[한국기술뉴스] 충남대학교병원 재활의학과 윤현식 교수 연구팀은 다리의 신전을 담당하는 주동근인 대퇴사두근의 능동적인 수출을 유도할 수 있는 무릎신전 보조기를 개발했다. 개발된 기술은 충남대병원 산학협력단을 통해 최근 특허를 출원(출원번호 제1020200176257호)했다. 특허 명칭은 '무릎신전보조기’이다. 산학협력단은 산업에서 본 기술이 활용될 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]

대퇴사두근은 허벅지 앞쪽에 있는 네 가닥의 크고 강한 근육을 말합니다. 이 근육은 무릎을 구부리거나 펼 때 중요한 역할을 수행합니다. 신경계 손상 환자의 경우 무릎 주변 근력이 약화돼 선 자세를 유지하거나 보행 및 일상생활을 하는 데 어려움을 겪습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 무릎 신전 보조기가 개발됐지만 주로 가스식 스프링을 이용해 부피가 크고 착용이 어렵다는 문제가 발생합니다.

충남대병원 연구팀은 무릎의 대퇴와 하퇴를 압박해 무릎 신전 근력을 보완하고 착용과 휴대성이 용이한 보조 장치를 개발했습니다.

환자는 개발된 무릎 보조 장치를 착용합니다. 보조 장치에 무릎의 대퇴와 하퇴를 지지하는 지지대가 설치돼 연결 밴드의 길이를 조절하며 대퇴와 하퇴를 압박할 수 있습니다. 무릎에는 탄성 소재의 교차스트랩이 설치돼 일정 수준의 장력이 유지됩니다. 보조기의 장력은 약화된 무릎 관절 신전근의 활동을 보조하고 환자가 능동적으로 무릎관절을 신전할 수 있게 도와 과도한 무릎 관절의 굽힘을 방지해 주는 효과가 있습니다. 즉, 무릎을 기준으로 상측과 하측에 보조 장치를 착용해 무릎의 과도한 굽힘을 방지하고 펴지는 신전 근력을 보완할 수 있습니다. 

연구팀은 개발된 보조 장치가 환자의 균형과 보행 능력 개선에 효과적인지 검증하는 실험을 진행했습니다. 신경계 손상 환자를 대상으로 보조기 착용 전과 후의 걷기 검사를 실시했습니다. 실험 결과 착용한 환자의 균형과 보행능력이 모두 향상된 것을 확인했습니다.

개발된 장치는 탈부착이 용이하며 경량화가 가능해 편의성과 범용성이 뛰어납니다. 또한, 연결 밴드를 통해 손쉬운 장력조절이 가능해 신전 지지 정도를 조절하며 다양한 환자 및 질환 치료에 활용할 수 있습니다.

신경계 재활 환자의 균형 및 보행 훈련 일상생활 동작 능력의 증진을 꾀할 수 있어 환자의 삶의 질 개선에 기여할 것으로 기대됩니다.