Name: 노인의 발 코어 시스템의 기능 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-03-11T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 25 s
Description: 학습하세요 근골격 초음파와 다이나모미터를 활용한 발 코어 기능 평가 프로토콜로 노인의 근육 형태와 힘을 측정하는 방법. 이 연구는 평발과 만성 발목 불안정증의 치료 전략 수립에 활용됩니다.

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저자들은 상하이 제10인민병원(YNCR2C022)의 사육 프로그램에 대한 자금 지원을 인정한다.

저자는 이해 상충이 없습니다.

제시된 프로토콜은 노인의 발 특성을 측정하는 데 사용되며, 수동, 능동 및 신경 하위 시스템을 포함하여 발 코어 안정성을 조사하기 위한 포괄적인 평가를 제공합니다. 이 새로운 패러다임은 일상 활동에서 발을 안정시키고 감각 운동 기능을 유지하기 위해 상호 작용하는 발 기능을 조명합니다33. 이전 연구에서 연구원들은 발 기형을 탐구하는 데 더 많은 관심을 기울였습니다. 발가락 굴곡 강도; 발바닥 감각 감소; 노인의 당뇨병, 말초 신경병증 및 발뒤꿈치 통증과 같은 기타 병리학적 상태 21,34,35,36. 내재적 발 근육의 기능과 세 가지 하위 시스템 간의 상호 작용은 이전 발 평가에서 무시되었습니다. 내재적 발 근육에 대한 관심이 높아짐에 따라 수동 근육 테스트,...

인간의 발은 발에 부착되는 뼈, 근육 및 힘줄로 구성된 매우 복잡한 구조입니다. 하지의 한 부분인 발은 지지 표면과 지속적으로 직접 접촉하므로 체중 부하 작업에 기여합니다1. 근육과 수동 구조 사이의 복잡한 생체 역학적 상호 작용을 기반으로 발은 충격 흡수에 기여하고 불규칙한 표면을 조정하며 운동량을 생성합니다. 증거에 따르면 발은 자세 안정성, 걷기 및 달리기에 의미 있는 기여를 합니다 2,3,4.
2015년 McKeon5가 제안한 새로운 패러다임에 따르면, 발 코어는 수동, 능동 및 신경 하위 시스템의 기능적 상호 의존성에 뿌리를 두고 있으며, 이는 발 움직임과 안정성을 제어하는 발 코어 시스템으로 결합됩니다. 이 패러다임에서 발 뼈 해부학은 종방향 아치와 횡방향 중족골 아치를 포함하는 기능적 하프 돔을 형성하고 하중 변화에 유연하게 적응합니다6. 이 하프 돔과 인대와 관절 캡슐을 포함한 수동 구조는 수동 하위 시스템을 구성합니다. 또한 활성 하위 시스템은 발 고유 근육, 외부 근육 및 힘줄로 구성됩니다. 내재성 근육은 발 아치, 하중 의존성 및 조절을 지지하는 국소 안정제 역할을 하는 반면 외인성 근육은 전체 이동자로서 발 움직임을 생성합니다. 신경 하위체계의 경우, 족저근막, 인대, 관절낭, 근육 및 힘줄에 있는 여러 종류의 감각 수용체(예: 관절낭 수용체 및 피부 수용체)가 발 돔 변형, 보행 및 균형에 기여합니다 9,10.
몇몇 연구자들은 발이 두 가지 주요 방식으로 일상 활동에 기여한다고 추측했습니다. 하나는 기능적 아치와 하지 근육 사이의 조절을 통한 기계적 지원입니다. 다른 하나는 위치11에 대한 발바닥 감각 정보의 입력입니다. 발 코어 시스템에 기초하여, 발 자세, 내재적 및 외적 발 근육의 강도, 감각 감각을 포함한 이 시스템의 결함은 이동성과 균형의 약화를 유발할 수 있다 9,11,12,13.
그러나 나이가 들어감에 따라 발 또는 발가락 기형, 발 또는 발가락 힘의 약화, 발바닥 압력 분포, 발바닥 촉각 민감도 감소 등 발의 양상, 생체 역학, 구조 및 기능의 변화가 일반적으로 발생합니다 14,15,16,17. 발가락 기형의 존재와 외반의 중증도는 노인의 이동성 및 낙상 위험과 관련이 있다11,18. 더욱이 간과되던 발가락 굴곡근의 강도는 노인의 균형에 기여한다19. 한편, 노인은 당뇨병, 말초 동맥 질환, 신경병증 및 골관절염과 같은 병리와 관련된 발 질환을 가질 위험이 더 높습니다20,21.
특히 노인의 발에 대한 평가, 검사 및 건강 관리는 점점 더 많은 관심을 끌고 있습니다14,21. 그러나 발 코어 시스템의 기능에 대한 포괄적인 평가를 탐구하기 위한 연구는 제한적입니다. 수많은 연구가 통증과 손발톱, 피부, 뼈/관절 및 신경혈관 질환과 같은 노인의 발 병리학적 문제를 탐구하는 것을 목표로 했다 21,22,23. 일상 활동 중 기계적 지지와 감각 입력, 그리고 기능적 핵심 시스템으로서의 발의 역할을 인식하고 평가해야 하는데, 이는 이전 연구에서 무시되었습니다. 특히, 내인근과 외인근을 포함한 발의 활동적인 구성요소는 국부적 안정 및 글로벌 무버로 작용하여 정적인 자세와 역동적인 움직임에서 발의 안정성과 행동에 기여한다5.
발가락 굴곡 강도는 발 근육의 강도를 나타내는 것으로 보고되었으며, 발 기능과 균형 및 이동성과 같은 다른 건강 상황 사이의 관계를 탐구하는 데에도 활용된다 24,25,26. 본질적으로 발 근력은 내재성 근육과 외래 근육의 작용을 구별하는 데 국한됩니다. 더욱이, 종이 그립 테스트와 내재적 양성 테스트를 포함한 여러 테스트는 신뢰성과 타당성이 낮은 비정량적 테스트로 비판을 받았습니다 7,27. 최근 발의 내재적 근력을 정량화하기 위해 발 돔 근력에 대한 새로운 평가가 보고되었으며 타당성이 좋은 것으로 나타났습니다28. 도밍(짧은 발 움직임) 근력을 측정하여 고유 근육의 기능을 직접 정량화하는 데 기여합니다.
따라서 본 연구에서는 발 코어 시스템(foot core system)을 기반으로 노인 발의 특성, 특히 활성 하위체계(active subsystem)의 기능을 탐구하는 것을 목표로 하는 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은 노인의 수동, 능동 및 신경 하위 시스템을 포함한 발 코어 안정성을 조사하기 위한 포괄적인 평가를 제공합니다. 또한, 족저근막염, 평발, 당뇨병과 같은 여러 건강 상황에서 발 코어 기능의 변화가 보고되었다 24,29,30. 향후 연구에서는 다차원 측정에서 서로 다른 인구 집단의 발 기능을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>진단 초음파 시스템</td><td>Mindray</td><td></td><td>임상 초음파 진단 검사에 사용됩니다.</td></tr><tr><td>ergoFet 동력계</td><td>ergoFet</td><td></td><td>정확하고 휴대가 간편한 푸시/풀 포스 게이지로, 모든 작업 조건에서 개별 포스 측정값을 캡처하기 위한 독립형 게이지< 설계되었습니다>.</td></tr><tr><td>높이 버니어 캘리퍼스</td><td></td><td></td><td>높이를 정확하게 측정하는 도구입니다.</td></tr><tr><td>LabVIEW</td><td></td><td></td><td>강도 분석을 위한 맞춤형 프로그램 소프트웨어입니다.</td></tr><tr><td>Semmes-Weinstein 모노필라멘트</td><td>기준선</td><td></td><td>20개의 조각으로 구성되며 각 SWM은 보정된 파단력과 관련된 1.65에서 6.65 범위의 인덱스 번호를 갖습니다.</td></tr><tr><td>2점 판별기</td><td>터치 테스트</td><td></td><td>두 개의 알루미늄 디스크 세트로, 각 디스크에는 1mm에서 15mm 사이의 간격이 있는 일련의 갈래가 포함되어 있습니다.</td></tr></tbody></table>

노인의 발 코어 시스템의 기능 평가

Evaluating the Function of the Foot Core System in the Elderly

몸과 지면을 연결하는 복잡한 구조인 발은 인간의 정적 및 동적 활동에서 자세 조절에 기여합니다. 발 코어는 수동, 능동 및 신경 하위 시스템의 기능적 상호 의존성에 뿌리를 두고 있으며, 이는 발 움직임과 안정성을 제어하는 발 코어 시스템으로 결합됩니다. 하중을 담당하는 발 아치 (수동 하위 시스템)는 발의 기능적 핵심으로 간주되며 정상적인 발 기능을 위해 안정성이 필요합니다. 발의 기능적 이상은 발가락 굴곡근의 약화, 비정상적인 발 자세, 발바닥 감각 민감도 저하 등 노인에서 널리 보고되고 있습니다. 이 논문에서는 발 코어 하위 시스템을 기반으로 발 기능을 평가하기 위한 포괄적인 접근 방식을 소개합니다. 발 내재근과 외외근의 강도와 형태를 사용하여 발 근육(활성 하위체계) 기능을 평가했습니다. 돔 근력 시험은 발 고유 근육의 기능을 결정하기 위해 적용되었으며, 발가락 굴곡 강도 시험은 외적 근육의 기능에 더 중점을 두었습니다. 배꼽 낙하 테스트와 발 자세 지수를 적용하여 발 아치(수동 하위 시스템) 기능을 평가했습니다. 신경 하위 시스템의 경우 발바닥 빛 터치 역치 테스트와 2점 판별 테스트를 사용하여 발의 9개 영역에서 발바닥 촉각 감도를 평가했습니다. 이 연구는 노인 및 기타 인구의 발 코어 기능에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

이 연구에서는 측정을 위해 84명의 참가자가 포함되었습니다. 젊은 그룹에는 평균 연령 22.4세 ± 2.9세, 키 1.60± 0.05m의 대학생 42명이 포함되었습니다. 노인 그룹에는 평균 연령 68.9± 3.3세, 키 1.59± 0.05m의 지역사회 거주 노인 42명이 포함되었습니다.
대표적인 활성 하위 시스템 결과 발 근육의 형태와 강도는 활성 하위 시스템의 기능을 결정하는 데 사용됩니다. 근력 데이터는 체중(N/kg)으로 정규화됩니다. 그림 6에서 볼 수 있듯이 젊은 참가자에 비해 노인의 발 근력은 모든 테스트에서 더 낮았습니다(doming, t(82) = -6.81, p &lt; 0.001; FT1, t(82) = -7.48, p &lt; 0.001; FT2-3, t (82) = -5.51, p &lt; 0.001; FT2-5...

발의 기능적 코어 안정성은 인간의 정적인 자세와 역동적인 활동에 기여합니다. 이 논문은 세 가지 하위 시스템을 결합한 풋 코어 시스템의 기능에 대한 포괄적인 평가를 제안합니다. 다양한 인구 집단에서 발 기능을 탐구하기 위한 인식 제고와 다각적인 프로토콜을 제공할 수 있습니다.

As a complex structure to link the body and the ground, the foot contributes to postural control in human static and dynamic activities. The foot core is ...

이 프로토콜은 발 코어 시스템의 기능에 대한 포괄적인 평가를 제안하며, 다양한 인구 집단에서 발 기능을 탐구하기 위한 인식을 높일 수 있습니다. 이 연구는 활성 구성 요소에 특히 주의를 기울여 인간 발의 세 가지 핵심 하위 시스템의 관점에서 발 기능을 평가하는 것을 목표로 했습니다. 이 프로토콜은 평발 및 만성 발목 불안정과 같은 발 및 발목 기능 장애에 대한 평가 및 치료 효과에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다.이 절차를 시연하는 것은 Li Xu와 Kun Dong, Dr.Wang 실험실의 석사 학생입니다. 근골격계 초음파 시스템을 켜서 근육 형태 평가를 시작합니다. 그런 다음 고정 버튼을 클릭하고 사운드 헤드 커넥터를 호스트 후면의 연결 포트에 꽂은 후 프로 블록 옵션을 선택합니다.I 스테이션 버튼을 클릭하고 새 환자 탭을 선택하여 참가자의 ID, 이름, 성별 및 생년월일을 입력합니다. 외전근 환각 근육을 이미지화하려면 결절 및 배꼽 결절의 스캐닝 라인 중간에 있는 참가자에게 초음파 커플링 젤을 적용하고 탐침을 배꼽 결절을 향한 내측 종골 결절에 프로브를 놓습니다. 프로브를 약간 움직여 납치 환각의 가장 두꺼운 부분을 캡처하고 저장 버튼을 클릭하여 정지 이미지를 저장합니다.그런 다음 프로브를 90도 회전하여 근육의 단면 이미지를 얻고 이미지를 저장합니다. 굴곡근 마비근의 경우 종골의 내측 결절에서 세 번째 발가락까지의 선에 프로브를 세로로 정렬하고 근육을 스캔하여 두께를 측정합니다. 프로브를 90도 회전하여 단면 이미지를 얻습니다.원고에 설명된 대로 quadratus plantae 및 flexor hallucis brevis muscle의 종방향 및 단면 이미지를 기록합니다. 다음으로, 두 점을 연결하는 선의 50%와 함께 비골두와 외측 연골의 하부 경계를 찾습니다. 커플링 젤을 바른 후 프로브를 배치하여 비골 장골 및 브레비스 또는 BER의 두께와 단면 이미지를 기록합니다.원고에 언급 된대로 경골 전방 근육의 두께를 구하십시오. 동력계 Bluetooth 스틱을 컴퓨터의 USB 인터페이스에 삽입한 다음 동력계와 FET 데이터 수집 소프트웨어를 엽니다. 시작 게이지 버튼을 클릭하고 자동 페어링을 기다립니다 발가락 굴곡 강도를 테스트하려면 참가자에게 무릎과 발목 관절이 90도 굴곡된 의자에 앉도록 지시합니다.동력계를 나무 프레임의 앞쪽에 고정하고 카라비너로 엄지발가락을 동력계에 연결합니다. 완료되면 발 뒤의 패널을 교체하여 발뒤꿈치에서 첫 번째 중족골의 머리까지가 지지되고 발가락 굴곡이 손상되지 않도록 합니다. 그런 다음 발가락이 일정한 기준선을 생성하도록 카라비너를 조정하고 재설정 버튼을 클릭하여 동력계를 영점으로 만듭니다.소프트웨어에서 시작 게이지 옵션을 선택합니다. 그런 다음 참가자에게 엄지발가락을 구부리라는 요청을 받을 때까지 안정된 상태를 유지하라는 지시를 내립니다. 그런 다음 3초 동안 최대한 세게 당기고 그립을 이완합니다.완료되면 정지 게이지 버튼을 클릭하고 수집된 데이터를 저장합니다. 나중에 T자형 금속 막대를 동력계에 부착하고 참가자에게 앞에서 설명한 대로 두 번째 발가락에서 세 번째 발가락 또는 두 번째에서 다섯 번째 발가락을 구부려 발가락 굴곡 강도 테스트를 수행하도록 지시합니다. 돔 테스트의 경우 동력계를 주상골 결절에 대십시오.그런 다음 참가자에게 앞발을 뒤꿈치 쪽으로 밀거나 발가락을 들어 올리거나 말리지 않고 가능한 한 아치를 들어 올리도록 요청하고 3초 동안 최대 자발적 수축을 수행하고 발가락 굴곡 테스트로 데이터를 수집합니다. 원고에 설명된 대로 높이 버니어 캘리퍼를 조립하여 배꼽 낙하 또는 ND 테스트를 수행합니다. 참가자가 높이 조절이 가능한 의자에 앉으면 옆으로 돌려 내측 세로궁을 보고 배꼽 결절을 촉진하고 위치를 표시합니다.참가자에게 무릎, 엉덩이 및 발목 관절 사이를 90도 각도로 만드는 자세로 앉도록 요청한 후 참가자의 거골 머리의 내측 및 외측 측면을 촉진한 다음 거골의 내측과 측면이 동등하게 위치할 때까지 거골하 관절을 수피하고 내전합니다. 스크라이빙 발톱의 머리를 표시된 배꼽 결절에 맞춰 체중을 지탱하지 않는 동일한 위치에서의 높이를 기록합니다. 참가자에게 일어서서 키를 기록하기 위해 규칙적인 양측 체중 부하 자세를 유지하도록 지시합니다.참가자들에게 몇 걸음을 내딛고 그 자리에서 행진한 다음 이중 팔다리 지지대를 사용하여 편안한 자세로 서도록 지시합니다. 거골 머리를 촉진한 다음 측면과 내측에서 머리의 위치를 평가합니다. 마찬가지로, 외측 말레오를 촉진하여 infra lateral malleolar curvature에서 supra를 채점합니다.다음으로, 종골의 후방과 발의 장축 사이의 각도를 기록합니다. 거골 배꼽 관절 부위의 돌출 또는 오목한 부분과 내측 세로궁의 높이와 합동을 평가합니다. 앞발이 바로 뒤에 있고 뒤꿈치의 긴 축과 일직선이 되는 것을 관찰하여 뒷발에서 앞발의 상대적 위치를 점수화합니다.파종기 빛 터치 임계값을 연구하려면 20개로 구성된 Semmes-Weinstein 모노필라멘트 키트 또는 SWM을 준비하십시오. 그런 다음 첫 번째 발가락, 첫 번째 중족골 머리, 세 번째 중족골 머리, 다섯 번째 중족골 머리, 발 중간 및 발뒤꿈치를 포함하여 화분 밑창에 테스트 영역을 표시합니다. 대상 부위에서 SWM을 피부에 수직으로 적용합니다.나일론 SWM이 구부러져 C 모양을 형성할 때까지 압력을 가합니다. 그런 다음 제거하기 전에 SWM을 1초 동안 누르고 있습니다. 2점 판별기 테스트를 위해 2점 판별기 장치를 준비한 후 8mm 거리에서 테스트를 시작한 다음 참가자가 1점을 보고할 때까지 너비 거리를 5mm 줄입니다.나중에 참가자가 테스트 너비에서 두 점을 일관되게 식별할 수 있을 때까지 하나 또는 두 개의 점을 무작위화하여 장치를 1mm 단위로 이동합니다. 근력 데이터는 젊은 참가자에 비해 모든 테스트에서 노인의 발 근력이 더 낮다는 것을 보여주었습니다. 근육 형태에 관해서는 두 그룹 사이의 경골 전방을 제외한 대부분의 근육에서 상당한 두께 차이가 있었습니다.더욱이, 두 그룹 사이의 단면적에서 상당한 차이가 관찰되었습니다. 패시브 하위 시스템의 경우 ND 거리와 FPI-6 점수는 젊은 참가자보다 노인이 더 높았습니다. 신경 하위체계 결과는 6개 영역의 2점 판별자에서 화분 빛 터치 역치가 노인 참가자에서 더 높다는 것을 보여주었습니다.돔 테스트 중에 테스터는 참가자의 발가락이 들어 올려지거나 말려 있는지 확인하기 위해 관찰해야 합니다. 두 명의 테스터를 사용하는 것이 좋으며, 하나는 작업을 평가하고 다른 하나는 데이터를 수집하는 데 사용됩니다.

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연구

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