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장 하지 보조기용 무릎관절의 안전잠금 및 전동장치의 개발과 임상적 평가

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 Development and clinical evaluation of safe-locking and motorized knee device of long leg brace 
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[한글] 엉덩관절을 굽힐 수 있는 양 하지 마비환자가 기능적 수준의 향상등을 위하여 보행기와 양측의 장 하지 보조기를 사용하면서 보행훈련을 할 경우에 흔히 사용되어온 재래식 보조기는 무릎관절의 움직임이 불가능하므로 연속적인 보행동작과 장기적인 보행훈련을 모두 힘들게 만드는 주된 원인이 되었다. 이에 본 연구자는 이러한 보조기의 문제점을 효과적으로 해결하기 위하여 고출력 서보모터(servo motor)를 베일잠금(bail lock)방식의 보조기 무릎관절에 결합한 장치와 열린고리 제어체계를 이용한 무선 제어장치를 개발하고, 이를 양 하지 마비환자 1명에게 2개월간 사용하면서 재래식 장 하지 보조기와 성능을 비교하였을 때 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 새로운 무릎관절 장치는 입각기에 안전하게 보조기의 무릎관절을 펴진 상태로 고정하고, 유각기에는 보조기 무릎관절이 굽혀졌다 펴지는 동작을 연속으로 만들어 낼 수 있었으며, 기능적 전기자극기를 사용할 수 없었던 본 연구의 대상자에서 성공적으로 사용할 수 있었다. 2. 새로운 장 하지 보조기는 양 하지 마비환자에서 유각기의 다리 움직임을 크고 빠르게 만들었으나(p<0.05) 이동속도는 증가되지 않았다. 그리고 이 장치는 무릎관절과 엉덩관절 움직임 개선을 통해 재래식 보조기를 사용할 때 나타나던 비정상 보행양상을 개선시켰다(p<0.05).
[영문] In walking training for a better functional level in paraplegic patients who have some hip flexor power, we have been using a walker and bilateral long leg brace which frequently impeded not only successive stepping but also long-term training due to their extension-fixed knee joints. In order to resolve this knee joint problem, a new device which combined a high torque servo motor with a bail-lock orthotic knee joint, as well as its wireless controller adopting open-loop control system, was developed. When it was tried in a paraplegic volunteer for two months, comparing with conventional long leg brace at the same time, the following conclusions could be inferred. 1. The new device was able to keep the orthotic knee joint exended during the stance phase, and make a sequence of flexion and extension of the joint during the swing phase as well. Also, the new long leg brace turned out to be a satisfactory orthosis for walking training in the volunteer who had failed to use functional electrical stimulation for the same purpose. 2. The new orthotic device made the swing leg motion faster and longer(p<0.05), but the walking speed did not change. Through the improvement of both the knee and the hip joint motion, the new device reduced the abnormal gait patterns which was induced by conventional long leg brace(p<0.05).
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2. 학위논문 > 1. College of Medicine > 박사
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