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보철

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목차

1. 개요

보철은 신체 일부가 손실되었거나 손상된 사람들을 위해 제작된 인공적인 장치로, 신체의 기능과 외관을 복원하는 데 사용된다. 보철의 역사는 고대 이집트 시대로 거슬러 올라가며, 다양한 재료와 기술을 통해 발전해 왔다. 보철은 두개안면, 몸통, 사지, 목 등 다양한 부위에 적용되며, 미용적 목적과 기능 회복을 위해 맞춤형으로 제작된다. 최근에는 탄소 섬유, 실리콘, 생체공학, 인공지능 등의 기술을 활용하여 성능과 편의성을 향상시키고 있으며, 3D 프린팅 기술을 통해 저비용 맞춤형 보철 제작도 가능해졌다. 보철 기술은 끊임없이 발전하고 있지만, 보철의 비용, 심리적 영향, 윤리적 문제, 그리고 보철 착용 여부에 대한 논쟁 등 다양한 사회적, 문화적 측면도 고려해야 한다.

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보철
개요
다양한 유형의 보철
다양한 유형의 보철
정의신체에서 사라진 부분의 기능과/또는 외형을 대체하는 인공 장치
목적누락된 신체 부위 대체
신체 기능 회복 또는 보조
외형 개선
관련 분야의학
공학
재활
종류
팔의수
다리의족
눈의안
치아의치
유방의유방
관절인공 관절
심장 박동기심박 조율기
인공 와우인공 달팽이관
역사
고대기원전 3000년경부터 존재, 나무와 가죽 사용
16세기금속 갑옷 제작 기술 응용
19세기대량 생산 시작
남북 전쟁 부상병 치료 목적
20세기재료 및 디자인 발전
제1차, 2차 세계 대전 참전 용사 지원
현대컴퓨터 및 로봇 기술 접목
미세 전자 제어 시스템 개발
최첨단 기술
신경 보철신경 신호를 이용하여 보철물 제어
로봇 의족컴퓨터 칩 내장
보행 패턴 학습 및 적응
3D 프린팅맞춤형 디자인
저렴한 비용
관리
세척매일 비누와 물로 세척
정기 점검전문가를 통해 정기적인 점검 및 관리 필요
주의사항습기와 열에 주의, 손상 시 즉시 수리

2. 역사

카푸아 다리(복제품)




보철에 대한 초기 언급은 그리스 역사가 헤로도토스의 기록에서 찾을 수 있다. 그는 그리스의 점술가 헤게시스트라투스가 스파르타인에게 붙잡히자 자신의 발을 잘라내고 나무 발로 대체했다고 전한다.[25] 대 플리니우스는 로마 장군 마르쿠스 세르기우스가 전투 중 오른손을 잃은 후 방패를 잡기 위해 철제 손을 만들어 사용했다고 기록했다.

같은 시기에 프랑수아 드 라 누도 철제 손을 사용했고, 17세기에는 르네-로베르 카발리에 드 라 살도 철제 손을 사용했다고 한다.[29] 앙리 드 퐁티는 보철 갈고리를 손에 사용했다. 중세 시대 보철은 기본적인 수준에 머물렀다. 기사들은 방패를 들거나 창, 칼을 잡고 기마 전사를 안정시키기 위해 보철물을 장착했지만,[30] 부유층만이 일상생활에 도움이 되는 보철물을 사용할 수 있었다.[31]

6세기에서 8세기 사이에 살았던 이탈리아 남성은 절단된 오른손을 칼로 대체한 보철물을 사용한 것으로 추정된다.[32][33] 포베글리아노 베로네세의 롱고바르드 묘지에서 발견된 해골과 재료들을 통해, 이 남성이 칼 보철물을 가죽 끈으로 고정하고 이빨로 반복적으로 조였다는 것을 알 수 있다.[34]

르네상스 시대에 보철물은 철, 강철, 구리, 나무를 사용하여 발전했으며, 1500년대부터 기능성 보철물이 등장하기 시작했다.[35]

2. 1. 고대

고대 이집트의 의족


보철은 기원전 3000년경 고대 근동에서 시작되었으며, 보철에 대한 가장 초기의 증거는 고대 이집트와 고대 이란에서 나타난다. 눈 보철에 대한 가장 초기의 기록은 기원전 3000년경의 호루스의 눈에 대한 이집트 이야기로, 호루스의 왼쪽 눈이 뽑힌 후 토트에 의해 복원되는 내용이 포함되어 있다.[21] 기원전 3000~2800년경, 보철에 대한 가장 초기의 고고학적 증거는 고대 이란에서 발견되었으며, 샤르-이 쇼흐타에서 한 여성과 함께 묻힌 눈 보철이 발견되었다. 그것은 얇은 금박으로 덮인 역청 페이스트로 만들어졌을 가능성이 높다.[21] 이집트인들은 발 보철의 초기 개척자였으며, 이는 기원전 1000년경 이집트 신왕국의 시신에서 발견된 나무 발가락에서 알 수 있다.[22] 또 다른 초기의 문헌 언급은 기원전 1200년경 남아시아에서 발견되었으며, 리그베다의 전사 여왕 비슈팔라에 대한 내용이 포함되어 있다.[23] 로마의 청동 크라운도 발견되었지만, 그 사용은 의학적이라기보다는 미적인 목적이었을 수도 있다.[24]

보철에 대한 초기 언급은 그리스 역사가 헤로도토스에게서 찾을 수 있으며, 그는 그리스의 점술가 헤게시스트라투스에 대한 이야기를 전한다. 헤게시스트라투스는 스파르타인에게 붙잡히자 자신의 발을 잘라내고 나무 발로 대체했다.[25]

의지(義肢)의 역사는 오래되어, 기원전부터 사지를 잃은 사람들을 위해 제작되었다.

의지의 등장에 대한 가장 오래된 기록은 “Rig Veda”에서 Viśpalā라는 여성이 금속제(Ralph T. H. Griffith영어에 따르면 철제)의 의족을 사용했다는 기술이라고 한다.[174][175]

한편, 현재 발견된 세계에서 가장 오래된 의지는 이집트 테베의 묘지 유적에서 발견된 오른발 엄지발가락용 나무 의족이다. 이것은 기원전 950년 - 710년에 생존했던 Tabaketenmut라는 제사장의 딸의 것이다. 결손 부위를 보충하기 위한 단순한 액세서리가 아니라, 체중을 실어 이동할 수 있도록 설계되었다.[176][177]

그 외에도 1858년에 이탈리아 카푸아의 고분에서 발굴된 의족(통칭: Capua Leg Capua Leg영어)이 있다. 이것은 나무와 구리로 만들어졌다. 시기는 기원전 300년경, 삼니움 전쟁 시대이다. 이 의족의 실물은 영국 런던의 영국 왕립 외과 의사 협회에 보관되어 있었으나, 제2차 세계 대전의 공습으로 소실되었고, 현재는 복제품이 역시 런던의 과학 박물관에 보존되어 있다.

2. 2. 중세

중세 시대에는 전쟁으로 인해 팔다리를 잃는 경우가 많았고, 이에 따라 보철 기술도 발전했다. 특히, 팔을 잃은 기사들은 전투를 계속하기 위해 의수를 사용했다.

게츠 폰 베를리힝겐(1480–1562)이 소유했던 것으로 추정되는 철제 의수


게츠가 사용한 강철 의수, 호른베르크 성에 현존하며 상세한 도면이 남아 있다.


유럽에서는 철완 게츠라는 별명을 가진 게츠 폰 베를리힝겐이 대표적인 의수 사용자였다. 게츠의 자서전에는 의족을 사용한 기사도 등장하며, 당시 의수를 사용한 기사가 꽤 많았음을 알 수 있다. 게츠가 사용한 의수는 정교한 기능을 갖추고 있어, 검이나 창을 쥐고 싸울 수 있었다고 한다. 그의 이야기는 팔다리를 잃은 군인들에게 큰 용기를 주었으며, 괴테의 희곡으로도 유명해져 오늘날에도 회자되고 있다.

당시에는 의수와 의학과의 관련성은 낮았으며, 동시대의 저명한 의학서에는 의수에 대한 기술이 거의 없었다. 일본에서도 의수에 관한 기록은 드물지만, 가장 오래된 것으로는 1818년 이전의 것으로 추정되는 의족이 남아 있다. 일본에서 기록으로 남아 있는 가장 오래된 의수 사용자는 가부키 배우 3대 사와무라 덴노스케로, 그는 미국산 의수를 사용하여 무대에 복귀했다.[178]

2. 3. 근대

앙브루아즈 파레는 절단 수술 및 보철 디자인을 발전시켰다. 그는 무릎을 꿇을 수 있는 나무 다리와 고정된 위치, 조절 가능한 하네스 및 무릎 잠금 제어가 가능한 발 보철물을 발명했다.[36] 그의 발전은 미래 보철물 발전의 가능성을 보여주었다.

근대 보철의 주요 발전은 다음과 같다.

인물내용
피터 베르두인최초의 비잠금형 무릎 아래(BK) 보철물 개발.
제임스 포츠나무 생크와 소켓, 강철 무릎 관절, 고양이 창자 힘줄로 제어되는 관절형 발로 만들어진 "앵글시 다리" 또는 "셀포 다리"로 불리는 보철물 제작.
제임스 심 경허벅지에서 절단하지 않는 새로운 발목 절단 방법 고안.
벤자민 팔머셀포 다리를 개선하여 앞쪽 스프링과 숨겨진 힘줄을 추가하여 자연스러운 움직임을 구현.
듀보이스 파르밀리흡입 소켓, 다중 중심 무릎, 다중 관절 발이 있는 보철물 제작.
마르셀 데수터 & 샤를 데수터최초의 알루미늄 보철물 제작.[37]
헨리 헤더 빅과 그의 아들 헨리 로버트 헤더 빅크림 전쟁 이후 부상당한 병사들을 위해 양쪽 팔을 절단한 사람이 코바늘 뜨기를 할 수 있게 해주는 팔과 상아, 펠트, 가죽을 기반으로 자연스러운 손 개발.[38]



제2차 세계 대전 말, 미국 국립 과학원(NAS)은 보철물 연구 개발을 옹호하여 정부 자금을 통한 연구 개발 프로그램이 육군, 해군, 공군 및 미국 재향 군인부 내에서 개발되었다.

1941년 인공 사지 공장


제2차 세계 대전 이후, 캘리포니아 대학교 버클리의 제임스 포트와 C.W. 래드클리프는 무릎 위 절단을 위한 지그 피팅 시스템을 개발하여 사각형 소켓 개발에 기여했다. 하지 의지(義肢) 소켓 기술은 1980년대에 존 사볼리치가 Contoured Adducted Trochanteric-Controlled Alignment Method (CATCAM) 소켓을 발명하면서 더욱 발전했고, 이는 이후 사볼리치 소켓으로 발전했다. 그는 이반 롱과 오서 크리스텐슨의 방향을 따랐다.[39] 새로운 디자인은 뼈 해부학을 고정하고, 제자리에 고정하며, 환자의 근육 전체에 무게를 균등하게 분산시키는 데 도움이 되었다. 좌골(坐骨) 수용은 널리 알려져 있으며, 오늘날 많은 보철 전문가가 환자 치료에 사용한다. 팀 스타츠, 크리스 호이트, 프랭크 고트샬크도 소켓 개발 및 변경에 기여했다. 프랭크 고트샬크는 CAT-CAM 소켓의 효능에 대해 이의를 제기하며, 절단 외과 의사의 수술 절차가 가장 중요하다고 주장했다.[40]

최초의 마이크로프로세서 제어 인공 무릎은 1990년대 초에 출시되었다. 1993년 영국 찰스 A. 블래치포드 & 선즈에서 출시된 인텔리전트 보철물(Intelligent Prosthesis)은 보행을 더 자연스럽게 만들었다.[41] 1995년에는 개선된 버전인 인텔리전트 보철물 플러스(Intelligent Prosthesis Plus)가 출시되었다. 1998년에는 적응형 보철물(Adaptive Prosthesis)이 출시되어 유압 제어, 공압 제어 및 마이크로프로세서를 활용하여 보행 속도 변화에 더 잘 반응하는 보행을 제공했다. 비용 분석에 따르면, 정교한 무릎 위 보철물은 연간 생활비 조정만 고려하더라도 45년 후에 약 100만달러가 될 것이다.[92]

2019년에는 AT2030 프로젝트를 통해 석고 주형 대신 열가소성 플라스틱을 사용하여 맞춤형 소켓을 제작하는 Amparo Confidence 소켓이 개발되었다.[42][43]

DARPA 혁신 보철 - LUKE 팔


2005년, DARPA는 혁신 보철 프로그램을 시작했다.[44][45][46][47][48][49] 2014년, 딘 케이먼과 DEKA 연구 개발사 팀이 개발한 LUKE 팔은 FDA 승인을 받은 최초의 보철 팔이 되었다.[51][52] 존스 홉킨스 대학교와 미국 재향 군인부도 이 프로그램에 참여했다.[51][53]

19세기 이후, 무연 화약의 발명에 따른 총알의 고속화, 지뢰의 보급으로 인해 손발을 잃는 상이군인이 급증했다. 제2차 세계 대전에서는, 일본 제국 육군의 히노키 요헤이, 독일 국방군의 한스 울리히 루델 및 Hans Schwirblat|한스 슈비르블라트영어, 영국의 더글러스 바더 등이 의족으로 항공기에 탑승하여 싸움을 계속한 '''의족 에이스'''로 유명하다.

미국의 Bert Shepard|버트 셰퍼드영어는 1945년 베를린 공방전에서 오른쪽 다리를 잃었지만, 같은 해 메이저 리그 워싱턴 세너터스의 투수로 복귀했다. 같은 해 외팔의 외야수 피트 그레이와 함께, 제2차 세계 대전에서 상이군인이 된 많은 사람들에게 용기를 주었다. 일본에서는 나고야군의 니시무라 신이치가 종군으로 외팔이 되어 현역 속행을 단념했지만, 1948년부터 교토・헤이안 고등학교의 감독으로 전직하여, 1951년 제33회 전국 고등학교 야구 선수권 대회에서 동교를 전국 우승으로 이끌었다.

2. 4. 현대

현대 보철 기술은 눈부신 발전을 거듭하며 절단 장애인의 삶의 질을 크게 향상시키고 있다. 앙브루아즈 파레의 초기 발명품부터 시작된 보철 기술은 제2차 세계 대전 이후 미국 국립 과학원(NAS)의 지원으로 더욱 발전했다.

피터 베르두인의 비잠금형 무릎 아래 보철물, 제임스 포츠의 "앵글시 다리", 벤자민 팔머의 개선된 셀포 다리, 듀보이스 파르밀리의 흡입 소켓을 가진 보철물 등 다양한 발전이 있었다. 마르셀 데수터와 샤를 데수터는 최초로 알루미늄 보철물을 제작하기도 했다.[37]

제2차 세계 대전 이후, 캘리포니아 대학교 버클리 연구팀은 무릎 위 절단을 위한 지그 피팅 시스템을 개발하여 사각형 소켓 개발에 기여했다. 1980년대 존 사볼리치는 CATCAM 소켓을 발명하여 소켓 기술에 혁신을 가져왔다.[39] 좌골 수용 소켓은 현재 많은 보철 전문가들이 사용하는 기술이다.

1990년대 초에는 최초의 마이크로프로세서 제어 인공 무릎이 출시되었다. 찰스 A. 블래치포드 & 선즈는 1993년 인텔리전트 보철물(Intelligent Prosthesis)을 출시하여 자연스러운 보행을 가능하게 했다.[41] 이후 적응형 보철물(Adaptive Prosthesis)은 보행 속도 변화에 더 잘 반응하는 기능을 제공했다.

2005년, DARPA는 혁신 보철 프로그램을 시작하여 절단 장애인의 독립성과 삶의 질 향상을 위한 첨단 보철물 개발에 힘썼다.[44] 2014년, 딘 케이먼 팀이 개발한 LUKE 팔은 FDA 승인을 받은 최초의 보철 팔이 되었다.[52]

스포츠 분야에서도 보철 기술은 큰 영향을 미치고 있다. 남아프리카 공화국의 "블레이드 러너" 오스카 피스토리우스는 보철 다리를 착용하고 2008년 하계 올림픽 출전 자격을 얻기 위해 노력했으며, 2012년 하계 올림픽에서는 절단 장애인 육상 선수 최초로 올림픽에 출전하는 기록을 세웠다.[141] 일본에서는 의족을 착용한 고교 야구 선수 '''소가 겐타'''가 화제를 모으기도 했다.[179] 아마추어 레슬링 선수 출신 프로레슬러 야츠 요시아키는 당뇨병으로 다리를 절단했지만, 의족을 착용하고 프로레슬러로 복귀하여 장애인 레슬링의 계몽 활동에 힘쓰고 있다.[180]

현대에는 고무나 실리콘을 사용하여 실제 신체와 유사한 외관을 가진 보철물을 제작하는 기술도 발전하고 있다. 에피테제는 결손 부위의 외관 재현을 돕는 기술이다.

3D 프린터의 등장으로 맞춤형 의지가 저렴하게 제작되고 있으며,[182] 근전 의수, 컴퓨터 제어 무릎 관절 및 족부, 촉각을 전달하는 의지[181] 등 첨단 기술이 적용된 다양한 보철물이 개발되고 있다.

3. 종류

보철은 개인의 외모와 기능적 요구 사항에 따라 설계 및 조립되어야 한다. 예를 들어, 요골 원위부 절단 보철이 필요할 수 있지만, 심미적 기능 장치, 근전 보조 장치, 체동 구동 장치, 활동 특정 장치 중에서 선택해야 한다. 개인의 미래 목표와 경제적 능력은 하나 이상의 장치를 선택하는 데 도움이 될 수 있다. 부품으로서의 기능뿐만 아니라 착용감과 무게에도 주의를 기울여야 한다. 결손률이 큰 사지를 보완하는 경우에는 다기능화로 복잡한 부품을 사용하지 않고 단순한 구조로 하는 경우가 있다.

3. 1. 두개안면 보철물

두개안면 보철물에는 구강 내 보철물과 구강 외 보철물이 포함된다. 구강 외 보철물은 다시 반 안면, 이개(귀), 비, 안와, 안구로 나뉜다. 구강 내 보철물에는 의치, 폐쇄기, 치과 임플란트와 같은 치과 보철물이 포함된다.

3. 2. 목 보철물

후두 대체물, 기관 및 상부 식도 대체물이 목의 보철물에 해당한다.[183]

3. 3. 몸통 보철물

몸통의 체성 보철물에는 유방 보철물이 있는데, 이는 단일 또는 양측성일 수 있으며, 전체 유방 장치 또는 유두 보철물일 수 있다.

음경 보철물은 발기 부전 치료, 음경 기형 교정, 시스젠더 남성의 음경 성형술 시술, 여성에서 남성으로의 성전환 수술에서 새로운 음경을 만드는 데 사용된다.

3. 4. 사지 보철물

사지 보철은 상지(팔) 보철과 하지(다리) 보철로 나뉜다.

'''상지 보철'''은 팔의 다양한 절단 부위에 사용된다. 종류는 다음과 같다.

  • 전견부
  • 견관절 이단
  • 상완 보철
  • 주관절 이단
  • 요골 보철
  • 손목 이단
  • 전체 손
  • 부분 손
  • 손가락
  • 부분 손가락


두 개의 상지 보철(신체 동력 방식(오른팔), 근전기 방식(왼팔))


요골 보철은 팔꿈치 아래가 없는 팔을 대체하는 인공 팔이다. 상지 보철은 크게 세 가지로 나눌 수 있다.

  • 수동 장치: 주로 미용 목적 또는 특정 활동(여가, 직업)에 사용된다. 고정형과 조정 가능형이 있다.
  • 신체 동력 장치: 손상된 팔 반대쪽 어깨의 하네스와 케이블을 이용해 작동한다.
  • 외부 동력(근전기) 장치: 배터리를 사용하며, 근육 활동을 감지하여 작동한다. 근전도 검사, 소노미오그래피, 근운동성 등의 기술이 활용된다.


'''하지 보철'''은 다리의 다양한 절단 부위에 사용된다. 종류는 다음과 같다.

  • 고관절 이단
  • 대퇴 보철
  • 슬관절 이단
  • 경골 보철
  • 심 절단
  • 발
  • 부분 발
  • 발가락


인체 관절 대체 보철


하지 보철은 크게 경골 절단(무릎 아래)과 대퇴 절단(무릎 위)으로 나뉜다. 대퇴 절단 환자는 정상적인 움직임을 회복하기 어렵고, 걷는 데 더 많은 에너지가 필요하다.[63] 경골 절단 환자는 무릎을 유지하므로 움직임 회복이 더 쉽다.

보철은 임상 보철 기사가 제작, 적합, 조정하며, 재활 물리 치료사가 보행 훈련을 돕는다.

19세기 이후 무연 화약 발명으로 총알 속도가 빨라지고, 지뢰가 보급되면서 손발을 잃는 상이군인이 급증했다. 제2차 세계 대전에서는 일본 제국 육군의 히노키 요헤이, 독일 국방군의 한스 울리히 루델 등이 의족을 착용하고 전투에 참여한 '''의족 에이스'''로 유명하다.

미국의 Bert Shepard|버트 셰퍼드영어는 1945년 베를린 공방전에서 오른쪽 다리를 잃었지만, 메이저 리그 워싱턴 세너터스의 투수로 복귀했다.

의족의 경우, 무릎 관절 유무에 따라 활동 수준에 큰 차이가 있다. 무릎 관절이 남아있으면 굴신 운동이 가능하여 달리기도 가능하다. 무릎 관절을 상실한 경우, 무릎 의족이 체중을 지탱하고 굽혀져야 하므로 걷기 어렵고 달리기는 곤란하다.

의수에는 손의 기능을 대신하는 "갈고리 발톱" 같은 것이나, 팔뚝 근육으로 조작하는 핀셋 같은 "물건을 집는" 의수, 근전위 측정과 마이크로 컴퓨터를 이용한 근전 의수가 개발, 실용화되고 있다. 최신 의수는 신경에 연결된 전극으로 신경 전위를 계측하여 훈련하면 자신의 팔처럼 조작할 수 있고, 촉각도 느낄 수 있다고 한다.[181]

근전 의수를 착용한 미국 해병대 병사(왼쪽은 오웬 윌슨)


'''의수'''는 상지 절단 후 기능과 외관을 재현하기 위해 착용하는 의지로, 장식용, 능동식, 작업용으로 분류된다. 장애인 복지법에 따른 보조기 또는 산업재해 보상을 받을 수 있다.

의수를 착용하는 가상의 유명 인물로는 제임스 매튜 배리의 『피터 팬』의 후크 선장이 있다.

의족


'''의족'''(義足)은 인공적인 다리다. 하지 절단 환자가 착용한다. 병원에서 의사의 처방 및 재활 계획에 따라 의지 보조기 기사가 제작한다.

비용은 건강 보험, 장애인 복지법에 따른 보장구, 또는 산업 재해 보상을 받을 수 있다. 전쟁 피해를 입은 개발도상국에서는 지뢰 피해자들의 의족 수요가 증가하고 있다.

절단된 사지의 잔존 정도에 따라 의족에 요구되는 성능이 달라진다. 잔존하는 관절을 기준으로 다음과 같이 분류된다.

  • 발가락 의족
  • 중족 의족
  • 발목 의족
  • 하퇴 의족
  • 무릎 의족
  • 대퇴 의족
  • 엉덩이 의족
  • 골반 의족


일반적으로 잔존하는 부분이 적을수록 보행 능력 획득까지 시간이 오래 걸리며, 특히 무릎 유무에 따른 영향이 크다.

3. 4. 1. 보철 재료

보철은 절단 환자의 편의를 위해 가볍게 제작된다. 보철 재료에는 다음과 같은 것들이 있다.

바퀴가 달린 보철은 개, 고양이, 돼지, 토끼, 거북이 등 부상당한 애완동물의 재활에도 광범위하게 사용된다.[20]

4. 기술 및 제조

보철 기술은 수년에 걸쳐 많은 발전을 이루었다. 탄소 섬유와 같은 신소재를 사용하여 인공 사지는 더 강하고 가벼워졌으며, 이는 사지 작동에 필요한 에너지를 줄여준다. 특히 대퇴 절단 환자에게 중요하다.[56] 이러한 재료들은 인공 사지를 훨씬 더 현실적으로 보이게 하여, 상완골 및 요골 절단 환자들에게 큰 도움이 된다.[56]

보철 손가락 제조


전자기술 또한 인공 사지에 널리 사용된다. 근육의 움직임을 전기 신호로 변환하여 사지를 제어하는 근전도 사지는 케이블 작동 사지보다 훨씬 많이 사용된다. 근전도 신호는 전극으로 감지되며, 특정 임계값을 초과하면 제어 신호가 트리거된다. 그러나 이 방식은 지연이 발생할 수 있다. 반면, 케이블 제어는 즉각적이고 물리적이어서, 직접적인 힘 피드백을 제공한다.[56]

WorkNC 컴퓨터 지원 제조 소프트웨어를 사용하여 제조된 무릎 보철


컴퓨터 지원 설계 및 제조(CAD/CAM)는 인공 사지의 설계 및 제조에 널리 사용된다.[56][57] 최신 인공 사지는 벨트, 커프 또는 흡입을 통해 절단 부위(스텀프)에 부착된다. 잔여 사지는 소켓에 직접 맞거나, 라이너를 사용하여 진공(흡입 소켓) 또는 핀 잠금 장치로 고정된다. 실리콘 라이너는 표준 크기로 제공되지만, 맞춤형 라이너도 제작 가능하다. 소켓은 잔여 사지에 맞게 맞춤 제작되어, 힘을 분산시켜 마모를 줄인다.

기능적 의족은 "외피 구조 의족"과 "골격 구조 의족"으로 분류된다. 골격 구조 의족은 피라미드 어댑터라는 세계 공통 규격을 사용하며, 교환이 용이하고 고기능 부품이 많아 최근 주류가 되고 있다.

4. 1. 보철 소켓 제작

보철 소켓 제작은 잔존 사지의 형상을 포착하는 것에서 시작되며, 이 과정을 형상 포착이라고 한다. 이 과정의 목표는 좋은 소켓 착용감을 달성하는 데 중요한 잔존 사지의 정확한 표현을 만드는 것이다.[58] 맞춤형 소켓은 잔존 사지의 석고 붕대를 뜨거나, 오늘날 더 흔하게는 잔존 사지에 착용하는 라이너의 석고 붕대를 떠서 금형을 제작하여 만들어진다. 일반적으로 사용되는 화합물은 소석고이다.[59] 최근에는 컴퓨터에 직접 입력할 수 있는 다양한 디지털 형상 포착 시스템이 개발되어, 더 정교한 설계가 가능해졌다. 일반적으로 형상 포착 과정은 절단 환자의 잔존 사지에서 3차원(3D) 기하학적 데이터를 디지털 방식으로 획득하는 것으로 시작된다. 데이터는 프로브, 레이저 스캐너, 구조화된 광 스캐너 또는 사진 기반 3D 스캔 시스템을 사용하여 획득한다.[60]

형상 포착 후 소켓 제작의 두 번째 단계는 교정이다. 이는 뼈 돌출부 및 잠재적 압력 지점에 부피를 추가하고 하중 지지 영역에서 부피를 제거하여 잔존 사지 모델을 수정하는 과정이다. 이 작업은 양성 모델에 석고를 추가하거나 제거하여 수동으로 수행하거나, 소프트웨어에서 컴퓨터화된 모델을 조작하여 가상으로 수행할 수 있다.[61] 모델 교정과 최종 처리가 끝나면 보철 소켓 제작이 시작된다. 보철 전문가는 반용융 플라스틱 시트 또는 에폭시 수지로 코팅된 탄소 섬유로 양성 모델을 감싸 보철 소켓을 제작한다.[58] 컴퓨터화된 모델의 경우, 다양한 유연성과 기계적 강도를 가진 재료를 사용하여 3D 프린팅할 수 있다.[62]

잔존 사지와 소켓 사이의 최적의 소켓 착용감은 전체 보철물의 기능과 사용에 매우 중요하다. 잔존 사지와 소켓 부착부 사이의 착용감이 너무 헐거우면 잔존 사지와 소켓 또는 라이너 사이의 접촉 면적이 줄어들고, 잔존 사지 피부와 소켓 또는 라이너 사이에 공간이 증가한다. 그러면 압력이 높아져 통증을 유발할 수 있다. 공기 주머니는 땀이 축적되어 피부를 부드럽게 할 수 있으며, 이는 가려운 피부 발진의 빈번한 원인이 된다. 시간이 지남에 따라 피부 손상으로 이어질 수 있다.[63] 반면에, 매우 꽉 맞는 착용감은 인터페이스 압력을 과도하게 증가시켜 장기간 사용 후에도 피부 손상을 유발할 수 있다.[64]

4. 2. 신체 동력 팔

현대 기술을 통해 신체 동력 팔의 무게는 근전 팔의 절반에서 3분의 1 수준까지 줄일 수 있다. 현재의 신체 동력 의수에는 단단한 에폭시 또는 탄소 섬유로 제작된 소켓이 포함되어 있으며, 이러한 소켓은 뼈 돌출부에 패딩을 제공하는 부드럽고 압축 가능한 폼 재료로 안감을 대어 더욱 편안하게 만들 수 있다. 자체 서스펜션 또는 상과 소켓 디자인은 팔꿈치 아래 절단 부위가 짧거나 중간 정도인 사람에게 유용하며, 더 긴 사지에는 서스펜션을 보강하기 위해 잠금 롤온형 내부 라이너 또는 더 복잡한 하네스 사용이 필요할 수 있다.

신체 동력 시스템에는 자발 개방형("당겨서 열기")과 자발 폐쇄형("당겨서 닫기")의 두 가지 유형이 있다. 사실상 모든 "분할 후크" 보철은 자발 개방형 시스템으로 작동한다. 더 현대적인 "파지 장치"인 GRIPS는 자발 폐쇄형 시스템을 사용한다. 그 차이점은 상당하다. 자발 개방형 시스템 사용자는 탄성 밴드 또는 스프링에 의존하여 파지력을 얻는 반면, 자발 폐쇄형 시스템 사용자는 자신의 신체 동력과 에너지를 사용하여 파지력을 생성한다.

자가 폐쇄형 사용자는 최대 약 45.36kg의, 정상적인 손과 같은 파지력을 생성할 수 있다. 자가 폐쇄형 GRIPS는 사람의 손과 마찬가지로 파지하기 위해 지속적인 장력이 필요하며, 이러한 특성으로 인해 인간의 손 성능에 더 근접하게 일치한다. 자가 개방형 분할 후크 사용자는 고무나 스프링이 생성할 수 있는 힘에 제한되며, 일반적으로 약 9.07kg 미만이다.

사용자가 잡고 있는 물체를 "느낄" 수 있게 해주는 생체 피드백에도 추가적인 차이점이 존재한다. 자발적인 개방 시스템은 일단 작동하면 유지력을 제공하여 팔 끝에서 수동식 바이스처럼 작동하며, 고리가 잡고 있는 물체를 닫으면 그립 피드백은 제공되지 않는다. 자발적인 폐쇄 시스템은 직접적인 비례 제어 및 생체 피드백을 제공하여 사용자가 가하는 힘의 정도를 느낄 수 있게 해준다.

최근 연구에 따르면, 손 보철물의 인공 센서에서 제공하는 정보에 따라 정중 신경과 척골 신경을 자극하면 절단 환자에게 생리학적으로 적절한(거의 자연적인) 감각 정보를 제공할 수 있다.[66] 이 피드백을 통해 참가자는 시각적 또는 청각적 피드백 없이도 보철물의 파지력을 효과적으로 조절할 수 있었다.[66]

2013년 2월, 스위스 로잔 연방 공과대학교와 이탈리아 산타 안나 고등 연구 학교의 연구원들은 절단 환자의 팔에 전극을 삽입하여 환자에게 감각 피드백을 제공하고 보철물의 실시간 제어가 가능하게 했다.[67] 덴마크 환자는 상완의 신경에 연결된 전선을 통해 Silvestro Micera와 스위스 및 이탈리아의 연구원들이 제작한 특수 인공 손을 통해 물체를 다루고 즉시 촉감을 느낄 수 있었다.[68]

2019년 7월, 이 기술은 Jacob George가 이끄는 유타 대학교의 연구원들에 의해 더욱 확장되었다. 연구팀은 환자의 팔에 전극을 삽입하여 여러 감각 지각을 매핑했다. 그런 다음 각 전극을 자극하여 각 감각 지각이 어떻게 유발되는지 파악한 다음 감각 정보를 보철물에 매핑했다. 이를 통해 연구자들은 환자가 자연스러운 손에서 얻는 것과 동일한 종류의 정보를 잘 근사할 수 있었다. 불행히도, 이 팔은 일반 사용자가 구입하기에는 비용이 너무 많이 들지만, Jacob은 보험 회사가 보철물 비용을 부담할 수 있다고 언급했다.[69]

4. 3. 전동 의수

근전도 의수는 근육 수축 시 발생하는 전기적 긴장을 이용한다. 피부에 부착된 전극을 통해 자발적으로 수축하는 근육에서 이 긴장을 포착하여 의수의 움직임(팔꿈치 굽힘/폄, 손목 회전, 손가락 열기/닫기 등)을 제어한다.[96] 이는 스트랩 및/또는 케이블을 이용해 신체 움직임으로 스위치를 작동시키는 전기 스위치 의수와 다르다. 근전도 상지 의수가 신체 작동 의수보다 기능적으로 우수하다는 확실한 증거는 없지만,[97] 미용적 개선, 가벼운 일상 활동 적합성, 환상지 통증 완화 등의 장점이 있다.[97] 반면 내구성, 훈련 시간, 조정 및 유지 보수 필요성, 사용자 피드백 제공 등의 측면에서는 신체 작동 의수에 비해 단점이 있을 수 있다.[97]

Álvaro Ríos Poveda 교수는 감각 피드백이 있는 근전도 의수를 연구하여, 1997년 프랑스, 니스에서 열린 제18회 세계 의학물리학 및 생명공학 회의에서 발표했다.[98][99]

1958년 소련에서 최초의 근전도 팔이 개발되었고,[100] 1964년 소련 중앙 의수 연구소에서 상용화되어 영국 행거 의수 공장에서 배포되었다.[101][102] 하지만 근전도 의수는 가격이 비싸고 정기적인 유지 보수가 필요하며, 땀과 습기에 민감하여 센서 성능에 영향을 줄 수 있다.

로봇은 뇌졸중 환자의 상지 재활에 활용되어 운동 기능 향상에 큰 효과를 보였다.[103] 로봇 보철 팔은 생체 센서, 마이크로컨트롤러, 액추에이터 등의 구성 요소로 이루어져 있으며, 표적 근육 재신경 지배(TMR)와 같은 기술을 통해 로봇 보철물의 움직임을 정교하게 제어할 수 있다.[104][105]

4. 4. 로봇 의지

로봇 보철 팔은 신체의 기능에 통합되기 위한 여러 구성 요소가 필요하다. 생체 센서는 사용자의 신경 또는 근육 시스템의 신호를 감지하여, 장치 내 마이크로컨트롤러로 전달한다. 마이크로컨트롤러는 사지 및 액추에이터(예: 위치 또는 힘)의 피드백을 처리하여 컨트롤러로 보낸다. 예를 들어, 피부의 전기적 활동을 감지하는 표면 전극, 근육에 이식된 바늘 전극, 또는 신경이 통과하는 고체 전극 어레이가 있다. 이러한 생체 센서의 한 유형은 근전 보철물에 사용된다.[103]

컨트롤러는 사용자의 의도 명령을 장치의 액추에이터로 보내고, 기계적 및 생체 센서의 피드백을 사용자에게 해석한다. 또한, 장치의 움직임을 모니터링하고 제어한다.[103]

액추에이터는 힘과 움직임을 생성하는 데 있어 근육의 작용을 모방한다. 예를 들어, 원래 근육 조직을 돕거나 대체하는 모터가 있다.[103]

표적 근육 재신경 지배(TMR)는 절단된 사지의 근육을 이전에 제어했던 운동 신경을 수술적으로 다른 곳으로 보내어 대흉근과 같이 크고 온전한 근육의 작은 영역을 다시 지배하도록 하는 기술이다. 그 결과, 환자가 없어진 손의 엄지손가락을 움직이는 것을 생각하면 가슴의 작은 근육 부위가 대신 수축한다. 재신경 지배된 근육 위에 센서를 배치하면 이러한 수축으로 로봇 보철물의 적절한 부분의 움직임을 제어할 수 있다.[104][105]

표적 감각 재신경 지배(TSR)는 TMR과 유사하지만, 감각 신경이 근육으로 다른 곳으로 보내지는 운동 신경 대신 가슴의 피부로 수술적으로 다른 곳으로 보내진다는 점이 다르다. 최근에는 로봇 팔이 인간의 뇌에서 신호를 받아 인공 사지의 움직임으로 변환하는 능력이 향상되었다. DARPA는 이 분야에서 더 많은 발전을 이루기 위해 노력하고 있으며, 신경계에 직접 연결되는 인공 사지를 만드는 것을 목표로 한다.[106]

전기 근전 팔에 사용되는 프로세서의 발전으로, 보스턴 디지털 암(Boston Digital Arm)과 같은 발전된 인공 사지가 개발되었다. 이 팔은 5개의 축에서 움직임을 허용하며, 보다 맞춤화된 느낌을 위해 팔을 프로그래밍할 수 있다. 데이비드 고우(David Gow)가 발명한 아이-림브 핸드(I-LIMB Hand)는 개별적으로 동력을 공급받는 5개의 손가락과 수동으로 회전 가능한 엄지손가락을 가진 최초의 상업용 손 보철물이다.[107]

존스 홉킨스 대학교 응용물리학 연구소(Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory)의 프로토 1, 프로토 2와 같은 신경 보철물도 개발되었다.[108] 2013년, Sahlgrenska University Hospital은 골유착(osseointegration)을 사용하여 마음으로 제어하고 신체에 영구적으로 부착할 수 있는 로봇 팔을 개발했다.[109][110][111]

뇌파(EEG) 신호를 이용하여 로봇 팔을 제어하는 팔 회전 기술도 개발되었다. 이는 편측 절단 환자에게 유용하며, 양측 절단 환자가 일상생활 활동을 수행하는 데 필수적이다. 이 방법은 상지 절단 환자의 잔여 뼈 원위단에 작은 영구 자석을 삽입하고, 환자가 잔여 팔을 회전시키면 자석이 함께 회전하여 자기장 분포가 변화하는 원리를 이용한다.[112] 두피에 부착된 금속 디스크로 감지하는 EEG 신호는 뇌 활동을 해독하여 로봇 팔을 제어한다.[113]

로봇 다리 연구도 발전하여, 시카고 재활 연구소는 2013년 사용자의 허벅지 근육 신경 임펄스를 움직임으로 변환하는 로봇 다리를 개발했다.[114] MIT 미디어랩의 휴 허(Hugh Herr)는 로봇 경골 의족(PowerFoot BiOM)을 개발했다.[115][116] 외수르(Össur)는 알고리즘과 센서로 발 각도를 자동 조절하는 전동식 발목이 있는 로봇 경골 의족, 무선 송신기로 사지를 움직이는 뇌 제어식 바이오닉 다리를 개발했다.[117]

로봇 의족의 주요 목표는 절단 환자의 보행 생체역학, 특히 안정성, 대칭성, 에너지 소비를 개선하기 위해 보행 중 능동적인 구동을 제공하는 것이다.[118] 현재 시판되는 전동 의족에는 BionX의 emPOWER, Ossur의 Proprio Foot, Endolite의 Elan Foot 등이 있다.[119][120][121]

스탠퍼드 대학교(Stanford University)와 서울과학기술대학교(Seoul National University)는 의족이 감각을 느끼도록 돕는 인공 신경 시스템을 개발했다.[123] 이 시스템으로 의족은 점자를 감지하고, 촉각을 느끼며, 환경에 반응할 수 있다.[124][125]

4. 5. 재활용 재료 활용

전 세계적으로 재활용된 플라스틱 병과 뚜껑을 이용하여 보철물을 제작하고 있다.[126][127][128][129][130]

5. 직접 뼈 부착 및 골유착

대부분의 보철물은 신체 외부에 영구적이지 않은 방식으로 부착된다. 절단 부위와 소켓 방식은 절단 환자에게 상당한 통증을 유발할 수 있으며, 이것이 직접적인 골 부착이 광범위하게 연구된 이유이다.

골유착은 보철 임플란트를 통해 인공 사지를 신체에 부착하는 방법이다. 이 방법은 때때로 '''외골격 보철물''''(인공 사지를 뼈에 부착하는 것) 또는 ''내-외골격 보철물''이라고도 한다. ''내부 보철물''은 무릎 및 고관절 치환술 임플란트와 같이 신체 내부에 완전히 남아 있는 보철 관절 임플란트이다.

이 방법은 절단 부위 끝 부분의 뼈에 티타늄 볼트를 삽입하여 작동한다. 몇 달 후, 뼈가 티타늄 볼트 자체에 부착되고 어버트먼트가 티타늄 볼트에 부착된다. 어버트먼트는 절단 부위 밖으로 연장되며 (분리 가능한) 인공 사지가 어버트먼트에 부착된다. 이 방법의 몇 가지 장점은 다음과 같다.


  • 보철물의 더 나은 근육 제어.
  • 보철물을 장기간 착용할 수 있는 능력; 절단 부위와 소켓 방식으로는 불가능하다.
  • 대퇴부 절단 환자가 자동차를 운전할 수 있는 능력.


이 방법의 주요 단점은 직접적인 골 부착을 가진 절단 환자는 조깅 중에 경험하는 것과 같은 사지에 큰 충격을 줄 수 없다는 것이다. 뼈가 부러질 가능성이 있기 때문이다.[63]

6. 심미적 보철

현대 기술의 발전으로, 실리콘이나 PVC로 만들어진 생체 모방 사지 제작이 가능해졌다.[131] 인공 손을 포함한 이러한 보철물은 이제 주근깨, 혈관, 털, 지문, 심지어 문신까지 갖춘 실제 손의 외관을 시뮬레이션하도록 설계할 수 있다.

맞춤형 심미 보철물은 일반적으로 더 비싸지만(세부 사항 수준에 따라 1000USD 이상), 표준 심미 보철물은 다양한 크기로 미리 제작되어 나오지만, 맞춤형 제품만큼 현실적이지 않은 경우가 많다. 또 다른 옵션은 맞춤형 실리콘 커버로, 피부색에 맞춰 제작할 수 있지만, 주근깨나 주름과 같은 세부 사항은 재현하기 어렵다. 심미 보철물은 접착제, 흡입, 형태 적합, 신축성 있는 피부 또는 피부 슬리브를 사용하여 다양한 방식으로 신체에 부착된다.

7. 인지 보철

신경 운동 보철과는 달리, 신경 인지 보철은 집행 기능, 주의력, 언어 및 기억과 같은 인지 과정을 물리적으로 재구성하거나 증강하기 위해 신경 기능을 감지하거나 조절한다. 현재 이용 가능한 신경 인지 보철은 없지만, 뇌졸중, 외상성 뇌 손상, 뇌성마비, 자폐증 및 알츠하이머병과 같은 질환을 치료하는 데 도움이 되도록 이식형 신경 인지 뇌-컴퓨터 인터페이스의 개발이 제안되었다.[132]

최근의 인지 지원 기술 분야는 인간의 인지 능력을 향상시키기 위한 기술 개발에 관한 것이다. Neuropage와 같은 일정 관리 장치는 기억력 손상된 사용자에게 의사 방문과 같은 특정 활동을 수행할 시기를 알려준다. PEAT, AbleLink 및 Guide와 같은 마이크로 프롬프트 장치는 기억력 및 집행 기능 문제로 어려움을 겪는 사용자가 일상 생활 활동을 수행하는 데 사용되어 왔다.

8. 보철 강화

SF 소설과 최근 과학계에서는 기능을 개선하기 위해 건강한 신체 부위를 인공 기계 및 시스템으로 교체하는 고급 보철물에 대한 논의가 이루어지고 있다. 이러한 기술의 도덕성과 바람직함은 초인간주의자, 윤리학자 및 일반 대중 사이에서 논의되고 있다.[133][134][135][136] 다리, 팔, 손, 발과 같은 신체 부위를 교체할 수 있다.

영국의 과학자 케빈 워윅은 건강한 개인에 대한 첫 번째 실험을 수행했다. 2002년, 이식물이 워윅의 신경계와 직접 연결되었다. 약 100개의 전극을 포함하는 전극 어레이는 정중 신경에 배치되었다. 생성된 신호는 로봇 팔이 워윅 자신의 팔의 동작을 모방하고 이식을 통해 촉각 피드백을 제공할 수 있을 정도로 상세했다.[137]

딘 케이먼의 DEKA는 고급 신경 제어 보철물인 "루크 팔"을 개발했다. 2008년에 임상 시험이 시작되었으며,[138] 2014년 FDA 승인을 받았다. 유니버설 인스트루먼트 코퍼레이션에서 2017년에 상업 생산을 시작할 예정이었으며, Mobius Bionics에서 소매 가격은 약 100000USD로 예상된다.[139]

2019년 4월, 3D 프린팅된 맞춤형 웨어러블 시스템의 보철 기능 및 편의성이 향상되었다. 인쇄 후 수동 통합 대신, 보철물과 착용자의 조직 사이의 교차점에 전자 센서를 통합하여 착용자 조직 전체의 압력과 같은 정보를 수집할 수 있게 되었으며, 이는 이러한 유형의 보철물 개선에 도움이 될 수 있다.[140]

캘리포니아주 츄라 비스타에 있는 미국 올림픽 훈련 센터에서 운동하는 제로드 필즈 상사


많은 절단 환자나 선천성 환자는 스포츠 및 레크리에이션 활동에 참여하는 데 도움이 되는 특수 사지 및 장치를 가지고 있다.

8. 1. 오스카 피스토리우스 논쟁

2008년 초, 남아프리카 공화국의 "블레이드 러너" 오스카 피스토리우스는 자신의 경골 절단 보철 다리가 발목이 있는 다른 선수들보다 불공정한 이점을 제공한다는 이유로 2008년 하계 올림픽 출전 자격이 일시적으로 박탈되었다. 한 연구자는 그의 다리가 같은 속도로 움직이는 장애가 없는 주자보다 25% 적은 에너지를 사용한다는 것을 발견했다. 이 판결은 항소심에서 번복되었는데, 항소 법원은 피스토리우스의 다리가 가진 전체적인 장점과 단점을 고려하지 않았다고 밝혔다.[141]

피스토리우스는 올림픽 남아프리카 팀에 출전 자격을 얻지 못했지만, 2008년 하계 패럴림픽에서 우승했으며, 향후 올림픽 출전 자격을 얻을 수 있도록 판결을 받았다. 그는 대한민국에서 열린 2011년 세계 선수권 대회에 출전 자격을 얻어 준결승에 진출했으나 시간 기록상 마지막을 기록했다. 그는 1라운드에서 14위를 기록했으며, 400m 개인 최고 기록은 결승에서 5위를 차지할 수 있는 기록이었다. 2012년 하계 올림픽 런던에서 피스토리우스는 올림픽에 출전한 최초의 절단 장애인 육상 선수가 되었다.[141] 그는 400m 경주 준결승[142][143][144] 및 4 × 400m 계주 결승에 출전했다.[145] 그는 또한 런던에서 열린 2012년 하계 패럴림픽에서 5개의 종목에 출전했다.[146]

9. 디자인 고려 사항

보철 디자인은 시간이 지남에 따라 발전해 왔으며, 최근에는 탄소 섬유, 실리콘, 첨단 폴리머와 같은 더 가볍고 내구성이 뛰어나며 유연한 재료를 사용하는 추세이다.[54] 이러한 재료는 보철을 더 가볍고 튼튼하게 만들 뿐만 아니라, 자연 피부의 모습과 느낌을 모방하여 사용자에게 더 편안하고 자연스러운 경험을 제공한다. 또한, 생체공학과 근전도 구성 요소를 활용하여 사용자의 잔여 근육에서 발생하는 전기 신호를 감지하고, 이를 동작으로 변환하여 사용자가 자신의 근육 수축을 통해 보철을 제어할 수 있게 한다.[54] 인공지능과의 통합도 이루어져 사용자의 습관과 선호도에 따라 학습하고 적응하여 최적의 기능을 제공하며, 실시간 조정을 통해 더 부드럽고 자연스러운 움직임을 가능하게 한다.[54]

경골 아래 의족을 설계할 때는 여러 요소를 고려해야 한다. 제조업체는 이러한 요소와 관련된 우선순위에 대한 결정을 내려야 한다.

보철 디자인에서 "장애를 위한 디자인"이라는 개념은 중요한 문제점을 안고 있다. 이는 장애인이 디자인 과정에 참여할 수 있다는 긍정적인 측면을 가지는 듯 보이지만, 실제로는 그렇지 않다. "장애를 위한 디자인"은 장애의 근본적인 의미를 왜곡하는데, 이는 절단 환자에게 특정한 움직임과 보행 방식이 옳고 그름의 기준으로 존재한다고 전제하며, 절단 환자가 자신의 방식대로 주변 환경에 적응하는 것을 잘못된 것으로 간주하기 때문이다. 더불어, "장애를 위한 디자인"에 참여하는 많은 사람들이 실제 장애인이 아니라는 점은 또 다른 문제를 야기한다. 비장애인 디자이너는 자신의 경험을 바탕으로 한 시뮬레이션을 통해 장애에 대해 충분히 이해했다고 착각할 수 있다. 그러나 이러한 시뮬레이션은 오해를 불러일으키고 장애인에게 해를 끼칠 수 있으며, 결과적으로 디자인은 심각한 문제점을 내포하게 된다. 따라서 장애 관련 디자인은 해당 장애를 가진 팀 구성원과 함께 진행하는 것이 바람직하다.[147]

9. 1. 성능

맞춤, 에너지 저장 및 반환, 에너지 흡수, 지면 적응성, 회전, 무게, 현가는 운동선수에게 매우 중요한 요소이며, 오늘날 첨단 보철 회사들이 집중하는 부분이다.[54]

  • 맞춤: 운동/활동적인 절단 환자나 뼈 잔류물이 있는 환자는 정밀한 소켓 맞춤이 필요할 수 있으며, 활동성이 덜한 환자는 '전체 접촉' 맞춤과 젤 라이너로 편안함을 느낄 수 있다.
  • 에너지 저장 및 반환: 지면 접촉을 통해 얻은 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 추진력으로 활용한다.
  • 에너지 흡수: 고충격이 근골격계에 미치는 영향을 최소화한다.
  • 지면 적응성: 지형 유형 및 각도와 관계없이 안정성을 유지한다.
  • 회전: 방향 전환을 쉽게 할 수 있다.
  • 무게: 편안함, 균형 및 속도를 최대로 높인다.
  • 현가: 소켓이 사지에 어떻게 연결되고 맞는지와 관련된다.

9. 2. 기타

보철 디자인의 추세는 시간이 지남에 따라 발전하고 있다. 많은 디자인 추세는 탄소 섬유, 실리콘, 첨단 폴리머와 같이 더 가볍고, 내구성이 뛰어나며, 유연한 재료를 지향한다. 이러한 재료는 보철을 더 가볍고 튼튼하게 만들 뿐만 아니라, 자연 피부의 모습과 느낌을 모방하여 사용자에게 더 편안하고 자연스러운 경험을 제공한다.[54] 이 새로운 기술은 보철 사용자들과 정상적인 신체를 가진 사람들을 구별하기 어렵게 만들어 보철 착용자에 대한 낙인을 줄이는 데 도움을 준다. 또 다른 추세는 보철 디자인에 생체공학과 근전도 구성 요소를 사용하는 것이다. 이러한 보철은 사용자의 잔여 근육에서 발생하는 전기 신호를 감지하는 센서를 활용한다. 그런 다음 신호가 동작으로 변환되어 사용자가 자신의 근육 수축을 사용하여 보철을 제어할 수 있다. 이는 절단 환자에게 가능한 움직임의 범위와 유동성을 크게 향상시켜 물건을 잡거나 자연스럽게 걷는 것과 같은 작업을 훨씬 더 쉽게 만들었다.[54] 인공지능과의 통합 또한 보철 디자인의 선두에 있다. 인공지능 기반의 보철은 시간이 지남에 따라 사용자의 습관과 선호도에 따라 학습하고 적응하여 최적의 기능을 보장할 수 있다. 사용자의 보행, 파지 및 기타 움직임을 분석하여 이러한 스마트 보철은 실시간 조정을 수행하여 더 부드럽고 자연스러운 움직임을 제공할 수 있다.[54]

구매자는 심미성, 비용, 사용 편의성, 크기 가용성과 같은 여러 요인에 대해 우려한다.

보철 및 보철 디자인의 핵심 특징은 "장애를 위한 디자인"이라는 개념이다. 이는 장애인이 공정한 디자인에 참여할 수 있다는 좋은 생각으로 들릴 수 있지만, 실제로는 그렇지 않다. 장애를 위한 디자인이라는 개념은 우선 장애의 근본적인 의미 때문에 문제가 된다. 이는 절단 환자에게 올바르고 그른 움직임과 보행 방식이 있으며, 절단 환자가 자신의 방식대로 주변 환경에 적응한다면 그것이 잘못된 방식이라고 말한다. 이러한 장애의 근본적인 의미와 함께, 장애를 위한 디자인을 하는 많은 사람들이 실제로 장애인이 아니다. 이러한 경험에서 비롯된 "장애를 위한 디자인"은 장애를 객체로 간주한다. 즉, 비장애인 디자이너는 자신의 경험 시뮬레이션을 통해 자신의 직무에 대해 제대로 배웠다고 생각한다. 이러한 시뮬레이션은 오해의 소지가 있으며 장애인에게 해를 끼친다. 따라서 여기서 파생되는 디자인은 매우 문제가 많다. 장애 디자인에 참여하는 것은 이상적으로는 관련 장애가 있고 연구에 중요한 커뮤니티의 일원인 팀 구성원과 함께 해야 한다.[147] 이는 일상적인 개인적 경험이 무엇인지 모르는 사람들이 실제 장애가 있는 사람들의 요구를 충족하지 못하거나 방해하는 재료를 디자인하는 결과를 초래한다.

10. 비용 및 출처의 자유

보철 다리의 비용은 유형에 따라 크게 다르다. 미국의 경우 1.5만달러에서 9만달러 사이이다. 의료 보험이 있다면, 환자는 대개 전체 비용의 10%~50%를 부담하고 나머지는 보험 회사가 부담한다. 그러나 영국, 유럽 대부분, 호주, 뉴질랜드에서는 국가 기금이나 법정 보험으로 보철 다리 비용 전체를 충당한다.[149] 호주에서는 질병으로 인한 절단은 주 정부 계획으로, 외상성 절단은 산재 보상이나 교통사고 보험으로 지원받으며,[149] 2017년부터 2020년까지 시행된 National Disability Insurance Scheme도 보철물 비용을 지원한다.

팔꿈치 아래나 무릎 아래 절단의 경우 보철물 비용은 대략 6천달러에서 8천달러 사이지만, 팔꿈치 위나 무릎 위 절단의 경우 1만달러에서 1.5만달러에 달하며, 때로는 3.5만달러까지 올라간다. 보철 다리는 일상적인 마모로 인해 3~4년마다 교체해야 하며,[150] 소켓 문제 발생 시 추가적인 교체가 필요할 수 있다. 환자는 보철 다리 비용 외에도 물리 치료 및 작업 치료 비용을 부담해야 하는데, 절단 후 초기 1~2년 동안 치료 비용은 2천달러에서 5천달러 정도이다. 평생 동안 절단 장애인은 수술, 보철물, 치료를 포함하여 약 140만달러의 비용을 지출할 것으로 예상된다.[148]

국제 적십자 위원회(ICRC) 등 일부 단체는 개발도상국을 위한 저가형 의족을 제작한다.[151] 다음은 문헌 검토를 기반으로 한 무릎 관절 기술 목록이다.[84]

무릎 관절 기술
기술 이름(원산지)간략한 설명근거 수준
4BSF 무릎(태국)[152]스탠스 단계 무릎 굴곡이 있는 4-바기술 개발
ICRC 무릎(스위스)수동 잠금이 있는 단축독립적인 현장
ATLAS 무릎(영국)체중 활성화 마찰독립적인 현장
POF/OTRC 무릎(미국)외측 보조가 있는 단축현장
DAV/시애틀 무릎(미국)준수 다중심현장
LIMBS International M1 무릎(미국)4-바현장
자이푸르 무릎(인도)4-바현장
LCKnee(캐나다)자동 잠금이 있는 단축현장
제공 없음(네팔)단축현장
제공 없음(뉴질랜드)회전 성형 단축현장
제공 없음(인도)쪼그리고 앉는 6-바기술 개발
마찰 무릎(미국)체중 활성화 마찰기술 개발
웨지록 무릎(호주)체중 활성화 마찰기술 개발
SATHI 마찰 무릎(인도)체중 활성화 마찰제한된 데이터 사용 가능



저가형 무릎 위 의족: ICRC 무릎(왼쪽) 및 LC 무릎(오른쪽)


세바스티앙 뒤부아가 설계한 저가형 인공 다리 계획은 2007년 덴마크 코펜하겐에서 열린 국제 디자인 전시회에서 Index: Award를 수상했다. 이 계획은 약 8USD에 유리 섬유로 만든 에너지 반환 의족을 제작할 수 있게 한다.[153] 3D 프린팅 기술은 금속 금형 없이 제품을 제작하여 비용을 절감하는 데 기여한다.[154] 인도 자이푸르에서 제작되는 자이푸르 풋은 약 40USD의 저렴한 인공 다리이다.

오픈 보철 프로젝트와 같은 오픈 디자인 보철 포럼은 보철 기술 발전과 비용 절감을 위해 노력하고 있다.[155] 오픈 바이오닉스는 3D 프린팅을 이용하여 로봇 의수를 제작하고, 저가형 3D 스캐너로 환자 맞춤형 디자인을 제공하는 회사이다. 이 회사는 "히어로 암"과 같이 개인화된 디자인을 통해 비용 절감을 목표로 한다. 그러나 3D 프린팅 의수는 개별 맞춤에는 유리하지만, 대량 생산 방식보다는 비용이 높고 기능성, 내구성, 사용자 수용성에 대한 증거가 부족하다는 연구 결과도 있다.[156]

10. 1. 고비용

미국에서 보철 다리의 비용은 환자가 원하는 다리 유형에 따라 15000USD에서 90000USD 사이이다. 의료 보험이 있는 경우, 환자는 일반적으로 보철 다리 총 비용의 10%~50%를 지불하고, 보험 회사가 나머지 비용을 부담한다. 환자가 지불하는 비율은 보험 플랜 유형과 환자가 요청한 다리에 따라 달라진다.[148] 영국, 유럽 대부분, 호주 및 뉴질랜드에서는 보철 다리의 전체 비용이 국가 기금 또는 법정 보험에 의해 충당된다. 예를 들어, 호주에서는 질병으로 인한 절단의 경우 보철물이 주 정부 계획에 의해 전액 지원되며, 대부분의 외상성 절단의 경우 산재 보상 또는 교통 사고 보험에 의해 지원된다.[149] 2017년에서 2020년 사이에 전국적으로 시행되고 있는 National Disability Insurance Scheme 역시 보철물 비용을 지불한다.

요골 원위부(팔꿈치 아래 절단) 및 경골 근위부(무릎 아래 절단) 보철물의 경우 일반적으로 6000USD에서 8000USD 사이의 비용이 들지만, 대퇴골 원위부(무릎 위 절단) 및 상완골 근위부 보철물(팔꿈치 위 절단)의 경우 약 두 배의 비용이 소요되어 10000USD에서 15000USD 사이이며, 때로는 35000USD에 달하기도 한다. 인공 다리 비용은 종종 반복적으로 발생하며, 일반적으로 일상적인 사용으로 인한 마모 때문에 3~4년마다 다리를 교체해야 한다. 또한 소켓에 맞는 문제 발생 시 통증 발생 후 몇 달 이내에 소켓을 교체해야 한다. 키가 문제인 경우 파일론과 같은 구성 요소를 변경할 수 있다.[150]

환자는 여러 보철 다리 비용을 지불해야 할 뿐만 아니라 인공 다리에 적응하기 위한 물리 치료 및 작업 치료 비용도 지불해야 한다. 보철 다리의 반복적인 비용과는 달리, 환자는 일반적으로 절단 장애인으로 생활하는 첫 1~2년 동안 2000USD에서 5000USD의 치료 비용만 지불한다. 환자가 새로운 다리에 익숙해지고 편안해지면 더 이상 치료를 받을 필요가 없다. 평생 동안, 일반적인 절단 장애인은 수술, 보철물, 치료를 포함하여 140만달러 상당의 치료를 받을 것으로 예상된다.[148]

10. 2. 저비용

저가형 무릎 위 의족은 종종 제한적인 기능만으로 기본적인 구조적 지지만 제공한다. 이러한 기능은 조잡하고, 관절이 없거나 불안정하며, 수동으로 잠기는 무릎 관절로 구현되는 경우가 많다. 국제 적십자 위원회(ICRC)와 같은 제한된 수의 단체들이 개발도상국을 위한 장치를 제작한다. CR Equipments에서 제조하는 이 장치는 단축 수동 작동 잠금 폴리머 의지 무릎 관절이다.[151]

문헌 검토를 기반으로 한 무릎 관절 기술 목록.[84]
기술 이름(원산지)간략한 설명최고 수준의 근거
4BSF 무릎(태국)[152]스탠스 단계 무릎 굴곡이 있는 4-바기술 개발
ICRC 무릎(스위스)수동 잠금이 있는 단축독립적인 현장
ATLAS 무릎(영국)체중 활성화 마찰독립적인 현장
POF/OTRC 무릎(미국)외측 보조가 있는 단축현장
DAV/시애틀 무릎(미국)준수 다중심현장
LIMBS International M1 무릎(미국)4-바현장
자이푸르 무릎(인도)4-바현장
LCKnee(캐나다)자동 잠금이 있는 단축현장
제공 없음(네팔)단축현장
제공 없음(뉴질랜드)회전 성형 단축현장
제공 없음(인도)쪼그리고 앉는 6-바기술 개발
마찰 무릎(미국)체중 활성화 마찰기술 개발
웨지록 무릎(호주)체중 활성화 마찰기술 개발
SATHI 마찰 무릎(인도)체중 활성화 마찰제한된 데이터 사용 가능



세바스티앙 뒤부아(Sébastien Dubois)가 설계한 저가형 인공 다리 계획은 2007년 덴마크 코펜하겐에서 열린 국제 디자인 전시회 및 시상식에서 Index: Award를 수상했다. 이는 주로 유리 섬유로 구성된, 8USD에 에너지 반환 의족을 만들 수 있게 해준다.[153]

3D 프린터를 사용하면 금속 금형 없이 단일 제품을 제조할 수 있으므로 비용을 대폭 절감할 수 있다.[154]

자이푸르 풋은 인도 자이푸르에서 제작된 인공 다리로, 약 40USD이다.

10. 3. 오픈 소스 로봇 의지

오픈 바이오닉스에서 제작한 ''스타워즈'' 테마의 "히어로 암"


현재 "오픈 보철 프로젝트"로 알려진 오픈 디자인 보철 포럼이 있다. 이 그룹은 보철 기술을 발전시키고 이러한 필수 장치의 비용을 낮추기 위해 협력자와 자원 봉사자를 고용한다.[155] 오픈 바이오닉스는 오픈 소스 로봇 의수를 개발하는 회사이다. 이 회사는 3D 프린팅을 사용하여 장치를 제조하고 저가형 3D 스캐너를 사용하여 특정 환자의 잔존 사지에 맞춘다. 오픈 바이오닉스가 3D 프린팅을 사용하면 사용자가 좋아하는 색상, 질감, 심지어 슈퍼히어로 또는 ''스타워즈''의 캐릭터처럼 보이도록 미학을 통합한 "히어로 암"과 같은 보다 개인화된 디자인이 가능하다. 이는 비용 절감을 목표로 한다. 다양한 인쇄 의수에 대한 리뷰 연구에 따르면 3D 프린팅 기술은 개별화된 의수 설계에 대한 약속을 갖고 있으며, 시중에 나와 있는 상업용 의수보다 저렴하지만, 사출 성형과 같은 대량 생산 공정보다는 비싸다는 사실이 밝혀졌다. 같은 연구에서 3D 프린팅 의수의 기능성, 내구성 및 사용자 수용성에 대한 증거는 여전히 부족하다는 사실도 밝혀졌다.[156]

11. 아동을 위한 저비용 보철

미국에서는 32,500명의 어린이(21세 미만)가 주요 소아 절단을 겪었으며, 매년 5,525건의 새로운 사례가 발생하고 이 중 3,315건이 선천적인 것으로 추정되었다.[157]

Carr 등(1998)은 아프가니스탄, 보스니아 헤르체고비나, 캄보디아, 모잠비크의 어린이(14세 미만)에 대한 지뢰로 인한 절단 건수를 조사한 결과, 각각 1,000명당 4.7, 0.19, 1.11, 0.67건으로 추정하였다.[158] Mohan(1986)은 인도에서 총 424,000명의 절단 환자(연간 23,500명)가 발생했으며, 이 중 10.3%가 14세 미만에 장애가 시작되어 인도에서만 약 43,700명의 사지 결손 어린이가 있는 것으로 나타났다.[159]

어린이를 위해 특별히 제작된 저비용 솔루션은 거의 없다. 저비용 보철 장치의 예는 다음과 같다.


  • Pole and crutch: 손으로 잡는 지지대로, 가죽 지지 밴드 또는 사지(四肢)를 위한 플랫폼이 있는 가장 간단하고 저렴한 해결책 중 하나이다. 단기적인 해결책으로 유용하지만, 매일 일련의 운동 범위(RoM)를 통해 사지를 스트레칭하지 않으면 급격한 구축 형성이 발생하기 쉽다.[160]
  • Bamboo/PVC/Plaster limbs: 석고 소켓과 하단에 대나무 또는 PVC 파이프가 있으며, 선택적으로 의족에 부착되는 비교적 간단한 해결책이다. 무릎이 전체 가동 범위(RoM)를 통해 움직이므로 구축을 예방한다. 장애 아동을 돕기 위한 온라인 데이터베이스인 데이비드 워너 컬렉션에서 제작 매뉴얼을 제공한다.[161]
  • Adjustable bicycle limb: 자전거 안장 기둥을 거꾸로 사용하여 발을 만들고, 유연성과 길이 조절 기능을 제공하는 해결책이다. 현지에서 구할 수 있는 재료를 사용하여 매우 저렴하게 제작할 수 있다.[162]
  • Sathi Limb: 인도에서 제작된 내골격 모듈식 하지 보철물로, 열가소성 부품을 사용한다. 가벼운 무게와 적응성이 주요 장점이다.[160]
  • Monolimb: 단일형 의족은 모듈형이 아닌 의족으로, 제작 후 정렬을 거의 변경할 수 없어 올바른 장착을 위해서는 더 숙련된 의지 기사가 필요하다. 그러나 평균적으로 내구성은 저가형 모듈식 솔루션보다 우수하다.[163]
  • 대나무 의족: 개발도상국 사람들을 위해 대나무 의족 개발이 진행되고 있다.[184]

12. 문화 및 사회 이론적 관점

엘리자베스 그로스는 생명체가 신체 능력을 증강하기 위해 도구, 장식품, 기구를 사용하며, 이는 신체의 부족함을 대체하는 것이 아니라 미적 재조직 및 증식의 관점에서 창의성의 결과로 이해해야 한다고 주장했다.[164] 엘레인 스캐리는 모든 인공물이 신체를 재창조하고 확장한다고 주장하며, 가구와 집은 인공 폐, 눈, 신장과 같은 정교한 보철물과 근본적으로 다르지 않다고 보았다. 제조된 물건의 소비는 신체를 사물의 문화로 열어젖힌다고 하였다.[166] 건축학 교수인 마크 위글리는 건축이 우리의 자연적 능력을 보완하며, 모든 보철물은 정체성의 모호성을 만들어낸다고 주장했다.[167] 이러한 연구는 사물에 대한 인간의 관계를 확장으로 특징지었던 프로이트의 초기 특징화에 기반한다.

보철은 개인이 자신을 인식하는 방식과 다른 사람들이 그들을 인식하는 방식에 중요한 역할을 한다. 보철 사용을 숨길 수 있는 능력은 사회적 낙인을 피하고 사회 통합을 가능하게 하며, 감정적 문제를 줄여준다.[168] 사지를 잃은 사람들은 사지 상실에 따른 감정적 결과에 대처해야 하며, 절단으로 인한 첫 감정적 반응은 절망, 자기 붕괴 등이다.[169]

절단 수술 후, 환자들은 장기간 동안 불안감을 경험하며, 미래에 대한 예상은 슬픔, 무력감, 절망으로 특징지어진다. 절단으로 인한 실존적 불확실성, 통제력 부족, 삶의 추가적인 손실은 불안의 주요 원인이며, 반추와 불면증을 유발한다. 신체적 외상으로 인해 절단을 경험한 경우, 이는 침해로 경험되어 좌절감과 분노로 이어질 수 있다.[169]

12. 1. 부정적 사회 영향

엘리자베스 그로스는 생명체가 신체 능력을 향상시키기 위해 도구, 장식품, 기구를 사용하며, 이는 신체의 부족함을 대체하는 것이 아니라 미적 재조직 및 증식의 관점에서 창의성의 결과로 이해해야 한다고 주장했다.[164] 엘레인 스캐리는 모든 인공물이 신체를 재창조하고 확장한다고 주장하며, 가구와 집은 인공 폐, 눈, 신장과 같은 정교한 보철물과 근본적으로 다르지 않다고 보았다. 제조된 물건의 소비는 신체를 사물의 문화로 열어젖힌다고 하였다.[166] 건축학 교수인 마크 위글리는 건축이 우리의 자연적 능력을 보완하며, 모든 보철물은 정체성의 모호성을 만들어낸다고 주장했다.[167] 이러한 연구는 사물에 대한 인간의 관계를 확장으로 특징지었던 프로이트의 초기 특징화에 기반한다.

보철은 개인이 자신을 인식하는 방식과 다른 사람들이 그들을 인식하는 방식에 중요한 역할을 한다. 보철 사용을 숨길 수 있는 능력은 사회적 낙인을 피하고 사회 통합을 가능하게 하며, 감정적 문제를 줄여준다.[168] 사지를 잃은 사람들은 먼저 사지를 잃은 데 따른 감정적 결과에 대처해야 한다. 절단으로 인한 첫 감정적 반응은 절망, 자기 붕괴의 감정 등이다.[169]

사지를 잃은 많은 사람들은 보철과 그들의 사지에 대해 많은 불안을 느낄 수 있다. 수술 후 장기간 동안, 환자들은 불안의 출현과 증가를 경험한다. 미래에 대한 예상은 슬픔, 무력감, 절망으로 특징지어지는 경우가 많다. 절단으로 인한 실존적 불확실성, 통제력 부족, 삶의 추가적인 손실은 불안의 주요 원인이며, 반추와 불면증을 유발한다.[169] 다리를 잃고 보철물을 얻는 것 외에도 분노와 후회를 포함하여 많은 요인들이 발생할 수 있다. 신체적 외상으로 인해 절단을 경험한 경우, 이 사건은 종종 침해로 경험되며 좌절감과 분노로 이어질 수 있다.[169]

12. 2. 윤리적 문제

엘리자베스 그로스는 생명체가 신체 능력을 강화하기 위해 도구, 장식품, 기구를 사용하며, 보철물을 실용적 필요를 넘어선 창의성의 결과로 이해해야 하는지 질문을 던진다.[164] 엘레인 스캐리는 모든 인공물이 신체를 재창조하고 확장한다고 주장하며, 가구와 집은 인공 폐, 눈, 신장과 같은 정교한 보철물과 근본적으로 다르지 않다고 말한다.[165][166] 마크 위글리는 건축이 우리의 자연적 능력을 보완하며, 모든 보철물은 정체성의 모호성을 만들어낸다고 주장한다.[167] 이러한 연구는 사물에 대한 인간의 관계를 확장으로 특징지었던 프로이트의 초기 특징화에 기반한다.

보철은 개인이 자신을 인식하는 방식과 다른 사람들이 그들을 인식하는 방식에 중요한 영향을 미친다. 보철 사용을 숨길 수 있는 능력은 사회적 낙인을 피하고 사회 통합을 가능하게 하며, 장애와 관련된 감정적 문제를 줄여준다.[168] 사지를 잃은 사람들은 사지 상실에 따른 감정적 결과에 대처해야 하며, 절단으로 인한 감정적 충격은 환자의 나이, 의료 문화, 의학적 원인 등 다양한 요인에 따라 달라진다. 절단 후 연구 참여자들은 절망, 자기 붕괴, 불안, 슬픔, 무력감, 절망 등의 감정을 경험했으며, 실존적 불확실성, 통제력 부족, 삶의 추가 손실 예상은 불안의 주요 원인이었다.[169] 또한, 신체적 외상으로 인한 절단은 침해로 경험되어 좌절감과 분노를 유발할 수 있다.[169]

보철물 제작 및 생산과 관련하여 감각 보철물의 실험 및 임상 사용, 동물 실험, 갇힌 증후군 환자의 동의, 연구 대상자의 비현실적인 기대감 등 다양한 윤리적 문제가 발생한다.[170]

12. 3. 논쟁

엘리자베스 그로스는 생명체가 신체 능력을 향상시키기 위해 도구, 장식품, 기구를 사용하며, 보철물을 통해 미적 재조직 및 증식을 추구한다고 주장했다.[164] 엘레인 스캐리는 모든 인공물이 신체를 재창조하고 확장하며, 가구와 집은 인공 폐, 눈, 신장과 같은 정교한 보철물과 근본적으로 다르지 않다고 보았다.[165][166] 마크 위글리는 건축이 우리의 자연적 능력을 보완하며, 모든 보철물은 정체성의 모호성을 만들어낸다고 주장했다.[167] 이러한 연구는 지그문트 프로이트의 초기 이론에 기반을 두고 있다.

보철은 개인이 자신을 인식하고 타인이 자신을 인식하는 방식에 영향을 미친다. 보철 사용을 숨김으로써 사회적 낙인을 피하고 사회 통합을 이루며, 장애와 관련된 감정적 문제를 줄일 수 있다.[168] 사지 절단 환자들은 절단으로 인한 감정적 충격, 절망, 자기 붕괴의 감정을 경험하며, 미래에 대한 불안, 슬픔, 무력감, 절망감을 느낄 수 있다.[169] 절단으로 인한 실존적 불확실성, 통제력 부족, 삶의 추가적인 손실은 불안, 반추, 불면증을 유발한다.[169] 신체적 외상으로 인한 절단은 침해로 경험되어 좌절감과 분노로 이어질 수 있다.[169]

보철 커뮤니티 내에서는 보철 착용의 필요성에 대한 논쟁이 존재한다. 많은 절단 환자들이 보철 없이도 잘 생활하며, 보철 착용에 따른 불편함 때문에 착용을 원치 않기도 한다. 2011년 호주 절단 환자 대상 조사에서 7%가 보철을 착용하지 않았으며, 다른 호주 병원 연구에서는 이 수치가 20%에 달했다.[171] 이러한 논쟁은 보철 커뮤니티 내에서 자연스러운 현상이며, 그들이 직면한 문제를 드러내는 데 도움이 된다.

13. 주목할 만한 보철 사용자


  • 헨리 윌리엄 파제트, 1대 앵글시 후작 (1768–1854): 워털루 전투에서 다리가 절단되었다.
  • 마리 뫼트만 (1900–1974): 산업 재해 생존 어린이였다.
  • 테리 폭스 (1958–1981): 캐나다의 운동선수, 인도주의자, 암 연구 운동가였다.
  • 오스카 피스토리우스 (1986년 출생): 남아프리카 공화국 출신 전직 육상 단거리 선수이다.
  • 해럴드 러셀 (1914–2002): 제2차 세계 대전 참전 용사, 아카데미상 수상 배우였다.

참조

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[6] 웹사이트 Physical Medicine and Rehabilitation Treatment Team http://www.cumc.colu[...] 2019-02-24
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