요통과 관련된 생체역학적 변화: 재활에서 운동 패턴 평가 및 치료 평가를 위한 혁신적인 도구

요약

이 연구는 요통(LBP) 환자의 생체 역학적 변화를 평가하고 치료하기 위한 혁신적인 도구의 역할을 보여줍니다. 3명의 요통 환자는 평가 후 통증 강도와 기능 독립성이 개선된 것으로 나타났습니다. 이 기술은 맞춤형 재활 전략을 지원하여 맞춤형 중재를 위한 요통 생체 역학에 대한 통찰력을 제공합니다.

초록

요통(LBP)은 생체 역학적 변화와 자주 관련된 매우 흔한 질환입니다. 운동 패턴 평가는 요통 환자의 재활 관리에 중요한 역할을 합니다. 그러나 일상적인 임상 환경에서는 정확한 평가가 어렵습니다. 따라서 본 연구는 CameraLab이라는 혁신적인 평가 도구의 개발 및 적용을 통해 요통과 관련된 생체역학적 변화를 평가하는 것을 목표로 합니다. 요통이 있는 환자는 비디오 분석 시스템을 통해 평가되었습니다. 움직임 패턴 평가 도구에는 터치스크린 인터페이스와 4개의 고속 카메라가 포함되어 있어 움직임 평가 중에 실시간 데이터를 수집할 수 있습니다. 카메라는 역동적인 움직임을 포착하여 운동 기능을 철저히 검사할 수 있습니다. 비디오 분석 소프트웨어 응용 프로그램은 정밀한 각도 평가 및 조인트 추적을 위해 사용됩니다. 요통을 앓고 있는 3명의 환자를 평가한 결과, 통증 강도, 기능적 독립성 및 전반적인 웰빙에서 긍정적인 결과가 나타났습니다. 첨단 기술의 통합은 움직임 패턴의 변화를 강조하고 맞춤형 재활 전략에 기여했습니다. 이 연구는 정밀 재활을 향한 패러다임 전환을 제공합니다. 이 혁신적인 접근법은 요통과 관련된 생체역학적 변화에 대한 귀중한 통찰력을 제공하여 임상의의 더 깊은 이해를 촉진하고 요통 관리에서 효과적인 맞춤형 중재를 위한 길을 닦습니다.

서문

요통(LBP)은 신체 기능 및 건강 관련 삶의 질(HR-QoL^)에 심각한 영향을 미치는 복잡하고 흔한 근골격계 질환입니다^1,2. 요통은 전 세계적으로 증가하고 있는 공중 보건 문제로, 일상 생활에서의 장애 및 기능 제한의 주요 원인으로 꾸준히 꼽히고 있습니다. 2021년 글로벌 질병 부담(Global Burden of Disease, GBD) 연구에 따르면 요통 유병률이 증가하고 있으며, 2020년 전 세계적으로 약 6억 1,900만 명으로 추산됩니다. 이 연구는 요통이 장애를 안고 살아온 기간의 상당 부분을 차지하며, 주로 45세에서 64세 사이의 개인에서 유병률이 관찰된다는 점을 강조한다³. 인구의 고령화로 인해 향후 수십 년 동안 유병률이 증가할 것으로 예상되며 현재 이 상태의 관리를 개선하기 위한 혁신적인 접근 방식에 초점을 맞춘 연구가 증가하고 있습니다 ^4,5,6. 2019년 GBD 분석은 이러한 결과를 더욱 확인시켜주며, 요통이 전 세계 여러 지역에서 여전히 만연한 상태이며 HR-QoL⁷에 큰 영향을 미친다는 것을 나타냅니다. 효과적인 개입 없이는 요통의 유병률과 부담이 계속 증가할 것으로 예상되며, 따라서 예방 및 관리를 위한 포괄적인 글로벌 접근법이 필요하게 될 것이다 ^3,7.

최적의 치료 전략은 일반적으로 요통의 정확한 병태생리학에 기초하지만, 이 장애를 일으키는 질환의 다면적인 관리를 다루기 위해 다양한 치료법이 제안되어 왔다 8,9,10,11,12. WHO 재활 가이드(WHO Rehabilitation Guide)는 만성 요통 관리에 있어 재활 관행의 중요한 역할을 강조하면서 글로벌 재활 관행을 위한 포괄적인 프레임워크를 제공합니다¹³. 이 가이드라인은 만성 통증 관리의 생물심리사회적 측면을 다루면서 환자에 대한 통합적이고 개인화된 접근 방식의 필요성을 강조합니다. 여기에는 과학적 증거를 기반으로 각 환자의 개별 요구에 맞게 조정된 비수술적 중재를 제공하기 위한 다학제 의료 전문가 간의 조정된 노력이 포함됩니다. 요통 환자의 치료의 변동성을 줄이고, 삶의 질을 개선하며, 전반적인 결과를 개선하기 위해서는 포괄적인 접근 방식이 필수적입니다. 이 지침은 또한 재활 서비스에 대한 접근성과 형평성의 중요성을 강조하여 중재가 다양한 상황에서 실현 가능하고 수용 가능하도록 보장함으로써 보편적 건강 보장을 지원하고 글로벌 공중 보건을 개선한다¹³.

이러한 맥락에서, 요통 환자는 효과적인 재활 접근법을 위해 정확하게 다루어져야 하는 중요한 생체역학적 변화를 자주 특징으로 한다는 점에 주목하는 것은 흥미롭다(14,15,16). 이러한 변화에는 척추 정렬의 편차¹⁷, 근육 불균형¹⁸, 관절 경직 또는 과운동성¹⁹, 비정상적인 운동 패턴²⁰, 근육 활성화의 비대칭¹², 신경근 조절 저하^21,22 등이 포함될 수 있다. 결과적으로, 이러한 특정 생체역학적 변화를 식별하고 해결하는 것은 요통에 기여하는 근본적인 메커니즘을 목표로 하고 최적의 회복 결과를 촉진하기 위해 재활 프로그램을 맞춤화하는 데 중요하다^23,24.

이러한 맥락에서 움직임 패턴에 대한 평가 방법에는 모션 관성 센서, 힘판, 표준화된 관찰 테스트 및 정성적 관찰 기준 25,26,27,28,29,30이 포함될 수 있습니다. 모션 관성 센서는 휴대성과 사용 편의성을 제공하지만 주로 데이터 정확성 및 신뢰성과 관련된 제한 사항이 있습니다. 이들의 측정은 센서 드리프트, 방향 오류 및 신호 노이즈의 영향을 받을 수 있으며, 이로 인해 움직임 분석의 부정확성이 발생할 수 있다²⁹. 또한, 모션 관성 센서는 특히 빠른 움직임 또는 방향(²⁰)의 변화를 포함하는 동적 활동에서 복잡한 움직임 패턴을 정확하게 평가하는 능력이 제한될 수 있다. 포스 플레이트는 이동 중 지면 반력과 동역학을 정량화하는 데 유용하지만, 공간적, 시간적 해상도(³⁰)에 대한 한계가 있다. 이들은 무브먼트 품질 또는 키네마틱 패턴에 대한 상세한 정보를 제공하지 않을 수 있으며, 주로 무브먼트 패턴(³⁰)보다는 지면에 가해지는 힘을 평가하는 데 초점을 맞춘다. 반면에, 정성적 관찰 기준은 움직임의 질적 측면을 포착하는 데 유용하지만 표준화가 부족하고 표준화가 부족한 관찰자와 신뢰할 수 있는 관찰자 간에 다를 수 있습니다^27,28. 흥미롭게도, van Dijk et ^al.20의 최근 문헌고찰은 요통 환자에서 객관적인 방법으로 운동의 질을 높이는 특정 영역(예: 운동 범위(ROM) 및 게이트 분석)만이 효과적으로 평가되었으며 일반 인구집단에 따라 유의하게 다르다는 점을 강조했습니다.

그 결과, 움직임 평가를 위한 객관적이고 정량화 가능한 방법이 부족하며, 요통²⁰ 환자의 중재 및 모니터링 과정에 여전히 영향을 미치는 몇 가지 문제가 있습니다. 더욱이, 이러한 도구를 일상적인 임상 진료에 효과적으로 통합하는 데 방해가 되는 장벽은 요통 상태를 효과적으로 해결하는 것과 관련된 문제를 더욱 개선합니다.

이러한 증거를 종합해 볼 때, 기능적 운동 중 움직임의 질을 평가하기 위해 고안된 디지털 기기에 관한 지식에는 상당한 격차가 존재한다는 것을 시사한다. 또한, 정확한 움직임 평가 분석을 재활 과정에 통합하는 것의 의미는 아직 완전히 규명되지 않았습니다.

따라서 여기에서는 요통 환자의 움직임 패턴 분석에 대한 객관적인 데이터를 제공하는 혁신적인 디지털 솔루션인 CameraLab 시스템을 소개하는 사례 시리즈를 소개합니다. 어떤 경우에는 X-Ray를 이용한 기구 검사가 요통 환자의 재활 의미에 대해 거의 도움이 되지 않습니다. 이 경우, 모션 캡쳐를 이용한 기능적 평가는 이러한 간극을 메우고 재활 요구에 대한 해답을 제공할 수 있다³¹. 이 사례 시리즈에서 우리는 요통 환자의 포괄적인 재활 관리에 혁신적인 평가 도구를 효과적으로 통합하는 것을 보여주었으며, 요통 환자에 대한 임상 재활 실습의 정확성과 효율성을 향상시키기 위해 이 기술 솔루션으로 달성한 기능적이고 객관적인 데이터를 강조했습니다.

프로토콜

데이터 수집 전에 포함된 모든 환자에게 검토 및 서명을 위한 정보에 입각한 동의서가 제공되어 연구 참여에 대한 이해와 동의를 확인했습니다. 연구진은 모든 연구 과정에서 환자의 사생활을 보장했으며, 헬싱키 선언³²에 명시된 윤리 원칙을 준수했다.

1. CameraLab 설정 구성

1. 비디오 분석 시스템의 중앙 제어 허브인 대화형 모니터의 터치 스크린을 켜고(자세한 내용은 그림 1 참조) 전원 버튼을 누릅니다.
2. 그림 2에 표시된 거리에 따른 4개의 고속 카메라의 위치.
3. 4 대의 카메라를 대화 형 모니터에 연결 : 네트워크 케이블을 해당 도어에 삽입하십시오.
4. 실시간으로 이미지를 보기 위해 카메라 인터페이스를 시작합니다. 아이콘을 클릭하십시오 비디오 분석 시스템 소프트웨어를 엽니다.

2. 초기 환자 면담

1. 검토 및 서명을 위해 정보에 입각한 동의서를 제공합니다.
2. 그래픽 및 인체 측정 데이터를 수집하고 기록합니다.
3. 그림 2에 표시된 거리에 따라 환자로부터 각각 3m에 있는 4개의 고속 카메라가 있는 비디오 분석 시스템의 중앙에 환자를 배치합니다.

3. 현행 지침 33,34에 따른 기능적 움직임 스크린(FMS)으로 평가

1. 환자에게 워밍업을 하도록 요청하십시오.
   1. 저강도 사이클링: 무릎 0° 신전을 쉽게 달성할 수 있도록 시트 높이를 유지하면서 환자에게 페달을 밟도록 요청합니다. 12분 동안 피로를 방지하기 위해 저항을 조정하십시오.
   2. 하지 스트레칭 운동: 환자에게 누운 자세로 누워있게 합니다. 환자에게 허벅지 한쪽을 가슴으로 끌어안고 두 손을 뒤로 깍지 낍니다. 그런 다음 각 다리에 무릎 신전을 10회씩 3세트 실시합니다.
   3. 코어 활성화: 환자에게 엉덩이를 구부리고 발을 바닥에 평평하게 놓고 누운 자세에서 시작하도록 지시합니다. 환자에게 15번의 엉덩이 확장을 수행하여 3세트 동안 브리지 위치에 도달하고 세트 사이에 15초 휴식을 취하도록 요청합니다.
2. FMS 지침^33,34에 따라 딥 스쿼트, 허들 스텝, 인라인 런지, 어깨 이동성, 적극적인 스트레이트 레그 레이즈, 몸통 안정성 팔굽혀펴기 및 회전 안정성을 포함한 FMS 테스트(카메라 꺼짐)를 환자에게 투여합니다.

4. 시스템 획득

1. 환자에게 테스트의 운동 패턴에 대한 자신감을 얻기 위해 동작을 두 가지 다른 반복을 수행하도록 요청합니다. 그 후, 환자에게 혁신적인 평가 도구로 기록된 2건의 시험을 수행하도록 요청합니다. 아래에 언급 된 움직임을 포함하십시오.
   1. 정면 쪼그려 앉기, 손 없음: 환자에게 발을 대략 어깨 너비로 벌리고 시상면에 정렬하여 시작 위치를 가정하도록 요청합니다. 환자가 팔에 막대를 놓고 팔을 앞으로 뻗은 위치를 잡습니다. 그런 다음 환자에게 몸통을 똑바로 세우고 발뒤꿈치와 바를 제자리에 유지하면서 가능한 한 쪼그리고 앉은 자세로 내려가도록 요청합니다. 1을 셀 때까지 아래쪽 위치를 유지한 다음 시작 위치로 돌아갑니다.
   2. 하체 운동 제어 화면(LB-MCS)(양쪽용): 환자에게 자세를 취하고 팔을 앞으로 뻗고 평가 대상 쪽의 발에만 서 있는 자세를 취하도록 요청하고, 반대쪽 하지는 무릎을 펴고 발을 땅에 놓지 않은 상태로 유지합니다. 그런 다음 환자에게 몸통을 똑바로 세우고 발을 제자리에 놓은 상태에서 가능한 한 쪼그리고 앉은 자세로 내려가도록 요청합니다. 1을 세는 동안 위치를 누르고 있다가 시작 위치로 돌아갑니다.
2. 시작 버튼을 눌러 녹음을 시작합니다. 연습이 끝날 때까지 시스템이 데이터 수집을 시작합니다.
3. 중지를 눌러 데이터 수집을 중지합니다. 시스템이 특정 폴더에 저장된 비디오 파일을 제공했습니다.

5. 인터렉티브 모니터에서 데이터 분석

1. 녹화된 비디오가 있는 대화형 모니터에 환자의 폴더 만들기: 바탕 화면을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 바탕 화면 메뉴를 열고, 새 폴더를 선택하고, 새 폴더의 이름을 입력한 다음 Return 키를 누릅니다.
2. 선택한 비디오를 엽니다(프론트 스쿼트, 손 없음, 오른쪽은 LB-MCS, 왼쪽은 LB-MCS).
   1. 핸드 트라이얼이 없는 프론트 스쿼트의 경우 5.2.1.1-5.2.1.8단계를 따르십시오.
      1. 최대 하강 지점에서 측면 보기로 생성된 비디오의 프레임을 선택합니다.
      2. 자체 아이콘을 두 번 클릭하여 이미지 분석을 위한 비디오 주석 도구를 시작합니다.
      3. 보고서에 프레임을 삽입합니다.
      4. 대화형 모니터를 터치하고 팔다리와 몸통 축의 골격을 그려 측면 프레임의 관절(어깨, 엉덩이, 무릎 및 발목)을 선택합니다( 그림 4 참조). 비디오 주석 도구는 대상 각도(엉덩이 및 무릎)를 자동으로 제공합니다.
      5. 1-5.2.1.6-5.2.1.7단계에서 컷오프( 표 5.2.1.7 참조)를 기준으로 점수를 제공합니다.
      6. 하지 제어 점수: 엉덩이-발 축이 무릎이 엉덩이-발 축의 내측에 있는 슬개골과 일치하지 않으면 0점을, 엉덩이-발 축이 측면으로 슬개골과 일치하면 1점을, 엉덩이-발 축이 슬개골과 내측과 일치하면 2점을 부여합니다.
      7. 모터 전략 점수. 능동적 무릎 굴곡이 110°이고 엉덩이 굴곡이 100°>> 경우 0점, 능동적 무릎 굴곡이 110°> 또는 고관절 굴곡이 100°> 경우 1점, 능동적 무릎 굴곡이 110°≤ 고관절 굴곡이 100°≤ 경우 2점을 줍니다.
      8. 하지 제어 점수와 운동 전략 점수를 추가하여 총 행 점수를 계산합니다.
   2. 오른쪽 및 왼쪽에 대한 LB-MCS의 경우 5.2.2.1-5.2.2.11단계를 수행합니다.
      1. 최대 하강 지점에서 측면 및 정면 보기에서 생성된 비디오의 프레임을 선택합니다.
      2. 자체 아이콘을 두 번 클릭하여 이미지 분석을 위한 비디오 주석 도구를 시작합니다.
      3. 보고서에 프레임을 삽입합니다.
      4. 대화형 모니터를 터치하고 팔다리와 몸통 축의 골격을 그려 정면 프레임의 관절(몸통 축, 엉덩이 및 발목)을 선택합니다( 그림 5 참조).
      5. 대화형 모니터를 터치하고 팔다리와 몸통 축의 골격을 그려 측면 프레임(어깨, 엉덩이, 무릎 및 발목)의 관절을 선택합니다( 그림 5 참조). 비디오 주석 도구는 대상 각도(엉덩이 및 무릎)를 자동으로 제공합니다.
      6. 1-5.2.2.8-5.2.2.10단계의 컷오프( 표 5.2.2.10 참조)를 기준으로 점수를 부여합니다.
      7. 하지 제어 점수: 엉덩이-발 축이 무릎이 엉덩이-발 축의 내측에 있는 슬개골과 일치하지 않으면 0점을, 엉덩이-발 축이 측면으로 슬개골과 일치하면 1점을, 엉덩이-발 축이 슬개골과 내측과 일치하면 2점을 부여합니다.
      8. 골반 기울기 점수: 골반 각도가 수평면에 비해 15° ≥ 기울어지면 0점, 골반 각도가 수평면에 비해 10°-15° 기울어지면 1점, 골반 각도가 수평면에 비해 10° ≤ 기울어지면 2점을 줍니다.
      9. 트렁크 제어 점수: 수직면에서 열 세그먼트의 편차가 15°≥면 0점, 수직면에서 열 세그먼트의 편차가 10°-15° 사이인 경우 1점, 수직면에서 열 세그먼트의 편차가 10°≤ 경우 2점을 제공합니다.
      10. 모터 전략 점수. 능동적 무릎 굴곡이 110°이고 엉덩이 굴곡이 100°>> 경우 0점, 능동적 무릎 굴곡이 110°> 또는 고관절 굴곡이 100°> 경우 1점, 능동적 무릎 굴곡이 110°≤ 고관절 굴곡이 100°인 경우 2점≤ 부여합니다.
      11. 하지 제어 점수, 골반 기울기 점수, 몸통 제어 점수 및 운동 전략 점수의 합계인 총 행 점수를 계산합니다.
3. 적응증을 처리하고 검사 결과를 환자에게 반환합니다.

그림 1 은 프로토콜의 개략도를 보여줍니다.

그림 1: 프로토콜의 개략도 . 이 그림은 연구 프로토콜의 단계별 프로세스를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

결과

연구 설계 및 윤리
본 원고는 증례보고(CARE) 구조 및 보고 지침에 따라 작성되었으며, CARE 체크리스트는 보충 파일 1로 제공된다. 적격 피험자는 18세에서 60세 사이의 요통이 있는 남성과 여성으로, ADL의 정상적인 수행을 방해하는 지속적인 불편함과 통증이 없는 일상 생활로 복귀하고 상태를 개선하고 물리 치료를 받습니다.

참가자의 포함 기준은 다음과 같습니다: a) 모든 유형의 요통이 있는 환자; b) 수치 속도 척도(NRS)에서 4/10 미만의 통증; c) 이미 표준 재활 주기를 완료하고 운동 기능 개선을 목적으로 추가 재활 주기를 의뢰받은 환자; d) 환자는 스쿼트 동작을 수행하고 고관절 경첩 움직임을 제어할 수 있어야 합니다. 환자의 제외 기준은 다음과 같습니다: a) 검사를 배제할 수 있는 신체적 제한; b) 이전의 척추 골절; c) 체질량 지수(BMI)가 30 이상인 경우.

이 전향적 사례 시리즈에는 3명의 환자가 포함되었으며 물리 및 재활 의학을 전문으로 하는 전문 의사와 요통 관리에 대한 수년간의 전문 지식을 가진 물리 치료사가 포함된 다학제 팀에 의해 평가되었습니다. 환자는 다양한 병인으로 요통의 영향을 받았으며 비디오 분석 시스템 및 숫자 평가 척도(NRS)³⁵를 포함한 표준 평가 결과를 사용하여 표준 재활 프로그램 후에 평가를 받았습니다. 약식 12개 항목 건강 설문조사(SF-12)³⁶, Roland Morris 장애 설문지(RM)³⁷; 운동 공포증의 탬파 척도 (TSK)³⁸. 처음에 운동선수를 위해 개발된 기능적 운동 선별검사(FMS) 검사는 척추측만증 및 낭만증과 같은 질환이 있는 요통 환자에게 운동 및 운동 기반 접근법을 강조하는 운동 및 운동 기반 접근법을 강조하는 물리 치료 개입을 안내하는 데 효과적으로 적용될 수 있으며, 기능적 운동 능력을 개선하고 통증 증상을 줄이며 전반적인 웰빙을 촉진할 수 있는 잠재력을 강조할 수 있습니다. Alkhathami et ^al.39의 연구에서 보고된 바와 같이, 이 도구는 요통이 있는 개인과 없는 개인을 구별할 수 있습니다. 이 연구의 저자들은 마지막으로 의사가 요통이 있는 사람들의 이동성 제한을 평가하고 개인의 움직임의 질을 평가하는 데 유용한 테스트가 될 수 있다고 말합니다. 또한, 다른 연구에서는 신체 기능 평가를 위한 FMS 검사와 LBP 사이의 가능한 상관 관계를 보고하고^{있습니다 40,41}.

소프트웨어 및 하드웨어
생체역학적 변화를 평가하고 치료하기 위한 혁신적인 도구는 포괄적인 움직임 분석을 위해 설계된 기술 시스템으로, 터치스크린 인터페이스와 임상 환경에 특별히 맞춤화된 4개의 고속 카메라로 구성됩니다. 임상의에게 사용자 친화적이고 휴대 가능하며 비용 효율적인 솔루션을 제공하여 기존 움직임 분석 도구의 한계를 해결합니다.

모션 분석 시스템은 강력한 소프트웨어 제품군을 활용하여 임상 환경에 맞게 특별히 맞춤화된 포괄적인 움직임 분석⁴²을 가능하게 합니다. 이 움직임 패턴 평가 도구는 임상 움직임 분석의 획기적인 혁신을 나타내며 이전 버전이 없는 사용자 친화적이고 휴대가 간편하며 저렴한 솔루션을 제공합니다. 복잡한 소프트웨어와 특수 하드웨어에 의존하는 기존 시스템과 달리, 여기에 설명된 평가 도구는 분석 프로세스를 간소화하여 더 넓은 범위의 임상의가 액세스할 수 있도록 합니다.

이 제품군은 (i) Kinovea: 움직임 분석, (ii) Synology Surveillance Station: 효율적인 비디오 관리, (iii) ApowerREC: 화면 캡처 및 주석의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

Kinovea는 생체 역학 및 운동 과학 연구에서 널리 사용되는 비디오 분석 소프트웨어입니다. 이를 통해 관절 각도 평가가 가능하여 임상의가 환자의 움직임을 정확하게 측정하고 분석할 수 있습니다. 공동 추적, 측정 및 시각화를 위한 고급 기능과 결합된 인터페이스는 인간 움직임의 복잡성을 탐구하는 데 적합한 자산입니다. 스포츠 생체 역학, 임상 평가 또는 연구 환경에서 이 비디오 분석 소프트웨어는 관절 각도 및 움직임 역학을 정밀하게 평가하는 데 기여합니다. 소프트웨어 제품군 내에서 Kinovea는 (i) 관절 각도 평가: 이동 중 다양한 관절의 각도를 정확하게 측정하는 데 사용됩니다. (ii) 움직임 패턴 분석: 통증이나 불편함에 기여하는 특정 움직임 패턴을 식별하고 시간 경과에 따른 치료 진행 상황을 모니터링합니다. (iii) 환자 피드백: 재활에 대한 이해와 참여를 높이기 위해 환자에게 움직임 패턴을 시각적으로 보여줍니다.

비디오 관리 시스템(VMS)인 Synology Surveillance Station은 Synology 네트워크 연결 저장소(NAS) 장치를 중앙 집중식 모니터링 솔루션으로 변환합니다. 소프트웨어 제품군 내에서 Surveillance Station은 시스템의 고속 카메라로 캡처한 비디오를 관리하는 데 중추적인 역할을 합니다. 그 기능은 다음과 같습니다 : (i) 실시간 모니터링 : 비디오 피드를 통해 실시간으로 평가 세션 중 환자의 움직임을 관찰합니다. (ii) 비디오 재생 및 분석: 움직임 패턴을 보다 철저히 조사하기 위해 녹화된 비디오를 재생합니다. (iii) 사용자 관리 및 권한: 권한이 있는 사용자의 비디오 및 분석 기능에 대한 액세스 제어.

ApowerREC는 분석 세션 중 화면 활동을 캡처하고 주석을 추가하는 역할을 합니다. 그 기능은 다음과 같습니다 : (i) 화면 녹화 : 초당 10 프레임의 빈도로 움직임 분석 세션 중 화면 활동을 캡처합니다. (ii) 주석 기능: 커뮤니케이션 및 문서화를 향상시키기 위해 녹화된 비디오에 주석, 그림 및 주석을 추가합니다. (iii) 녹화 공유: 동료 또는 환자와 화면 녹화를 쉽게 공유할 수 있습니다. 이 소프트웨어 제품군을 조합하면 임상 환경에서 움직임 분석을 위한 잠재적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.

그림 2: 환자 움직임 분석을 위한 시스템 구성. 이 그림은 움직임 분석 중 카메라와 환자의 위치를 포함한 시스템 설정을 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

하드웨어는 그림 2와 같이 대화형 모니터로 구성되어 있습니다. 중앙 제어 허브 역할을 하여 움직임 평가 프로세스 중에 상호 작용 및 데이터 수집을 가능하게 했습니다. 4대의 고속 카메라(그림 2)는 실시간 동적 움직임을 캡처하기 위해 배치된 모션 캡처 및 분석 시스템의 필수 구성 요소였습니다. 이 카메라는 정확한 동작 시퀀스를 기록할 수 있는 기능을 갖추고 있어 환자의 운동 기능을 철저히 검사할 수 있습니다. 그림 3 은 이동 해석을 위한 설정의 개략도를 보여줍니다.

그림 3: 도식 표현. 고속 카메라의 배치(C)와 환자의 초기 위치(P)를 강조하는 설정의 개략도. C: 고속 카메라; P: 환자의 시작 위치. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

환자는 중앙에 배치되었으며, 포괄적인 시야를 확보하기 위해 환자로부터 3m 떨어진 곳에 전략적으로 배치된 4대의 고속 카메라로 둘러싸여 있었습니다. 터치스크린 인터페이스는 평가 프로세스 동안 원활한 상호 작용과 실시간 데이터 수집을 위한 제어 허브 역할을 했습니다. 이 구성은 동적 움직임에 대한 철저하고 상세한 기록을 보장하여 임상 환경에서 특히 요통과 같은 상태와 관련된 운동 기능을 포괄적으로 분석할 수 있도록 했습니다.

기능적 움직임 스크린(FMS)을 통한 평가
기능적 움직임 화면(Functional Movement Screen, FMS)은 움직임 패턴을 평가하고 신체 수행의 잠재적인 기능 장애 또는 한계를 식별하는 데 사용되는 시스템이다⁴³. 이는 기본적인 움직임 패턴과 비대칭을 평가하기 위해 고안된 일련의 테스트로 구성되어 있으며, 부상 예방 및 성능 최적화를 돕는다⁴³. FMS는 요통 환자를 위한 특정 검사는 아니지만, 이 검사는 개인의 기능적 운동 능력을 평가하기 위한 검증된 도구입니다. FMS 검사는 처음에 운동선수를 위해 개발되었지만, 기본적인 움직임 패턴에 초점을 맞추는 것은 손상된 움직임 패턴이 통증 강도 및 기능적 수행과 밀접한 관련이 있는 요통 환자에게 적합할 수 있다 14,15,16. 그림 4는 숫자 및 색상 최종 점수와 함께 완료된 FMS 테스트에 대한 자세한 내용을 보여줍니다.

그림 4: FMS 테스트 데이터 수집의 예. 이 그림은 FMS 테스트 중 데이터 수집의 예를 제시하며 테스트의 각 단일 지점을 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

FMS가 보고한 바와 같이, 녹색 "신호등"은 운동이 역기능적인 움직임 패턴에 도전하지 않는다는 것을 나타냅니다. 이러한 운동은 일상 생활 활동이나 훈련 세션 중에 안전하게 사용할 수 있습니다. 노란색 "신호등"은 움직임 패턴이 정확하다는 것을 암시했지만 두 팔다리 사이에 비대칭이 보였습니다. 따라서 프로그래밍할 때 주의가 권장됩니다. 적색 "신호등"은 이러한 모터 패턴의 실행에 장애가 있음을 식별하며, 이러한 움직임은 훈련 프로그램⁽⁴³)에 필요하기 때문에 프로그래밍에서 이러한 움직임을 피하는 것이 권장됩니다. 최종 점수에 할당된 색상 코드는 후속 프로그램 계획에 중요한 의미를 지녔습니다(표 2).

평가 도구는 FMS 테스트 중에 움직임 패턴을 정확하게 평가하는 데 사용되었습니다. 카메라에서 실시간 이미지를 투사하는 빅 패드 앞에서 진행되었습니다. 비디오 분석은 움직임 품질에 대한 조사를 완료하고 모터 실행 전략을 평가하는 데 필수적인 것으로 간주됩니다.

보다 세부적으로 평가된 운동은 다음과 같습니다.
프론트 스쿼트, 노 핸드: 첫 번째 비디오 분석 동작은 스틱을 앞쪽에 위치시키는 스쿼트(두 다리 움직임)였습니다. 이 움직임은 피험자가 FMS 평가 부분에서 깊은 스쿼트를 평가할 때 가졌던 "오버헤드" 위치 지정 제약 없이 두 다리 상황에서 쪼그리고 앉는 동작을 어떻게 수행했는지 평가했습니다. 이 움직임의 선택은 이 운동 패턴이 땅에서 물체를 집는 것, 의자나 소파에서 앉고 일어나는 것 등과 같은 다양한 일상 행동으로 거슬러 올라갈 수 있기 때문에 도입되었으며, 따라서 피험자가 일상 생활에서 이 움직임을 어떻게 수행하는지 배우고 아는 것이 필수적이었습니다. 세부적으로, 이 움직임에 대한 분석에는 두 가지 주요 조사 기준, 즉 하지 제어(정면 보기)와 사용된 운동 전략(측면 보기)의 평가가 포함되었습니다. 자세한 내용은 그림 5 를 참조하십시오.

그림 5: Front Squat (no hands) 예시, 정면 및 측면 보기에서 평가한 예와 해당 행 점수. 이 그림은 정면 및 측면 보기에서 평가된 전면 스쿼트(손 없음) 움직임을 보여주며 움직임 품질의 해당 점수가 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

무릎 관절에 동적 외반의 존재를 식별하고 정량화하기 위해 발 중심과 ASIS(Anterior Superior Iliac Spine) 사이의 축을 추적하여 하지 제어를 평가했습니다. 측면 카메라 이미지로 수행된 분석은 무릎과 엉덩이에 생성된 굴곡 각도를 분석하여 사용된 전략이 올바르고 정량적으로 충분한지 여부를 확인했습니다.

하체 운동 제어 화면(LB-MCS): 두 번째와 세 번째 테스트는 양쪽에 대한 단일 다리 스쿼트(한 다리 움직임)였습니다. 자세한 내용은 그림 6 을 참조하십시오. 이 움직임에 대한 분석을 통해 우리는 외다리 상황에서 피험자의 행동을 평가할 수 있었습니다. 단일 다리 운동 패턴의 제어는 장애물을 극복하거나, 빠르게 걷거나, 단일 다리 위치가 지속적으로 번갈아 가며 달리는 것과 같은 계단을 오르거나 내리는 것과 같은 일상 생활 활동의 역동적 인 행동에 중요한 의미를 갖습니다.

그림 6: 정면 및 측면 보기에서 분석한 하체 MCS와 해당 행 점수. 이 그림은 정면 및 측면 보기에서 평가한 하체 MCS 움직임과 해당 움직임 품질의 점수를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

본 검사는 하지 제어 및 운동 전략에 대한 분석 외에도 1) 수평선에 대한 ASIS 사이에 발생한 기울기 각도 분석을 통한 골반 제어와 2) ASIS의 중간점과 경정맥 포사 사이의 경사각을 조사하여 몸통 제어를 평가할 수 있었습니다.

각 움직임은 세 가지 개별 평가를 거쳤으며 행 점수가 가장 높은 동작( 표 1 참조)을 선택하여 총 점수를 계산하기 위해 최종 보고서에 포함되었습니다. 최대 하강 지점에서 측면 및 정면 뷰로 생성된 비디오에서 프레임을 얻었습니다.

표 1: CameraLab 테스트 행 점수 기준. 이 표는 평가 도구로 수행된 움직임 평가를 채점하는 데 사용되는 기준을 간략하게 설명하고 적용된 매개 변수 및 채점 메트릭을 자세히 설명합니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보고서의 마지막 페이지에는 분석 및 결과에 대한 정보가 제공되었습니다. 또한 운동 패턴 세션 또는 분석 세션의 재학습을 통한 훈련 프로그램 중 프로그래밍 활동에 대한 조언도 포함되었습니다. 훈련 프로그램에서 재학습 운동 패턴 세션은 올바른 역기능 움직임에 대한 시각적 생체 피드백을 통해 인지, 연상 및 자동화 단계에 중점을 둔 반면, 분석 세션에서는 기능적 움직임의 일반적인 강화, 유연성 및 ROM 회복을 위해 더 격렬한 작업량을 수행했습니다.

운동 패턴 세션 재학습
역기능 운동 패턴은 "운동 학습"의 세 가지 점진적 단계를 거침으로써 특정 재학습 세션의 대상이 되었습니다⁴⁴.

인지 단계는 역기능적인 움직임 패턴을 인식하고, 전체 움직임을 더 작은 구성 요소로 분해하고, 시각적, 공간적, 언어적 피드백을 포함하여 시스템에서 제공하는 다양한 형태의 피드백을 통해 이러한 패턴을 수정하는 것을 포함합니다.

연상 단계(Associative phase): 역기능적 움직임과 비교하여 올바른 움직임에 대한 인식을 촉진하고 자기 교정을 구현합니다. 작업자는 시각적, 언어적, 공간적 피드백을 점진적으로 줄여 환자가 새로운 올바른 운동 패턴을 배울 수 있도록 했습니다.

자동화 단계: 환자는 어떠한 유형의 시각적, 공간적, 언어적 피드백 없이 경로 내에서 연구, 분석 및 교정된 기본 동작을 수행했으며, 태도가 역기능적인 경우 자기 교정을 요구하고 이중 작업 상황이나 파괴적인 요소 및/또는 기능 과부하가 있는 경우에도 이를 수행했습니다.

분석 세션
그들은 근력, 유연성, 근육 및 심혈관 저항과 같은 조건부 운동 기술과 가장 유사한 모든 운동을 개발하는 데 사용되었습니다. 이러한 유형의 세션은 또한 테스트의 행과 총점을 향상시키는 데 기본적이었는데, 테스트 내에서 분석된 일부 동작은 둔근과 같은 특정 근육 그룹, 햄스트링과 같은 운동 후방 사슬에 속하는 근육 또는 복부와 같은 코어 근육(횡단, Rectus, Obliques 등), latissimus dorsi, lumbar, adductors 등. 저항에 대한 분석적 운동과 점진적 과부하를 통한 컨디셔닝이 필요했습니다.

재학습, 운동 패턴 세션 및 분석 세션을 고려하여 어떤 전략을 채택할지 결정하는 알고리즘(표 2)은 어떤 FMS 움직임이 적색광을 등급화했는지, 어떤 비디오 분석 기준이 행 점수를 1로 등급화했는지에 따라 달랐습니다≤.

표 2: 채택할 전략을 결정하는 알고리즘. 이 표는 FMS 운동 점수 및 비디오 분석 기준을 기반으로 중재 전략을 선택하는 데 사용되는 의사 결정 알고리즘을 보여주며, 재학습 운동 패턴 세션과 분석 세션 중에서 선택을 지시합니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

이 과정이 완료되면, 모션 캡처 시스템을 통해 수행된 후속 테스트를 통해 환자가 과정 중에 통합한 개선 사항을 분석, 검증 및 정량화할 수 있었습니다.

사례 발표
사례 1 - 환자 ID: AM
체질량 지수가 26.8kg/^m2 인 전문직 학생인 18세 백인 남성은 요추 조화 구조의 볼록 우측 척추측만증을 보였습니다. 환자는 장시간 앉아 있을 때 만성 요통이 발병했다고 보고했으며, 이전에는 비수술적으로 관리했던 심각한 척추측만증에 대한 병력이 있었습니다(4년 동안 야간 코르셋). 환자는 만성 통증이 1년 이상 지속되었다고 진술했습니다. 그의 신체 활동 수준은 주당 36 MET로 측정되었습니다. 표 3 은 환자의 기준선 특성을 요약한 것입니다.

초기 검사에서 그는 장시간 앉아 있을 때를 제외하고는 통증이 거의 없다고 보고했다. 신체 검사 결과 전방 및 후방 사슬의 유연성이 제한되어 있는 것으로 나타났으며, 이는 어깨, 흉부 어깨 띠 및 엉덩이의 활동적 이동성이 제한됨으로써 입증되었습니다. 환자는 내원 전에 표준 재활 병력이 있었습니다. 기준선 평가(T0)에 따르면 NRS 점수는 4점, SF-12 신체 구성 요소 요약(PCS)은 25.8, SF-12 정신 구성 요소 요약(MCS)은 46.2, RM은 4, TSK는 36으로 나타났습니다(자세한 내용은 표 4 참조). 모션 캡처 시스템을 사용한 평가는 환자의 움직임 패턴과 생체 역학을 특성화하기 위해 포괄적인 환자 평가에서 구현되었습니다. 평가 결과, 어깨 이동성(1/3점), 적극적인 스트레이트 레그 레이즈(1/3점), 몸통 안정성 팔굽혀펴기(1/3점), 회전 안정성(1/3점), 하지 제어(4/6점), 몸통 조절(3/4점) 및 운동 전략(2/6점)의 장애와 함께 총 FMS 점수(9/21)의 손상이 나타났습니다. 자세한 내용은 표 5 를 참조하십시오.

따라서 환자는 통증 감소, 염증 증상 해결, 특정 근육의 근력 회복을 목표로 하는 표준 재활 중재를 시작했습니다. 더 자세하게, 환자는 포괄적인 접근 방식에 중점을 두고 일주일에 3일 동안 수행된 1시간 동안 각각 1시간 동안 지속되는 12세션 재활 중재를 수행했습니다. 치료 세션에는 신체가 움직일 수 있도록 준비하고 영향을 받는 부위의 뻣뻣함을 줄이기 위한 워밍업이 포함되었습니다. 워밍업 후 환자는 코어 근육, 유연성 및 이동성 운동을 강화하기 위해 고안된 일련의 표적 운동에 참여했습니다. 자세 교정 기술은 척추의 올바른 정렬을 촉진하고 영향을 받는 부위에 대한 부담을 줄이기 위해 재활 프로그램 전반에 걸쳐 강조되었습니다. 환자는 인체공학적 원리에 대한 교육을 받고 앉거나 서 있는 및 기타 일상 생활 활동 중에 최적의 자세를 유지하기 위한 전략을 배웠습니다.

표준 재활 접근법은 시스템의 시각적 피드백을 사용하여 바이오피드백 및 운동 제어 훈련으로 구현되었습니다. 이 기술을 통해 환자는 자신의 움직임 패턴을 실시간으로 관찰하고 자세와 정렬을 개선하기 위해 조정할 수 있었습니다. 안내된 연습과 반복을 통해 환자는 자신의 신체 역학에 대한 더 큰 인식을 개발하고 움직임을 보다 효율적이고 효과적으로 수행하는 방법을 배웠습니다.

재활 중재(T1) 후 모든 결과 측정에서 일관된 개선이 관찰되었으며, 이는 환자 상태의 긍정적인 진전을 나타냅니다. NRS 점수는 2로 감소한 반면 SF-12-PCS는 41.0, MCS는 62.4로 상승했습니다. 또한 RM 점수는 1로, TSK 점수는 25로 감소하여 통증 수준, HR-QoL, 장애 및 움직임에 대한 두려움의 개선을 반영합니다. 또한, 평가 결과 기준선에 비해 다양한 움직임 매개변수에서 눈에 띄는 향상이 나타났습니다. 구체적으로 딥 스쿼트, 허들 스텝, 인라인 런지, 어깨 이동성, 액티브 스트레이트 레그 레이즈, 몸통 안정성 푸시업, 회전 안정성, 하지 제어, 골반 기울기, 몸통 제어 및 운동 전략 평가에서 개선이 관찰되었습니다. 표 5 는 각 평가 테스트의 점수에 대한 자세한 정보를 보여줍니다.

사례 2 - 환자 ID: DB
체질량 지수가 21.9kg/^m2인 38세의 전문직 사무원 남성이 미세 디스크 절제술 L4-L5 후 내원했습니다. 수술 전, 그는 종아리까지 방사선 조사에서 NRS의 6/10의 통증을 보고했고, 감각 이상은 왼쪽 허벅지와 다리를 의미하며, 왼쪽 Lasegue 징후가 양성이며 일반적인 기능 활동을 할 수 없다고 보고했습니다. 환자는 8개월 동안 통증을 느꼈다고 보고했다. 수술 전에 그는 통증 요법, 침술, 마사지 요법 및 TENS를 받았습니다.

표준 재활 프로그램에 따라 수술 후 64일이 지났을 때 환자는 통증, 방사선 조사 또는 하지 전방 및 후방 사슬의 유연성 제한을 보고하지 않았습니다. 그는 좌측의 움직임에 대한 두려움에 의해 조절된 일상 생활 활동에서 우측 하지가 우세하다고 보고했다. 근육으로 몸통을 안정시키는 능력은 근육 활성화(복근 횡단, 복직근, 복부 내부 및 외부 경사)에 대한 분석적 요청에서는 양호했지만 기능적 요구 중에는 안정화를 유지할 수 없었습니다.

기준선 평가에서 그의 NRS 점수는 3점, SF-12 PCS는 47.5점, SF-12 MCS는 51.3점, RM은 5점, TSK는 16점으로 나타났다(자세한 내용은 표 4 참조). 모션 캡처 시스템을 사용한 평가는 환자의 움직임 패턴과 생체 역학을 특성화하기 위해 포괄적인 환자 평가에서 구현되었습니다. 평가 결과 총 FMS 점수(10/21)에서 손상이 나타났으며, 딥 스쿼트(점수 1/3), 어깨 이동성(점수 2/3), 적극적인 스트레이트 레그 레이즈(점수 0/3), 골반 기울기(점수 3/4) 및 운동 전략(점수 4/6)의 장애가 나타났습니다. 자세한 내용은 표 5 를 참조하십시오. 따라서 환자는 통증 감소, 염증 증상 해결, 전체 ROM 및 유연성 회복, 특정 근육의 근력 회복을 목표로 하는 표준 재활 중재를 수행했습니다.

환자는 14주간의 재활 중재를 수행했으며, 일주일에 3회 세션, 각 세션은 1시간 동안 지속되었으며 포괄적인 접근 방식에 중점을 두었습니다. 치료 세션에는 신체가 움직일 수 있도록 준비하고 영향을 받는 부위의 유연성을 향상시키기 위한 워밍업이 포함되었습니다. 워밍업 후, 환자는 코어 근육을 강화하기 위해 고안된 일련의 표적 운동과 활동적인 ROM을 위한 회복 운동에 참여했습니다. 흉추 이동성, 정적 및 동적 코어 운동, 정적 및 동적 버전의 둔근 운동, 저항 추가, 스쿼트 및 런지를 촉진하기 위해 재활 프로그램 전반에 걸쳐 올바른 운동 패턴의 복원이 강조되었습니다. 환자는 키가 커지는 상자에서 드롭 점프, 스쿼트 점프 운동, 훈련 및 감속 동작을 수행했습니다. 환자는 원칙에 대한 교육을 받았고 달성된 목표를 최적화하고 일상 생활의 모든 활동에서 올바른 자세를 재현하기 위한 전략을 배웠습니다.

표준 재활 접근법은 시스템의 시각적 피드백을 사용하여 바이오피드백 및 운동 제어 훈련으로 구현되었습니다. 이 기술을 통해 환자는 슬로우 모션으로 자신의 움직임 패턴을 관찰하고 자세, 정렬 및 운동 패턴을 개선하기 위해 조정할 수 있었습니다. 안내적인 연습, 반복, 점진적으로 시각적 참조를 피함으로써 환자는 자신의 신체 역학에 대한 더 큰 인식을 개발하고 움직임을 보다 정확하고 효율적이며 효과적으로 수행하는 방법을 배웠습니다.

재활 중재(T1) 후 모든 결과 측정에서 일관된 개선이 관찰되었으며, 이는 환자 상태의 긍정적인 진전을 나타냅니다. NRS 점수는 0으로 감소한 반면 SF-12-PCS는 55.4, MCS는 54.7로 증가했습니다. 또한 RM 점수는 1로, TSK 점수는 14로 감소하여 통증 수준, HR-QoL, 장애 및 움직임에 대한 두려움의 개선을 반영합니다. 또한, 평가 결과 기준선에 비해 다양한 움직임 매개변수에서 눈에 띄는 향상이 나타났습니다. 특히, 딥 스쿼트, 어깨 이동성, 적극적인 스트레이트 레그 레이즈, 골반 기울기 및 운동 전략 평가에서 개선이 관찰되었습니다. 표 5 는 각 평가 테스트의 점수에 대한 자세한 정보를 보여줍니다.

사례 3 - 환자 ID: LB
체질량 지수가 24.8kg/^m2인 33세의 백인 남성이 요천추성 척추 디스크염 수술 후 클리닉의 주목을 받았습니다. 환자는 척추 디스크염 수술 40일 전에 2일 동안 허벅지에서 발까지 오른쪽 하지에서 급격한 힘 손실과 민감성 저하를 경험했기 때문에 긴급 우측 미세 디스크 절제술 L4-L5 수술을 받았습니다.

표준 재활 치료가 시행된 20일간의 입원이 끝날 무렵, 환자는 코르셋을 착용한 자세 교대 중 요추, 우측 하지, 천골-장골 양측 관절에 통증을 호소했습니다. 환자는 오른쪽 하지의 모든 근육에 대해 MRC(Medical Research Council) 척도의 2/5를 제시했습니다. 코어 안정성 활성화는 분석적으로나 전체적으로나 좋지 않았습니다.

기준선 평가(T0)에 따르면 NRS 점수는 4점, SF-12 PCS는 45.3점, SF-12 MCS는 30.0점, RM은 21점, TSK는 47점으로 나타났다(자세한 내용은 표 4 참조). 모션 캡처 시스템을 사용한 평가는 환자의 움직임 패턴과 생체 역학을 특성화하기 위해 포괄적인 환자 평가에 구현되었습니다. 평가 결과 총 FMS 점수(9/21)에서 손상이 나타났으며, 인라인 런지(점수 1/3), 어깨 이동성(점수 1/3), 회전 안정성(점수 1/3), 하지 제어(점수 4/6) 및 운동 전략(점수 2/6)에서 장애가 있는 것으로 나타났습니다. 자세한 내용은 표 5 를 참조하십시오.

따라서 환자는 12주, 일주일에 3회 세션, 각 세션은 1시간 동안 지속되는 표준 재활 중재를 계속했습니다. 치료 세션에는 활동적인 운동을 위해 신체를 준비하고, 영향을 받는 부위의 뻣뻣함을 줄이고, 재활 세션과 관련된 근육을 활성화하기 위한 워밍업이 포함되었습니다. 워밍업 후 환자는 코어 근육, 유연성 및 이동성 운동을 강화하기 위해 고안된 일련의 표적 운동에 참여했습니다. 재활 프로그램 전반에 걸쳐 자세 교정 기술을 강조하여 대퇴사두근, 햄스트링 및 둔근 올바른 타이밍 활성화, 단일 다리 균형 훈련, 점진적인 체중 및 안정기 저항을 사용한 고관절 경첩 강화, 정적 및 동적 코어 운동을 촉진했습니다. 환자는 스쿼트, 스플릿 스쿼트, 런지를 수행했는데, 특히 자신의 신체 분절의 정렬에 대한 인식과 치료사에 의한 시각적 피드백과 언어적 교정의 점진적인 제거에 중점을 두었습니다. 환자는 인체 공학적 원리에 대한 교육을 받았고 앉거나 서 있는 및 기타 일상 생활 활동 중에 올바른 자세를 유지하기 위한 전략을 배웠습니다.

표준 재활 접근법은 시스템의 시각적 피드백을 사용하여 바이오피드백 및 운동 제어 훈련으로 구현되었습니다. 이 기술의 구현으로 환자는 자신의 움직임 패턴을 관찰하고 실시간 피드백을 제공할 수 있었습니다. 이를 통해 자세, 정렬 및 운동 패턴에 대한 조정이 최적화되었습니다. 안내된 연습과 반복을 통해 환자는 신체 역학에 대한 인식을 향상시키고 움직임을 세련되게 실행할 수 있었습니다.

재활 중재(T1) 후 모든 결과 측정에서 일관된 개선이 관찰되었으며, 이는 환자 상태의 긍정적인 진전을 나타냅니다. NRS 점수는 1로 감소한 반면 SF-12-PCS는 53.9, MCS는 57.8로 증가했습니다. 또한 RM 점수는 4로, TSK 점수는 39로 감소하여 통증 수준, HR-QoL, 장애 및 움직임에 대한 두려움의 개선을 반영했습니다. 또한, 평가 결과 기준선에 비해 다양한 움직임 매개변수에서 눈에 띄는 향상이 나타났습니다. 특히, 인라인 런지, 어깨 이동성, 회전 안정성, 하지 제어 및 운동 전략 평가에서 개선이 관찰되었습니다. 표 5 는 각 평가 테스트의 점수에 대한 자세한 정보를 보여줍니다.

표 3: 모집단 설명. 이 표는 연구 모집단의 인구 통계학적 및 임상적 특성을 제공합니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

표 4: 환자 결과. 이 표는 최종 추적 관찰 후 관찰된 변화를 포함하여 연구에 참여한 각 환자의 결과를 요약합니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

표 5: 평가 테스트 결과. 이 표는 평가 테스트의 결과를 자세히 설명하여 평가된 각 이동 패턴에 대한 성능 메트릭 및 이동 점수를 제공합니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 파일 1: CARE 구조 및 보고 지침. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

토론

이 연구에서는 요통 환자의 재활 관리에 CameraLab 시스템을 통합하는 방법을 조사했습니다. 이 연구의 결과는 이 혁신적인 디지털 솔루션이 움직임 패턴 분석에 대한 가치 있고 객관적인 데이터를 제공하여 근골격계 통증에 대한 임상 재활 실습의 정확성과 효율성을 향상시킨다는 것을 시사했습니다. 요통은 생체역학적, 심리적, 사회적 결정요인을 포함한 다차원적 장애를 특징으로 하는 일반적이고 복잡한 질환이다 2,8,9,10,11,12. 이 사례 시리즈에서 보고된 접근법은 요통을 특징짓는 여러 요인을 표적으로 삼고 통증 강도, 신체 기능, HR-QoL 및 운동 공포증에 대한 긍정적인 결과로 보고된 다양한 영역을 다룰 수 있었습니다.

보다 세부적으로, 제시된 사례 보고서의 결과는 평가 도구를 통해 식별된 특정 움직임 패턴과 생체 역학적 기능 장애를 표적으로 삼아 통증 강도가 일관되게 감소하는 것을 보여주었습니다. 흥미롭게도, Marich 등[⁴⁵ ]이 근골격계 통증에 대한 연구에서 유사한 평가 방법을 사용하여 유사한 결과를 보여주었습니다. 그들의 연구에서, Marich 등은 ⁴⁵ 만성 요통이 있는 사람들의 움직임 패턴과 기능적 제한 사이의 잠재적인 연관성을 보고했습니다. 이러한 결과는 만성 요통이 있는 개인의 통증을 줄이고 기능적 결과를 개선하기 위해 운동 기능 장애를 최적화하는 것을 목표로 하는 표적 중재의 필요성을 강조했습니다. SF-12 PCS 및 MCS 점수의 증가로 입증된 바와 같이 신체 기능 및 HR-QoL의 개선은 세 가지 사례에서 나타났습니다. 이와 유사하게, Letafatkar et ^al.46 의 연구는 만성 비특이적 요통 환자의 고유수용성 시스템 기능, 요추 운동 제어 및 HR-QoL을 개선하는 데 있어 감각 운동 훈련 프로토콜의 효과를 강조했습니다. 이 연구는 혁신적인 솔루션을 사용한 감각 운동 훈련 프로그램이 고유 수용 감각, 요추 운동 제어 및 Hr-QoL⁴⁶의 지속적인 개선으로 이어졌다는 점을 강조했습니다.

운동공포증(Kinesiophobia)은 요통을 앓고 있는 사람들에게 흔한 심리적 장벽이며, 종종 회피 행동과 기능 장애로 이어진다⁴⁷. 카메라랩(CameraLab)을 이용한 재활 중재는 움직임 패턴과 생체 역학에 대한 객관적인 피드백을 제공하여 움직임에 대한 두려움을 성공적으로 개선했습니다. 안전하고 효율적으로 움직일 수 있는 환자의 능력에 대한 자신감을 향상시킴으로써 평가 도구는 운동 공포증을 줄이고 재활 활동에 대한 적극적인 참여를 촉진할 수 있습니다. 이러한 맥락에서 재활 분야에서 디지털 혁신 및 기술 솔루션에 대한 관심과 투자가 증가하고 있습니다 25,26,48,49,50,51,52. 이러한 경향은 센서 기술^49,50의 발전, 휴대용 장치의 가용성 증가²⁵, 디지털 도구를 의료 관행⁵²에 통합함으로써 얻을 수 있는 잠재적 이점에 대한 인식 증가를 포함한 여러 요인에 의해 주도된다. 디지털 솔루션은 객관적인 데이터를 제공하고, 환자 참여를 개선하며, 개인화된 치료 접근법을 촉진함으로써 재활 서비스 제공을 향상시킬 수 있는 약속을 제공한다⁵³.

몇 가지 질환이 요통 증상을 악화시킬 수 있습니다. 이러한 맥락에서, Zaina et ^al.54 은 척추측만증이 있는 환자와 그렇지 않은 환자에서 요통의 복잡성에 대한 포괄적인 개요를 제공했으며, 이 상태가 건강의 신체적, 심리적 측면 모두에 상당한 영향을 미친다는 것을 강조했습니다. 이 연구는 첨단 비디오 기반 모션 분석 기술이 어떻게 척추측만증 환자의 요통에 기여하는 움직임 패턴과 자세 불균형을 정확하게 포착할 수 있는지 강조합니다. 이 기술은 기존 평가 방법이 과소평가할 수 있는 통증의 기저에 있는 생체역학적 요인에 대한 자세한 통찰력을 제공합니다. 여기에 설명된 접근 방식은 움직임을 정확하고 객관적으로 평가할 수 있도록 함으로써 임상의가 보다 효과적이고 개인화된 치료 계획을 개발할 수 있는 유용한 도구를 제공하여 환자 결과를 개선할 수 있습니다.

관찰 기법 또는 주관적 임상 평가와 같은 전통적인 움직임 평가 방법은 표준화의 편향 및 어려움과 관련이 있습니다 20,27,28. 반면, 모션 캡처 시스템, 관성 센서 및 컴퓨터 비전 알고리즘과 같은 디지털 기술을 통해 임상의는 높은 수준의 정확성과 신뢰성으로 움직임 데이터를 캡처하고 분석할 수 있습니다²⁰. 평가 도구는 움직임 매개변수를 객관적으로 정량화함으로써 생체 역학적 이상을 식별하고, 시간 경과에 따른 진행 상황을 추적하고, 개별 환자의 요구에 맞게 중재를 조정할 수 있는 잠재력을 보여주었습니다. 또한, 요통은 스쿼트와 같은 운동 중 변화된 운동 패턴을 통해 운동 사슬의 장애에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 한 연구에 따르면 만성 요통이 있는 사람은 요통이 없는 사람보다 발목 ROM에 비해 엉덩이와 무릎의 운동 범위가 더 넓다고 합니다. 이러한 연구 결과는 요통이 있는 사람들이 스쿼트 중에 고관절과 무릎 관절에 더 많은 부담을 주며, 이것이 그들의 상태에 기여할 수 있음을 시사한다⁵⁵.

또한, Frontera 등⁵⁶ 은 실제 환경에서의 재활 관행을 개선하는 데 있어 보건 정책 및 보건 서비스 연구의 중요성을 강조하였다. 움직임 패턴을 정확하게 분석하고 문서화하는 능력은 재활에 상당한 발전을 제공합니다. 이를 뒷받침하기 위해 우리의 연구 결과는 비디오 분석 기술이 상세한 생체 역학적 통찰력을 제공할 뿐만 아니라 보다 개인화되고 효과적인 치료 전략의 개발을 지원한다는 것을 보여줍니다. 이는 Frontera et ^al.56의 연구와 일치하며, 연구 결과를 임상 실습에 통합하여 연구와 재활 사이의 격차를 해소하고 궁극적으로 요통 환자에 대한 치료의 품질과 접근성을 강화하는 것을 목표로 합니다. CameraLab 유도 중재는 특정 움직임 패턴을 표적으로 삼음으로써 기능적 결과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 장기적으로 긍정적인 영향을 미쳐 요통의 재발률을 줄이고 전반적인 HR-QoL을 개선할 수 있습니다.

이러한 긍정적 고려 사항 외에도 이 연구는 한계에서 자유롭지 않습니다. CameraLab은 움직임 평가에서 상당한 이점을 제공하지만, 재활을 시작하기 전에 시스템의 특정 초기 설정 및 보정이 필요합니다. 더욱이, 본 원고의 발견은 작은 표본 크기에 기초하고 있으며, 이는 사례 시리즈의 방법론적 틀과 일치한다. 이 접근 방식을 사용하면 각 사례에 대한 심층적인 분석이 가능하지만 연구 결과의 일반화 가능성에 주의를 기울여야 합니다. 더욱이, 요통의 이질적인 원인을 가진 다양한 사례가 이 사례 시리즈에서 평가되었습니다. 그러나 이 연구는 동종 샘플을 사용한 더 큰 코호트 연구에서 추가로 연구될 수 있는 혁신적인 기술에 대한 예비 통찰력을 제공할 수 있습니다. 마지막으로, 기술의 비용과 가용성은 임상 환경에서 광범위한 채택을 제한할 수 있습니다. 반면에 이 기술은 유사한 움직임 패턴 분석 시스템에 비해 재활 환경에서 가장 저렴하고 비용 효율적인 기술 중 하나일 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 다른 유사한 이동 패턴 분석 시스템에 따라, 운영자 간 반복성, 랜드마크 식별, 또는 최대 하강 지점(⁵⁷)의 선택에 편향의 위험이 있을 수 있다. 이러한 제한 사항을 해결하기 위해 우리는 기술과 관련된 모든 직원이 적절하게 훈련되고 경험이 풍부하도록 합니다. 향후 연구는 더 많은 환자 집단에서 이 평가 도구의 효과를 더 검증하고 그 결과를 기존 재활 접근법과 비교하는 것을 목표로 해야 합니다.

결론적으로, 본 연구는 카메라랩 시스템이 요통 환자의 재활 관리에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 움직임 패턴에 대한 객관적인 데이터를 제공하고 표적 중재를 촉진함으로써 평가 도구는 결과를 개선하고 임상 실습을 구현할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그 의미를 완전히 이해하고 일상적인 치료와의 통합을 최적화하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
ApowerREC	Apowersoft	https://www.apowersoft.com/record-all-screen	This screen recorder serves to capture and annotate screen activity during analysis sessions
Functional Movement Screen kit	Functional Movement Systems Inc., Chatham, VA	N/A	Funtional Movement Screen kit consisting of a two-inch by six-inch board, one four-foot-long dowel, two short dowels, and an elastic cord, is used to administer the FMS test.
Hikvision Cameras IP POE DOME	Hikvision	DS-2CD1623G0-IZ	The cameras are equipped to record precise motion sequences and to capture dynamic movements with exceptional speed and detail.
Kinovea	Kinovea	Version 0.9.5	Kinovea is a video annotation tool designed for sport analysis. It features utilities to capture, slow down, compare, annotate and measure motion in videos.
Sharp Big Pad (PN-85 TH1)	Sharp Corporation	PN-85 TH1	The PN-85TH1 interactive BIG PAD monitor combines "4K reading" and the "Pen-on-Paper" user experience with the high precision of InGlass touch technology. Includes whiteboard and wireless capabilities to further enhance the customer experience
Synology Surveillance Station	Synology	N/A	Robust and versatile Video Management System (VMS) designed to turn Synology Network Attached Storage (NAS) devices into centralized surveillance solutions