• 제목/요약/키워드: Biomechanical

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앉았다 일어나는 동작동안 단축회전반경 무릎인공관절 수술자와 다축회전반경 무릎인공관절 수술자의 운동역학적 비교분석 (A Biomechanical Comparative Analysis between Single-Radius and Multi-Radius Total Knee Arthroplasty for Sit-to-Stand Movement)

  • 진영완
    • 생명과학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.773-779
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    • 2006
  • 단축범위 무릎인공관절 수술자와 다축범위 무릎인공관절 수술자를 대상으로 앉았다 일어나는 동안 운동학적 및 운동역학적 요인들을 비교분석한 결과는 다음과 같다. 앉았다 일어나는 동작은 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자 집단보다 0.19초(p= 0.033) 빠르게 나타났다. 최대상체 굴곡각도는 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자집단 보다 $10^{\circ}(p=0.014)$정도 크게 나타났다. 상체굴곡 각속도는 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자 집단보다 $7^{\Omega}{\cdot}S^{-1}$(p= 0.058)빠르게 나타났다. 단축범위 수술자 집단과 다축범위 수술자 집단의 ADD와 ABD의 차이는 거의 없었다. 대퇴사두근의 근전도분석은 내측광근은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-15^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 외측광근은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-45^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 대퇴직근의 값은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-30^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 대퇴이두근의 값은 무릎굴곡각 $75^{\Omega}-15^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다.

Comparison of Biomechanical Characteristics of Rowing Performance between Elite and Non-Elite Scull Rowers: A Pilot Study

  • Kim, Jin-Sun;Cho, Hanyeop;Han, Bo-Ram;Yoon, So-Ya;Park, Seonhyung;Cho, Hyunseung;Lee, Joohyeon;Lee, Hae-Dong
    • 한국운동역학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.21-30
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    • 2016
  • Objective: This study aimed to examine the characteristics of joint kinematics and synchronicity of rowing motion between elite and non-elite rowers. Methods: Two elite and two non-elite rowers performed rowing strokes (3 trials, 20 strokes in each trial) at three different stroke rates (20, 30, 40 stroke/min) on two stationary rowing ergometers. The rowing motions of the rowers were captured using a 3-dimensional motion analysis system (8-infrared camera VICON system, Oxford, UK). The range of motion (RoM) of the knee, hip, and elbow joints on the sagittal plane, the lead time ($T_{Lead}$) and the drive time $T_{Drive}$) for each joint, and the elapsed time for the knee joint to maintain a fully extended position ($T_{Knee}$) during the stroke were analyzed and compared between elite and non-elite rowers. Synchronicity of the rowing motion within and between groups was examined using coefficients of variation (CV) of the $T_{Drive}$ for each joint. Results: Regardless of the stroke rate, the RoM of all joints were greater for the elite than for non-elite rowers, except for the RoMs of the knee joint at 30 stroke/min and the elbow joint at 40 stroke/min (p < .05). Although the $T_{Lead}$ at all stroke rates were the same between the groups, the $T_{Drive}$ for each joint was shorter for the elite than for the non-elite rowers. During the drive phase, elite rowers kept the fully extended knee joint angle longer than the non-elite rowers (p < .05). The CV values of the TDrive within each group were smaller for the elite compared with non-elite rowers, except for the CV values of the hip at all stroke/min and elbow at 40 stroke/min. Conclusion: The elite, compared with non-elite, rowers seem to be able to perform more powerful and efficient rowing strokes with large RoM and a short $T_{Drive}$ with the same $T_{Lead}$.

비연결형 및 전환형 주관절 전치환술 (Unlinked and Convertible Total Elbow Arthroplasty)

  • 문준규;천성광
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제16권2호
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    • pp.163-169
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    • 2013
  • 주관절 전치환술은 과거 임상적 결과를 토대로 새로운 디자인이 개발 중이며 불안정성이나 해리 등의 단점을 개선하고 수명을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 본 종설은 비연결형 주관절 치환술과 전환형 주관절 치환술의 일반적 개념을 기술하고자 한다. 과거의 비연결형 치환물 중 현재는 일부만 사용되고 있다. 기존의 단점을 보완한 최근의 비연결형 디자인은 더 안정적인 관절면 모양, 스템형 치환물 및 요골-소두 치환술을 첨가하는 형태 등으로 개선되고 있다. 전환형 디자인은 전세계적으로 두 개의 모델이 개발되어 사용 중이며 최근 국내에서도 사용 가능하게 되었다. 비연결형 디자인에서 추가적인 연결고리를 이용하면 쉽게 연결형으로 전환이 가능하다. 비연결형 주관절 치환술은 인체 주관절과 유사한 운동 구조를 가지게 되어 폴리에틸렌 마모나 치환물의 해리를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 주변골과 연부 조직이 보존된 경우 또는 활동도가 높은 젊은 환자에서 적응증이 될 수 있다. 전환형 주관절 치환술은 치환물의 선택을 넓히고 재수술을 용이하게 하는 장점을 가지고 있다. 두 개의 치환물의 사용은 연결형 치환술이 가지고 있는 단점을 보완하고 장기적인 결과를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

척추체간 유합케이지의 스파이크형상 변화에 따른 척추체의 응력분포 및 케이지의 안정성에 대한 수치적 해석 (Numerical Analysis on Stress Distribution of Vertebra and Stability of Intervertebral Fusion Cage with Change of Spike Shape)

  • 심해영;김철생;오재윤
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.361-367
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    • 2004
  • 척추체간 유합케이지의 성능평가에 있어서 압축강도와 상대적인 3차원적 안정성 그리고 골유도를 촉진시킬 수 있는 형상은 성공적인 골유합의 정도를 판가름 할 수 있는 중요한 척도이다. 새로 고안된 박스형 유합케이지 스파이크의 형상변화에 따른 척추체의 골단판에 미치는 응력분포 양상과 케이지의 안정성을 비교하기 위하여 압축하중 작용 초기에 스파이크 끝딘과 골단판이 접촉하는 경우와 스파이크가 골단판에 삽입되었을 경우를 구분하여 스파이크의 높이, 폭 및 각도를 변화시켜 가면서 유한요소 해석을 실시하여 고찰하였다. 유합케이지 2개가 척추체간에 삽입되어 있는 상태에서 수직하중 1700N이 가해질 때 척추체 골단판에 전달되는 응력분포를 조사하였으며, 전, 후방향으로 케이지 하나에 100N의 pull out하중을 부과하여 케이지의 스파이크 형상변화에 따른 미세이동 정도를 비교 평가하였다. 그 결과, 척추체 골단판의 응력 집중 정도에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 케이지스파이크 끝단 폭의 크기이며, 케이지 스파이크의 높이 및 각도의 변화는 스파이크 끝단과 접촉하는 척추체 골단판에 미치는 응력 정도에 큰 영향을 미치지 않았다. 스파이크 경사면 각도조절 및 양방향혼합형의 대칭 배열을 통하여 전후방향 pull-out하중에 대한 변위량을 저감시킬 수 있었다. 본 연구의 결과를 통하여 척추체에서의 응력집중을 피할 수 있고 케이지의 초기 접촉시 골단판의 파괴를 방지하고 골유합에 유리한 케이지 스파이크 형상을 설계하였고, 케이지 치환술 후 운동시 전후방향으로 이동을 최소화하여 기계적 안정성을 높일 수 있는 새로운 척추체간 유합 케이지의 최적 형상을 제안하였다.

마그네슘 이온주입 임플란트의 뒤틀림 제거력에 관한 연구 (Removal Torque of Mg-ion Implanted Clinical Implants with Plasma Source Ion Implantation Method)

  • 김보현;김대곤;박찬진;조리라
    • 구강회복응용과학지
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    • 제25권1호
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    • pp.41-52
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    • 2009
  • 골과 임플란트의 기계적인 결합을 증진시키기 위한 다양한 시도가 이루어졌으며, 최근에는 불소 부식법, 양극산화법, 이온주입법 등 생화학적인 골유착을 유도할 수 있는 임플란트의 표면개질이 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구는 플라즈마 상태의 이온을 임플란트 표면에 주입하여 이온 피막을 형성하는 방법(plasma source ion implantion, PSII)으로 표면을 개질한 임플란트에 대한 골반응을 흡수성 재료로 블라스팅 처리(resorbable blasting media, RBM)된 임플란트를 대조군으로 하여 평가하고 이온 주입량을 달리하여 비교한 결과를 알아보고자 하였다. 12마리의 뉴질랜드 가토의 경골에 대조군인 RBM 임플란트와 Mg이온 주입량을 달리한 Mg이온주입 임플란트 3개씩을 식립하고 공진주파수를 측정하였으며 6주 후 48개 임플란트의 뒤틀림 제거력과 공진주파수를 측정하였다. 반복측정이 있는 분산분석을 이용하여 95% 유의수준으로 통계적 유의성을 확인하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 각 임플란트간 공진주파수의 차이는 없었으나 군에 관계없이 식립 시에 비해 6주 후의 공진주파수는 증가하였다. 2. 초기 낮은 공진주파수를 나타낸 임플란트군의 공진주파수 증가량이 큰 경향을 나타내었다. 3. 이온잔존량 9.4%인 Mg 1 임플란트가 다른 임플란트 보다 통계적으로 유의하게 큰 뒤틀림제거력을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 가장 우수한 골반응을 나타내는 이온주입량을 알 수 있었으며 이러한 이온주입 임플란트가 임상적으로 뛰어난 효능을 보이는 RBM 표면에 비해서도 생물학적 골반응이 더 우수하다는 것을 입증하는 결과라 할 수 있다.

Carpal Tunnel Syndrome Among Male French Farmers and Agricultural Workers: Is It Only Associated With Physical Exposure?

  • Roquelaure, Yves;Jego, Sylvaine;Geoffroy-Perez, Beatrice;Chazelle, Emilie;Descatha, Alexis;Evanoff, Bradley;Garlantezec, Ronan;Bodin, Julie
    • Safety and Health at Work
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    • 제11권1호
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    • pp.33-40
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    • 2020
  • Background: Exploratory study to investigate whether co-exposure to physical wrist stressors and chemicals is associated with carpal tunnel syndrome (CTS) in French male farmers and agricultural workers. Methods: Cross-sectional study of 711 men aged 30-65 years and working as either farmers or agricultural workers in 2009-2010 within a cohort covered by the French Agricultural Workers' and Farmers' Mutual Benefit Fund. CTS and exposure to physical wrist stressors and chemicals were assessed using a self-administered questionnaire. Associations between CTS and personal/medical factors, exposure to physical wrist stressors, exposure to chemicals, and co-exposure to physical wrist stressors and chemicals were studied using multivariate logistic regression models. Results: Forty-four men {5.6% [95% confidence interval (CI) 4.0-7.7]} reported that they had suffered from unilateral/bilateral CTS during the last 12 months. CTS was associated with age, current smoking [odds ratio (OR) = 2.1 (1.0-4.5)], and exposure to physical wrist stressors [OR = 2.6 (1.1-5.9)]. An association was found between CTS and co-exposure to physical wrist stressors and chemicals [OR = 3.3 (0.8-14.3), p = 0.044] in comparison with the no-exposure group. Conclusions: This exploratory study shows an association of CTS with exposure to biomechanical wrist stressors in male farmers and agricultural workers and suggests an association of CTS with co-exposure to physical wrist stressors and chemicals. Owing to the limitations of the study, this result must be confirmed by a prospective study with objective assessments of the outcome and exposure before drawing conclusions on the possible synergistic effects of mechanical stressors and chemicals on the impairment of the median nerve.

경사면에서 골프스윙 동작시 족저압력 분석 (Influence of Different Slope Analysis during Pitching Wedge Swing on Plantar Pressure Distribution Pattern)

  • 손동주;양정옥;이중숙
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.297-309
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    • 2009
  • 이 연구에서는 피칭웨지 스윙 시 족저압력 측정기를 이용하여 평지, 오르막 내리막경사면에서의 족저압력분포의 메카니즘을 분석하여 운동역학적인 기초자료를 제공하고자 피험자는 KPGA 3명, KLPGA 3명을 대상으로 족저압력분포를 측정한 후 스윙시간, 동작특성, 평균족저압력 그리고 최대족저압력을 분석한 결과 경사면의 형태변화에 따른 스윙동작 시 구간별 시간변인과 족저압력변인들을 종합적으로 분석 결과 경사면에서의 스윙동작은 백스윙 과정에서 하지의 코일링 동작을 방해하는 요인이 될 수 있으며, 다운스윙과정에서도 체중분산을 최소화시키는 하지의 블로킹 동작과 이 후 릴리스 동작에도 부정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한 경사면은 스윙동작에 영향을 미칠 수 있는 많은 외적 요인들 중의 하나인데, 오르막경사면에서의 어드레스 자세는 하지의 움직임을 제한하기 때문에 약간 좁은 스탠스를 유지하고, 내리막경사에서는 반대로 하지의 더 큰 활동성을 막기 위하여 더 넓은 스탠스를 가져야 할 것으로 판단되며, 어드레스 자세에서 뿐만 아니라 오르막경사의 다운스윙 동안에도 가능한 신체균형을 유지시키기 위하여 체중을 왼발에 두어야 할 것으로 판단된다.

고교 여자 골프선수의 드라이버 스윙에 대한 운동역학적 분석 (The Biomechanical Analysis of the Driver Swing of High School female Golfers)

  • 이경일;이희경;배종원;정진영
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.273-286
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    • 2009
  • 본 연구는 고등학교 여자선수들을 대상으로 3차원 영상분석을 이용하여 스윙시 나타나는 각 신체분절 및 클럽의 직임을 운동학적 및 운동역학적 변인들을 산출하여 성공과 실패시에 대한 중요변인들을 비교 분석함으로써 정량적 자료의 추출과 더불어 정성적 평가를 하는데 목적이 있다. 운동학적 변인으로써 위치변화, 속도, 각도에 대한 3차원 분석과 지면반력에 대한 분석을 하였다. 그 결과 스윙시 클럽헤드는 어드레스와 톱스윙시 전후 이동(X축)이 매우 적게 나타남으로써 안정적 스윙이 유지 되는 것으로 나타났다. 또한 좌우방향(Y)의 신체중심이동속도는 성공적인 스윙 동작 시 실패동작시보다 임팩트시 매우 빠른 속도를 나타냄으로써 운동량 증가에 많은 기여를 하였으며 코킹각은 톱스윙에서부터 임팩트까지의 성공시가 코킹각을 더 크게 풀어 줌으로써 임팩트시 선속도 증가에 영향을 주어 비거리 증가에 유리하게 작용할 것으로 판단된다. 지면반력(GRF)은 전후방(X축)과 좌우방향(Y축)에서 안정적인 지지율로 나타남으로써 성공적 스윙으로 연결된 것으로 나타났다.

임신기간 중 계단의 단너비에 따른 임산부 양발 보행의 생체역학적 변화 (Biomechanical Alterations in Gait of Stair Decent with Different Treads during Pregnancy)

  • 하종규
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.205-215
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    • 2009
  • 계단 하강보행에서의 임산부 낙상은 임산부와 태아에게 치명적인 영향을 미친다. 이 연구는 임신기간 중 계단의 단 너비 변화에 따른 임산부 양발 보행의 생체역학적 변화를 구명하는 것이다. 이 실험을 위하여 건강한 임산부 9명이 참가하였고 Qualisys사의 Proreflex MCU-240 카메라 7대와 Kistler사의 Type 9286AA 지면반력기 2대를 설치하여 상호 동조하여 실험하였으며 연구변인은 Visual 3D(C-motion Inc., USA)를 사용하여 인체를 모델링 한 후 산출하였다. 임신기간이 경과됨에 분당 활보장수는 감소한 반면 활보장 주기는 증가하였으며 양발의 슬관절 모멘트 차이가 작아졌다. 그리고 단너비가 넓어질수록 속력과 활보장 길이가 증가하였다. 단너비에 따른 하지 관절모멘트는 각 관절마다 고유한 패턴을 보였으며 고관절 모멘트는 주로 양발의 비대칭성 패턴을 보였고 슬관절 및 족관절은 대칭적인 패턴을 보였다. 그리고 임신기간이 경과됨에 따라 좌 우측의 최대 최소 슬관절 모멘트의 차이가 작아졌다. 이러한 결과들은 임산부가 신체변화에 적응하면서 안전성의 최대화를 위하여 자신의 고유한 보행패턴을 생성하는 자기적응화 과정을 지속적으로 유지하면서 변화한다고 할 수 있다.

배구 스파이크시 신체분절의 각도와 각속도에 대한 운동학적 분석 (Kinematical Analysis of Angle and Angular Velocity of the Body Segment on Spike in Volleyball)

  • 조필환
    • 한국운동역학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.191-199
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    • 2007
  • This study was conducted to examine the biomechanical characteristics of open spike in the volleyball to improve the technique of the volleyball spike. The subjects were six male college and high school athletes. The motions of volleyball spike were filmed by using two Sony VX 2000 Video Cameras. The mechanical factors were angle and angular velocity of body segments in the upper and the lower limbs. The conclusions were as follows; 1. The angle of the shoulder joint of the skilled showed larger than that of the unskilled in impacting of the volley ball spike. 2. The angle of the elbow joint of the skilled showed larger than that of the unskilled in impacting of the volley ball spike. 3. The angle of the wrist joint of the skilled showed smaller than that of the unskilled in impacting of the volley ball spike. 4. The angle of the hip joint of skilled showed larger than that of unskilled in impacting of the volley ball spike. 5. The angle of the knee joint of the skilled and the unskilled showed same in take off and impacting of the volley ball spike, and that of the skilled showed smaller than that of the unskilled in take-off touchdown and touchdown after impact of the volley ball spike. 6. The angle of the ankle joint of skilled showed larger than unskilled in take-off of the volley ball spike. 7. The angular velocity of the shoulder joint, elbow joint, wrist joint of the skilled showed faster than that of the unskilled in impacting of the volley ball spike. Taken together the result of them, I have come to conclusion that knee joint angle in touchdown of the take off should be decreased and knee joint angle in take off should be increased, and then stability of the take off should be made and, and that extension of the elbow joint should be made and wrist joint angle decreased and shoulder and hip joint angle increased, and then C.O.G of the arm and hand should be positioned ahead C.O.G of the body in impacting for effective impact of the spike, and that the transfer of the angular velocity of body segments for effective impact of the spike make from the proximal segment to the distal segment at spike in volleyball.