보행분석은 한쪽 다리의 한 주기를 입각기(stance phase)와 흔듦기(swing phase)로 나누고, 각각을 더 세분하여 이름을 붙입니다. 입각기는 발이 바닥에 닿아 체중을 받는 시기이고, 흔듦기는 발이 바닥에서 떨어져 앞으로 나아가는 시기입니다. 이 문제는 보기마다 어느 구간에 속하는지를 판별하는 단순하면서도 기본적인 분류 문항입니다.
보기 1번 초기 접촉(initial contact)이 정답입니다. 초기 접촉은 발이 바닥에 처음 닿는 순간으로 보행주기의 0%에 해당하며, 입각기의 첫 단계입니다. 이어서 하중 반응기, 중간 입각기, 말기 입각기, 전흔듦기(발 떼기 직전)의 순서로 입각기가 진행됩니다.
보행분석에서 발뒤꿈치 닿음(heel strike)과 발 떼기(toe-off)는 입각기와 흔듦기를 정의하는 기준 사건이며, 운동학 자료만으로 이 두 시점을 찾는 알고리즘이 힘판 기준과 비교 검증되었습니다.[1] 이렇게 발이 바닥에 닿는 순간이 입각기의 시작이고 바닥에서 떨어지는 순간이 흔듦기의 시작이라는 경계를 먼저 잡아 두면 구간을 헷갈리지 않습니다.
하지 분절의 각속도 부호가 바뀌는 시점으로 입각기와 흔듦기의 전환을 찾고 발뒤꿈치 닿음과 발 떼기를 식별하는 방법이, 장애가 없는 성인 13명이 트레드밀을 걷는 실험에서 평가되었습니다.[2] 이 연구에서도 입각기와 흔듦기의 경계가 발뒤꿈치 닿음과 발 떼기 사건과 대응된다고 전제합니다.
보기별 해설
2번: 초기 흔듦기 — 발이 바닥에서 떨어진 직후 다리를 앞으로 가속해 보내는 단계로 흔듦기에 속합니다.
3번: 중간 흔듦기 — 흔듦다리가 몸 아래를 지나가며 발이 바닥을 스치지 않도록 엉덩관절과 무릎, 발목을 굽히는 단계로 흔듦기입니다.
4번: 가속기 — 전통적인 용어 체계에서 흔듦기 첫 부분(가속기, 중간 흔듦기, 감속기)을 이루는 구간으로, 흔듦기에 포함됩니다. 입각기가 아닙니다.
5번: 터미널 흔듦기 — 다리가 앞으로 나아가며 다음 발 닿음을 준비하는 흔듦기의 마지막 단계입니다. 이름에 말기가 붙어 있어 입각기 말기와 혼동하기 쉬운 보기입니다.
시험 포인트
보행주기 용어는 과거의 전통 용어(발뒤꿈치 닿음, 발바닥 닿음, 중간 입각, 발뒤꿈치 떼기, 발끝 떼기, 가속기, 중간 흔듦기, 감속기)와 지금의 Rancho Los Amigos 용어(초기 접촉, 하중 반응기, 중간 입각기, 말기 입각기, 전흔듦기, 초기·중간·말기 흔듦기)가 섞여서 출제됩니다. 입각기 안에는 초기 접촉이 들어가고 흔듦기 안에는 가속기·중간 흔듦기·감속기 또는 초기·중간·말기 흔듦기가 들어간다는 두 줄을 따로 외우면 용어가 바뀌어도 풀 수 있습니다.
요약하면 초기 접촉은 입각기의 시작이고, 보기 중 나머지는 모두 발이 바닥에서 떨어져 있는 흔듦기 단계입니다.
참고 문헌 (논문 출처)
[1]
Two simple methods for determining gait events during treadmill and overground walking using kinematic data.일반논문Zeni JA, Richards JG, Higginson JS (2008) · DOI: 10.1016/j.gaitpost.2007.07.007
[2]
Stance and Swing Detection Based on the Angular Velocity of Lower Limb Segments During Walking.일반논문Grimmer M, Schmidt K, Duarte JE, Neuner L, Koginov G, Riener R (2019) · DOI: 10.3389/fnbot.2019.00057
물리치료 임상 실무 가이드임상 시나리오 (Clinical Scenario): "뇌졸중 발병 3주째인 55세 남성 환자분이세요. 병실에서 복도를 걸어 화장실을 가는 연습을 하는데, 마비된 왼쪽 다리가 뻣뻣하게 펴진 채로 바깥쪽으로 휘둘러 걷는 모습이 관찰돼요. 걸음을 옮길 때마다 왼쪽 엉덩이가 들썩이고, 왼쪽 발의 앞쪽이 바닥에 자주 끌리네요."
이 환자의 보행을 평가하기 위해 물리치료사는 보행분석(Gait Analysis)을 시행합니다. 시각적으로 관찰했을 때, 환자는 마비된 왼쪽 다리로 체중을 옮기는 것을 불안해하며 입각기(Stance phase)가 현저히 짧아져 있습니다. 체중을 제대로 지지하지 못하고 오른쪽 다리로 금방 체중을 이동시키려 하기 때문에, 왼쪽 다리의 중간 입각기(Mid-stance)는 거의 관찰되지 않고 초기 접촉(Initial contact)에서 바로 흔듦기 전기(Pre-swing)로 넘어가는 것처럼 보입니다. 반대로 건강한 오른쪽 다리의 입각기는 상대적으로 길어져 전체 보행 주기가 비대칭적으로 변형된 상태입니다.
물리치료 프로토콜:
평가(Examination): 시각적 보행 분석과 함께, 발뒤꿈치 닿기 순간의 소리를 듣거나 보행 매트(Gait mat)를 활용해 입각기와 흔듦기의 시간적 비율, 활보장(Stride length), 분속수(Cadence)를 객관적으로 측정합니다.물리치료 진단(PT Diagnosis): 좌측 편마비로 인한 비대칭적 보행 패턴, 짧은 입각기, 엉덩관절 벌림근과 종아리뼈 근육의 과활성화로 인한 휘돌림 보행(Circumduction gait), 발등굽힘근 약화로 인한 하수족(Foot drop).중재(Intervention): 짧아진 입각기를 개선하기 위해 평행봉 안에서 마비측 다리로 체중을 지지하는 훈련을 반복합니다. 거울을 보여주며 시각적 되먹임(Biofeedback)을 제공해 체중 이동을 인지시키고, 체중을 충분히 옮긴 후에 반대쪽 발을 떼도록 지도합니다. 동시에 하수족 개선을 위해 기능적 전기자극(FES)을 앞정강근(Tibialis anterior)에 적용하여 발등굽힘을 보조하며, 발바닥굽힘근의 경직 완화를 위해 장딴지근(Gastrocnemius) 신장 운동을 시행합니다.
선배 물리치료사의 한마디: "보행 분석은 단순히 '절뚝인다'로 끝나는 게 아니라, 환자의 움직임을 입각기와 흔듦기로 나누어 '어떤 근육이, 어느 관절에서, 언제 문제를 일으키는지' 과학적으로 분석하는 과정이에요. 오늘 외우신 입각기와 흔듦기의 구분은 바로 그 분석의 가장 기초이자 핵심입니다. 이론을 바탕으로 환자의 걸음걸이를 보는 눈이 점점 더 예리해질 거예요!"
입각기(Stance phase) — 발이 지면에 닿아 체중을 지지하는 기간으로, 전체 보행 주기의 약 60%를 차지합니다. 초기 접촉부터 발 떼기 직전까지입니다.
흔듦기(Swing phase) — 발이 지면에서 떨어져 공중에서 앞으로 이동하는 기간으로, 전체 보행 주기의 약 40%를 차지합니다. 발 떼기부터 다음 초기 접촉 직전까지입니다.
초기 접촉(Initial contact) — 발뒤꿈치가 지면에 닿는 순간으로, 입각기가 시작되는 지점입니다. 전통적 용어로 발뒤꿈치 닿기(Heel strike)와 동일합니다.
발 떼기(Foot off) — 발가락이 지면에서 완전히 떨어지는 순간으로, 입각기가 끝나고 흔듦기가 시작되는 전환점입니다.
보행 주기(Gait cycle) — 한쪽 다리의 초기 접촉부터 같은 다리의 다음 초기 접촉까지의 연속적인 과정을 말하며, 입각기와 흔듦기로 구성됩니다.