전완부 절단된 팔에서 주관절 운동 시 요소두 관절의 생역학적 변화 - 사체 연구

Abstract

목적: 이번 연구는 전완부 절단된 팔에서 요소두 관절의 접촉 면적, 평균 압력, 최대 압력을 정상 팔과 비교하는 것을 목적으로 하였다. 또한 다양한 주관절 굴곡 각도와 전완부 회전 각도에서 생역학적 지표의 변화를 조사하고자 하였다.

대상 및 방법: 이번 연구는 10개의 신선 동결 상지(fresh-frozen upper limbs)를 사용하였다. 각 상지에 주관절 굴곡 및 전완부 회전에 관여하는 근육의 부착부 힘줄을 박리하여 봉합술을 시행하였고, 저자들이 개발한 장치에 연결하였다. 요소두 관절에 압력 센서(Tekscan sensor 6900)를 삽입하였다. 이후 서보모터(servomotor)에 연결된 각 힘줄의 부착 부위에 힘을 가하여 주관절을 굴곡하고, 전완부를 회전시켜 정상적인 주관절 운동을 재현하였다. 주관절 굴곡 0도에서 전완부 회전 중립, 회내전 40도, 회외전 40도 위치 시 요소두 관절의 접촉 면적, 평균 압력, 최대 압력을 측정하고, 주관절을 45도 굴곡, 90도 굴곡하여 반복 측정하였다. 이후 요골 경상돌기에서 근위부에서 5cm에서 전완부를 절단하였다. 절단된 팔에서 정상 팔과 같은 프로토콜로 요소두 관절의 생역학적 지표를 반복 측정하여 비교하였다.

결과: 정상 팔과 절단된 팔에서 접촉 면적은 주관절 굴곡 0도와 45도에서 회내전 시 가장 넓었다. 두 군 사이에 접촉 면적은 유의한 차이를 보이지 않았다. 하지만 절단된 팔에서 모든 자세에서 정상 팔에 비해 평균 압력이 높았다. 최대 압력 또한 정상 팔에 비해 절단된 팔에서 유의하게 높았으며, 특히 주관절 굴곡 45도에서 회내전 시 가장 높았다.

결론: 전완부가 절단된 팔에서 요소두 관절의 평균 압력 및 최대 압력이 증가하였고, 특히 주관절을 굴곡 45도에서 회내전 시 증가하였다. 인공 팔 개발 시 전완부의 축성 불안정성을 줄일 수 있는 방법이 고려되어야 한다.