관절 굴곡과 **발목 배측 굴곡 (Ankle Dorsiflexion)**이 특징. 힐 코드 과신장 (Achilles tendon overlengthening)에 의한 경우가 많으며, 기능 저하를 유발하는 진행성 패턴. (GRAFO 처방).
V.절단 환자 보행 이상 및 의지 (Amputee Gait & Prosthetics)
1.하퇴 절단 (Transtibial Amputation, BKA):
–잔존 사지 길이: 최적의 길이는 경골 고원에서 3~6인치 (약 7.5~15cm). 너무 짧으면 의지 조절이 어려움.
–의지 길이가 길 때 (Prosthesis too long): 유각기 시 발 끌림 (Foot drag) 방지를 위한 원회전 (Circumduction), 금고 오르기 (Vaulting), 또는 외전 보행 (Abducted gait) 발생.
–의지 길이가 짧을 때 (Prosthesis too short): 중간 입각기 시 의지 쪽으로 체간 외측 기울임 (Lateral Trunk Bending) 발생 (잔존 사지 짧음, 고관절 외전근 약화 등에 대한 보상).
–의지 발의 과도한 배측 굴곡 (Excessive Ankle DF): Loading Response 시 무릎 굴곡 (Knee Flexion)이 과도하게 발생 (40도 가량)하거나 갑작스럽게 일어남.
2.대퇴 절단 (Transfemoral Amputation, AKA):
–Knee Stability: Stance Phase 동안 GRF 선이 슬관절 축의 전방으로 지나가야 안정성 확보.
–소켓 디자인: **좌골 포괄형 (Ischial Containment Socket)**이 가장 흔하게 사용되며, 좌골 결절을 포함하여 중외측 안정성 증가.
–Lateral Trunk Bending: 짧은 잔존 사지 등으로 인한 고관절 외전근 약화 시, 체중을 의지 쪽으로 이동시키기 위한 보상.
3.K-Level (Medicare Functional Classification Level, MFCL):
–K1: 평지, 가정 내 보행, 고정 속도. (발: SACH, Single Axis. 무릎: Manual Locking, Weight-Activated Stance Control).
–K2: 제한된 지역 사회 보행, 낮은 환경 장애물 극복, 고정 속도. (발: Multiaxial, Flexible Keel. 무릎: Weight-Activated Stance Control).
–K3: 무제한 지역 사회 보행, 다양한 환경 장애물 극복, 가변 속도. (발: Energy Storing, Multiaxial. 무릎: Hydraulic, Pneumatic, Microprocessor).
–K4: 정상 이상의 활동, 높은 충격 및 스트레스.
4.환지통 치료 (Phantom Limb Pain, PLP): 가장 강력한 근거 기반 치료는 거울 치료 (Mirror Therapy). 약물 치료 중 **NMDA 수용체 길항제 (Ketamine, Memantine, Dextromethorphan)**가 지속적으로 통증 완화 효과를 보인다는 보고.
VI.소아 정형외과적 보행 이상 (Pediatric Orthopedic Gait)
1.내족지 보행 (In-toeing Gait) 원인:
–대퇴골 전경증 (Femoral Anteversion): 10세 이상의 아동에서 가장 흔한 원인. 고관절 내회전 증가 (70도 이상). W-자세로 앉는 경향. 대부분 8세경에 자연 해소, 치료 불필요.
–경골 내염전 (Internal Tibial Torsion): 1~3세 (Toddler age) 아동에서 가장 흔한 원인. 대퇴-족각 (Thigh-Foot Angle, TFA) 측정. 4세경까지 자연 치유되므로 경과 관찰.
–중족골 내전증 (Metatarsus Adductus): 가장 흔한 족부 변형. 발이 C자 형태. 강직성(Type 3)은 생후 8개월 이전에 연속적 석고 고정 (Serial Casting) 실시.
2.슬관절 변형:
–내반슬 (Genu Varum): 2세까지 정상적인 O자 다리. 3~4세까지 정기적인 경과 관찰이 적절.
–발달성 고관절 이형성증 (DDH): 신체 검사로 Barlow test (Dislocating Hip)와 Ortolani test (Relocating Hip) 사용.
04재활보조기구
Shoes & Foot Orthosis
I.보조기 재질 및 일반 원칙
1.보조기 재질의 특성:
–금속 (Metal): 알루미늄 또는 스테인리스 스틸에 따라 무게가 다양하며, 성장하는 동안의 교정 및 조정이 비교적 용이함. 또한, 피부 문제가 있거나 부종이 변동하는 환자, 또는 플라스틱에 대한 내성이 없는 환자에게 사용됨.
–플라스틱 (Plastic, Thermoplastics): 금속에 비해 발에 밀착되는 맞춤 (close fit) 이 가능하고, 가볍고 유지보수가 쉬움. 압력이 가해지는 부분의 변형이나 부분적인 조정이 가능함. polyethylene, polypropylene, copolymer 등이 있으며, 유연하여 원래 모양으로 잘 돌아가는 좋은 기억력 (Good memory) 이 특징이며 장기 사용에 적합함.
–카본 흑연 (Carbon graphite): 최대 인장 강도(maximal tension strength)와 경량 설계(lightweight design)의 장점이 있으나, 조정의 어려움과 높은 비용이 단점임.
2.보조기 분류 원칙:
–명칭: 보조기가 지나가는 관절의 첫 글자를 따고 마지막에 O(Orthosis)를 붙이는 것이 일반적 명명법의 표준임 (예: AFO, KAFO, KO).
–기능적 분류: 변형을 개선하거나 골격 구조의 정렬을 개선하려는 교정형 보조기(Corrective devices) 와 이미 변형된 조직에 추가적인 지지를 제공하고 기능 개선을 목적으로 하는 적응형 보조기(Accommodative devices) 로 구분됨.
3.압력 조절 원칙:
–보조기가 신체 굴곡에 정확하게 맞춤(fitting)된 경우, 부드러운 조직(S)보다 단단한 조직(F)에 더 많은 부하가 전달됨.
–조직에 걸리는 부하를 균등하게 만들려면, F 부위에 압력 완화 물질(pressure relief) 을 붙이거나, S 부위에 안쪽 돌출(inward bulging) 을 하여 S에 걸리는 압력을 증가시키는 방식이 필요함.
II.신발 및 발 보조기 (Shoes & Foot Orthoses)
1.신발 구조 및 유형:
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–Upper (갑피): 발가락을 덮는 Toe box, 발등을 덮는 Vamp, 끈 구멍(eyelet)이 있는 Lace stay와 뒷부분인 Quarters로 구성됨.
–Sole (신발창): 발에 가장 가까운 Insole, 충격 흡수를 위한 Midsole (선택적), 바닥과 닿는 Outsole, 그리고 뒤축과 볼 사이의 연결 부위인 Shank (신발허리) 로 구성됨.
–옥스퍼드화 (Low-quarter shoe): 복사뼈보다 약 1인치 낮아 발목-거골하 관절의 움직임을 제한하지 않음.
–부츠/하이쿼터 (High-quarter shoe): 복사뼈를 덮으며, 발목과 거골하 관절에 내외측 안정성을 제공하고 족저굴곡을 제한함.
–Blucher형 (Open lacing): Throat (혀가 뱀프와 만나는 부분)이 열려 있는 형태이며, 신고 벗기가 쉽고 mid-foot에 대한 조정 용이성이 커서 보조기가 필요한 경우 및 당뇨 환자에게 적합함.
–Balmoral형 (Closed lacing): Throat이 닫혀 있으며, 신고 벗는 데 제한이 있음.
2.신발 맞춤 (Shoe Fitting) 원칙:
–측정 시점: 발에 부기가 있는 저녁에 측정하는 것이 권장됨.
–체중 부하: 완전히 체중을 부하한 상태 (Fully weight-bearing) 에서 측정함.
–길이: 가장 긴 발가락 (엄지 또는 둘째 발가락)보다 최소 1/2 인치 (약 1.2 cm) 더 길어야 함.
–폭: 신발의 가장 폭이 넓은 부분(Ball)과 발의 가장 넓은 부분이 일치해야 하며, 1st & 5th 중족골을 위한 충분한 여유 공간이 필요함.
–굳은살(Callus/Corn): 굳은살(Callus) 은 신발이 너무 헐거움(loose-fitting) 을 의미하고, 티눈(Corn) 은 뼈 돌출부와의 마찰로 너무 꽉 끼임(tight-fitting) 을 의미할 수 있음.
3.신발 수정 (Shoe Modifications) - 안정성 및 높이:
1)Flare (플레어): 신발 밑창을 내측 또는 외측으로 확장하여 내외측 발목 안정성을 제공하는 목적이며, 변형을 교정하기보다는 움직임을 조절하는 목적이 주를 이룸.
·Lateral flare는 과도한 내전(inversion) 또는 내반(varus) 변형에 저항함.
·Medial flare는 과도한 외전(eversion) 에 저항함.
2)Wedge (쐐기): 주로 후족부의 유연한 변형을 교정하거나 경직된 변형을 수용하는 데 사용
(1)Medial heel wedge는 종축 아치 지지를 위해 사용됨. (Pes planus, valgus knees)
(2)Lateral heel wedge는 foot supination 교정 (Clubfoot, Varus knee, Forefoot adduction)
Medial heel wedge | Lateral heel wedge |
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3)Shanks (신발허리):
·Rigid Shanks는 신발의 강직도를 부여하여 Midfoot 및 Forefoot의 굽힘 스트레스를 감소시킴.
·Extended rigid shank는 발가락 끝까지 확장되어 Hallux rigidus (족무지 강직증), 중족골통(Metatarsalgia), 샤르코 중족부(Charcot midfoot) 등에서 사용됨.
4)Heel Elevation (뒷굽 올림):
·고정된 첨족위(Fixed equinus position) 를 수용하거나 아킬레스 건 긴장을 줄이는 데 적합함.
·1/2 인치 (1.2 cm) 미만의 높이 보강은 신발 내부 (Internal elevation) 로 쉽게 추가 가능하나, 1/2 인치 초과 시에는 신발 외부 (External elevation) 가 필요하며, 1 인치 (2.5 cm) 초과 시에는 High top shoe나 AFO가 동반되지 않으면 권장되지 않음.
5)Thomas heel: 납작한 굽이 내측 종아리를 지지하기 위해 내측으로 길게 확장된 형태이며, 약한 내측 종아리 또는 종족궁 (longitudinal foot arch) 을 지지함 (예: 평발).
(1)Thomas heel: for Pes Planus, Genu valgum
(2)Reverse thomas heel: for Clubfoot, Genu varus
Thomas heel extension | Reverse Thomas heel extension |
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6)Rocker Sole 종류별 특징.
Type | 주요 특징 | 임상 효과 | 적응증 |
Mild Rocker | 완만한 rocker | 충격 완화, 피로 감소 | 경도 forefoot/midfoot 통증 |
Heel-to-Toe Rocker | 뒤→앞 전체 rocker | 전체 보행 roll-over 개선 | metatarsalgia, PF, ankle stiffness |
Toe-Only Rocker | 발끝만 rocker | 1st MTP ROM 대체 | hallux rigidus |
Severe Angle (Carville) | 매우 급한 전족부 rocker | forefoot 압력 극감 | 당뇨성 궤양, Charcot |
Negative Heel Rocker | 뒤꿈치가 낮음 | Achilles strain 감소 | Achilles tendinopathy |
Double Rocker | 앞/뒤 rocker + midfoot 보호 | midfoot 압력 감소 | Neuropathic arthropathy Charcot, midfoot arthritis |
III.질환별 신발 및 발 보조기 처방 핵심
1.하지 길이 차이 (Leg Length Discrepancy, LLD):
–측정: True LLD는 ASIS에서 Medial malleolus까지 측정함.
–교정 원칙: 1/2 인치 (1.2 cm) 미만은 일반적으로 교정할 필요가 없으며, 좌우 차이의 약 75% 정도만 교정하는 것이 일반적임.
–교정 방법: 1/2 인치(1.25cm) 까지는 Heel pad (내부 수정) 로 교정 가능하며, 그 이상은 외부 수정(External modification) 이 필요함. 1인치 (2.5 cm) 이상 교정 시에는 Heel and Sole elevation이 필요함.
2.평발 (Pes Planus):
–기전: 경골(Tibia)의 과도한 내염전(internal torsion) 이 발의 과회내(Hyperpronation) 를 유발하여 medial side의 depression 및 lateral side의 elevation을 초래함.
–치료: 발의 과내회전(Hyperpronation)을 막고 거골하 관절의 정렬 조절이 목적임.
·소아 유연성 평발: 일반적으로 증상이 없으면 경과 관찰하나, 통증이 있는 경우 medial longitudinal arch support와 함께 UCBL 보조기가 처방됨.
(1)UCBL orthosis: 발의 과회내(Hyperpronation)를 막는 맞춤형 보조기로, Heel cup을 통해 subtalar joint neutral position을 형성하고 Medial arch support 및 Lateral support를 제공함.
(2)Medial longitudinal arch support
(3)Thomas heel extension
(4)Firm medial heel counter (2025 CMC intraining)
UCBL Orthosis | |
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Firm medial heel counter
3.중족골 통증 (Metatarsalgia) / 지간 신경종 (Interdigital Neuroma):
–원리: 압력을 중족골두(metatarsal head)의 근위부(proximal) 쪽으로 분산시켜 통증을 경감시킴.
–Modifications:
(1)Metatarsal pad (Cookie): Internal modification으로, 2nd, 3rd, 4th 중족골두의 근위부에 위치시켜 압력을 중족골체(metatarsal shaft)로 분산시키며, 횡아치 지지(Transverse arch support)의 역할을 함.
(2)Metatarsal Bar: External modification으로, 발이 예민하여 신발 내부에 패드를 넣을 수 없을 때 부착하며, 원위부 끝이 중족골두의 근위부에 위치해야 함.
(3)Rocker Bottom (Rocker sole): Push-off 시 중족골두에 가해지는 힘을 줄여 통증 경감에 사용됨.
–예방: 하이힐이나 뾰족한 신발은 피해야 함.
4.관절 운동 제한 관련 처방:
–Hallux rigidus (족무지 강직증): Extended rigid shank 또는 Mild rocker sole (또는 Toe only rocker sole)을 통해 중족지관절의 움직임을 줄이고 추진을 도움.
–발목/삼중 관절 고정술 (Ankle/Triple arthrodesis): Heel to toe rocker sole을 적용하여 추진(propulsion)을 돕고 보행을 용이하게 함.
–아킬레스 건염 (Achilles Tendinitis): Heel lift를 사용하여 아킬레스 건에 가해지는 스트레칭을 감소시켜 통증을 경감시킴 (단, 장기간 사용 시 족저굴곡 구축 유발 가능).
–무릎 골관절염 (Knee OA): 내측 구획이 좁아진 경우(Medial compartment narrowing) Lateral heel wedge를 사용하여 내측 구획의 부하를 덜어주는 치료 방안.
5.당뇨발 변형 (Diabetic foot deformities):
–목표: 족저 압력 완화 (Plantar pressure relief).
–방법: Total Contact Casts (TCCs) 가 궤양 치료에 유용 (Very little padding: toe주변, malleoli, tibial crest에만 padding)
–Blucher style opening, 넓고 깊은 High/Wide toe box, multilayer, multidensity insole, Rocker sole 등이 권장됨.
*Total Contact Casts (TCCs) | |
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IV.보행 보조도구 (Ambulation Aids)
1.일반 원칙 및 유형:
–사용 목적: 균형 향상, 지지 면적 증가, 체중 부하 감소/재분배, 추진력 제공, 감각 되먹임 제공 등임.
–안정성 순서 (Base of Support): Cane < Crutch < Walker 순으로 안정성이 증가하며, 보조도구가 제공하는 최대 체중 부하 능력도 이 순서를 따름.
–적절한 높이: 모든 보조도구는 환자가 이완된 상태에서 주관절이 20도 굴곡되는 높이 (Cane은 대전자 상단 높이)로 맞춰야 함.
2.지팡이 (Cane):
–사용법: 지지하고자 하는 하지의 반대쪽 (건측) 에 잡는 것이 원칙이며, Cane과 Affected limb을 동시에 내딛는 3-point pattern이 일반적임.
–계단 이용: 오를 때는 건측부터 (Good leg leads to heaven), 내려올 때는 환측과 지팡이부터 (Bad leg leads to hell) 임.
–유형: C cane (Crook top)은 지지 효과가 떨어지는 반면, Functional grip cane은 체중 부하선이 축에 가까워 더 많은 지지를 제공함.
3.목발 (Crutch):
–액와 목발 (Axillary crutch) 주의사항: 겨드랑이 패드에 체중을 싣지 않도록 해야 하며, 이는 요골 신경 압박 손상(Compressive radial neuropathy) 을 방지하기 위함임.
–필수 근육: 목발 사용에 필요한 주요 근육은 견관절 굴곡근 및 내림근 (Shoulder flexor & depressor), 주관절/완관절 신전근, 수지 굴곡근임
–상지 보행 보조기 비교표 (Forearm Orthoses Comparison)
보조기 | 적응증(Indications) | 특징 / 적합한 환자 |
Lofstrand forearm orthosis (= Forearm crutch) | *상지 근력은 충분한 환자 *손·손목·전완 근력 정상 이상- 균형 유지 가능 *Cerebral palsy, SCI, post-polio 등 독립 보행 목표 | *전완 cuff + 손잡이로 체중 부하 *상지 삼두/전완/손악력이 좋아야 사용 가능 *장거리·일상 이동에 적합 |
Wooden forearm orthosis (Kenny stick) | *근위부 근력은 좋으나 grip이 약해 손가락으로 잡기 힘들 때 *손가락 굴곡 구축·손악력 부족으로 일반 스틱 잡기 어려운 경우 *류마티스 관절염, 중증 OA, 손 기형 | *손바닥/전완으로 체중부하 가능하도록 제작 *막대 형태지만 손가락 사용을 최소화하여 안정적으로 잡음 *Lofstrand에 비해 전완을 감싸는 부위가 닫혀있어 보조기를 떨어뜨릴 염려가 적음. |
Platform forearm orthosis (Platform walker/crutch) | *손/손목/주관절 관절염, 통증 *손목·손·전완 근력 저하 환자 *주관절 굴곡 구축 (90도) *손목 체중부하 금기 (RA wrist, carpal fusion postop 등) | *전완 받침대(Platform trough) 에 체중을 싣는 형태 *손목 사용 최소화• 파킨슨, RA, 뇌졸중, 상지 약화가 심한 CP 등에서 보행 보조 |
Triceps-weakness orthosis (Arm orthosis) | *삼두근 약화 → 팔꿈치 신전 불가 *C6 tetraplegia, radial nerve palsy, 근병증 등 *팔꿈치를 잠금/스프링 보조하여 기능적 상지 사용 가능하게 함 | *elbow extension assist mechanism 제공 *팔꿈치 잠금(lock) 또는 spring loaded *보행용 지팡이/목발을 이용할 때 체중부하 시 필요한 elbow extension을 보조 |
–보행 패턴:
·3-point gait (Non-Weight-Bearing): 하지 골절 또는 절단 환자와 같이 환측에 체중 부하를 완전히 없애야 하는 경우에 주로 사용되며, 양쪽 목발과 환측 다리를 동시에 내밀고 건측 다리가 따라 나가는 패턴임.
·4-point gait: 가장 안정적인 보행 패턴임.
4.특수 보조도구 적응증:
–Platform forearm orthosis (Platform crutch): 주관절/완관절/수부에 관절염이나 통증이 있거나, 주관절 굴곡 구축 (Elbow contracture) (예: 90도) 또는 손의 악력 약화가 있는 환자에게 적합함. 이 경우 주관절은 90도 굴곡 상태에서 보조기 높이를 맞춤.
–Wooden forearm crutch (Kenny stick): 근위부 상지 근력은 좋으나 원위부 손 근력이 약한 소아마비 환자 등에게 적합하며, Lofstrand보다 보조기를 떨어뜨릴 염려가 적음.
–Reverse walker (후방 워커): 뇌성마비 환아 등에서 곧은 자세(erect posture)를 촉진하고 체간 및 고관절의 신전 유지를 도와줌
05재활보조기구
AFO
I.AFO의 기본 기능 및 생체 역학 원리
•AFO의 주요 기능: 족배굴곡 및 족저굴곡 움직임의 양 조절. 내외측 안정성 확보. 보행 조절 및 보행 중 슬관절 안정화.
•족관절-슬관절 모멘트 관계 (KEAP 원리): 족저굴곡(Ankle PF)은 슬관절 신전 모멘트(Knee Extension Moment)를 발생시키고, 족배굴곡(Ankle DF)은 슬관절 굴곡 모멘트(Knee Flexion Moment)를 유발하는 핵심 기전.
•총비골신경 마비 예방 원칙: AFO 근위부 종아리 밴드(proximal calf band)는 비골 경부(fibular neck) 아래 최소 1인치 (Delisa 기준 1~2인치)에 위치해야 하는 필수 사항.
•금속형 보조기: 소아에게서는 경골 외회전을 유발할 수 있기 때문에 금기
II.AFO의 구성 요소 및 기능적 적응증
1.금속형 AFO 관절 구성 요소 (Metal AFO Components)
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1)Ankle Stops and Assists
채널 (Channel) | 부품 (Pin or Spring) | 기능 (Function) | 주요 적응증 (Clinical Indications) |
후방 (Posterior) | Pin (Posterior Stop / Plantar Stop) | 족저굴곡 제한. | *족저 경직 (Plantar spasticity), toe drag, 발목 통증. (Heel strike 시 슬관절 굴곡 모멘트 유발). |
후방 (Posterior) | Spring (Dorsiflexion Assist) = Klenzak 기전 | 족배굴곡 보조. | *이완성 족하수 (Flaccid foot drop), 슬관절 과신전 (Knee hyperextension). (Toe off 시 발끝 간격 개선). |
전방 (Anterior) | Pin (Anterior Stop / Dorsiflexion Stop) | 족배굴곡 제한. | *족저굴곡근 위약, *슬관절 신전근 위약 (Weak quadriceps), *발목 통증. (입각기 시 슬관절 신전 모멘트 유발). *경골신경(Tibial n.) 완전 손상 시 처방. |
전방 (Anterior) | Spring (Plantarflexion Assist) | 족저굴곡 보조. | 임상 적응증 없음. |
2)스티럽(Stirrup)
•Stirrup의 정의 및 기본 역할
–금속형 AFO에서 보조기의 체계와 환자의 신발을 결합하는 핵심 구성 요소.
–보조기 발목 관절의 내외측 직립봉을 신발에 고정시키는 다리 역할을 수행함.
•Stirrup의 종류 및 특성
(1)고정형 스티럽 (Solid Stirrup / Single Plate):
·신발에 단단히 고정되는 단일 플레이트 형태.
·신발 바닥면을 통해 중족골두(metatarsal heads) 또는 그 이상까지 연장될 수 있음.
·분리형 스티럽에 비해 **더 강력한 지지력(support)**을 제공함.
(2)분리형 스티럽 (Split Stirrup):
·신발 측면에 부착된 삽입 부위에 끼워 맞추는 방식임.
·하나의 보조기를 **여러 켤레의 신발에 교대로 사용(adaptable)**할 수 있다는 것이 최대 장점임.
·고정형 플레이트 방식에 비해 상대적으로 지지력이 부족함.
·족배굴곡 보조(dorsiflexion assist) 등을 위해 활용되기도 함.
고정형 스티럽 | 분리형 스티럽 |
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•특정 보조기에서의 응용 (Scott-Craig Orthosis)
–척수 손상 환자용 스콧-크레이그(Scott-Craig) 보조기의 핵심 구성 요소임.
–중족골두까지 연장된 **단단한 솔 플레이트(rigid sole plate)**와 결합된 stirrup 형태를 취함.
–이 구조를 통해 보행 시 **내외측 안정성(mediolateral stabilization)**을 극대화함.
•설계 시 고려사항
–금속형 AFO 제작 시 stirrup과 연결되는 발목 관절의 중심축은 해부학적으로 내측 복사뼈(medial malleolus)의 끝 지점에 위치해야 함.
–스티럽의 넓이와 강도는 환자의 체중과 활동 수준, 피부 상태 등을 고려하여 선택됨.
2.금속형 AFO의 관상면(Coronal Plane) 조절
•T-Strap (티 스트랩): 거골하 관절(subtalar joint)보다 원위부의 신발 측면에 부착하여 변형을 조절하고 악화를 방지하는 역할.
1)Medial T-strap (내측 T-스트랩): 외반 변형(valgus deformity) 조절에 사용되며, 외반을 조장하는 회내(pronation) 경향에 대항하는 힘을 제공함.
2)Lateral T-strap (외측 T-스트랩): 내반 변형(varus deformity) 조절에 사용됨.
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3.슬관절 안정성 및 불안정성 유발 요소
슬관절 신전 모멘트 / 안정성 증가 (KE / Stability) | 슬관절 굴곡 모멘트 / 불안정성 증가 (KF / Instability) |
*쿠션 뒤축 (Soft/Cushioned heel/SACH heel). | *단단한 뒤축 (Solid heel/Firm heel). |
*족저굴곡으로 고정된 AFO. | *족배굴곡으로 고정된 AFO. |
*후방 Trim line을 가진 AFO (유연함). | *전방 Trim line을 가진 AFO. |
*후방 오프셋 슬관절 (Posterior offset knee joint). |
•SACH heel 효과: heel strike 시 shock absorber로 작용하여 족배굴곡근의 편심성 수축 기능을 부분적으로 대체하고, 과도한 슬관절 굴곡 모멘트를 감소시켜 슬관절 안정성에 기여함.
III.플라스틱형 AFO의 종류 및 처방
1.플라스틱 AFO 일반 특징 및 안정성 강화
•일반 특성: 금속형보다 가볍고 심미적이며 신발 교체가 용이하여 가장 흔하게 사용되는 추세. 플라스틱 솔리드 AFO는 금속 더블 업라이트 AFO와 에너지 소비 측면에서 동등함.
•발목/거골하 관절 안정성 증가 방법:
–Ankle level에서 trim line을 앞쪽으로 제작
–플라스틱 재질을 두껍게 제작, (Thick material)
–발목 관절 측면에 카본 삽입재로 보강,
–AFO 후엽(posterior leaf)에 주름(corrugation) 을 만듦.
•신발 처방: AFO 착용 시 신던 신발보다 1/2 사이즈 크고 다음 너비(next width)로 넓은 신발이 권장됨. 보조기 적용이 용이한 신발은 Blucher style dress shoe.
2.주요 플라스틱 AFO 유형 및 적응증
•PLSO (Posterior Leaf Spring Orthosis): 후방 Trim line을 가진 유연한 Solid AFO. 내외측 불안정성 없이 족하수(foot drop) 만 있는 경우 처방됨. 약간의 족배굴곡(dorsiflexion)으로 제작하여 유각기(swing phase) 동안 발끝 간격(toe clearance)을 개선함. 트림선(trimline)이 양측 복사(malleoli)뒤에 위치하여 발의 변형 예방과 과도한 신전 긴장도 감소 효과는 적지만, 입각기에 적당한 족배굴곡과 족저굴곡을 허용해 주는 장점이 있다
•Solid Plastic AFO: 발목 관절이 없는 일체형으로, 강직이 심한 경우 처방됨. Trim line이 전방(anterior)일수록 가장 강직도가 높음.
•Hinged AFO (관절형 AFO): 경도의 족저 경직(Plantar spasticity)이 있는 활동적인 환자 (소아 뇌성마비, TBI)에게 유용하며, 중립(90도) 족저 정지 장치(plantar stop)를 가진 관절형 AFO가 활동적인 소아 환자에게 선호됨.
3.특수 목적 AFO
•GRAFO (Ground Reaction AFO): 근위부 전방 경골 덮개(anterior tibial closing)와 족저 정지 장치를 조합한 형태. 슬관절 신전근 위약으로 인한 Crouch gait (고관절/슬관절 굴곡, 발목 과도한 족배굴곡) 교정에 가장 적합. Heel strike 시 슬관절 굴곡 모멘트 제공으로 슬관절 과신전(genu recurvatum) 방지. 요추 척수 손상 환자에서 양측성 보조기로 10도 족저굴곡 상태로 고정하여 안정성을 증가시킴.
•PTB AFO (Patellar Tendon-Bearing AFO): 체중 부하 경감이 필요한 경우 처방. 당뇨병성 족부 궤양, 경골/종골 골절, 샤르코 관절, 족관절 유합술 후 등이 주요 적응증. 대부분의 체중은 하퇴 연부 조직이 담당함.
•PRAFO (Pressure Relief AFO): 뒤꿈치 잘림(heel cutout) 을 통해 완전한 압력 완화를 제공하고, 부동 환자의 압력 완화 및 구축 예방 목적으로 사용.
Patellar Tendon-Bearing AFO | |
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IV.임상적 문제 해결 및 처방 원칙
1.슬관절 과신전 (Genu Recurvatum) 시 교정:
–원인: 족저굴곡근 경직 또는 약화로 인한 과도한 족저굴곡(PF).
→ 보행 중 족저굴곡(plantarflexion)이 과도하면 무릎이 과신전됨
→ 따라서 plantarflexion 을 제한(PF stop) 해야 함.
→ 또는 약간의 dorsiflexion 고정(DF 5°) 도 recurvatum 감소에 도움.
→ 따라서 plantarflexion 을 제한(PF stop) 해야 함.
→ 또는 약간의 dorsiflexion 고정(DF 5°) 도 recurvatum 감소에 도움.
–처방: AFO를 족배굴곡(dorsiflexion) 시켜 슬관절 굴곡 모멘트를 유발하여 교정. Solid AFO 처방도 하나의 교정 방법.
2.슬관절 굴곡 (Knee Buckling/Collapse) 시 교정:
–원인: 슬관절 신전근 위약 또는 heel strike 시 과도한 족배굴곡으로 인한 슬관절 굴곡 모멘트 증가.
–처방: AFO를 족저굴곡(plantar flexion) 상태로 고정하거나 Anterior pin (dorsiflexion stop)을 사용하여 슬관절 신전 모멘트를 강화.
–해결책: heel strike 시 과도한 슬관절 굴곡 모멘트를 감소시키기 위해 SACH heel wedge (Cushioned heel) 사용.
·heel strike 시에 shock absorber로 작용하여 dorsiflexor의 eccentric contraction기능을 대체
3.족하수 (Foot Drop) 환자 처방:
–Subtalar instability가 없는 경우: PLSO (Posterior Leaf Spring Orthosis) (약간의 DF 상태로 고정) 처방이 가장 흔함.
–Subtalar instability가 있는 경우: 후방 채널에 스프링이 있는 Metal double-upright AFO 또는 Hinged midline posterior stop AFO를 사용하여 내외측 안정성을 제공하면서 족저굴곡을 허용함.
4.발가락 굽힘 경직 (Toe Flexion Spasticity) 조절
– 족저판(footplate)을 중족골두를 넘어 발가락 끝까지 연장하여 경직을 감소시키는 방법.
5.족저 경직 (Plantar Spasticity) 조절
–Hinged custom plastic AFO with posterior stop (pin) (90도) 처방.
–보조기의 강도를 높이기 위해 Solid heel, Anterior trim line, Corrugation을 적용할 수 있음.
06재활보조기구
AK Amputation
I.대퇴 의지 소켓 (Prosthetic Sockets)
1.소켓의 유형 및 특징
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1)Quadrilateral Socket (사변형 소켓):
–후방에 좌골 조면(ischial tuberosity)과 둔근(gluteal muscle)을 올려놓는 평평한 수평 지지면(posterior shelf) 이 특징.
–중간 입각기(midstance) 시 외측 변위(lateral displacement) 가 발생하여 회음부 조직에 전단력(shearing force)이 가해져 안정성이 저하될 가능성.
–긴 절단단과 근육질의 젊은 환자에게 적합한 디자인.
–전측벽의 내측 1/3 지점에 있는 스칼파 삼각부(Scarpa's triangle)를 눌러 좌골 조면이 좌골 시트에 잘 얹혀 있도록 하는 융기부(Scarpa's bulging)를 가짐.
2)Ischial Containment Socket (ICS, 좌골 포함형 소켓):
–소켓 내로 좌골(ischium)과 치골 가지(pubic ramus)의 골 잠금(bony lock) 을 제공하여 내외측 안정성을 강화.
–짧은 절단단 환자 또는 경미한 고관절 외전근 위약 환자에게 더 도움이 됨.
–Quadrilateral socket보다 더 많은 절단단 표면적과 부피가 포함되어 압력 분산 효과가 우수함.
–활동적인 환자에게 에너지 효율적인 보행을 가능하게 함.
3)이중 소켓 (Rigid frame flexible liner type):
–연성 소켓(flexible thermoplastic socket) 과 경성 외측 지지 프레임(rigid outer supporting frame) 으로 구성되어, 절단단 피부에 전접촉을 제공하고 전단력과 충격으로부터 보호함.
–장시간 착용 시 절단단의 체온 증가를 감소시키는 장점.
–흉터가 있거나 뼈 돌출부가 있는 경우, 또는 절단단 부피 변화가 예상되는 경우 처방됨.
4)좌골하 소켓 (Subischial Socket):
–소켓 근위부 트림선(proximal trim line)이 좌골 조면(ischial tuberosity) 원위부에 위치하여, 체중 지지가 허벅지 근육에 전적으로 의존하는 디자인.
2.소켓 정렬 원칙
•초기 굴곡 (Initial Flexion):
–모든 대퇴 의지 소켓은 일반적으로 5도 굴곡 상태로 정렬되어 제작됨.
–목적: 고관절 신전근(hip extensors)의 기능을 극대화하여 입각기 안정성(stance control)을 돕고, toe-off 시 요추 전만증(lumbar lordosis) 발생을 최소화함.
–굴곡 구축 시: 환자의 고관절 굴곡 구축 각도에 5도를 더하여 초기 굴곡 각도를 설정함 (예: 5도 구축 시 10도 굴곡).
•무릎 안정성
–무릎 관절의 안정성을 최대로 하려면 무릎 축을 TKA(Trochanter-Knee-Ankle) 선보다 후방에 위치시켜야 함.
II.현가 장치 (Suspension Systems)
1)Suction Suspension (흡입 현가장치):
–피스토닝(pistoning)을 최소화하고, 가장 우수한 고유 수용성 감각(proprioception)을 제공함.
–절단단 부피가 안정된 젊고 활동적인 환자에게 적합.
–문제: 절단단 말단부 압력이 부족한 경우 Verrucous hyperplasia (우상 증식증) 발생 가능.
–치료: 소켓과 절단단이 전접촉(total contact) 되도록 재제작하거나 의지를 조정함.
2)TES Belt (Total Elastic Suspension belt):
–네오프렌 소재의 탄력성 보조 현가장치로, 비교적 심미적이며 회전 조절을 제공함.
–적응증: 비만하거나 연부 조직이 과도한 환자, 경미한 고관절 외전근 위약 환자.
–단점: 열 축적(heat retention) 및 피스토닝 발생 가능.
3)Silesian Belt (실레시안 벨트):
–조정 가능한 보조 현가장치로, 회전 조절(rotational control) 을 돕는 장치.
–잔여 절단단 부피 변화가 예상되는 경우 사용 가능.
4)Pelvic Belt and Hip Joint (골반 벨트 및 고관절):
–짧은 절단단이나 약한 고관절 외전근 환자에게 최대의 내외측 지지 및 부분적인 회전 조절을 제공.
III.의지 무릎 관절 (Prosthetic Knees)
1.기능 분류 (K-Level)
•K1 (Household ambulator): 평지에서 고정된 속도로 이송 또는 보행 가능, 실내 보행 위주.
–권장 무릎: Manual lock, Weight-activated stance control.
•K2 (Limited community ambulator): 낮은 수준의 환경 장벽(계단, 경사)을 극복하며 고정된 속도로 보행.
–권장 무릎: Weight-activated stance control.
•K3 (Community ambulator): 다양한 속도로 지역사회 보행 및 치료적 운동, 직업 활동 가능.
–권장 무릎: Fluid control (Hydraulic, Pneumatic), Polycentric.
•K4 (High activity): 기본적인 보행 능력을 초과하는 고충격, 고난도의 활동 및 스포츠에 적합.
2.무릎 관절 유형별 특징
•고령·실내(K1) → Single-axis, manual lock, weight-activated knee
•야외 보행 일부(K2) → Polycentric, pneumatic
•활동량 많고 속도 변화 있음(K3) → Hydraulic
•스포츠·활동 매우 많음(K4) → Microprocessor knee
1)Manual Lock (수동 장금식)
–보행 양상: 수동 잠금식 무릎은 완전히 신전되었을 때 확실하게 잠기도록 설계되어 있습니다. 이로 인해 보행 시 유각기(swing phase)에서 무릎 굴곡이 일어나지 않으며, 환자는 무릎이 펴진 상태로 걷는 **신전 상태 보행(stiff knee gait)**을 하게 됩니다.
–앉기 동작: 이 관절은 수동으로 잠금을 해제하기 전까지는 굴곡되지 않습니다. 동영상에서 환자가 의자에 앉기 위해 의지 뒤쪽을 손으로 조작한 것은 잠금 장치(lever 등)를 풀기 위한 행동이며, 이는 수동 잠금식 무릎의 전형적인 사용 방식입니다.
–안정성: 입각기(stance phase)에서 **완전한 안정성(Total stability)**을 제공하기 때문에, 근력이 매우 약하거나 보행 안정성이 최우선인 환자(K1~K2 레벨)에게 처방됩니다.
2)Weight-Activated Stance Control Knee (체중 조절형/Safety Knee):
–체중이 가해지면 내부 제동(braking) 메커니즘이 작동하여 0~20도 굴곡 위치에서 무릎 굴곡을 방지함.
–약한 고관절 신전근 환자나 노인 환자 등에게 적합한 안정성 제공.
–체중이 실릴 때만 잠기고, 체중을 반대편으로 옮기면(유각기 시작) 무릎이 자동으로 해제되어 굴곡됨.
–한가지의 속도로만 걸을 수 있어, 하지근력이 약한 K1 or K2 활동수준 환자에게 적합
3)Polycentric Knee (다중심형/4-bar knee):
–회전 중심(instantaneous center of rotation, ICOR)이 움직이며 무릎 유닛보다 근위부 및 후방에 위치하여 안정성이 증가.
–유각기 동안 정강이(shank)를 단축시켜 발끝 간격(toe clearance) 개선에 도움.
–슬관절 이단(Knee disarticulation) 환자나 짧은 대퇴 절단 환자에게 특히 유용함.
–앉아 있을 때 무릎이 튀어나오지 않아 미관적으로 우수함.
4)Fluid Control (Pneumatic/Hydraulic):
–유압 또는 공압을 사용하여 변하는 보행 속도(variable cadence) 에 반응.
–K3 이상의 활동적인 환자에게 적합.
3.추가 구성 요소
•Rotation Adaptor (회전 어댑터):
–대퇴 의지 착용 환자가 양반다리나 신발 신기 등 고관절 회전이 필요한 동작을 할 때 의지발을 무릎 위로 올릴 수 있도록 회전을 허용하는 장치.
Knee Unit | 장점 | 단점 | 적응 |
Single-axis | 가볍고 단순 | 안정성↓ | K1–K2 |
Polycentric | 안정↑, 자연스러움↑ | 무겁고 비쌈 | K2–K3 |
Manual locking | 안정성 최고 | 보행 비효율 | K1(고령), 초기 |
Weight-activated stance control | stance 안전↑ | 빠른 보행 어려움 | K1–K2 |
Hydraulic | 속도 변화 대처↑ | 무겁고 비쌈 | K3 |
Pneumatic | 속도 적응↑, 비교적 가벼움 | 범용성 한계 | K2–K3 |
MPK (Microprocessor-Controlled Knee) | 안정성·적응력 최고 | 매우 비쌈 | K3–K4 |
① MPK ② Fluid control(Hydraulic/Pneumatic) ③ Polycentric | ④ Extension aid ⑤ Manual locking |
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IV.Foot Units
•고령, 실내 보행, 안정성 우선 → SACH
•무릎 안정성 필요 → Single-axis
•불규칙 지면 적응 → Multiaxial
•보행이 활발하고 효율 필요 → Dynamic Response
•중간쯤(K2) 자연스러움+안정성 → Flexible Endoskeletal
Foot Unit | 움직임 | 장점 | 단점 | 적응 K-level |
SACH | 없음 | 안정성↑, 저가, 유지 쉬움 | 추진력↓ | K1–K2 |
Single-axis | DF/PF | 무릎 안정↑ | 무거움, 단순 | K1–K2 |
Multiaxial | PF/DF + inversion/eversion | 자연스러움↑ 지면 적응↑ | 유지 많음 | K2–K3 |
Flexible Endoskeletal | 약한 다축 유연성 | SACH보다 자연스러움↑ | 반응성↓ | K2 |
Dynamic Response | Energy return | 효율↑, 속도↑ | 가격↑ | K3–K4 |
V.보행 이상 (Gait Deviations) 및 원인
1.입각기 이상 (Stance Phase Deviations)
보행 이상 (Deviation) | 의지 원인 (Prosthetic Causes) | 절단 환자 원인 (Amputee Causes) |
측방 몸통 굽힘 (Lateral Trunk Bending) : 몸통이 의지 측으로 기울어짐 | 의지 길이가 너무 짧음, 소켓 외벽 형태가 부적절함. | 절단단이 짧아 지렛대 팔 역할을 못함, 고관절 외전 구축. |
과도한 요추 전만 (Excessive Lumbar Lordosis) : 입각기 동안 몸통이 뒤로 젖혀짐 | 소켓의 초기 굴곡 각도 부족, 후벽이 부적절하게 형성되어 좌골 지지가 불충분함. | 고관절 굴곡 구축, 고관절 신전근 및 복부 근력 위약. |
무릎 꺾임 (Knee Buckling) : 무릎이 갑자기 굴곡됨 | 무릎 관절 장치가 너무 전방에 위치, 소켓의 초기 굴곡이 부적절함, 뒤꿈치(heel)가 너무 무름(soft). | 고관절 신전근 위약, 굴곡 구축. |
2.유각기 이상 (Swing Phase Deviations)
보행 이상 (Deviation) | 의지 원인 (Prosthetic Causes) |
원회전 보행 (Circumduction): 유각기 시 다리를 크게 돌려 걸음 | 의지가 너무 김, 무릎 관절 장치가 너무 뻣뻣하여 굴곡이 적절하지 않음, 절단단의 외전 구축 O 현가(suspension) 부적절. |
Vaulting (건측 까치발 보행): 의지 측 유각기에 건측 발꿈치를 들어 올림 | 의지가 너무 김, 슬관절 굴곡 마찰력이 너무 큼. |
과도한 발꿈치 들림 (Excessive Heel Rise) : 유각기 초기에 발꿈치가 과도하게 높이 올라감 | 슬관절 장치의 마찰(friction)이 불충분, 무릎 신전 보조 장치 약화. → Resistance to knee flexion이 부족. intital swing 시 knee flexion 된 채로 다리를 드니까 Hip을 더 굽혀야 한다. |
의지 충격 (Terminal Impaction): 유각기 말기 신전 시 충격 발생 | 무릎 신전 마찰(knee extension friction)이 불충분. 해결: Knee extension friction을 늘린다. |
내측 휩 (Medial Whip): 유각기 초기에 발꿈치가 내측으로 급격히 돌아감 | 무릎 관절 장치의 과도한 외회전 정렬. |
V.슬관절 이단 및 복합 절단 처방
1)슬관절 이단 (Knee Disarticulation):
–장점: 대퇴골 관절융기 보존으로 절단단이 더 강하며, 원위부 말단에 전 체중 부하가 가능하여 좌골 체중 부하 소켓이 필요 없음.
–의지: 무릎 중심 높이 불일치 문제를 해결하기 위해 주로 Polycentric knee가 처방됨.
2)양측 대퇴 절단 (Bilateral Transfemoral Amputation):
–재활 초기 단계에 Stubbies를 사용하여 무게 중심(COG)을 낮춤으로써 안전성과 안정성을 확보.
–Stubby: short prosthesis that uses the rocker-bottom platform attatched directly to the end of socket or the extnsion/pylon with foot attatched directly to the end of the socket.
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3)대퇴-하퇴 복합 절단:
–대퇴 의지 측의 무릎 조절 어려움과 유각기 발끝 간격(toe clearance) 확보를 위해 대퇴 절단 측 의지를 하퇴 절단 측보다 약간 짧게 제작.
07재활보조기구
BK Amputation
I.하퇴 의지 처방의 기본 원칙
1.기능적 분류 (K-Level) 기준: 환자의 잠재적인 기능 수준(potential) 에 기초하여 의지 부품이 처방됨.
–K1 (가정 내 보행): 고정된 속도로 평지에서 이동 가능하며, SACH(Solid Ankle Cushion Heel) 족부 또는 단축 족부가 권장됨.
–K2 (제한적 지역사회 보행): 고정된 속도로 낮은 환경 장벽(계단, 경사) 극복이 가능하며, 다축(multiaxial) 족부 또는 유연 용골(flexible keel) 족부가 권장됨.
–K3 (무제한 지역사회 보행): 가변적인 보행 속도(variable cadence) 로 활동 가능하며, 유압(hydraulic) 또는 공압(pneumatic) 무릎 관절, 에너지 저장형(energy storing) 족부가 권장됨.
–K4 (고활동 수준): 높은 충격, 스트레스, 에너지 수준의 활동이 가능함.
2.의지의 이상적인 절단단 특성:
–이상적인 절단 길이: 경골 길이의 35%에서 50% 사이의 표준 길이. 하퇴 의지를 위해서는 최소 3~5cm의 절단단 길이가 필요함.
–경골 및 비골 처리: 비골은 경골보다 약 1 cm 짧게 절단되어야 하며, 경골과 비골 모두 경사지게(beveled) 처리되어야 함.
–이상적인 절단단의 모양: 원통형(cylindrical) 이 이상적이며, 이는 대퇴 절단의 이상적인 원추형(conical)과 대비됨.
II.하퇴 의지 소켓 (Transtibial Socket)의 유형 및 정렬
•총 접촉 (Total Contact) 원칙: 절단단의 부종을 줄이고, 고유 수용성 감각을 증가시키며, 전반적인 체중 부하 표면적을 늘리기 위해 절단단과 소켓 간의 총 접촉을 목표로 함. 그러나 이는 균등한 압력 분산을 의미하지 않음.
1.PTB (Patellar Tendon Bearing) 소켓:
–체중 부하 영역: 슬개건(Patellar tendon) 부위, 경골 내측 확장부(Medial tibial flare), 비골 간부(Fibular shaft), 슬와부(Popliteal fossa) 등 압력 내성 부위(Pressure tolerant area) 에 집중적으로 체중을 부하하는 방식.
–압력 민감 부위: 경골능(Tibial crest), 비골두(Fibular head), 경골/비골 말단부 등 압력 민감 부위(Pressure sensitive area) 는 압력을 피해야 함.
–시상면(Sagittal Plane) 정렬: 소켓은 무릎이 5~10도 굴곡된 상태로 정렬되어야 하며, 이는 전방 압력 내성 부위에 부하를 가중시켜 체중 지지면을 늘리는 목적임.
–관상면(Coronal Plane) 정렬: 의지발은 소켓 중심선보다 내측으로(inset) 위치시켜 외측 슬관절 내반 모멘트(external knee varus moment) 를 유도하여 압력 내성 부위로 힘을 분산시킴.
2.TSB (Total Surface Bearing) 소켓:
–젤 라이너(gel liner) 를 사용하여 절단단 전체에 힘을 고르게 분산시키며, PTB 소켓보다 적은 초기 굴곡과 적은 족부 내측 위치를 적용함.
•피스토닝 (Pistoning) 현상: 소켓 내에서 절단단이 1/4 인치(0.635 cm) 이상 움직이면 현가(suspension)가 부적절하거나 소켓이 헐거움을 의미함. 해결책으로는 양말 추가, 현가장치 강화, 또는 소켓 재제작이 필요함.
III.하퇴 의지의 현가 장치 (Suspension Systems)
1.흡입 및 진공 방식 (Suction and Vacuum)
1)흡입 현가장치(Suction Suspension): 소켓 내부를 기밀 상태로 유지하고 일방향 밸브(One-way valve)를 통해 공기를 배출하여 형성된 음압으로 의지를 고정하며, 의지가 위아래로 움직이는 피스토닝 현상을 최소화함.
–피부 병변: 원위부 압력 부족으로 인한 혈관 울혈로 우상 증식증(Verrucose Hyperplasia, Choke syndrome) 이 가장 흔하게 발생하며, 이는 소켓과 절단단의 전접촉(total contact) 복원을 통해 치료됨.
2)강화 진공 현가장치(Augmented Vacuum Suspension): 수동 또는 전동 펌프를 사용하여 소켓 내부 공기를 능동적으로 제거함으로써 강력한 고정력과 고유수용성 피드백을 제공하고 절단단의 용적을 안정적으로 유지함.
2.라이너 기반 방식 (Liner-based)
1)핀 잠금 방식(Pin Lock): 젤 라이너 끝에 부착된 금속 핀을 소켓 바닥의 잠금 장치에 체결하는 기계적 연결 방식으로, 착용 시 '딸깍' 소리로 고정 여부를 쉽게 확인 가능함.
2)랜야드 방식(Lanyard Strap): 라이너 원위부의 벨크로 스트랩을 소켓 구멍으로 빼내어 바깥쪽에 고정하는 형태로, 핀 방식보다 관리가 용이하고 긴 절단단에 적용하기 유리함.
3.해부학적 및 기계적 방식 (Anatomic and Mechanical) - Integral with socket (소켓 자체에 내장된 구조)
1)과상부 현가장치(Supracondylar, SC): PTB 소켓의 내외측 벽을 대퇴골 관절융기(Condyle) 위까지 높게 제작하여 해부학적 구조를 통해 의지를 고정함.
2)과상부/슬개골상부(Supracondylar/Suprapatellar Suspension, SC/SP): 내외측 벽과 더불어 슬개골 전면부까지 소켓을 연장하여 전후방 안정성을 높이고 무릎의 과신전을 방지하는 기능을 수행함. 슬개골 상연까지 트림 라인이 연장되어 짧은 절단단이나 전반슬(genu recurvatum) 환자의 무릎 안정성 조절에 유용함.
3)대퇴부 코르셋(Thigh Corset): 가죽 코르셋과 금속 측면 관절을 소켓과 연결하는 방식으로, 절단단이 매우 짧거나 무릎 관절의 안정성이 극도로 낮은 환자에게 강력한 지지력을 제공함.
–주요 기능: 체중 부하를 40~60% 감소시키고, 내외측 안정성을 제공하며, 슬관절 과신전(knee hyperextension)을 예방하는 역할. 이는 다른 현가 장치 처방이 어려울 경우의 최후의 수단(last resort) 으로 사용됨.
4.기타 보조 방식
•현가 슬리브(Suspension Sleeve): 네오프렌이나 라텍스 재질의 슬리브를 소켓과 허벅지 위로 덧씌워 피부와 밀착시킴으로써 기밀 유지 및 보조적인 현가력을 확보함.
•커프 스트랩(Cuff Suspension): 대퇴골 관절융기 상부를 가죽 띠로 감싸 고정하는 전통적이고 단순한 방식이나, 의지의 회전 제어나 피스토닝 방지 능력은 상대적으로 낮음.
IV.부분 족부 절단 (Partial Foot Amputation) 및 의지 처방
•주요 절단 레벨: Transmetatarsal, Lisfranc(족근중족 관절), Chopart(횡족근 관절), Boyd, Syme(족관절 이단) 등이 있음.
•Lisfranc Amputation: Shoe filler만으로 처방 가능한 가장 근위부 레벨임.
•Midfoot Amputation (Lisfranc, Chopart): 첨족내반 변형(Equinovarus deformity) 및 전족부 지렛대 팔(forefoot lever arm) 소실이 문제됨.
•부분 족부 의지 처방:
–보조기 구성: 토 필러(Toe filler)가 포함된 맞춤형 안창(Custom-molded orthosis), 강성 판(Rigid plate) 또는 강철 생크(Steel shank), 그리고 발이 구르도록 돕는 로커 보텀 솔(Rocker bottom sole) 추가가 필수적인 수정 사항임.
(1)Syme Amputation: 족관절 이단으로 말단부 체중 부하(End weight bearing) 가 가능함. 절단단이 뭉툭하여(bulbous) 내측 개방형(medial window) 소켓을 통해 착탈의 용이성을 확보함.
· Medial window (내측 창 소켓)
•Syme 절단의 bulbous stump 문제를 해결하기 위해 고안된 전형적 방식
•내측 패널을 열고 → 발목 위의 좁은 부위에서 소켓을 끼운 뒤 → 패널을 닫는 구조
•donning(착용)이 훨씬 수월해짐
(2)Midtarsal Amputation 보조기 선택
·Midtarsal 절단의 가장 큰 문제: forefoot lever arm loss + push-off 소실
·해결책: Carbon fiber foot plate (energy return)
·보조: Rocker-bottom shoe
·cosmetic: toe filler
·Diabetic foot 환자 → pressure redistribution 위해 insole + rocker shoe 조합
·Chopart 절단 → PF contracture 위험 → ankle support 포함한 partial foot prosthesis 고려
–Carbon fiber foot plate
·탄소섬유 foot plate → 앞쪽으로 큰 spring 구조
·Energy-storing & returning 역할
·전족부 롤오버 roll-over 복원
·Push-off 모멘트 대체
·Midtarsal & transmetatarsal 절단의 표준 치료
→ midfoot 절단 환자의 기능적 보행 회복 1순위
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V. 보행 이상 (Gait Deviations) 및 교정 (Transtibial)
보행 이상 (Gait Deviation) | 주요 원인 (Prosthetic Cause) | 교정 조치 (Solution) |
입각기 조기 무릎 굴곡 (Abrupt/Early Knee Flexion) | 의지발이 너무 후방에 위치함 의지 뒤축 쐐기(heel wedge)가 너무 딱딱함. 족부가 너무 후방에 위치. 소켓 굴곡이 과도함 (족부가 배측굴곡된 상태). 용골(keel)이 너무 부드러움. | 족부를 족저굴곡시킴. 의지발을 전방으로 이동시킴. 뒤축 쐐기를 부드럽게 함. |
입각기 과도한 무릎 신전 (Extended Knee Stance) | 족부가 과도하게 족저굴곡된 상태. 족부가 너무 전방에 위치. | 족부를 족배굴곡시킴. |
중간 입각기 측방 몸통 굴곡 (Lateral Trunk Bending) | 소켓 헐거움 의지가 너무 짧음. 의지발이 너무 외측에 위치(outset). | 의지발을 내측으로(inset) 이동시킴. |
유각기 의지발 끌림 (Foot Drag) | 의지가 너무 김. 현가(suspension)가 부적절함. | 의지 길이 조정 또는 현가장치 수정. |
의지 발꿈치 휩 (Medial/Lateral Whip) | 무릎 관절의 정렬 오류(회전) 커프 현가 탭의 정렬 불균형. | 정렬(socket rotation) 조정. |
소켓 피스토닝 (Pistoning) | 현가 부족 또는 소켓-절단단 부피 불일치. | 양말 추가 또는 소켓 재제작. |
VI. 주요 질환 관련 의지 처방
–신경종 통증 (Neuroma Pain): 압력에 의한 신경종 통증이 의심될 경우, 신경종에 가해지는 압력을 줄이도록 의지를 교정하는 것이 가장 중요한 초기 조치임.
–건측 퇴행성 관절염: 하퇴 절단 환자는 건측 하지에 퇴행성 관절염이 발생하기 쉬운 경향이 있음.
–원위부 경골 통증 (Distal Tibial Pain): heel strike 후 급격한 무릎 굴곡으로 인해 발생하며, 용골(keel)을 딱딱하게 교체하는 것이 해결책 중 하나임.
08재활보조기구
KAFO, KO, Pediatric Orthosis
I.장하지 보조기 (KAFO: Knee-Ankle-Foot Orthoses) 및 슬관절 장치
1.KAFO의 적응증 및 목적
•KAFO는 AFO 구성 요소에 무릎 관절, 대퇴 직립봉(thigh uprights), 근위 대퇴 밴드가 추가된 형태임. 보행 시 무릎, 발목, 거골하관절의 안정성을 제공하는 것이 목적임. 주요 적응증은 심한 슬관절 신전근 및 햄스트링 약화, 구조적 무릎 불안정성, 슬관절 굴곡 경직(spasticity) 등임. 척수 손상 환자에게는 양측에, 소아마비 환자에게는 편측에 주로 사용됨. KAFO 처방 전에는 대퇴사두근, 햄스트링(heel strike 시 편심성 수축), 족저굴근(무릎 신전 모멘트 생성)의 세 가지 무릎 안정화 요소를 모두 평가해야 함.
2.KAFO 슬관절 장치 및 잠금장치 분류 (Knee Joints & Locks)
1)슬관절 장치 (Knee Joints)
유형 | 특징 및 기능 | 적응증/활용 |
후방 오프셋 관절 (Posterior Offset Knee Joint) | *회전축이 지지대보다 뒤쪽에 위치함. *입각기 시 지면반발력(GRF) 벡터를 관절 축보다 앞쪽으로 이동시켜 **무릎 신전 모멘트(Knee Extension Moment)**를 생성함. | *슬관절 신전근 약화 또는 무릎 꺾임(Buckling) 발생 시 사용됨. *입각기에 안정성을 제공하고 유각기에 굴곡/신전이 자유로움. *슬관절 굴곡 구축이나 경직이 없는 환자에게 사용됨. |
직선 배열 관절 (Straight-set knee joint) | *단축(Single axis)을 중심으로 회전하며, 가장 흔하게 사용되는 유형임. | *굴곡은 자유롭지만 과신전(hyperextension)을 방지함. |
다축 관절 (Polycentric knee joint) | *이축(Double axis) 시스템을 사용하여 대퇴골과 경골의 움직임을 모방함. 직선 배열 관절보다 장점은 크지 않고 부피가 큼 (Bulky). | *스포츠 무릎 보조기에서 주로 사용됨. *Flexion contracture 없을 때 사용 |
Post. Offset | Straight-set | Polycentric |
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2)잠금잠치 (Locks)
드롭 링 잠금장치 (Drop ring lock) | *가장 흔히 사용되거나 (Delisa) 흔히 처방되는 잠금장치임 (Braddom). *무릎이 완전히 신전되면 잠금장치가 내려와 잠기는 간단한 장치임. | *잠금 해제 시 손의 기능과 미세 조절(fine coordination)이 필요하다는 단점이 있음. |
래칫 잠금장치 (Ratchet lock) | *12도 간격으로 무릎이 신전될 때마다 걸리는 캐칭 메커니즘(catching mechanism)이 작용함. | *앉았다 일어설 때 무릎 굴곡을 방지하고 신전을 유지하도록 도와 낙상을 예방함. 조작이 쉽고 내구성이 강하여 가장 흔히 처방되는 무릎 잠금장치 중 하나임. |
캠 잠금장치 (Cam lock) | *full extension시 spring-loaded cam이 groove에 fitting 되는데 release하기 쉽고 good stability를 제공 | *Severe spasticity에 사용 |
다이얼/팬 잠금장치 (Dial/Fan lock) | *무릎관절 운동 범위를 원하는 각도에서 잠그거나 점진적으로 조절 가능함. | ***슬관절 굴곡 구축(Knee flexion contracture)**의 진행 방지 및 치료에 유용함. Dial lock은 6도 간격으로 섬세하게 조절할 수 있음. |
베일 잠금장치 (Bail lock) | *레버 보우(lever bow) 형태의 잠금장치로, 완전히 신전 시 잠기며 위로 눌러지면 자동으로 잠금이 해제됨. | *앉을 때 잠금을 풀기 용이하여 손 기능이 약하거나 협응력이 부족한 환자에게 도움이 됨. |
Drop Ring | Ratchet | Dial | Fan | Bail |
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3.스콧-크레이그 보조기 (Scott-Craig Orthosis)
척수 손상 환자에게 기능적 보행을 위해 고안된 경량 보조기임. L1 이상 레벨의 완전 하반신 마비 환자에게 주로 사용됨.
•주요 구성 요소: 후방 오프셋 무릎 관절과 **베일 잠금장치 (Bail-type knee lock)**의 조합으로 구성됨.
•발목: 전방 정지(DF stop)와 90도 후방 정지(PF stop)가 있는 이중 정지형 발목 관절을 사용함.
•발바닥: 중족골두(metatarsal heads)까지 연장된 단단한 솔 플레이트(rigid sole plate)를 사용하여 내외측 안정성을 제공함.
•특징: 표준 KAFO에서 사용되는 종아리 밴드(calf band)와 아래쪽 대퇴 밴드(lower thigh band)가 제거되어 착용 및 탈착이 용이하고 가벼움.
II.무릎 보조기 (KO: Knee Orthoses) 및 질환별 처방
1.무릎 보조기의 일반적 용도
•무릎관절의 과신전(genu recurvatum) 방지 및 내외측 안정성(Medial-lateral stability) 제공을 위해 처방됨. 발목과 발의 기능이 정상인 경우에 사용됨.
2.관절염 (Osteoarthritis, OA) 관련 처치
•내측 구획 관절염 (Medial Compartment OA)의 부하 감소 (Unloading): **외측 힐 웨지(Lateral heel wedge)**를 사용하여 내측 구획의 부하를 줄임 (Medial compartment unloading). 이는 mild OA에서 특히 유용하며, KO 언로더 브레이스(Unloader braces)는 3점 압력 시스템을 내외측 방향으로 적용하여 부하를 분산시킴.
•KO 언로더 브레이스: 무릎 관절염에 대해 내측 또는 외측 구획의 부하를 선택적으로 줄이기 위해 처방됨.
3.무릎 과신전 (Genu Recurvatum) 조절
•무릎 과신전은 인대 이완이나 근력 약화로 인해 발생하며, 다음 장치들로 조절 가능함:
1)스웨딘식 보조기 (Swedish Knee Cage): 무릎 관절이 없으며, 과신전을 방지하고 굴곡을 허용함.
2)고형 플라스틱 AFO + 후방 정지 (Solid plastic AFO with posterior stop): 발목/거골하 관절에 병변이 있을 때, 족저굴곡을 막는 AFO를 사용하여 무릎 굴곡 모멘트를 크게 만듦.
3)족배굴곡으로 고정된 AFO: 발목을 약간 족배굴곡시켜(DF) 고정하면, 입각기 중간에 굴곡 모멘트(Flexion moment)가 증가되어 무릎 과신전을 방지할 수 있음.
III.소아 보조기 및 고관절 처치
1.소아 보행 보조도구 발달 단계
1)캐스터 카트 (Caster Cart): 발달 지연 환아의 **초기 이동 보조도구(initial mobility aid)**로 사용되며, 척수 이분증 환아에게 가장 흔하게 사용됨. 보통 10개월경부터 이용됨.
2)기립대 (Standing Frame/Stander): 캐스터 카트를 성공적으로 사용한 후 사용되며, 보통 8~15개월경부터 사용됨. 체간 균형을 돕고 상지를 자유롭게 해줌.
3)파라포디움 (Parapodium): 2.5~5세 환아에게 주로 처방됨. 고관절과 슬관절 잠금장치가 있으며, 잠금을 해제하여 앉기가 가능함. 목발 없이 보행이 가능함.
Parapodium video 03
4)RGO (Reciprocating Gait Orthosis): 양측 KAFO에 맞물림 기전(cable coupling)을 갖춘 **골반 거들(pelvic girdle)**이 부착되어 교대 보행(reciprocal gait)을 가능하게 하는 장치임. 장기 사용을 위해서는 좋은 상지 근력, 좋은 체간 균형, 능동적인 고관절 굴곡이 필요함. 목발을 사용하여 보행.
캐스터 카트 | 기립대 | RGO |
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파라포디움 |
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2.소아 발달성 고관절 이형성증 (DDH) 처치
•DDH 진단 평가: 생후 6개월 이전에는 대퇴골두 골화가 미흡하여 **초음파 검사(Sono)**가 도움이 됨. 임상적으로는 **Barlow 징후(탈구 유발)**와 **Ortolani 징후(정복 촉지)**가 사용됨.
(1)Ortolani test (빠진거 집어넣기): Relocate the hips
·손가락으로 greater trochanter 위를 잡고 hip을 gently abduction 시킨다. 이 때 click or clunk 소리가 나면 hip instability를 시사한다.
(2)Barlow method (빠지도록)
·검사자의 손가락으로 medial thigh를 잡고 hip을 adduction 시킨다. 그리고 pressure를 주면서 posterior click and clunk를 느낀다.
(3)Galeazzie’s sign = Alli’s test
·Femoral shortening with asymmetric knee levels on supine position
(4)Trendelenburg gait
·Lateral waddle은 bilateral lesion 일 경우 더 명확하게 보임.
•파블릭 하네스 (Pavlik Harness): 발육성 고관절 이형성증(DDH)의 0~6개월 (infants~12mo) 유아에게 사용되는 역동적인(dynamic) 외전 보조기임. 고관절을 굴곡 90~110도, 외전 20~30도로 유지시킴. 3주 후에도 정복(reduction)이 이루어지지 않거나 6개월 이상이 되면 성공률이 50% 미만으로 떨어져 다른 치료를 고려해야 함.
•Closed Reduction (비개방 정복술): 6개월~18개월 사이 환아에게 전신 마취 하에 시행되며, 정복 후 Spica cast로 3~4개월 유지함.
•Open Reduction (개방 정복술): 18개월 이상 환아에게 일반적으로 필요함.
IV.하지 길이 차이 (LLD) 및 신발 처방 원칙
1.하지 길이 차이 (LLD)의 교정 원칙
•교정 비율: 좌우 차이의 75% 정도를 교정하는 것을 목표로 함.
•1/2인치 (1.2 cm) 미만: 일반적으로 교정이 필요 없음.
•1/2인치 (1.2 cm) LLD: **힐 패드(Heel pad)**와 같은 **내부 수정(internal modification)**으로 교정 가능함. 깔창은 최대 1/2인치까지만 교정할 수 있음.
•1/2인치 이상 LLD: **외부 수정(External modification)**이 필요함.
•1인치 (2.5 cm) 이상 LLD: 힐과 솔(heel and sole) 모두 높여야 함.
2.신발의 종류 및 구성 요소
•옥스퍼드화 vs 부츠: 옥스퍼드화는 복사뼈(malleolus) 아래에 뒷가죽 높이가 와서 발목 움직임이 자유로움.
•블루처형 (Blucher): 갑피(upper)의 목(throat) 부분이 개방된 형태로, 보조기 착용이 용이하고 부종이 있는 경우에도 끈 조절이 쉬움.
•토마스 힐 (Thomas Heel): 약한 내측 종아리(medial longitudinal arch)를 지지하기 위해 굽이 내측으로 길게 확장된 형태임.
•플레어 (Flare): 굽의 넓이를 안팎으로 보강하여 지지면을 증가시키고 발의 후족부 내외측 안정성을 높임.
•오쏘페딕 슈 (Orthopedic Shoe)의 특징: 가죽 재질, 두꺼운 창(thick sole), 높고 넓은 토 박스(high & wide toe box), 확장된 내측 힐 카운터(extended medial heel counter), 단단한 넓은 스틸 섕크(rigid wide steel shank), 토마스 힐 등이 포함됨.
3.발보조기 (Foot Orthoses, FO) 및 신발 수정
•경성 (Rigid) 발보조기: 변형 교정(Corrective) 목적으로 사용되며, 재질로는 탄소 섬유(Carbon graphite composites), 열가소성 플라스틱(Thermoplastics), 아크릴 라미네이트 등이 있음.
•연성 (Soft) 발보조기: 고정된 변형에 대한 적응적(Accommodative) 목적으로 사용되며, 플라스토조트(Plastazote) 등이 대표적 재질임.
•UCBL 보조기: 경성 폴리프로필렌으로 제작되며, **후족부 외반(Rearfoot Valgus) 및 과도한 회내(Hyperpronation, 평발)**를 교정하기 위해 거골하관절을 중립 위치로 유도하는 것이 주된 기능임.
•중족골 통증 (Metatarsalgia) 처방: 중족골두(metatarsal head)에 가해지는 압력을 근위부(proximal)로 분산시키는 것이 원리임. 중족골 패드(Metatarsal pad) 또는 **쿠키(Cookie)**는 내측 수정으로 2, 3, 4 중족골두 근위부에 위치시켜 횡아치를 지지함. **중족골 바(Metatarsal bar)**는 외측 수정임.
•발목 관절 고정/무지 경직증 (Ankle Fusion/Hallux Rigidus) 처방: 진출기(push-off)를 돕고 관절 움직임을 최소화하여 통증을 줄이는 것이 목적임. 로커 보텀 솔 (Rocker Bottom sole) 또는 **긴 스틸 섕크(Long steel shank)**를 처방함.
V.보행 보조도구 (Ambulation Aids)의 종류 및 처방 원칙
1.지지면적 (Base of Support)
•보행 보조도구는 균형 향상, 체중 부하 영역 증가, 통증 감소 등을 목적으로 사용되며, 지지면적(Base of support, BOS)은 일반적으로 Walker > Crutch > Cane 순으로 넓어 안정성이 가장 높은 것은 **보행기(Walker)**임.
2.높이 측정 및 적절한 자세
•일반 원칙 (지팡이/목발 핸드피스/보행기): 환자가 똑바로 선 상태에서 주관절이 20~30도 굴곡되는 높이로 조절함.
•지팡이 (Cane): 일반적으로 대전자(Greater trochanter) 높이와 일치하며, 체중의 최대 25%를 지지할 수 있음. 고관절 통증 환자는 **건강한 쪽(건측)**에 지팡이를 사용하여 통증을 감소시킴.
•액와 목발 (Axillary Crutch): 길이 측정은 전방 액와 주름(Anterior axillary fold)에서 새끼 발가락 외측 6인치(15cm) 지점까지의 거리임. 액와 부위에 체중 부하를 하여서는 안됨.
3.특수 목발/보조도구의 적응증
•플랫폼 목발 (Platform forearm orthosis): 팔꿈치, 손목, 손 관절 등에 관절염이나 통증이 있거나, **팔꿈치 굴곡 구축(Elbow contracture)**이 있거나, 손아귀 힘(Hand grasp)이 약한 경우에 사용됨. 팔꿈치 90도 굴곡 상태에서 지면에서부터 전완 받침대까지의 길이가 적절한 길이임.
•로프스트랜드 목발 (Lofstrand/Forearm Crutch): 액와 목발보다 지지력이 적지만, 손을 놓치지 않고 다른 활동이 가능하며, 상지 근력 및 체간 균형이 좋은 경우에 사용됨.
•케니 스틱 (Wooden forearm orthosis/Kenny stick): 전완의 근위부를 감싸는 가죽 밴드가 있으며, 상지 근위부 근력은 좋으나 원위부 근력이 약한 경우에 적합함.
VI.보조기의 재료 및 생체역학적 원리
1.재료의 특성
•금속 (Metal): 알루미늄이나 스테인리스 스틸로 제작되며, 내구성이 높고 성장에 맞춰 상대적으로 조절이 용이함. 플라스틱에 비해 무거울 수 있으며, 소아에게 금속형 AFO를 처방하면 경골 외회전(external tibial rotation)을 유발할 수 있음.
•플라스틱 (Plastic, Thermoplastics): 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등. 경량, 전면 접촉(close fit), 우수한 탄성 기억(good memory), 스프링 작용(spring-action)이 장점임. 미용적으로 우수하여 수용도가 높음.
•탄소 섬유 (Carbon Graphite): 최대 인장 강도(maximal tension strength)를 제공하며, 경량 디자인이 장점인 반면, 조절이 어렵고 비용이 높은 단점이 있음.
2.3점 압력 원리 및 압력 분산
•3점 압력 원리 (Three-point pressure control): 보조기 디자인의 기본 개념으로, 관절 또는 회전축에 강한 힘(strong force)을 가하고, 그 관절의 근위부와 원위부에 반대되는 힘(counterforce)을 적용하여 움직임을 조절함.
•지렛대 원리: 관절로부터 멀리 떨어진 곳에 힘을 가할수록(지렛대 거리가 길어질수록), 같은 힘을 생성하는 데 필요한 압력은 감소하여 피부 손상 방지에 유리함.
•조직 부하 분산: 보조기가 신체 굴곡을 정확하게 모사하여 밀착되면, 부드러운 조직(S)보다 **단단한 신체 조직(F)**에 더 많은 부하가 전달됨. 부하를 균등하게 분산시키려면, F 부위에 압력 해소 물질을 추가하거나 S 부위에 압력을 더 증가시켜야 함.
09재활보조기구
Pediatric Amputation
I.소아 절단의 특징 및 의지 처방의 일반 원칙
1.원인 및 합병증의 특성
•소아 절단 환자의 대부분은 후천적 절단(acquired amputation)보다는 **선천적 기형(congenital anomalies)**이 원인..
•성인과 달리 소아 절단 환자에서 가장 흔하고 중요한 문제는 **골 과성장(Bony overgrowth)**이 거의 모든 환자에서 발생.
•골 과성장이 빈번하게 발생하는 부위는 상완골(humerus) > 비골(fibula) > 경골(tibia) > 대퇴골(femur).
•골 과성장은 절단된 장골 끝에 얇은 골피질(thin cortex)과 골수강(no medullary canal)이 없는 스파이크 모양의 형성물(spikelike formation)을 초래함.
•과성장으로 인해 통증, 감염 등이 야기될 수 있으며, 환자의 10% 이상에서 한 번 이상 절단단 교정술(stump revision)이 필요함.
2.의지 관리 및 교체 원칙
•성장 요인을 고려하여 가족, 특히 부모가 의지 적합성(fitting) 및 결정에 참여함..
•지속적인 성장 및 발달로 인해 성인보다 빈번한 의지 교환 및 조정이 필요하며, 이는 성장과 발달(normal growth and development), 골 과성장(bony overgrowth), 그리고 장치에 가해지는 더 엄격한 사용(more rigorous use)이 주된 이유.
•성장에 맞추기 위해 바디 파워 의지(body-powered devices)에서는 **다층 소켓(multilayered sockets or onion sockets)**을 사용하여 한 겹씩 제거할 수 있게 함으로써 의지 수명을 6개월에서 최대 18개월까지 늘릴 수 있음.
•의지 교체 주기 기준:
–생후 첫 5년 동안은 매년(yearly) 교체.
–5세부터 12세까지는 18개월마다 교체.
–21세까지는 2년마다 교체.
•수술은 가능한 뼈의 성장이 끝난 후에 하는 것이 좋다.
II.의지 초기 착용 시기 (Prosthesis Fitting Timing)
•소아 절단 환자의 의지 착용 시기는 발달 단계(Developmental Milestones)를 기준으로 결정하는 것이 중요.
1.하지 의지 (LE, Lower Extremity)
•하지 의지 초기 착용 시기: 환아가 **잡고 서기(pull to stand)**를 시작할 때이며, 이는 일반적으로 9개월에서 14개월경.
•대퇴부 절단(Transfemoral) 의지 처방: 무릎 관절 장치(knee unit)는 보통 3~4세까지는 사용하지 않는다.
•발목 이단(ankle disarticulations) 및 하퇴 절단(transtibial amputations) 환자의 목표: 비절단 아동과 본질적으로 동일한 걷기 속도와 산소 소비량으로 보행.
2.상지 의지 (UE, Upper Extremity)
•상지 의지 초기 착용 시기: 환아가 **독립적인 앉기 균형(independent sitting balance)**을 획득하거나 양손 사용 활동(bimanual activities)을 시작하는 시기이며, 이는 대략 6개월경.
•말단 장치(Terminal device) 작동 훈련 시기: 18~24개월경.
•팔꿈치(Elbow) 작동 훈련 시기: 36~48개월경.
•근전 의지(Myoelectric prosthesis)의 문제점: 부품의 무게와 크기 제한, 그리고 절단단 크기 변화에 따라 전극 접촉 유지를 위한 **잦은 소켓 변경(frequent alterations to the socket)**이 필요하다.
III.선천성 사지 결손의 분류 및 특정 결손의 관리
1.선천성 사지 결손의 분류 체계
•ISO (International Organization for Standardization) 분류 체계:
–횡적 결손(Transverse deficiencies): 특정 레벨 원위부의 골격 요소가 없는 것.
·e.g) Transverse deficiency — Leg — Proximal third
–종적 결손(Longitudinal deficiencies): 사지의 긴 축 내부에 있는 요소가 감소하거나 없는 것. ISO는 근위부에서 원위부로 명명.
·e.g) Longitudinal deficiency — Fibula — Complete absence
·e.g) Longitudinal deficiency — Radius — Partial deficienc
•Frantz and O’Rahilly 전통 분류 체계:
–말단 결손(Terminal Deficiencies): 횡적(Transverse) 및 축옆(Paraxial, 예: 경골 또는 비골 헤미멜리아)이 포함되며, 결손된 부분 원위부에 영향을 받지 않은 부분이 없다.
–중간 결손(Intercalary Deficiencies): 근위부와 원위부 요소가 존재하지만 중간 부분이 결손된 경우이며, 축옆(Paraxial) 및 포코멜리아(Phocomelia, 예: 대퇴골 중앙 결손)가 포함.
2.특정 선천성 결손의 임상적 특징 및 처치
•종적 비골 결손 (Longitudinal deficiency of the fibula):
–가장 흔한 장골 결손으로, 동반 기형으로 슬관절 외반각(valgus angulation)과 동측 대퇴골 단축(ipsilateral femoral shortening)이 흔하다.
–주된 치료 방법으로는 족관절 이단 절단술(ankle disarticulation amputation, Syme's amputation) 또는 외부 고정 장치를 이용한 골 연장술 및 족관절 유합술이 있다..
•종적 대퇴골 결손 (Proximal Femoral Focal Deficiency, PFFD):
–임상 양상으로는 고관절의 굴곡, 외전, 외회전 구축이 흔함.
–심각한 불안정성(Severe instability)과 근위 족부 위치(proximal foot position)로 인해 수술적 중재가 권장됨.
–Van Nes 회전 성형술(Rotationplasty): PFFD에 대한 수술적 중재 중 하나이며, 발목 관절을 180도 회전시켜 무릎 관절 기능으로 사용하도록 하는 것임. 이 시술은 고관절과 발목 관절의 건전성(integrity)이 유지되어야 시행 가능함.
•종적 경골 완전 결손 (Complete longitudinal deficiency of the tibia):
–비골 분절이 체중을 견딜 수 없으므로 **슬관절 이단 절단술(knee disarticulation amputation)**이 주로 시행된다.
10재활보조기구
Scoliosis
I.기출 경향 분석 및 치료 원칙
•보조기 처방 기준 반복 출제 경향: Cobb 각도 및 만곡 정점(Apex) 위치에 따른 보조기(Boston/Milwaukee) 선택.
•치료 임계점(Threshold) 이해 필수: 관찰(≤20-25°), 보조기(25-45°), 수술(≥40-50°).
•보조기 역학적 원리 숙지: 횡하중(transverse loading) 및 패드(pad)의 Apex 위치 적용.
•신경근육계 측만증 치료 목표: FVC 기준 및 호흡 부전 방지/앉기 균형 증진.
•Jewett 보조기 목적 구분: 척추 압박 골절 등 외상성 질환 치료용 보조기.
•운동의 역할 제한적: 만곡 진행 방지 효과 미흡, 이차적 이환(secondary morbidities) 방지 목적.
II.척추측만증 정의 및 평가
•정의: SRS 기준 10° 이상의 관상면(frontal) 만곡 ± 회전 성분 동반.
•만곡 진행 이론: Euler의 탄성 좌굴 이론(Elastic buckling theory)과 성장 급증기(growth spurt) 연관.
•임상 평가:
–Adam’s forward bending test (전방 굴곡 검사): 척추 회전 및 늑골 돌출(Rib humping) 확인에 유용.
–비대칭 평가: 어깨는 AC joint, 골반은 Iliac crest 및 PSIS 높이 관찰.
–하지 길이 차이(LLD) 평가: ASIS – medial malleolus 측정하여 비대칭 배제.
•방사선 평가:
–촬영 자세: PA 및 Lateral
·Standing 전 척추 영상 권장.
·Iliac crest 포함하여 촬영.
·첫 촬영 시 회음부를 포함하여 촬영.
·Lateral 촬영 시 팔은 90° abduction
–Risser line: 장골능 포함 촬영하여 골 성숙도(maturation) 확인. Risser scale은 5단계로 분류.
–Cobb 각 측정: 만곡의 가장 기울어진 상부 종말 척추(upper end vertebra) 상연과 하부 종말 척추(lower end vertebra) 하연에 수직인 선의 각도 측정.
–만곡 변화 유의미 기준: 5° 이상의 변화.
–회전 평가: Pedicle의 대칭성을 기준으로 Nash & Moe Grade 사용.
III.특발성 척추측만증 (IS) 치료 전략
•만곡 진행 최고 위험군: 흉추 만곡을 가진 초경 이전 여아.
•만곡 진행 위험 인자: 나이 어림(Infantile, Juvenile), 낮은 골 성숙도(Risser 등급 낮음), 초경 이전, 만곡 각도 큼 (20°-29°는 100% 진행).
•청소년기 특발성 측만증 (AIS) 치료 기준 (D, B6):
–관찰: 20°-25° 미만 만곡. 4~6개월마다 X-ray 추적 관찰.
–보조기 처방: 25°~45° 만곡, 또는 추적 관찰 시 5° 이상 증가 시. 보조기 목적은 만곡 진행 정지.
–수술 고려: 골 성숙 전에 40° 초과 또는 성장 후 50° 초과 시.
•보조기 착용 효과: 용량-반응 관계(Dose-response relationship) 나타남. 효과를 위해 23~24시간 착용 필수.
•성인 척추 변형 (ASD) 관리:
–30° 이하: 5년마다 추적 관찰, 5~10년마다 X-ray.
–30°~50°: 1~5년마다 추적 관찰, X-ray.
–50° 초과: 1년마다 추적 관찰, 3~5년마다 X-ray.
IV.척추 보조기 종류 및 선택 (Scoliosis Orthoses)
보조기 유형 | 만곡 정점 (Apex) 위치 | Cobb 각도 | 착용 시간/특징 |
Milwaukee (CTLSO) | T7 또는 T8 이상 | 25°~45° | 23시간 착용, 상부 흉추 만곡에 선택. |
Boston (TLSO) | T7 또는 T9 이하 | 25°~35° | 23~24시간 착용, 저자세(low-profile), 가장 흔한 처방 유형. |
Charleston | T7 또는 T9 이하 | 25°~35° | 야간(nighttime)에만 착용. 누운 자세에서 과교정(over-correct) 유도. |
•Boston Brace 교정 원리: 종점 제어(end-point control), 횡하중(transverse loading), 만곡 교정 3원칙 사용.
•Thoracic Pad 위치: 만곡 교정을 위한 최대 횡방향 힘 적용 부위는 정점 척추(apex vertebra)와 관절하는 늑골.
•SpineCor (동적 교정 보조기): 경성 재질이 아닌 밴드 형태, 활동성 우수, 20시간 착용.
V.특수 척추측만증 (Special Scoliosis)
•신경근육계 측만증 (Neuromuscular Scoliosis):
–특징: 조기 발병, 빠른 진행, 사지 마비 환자에서 흔함.
–보조기 효능: 만곡 진행 예방 효과는 없으며, 보행 가능한 환자에서만 역할 제한적.
–DMD (Duchenne MD):
·보조기 효과 없음 (진행 방지 불가).
·수술 적응증: FVC가 예상치의 최소 40% 이상일 때. FVC 30% 미만 시 수술 금기. 각도 35° 이상 시 수술 고려.
‘Surgery should probably not be performed with FVC less than 30% predicted’
·수술 주 목적: 호흡 부전 방지 (Respiratory failure prevention) 및 앉기 균형 증진.
•선천성 척추측만증 (Congenital Scoliosis):
–원인: 척추의 형성 부전(Hemivertebrae) 또는 분절 부전(Block vertebrae).
–동반 이상: 신장, 비뇨기, 심장계 이상 등 다른 기관의 이상 동반 가능성 높음 (25~40%).
–치료 원칙: 유연한 만곡은 보조기, 짧고 경직된 만곡은 수술 치료.
VI.골 전이성 질환 (Bone Metastasis)
•호발 부위: 척추(vertebra), 골반, 대퇴골 순.
•원발암: 전립선, 유방, 폐, 신장, 갑상선 순으로 흔함.
•병변 부위: 악성 종양은 척추체(vertebral body)나 추경(pedicle), 양성 종양은 후방 요소(posterior element) 침범 흔함.
•병적 골절 위험 증가 조건 (Long Bone): 병소 크기가 직경의 50% 이상 침범, 하지 2.5 cm 또는 상지 3.0 cm 이상 침범 시.
•척추 불안정성 (Spinal Instability) 평가:
–Denis의 Three column model 사용.
–불안정성 증가: 2개 이상 기둥 침범 또는 Middle column 침범.
–불안정 기준: 척추의 20° 이상 각형성(angulation) 시.
•Harrington criteria: 신경학적 침범 및 불안정성 정도에 따라 치료 결정.
•보조기 사용: Custom-molded TL orthosis (모든 방향 안정성), Jewett bracing (전방/중간 기둥 침범 시) 사용 가능.
•재활 원칙: 침상 안정(Bed rest) 최소화. 등척성 근력 강화 및 저충격 유산소 운동(수영, 자전거) 시행.
11재활보조기구
Spinal Orthosis
I.척추 보조기의 일반적인 작용 기전 및 부작용
•주요 목적: 척추 기둥 및 지지 구조물(인대, 근육)을 부하와 스트레스로부터 보호, 운동 조절, 체간 지지, 척추 정렬 유도.
•작용 기전:
–운동 조절: 장치의 유연성에 따라 연성 칼라(Soft collar)는 운동 감각 상기(Kinesthetic reminder) 기능을 제공하고, 경성 보조기는 분절 간 척추 운동을 제한함.
–체간 지지: 복강 내 압력(Intra-abdominal pressure, IAP) 증가를 통해 척추 신전근의 요구량 감소 및 척추의 수직 부하 감소 효과 유도 (주出).
–척추 재정렬: 3점 압력 시스템을 사용하여 변형을 유발하는 힘에 대항하여 척추 정렬을 유지함.
•부작용: 운동 및 근육 활동 제한으로 인한 근력 약화, 위축, 구축 발생, 피부 자극, 궤양, 통증, 감염, 흉벽 운동 제한으로 인한 폐활량 감소, 보행 및 균형 장애, 심리적 의존성 유발 가능성.
•장기간 착용의 고려: 근육 위축 및 재손상 위험 증가 가능성에 대한 등척성 운동 프로그램(Isometric exercise program) 병행 필요성.
•흉요천추 보조기(TLSO) 착용 시 복압 증가 효과: 종축 부하 경감, 요추 전만 감소, 추간판 움직임 제한, 감각 되먹임(sensory feedback) 제공은 복압 증가의 역할에 포함되지 않음.
II.경추 및 경흉추 보조기 (CO, CTO)
1.경추 분절별 움직임 특성
•신전 (Extension): 후두-C1 접합부 (Occipital-C1 junction)에서 가장 우세하게 발생함 (2022 전문의).
•축회전 (Axial rotation): C1-2 레벨에서 가장 많이 발생하며 전체 회전의 50%를 차지함.
•Lateral bending: C3-4, C4-5 레벨
•최대 굴곡: C5-C6 레벨에서 가장 크게 발생함.
2.경추 보조기 종류 및 고정력 비교
•고정력 제한 순서 (가장 제한이 큰 순): Halo > Minerva body jacket > SOMI > Four-poster brace > Yale cervicothoracic brace > Philadelphia collar > Soft collar.
1)소프트 칼라: 경미한 근육 연축 및 연부 조직 손상, 편타성 손상(whiplash injury) 초기 관리에 적용되며, 구조적 지지나 기계적인 머리 움직임 제한 효과는 미미함.
2)경성 칼라 (Hard collar: Philadelphia, Miami J, Aspen 등):
–주된 제한: 굴곡 및 신전 (Flexion and Extension) 제한에 가장 효과적이며, 회전 제한 능력은 낮음.
–적응증: 중간 경추부의 안정성 골절 및 인대 손상, 수술 후 안정화, Halo 제거 후 사용됨 (2021, 2023 전문의).
–제한 영역: C0-C2 및 C6-C7 등 상하 경추부에서는 고정력이 떨어지는 경향.
–합병증: 압박 궤양 (후두 융기, 턱 융기, 쇄골), 변연 하악신경 마비, 연하곤란(Dysphagia), 폐용적 감소 등 발생 가능.
3)SOMI (Sternoccipital Mandibular Immobilizer): 흉골후두하악보조기
–특징 및 장점: 후방 지주(Posterior rods)가 없어 앙와위(Supine position)에서 착용 가능하여 침상 제한 환자에게 유리함 (반복 출제).
–적응증: 인대가 온전한 안정성 경추 골절, 류마티스 관절염, C2 신경궁 골절과 같이 치아 돌기(dens)는 온전하지만 환축추 불안정성(atlantoaxial instability)이 있는 경우의 C1-C3 굴곡 제어에 유용함.
–금기증: 인대 불안정성을 동반한 불안정 골절.
4)사주 보조기 (Four-poster orthosis)
–분류 및 구성: 전후방 흉부 패드와 하악골 및 후두부 지지대를 4개의 기둥(uprights)이 연결한 형태
–작용 기전 및 제한 운동: 굴곡과 신전 운동 제한에 비교적 효과가 있는 보조기임. 측면 굴곡과 회전 운동에는 제한 효과가 낮은 편임.
–운동 제한 정도 (고정력): 굴곡/신전 제한에 있어서 필라델피아형 칼라보다 더 나은 제한 효과를 가짐. 정상 평균 가동 범위 대비 굴곡/신전은 20.6%를 허용하며, 측면 굴곡은 45.9%, 회전은 27.1%를 허용함.
–임상적 주의 사항: 불안정 손상 시에는 사용하지 않음. 턱 부분과 후두부를 지지하므로, 이 부위에 압력을 견딜 수 없으면 사용하기 힘듦.
5)Halo Orthosis:
–최대 고정력: 모든 운동면(삼면적, triplanar)에서 가장 강력한 제한을 제공하는 가장 안정적인 보조기.
–적응증: 경추의 불안정 골절(Jefferson, Hangman, 불안정형 치아돌기 골절) 또는 수술 후 관리.
–제작 구성: 핀, 링, 지지 구조물(Upright bar), 조끼(Vest)로 구성되며, 일반적으로 4개의 핀을 사용하나 연성 두개골(soft skull)인 경우 더 많은 핀이 필요함.
–치료 시 주의: 부상 분절에 큰 신연력을 가할 위험이 있어 어깨 외전 90도 이상 및 어깨 으쓱하기(Shoulder shrugging) 동작 금지.
–합병증: 핀 풀림(Pin loosening)이 가장 흔함, 핀 부위 감염, 뇌농양, 국소 골다공증, 균형 장애 등. 핀 부위 세척 시 항균 비누와 생리식염수 사용 권장.
6)미네르바 바디재킷(Minerva Body Jacket)
–정의 및 설계: 후두부(occiput)를 완전히 감싸고 이마는 밴드로 고정하며, 턱, 흉골(sternum), 흉곽(thorax)을 고정하도록 설계된 보조기임.
–제한 부위 및 효과: 경추 2번째 이하의 움직임을 제한함.
–고정력 순위:
·Halo orthosis 다음으로 모든 경추 보조기 중 가장 강력한 움직임 제한을 제공함.
·굴곡/신전은 정상 가동범위의 **14.0%**만 허용함.
·측면 굴곡(Lateral bending)은 정상 가동범위의 **15.5%**만 허용함.
·**회전(Rotation)은 0%**로 제한하는 효과를 가짐.
·제2 경추 이하에서는 할로 보조기만큼 효과적이라고 알려져 있음.
–착용 관련 고려 사항:
·환기 구멍(ventilation hole)이 없는 경성 재질의 보조기는 땀이 차서 착용에 불편함을 호소할 수 있으며, 이 경우 환기 구멍을 추가하는 조치가 고려될 수 있음.
III.흉요천추 보조기 (TLSO)
1.Custom-fabricated Body Jacket (맞춤 제작 전면 접촉식)
•최대 운동 제한: 척추의 굴곡, 신전, 측면 굴곡, 회전을 모두 조절하며, 최대 고정력을 필요로 할 때 사용됨.
•주요 적응증: 중하부 흉추 또는 요추부의 외상성/병적 척추 골절, 척추 수술 후 안정화, 특히 신경학적 변화(Neurologic change)가 동반된 경우의 최우선 선택 (2022, 2020, 2019, 2015, 2009 전문의 출제).
•Trim Line (경계선) 위치:
–전방 상부: 흉골 절흔(Sternal notch) 아래.
–전방 하부: 치골 결합부(Pubic symphysis) 1/2인치 위.
–후방 상부: 견갑골 극(Scapular spine) 상부 경계.
–후방 하부: 천미추 결합부(Sacrococcygeal junction) 레벨까지 확장됨.
•금기증: 흉관(Chest tube) 삽입, 장루(Colostomy), 큰 드레싱이 있는 경우.
2.Flexion Control Orthosis (과신전 보조기)
•종류: Jewett brace 및 CASH (Cruciform Anterior Spinal Hyperextension) TLSO.
•작용 기전: 3점 압력 시스템을 통해 흉요추 부위를 신전시켜 굴곡을 제한하는 것이 주된 기능.
•적응증
–하부 흉추 및 흉요추(T10-L2 부위)의 경미한 전방 압박 골절 (Single-column injury)
–골다공증성 압박 골절로 인한 통증 경감
–후만증(Kyphosis) 감소 목적 (Kyphosis에 의해 유발되는 Iliocostal Friction Syndrome에도 적용)
•Jewett와 CASH 비교: Jewett는 **측면 지주(Lateral uprights)**를 포함하고 있어 CASH보다 측면 지지가 우수함. CASH는 Jewett보다 착용 및 벗기가 쉬움.
•금기증: 불안정 골절(Unstable fracture), 방출 골절(Burst fracture).
3.Flexion-Extension Control Orthosis
•Taylor brace: 2개의 후방 지주와 골반대, 견갑간대, 액와 스트랩으로 구성되어 중하부 흉추 및 상부 요추의 신전을 제한하나, 상부 흉추나 하부 요추부에서 보상적 움직임 증가 유발 가능.
–Traumatic fractures등의 post-surgical support가 indication.
–단, These are unstable fractures that require maximum stabilization에는 금기
•Knight-Taylor brace: Taylor 보조기에 측면 지주(Lateral uprights)와 추가적인 흉곽대(Thoracic band)가 더해져 측면 체간 운동까지 제한하며, 굴곡-신전-측면 조절 TLSO로 분류됨.
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IV.요천추 보조기 (LSO)
1.Flexible LSO (Corset, Binder)
•운동 제한: 제한력은 약하지만, 복압 상승을 통한 척추 지지 구조물 부하 감소 및 운동 감각적 상기 기능 제공.
•적응증: 요통(LBP 환자에게 가장 많이 처방됨), 추간판 탈출증(HNP), 염좌(Strain), 단일 기둥 압박 골절(높이 손실 1/3 미만) 후 통증 조절.
•장점: 외관상 용이, 가벼운 무게, 비교적 근육 약화 덜 유발, 고령층 및 비만 체형에 적합.
2.Rigid LSO (경성 보조기)
1)Chairback brace: 굴곡-신전 조절 LSO로, 복부 압박을 통해 추간판 부하를 감소시키고 요통 환자에게 사용됨.
2)Knight brace: Chairback 보조기에 측면 지주(Lateral upright)가 추가되어 굴곡-신전-측면 굴곡을 제한함 (흉추 및 요추의 측굴을 가장 많이 제한하는 보조기 중 하나) (2016 PAD).
3)Williams orthosis: 후방 지주(posterior uprights)가 없어 신전과 측면 움직임은 제한하면서도 굴곡을 장려하도록 설계됨.
•Williams 적응증: 요추 전만을 감소시키려는 목적으로 척추분리증(Spondylolysis) 환자에게 사용되며, 압박 골절 환자에게는 사용하지 않음.
V.임상적 상황별 보조기 처방 핵심
•경추 불안정 골절: Halo orthosis.
•중간 경추부 안정 골절: Philadelphia, Miami J, Aspen Collar 등 경성 칼라.
•침상 제한 환자의 경추 안정화: SOMI (후방 지주 부재).
•흉요추부 신경학적 결손 동반 시: Custom-fabricated body jacket (Molded body jacket TLSO) (2022, 2020, 2019, 2015, 2009 전문의).
•경미한 흉요추 압박 골절 (굴곡 제한 필요): Jewett 또는 CASH TLSO.
•척추측만증 치료 목적: 만곡 각도의 악화 방지.
–Apex T7/T9 이하의 흉요추 측만: Boston brace (TLSO).
–Apex T7/T8 이상의 상부 흉추 측만: Milwaukee brace (CTLSO).
–교정 패드 위치: 만곡의 첨부 척추(apex vertebra)와 관절하는 늑골.
•골다공증성 압박 골절 및 후만 변형: Jewett/CASH와 같은 Rigid TLSO가 신전 및 통증 경감에 도움.
•Iliocostal friction syndrome: 일반적인 코르셋은 통증을 악화시킬 수 있으며, Weighted kypho-orthosis와 같은 특수 보조기가 처방됨.
•경추 불안정 골절 후 회전 최소화 보조기: Halo orthosis 및 Minerva body jacket.
보기 | 보조기 유형 및 기능 | 후만 변형(굴곡) 관련성 및 적응증 |
① Jewett brace | 굴곡 조절 보조기 (Flexion Control Orthosis) 또는 과신전 보조기 (Hyperextension TLSO). 흉요추의 굴곡 운동을 조절하며, 3점 압력 시스템을 사용하여 흉요추를 전방으로 신전시킴. | 골다공증성 압박골절로 인한 후만증 감소 및 통증 경감 목적으로 사용될 수 있음. 경미한 압박골절 치료에 주로 사용됨. |
② plastic body jacket | 맞춤 제작용 흉요천추 보조기 (Custom-fabricated Body Jacket, TLSO). 척추 운동을 최대로 제한하고 고정할 때 사용되며, 굴곡, 신전, 측면 굴곡, 회전을 모두 조절함. | 주로 불안정 골절이나 수술 후 관리, 또는 최대 안정화가 필요할 때 사용됨. 후만증 교정보다는 최대 안정화 및 고정에 초점이 맞추어져 있어 심한 후만 변형 교정을 위한 1차 선택은 아닐 수 있음 (Jewett/CASH와 비교 시). |
③ Knight-Taylor brace | 굴곡-신전 조절 (Flexion-Extension Control) TLSO. **측면 지주(lateral upright)**가 추가되어 측면 운동까지 제한함. | 체간의 신전을 제한하도록 설계되어 중하부 흉추와 상부 요추의 신전을 제한하지만, 상부 흉추나 하부 요추의 움직임을 증가시킬 수 있다고 알려져 있음. 요추 전만증을 줄이는 데 도움이 되지만, 후만증(굴곡)을 제한하고 신전을 유도하는 Jewett보다 후만 교정 효과가 강력하지 않을 수 있음. |
④ posture training support | 자세 훈련 지지대 (posture training support) (미제시된 보조기) | 소스에 명확히 언급된 보조기 유형은 아니나, 척추 보조기는 자세 재교육(posture re-education)을 통해 통증을 경감시키는 효과를 가질 수 있음. |
⑤ thoracolumbosacral corset | 흉요천추 연성 보조기 (Flexible TLSO). 복부 압박을 통해 복강 내 압력을 높여 척주 하중을 줄이고 통증 경감 효과를 가짐. 후방에 스틸 지주를 추가하면 굴곡과 신전 제한을 달성할 수 있음. | 코르셋은 일반적으로 경미한 압박 골절 후 통증 조절에 사용되지만, 심한 후만 변형을 교정하거나 제한하기 위한 경성(rigid) 보조기로서는 제한적임. |
12재활보조기구
Upper Limb Orthosis
I.상지 보조기 일반 원칙 및 분류
•상지 보조기 사용의 목적: 신체 부위 보호 및 교정, 기능 보조 역할 수행, 손상된 관절이나 신체 부위를 조정하여 외부 힘의 전달과 견인에 사용됨.
•5대 핵심 목표 (출제: 2022 전문의): 약하거나 없는 근육의 대체, 부하 또는 운동 제한을 통한 손상된 부위 보호, 변형의 예방, 구축의 교정, 다른 보조 장치의 부착.
•보조기의 분류 기준: 병리적 요소, 연관된 관절, 신체 부위 또는 목적에 따른 분류가 가능함.
•ISO 분류 체계: 보조기가 포함하는 해부학적 영역을 기술하는 방식 (예: WHO = wrist hand orthosis), 보조기의 목적과 기능을 제시하지 못하는 한계점 존재.
•ASHT SCS 분류 체계: 기능에 중점을 두어 명명하는 방식이며, splint의 특징, 적용 부위, 힘이 가해지는 방향, 동원/고정/제한 여부, 관절의 수 등을 기술.
•동적 보조기(Dynamic Orthosis): 관절의 움직임을 허용하며, 약한 근육을 대체하거나 관절 운동 범위를 점진적으로 증가시키기 위해 탄성력(elastic force)을 제공.
•정적 보조기(Static Orthosis): 관절의 움직임을 고정하고 지지하는 보조기이며, 보호, 휴식, 변형 예방을 목적으로 함.
•기능적 위치 (Safe/Intrinsic Plus Position) (출제: 2021 전문의): 손의 최적 기능을 위해 손목을 약간 신전(slight extension)시키고, MCP 관절은 굴곡, IP 관절은 신전을 유지하는 자세. 이는 갈퀴손(claw hand) 변형을 방지하는 것이 주요 목적임.
•보조기 제작 원칙: 지렛대 원리를 적용하여 관절을 펴는 힘이 관절에서 먼 곳에 작용하도록 제작해야 하며, 뼈 돌출부에는 압력이 심하게 가해지지 않게 주의 필요.
II.신경 손상 및 뇌 손상 환자 보조기
1.손목 터널 증후군(Carpal Tunnel Syndrome, CTS) 보조기 (출제: 2025 전문의 1차):
–손목 자세: 0~5도 신전 상태를 유지.
–주의 사항: MCP 관절 움직임을 허용하기 위해 보조기의 원위단이 원위 손바닥 주름(distal palmar crease)을 넘지 않도록 해야 하며, wrist cock-up splint처럼 과도한 신전을 유발하는 보조기는 피해야 함.
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2.주관 터널 증후군(Cubital Tunnel Syndrome) 보조기 (출제: 2022 전문의 1차):
–자세: 장완 보조기(Long arm splint)를 사용하여 팔꿈치 45도 굴곡, 전완 중립, 손목 0~5도 신전 상태를 유지하고 손가락과 엄지손가락은 자유롭게 함.
3.요골 신경 마비(Radial Nerve Palsy) 보조기 (출제: 2022 전문의, 2016 전문의, 2021 전공평):
–목적: 손목과 손가락의 신전을 보조하여 기능적 사용을 향상.
–종류: outrigger를 가진 전완 기반 동적 보조기(forearm-based dynamic orthosis)를 처방하여 손목, 손가락, 엄지손가락을 신전 상태로 유지하고 손가락 굴곡은 허용함.
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4.척골 신경 마비(Ulnar Nerve Palsy) 보조기 (출제: 2023 전문의 2차, 2018 전문의, 2016 전문의, 2007 전문의):
–변형: 손 내재근 약화로 4, 5번째 중수지절 관절이 과신전되고 근위지절 관절이 굴곡되는 갈퀴손(claw hand) 변형이 발생.
–목적: 4, 5번째 MCP 관절의 과신전(hyperextension)을 방지하여 고정 변형을 막고 기능을 향상.
–종류: Lumbrical bar (dorsal bar)를 사용하여 4, 5번째 MCP 관절의 과신전을 약 30도 굴곡 상태에서 저지.
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5.정중 신경 마비(Median Nerve Palsy) 보조기 (출제: 2015 전문의 1차):
–변형: 엄지손가락 외전 및 대립 기능 상실이 가장 크게 영향받으며, Simian hand 변형이 발생.
–종류: C-bar 형태의 지지대(C-bar)가 장착된 정적 손 보조기(Static hand orthosis)를 처방하여 엄지손가락과 손바닥 사이의 web space를 유지하고 기능적인 손 형태를 유지함.
6.뇌손상 및 경직 환자 보조기 (출제: 2025 전문의 2차, 2019 전문의 2차, 2017 전문의 2차):
–안정형 수부 보조기 (Resting Hand Splint): 뇌손상이나 척수 손상 급성기에 관절 안정화 및 구축 예방을 위해 사용하며, 손목 약간 신전, MCP 약간 굴곡, IP 완전 신전, 엄지손가락은 palmar/radial abduction 사이에 위치시킴. (그림 13-3)
–Ball Antispasticity Splint: 손가락과 손을 반사 억제 자세(reflex-inhibiting position)로 유지하여 경직도 증가를 줄이는 데 사용. (그림 13-2)
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III.척수 손상 환자 보조기 (SCI Level-Specific Orthoses)
1.C1-C4 레벨: 관절 구축 방지 및 기능적 위치 유지를 목표로 하며, 주로 Mobile Arm Support (MAS), Long opponens splint, Resting splint, Mouthstick 등이 사용됨.
2.C5 레벨: 어깨 힘을 이용한 기능 향상을 위해 Mobile Arm Support (MAS)를 사용하며, Long opponens splint (Universal cuff 삽입 가능) 또는 Ratchet tenodesis splint 등이 사용됨.
3.C6 레벨 (출제: 2023 전공평, 2017 전문의, 2016 전문의, 2010 전문의):
–핵심 원리: 손목 신전근의 힘을 이용하여 **건고정술 기전(tenodesis)**을 통해 손가락 굴곡 및 잡기 기능(functional pinch)을 가능하게 함.
–종류: Wrist-driven WHO (flexor hinge orthosis), Short opponens splint, Universal cuff 등이 사용됨.
C1-C4 | C5 | C6 | C7 | C8-T1 | |
MAS, Mouthstick | |||||
Long opponens splint | |||||
Resting hand splnt | |||||
Powered tenodesis splint | |||||
Rachet tenodesis splint | |||||
Spiral splint | |||||
Universal cuff | |||||
Wrist-driven tenodesis splint | |||||
Short opponens splint | |||||
Lumbrical bar |
IV.근골격계 및 기타 특수 상황 보조기
1.De Quervain’s Tenosynovitis (출제: 2019 전공평, 2016 전문의, 2014 전문의, 2011 전공의, 2008 전문의):
–종류: Forearm-based thumb spica splint.
–목적: 손목, CMC 관절, 엄지 MCP 관절을 고정하여 통증과 염증 감소를 유도하며, IP 관절은 보통 고정할 필요가 없음.
2.외측 상과염 (Lateral Epicondylitis, Tennis Elbow) 보조기 (출제: 2020 전문의): 전완 밴드 형태의 보조기(forearm band)를 팔꿈치 아래쪽(원위부) 외측에 착용하여 손목 신전근에 가해지는 힘을 변경시킴.
3.Swan Neck Deformity (출제: 2016 전문의 2차, 2009 전문의):
–변형: PIP 관절 과신전, DIP 관절 굴곡.
–치료: PIP 관절의 과신전 제한 및 굴곡 허용이 목적이며, Finger ring orthoses (Siris Silver Ring Splint)를 사용.
4.Boutonniere Deformity: PIP 관절 굴곡, DIP 관절 과신전 변형이며, PIP 관절의 굴곡을 제한하는 보조기를 사용.
5.화상 환자 상지 보조기 (Dorsal Hand Burn) (출제: 2024 전문의 2차, 2012 전문의):
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–목적: 피부 단축 방지 및 변형 예방.
–자세: 손목 약간 신전 (15-20°), MCP 관절 60-70° 굴곡 (힘줄 노출 시 30-40° 굴곡), PIP 및 DIP 관절 완전 신전, 엄지손가락은 radial abduction과 palmar abduction 사이에 위치시킴.
6.손가락 신전근 파열 수술 후 보조기 (Extensor Tendon Repair) (출제: 2022 전문의 2차, 2018 전문의 2차, 2015 전공의):
–원칙: 손목을 신전 상태로 유지하고, MCP와 IP 관절에 동적 신전을 유도하는 outrigger를 가진 보조기를 사용하며, 보조기 내에서 MCP 관절의 능동적인 굴곡(약 30도)이 가능하도록 함.
7.Mallet finger (DIP 손상): DIP 관절을 완전히 신전시키는 Stax splint를 정적으로 사용.
8.Knuckle-bender orthosis (동적 중수지관절 굴곡 보조기): MCP 관절의 신전 구축을 스트레칭하여 MCP 관절 굴곡을 촉진하는 동적 손-손가락 보조기.
V.보조기 재료 및 처방 고려 사항
•재료 (출제: 2024 전문의 1차): 대부분의 보조기 재료는 저온 열가소성 플라스틱(low-temperature thermoplastics)이며, 이는 바로 적용 가능하고 환자 맞춤형 제작에 용이함. (예: Aquaplast, Ezeform, Orthoplast, Polyform).
•처방 시 고려사항 (출제: 오래된 문제): 재료의 두께, 기능, 환자의 의견 반영(순응도), 외관(cosmesis), 착용 스케줄, 디자인/생체역학적 원리 준수.
•저온 열가소성 보조기 제작: 평평한 패턴을 제작하여 뜨거운 물에 담근 후 교정하고자 하는 부분에 적용하여 형태를 만들고 스트랩 등을 부착하여 제작함.
•착용 스케줄: 땀이 많고 경직이 심한 뇌손상 환자의 경우 30분 착용 후 3시간 벗는 스케줄이 권장될 수 있음.
•Universal Cuff: 수저, 칫솔, 펜 등의 작은 물건을 장착하여 사용할 수 있게 함으로써 환자의 독립적인 일상생활을 향상시키는 데 사용되는 장치.
13재활보조기구
Upper Limb Prosthesis I
I.상지 절단 개요
1.절단 역학(Incidence & Etiology)
•상지 절단 : 하지 절단 = 1 : 4.9
•가장 흔한 원인: 외상 > 암 > 혈관성 질환
•외상성 절단의 대부분: 손가락 절단(digital amputation)
•손가락을 제외한 major amputation 중 **전완 절단(transradial)**이 가장 흔함 (약 57%)
2.선천성 사지 결손 분류 (ISO/ ISPO)
•Terminal: 특정 레벨 이후 구조 요소 결손
•Intercalary: 사지 축 내부에서 중간 구조 하나 이상 결손 (upper limb prosthesis 처방에도 영향을 줌)
II.상지 의지 시스템 전체 구성(5대 요소)
1.Socket (소켓)
–절단지와 의지가 만나는 인터페이스
–목적: 압력 분산, 조절 안정성, 현가 보조, 신호 감지(myoelectric)
–대표 디자인
·Transradial: Muenster, Northwestern
·Transhumeral: Standard TH socket
·Shoulder: shoulder cap 포함
2.Suspension system (현가 장치)
방식 | 설명 | 장점 | 단점 |
Harness | 케이블 연결 | 안정적, 저렴 | 착용 불편 |
Suction | negative pressure | fit 좋음 | 착탈 어려움 |
Pin-lock | pin + locking | 사용 쉬움 | 회전/pistoning |
Sleeve/Vacuum | 밀폐 + 진공 | 안전성 최고 | 무거움 |
→ 상지에서는 harness suspension가 특히 body-powered에서 기본
3.Control System (조종·작동)
–Passive
–Body-powered (케이블)
–Myoelectric (근전동)
–Hybrid
4.Interposing joints (Elbow / Wrist units)
–Elbow: locking elbow / friction elbow
–Wrist: friction, flexion unit, quick-disconnect, rotational
5.Terminal Device (TD)
–Hook, Hand, Myoelectric hand, Activity-specific
III.Terminal Devices(말단 장치) 정리
1.분류
✔ Hook *기능성 최고 *강한 파지력 *무겁고 외관 미흡 | ✔ Mechanical hand *cosmetic + 기능 적당 *파지력 제한 | ✔ Electric hand *미용·기능 우수 *비용↑, 무게↑ | ✔ Activity-specific (특수 목적) *운동용(handcycle), 낚시용, 공구용, 악기용 등 |
2.Hook vs Hand (신체구동형말단장치)
항목 | Hook | Hand |
기능 | Lateral/tip pinch | Three-jaw chuck |
파악력 | VO 5–10 lb / VC 20–25 lb | 낮음 |
무게 | 가벼움 | 무거움 |
내구성 | 매우 높음 | 낮음 |
미관 | 떨어짐 | 우수 |
시야 확보 | 매우 좋음 | 방해됨 |
3.신체 구동형 말단 장치 (Body-Powered TD)
(1)수의적 개방형 (VO, Voluntary Opening)
–가장 흔하게 사용되는 능동형 말단 장치, 고무 밴드나 스프링 장력으로 폐쇄됨.
–상태: 쉬고 있을 때 닫혀 있음 (closed at rest).
–파악력 발생: 고무 밴드 또는 스프링의 장력에 의해 폐쇄되므로, 최대 파악력은 밴드 수에 의해 미리 정해짐
(2)수의적 닫힘형 (VC, Voluntary Closing)
–더 많은 잡는 힘(20~25 lb)을 제공하며, 잡기 기능이 생리적이지만, 잡는 기능을 유지하기 위해 케이블에 지속적인 장력을 가해야 하므로 잡는 시간이 길어질 경우 불편한 단점 존재.
–상태: 쉬고 있을 때 열려 있음 (open at rest).
–파악력 발생: 최대 파악력은 개인의 근력에 따라 정해짐.
–힘의 변환: 신체 움직임(케이블 장력)이 **폐쇄력(쥐는 힘)**을 만듦.
–장점: 더 크고 조절 가능한 파악력(variable prehensile force) 제공 (20~25 lb, 9~11 kg), 간접적인 감각 되먹임(indirect sensory feedback) 제공, 가장 생리적인 방식. 다양한 무게와 재질을 잡을 수 있고 유지가 쉬워짐.
–단점: 장시간 잡기를 위해 지속적인 케이블 당김이 필요하여 불편함.
4.Myoelectric Prostheses (근전동 의지)
•소켓에 부착된 표면 전극이 잔여지 근육의 수축을 감지하여 전기 모터를 조절함.
•Myoelectric control muscle 조건: 의지 움직임과 관련되고, 강한 전기적 신호를 생성하며, 다른 근육과 분리되어 최소 1~2초 동안 수축 또는 이완을 지속할 수 있어야 함.
•Myoelectric 조절 시스템: 한 개의 근육 수축 부위에서 느리고 부드러운 수축과 강하고 빠른 수축을 구분하여 두 가지 다른 기능을 할 수 있는 one site/two function system이 있음.
구분 | 신체 구동형 의지 (Body-Powered) | 외부 동력형 의지 (Externally Powered/Myoelectric) |
장점 | *낮은 초기 비용, 가벼운 무게, 쉬운 수리, *우수한 장력 되먹임 | *하네스 불필요 (Self-suspension 소켓 시), *강한 악력 제공, *적은 신체 움직임으로 조작 |
단점 | *기계적 외관, *신체 움직임(하네스) 많이 필요, *모터 근력 의존적 | *높은 비용, 무거운 무게, *배터리 의존적, *제한된 감각 되먹임 |
IV.Control Systems (조절 방식)
레벨 | TD Open Motion | Elbow Lock Motion |
Transradial | Shoulder flexion / Scapular abduction | 없음 |
Transhumeral | Shoulder flexion (elbow locked) | Shoulder depression / extension / abduction |
1.전완 절단 (Transradial)
•Control
–단일 조절 케이블(Single control cable)
–TD 조작만 담당
•TD 열기 위한 움직임
–견관절 굴곡(Shoulder flexion)
–견갑골 외전(Biscapular abduction/protraction)
•Suspension / socket
–Muenster socket → self-suspending
–회내·회외 가능 범위는 잔여지 길이에 따라 결정
·Long stump → body-powered 선호
·Short stump → myoelectric 선호
•하네스 연결: 하네스의 **후방 스트랩(posterior strap)**이 조절 케이블에 연결되고,
이 케이블은 삼두근 패드(triceps pad) 또는 Y-스트랩을 통해 소켓에 간접적으로 연결.
이 케이블은 삼두근 패드(triceps pad) 또는 Y-스트랩을 통해 소켓에 간접적으로 연결.
2. 상완 절단 (Transhumeral)
•Control: Dual control cable system
–팔꿈치 굴곡/TD 작동을 위한 주 조절 케이블과 팔꿈치 잠금/잠금 해제를 위한 보조 조절 케이블이 필요함.
–주 조절 케이블
·팔꿈치 굴곡
·(팔꿈치 잠금 후) TD 개방
–보조 조절 케이블
·팔꿈치 잠금/해제
•필수 동작
–견관절 굴곡(Shouldeer flexion) + 견갑골 전인(Scapular protraction) → 팔꿈치 굴곡/TD 개방
–견관절 하강/신전/외전 → 팔꿈치 잠금/해제
•작동 순서(중요 시험 포인트)
(1)견관절 굴곡 → 팔꿈치 굴곡
(2)견관절 하강/신전/외전 → 팔꿈치 lock
(3)다시 견관절 굴곡 → TD open
(4)견관절 하강/외전 → unlock
• 하네스 연결
–조절 케이블은 현가에 사용되는 Figure-of-8 또는 Chest strap 하네스에 부착.
–상완 절단 환자의 경우, 하네스의 **전방 스트랩(anterior strap)**이 소켓에 직접 연결되어 주요 현가력을 전달.
3.견관절 이단 / Forequarter
•조절 가장 어려움
•Triple cable system
•보통 myoelectric 우선 고려
•Suspension: shoulder cap + harness
V.절단 레벨별 의지 구성 요약
레벨 | 구성 |
Hand | Partial hand prosthesis |
Transradial | Socket + Suspension + Wrist + TD |
Transhumeral | Harness + Locking elbow + Wrist + TD |
Shoulder disarticulation | Shoulder cap + cable or myoelectric |
1.전완 절단 (Transradial Amputation) 힌지 (Hinges):
•Flexible Hinges: 원위 전완 절단 시 사용되며, 전완부의 회전(supination/pronation)을 말단 장치에 약 50% 전달. 양측 전완 절단 환자나 어린이에게 적합한 장치.
•Rigid Hinges (Single-Axis Hinges): 중위 전완 절단 이상에서 사용되며, 소켓과 절단단 사이의 축회전을 방지하여 안정성 제공.
2.상완 절단 (Transhumeral Amputation) 주관절 장치 (Elbow Units):
•내부 잠금식 주관절 (Inside-locking Elbow Units): 상완골 상과 근위부 5cm 이상에서 절단 시 공간이 확보되어 선호되는 장치.
•조절 시스템: 팔꿈치 굴곡 및 말단 장치 조작을 위한 케이블과 주관절 잠금 및 해제를 위한 케이블의 이중 조절 케이블 시스템 사용.
•팔꿈치 잠금/해제 동작: 견관절 하강, 신전, 외전 동작을 통해 조절됨.
•거부율
–근위부(prOximal)일수록 증가
–Shoulder disarticulation/forequarter → 대부분 최종 거부
VI.재활 원칙
•조기 의지 착용 중요성: 잔여지 성숙, 둔감화 촉진 및 기능적 사용자로서의 전환을 위해 수술 후 4~8주 내에 의지 제작 및 훈련을 시작하는 조기 착용 권장.
•전단계 의지 (Preparatory Prosthesis): 잔여지 볼륨 변화에 쉽게 적응할 수 있도록 간단한 디자인과 낮은 성능의 의지를 처음에 제공.
•영구 의지 처방 시점: 잔여지 볼륨이 안정화된 후 (약 2개월 후) 처방하며, 이때 흡입 현가나 근전동 조절은 볼륨 변화 때문에 부적절할 수 있음.
•하네스 후방 교차점 조정: 신체 구동형 의지(Figure-8 Harness) 착용 시 말단 장치 작동을 위해 어깨 움직임이 과도할 경우, **후방 교차점(Crosspoint)**을 절단되지 않은 쪽(건측)으로 이동하여 역학적 효율 증대.
•환상통 관리: 환상통이 의지 착용에 문제가 되는 경우, 의지 사용 권장, 잔여지 마사지, TENS, 소켓 수정 등 비수술적 중재가 우선됨.
•건측 상지 관리: 근위부 절단일수록 비절단 상지(건측)에 팔꿈치, 어깨, 손목 순으로 과사용 손상 발생률이 증가하므로 주의.
VII.손목 장치 (Wrist Units) 관련 구성 요소
•목적: 말단 장치를 의수에 연결하고 기능적 활동을 위한 **위치 변경 (prepositioning)**을 허용.
•Wrist Flexion Unit (굴곡형 손목 장치): 양측 상지 절단 환자에게 필수적이며, 신체 중앙선(midline)에서의 활동 (식사, 면도, 위생 관리) 기능을 향상시키는 데 유용함.
•Quick-disconnect wrist unit (빠른 분리형): 특수 기능을 가진 다른 말단 장치로의 쉬운 교환을 허용.
•Locking wrist unit (잠금형): 잡거나 무거운 물건을 들어 올릴 때 말단 장치의 회전을 방지하여 안정성을 높임.
•Rotational Wrists (회전형): Bilateral amputee 환자의 말단 장치 위치 변경(prepositioning)에 유용하며, 잠금 기능이 있는 모델은 마찰형보다 회전에 대한 저항력이 큼.
•Constant-Friction Wrist Units (일정 마찰형): 가장 흔히 처방되는 손목 옵션으로, 나일론 나사산 인서트(nylon-threaded insert)를 사용하여 일정 마찰을 유지함.
상지 의지의 외부 동력 제어 시스템(Externally powered control system)에서 **단일 전극 시스템(Single electrode/Single-site system)**과 **스위치 제어(Switch control)**의 주요 특징 및 차이점에 대한 정리입니다.
I.단일 전극 시스템 (Single-Site/Single-Electrode System)
•작동 원리: 잔여지의 한 근육 부위에 설치된 단일 전극을 통해 근육 수축 시 발생하는 **근전도(EMG) 신호의 강도(진폭)**를 감지하여 의지를 조절함,.
•제어 방식 (One-site/Two-function): 환자가 수축의 강도나 속도를 다르게 하여 두 가지 상반된 기능을 수행함,.
•조작 예시: 약하고 부드러운 근육 수축은 말단 장치를 닫고, 강하고 빠른 근육 수축은 말단 장치를 여는 방식으로 조작 가능함,.
•적용 조건: 근전동 의지를 조절하기 위해 사용할 수 있는 가용 근육 부위(control sites)가 하나뿐인 경우에 주로 처방됨,.
•특징: 근전도 신호를 정밀하게 분리하고 조절하며 유지하는 학습 과정이 필요하여 스위치 방식보다 훈련 시간이 더 소요될 수 있음,.
II.스위치 제어 시스템 (Switch Control System)
•작동 원리: 근전도 신호를 사용하지 않고, 신체의 물리적인 움직임으로 소켓 내부나 하네스에 부착된 기계적 스위치를 온-오프(On-Off) 하여 전기 모터를 구동함,.
•제어 방식: 절단지의 남은 손가락(remnant digit) 움직임, 뼈 돌출부의 압박, 또는 현가 하네스를 당기는 동작(harness pull) 등에 의해 스위치가 활성화됨.
•조작 예시: 턱으로 가슴 스트랩의 스위치를 누르는 "너치(nudge)" 스위치 등이 대표적임.
•적용 조건: 근전동 조절을 위한 근육 부위가 없거나 근전도 신호가 불충분하여 제어가 불가능할 때 선택하는 대안적인 방식임,.
•특징: 근육의 미세한 수축 조절보다는 단순한 신체 움직임에 의존하며, 근전도 신호를 찾기 힘든 근위부 절단(상완 절단 등)에서 보조적인 조절 수단으로 활용됨,.
III.주요 차이점 비교 요약
구분 | 단일 전극 시스템 (Single-Site) | 스위치 제어 (Switch Control) |
신호원 | 근육의 전기적 활동(EMG 신호), | 신체의 물리적 움직임, |
제어 논리 | 수축 강도/속도에 따른 기능 분화, | 기계적 접점에 의한 온-오프 작동, |
적용 상황 | 신뢰할 수 있는 근육이 최소 하나 존재할 때 | 근전도 제어가 불가능하거나 제어 부위가 없을 때, |
조작 방식 | 생리적 근육 수축을 이용한 직관적 조절 시도 | 잔여지 움직임이나 하네스 장력 등을 이용한 조작 |
학습 난이도 | 근육 신호의 분리 및 유지를 위한 높은 숙련도 요구 | 상대적으로 단순하고 기계적인 조작 습득 방식 |
14재활보조기구
Upper Limb Prosthesis II
I.상지 의지 시스템 비교 및 특징
•신체 구동형 의지(Body-Powered) 장점: 낮은 초기 비용, 가벼운 무게, 기계적 단순성에 따른 높은 신뢰성 및 우수한 장력 되먹임 제공.
•신체 구동형 의지 단점: 하네스 착용에 따른 건측 움직임 제한 및 작업 영역 축소, 조작을 위한 과도한 신체 움직임 요구.
•외부 동력형 의지(Myoelectric) 장점: 하네스 불필요에 따른 근위부 가동성 향상, 강력한 악력 제공 및 우수한 미관.
•외부 동력형 의지 단점: 무거운 무게, 높은 초기 비용 및 수리비, 배터리 수명 의존성 및 제한된 감각 되먹임.
•준비 의지(Preparatory Prosthesis): 수술 후 3~6개월 내 조기 착용을 통해 잔여지의 성숙 촉진, 부피 변화 적응 및 일상생활 동작 조기 습득 유도.
II.말단 장치 (Terminal Devices) 및 손목 장치
•후크(Hook)형 특징: 측면 집기(Lateral pinch) 기능 제공, 경량성 및 우수한 내구성, 파지 물체에 대한 양호한 시야 확보 가능.
•수부(Hand)형 특징: 세 점 집기(Three-jaw chuck) 기능 수행, 미관상 자연스러우나 후크 대비 무겁고 물체 파지 시 시각적 확인 불리.
•수의적 개방형(Voluntary Opening, VO): 휴지기 시 폐쇄 상태이며 조절 케이블 인장 시 개방, 고무 밴드 수량에 따라 파악력 결정.
•수의적 닫힘형(Voluntary Closing, VC): 휴지기 시 개방 상태이며 생리적으로 직관적인 조절 가능한 파악력(최대 20~25lb) 제공.
•손목 굴곡 장치(Wrist Flexion Unit): 양측 상지 절단 환자에게 필수적이며 식사, 면도 등 신체 중앙선(Midline)에서의 활동 지원.
•회전형 손목 장치(Rotational Wrist): 수동 또는 케이블로 조절하며 양측 절단 환자의 말단 장치 위치 변경에 유용.
III.현가 및 조절 시스템 (Harness & Suspension)
•8자 하네스(Figure-of-8): 편측 절단자의 표준형 시스템이며 액와 루프, 전방 지지 스트랩, 조절 부착 스트랩, 후방 교차점으로 구성.
•후방 교차점(Crosspoint) 위치: C7 극돌기 하부에서 약간 건측(비절단측)으로 치우칠 때 역학적 효율 최대화 및 조작 범위 최적화.
•안장형 하네스(Shoulder-saddle): 과도한 하중을 다루는 작업자에게 적합하며 장력을 절단측 어깨로 분산시켜 건측 액와 압박 해소.
•전완 의지 조절 동작: 말단 장치 작동을 위해 주로 견관절 굴곡(Humeral flexion) 또는 양측 견갑골 외전(Biscapular abduction) 수행.
•상완 의지 조절 동작: 이중 케이블을 사용하며 견관절 굴곡으로 팔꿈치 굴곡을 유도하고, 신전·외전·하강 동작을 통해 주관절 잠금 및 해제 조절.
IV.절단 부위별 구성 요소 및 소켓
•뮨스터 소켓(Muenster): 매우 짧은 전완 절단지에 적용하며 팔꿈치 융기 전후 압박을 통해 강력한 자기 현가 기능 제공.
•유연한 힌지(Flexible Hinges): 원위 전완 절단 시 사용하며 전완부의 남아있는 회내·회외 운동력을 말단 장치에 약 50% 전달.
•증폭형 경첩(Step-up Hinges): 매우 짧은 전완 절단지에서 주관절 굴곡 범위를 2:1 비율로 증폭시키나 조작에 두 배의 힘 요구.
•내부 잠금식 주관절(Inside-locking Elbow): 상완골 상과 근위부 5cm 이상 공간 확보 시 선호되며 11개 이상의 잠금 각도 제공.
•흡인 현가 소켓(Suction Socket): 상완 절단 환자의 연부 조직이 양호할 때 선호되며 하네스 의존도를 낮추고 편안한 장착감 제공.
V.상지 보조기(Upper Limb Orthosis) 주요 질환별 적용
•안정형 수부보조기(Resting Hand Splint): 손목 15~30도 신전, 중수지관절(MCP) 60~70도 굴곡 자세 유지를 통해 구축 및 변형 예방.
•요골 신경 마비: 손목과 손가락의 신전 기능을 보조하여 파악 능력을 향상시키는 동적 손목-손 보조기 처방.
•정중 신경 마비: 엄지 대립 자세와 웹 스페이스(Web space) 유지를 위해 C-Bar가 장착된 정적 손보조기 활용.
•척수손상(C6 레벨): 손목 신전을 통해 수동적인 손가락 굴곡을 유도하는 건고정술(Tenodesis) 보조기 적용.
•드퀘르벵 건초염: 손목과 엄지 관절을 고정하여 통증을 완화하는 전완 기반 엄지 스피카(Thumb spica) 보조기 활용.
VI.제어 논리 및 특수 고려사항
•단일 부위 근전도 조절(One-site/Two-function): 하나의 근육 수축 강도나 속도를 분리하여 열림과 닫힘 두 기능을 수행하는 시스템.
•스위치 제어(Switches): 가용 근전도 신호 부위가 불충분할 때 신체 움직임으로 스위치를 눌러 전기 모터를 구동하는 대안적 방식.
•Carlyle 공식: 양측 절단 환자의 적절한 의지 길이를 결정하기 위해 신장 수치를 활용하는 표준 산출법.
•부분 수부 절단 의지 목적: 잔여지 보호, 양손 활동 시의 안정성 제공, 파악 패턴 복원 및 심미적 요구 충족.