뇌졸중 후 환자의 보행 분석 및 평가를 위한 운동 이중 작업

요약

이 논문은 운동 조절 결핍이 있는 뇌졸중 환자의 이중 운동 작업 보행 분석을 위한 프로토콜을 제시합니다.

초록

인지 및 보행 능력 평가와 멀티태스킹 보행 분석을 포함하는 이 연구를 위해 18명의 뇌졸중 환자를 모집했습니다. 멀티태스킹 보행 분석은 단일 보행 작업(Task 0), 단순 운동 이중 작업(water-holding, Task 1) 및 복합 모터 이중 작업(crossing obstacles, Task 2)으로 구성되었습니다. 장애물을 건너는 작업은 더 많은 신경계, 골격 운동 및 인지 자원을 포함하기 때문에 간단한 걷기 작업과 복잡한 운동 작업의 조합과 동등한 것으로 간주되었습니다. 뇌졸중 환자의 보행 분석 결과에서 이질성을 제거하기 위해 다양한 운동학적 매개변수에 대해 이중 작업 보행 비용 값을 계산했습니다. 주요 차이점은 근위 관절 각도, 특히 몸통, 골반 및 고관절의 각도에서 관찰되었으며, 이는 단일 보행 작업보다 이중 운동 작업에서 훨씬 더 컸습니다. 이 연구 프로토콜은 이중 운동 보행 작업의 분석을 통해 운동 조절 장애가 있는 뇌졸중 환자의 보행 기능의 임상 진단과 운동 제어에 대한 심층 연구의 기초를 제공하는 것을 목표로 합니다.

서문

독립적인 보행 기능의 회복은 뇌졸중 후 환자가 지역사회 생활에 참여하기 위한 필수 조건 중 하나이다¹. 보행 능력의 회복은 지각과인지 시스템의 상호 작용뿐만 아니라 운동 제어 ^2,3,4를 필요로합니다. 또한 실제 공동체 생활에서 사람들은 동시에 두 개 이상의 작업을 수행하는 것과 같은 더 높은 능력을 요구합니다(예: 물건을 들고 걷거나 장애물을 건너는 것). 따라서 연구는 보행 수행 ^5,6에서 이중 작업의 간섭에 초점을 맞추기 시작했습니다. 이전의 이중 작업 연구는 뇌졸중 환자의 운동 능력의 어려움과 이질성으로 인해 주로 노인 및 인지 장애 환자를 대상으로 했습니다. 뇌졸중 환자의 보행 기능은 대부분 단일 보행 과제로 평가되었습니다 ^7,8,9. 그러나 이중 작업 보행 분석, 특히 운동 제어와 관련된 운동 이중 작업에 대한 추가 연구가 필요합니다.

이 연구는 이중 운동 작업 보행 분석 및 평가를 위한 방법론을 소개합니다. 이 프로토콜은 뇌졸중 환자의 보행 능력에 대한 임상적 평가를 포함할 뿐만 아니라 두 가지 이중 운동 작업, 즉 물 유지 및 보행 작업(간단한 이중 운동 작업)과 장애물 횡단 작업 (복잡한 이중 운동 작업)에 중점을 둡니다. 본 연구의 목적은 뇌졸중 환자의 보행에 대한 이중 운동 과제의 효과를 탐색하고, 뇌졸중 환자 간의 이질성을 배제하기 위해 이중 작업 매개변수(단일 작업과 이중 작업의 차이)의 이중 작업 보행 비용(DTC) 값¹⁰ 을 사용하는 것입니다. 실험 과제의 설계는 뇌졸중 환자의 운동 제어 기능에 대한 심층적인 논의를 촉진하여 뇌졸중 환자의 보행 기능에 대한 임상 진단 및 평가를 위한 새로운 아이디어를 제공했습니다.

프로토콜

참고: 임상 연구는 광저우 의과대학 제5부속병원 의료윤리학회(NO. KY01-2019-02-27)의 승인을 받았으며 중국 임상시험 등록 센터(No. ChiCTR1800017487 및 "뇌졸중 후 보행 제어 및 운동 인지에 대한 다중 모달 작업").

1. 채용

1. 다음과 같은 포함 기준을 가진 뇌졸중 환자 모집: 중국의학협회 신경과 분과의 뇌혈관 질환 진단 기준을 충족하는 환자(2005); 컴퓨터 단층 촬영 또는 자기 공명 영상으로 확인 된 뇌경색; 편측 피질 손상 또는 피질 하부 병변; 독립적으로 걸을 수있는 능력, Brunnstrom 단계 ≥ 4 단계; 수정된 Ashworth 척도¹¹ ≤ 2점; 3차원(3D) 보행 분석의 요구 사항 충족 및 전체 프로세스를 견딜 수 있는 능력; 정보에 입각한 동의를 할 수 있는 능력.
2. 울혈성 심부전, 하지의 심부 정맥 혈전증, 악성 진행성 고혈압, 호흡 부전 또는 기타 질병, 심각한 낙상 위험과 같은 제외 기준이 충족되는지 확인하십시오.
3. 연구를 시작하기 전에 모든 환자로부터 서면 동의서를 얻으십시오.

2. 임상 평가

1. 이름, 성별, 생년월일, 교육 수준, 주요 불만 사항, 현재 병력, 과거 병력, 치료 및 현재 약물을 포함한 환자의 인구 통계학적 특성을 기록합니다.
2. 인지 기능 평가
   1. 환자에게 MMSE(Mini-Mental State Examination)¹² 를 완료하도록 요청하고, 인지 평가를 위해 총 점수 30점으로 30개의 질문 척도에 대한 환자의 반응을 기록하며, 여기에는 시간 방향, 위치 방향, 즉석 기억, 주의력 및 컴퓨팅 능력, 지연 기억, 언어 및 시각 공간의 7가지 측면이 포함됩니다.
      참고: MMSE의 점수는 교육 수준과 밀접한 관련이 있습니다. 정상적인인지 기준은 문맹 > 17 점, 초등학교 > 20 점, 중학교 > 24 점¹³ 점입니다.
   2. 환자에게 몬트리올 인지 평가(MoCA)14를 완료하도록 요청하고 주의력과 집중력, 실행 기능, 기억력, 언어, 시각 구조 기술, 추상적 사고, 계산 및 방향의 8가지 측면을 포함하는 인지 평가를 위한 총 점수 30점으로 ¹¹ 개 질문 척도에 대한 환자의 반응을 기록합니다.
      참고: 정상적인 인지 기준은 ≥ 26점입니다. 피험자가 12 년 미만 동안 교육을 받았다면¹⁵ 점에 1 점을 더해야합니다.
3. 보행 능력 평가
   1. 10m 보행 테스트(10MWT)¹⁶를 수행합니다. 환자에게 각각 안전, 편안함 및 더 빠른 속도를 위해 스스로 선택한 속도로 세 번의 연속 시도를 수행하도록 요청하십시오. 각 시도에서 중간 6m까지 걷는 데 걸린 시간을 기록합니다(가속 및 감속 효과 제외).
   2. TUGT(Timed Up and Go Test)¹⁷을 수행합니다. 환자에게 안전과 편안함을 위해 스스로 선택한 속도로 3회 연속 TUG 시도(일어서기, 3m 걷기, 회전, 뒤로 걷기, 앉기)를 수행하도록 요청하십시오¹⁸.

3.3D 보행 분석

1. 환자 준비
   1. 환자에게 실험의 예방 조치와 목적에 대해 알립니다.
   2. 환자에게 목, 어깨, 허리 및하지를 완전히 노출시키기 위해 꽉 끼는 속옷을 입도록 요청하십시오.
   3. 키, 몸무게, 발목 관절의 양측 너비, 양측 무릎 직경, 골반 너비, 양측 골반 깊이 및 양측 다리 길이를 포함한 다양한 인체 측정 지표의 값을 기록합니다.
   4. Davis 프로토콜¹⁹에 따라 환자의 핵심 지점에 22개의 마커를 배치합니다: 몸통에 3개의 마커(7^번째 경추, 양쪽 어깨); 골반에 3 개의 마커 (전방 장골 척추와 발목 관절의 양쪽); 허벅지에 있는 6개의 마커(양측 대퇴골 대기병, 대퇴골과두, 대퇴골 대과두와 같은 쪽의 대퇴골과두의 중간 지점); 종아리에 6개의 마커(양측 상완골두, 외측 발목 관절, 같은 쪽의 상완골두와 외측 발목 관절의 중간 지점); 발에 4 개의 마커 (다섯 번째 중족골 머리와 양쪽의 발 뒤꿈치) (그림 1).
   5. 3D 보행 분석 시스템의 시작 버튼을 클릭하고 환자에 대한 새 프로필을 만듭니다.
   6. 기본 환자 정보와 이전에 측정한 파라미터를 입력합니다.
2. 스탠딩 데이터 수집
   1. 기준선 데이터를 수집하기 위해 환자에게 최소 3-5초 동안 포스 플레이트에서 똑바로 세운 자세를 유지하도록 지시합니다.
   2. Proc_Davis_Standing 버튼을 클릭하면 마커의 위치를 빠르게 확인할 수 있습니다.
3. 걷기 작업 데이터 수집
   1. 추첨을 통해 세 가지 걷기 작업의 무작위 순서를 결정합니다.
   2. 환자에게 작업 0 으로 표시된 자신이 선택한 편안한 속도로 5번의 시도 동안 워킹 패스를 걷도록 요청합니다(단일 걷기 작업을 기준 작업으로 간주).
   3. 환자에게 워킹 패스에 물 한 병을 들고 스스로 선택한 편안한 속도로 5번의 시도를 하도록 요청하며, 이는 작업 1(단순 이중 운동 작업 )로 표시됩니다.
      참고: 어깨 관절의 팔 위치를 0°로, 팔꿈치 굴곡을 90°로 유지하면서 영향을 받지 않은 손에 550mL의 물 병을 들고 환자에게 요청하십시오.
   4. 환자에게 작업 2(복잡한 이중 운동 작업 )로 표시된 자신이 선택한 편안한 속도로 5번의 시도를 위해 워킹 패스 중간에 있는 선을 가로질러 걷도록 요청합니다.
      알림: 작업 2 데이터 수집 전에 워킹 패스 중앙에 부드러운 자를 놓습니다.

4. 데이터 처리 및 분석

1. 환자가 안정적인지 확인하기 위해 처리할 각 걷기 작업의 중간 세 가지 시도를 선택합니다.
2. 같은 쪽에 두 개의 연속적인 뒤꿈치 보폭 지점이 있는 각 보행 주기를 식별합니다.
3. 각 보행 주기(²⁰)에서 발가락 끝 지점을 표시하십시오.
4. Proc_DavisHeel+GI_AE 버튼을 클릭하여 보행의 운동학적 매개변수와 보행 성능 점수(GPS) 지수 계산을 계산합니다.

5. 관심 있는 데이터 추출 및 통계 분석

1. 특수 임시 매개변수(스탠스 단계, 스윙 단계, 단일 자세, 더블 스탠스, 케이던스), 관절 각도 매개변수(몸통 경사(정면 평면), 몸통 기울기(시상 평면), 몸통 회전(횡단 평면), 골반 경사(정면 평면), 골반 기울기(시상 평면), 골반 회전(횡단 평면), 고관절 굴곡 신전, 고관절 내전, 고관절 회전, 무릎 굴곡 신전, 발목 등-족저굴곡 및 GPS 지수.
2. 다음 공식^[10]에 따라 DTC 값을 계산합니다.
   ([단일 작업 보행 속도 - 이중 작업 보행 속도]/ 단일 작업 보행 속도) × 100 (1)
3. 앞서 설명한 방법론을 사용하여 통계 분석(재료 표 참조)을 수행합니다^20,21.
   1. 모수 데이터를 정규 분포인 경우 평균 및 표준 편차로 표시하고, 그렇지 않은 경우 중위수로 표시합니다.
   2. 쌍체 t-검정을 사용하여 작업 1 조건과 작업 2 조건에서 환자 간의 운동학적 매개변수 차이를 비교합니다.
   3. 일원 분산 분석을 사용하여 운동학적 파라미터의 세 가지 작업(작업 0, 작업 1, 작업 2)을 비교할 수 있습니다. 통계적 유의성을 P < 0.05로 설정합니다.

결과

뇌졸중 후 편마비 환자 18명을 이 연구에 모집했습니다. 참가자의 평균 연령은 51.61세± 12.97세였습니다. 모두 남성이었다. 좌측 및 우측 편마비의 비율은 10/8이었다. 평균 Brunnstrom 단계는 4.50 ± 0.76이었습니다. MMSE와 MoCA의 평균은 각각 1.67± 26.56점, 20.06점± 2.27점이었다. 다른 인구통계학적 특성(뇌졸중 유형 및 발병 시간 포함)은 표 1에 나와 있습니다. 보행 이중 작업(작업 1 및 작업 2)의 ...

토론

이 연구는 운동 조절 결핍이 있는 뇌졸중 환자에서 이중 운동 작업 보행 분석의 임상 평가를 위한 프로토콜을 설명합니다. 이 프로토콜의 설계는 두 가지 주요 사항을 기반으로 했습니다. 첫째, 대부분의 이전 연구에서는 뇌졸중 환자의 보행 기능을 평가하기 위해 단일 보행 작업을 사용했으며, 특히 복잡한 운동 운동의 원리가 거의 관련되지 않았기 때문에 운동 제어에 대한 관련 논의가 부적절?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
BTS Smart DX system	Bioengineering Technology System, Milan, Italy	1	Temporospatial data collection
BTS SMART-Clinic software	Bioengineering Technology System, Milan, Italy	2	Data processing
SPSS software (version 25.0)	IBM Crop., Armonk, NY, USA		Statistical analysis