견갑대 근력 측정(Shoulder Girdle Strength Measurement) 장치와 프로토콜: 등척성(등척성 수축) 평가의 표준화와 임상 적용
https://doi.org/10.1115/1.2796190
어깨는 인체에서 가장 큰 가동범위를 갖는 관절 복합체(shoulder complex)이며, 이 유연성은 곧 불안정성이라는 비용을 동반한다.
특히 견갑대(shoulder girdle)—즉 견갑골(scapula)과 쇄골(clavicle)이 이루는 기능적 단위—는 상완골두(humeral head)의 안정적 운동을 위한 “플랫폼” 역할을 하며, 견갑대 근육이 약화되거나 불균형해지면 충돌증후군, 불안정성, 회전근개 질환, 스포츠 손상 등으로 이어질 수 있다.
그럼에도 불구하고 임상 현장에서 견갑대 근력 측정은 대체로 주관적 평가(MMT)나 일반적인 등속성 장비(isokinetic device)에 의존해 왔고, 견갑대 고유 기능(거상·하강·전인·후인)에 대한 정량화된 근력 평가 장치와 프로토콜은 상대적으로 제한적이었다.
이러한 한계를 해결하기 위해 본 연구(2007년 J. Med. Devices)는 견갑대 근력을 최대 자발적 등척성 수축(MVIC) 형태로 측정할 수 있는 맞춤형 장치와 표준화 프로토콜을 설계하고, 반복 측정 신뢰도를 검증하였다.
본 포스팅에서는 해당 논문의 핵심 내용을 바탕으로 견갑대 근력 측정 장치, 프로토콜, 측정 신뢰도(ICC), 그리고 재활의학·정형외과·스포츠의학에서의 임상적 적용 전략을 세계적 전문가 수준으로 정리한다.
1. 견갑대 근력 측정이 중요한 이유: “어깨 통증의 진짜 원인”은 견갑골이다
어깨 통증을 단순히 회전근개나 관절낭 문제로만 해석하는 것은 현대적 관점에서 불완전하다.
실제로 견갑골의 위치와 움직임은 상완골 운동학과 직접적으로 연결되어 있으며, 견갑골이 비정상적인 리듬을 보일 경우(Scapular dyskinesis) 다음과 같은 연쇄 반응이 발생한다.
견봉하 공간(subacromial space) 감소 → 충돌 위험 증가
상완골두 중심화 실패 → 불안정성 증가
근활성 패턴 변화 → 과사용/피로 누적
통증 회피 동작 → 기능 저하 및 만성화
따라서 임상적으로는 “어깨 통증 환자에서 견갑대 근력 측정”이 단순 평가가 아니라, 치료 방향을 결정하는 핵심 데이터가 된다.
즉, 견갑대 근력 측정은 재활 과정의 목표 설정, 치료 전후 비교, 스포츠 복귀 판단에 필수적이다.
2. 기존 평가법의 한계: 왜 ‘견갑대’는 정량화가 어려웠나?
기존의 견갑대 근력 측정은 다음과 같은 구조적 한계를 가진다.
수기 근력검사(MMT)
검사자 숙련도에 따라 편차 큼
고강도 근력(4~5등급)에서 변별력 낮음
객관적 수치 부족 → 연구·추적관찰 어려움
등속성 장비 기반 어깨 측정
대부분 상완골 회전/굴곡 중심
견갑대의 전인·후인·거상·하강을 “순수하게” 분리 측정하기 어려움
고정 안정성이 부족하면 보상 움직임 발생
이 연구는 바로 이 지점에서, 견갑대 근육의 기능을 분리하여 평가할 수 있는 맞춤형 측정 장치를 개발했다.
3. 연구에서 제시한 견갑대 근력 측정 장치(Apparatus)의 구조
논문에서 개발된 장치는 임상적 요구 조건을 만족하도록 다음 요소를 포함한다.
강성 프레임(rigid frame): 측정 시 흔들림 최소화
수직 포스트 + 좌석 + 등받이: 체간 안정화
좌우로 확장된 수평 빔(horizontal beam): 어깨 주변을 감싸는 형태
암(arm extension members): 어깨 굴곡-신전 축과 정렬된 회전축을 중심으로 피봇
잠금 기능(lock at any angle): 다양한 견갑대 위치에서 측정 가능
힘 감지 그립(force-sensing grip assembly): 손잡이를 잡고 push/pull 수행
근위/원위 조절(adjustable): 피험자 체형 및 자세에 맞춤 조정
핵심은 “피험자는 팔꿈치를 편 상태로 손잡이를 잡고, 견갑대 방향으로 최대 힘을 내며(push/pull)”, 장치는 그 힘을 안정적으로 측정한다는 것이다.
4. 견갑대 근력 측정 프로토콜: 4가지 방향 × 3가지 자세
연구는 견갑대 움직임을 다음 4가지로 분류하여 측정했다.
Elevation (거상)
Depression (하강)
Protraction (전인)
Retraction (후인)
각 방향마다 **3가지 자세(position)**에서 MVIC를 측정하여, 견갑대 근육이 각도 변화에 따라 발휘하는 힘을 비교할 수 있도록 설계했다.
또한 영상 기반 분석을 위해 비디오 모션 캡처(video motion capture) 시스템을 활용하여 견갑대 각도(거상각, 전인각)를 측정했고, 이는 근력 측정의 신뢰도를 검증하는 핵심 변수로 사용되었다.
5. 신뢰도 분석: ICC로 확인된 “재현성 있는 견갑대 근력 측정”
본 연구의 가장 중요한 결과는 “이 장치와 프로토콜이 실제로 반복 측정에서 얼마나 안정적인가”이다.
3일에 걸친 반복 측정에서
근력(force) ICC(2,1) = 0.83 ~ 0.95
대부분 항목에서 very good ~ excellent
견갑골 각도 측정도 good~excellent 수준
거상/하강에서 거상각 ICC = 0.85~0.89
전인/후인에서 전인각 ICC = 0.68~0.88
즉, 단순히 “측정 가능하다”가 아니라, 임상 추적관찰 및 연구에 사용할 수 있을 만큼 신뢰도가 확보되었다는 점이 이 연구의 가치다.
6. 임상 적용 포인트: 재활, 스포츠, 수술 후 평가에서의 활용
6.1 회전근개 재활
회전근개 재활에서 견갑대 안정화는 치료의 전제다. 견갑대 근력 측정으로 다음을 객관화할 수 있다.
통증 감소에도 기능이 회복되지 않는 이유
상부 승모근 과활성 vs 하부 승모근 약화 패턴
전인/후인 불균형에 따른 어깨 전방 불안정성
6.2 오십견/유착성 관절낭염
관절낭염 환자는 통증으로 견갑대 보상이 심하다. 견갑대 근력 측정을 통해
관절 가동범위 제한과 근력 저하의 기여도 분리
재활 목표를 ROM 중심 → 안정화 중심으로 전환 가능
6.3 스포츠 복귀(Return-to-play)
특히 투구 스포츠(야구, 핸드볼, 배드민턴)에서는
견갑대 후인/하강 능력
견갑골 상방회전 컨트롤
이 성능 지표가 된다. 견갑대 근력 측정 수치가 복귀 기준으로 사용될 수 있다.
[그림 1] 견갑대 근력 측정 장치 개요(도식)
강성 프레임 위에 좌석과 등받이가 고정되어 있으며, 수평 빔이 어깨 양측으로 확장된다. 빔에는 회전축이 있는 암(arm extension member)이 장착되어 어깨 굴곡-신전 축과 정렬되며, 각도 잠금이 가능하다. 중앙에는 힘 감지 그립(force-sensing grip)이 위치해 피험자가 push/pull로 견갑대 방향의 등척성 힘을 생성한다.
[그림 2] 견갑대 거상(Elevation) MVIC 측정 자세
피험자는 팔꿈치를 편 상태로 손잡이를 잡고, 견갑골을 위쪽으로 끌어올리는 방향으로 최대 힘을 발휘한다. 체간은 등받이로 고정되어 보상 움직임이 최소화된다.
[그림 3] 견갑대 하강(Depression) MVIC 측정 자세
손잡이를 아래 방향으로 강하게 누르며 견갑대를 하강시키는 등척성 수축을 수행한다. 어깨가 들리지 않도록 좌석-등받이 고정이 중요하다.
[그림 4] 견갑대 전인(Protraction) MVIC 측정 자세
견갑골을 전방으로 밀어내는 방향으로 push 동작을 수행한다. 이는 전거근(serratus anterior) 중심 기능을 반영한다.
[표 1] 연구 프로토콜 요약(측정 방향 및 반복)
| 측정 항목 | 방향 | 자세 수 | 측정 형태 | 주요 목적 |
|---|---|---|---|---|
| Elevation | 거상 | 3 | MVIC 등척성 | 견갑골 상방 안정화 능력 |
| Depression | 하강 | 3 | MVIC 등척성 | 견갑골 하방 안정화 능력 |
| Protraction | 전인 | 3 | MVIC 등척성 | 전거근 기반 견갑골 컨트롤 |
| Retraction | 후인 | 3 | MVIC 등척성 | 견갑골 후방 안정화 |
[표 2] 신뢰도(Repeatability) 결과 요약
| 변수 | 신뢰도 지표 | 결과 |
|---|---|---|
| 힘(Force) | ICC(2,1) | 0.83 ~ 0.95 (대부분 매우 우수) |
| 거상각(Elevation angle) | ICC | 0.85 ~ 0.89 |
| 전인각(Protraction angle) | ICC | 0.68 ~ 0.88 |
8. 결론: 견갑대 근력 측정은 “어깨 재활의 정량화”를 완성한다
어깨는 단일 관절이 아니라 견갑대와 상완골이 결합된 운동 시스템이다. 이 연구가 제시한 장치와 프로토콜은 견갑대 근력을 정량화하고, 반복 측정에서도 높은 신뢰도를 보여 임상 적용 가능성을 입증했다.
특히 견갑대 근력 측정(shoulder girdle strength measurement)은 향후 다음 분야에서 핵심 역할을 하게 될 것이다.
스포츠 손상 예방 및 컨디셔닝
수술 후 기능 회복 추적
어깨 재활의 표준화 및 객관화
견갑골 운동학 기반의 정밀 치료 설계
즉, “견갑대 근력 측정”은 단순 측정이 아니라 어깨 재활의 언어를 숫자로 바꾸는 기술이다.
참고문헌
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