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뇌성마비 Crouch 보행에서 고관절 회전각에 따른 3차원 근-골격 모델에서의 근-건 길이 변화

Changes of the Muscle-tendon Lengths in a Three-dimensional Musculoskeletal Model according to the Hip Transverse Angle in Cerebral Palsy Patients with Crouch Gait

대한정형외과학회지 2011년 46권 2호 p.130 ~ 139
김주영 ( Kim Ju-Young ) - 연세대학교 의과대학 정형외과학교실

김현우 ( Kim Hyun-Woo ) - 연세대학교 의과대학 정형외과학교실
이기석 ( Lee Ki-Seok ) - 연세대학교 의과대학 정형외과학교실
한수봉 ( Hahn Soo-Bong ) - 연세대학교 의과대학 정형외과학교실
박희완 ( Park Hui-Wan ) - 연세대학교 의과대학 정형외과학교실
박건보 ( Park Kun-Bo ) - 인제대학교 의과대학 정형외과학교실

Abstract

목적 : Crouch 보행은 뇌성마비 환아의 흔한 보행 이상 중의 한 가지로서 슬관절 굴곡의 호전을 위한 슬와부 근육 연장술은 crouch 보행의 치료에 있어서 기본적인 술식의 하나로 생각되어 왔다. 그러나 슬와부 근육의 길이의 단축에 있어서는 다양한 연구결과가 존재하였다. 회전면에서의 crouch보행 분류를 시행하고 각 군에서 근육의 길이를 분석하여 슬와부 근육 연장술에 대한 기준을 제시하고자 한다.

대상 및 방법 : Crouch 보행을 보이는 경직성 뇌성마비 환아 중 초기 입각기의 슬관절 굴곡이 20o 이상이거나 중기 입각기의 슬관절 굴곡이 20o 이상인 환아를 대상으로 하였다. 총 62명의 환아(124예)가 선별되었으며 보행 분석 지표와 중둔근, 내전근, 대퇴 직근, 대퇴 이두근, 반막양근, 박근의 길이를 비교하였다. 중기 입각기의 평균 회전을 측정한 후 정상의 ±1 표준편차 범위를 정상으로 간주하여 고관절의 회전 지표에 따라 고관절 외회전(제 1 군), 정상범위(제 2 군), 고관절 내회전(제 3 군)인 세 군으로 분류하였다. 동 연령대의 정상인 15명을 모집하여 정상군과의 비교를 시행하였다.

결과 : 제 3 군에서 슬관절 및 고관절 굴곡이 가장 증가되어 있었으며 제 1 군에서 족관절 배부 굴곡이 가장 감소되어 있었다. 시상면 상에서의 모멘트 및 힘의 비교에서는 각 군간 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 중둔근 및 대퇴 직근의 길이는 각 군간 통계상 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 제 3 군에서 내전근, 대퇴 이두근과 박근의 평균 비례 근길이가 가장 증가되어 있었으며 반막양근의 평균 비례 근길이가 가장 감소되어 있었다. 정상군과의 비교 시에는 각 군 모두 통계 상 유의한 차이가 관찰되지 않았다.

결론 : Crouch 보행을 보이는 환아에서 고관절 회전에 관계없이 슬와부 근육의 길이는 정상군과 차이가 관찰되지 않았다. 그러나 고관절 내회전이 증가된 crouch 보행의 수술 시 대퇴골 전염전에 대한 교정 절골술이 시행된다면 반막양근에 대한 연장술을 시행하는 것이 보행 호전에 유효할 것으로 생각된다.

Purpose: Crouch gait is one of the common pathologic gaits in children with cerebral palsy. Hamstring lengthening for alleviation of knee flexion is often considered as a first choice for the treatment of crouch gait. However, there have been a variety of reports about the lengths of the hamstring muscle. The purpose of this study was to classify the crouch gait on the transverse plane and to suggest a guide line for hamstring lengthening by analyzing the length of these muscles.

Materials and Methods : The subjects for this study were selected in ambulatory spastic diplegia patients with crouch gait. A total of sixty-two patients (124 cases) were included. The gait parameters and the muscle lengths were compared. The range of ±1 standard deviation of the normal middle stance hip rotation was considered as the normal range. The subjects were divided into three groups as hip external rotated (group I), normal (group II) and hip internal rotated (group III) according to the hip rotation.

Results: The flexion of the knee and hip was the greatest in group III and dorsiflexion of the ankle was the least in group I. On comparison of moment and power on the sagittal plane, there was no significant difference among the groups. In group III, the percent lengths of the adductor, biceps femoris and gracilis muscles were increased the most, whereas the percent length of the semimembranosus was decreased the most. There was no statistical difference between groups I and II and the normal control group.

Conclusion: Irrespective of the hip rotation, the length of the hamstring muscle in patients with crouch gait did not differ compared to that of the normal control. But if rotational osteotomy is done for the correction of the increased femoral anteversion in group III, then we should consider lengthening the semimembranosus muscle

키워드

뇌성마비; Crouch 보행; 근-골격 모델; 고관절 회전
cerebral palsy; crouch gait; musculoskeletal model; hip rotation.
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