편평족의 엉덩이 관절 교정 운동 프로그램 적용과 발 교정구 착용 유무가 안정시 종골 기립 각도, 발목과 골반의 움직임, 코어 근력, 족압에 미치는 영향

Abstract

Purpose The purpose of this study was to evaluate the effects of hip joint exercises and orthodics on RCSP, Ankle Dorsi/Plantar Flexion, Pelvic Motion, Core Muscle Strength, and Foot Pressure for Middle School Students with Pes Planus from Goyang City. Methods Out of an original pool of 200 students, 60 students with pes planus (RCSP < -2) were selected for the study. These students were equally divided up into four groups with dependent variables measured at the beginning and end of the test period. However, several students did not complete the study. The first group was a combined orthotics and exercise group (12 students), the second was the orthotics-only group (9 students), the third was the exercise-only group (8 students), and the last was the control group (10 students). Exercise groups worked out twice a week for 60 minutes per session over 8 weeks. Independent variables were corrective hip joint exercises and orthotics. Corrective hip joint exercises focused on increasing flexibility, muscular strength and endurance through elastic band exercises. Custom-made, rigid orthotics was used. Dependent variables consisted of kinematic and kinetic variables. Kinematic variables were RCSP, ankle dorsi / plantar flexion, pelvic angle (medial, lateral, transverse, anterior, posterior), and Trendelenberg angle. Kinetic variables were core muscle strength, hip joint adduction / abduction muscle force, and plantar pressure (for each toe, rear, mid, forefoot, medial, lateral). Statistical analysis was performed via SPSS 18.0 with ANOVA, MANCOVA, and regression analysis. Results A. RCSP For all groups, the left foot was more responsive to treatment than the right foot. MANCOVA showed that RCSP improved significantly in the left foot for only the exercise group. However, regression analysis revealed that RCSP in the left foot improved significantly for all test groups, in the following order: the combined exercise and orthotics group, the exercise group, and the orthotics group. These results indicate that corrective hip joint exercise has the greatest influence on RCSP angle. By the end of the test period, all groups eliminated pes planus in the left foot. B. Pelvic movement(pelvic medial lateral height, pelvic rotation, pelvic anterior posterior angle) By the end of the test period, the orthotic group only significantly improved their Trendelenberg angle. C. Muscle Strength At the end of the test period, only the combined exercise and orthotics group significantly improved their hip flexion, abduction, and adduction muscle strength D. Plantar Pressure By the end of the test period, the combined exercise and orthotics group significantly increased their plantar pressure at their toes. At the end of the test period, the combined group had the greatest increase in lateral and midfoot forefoot pressure. Orthotic use resulted in the greatest increase in rearfoot pressure. Conclusion and Suggestion These results demonstrate the different ways the distal and promixal segments are interconnected. First, these results show that corrective hip joint exercise can help correct pes planus in the subtalar joint. Conversely these results also show that the use of orthotics can effect pelvic motion, specifically Trendelenberg angle. This demonstrates the recipricol relationship between the distal and proximal leg. Although some pathologies (such as pes planus or Trendeleberg gait) may manifest at the hip or subtalar joint, the origin of these problems may lie at the opposite end of the limb. Secondly, these results show different mechanisms for engaging different regions of the foot. Corrective hip exercises had the most pronounced effect on pressure distribution in the mid / lateral forefoot and toes, while orthotics demonstrated the most pronounced effect on pressure distribution in the entire medial foot. This reflects the imbalanced muscle development exhibited by subjects with pes planus. Specifically, individuals with pes planus tend to have facilitated medial leg muscle development and inhibited lateral hip and leg muscle development. Thus, stretching and strengthening the lateral hip and leg helps correct subtalar joint misalignment. Conversely, orthotics limits excessive medial movement, increasing medial foot pressure. In conclusion, the human body has a complex and interconnected linkage. It is critical to understand the relationships between different joint segments in order to properly address problems throughout the lower body. This study highlights the interconnected nature of both subtalar and hip joint as well as the orthotics and pelvic movement. Future studies should expand on these results to examine the relationship between the ankle, hip, and shoulder. (IRB No. : IRB 2011-10-8);본 연구의 목적은 편평족을 대상으로 엉덩이 관절 교정 운동과 발교정구 착용이 안정시 종골 기립각도, 발목관절의 가동범위, 코어 근력, 골반 움직임, 그리고 족저 압력 분포에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 이러한 연구는 편평족 교정에 효과적인 방법을 규명하고, 편평족 교정을 위한 여러 방법의 장단점을 파악하여 맞춤형 발 교정 치료의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 연구 대상은 K시 중학교에 재학 중인 200명의 남 녀 학생 중, 편평족으로 분류된 60명의 대상자들을 4개 집단(실험 1군: 엉덩이 관절운동과 발교정구 복합 적용 집단, 실험 2군: 발교정구 적용 집단, 실험 3군: 엉덩이 관절운동 집단, 대조군: 통제집단)으로 나누었으며, 그 중 실험에 끝까지 참석한 39명의 자료를 분석에 사용하였다. 엉덩이 관절운동 프로그램은 탄력 밴드를 사용하여 구성하였다. 엉덩이 관절운동은 워밍업을 포함하여 주 2회 60분 수업을 기준으로 진행되었으며, 강도 조절을 위해, 점진적으로 반복 횟수를 증가시켰다. 경성 발 교정구는 전문 제작업체(바이오메카닉스(주))에 의뢰하여 각 실험 대상자들의 편평족 교정을 목적으로 제작하였다. 종속변인은 운동학적 변인과 운동역학적 변인으로 구분하였다. 운동학적 변인은 안정시 종골 기립각도, 골반의 3차원 움직임, 트렌델렌버그 테스트, 발목관절의 배/저굴이며, 운동역학적 변인은 고관절 근력(굴곡, 내전, 외전), 보행시 발바닥 부위별(11부위) 족압이었다. 안정시 종골 기립각도는 기립시 종골의 이등분선이 지면과 이루고 있는 각도를 측정하였고, 골반의 3차원 움직임은 골반의 좌우 높이 차를 근골격계측기(anglometer), 횡단면 회전방향, 전후 경사 차를 측정하였고, 한 다리 지지 시의 중둔근력의 지지력을 알기 위해 트렌델렌버그 테스트를 실시하였다. 발목관절의 움직임은 족배굴곡(dorsiflexion) 족저굴곡(plantarflexion)을 디지털 수직 측각기(digital vertical goniometer)를 이용하여 측정하였다. 실험 4 집단에 대한 차이 분석은 중다공변량분석(MANCOVA)을 이용하였다. 집단 간 처치 전후의 변인들의 영향력은 종속 t-검정(paired t-test)를 실시하였다. 더미회귀분석을 통해, 각 독립변인의 종속변인에 대한 설명력을 분석하였다. 각 통계 분석은 Window용 version SPSS18.00 통계 프로그램을 활용하였고, 유의수준은 p<.05로 설정하여 검정하였다. 실험 및 분석을 통해 얻는 결과를 다음과 같이 요약할 수 있었다. 편평족 발변형 교정 1. 실험처치 3 집단 모두에서 편평족 교정이 있었으나 엉덩이 관절 교정 운동이 편평족 교정에 가장 효과가 있다. 2. 특히 왼발의 교정에 효과적이다. 골반의 움직임 1. 발 교정구는 트렌델렌버그 왼발 각도 개선에 효과적이다. 2. 골반의 시상면상의 왼측 전방경사에 설명력은 24.6%로 발교정구가 가장 큰 영향력을 보인다. 근력 1. 발 교정구는 엉덩이 관절 굴곡력 중가에 효과적이다. 2. 엉덩이 관절 외전근은 엉덩이 관절 교정운동과 발교정구를 복합적으로 처방했을 때, 외전근력이 강화된다. 3. 엉덩이 관절 굴곡근의 근력 강화 효과에 대한 설명력은 왼발 27.6%, 오른발26.5%로 나타나, 엉덩이 관절 교정운동과 발교정구를 복합적으로 처방했을 때, 영향력이 가장 크다. 4. 엉덩이 관절 외전근은 엉덩이 관절 교정운동과 발교정구를 복합 처방했을 때, 강화된다. 족압 1. 발가락에서는 엉덩이 관절 교정운동과 발교정구를 같이 처방받았을 때, 족압이 더 증가되는 것으로 나타난다. 2. 발가락 개선 효과에 대한 설명력은 30% 내외이며, 검지와 중지에서는 발교정구의 영향력이 그리고 약지와 소지에서는 엉덩이 관절 교정운동과 발교정구의 영향력이 큰 것으로 나타난다. 3. 전족에서 족압의 개선에 가장 큰 영향력을 미치는 것은 엉덩이 관절 교정운동과 발교정구를 같이 제공했을 때이며, 발교정구와 엉덩이 관절 교정운동이 그 뒤로 강화에 영향을 미쳤다. 운동에 의한 영향력은 상대적으로 적으나 발의 외측으로 갈수록 커지는 것으로 나타난다. 4. 전족에 개선력에 대한 설명력은 30~40% 정도로 나타난다. 5. 중족의 족압에 가장 영향을 미치는 요인은 엉덩이 관절 교정운돵과 발교정구를 같이 제공한 경우이며, 교정력에 대한 설명력은 왼발 53.8%, 오른발 56.8%로 나타난다. 이상의 결과로부터 편평족을 가진 사람들에게 엉덩이관절운동 프로그램은 발뒤꿈치 각도 개선에, 교정구는 엉덩이 관절 굴근력 증가에 영향을 미치며, 또한 중둔근의 대칭적인 움직임 회복에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 또한 발교정구는 발바닥의 내측 족압에, 엉덩이 관절운동은 외측 족압 증가에 효과적이다. 즉, 엉덩이 관절운동 프로그램은 엉덩이 관절에서 가까운 골반교정에 영향을 미치는 것이 아니라 엉덩이 관절에서 먼 발목관절의 교정에, 그리고 교정구는 발에서 가까운 발목관절에 영향을 미치는 것이 아니라 골반의 교정에 긍정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 본 연구는 탄성 밴드를 이용한 엉덩이 관절 중심의 하지 정렬에 기반을 둔 운동과 교정구가 발변형, 족관절과 골반의 움직임, 그리고 근력과 족압에 미치는 영향력에 대한 연구로 발목과 골반의 교정 기전을 밝혀내었다는 데에 의의가 있다고 할 수 있다. 그러나 본 연구에서는 왼 발목에서만 교정효과가 나타나, 그 이유를 규명하는 것은 후속 연구를 통하여 규명하는 것이 필요하며, 발목과 골반, 어깨 관절과의 관계에 대한 연구도 역시 추후 연구를 통하여 규명되기를 기대한다. (IRB No. : IRB 2011-10-8)