Examining the use and weight transfer of four custom-made partial hindlimb exoprostheses for a dog

저자: Muršec A; Pavlović M; Žel J; Erjavec V
출처: - (2026)
DOI/링크: https://doi.org/10.1002/vro2.70039
연구 계열: Topics/Animal Rehabilitation
투고일: 2025-09-16

TL;DR

본 사례 연구는 기차 사고로 중족골 절단술을 받은 6세 개에게 4개의 맞춤형 후지 외골격 보철물을 평가했으며, 이중 금형 방식의 폴리프로필렌 보철물이 가장 높은 사용자 수용도와 활동 수준을 보였다. 힘판, 활동 추적기, 보호자 피드백은 보철물 성능을 평가하고 삶의 질을 향상시키는 유용한 측정 도구임을 입증했다.

1. 연구 배경 및 동기

다루는 문제: 수의학에서 사지 외골격 보철물은 인의학에 비해 덜 발달되어 있다. 본 연구는 기차 사고로 인한 중족골 절단술 후 후지 기능 회복을 위해 맞춤형 외골격 보철물을 개발하고 평가했다.
기존의 공백 / 왜 필요한가: 수의학에서 개의 부분 절단술 후 외골격 보철물의 설계, 재료, 측정 방법이 미치는 영향에 대한 체계적 평가가 부족하다. 보철물 성능을 객관적으로 측정할 수 있는 표준화된 평가 도구의 필요성이 있다.

2. 관련 연구

기존 연구 흐름: 인의학에서는 외골격 보철물의 설계와 재료에 대한 광범위한 연구가 이루어졌으나, 수의학에서는 개의 보철물 평가에 대한 연구가 제한적이다.
이 논문의 위치: 본 논문은 개에게 적용된 외골격 보철물의 설계 변수(측정 방법, 재료, 제조 방법)를 체계적으로 비교하고, 힘판 측정, 가속도계 기반 활동 추적, 보호자 피드백을 통합한 다층적 평가 접근법을 제시한다.

3. 핵심 기여

4개의 서로 다른 맞춤형 후지 외골격 보철물을 설계·제작하여 측정 방법(석고 붕대 vs 알지네이트)과 재료(폴리프로필렌 vs 저온 열가소성 플라스틱)의 영향 비교
힘판을 이용한 객관적 체중 분배 측정으로 보철물 착용 시 절단 후지에 전달되는 체중 비율(6.97%) 정량화
PitPat 가속도계 추적기를 통한 일일 활동량 모니터링(평균 41.4분 보행) 및 보호자 설문지를 통한 주관적 평가 통합
이중 금형 방식의 폴리프로필렌 보철물이 최고의 사용자 수용도와 활동 수준을 보임을 입증

4. 제안 방법론

전체 접근 논리: 단일 사례 연구로서 4개의 맞춤형 외골격 보철물을 순차적으로 테스트하고, 객관적 생역학적 측정(힘판), 객관적 활동 추적(가속도계), 주관적 평가(보호자 설문지)를 통합하여 각 보철물의 성능을 평가했다.
단계:
- 절단술 후 1개월 경과 후 완전히 형성된 단부(stump)에 대해 석고 붕대 및 알지네이트를 이용한 음성 금형 제작
- 4개의 외골격 보철물 제작: 1번(단일 금형, 폴리프로필렌), 2번(이중 금형, 폴리프로필렌), 3번(이중 금형, 폴리프로필렌), 4번(이중 금형, 저온 열가소성 플라스틱)
- 각 보철물을 1주일씩 순차 착용하며 힘판 측정(5회, 3분 간격), PitPat 가속도계 추적(24시간), 보호자 설문지(50점 만점) 수집
- 통증 또는 단부 손상 징후 시 즉시 테스트 중단(3번, 4번 보철물은 3일 후 피부 찰과상으로 중단)

5. 실험 설정

항목	내용
대상/재료	6세 단모 혼합견, 체중 27.5 kg, 1년 전 기차 사고로 우측 후지 원위부 외상 입은 개 1마리
처리 조건	절단술 후 2개월 경과 후 각 보철물을 1주일씩 착용. 힘판 측정 시 개는 후지 2개(보철물 착용 후지 1개, 건강한 후지 1개)를 힘판 위에, 전지 2개를 높인 플랫폼 위에 배치하여 정적 자세로 측정
대조군	건강한 우측 후지(절단되지 않은 후지)를 대조로 사용하여 체중 분배 비교
측정 방법	힘판을 이용한 지면 반발력(GRF) 측정으로 각 후지에 전달되는 체중 분배 비율, PitPat 가속도계 추적기로 일일 보행·달리기·놀이 시간 및 휴식 시간 기록, 보호자 설문지(운동 능력 5항목, 적응도 5항목, 각 5점 척도, 총 50점 만점)

6. 실험 결과 분석

지표	변화(Δ)	조건 · 유의성
체중 전달 비율	2번 보철물 착용 시 절단 후지에 6.97% 체중 전달	2번 보철물(이중 금형, 폴리프로필렌)
일일 보행 시간	평균 41.4분/일	PitPat 추적기 측정, 2번 보철물 착용 시
사용자 수용도 및 활동 수준	2번 보철물이 최고	보호자 설문지 및 임상 관찰
부작용	3번, 4번 보철물은 3일 후 피부 찰과상 발생으로 테스트 중단	3번(알지네이트 측정, 이중 금형, 반원형 원위부), 4번(알지네이트 측정, 이중 금형, 저온 열가소성 플라스틱)

제안 기전(인과 사슬): 적절한 설계(이중 금형, 부하 지점과 비부하 지점의 구분) + 적절한 재료(폴리프로필렌) + 적절한 측정 방법(석고 붕대) → 단부에 대한 최적의 적합성 및 압력 분배 → 피부 손상 최소화 및 편안함 증대 → 높은 사용자 수용도 및 활동 수준 증가