만성발목불안정성, 코퍼, 건강한 그룹 간의 시각 제한 및 비 예측 섭동에 따른 자세제어

김세희 차의과학대학교 일반대학원 2022 국내박사

Ankle injuries occur most frequently during daily life and exercise, and the loss of function and repeated injuries due to injuries are associated with the early onset of osteoarthritis and joint impairment in old age. Lateral ankle sprains, which account for the majority of ankle injuries, progress to Chronic ankle instability, a chronic residual symptom that includes recurrence of the ankle injury, unstable feeling in the ankle joint, pain, swelling, and loss of function 12 months after the injury. He suffered an ankle sprain, but was divided into coper with the same functions as a healthy person. Chronic ankle instability is highly dependent on vision due to a decrease in somatosensory during postural adjustment. However, in previous studies on sensory reloading, As the study was conducted only under the two conditions of eyes open (EO) and eyes closed (EC), there was a limit to sensory re-weighting through the step-by-step adjustment of visual information. However, in recent years, with the development of stroboscopic vision (SV) technology that can provide intermittent visual information, it is possible to provide visual feedback between the eyes closed state (EC) and the eyes open state (EO). It is possible to reload the senses through the step-by-step adjustment of visual information. Therefore, in this study, the effect of visual condition (EO, SV, EC) on dynamic postural control (Time to stabilization; TTS) under random perturbation conditions between CAI , Coper, and Healthy groups. Let's take a look at the impact. 발목 부상은 일상생활과 운동 중에 가장 빈번하게 발생되며 부상으로 인한 기능 감소와 반복된 부상은 골관절염의 조기 발병과 노년의 관절 장애와 관련이 있다. 발목 부상의 대부분을 차지하는 외측발목염좌는 부상 후 12개월이 지난 시점에서 발목 부상의 재발, 발목 관절의 불안정한 느낌, 통증, 부종 및 기능 상실 등을 포함하는 만성 잔류 증상인 만성발목불안정성으로 진행 되거나 발목 염좌를 당했지만 건강한 사람과 같은 기능을 가진 코퍼로 나뉘게 된다. 만성발목불안정성은 자세 조절 시 체성 감각의 저하로 시각에 많이 의존 하게 되는데 시각적 피드백을 단계적으로 방해할 수 있는 방법이 없어 눈을 뜨거나(eyes open, EO) 눈을 감는(eyes close, EC) 두 가지 조건에서만 연구가 수행됨에 따라 시각 정보의 단계적 조절을 통한 감각 재 가중에 한계가 있었다. 하지만 최근에는 간헐적 시각 정보를 제공할 수 있는 스트로보스코픽 비전(stroboscopic vision, SV) 기술의 발전으로 눈은 감은 상태와 눈을 뜬 상태의 중간 단계의 시각적 피드백 제공이 가능함에 따라 시각 정보의 단계적 조절을 통한 감각 재가중이 가능해졌다. 이에 본 연구에서는 만성발목불안정성, 코퍼, 건강한 그룹 간 무작위 섭동 조건에서의 시각 컨디션(EO, SV, EC)이 동적 균형 제어(자세 회복 시간: time to stabilization, TTS)에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 한다.

고등학생의 발목 염좌 부상 위험 요인 분석: 1년 전향적 연구

김성일 차의과학대학교 일반대학원 2022 국내박사

서론: 외측 발목 염좌는 일상생활과 신체활동 중 가장 빈번히 일어나는 부상으로 이후 20~50%는 재부상과 40~73%는 최초부상 이후 만성 발목 불안정성으로 발전된다. 또한 만성 발성 발목 불안정성 환자의 78%는 퇴행성 골관절염으로 진행되어 삶의 질과 신체활동을 감소시킨다. 청소년기 여학생은 신체활동이 부족한 시기이며 신체활동의 감소는 대사성질환 위험 증가에 따른 발목 부상의 요인이 될 수 있다. 대부분의 발목 연구들은 운동선수와 부상 이후 재활하는 연구였으며 부상 예방을 위한 연구는 매우 부족한 상황이다. 따라서 본 연구의 목적은 만성 발목 불안정성, 코퍼, 건강한 여고생의 발목 염좌 부상 위험을 높이는 요인을 1년간 추적 조사 연구로 분석하는 것이다. 방법: 연구 대상자는 만 16 –18세 여고생 102명으로 선정되었으며, AII, FAMM-ADL & sports 설문을 통해 만성 발목 불안정성 그룹 20명 (age= 17.5 ± 0.68 y, height= 161.4± 0.05cm, mass= 57.7± 11.15kg), 코퍼 그룹 47 명 (age=17.5± 0.50y, height=163.5± 0.06± cm, mass= 62.4± 14.25kg), 건강한 그룹 35 명 (age= 17.4± 0.6y, height=161.2± 0.43cm, mass= 56.2± 8.6kg)으로 분류되었다. 종속 변인으로 , 고관절 굴곡 근력, 고관절 신전 근력, 고관절 내전 근력, 고관절 외전 근력, 발목 배측 굴곡 근력, 발목 저측 굴곡 근력, 발목 내번 근력, 발목 외번 근력, 발목 배측 굴곡 각도, Y-balance test를 측정하였다. 부상 그룹과 부상당하지 않은 그룹 간의 통계적 차이는 t 검정을, 세 그룹 간 통계적 차이는 일원변량분석 후 LSD 사후 검증을 실시하였다. 발목 염좌에 유의한 관계가 있는 변인들과 그룹 간 인과관계를 알아보기 위해 단계적 회귀분석을 실시하였다. 모든 통계적 유의 수준은 .05로 설정하였다. 결과: 발목 부상 유무 그룹 간 측정 변인의 결과는 AII (t=-3.63(100), P=.001), FAAM- sports (t=-3.04(100), P=.01), 발목 염좌 횟수(t=-3.63(100), P=.01)에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 만성 발목 불안정성 그룹과 코퍼 그룹의 단계적 회귀분석 결과 발목 배측 굴곡 각도(Wald=5.051, p=.025), 고관절 외전 근력 (Wald=7.352, p=.007), 최근 부상 이력 (Wald=5.528, p=.019), 발목 족저 굴곡 근력 (Wald=5.322, p=.021)의 변인이 부상에 따른 유의한 차이를 보였으며 Y-Balance PL(Wald=3.722, p=.054)의 경우 부상유무 그룹 간 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 부상률을 증가시키는 요인으로는 발목 배측 굴곡 각도 exp(β)=18.88, 고관절 외전 근력 exp(β)=12.66, 최근 부상 이력 exp=(β)=9.36, 발목 저측 굴곡 근력 exp(β)=7.11으로 확인되었다. 결론: 여고생의 발목부상 위험 요인을 1년간 추적조사한 결과 발목의 배측 굴곡 각도, 고관절 외전 근력, 최근 부상이력, 발목 족저 굴곡 근력은 만성발목불안정성 그룹과 코퍼 그룹의 발목 부상에 영향을 주는 요인임을 알 수 있었다. 본 연구에서 밝혀진 발목 염좌 위험 요인을 바탕으로 재활 운동 프로그램의 개발과 더 나아가 발목 부상 예방을 위한 기초자료로 활용될 수 있어 그 의미가 크다고 생각된다. 핵심어: 만성발목불안정성, 여고생, 발목 부상 위험 요인, 전향적 연구 Introduction: Lateral ankle sprains is most frequent injury during physical activity of daily life. Followed by the initial injury, 20-50% shows re-injury and 40-73% progresses into the chronic ankle instability. In addition, 78% of patients with chronic ankle instability progress to degenerative osteoarthritis, which reduces quality of life and physical activity. Female students in adolescence lack physical activity which leads to high risk of metabolic and cardiovascular disease. Currently, most of the ankle injury research have been conducted for athletes and rehabilitation after the injury, while studies for injury prevention have been rarely reported. Therefore, the purpose of this study was to analyze the risk factors that increase the chronic ankle instability, copers, and ankle sprain injuries in healthy high school girls with longitudinal study. Method: Female high school student (n=102) aged of 16–18 years were selected and divided into chronic ankle instability group (n=20, age= 17.5 ± 0.68 y, height= 161.4± 0.05cm, mass= 57.7± 11.15kg), coper group (n=47, age=17.5± 0.50y, height=163.5± 0.06cm, mass= 62.4± 14.25kg), and healthy group (n=35, age= 17.4± 0.6y, height=161.2± 0.43cm, mass= 56.2± 8.6kg) according to AII, FAMM-ADL & sports examination. As dependent variables, hip flexion, hip extension, hip Adduction, hip abduction, ankle dorsiflexion, ankle plantarflexion, ankle inversion, ankle eversion, toe flexion, ankle dorsiflexion range of motion, and Y-balance test were measured. Statistical differences between the injured group and the non-injured group were evaluated with t-test, and statistical differences between the three groups were compared using one-way random analysis and LSD post-test. Stepwise regression analysis was conducted to find out the causal relationship between the groups and the variables that have a significant relationship with ankle sprain. All statistical significance levels were set to 0.05. Results: The result of the inter group measurement variable with or without ankle injury was AII (t=-3.63(100, P=.001), FAAM-Sports (t=-3.04(100, P=.01), previous sprains (t=-3.63(100), P=.01). As a result of the stepwise regression analysis of the chronic ankle instability group and the coper group, DFROM (Wald=5.051, p=.025), hip Abduction (Wald=7.352, p=.007), recent injury (Wald=5.528, p=.019), ankle plantarflexion (Wald=5.322, p=.021) presented a positive effect on injury and Y-Balance PL (Wald=3.722, p=.054) was not relevant. DFROM exp(β)=18.88, hip abduction exp(β)=12.66, recent injuries exp(β)=9.36, and ankle plantarflexion exp(β)=7.11 were identified as the risk factors for ankle injury. Conclusion: According to the present 1-year longitudinal study of female high school students, posterior flexion angle of the ankle, the hip externals muscle strength, the recent injury history, and the ankle plantarflexion muscle strength were presented as the risk factors of ankle injury of the chronic ankle instability and the coper group. Based on the risk factors for ankle sprains revealed in this study, it is considered important to develop rehabilitation exercise programs and further application as basic data for ankle injury prevention. Key words: chronic ankle instability, high school girls, ankle sprain risk factors, prospective study

만성발목불안정성 성인의 하지 CKC 운동이 동적균형과 안정성에 미치는 영향

김민식 명지대학교 대학원 2023 국내석사

Chronic ankle instability should strengthen the overall joints of the lower extremities as well as the ankles. When repeated ankle sprains occur, the force pattern of the lower extremities changes and irregularities are likely to occur in the ankle-knee-hip joints. Therefore, for the correct alignment and force pattern of the lower extremities, the effect of the lower extremity CKC exercise program was to be seen. This study targeted 14 adults in their 20s who perform sports activities twice a week with chronic ankle instability, and conducted lower extremity CKC exercise for 12 weeks. The target selection was selected using CUBERLAND Ankle Instability (CAIT), and those with 24 points or more were excluded, and those who were recently intervened in ankle-related interventions and those with acute sprains were excluded. The measurement tools were intended to be effective through the Weight Bearing Lounge Test (WBLT), Star Excursion Balance Test (SEBT), Single-Hop Test, and Visual Analogue Scale (VAS) using Movement Assessment Technologies (MAT). Measurements were made before exercise and re-measured after exercise. Each exercise was performed with intensity according to the individual's physical ability according to the exercise method.In this study, the collected money data was analyzed using a paired t-test to see the difference by looking at the functional condition of the ankle through a preliminary test through SPSS 24.0, and applying an exercise program for 12 weeks after the test. The results of the study are as follows. Through the lower extremity CKC exercise program, the range of motion of the posterior flexion of both ankles was significantly improved in WBLT (p<).001), showed a significant improvement in SEBT to find out the change in balance ability (p<.001). There was also a significant improvement in the Single Hop-Test to determine FPT (lower extremity function test) (p<.01) and a significant difference in VAS (p<.001).Based on these results, it is believed that the CKC exercise using two or more joints, which begins on the ground for adults with chronic ankle instability, will help the mobility and stability of the ankles, and athletes should be further subdivided according to the characteristics of the sport. In addition, it is believed that it may be beneficial for adults in middle and old age to clearly identify individual physical strength and diseases and apply exercise according to their characteristics. 만성발목불안정성은 발목뿐 아니라 하지의 전체적인 관절을 강화해야한다. 반복적인 발목 염좌가 일어나면 하지의 힘 패턴이 바뀌고 발목-무릎-고관절에서 부정렬이 일어나기 쉽다. 이에 하지의 올바른 정렬과 힘 패턴을 위해서 하지 CKC운동 프로그램의 효과를 보고자 하였다. 본 연구는 만성발목불안정성을 가진 스포츠 활동 주 2회를 하는 성인 12명을 대상으로 하였으며, 하지 CKC운동을 12주간 실시하였다. 대상자 선정은 큐버랜드 발목불안정성(CAIT)를 이용하여 선정하였으며 24점 이상인 자는 제외하였으며 최근에 발목에 관련되어 중재를 받은 자, 급성 염좌인 자는 제외하였다. 측정도구는 MAT(Movement Assessment Technologies)를 이용한 WBLT(Weight Bearing Lunge Test), SEBT(Star Excursion Balance Test), Single-Hop Test, VAS(Visual Analogue Scale)통하여 효과를 보고자 하였다. 운동 전에 측정을 하였고 운동 후에 재측정 하였다. 각 운동은 운동방법에 따라 개개인의 신체적 능력에 맞게 강도로 운동을 진행하였다. 이 연구에서 수집돈 자료는 SPSS 24.0을 통하여 사전검사를 통해서 발목의 기능적인 상태를 보고 검사 이후에 12주간의 운동프로그램을 적용하여 차이를 보기 위해 대응표본 t-검정(paired t-test)을 이용해 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 하지 CKC 운동프로그램을 통하여 WBLT에서 양측 발목의 배측굴곡 가동범위의 유의한 향상을 나타냈으며(p<.001), 균형능력의 변화를 알아보기 위한 SEBT에서 유의한 향상을 나타내었다(p<.001). FPT(하지 기능 검사)를 알아보기 위한 Single Hop-Test에서도 유의한 향상을 보였으며(p<.01), VAS(통증 척도 검사)에서도 유의한 차이를 보였다(p<.001). 이러한 결과를 보았을 때 만성발목불안정성을 가진 성인들에게 지면에서 시작되며 관절 2개 이상을 이용한 하지 CKC운동이 발목의 가동성과 안정성에 도움이 될 것으로 판단되며, 운동선수들에게는 종목 특성에 맞게 더 세분화 하여야 할 것으로 사료된다. 또한 중년기, 노년기의 성인들에게는 개개인의 체력과 질환들을 명확하게 확인한 후 특성에 맞춰 운동을 적용함이 유익할 수 있을 것으로 사료된다.

농구동호인의 만성발목관절불안정성에 따른 한발착지패턴과 발목관절기능에 관한 연구

정경열 부경대학교 2021 국내석사

본 연구의 목적은 농구동호인의 만성발목관절불안정성(CAI)에 따른 한발착지패턴과 발목관절기능을 비교분석하여 농구동호인의 만성발목관절불안정성(CAI)을 예방하는데에 유용한 정보를 제공하는 데에 목적이 있다. 부산광역시에서 현재 레크리에이션 농구경기에 참여하고 있는 농구동호인 30명을 대상으로 국제발목협회에서 제공하는 CAI 표준 선정기준에 따라 CAI집단 21명과 CON집단 9명으로 분류하였다. 한발착지패턴을 측정하기 위해 단일 다리 드롭랜딩 시 초기접촉(IC) 시점과 발꿈치접촉(HC) 시점 및 무릎관절의 최대 굽힘 시점에서 엉덩관절 벌림각도, 관상면 투영 각도, 뒷발각도를 측정하여 하지정렬을 확인하고 엉덩관절 굽힘각도, 무릎관절 굽힘각도, 발목관절의 발등굽힘각도를 측정하여 움직임을 확인하였으며, 앞정강근, 긴종아리근, 안쪽 장딴지근 및 중간볼기근의 활성도를 확인하였다. 또한, 발목관절기능을 측정하기 위해 YBT-LQ를 실시하여 동적균형능력을 확인하고, Silfverskiöld 검사를 실시하여 장딴지근단축을 확인하였으며, 체중지지 및 비체중지지 시 뒷발각도를 측정하고, 단일 다리 홉 거리, 세 번의 홉 거리, 세 번의 교차 홉 거리 및 6m 단일 홉 시간으로 구성된 홉검사를 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 단일 다리 드롭랜딩 시 하지정렬은 유의한 차이를 보이지 않았다. 2. 단일 다리 드롭랜딩 시 하지 근활성도는 유의한 차이를 보이지 않았다. 3. 비체중부하 시 CAI집단의 뒷발각도가 CON집단보다 작게 나타나 안쪽번짐(inversion)이 덜 되어있는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과에서 농구동호인들의 CAI집단과 CON집단의 한발착지패턴과 발목관절기능의 차이를 확인하지 못하였지만, 향후 CAI를 세부적으로 기능적만성발목관절불안정성과 구조적만성발목관절불안정성으로 구분하고 경기포지션을 고려하여 움직임의 특성 및 기능적 요구의 차이를 반영한 연구가 진행된다면, 농구동호인들의 CAI예방에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다. This study aimed to identify the changes of one-leg drop landing pattern and ankle joint function depending on chronic ankle instability(CAI) among basketball club members. For 30 basketball club members who are currently participating in recreational basketball games in Busan Metropolitan City, 21 CAI groups and 9 CON groups were classified according to the CAI standards provided by the International Ankle Consortium. The one-leg drop landing pattern measured the alignment of the lower extremity, joint movement, and muscular activity of tibialis anterior, peroneus longus, medial gastrocnemius and gluteus medius at the initial contact (IC), heel contact (HC), and the point of peak knee flexion. And the ankle joint function consisted of dynamic balance ability, gastrocnemius tightness, rear foot angle and 4-type hop tests. The results are as follows. First, there was no significant difference between two groups in lower limb alignment during single leg drop landing. Secondly, there was no significant difference between two groups in lower limb muscle activity during single leg drop landing. Thirdly, at non-weight bearing, the CAI group’s rear foot angle was smaller than that of the CON group, and it meant that CAI had less inverted foot during non-weight bearing. These results showed no significant differences between groups in the one leg drop landing pattern and the ankle function except for the rear foot angle. The further studies should classify the types of ankle instability and consider the physical demands and movement characteristics depending on their playing position for providing useful information on prevention of CAI in basketball club members.

Differences in the shank-rearfoot joint coupling and movement strategies in those with chronic ankle instability, copers, and control group during gait

이인제 Graduate School, Yonsei University 2019 국내석사

It is important to thoroughly investigate joint coupling, kinematics, kinetics, and muscle activation to determine differences among those with chronic ankle instability (CAI), copers, and controls. However, there is no study comparing these variables among three groups. Therefore, the purpose of this study was to identify differences in the shankrearfoot joint coupling, kinematics, kinetics, and muscle activation among those with CAI, copers, and controls during gait. A total of 54 subjects were recruited and assigned to each group.All subjects were instructed to walk and jog at the speed of about 1.34 m/s and about 2.68 m/s respectively along the force plate embedded 8 m walk-way in shod condition. Three valid trial data was used to analysis outcome variables. The independent variable was a group. The dependent variables were joint coupling, kinematics, kinetics, and muscle activation during walking and jogging. There were two findings in this study. The first findings were dorsiflexion deficits and greater inverted ankles in the CAI group compared with copers and controls during walking and jogging. The second finding was the increased knee internal rotation moment in copers compared to CAI subjects during jogging, which may mean the proximal joint strategy protecting ankles from lateral ankle sprains. Except two findings, there were no differences in joint coupling and muscle activation among three groups. Given these findings, the controlled ankle movement pattern and the proximal joint strategy performed by copers in this study are needed to be included in the gait training and rehabilitation programs for individuals who suffer from CAI. 만성발목불안정성 환자, 코퍼와 대조군 간의 차이를 확인하기 위하여 관절 커플링, 운동학, 운동역학과 근육 활성도를 종합적으로 조사하는 것은 중요하지만 세 그룹 간의 이 변인들을 비교한 연구는 없다. 그러므로 본 연구의 목적은 보행 시 만성발목불안정성 환자, 코퍼와 대조군 간 정강이-후족부 관절 커플링, 운동학, 운동역학과 근육 활성도의 차이를 확인하는 것이다. 총 54명의 피험자가 모집 되었으며 각 그룹에 배정되었다. 모든 피험자들은 신발을 신은 상태로 지면 반력기가 설치되어있는 8 m의 보행로를 따라 약 1.34 m/s와 약 2.68 m/s의 속도로 걷고 조깅하도록 지시를 받았다. 세 번의 유효한 시도 데이터가 결과 변인 분석을 위하여 사용되었다. 독립 변인은 그룹이었으며, 종속 변인은 걷기와 조깅 시 관절 커플링, 운동학, 운동역학, 근육 활성도이었다. 본 연구에서 두 가지의 주요 결과가 발견되었다. 첫 번째 결과는 걷기와 조깅 시 만성발목불안정성 그룹에서 코퍼와 컨트롤에 비하여 배측굴곡 결핍과 보다 내번된 발목이 발견된 것이다. 두 번째 결과는 조깅 시 만성발목불안정성 그룹과 비교했을 때 코퍼가 보다 큰 무릎 내회전 모멘트를 발생시킨 것이었으며, 이것은 외측 발목 염좌로부터 발목을 보호하기 위한 근위 관절 전략을 의미할 수 있다. 두 결과를 제외하고 그룹 간 관절 커플링과 근육 활성도에서의 차이는 발견되지 않았다. 이러한 결과들을 고려했을 때, 통제된 발목 움직임 패턴과 본 연구에서 코퍼에 의해 수행된 근위 관절 전략이 만성발목불안정성으로부터 고통 받는 사람들을 위한 보행 훈련과 재활 프로그램에 포함되는 것이 요구된다.

The immediate effects of tension variations in Kinesio tape length on dynamic balance, functional movement, and psychological factors were compared in soccer players with chronic ankle instability.

이송연 선문대학교 일반대학원 2023 국내석사

This study aims to compare the immediate effect of the degree of tension of kinesio tape on systemic response, functional movement, dynamic balance and psychological factors in soccer players with chronic ankle instability. 28 soccer players with chronic ankle instability were recruited, and 6 of them were eliminated, and the difference was compared with 22 final subjects. There was a significant difference in dynamic balance, functional movement, and psychological factors (p<0.05), and among them, 50% tension showed the highest performance. This study means that 50% tension has a more effective effect on the dynamic balance and functional movement of soccer players depending on the degree of tension of the kinesio tape. It suggests that functional movement and psychological factors may have important effects.

테이핑 유형에 따른 만성 발목불안정성을 가진 성인의 통증 및 족저압에 미치는 즉각적인 효과

채병민 고려대학교 의용과학대학원 2021 국내석사

The purpose of this study is to investigate the immediate effect on static and dynamic foot pressure and pain (VAS) by taping type in adults with chronic ankle instability. A total of 27 subjects were subjected to repeated measurements under three conditions: non-treatment (barefoot conditions), elastic taping and non-elastic taping. To avoid sequencing effects, measurements were made in random order and data processing was done through the Windows SPSS/PC Ver.22 Statistical Program. Repeated ANOVA was performed to identify interactions among the three groups. If significant differences among groups (barefoot condition, elastic taping, and inelastic taping) were found, post-verification was performed using the Scheffé test. The significance level for the statistical significance test is P<.05. The results of the study show significant differences in static foot pressure between barefoot conditions and groups of non-elastic taping (P<.05). There were no significant differences between the other groups. Dynamic foot pressure results showed significant differences between barefoot and elastic taping groups (P<.05), also marked a significant difference between barefoot and non-elastic taping groups (P<.05). However, there was no significant difference between the elastic tapping group and the non-elastic tapping group. The results of the pain scale (VAS) showed significant differences among all three groups (P<.05), pain in the non-elastic taping group was the lowest. To sum up the results of the study, for adults with ankle instability, the elastic taping treatment showed the effect of plantar pressure on dynamic walking, and the pain was also reduced. Non-elastic taping treatment showed improved plantar pressure in both static and dynamic walking, and the conclusion was that pain was effective because there was a significant difference compared to the elastic tapping group.

만성 발목 불안정성, 코퍼, 대조군 그룹 사이에 섭동에 대한 동적 자세 조절

김민준 차의과학대학교 스포츠의학대학원 2021 국내석사

서론: 자세 조절의 손상은 외측 발목 염좌와 만성 발목 불안정성을 일으키는 부상 위험 인자로써, 동적 자세 조절 평가 방법인 자세 회복 시간은 특정 동작 수행 이후 안정 상태로 회복되는 데 소요되는 시간으로 정의된다. 만성 발목 불안정성 환자 또는 코퍼 환자는 정상인 사람과 비교하여 자세 회복 시간에 차이가 나타나는 것으로 알려져 있으나 어느 특정 방향에서 자세 회복 시간이 지연되는지는 아직까지 상반된 결과를 보이고 있다. 또한, 실제 부상 발생은 예측하지 못한 상황에서 발생하는 반면, 이전 선행 연구는 연구 대상자가 모든 측정 과정을 인지하고, 자세 흔들림의 변수를 예측한 상태에서 측정된 결과이다. 본 연구의 목적은 만성 발목 불안정성 환자 그룹, 코퍼 그룹, 그리고 정상 그룹 사이에 네 방향(전방, 후방, 내측, 외측)의 무작위 섭동 시 방향에 따른 그룹 간 자세 회복 시간의 차이를 알아보는 것이다. 방법: 연구 대상자는 만 18-35 세 남녀 대학원생 25 명이 선정되었으며, 만성 발목 불안정성 환자 그룹 10 명(age= 29.60 ± 2.80 y, height= 170.60 ± 8.90 cm, mass= 76.60 ± 14.45 kg), 코퍼 그룹 5 명(age= 27.60 ± 3.91 y, height= 171.60 ± 7.23 cm, mass= 67.80 ± 8.40 kg), 정상 그룹 10 명(age= 29.70 ± 1.52 y, height= 170.20 ± 7.22 cm, mass= 67.80 ± 7.13 kg)으로 분류되었다. 동적 자세 조절 평가는 XY stage 지면 반력 장비를 사용하여 15 초 동안 Single-leg Balance Test 수행 중 네 방향의 무작위 섭동 시 전후방 및 내외측 지면 반력을 측정하였다. 그룹 간 네 방향의 섭동에 따른 자세 회복 시간의 차이를 알아보기 위해 Two-way ANOVAs 분석과 Tukey's HSD post-hoc 분석을 실시하였다. 모든 데이터 값의 통계적 유의 수준은 0.05로 설정하였다. 결과: 내측 섭동 시 만성 발목 불안정성 그룹과 정상 그룹 간 내외측 자세 회복 시간에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(P < 0.0056). 또한, 코퍼 그룹과 정상 그룹 간 내외측 자세 회복 시간에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(P < 0.0001). 외측 섭동 시 만성 발목 불안정성 그룹과 정상 그룹 간 전후방(P < 0.0001) 및 내외측(P < 0.0001) 자세 회복 시간에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 또한, 코퍼 그룹과 정상 그룹 간 전후방(P < 0.0001) 및 내외측(P < 0.0001) 자세 회복 시간에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 이와 반대로, 전방 및 후방 섭동 시 각 그룹 간 전후방 및 내외측 자세 회복 시간에 차이는 나타나지 않았다. 결론: 만성 발목 불안정성 그룹과 코퍼 그룹은 대조군과 비교하여 내측 섭동 시 내외측 자세 회복 시간이 지연되었으며, 외측 섭동 시 전후방 및 내외측 자세 회복 시간이 지연되었다. 이와 반대로, 전방 및 후방 섭동 시 각 그룹 간 전후방 및 내외측 자세 회복 시간에 차이는 나타나지 않았다.

여성의 만성 발목 불안정성과 실시간 청각 바이오피드백 적용에 따른 점프 착지 후의 하지 관절의 운동역학적 분석

안세지 인천대학교 대학원 2022 국내박사

이 연구는 만성 발목 불안정성과 건강한 성인 여성의 전방 점프 착지 후 실시간 청각 바이오피드백 적용 여부가 하지 관절의 운동학적, 운동역학적 변인에 어떠한 영향을 미치는지 규명하였다. 이를 위해 20대 여성 49명을 선정하였으며, 이들을 한국어로 번역된 CAIT 및 IdFAI 설문지를 사용하여 만성 발목 불안정성 집단 25명, 정상 집단 24명으로 구분하였다. 이 연구에서 분석한 변인은 엉덩, 무릎 및 발목관절의 각도, 최대 수직지면반력, 하지 강성, 부하율, 압력중심 및 동적 자세 안정성 지수로 하였다. 변인 측정 및 분석을 위해 8대의 영상분석 카메라와 1대의 지면반력기를 사용하였으며, 촬영한 동작은 Cortex 5.0을 이용하여 분석하였다. 실시간 청각 바이오피드백의 제공을 위해 EvaRT 1.0을 사용하였다. 획득한 자료는 SPSS 25.0 프로그램을 이용하여 비교, 분석하였다. 실시간 청각 바이오피드백 적용 여부와 정상 집단과 만성 발목 불안정성 집단의 차이를 비교하기 위해 이원혼합분산분석을 실시하였으며, 통계적 유의성이 나타난 경우 Bonferroni pairwise comparison을 통해 집단 및 조건 별 사후 검증을 실시하였다. 모든 통계적 유의수준은 p < .05로 하였다. 이 연구의 결과에 의하면 만성 발목 불안정성 집단은 피드백이 제공되지 않을 경우 전방 점프 후 착지 시 정상 집단에 비해 발목관절의 내번 각도와 최대 수직지면반력이 크게 나타났으며, 동적 자세 안정성이 저하되는 착지 형태가 나타나 자세 조절을 위한 하지 관절 협응이 떨어지는 것으로 나타났다. 그러나 피드백 제공 이후 두 집단 간 차이가 나타나지 않아 결과적으로 피드백의 제공은 만성 발목 불안정성의 운동학적 및 운동역학적 변인에 영향을 미쳤다. The purpose of this study was to investigate the effect of real-time auditory biofeedback on lower extremity joint coordination curing forward jump landing in women with chronic ankle instability and healthy adult women. To identify the purpose, 49 female adults participated in this study. For group classification, used the Korean-translated CAIT and IdFAI questionnaires. Participants were distributed into 2 group, 25 female in the chronic ankle instability(CAI) group and 24 females in the normal group were divided. The study analysis variables were the lower extremity joint angle, maximum vertical ground reaction force(mGRF), leg stiffness, loading rate, center of pressure(COP) and dynamic postural stability index(DPSI) during forward jump landing. Eight motion capture cameras and one forceplate were used to measure variables, and the captured motion was analyzed using Cortex 5.0. In addition, EvaRT 1.0 was used to provide real-time auditory biofeedback. Two-way mixed ANOVA was performed to compared the difference between the normal group and CAI group according to the application of real-time auditory biofeedback. When statistical significance was found, post-hoc verification was performed by group and condition through Bonferroni pairwise comparison, and all statistical significance levels were set to p < .05. Result of this study, when feedback was not provided, CAI group showed significantly greater inversion angle, mGRF and DPSI compared to the normal group when forward jump landing. However, there was no significant difference between the two groups after the provided of feedback. In results, provided of feedback changes the lower extremity joint coordination pattern of CAI, suggesting that it induces a landing strategy with a low risk of lateral ankle sprain.

Effect of cognitive loading during side-cutting on lower extremity biomechanics in CAI

박소민 Graduate School, Yonsei University 2024 국내석사

만성 발목 불안정성 환자들은 부상 후 피드백 능력이 감소하여 운동 제어에 변화가 나타난다. 본 연구는 만성 발목 불안정성 환자의 인지 작업 및 단일 작업 상황에서의 생체역학적 특성을 비교하고, 대조군에 비해 인지 작업 및 단일 작업 상황에서의 변화 정도를 비교하기 위해 시행되었다. 연구에는 총 30명의 피험자가 참여하였다. 실험은 단일 작업 및 인지 부하 상태에서 진행되었으며, ‘Fit light’를 사용하여 인지 부하를 유도하여 피험자가 색상을 기반으로 방향을 결정하도록 하였다. 3D 동작 캡처를 사용하여 사이드 컷 운동 중의 발목, 무릎 및 고관절에서의 하지의 운동학 및 운동역학을 분석했다. 앙상블 커브 분석은 Python 프로그램을 사용했고, 통계 분석은 이원배치 분산분석을 이용하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다: 1) 운동학적으로 만성 발목 불안정성 그룹은 발목 관절에서 배측 굴곡 각도 결핍과 고관절에서 큰 내전 각도를 보였다; 2) 만성 발목 불안정성 그룹은 발목 관절에서 시상면상 가동범위 결핍을 나타냈습니다; 3) 운동역학에서 발목 관절의 저측 굴곡 및 내전 모멘트에서 만성 발목 불안정성 그룹은 더 큰 값을 나타냈다; 4) 관절 강성에서 만성 발목 불안정성 그룹은 발목 관절의 시상면상 강성이 대조군보다 더 컸다; 5) 무릎 관절에서 만성 발목 불안정성 그룹은 더 큰 내전 모멘트와 더 작은 신장 모멘트를 나타냈다; 6) 그룹 간 주요 효과가 관찰되었지만, 단일 작업과 인지 작업 조건 간에는 작업 주요 효과가 발견되지 않았다; 6) 반응 시간 및 작업 오류는 그룹 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 만성 발목 불안정성 환자는 동적인 움직임 중 불안정한 발목의 배측 굴곡 결핍으로 관절의 강성을 높인다. 이러한 상태에 대응하기 위해 근위부 전략이 사용되지만, 이는 주로 발목 운동학에 영향을 미치며 운동역학적 변화를 충분히 해결하지 못한다. 즉, 이러한 보상 기전은 발목을 보해해주는 역할도 하지만 추가적인 하지 부상의 위험에 기여할 수 있다. 따라서 임상에서는 만성 발목 불안정성 환자의 불안정한 발목에 대한 기능적 및 기계적 재활이 우선시 될 필요가 있다. Individuals with Chronic Ankle Instability (CAI) experience a decrease in feedback ability after injury, leading to changes in motor control. The purpose of this study are: 1) to compare the biomechanical characteristics of CAI patients in cognitive tasks and single-task situations; and 2) to compare the magnitude of changes in cognitive tasks and single-task situations between CAI patients and a control group. The results of this study will provide insights into the biomechanical changes in CAI patients exposed to complex cognitive load situations, such as those encountered in sports scenarios. This information can inform the direction of rehabilitation and training programs in clinical settings. The study involved a total of 30 participants. The experiment was conducted under both single-task and cognitive load conditions, with cognitive load induced using the "Fit-light" system, which requires participants to determine the direction based on colors. Lower extremity kinematics and kinetics at the ankle, knee and hip joints during side-cutting was analyzed using Vicon 3D motion capture. Functional analysis was conducted using a Python program, employing a 2-way analysis of variance (ANOVA) to perform statistical analyses. The alpha level was set at 0.05. The main findings of this study are as follows: 1) In kinematics, the CAI group showed dorsiflexion deficits in the ankle joint and a greater abduction angle in the hip joint; 2) In ROM (range of motion), the CAI group showed ROM deficit in sagittal plane in ankle joint; 3) In kinetics, there were significant differences in plantarflexion and adduction moments in the ankle joint, with larger values in the CAI group; 3) Joint stiffness exhibited a lager in ankle sagittal plane stiffness in CAI group; 4) The knee joint exhibited a larger internal rotation moment and a smaller extension moment in the CAI group; 5) Group main effects were observed between CAI and control groups, but no task main effects were found between single-task and cognitive task conditions; 6) Reaction time and task errors did not show significant differences between the groups. CAI have dorsiflexion deficits resulting in an unstable ankle during dynamic movements, leading to the development of a stiff ankle to compensate. While proximal strategies are used to compensate for this condition, they primarily affect ankle kinematics and do not adequately address kinetic changes. This limitation in compensatory mechanisms may contribute to the risk of further lower limb injuries. Therefore, in clinical practice, the focus should prioritize the functional and mechanical rehabilitation of the unstable ankle in CAI.