Method Article

간헐적 파행 환자의 자세 조절 평가를 위한 Computerized Dynamic Posturography (간헐적 파행 환자의 자세 조절 평가를 위한 Computerized Dynamic Posturography)

DOI:

10.3791/51077

⸱

December 11th, 2013

 ,  ,  ,  , 
1Discipline of Exercise and Sport Science, Faculty of Health Sciences, University of Sydney, 2Department of Sport, Health and Exercise Science, University of Hull, 3Academic Vascular Department, Hull Royal Infirmary, Hull and East Yorkshire Hospitals, 4Department of Vascular Surgery, Addenbrookes Hospital

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

간헐적 파행이 있는 개인은 건강한 대조군에 비해 균형이 잘 잡히지 않습니다. 컴퓨터화된 동적 자세 검사는 균형 장애에 대한 개인의 자세 반응을 측정하는 객관적인 방법입니다. 이것은 감각 자극이 변경되고 예기치 않은 교란이 발생하는 상황에 반응하는 개인의 능력을 객관적으로 반영합니다.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

EquiTest를 사용한 컴퓨터화된 동적 자세 촬영은 도전적인 정적 및 동적 조건에서 자세 전략을 측정하기 위한 객관적인 기술입니다. 진단 평가의 일환으로 자세 결손을 조기에 발견하여 적절하고 표적화된 중재를 처방할 수 있도록 하는 것이 중요합니다. EquiTest의 감각 조직 테스트(SOT)는 자세 조절을 담당하는 감각 시스템(체성 감각, 시각 및 전정)의 개인적 사용을 결정합니다. 체성 감각 및 시각적 입력은 보정된 흔들림 참조 지지 표면과 시각적 주위(visual surround)에 의해 변경되며, 이는 개인의 자세 흔들림에 반응하여 전후 방향으로 움직입니다. 이것은 상충되는 감각적 경험을 만들어낸다. MCT(Motor Control Test)는 후방 및 전방 변환의 형태로 예상치 못한 자세 장애를 생성하여 자세 제어에 도전합니다. 변환은 크기에 따라 등급이 매겨지고 섭동에서 복구하는 데 걸리는 시간이 계산됩니다.

말초 동맥 질환의 가장 흔한 증상인 간헐적 파행은 하지의 경련이 특징이며 신체 활동 중 일하는 근육으로 가는 혈류가 감소하는 데 이차적인 근육 허혈이 발생합니다. 클라우디칸트는 종종 균형이 잘 잡히지 않아 낙상과 활동 회피에 취약합니다. 발목 상완압 지수(ABPI)는 말초 동맥 질환 및 하지에서 흔히 나타나는 증상인 간헐적 파행의 존재를 나타내는 비침습적 방법입니다. ABPI는 등쪽 등쪽 동맥 또는 후방 경골 동맥의 가장 높은 수축기 압력을 양쪽 팔의 가장 높은 상완 동맥 수축기 압력으로 나눈 값으로 측정됩니다. 이 논문은 파행증의 균형 평가에서 컴퓨터화된 동적 자세 검사의 사용에 초점을 맞출 것입니다.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Computerized dynamic postureurography (CDP)는 자세 제어를 객관적으로 측정하기 위한 평가 기술입니다. 그것은 다양한 감각 시스템(즉, 체성 감각, 시각 및 전정 입력)의 기능적 기여와 균형을 유지하기 위해 이러한 감각 입력을 통합하는 메커니즘을 분리하고 정량화합니다. 감각, 운동 및 중추 적응 장애를 조사하는 데 유용한 도구입니다1. 컴퓨터화된 동적 자세 검사는 사람이 안정성의 한계 내에서 움직일 때 무게 중심(COG)의 변화를 측정하여 자세의 흔들림을 감지합니다. 자세 교란에 대한 반응으로 개인이 CDP 프로토콜 동안 발목 또는 엉덩이 전략을 사용하는지 또는 두 가지를 조합하여 사용하는지 여부를 결정하여 정적 및 동적 섭동에 대한 자세 전략을 정량화할 수 있습니다.

균형 평가는 임상 및 재활 환경에서 일상적으로 이루어집니다. 이는 지지대 감소(예: 탠덤 또는 일방적 자세) 또는 시각적 입력이 없는 경우(예: 눈 감김)와 같은 다양한 조건에서 균형을 제어할 수 있는 개인의 능력을 나타냅니다. 따라서 낙상에 대한 개인의 감수성을 결정하는 데 자주 사용됩니다. Berg Balance Scale2 및 Tinetti Gait and Balance test3과 같은 검증되고 신뢰할 수 있는 여러 균형 테스트는 기능적 작업 중에 균형을 유지하는 개인의 능력을 평가하기 위해 일반적으로 임상적으로 사용됩니다. 이 검사는 주로 노인을 대상으로 설계되었지만, 주관적이며, 특히 높은 수준의 기능을 갖춘 지역사회 거주 노인의 경우 천장 효과에 취약합니다. EquiTest를 사용한 컴퓨터화된 동적 자세 검사는 자세 제어에 대한 객관적인 평가를 제공하므로 일상적인 임상 테스트보다 더 복잡한 장비를 사용해야 합니다. 그러나 비용이 많이 들고 휴대할 수 없습니다. 따라서, 이는 균형 장애의 메커니즘을 분류하는 기존의 임상 조치를 대체하는 것이 아니라 보완하기 위한 것입니다.

말초 동맥 질환의 자주 보고되는 증상인 간헐적 파행은 신체 활동 중 하지에서 발생하는 경련이 특징이며 휴식을 취하면 완화됩니다. 파행증은 균형과 걸음걸이에 장애가 있으며, 기능적 한계를 보이며 넘어지기 쉽습니다. 발목 상완 압력 지수(ABPI)는 하지 기능 장애를 동반하는 간헐적 파행을 동반하는 말초 동맥 질환의 존재를 감지하는 간단하고 비침습적인 방법입니다. 이 질병은 일반적으로 생활 방식 및 운동 프로그램을 통해 비침습적으로 치료됩니다4. 자세 장애를 조기에 발견하는 것은 낙상을 효과적으로 예방하는 데 도움이 된다1. 간헐적 파행을 동반한 말초 동맥 질환 증상이 없는 환자 또는 기타 균형 관련 기능 장애가 있는 환자에게는 ABPI 측정이 필요하지 않지만, 말초 동맥 질환이 의심되고 움직임과 균형에 부정적인 영향을 미치는 환자에 대한 완전한 건강 검진의 일부로 중요합니다.

EquiTest의 감각 조직 테스트(Sensory Organization Test) 및 운동 제어 테스트(Motor Control Test)와 같은 프로토콜과 함께 컴퓨터화된 동적 자세 검사는건강한 노인5의 균형을 조사하는 연구에 사용되어 왔으며, 노인 낙상자와 비낙상자6, 균형 장애7 및 경골 절단 환자 인구8,9를 구별하는 데 사용되었습니다. 컴퓨터화된 동적 자세 조영술은 이전에 파행증 환자군을 대상으로 평가되었으며, 그 결과 파행증 환자의 52%가 전정 기능 장애를 보이며10 파행증의 중증도가 증가함에 따라 성능이 현저히 악화되는 것으로 나타났습니다11. 따라서 이 객관적인 균형 측정 기법은 질병의 중증도에 따라 환자의 자세 조절 전략을 구별할 수 있을 만큼 민감한 것으로 간주됩니다. 이 논문은 말초 동맥 질환으로 인한 간헐적 파행 진단을 받은 환자의 균형 평가에서 컴퓨터화된 동적 자세 조영술의 사용에 초점을 맞출 것입니다.

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Protocol

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참가자는 지역 교육 병원의 혈관 외과 병동의 외래 환자였으며 이 연구에 참여하기 위해 정보에 입각한 동의를 했습니다. 이 연구는 NHS 지역 연구 윤리 위원회(REC 참조: 07/Q1105/12)의 승인을 받았으며 프로토콜은 University of Hull의 IRB 지침을 준수했습니다. 모든 참가자는 EquiTest에서 감각 조직 테스트 및 운동 제어 테스트를 완료했습니다. 발목 상완 압력 지수는 질병의 중증도를 분류하기 위해 운동 전에 측정되었습니다.

1. 발목 상완 압력 지수(ABPI) 측정

  1. ABPI 측정을 수행하기 전에 참가자가 최소 5분 동안 누운 자세로 휴식을 취할 수 있도록 합니다.
  2. 팔꿈치 위의 상완 동맥과 발목 위의 등쪽 동맥 및 후방 경골 동맥에 표준 혈압계 커프를 조정합니다. 커프를 가청 수축기 압력보다 20mmHg 높게 빠르게 팽창시킨 후 2mm/sec의 일정한 속도로 수축시킵니다.
  3. 수축기 혈압을 첫 번째로 지속된 수축기 혈압이 들리는 압력으로 기록합니다. 그런 다음 휴대용 도플러 프로브(5-8MHz)를 사용하여 등쪽 척추와 후방 경골 동맥의 수축기 압력을 측정합니다.
  4. 발목 수축기 혈압을 분자로 하여 ABPI를 계산하고, 상완 수축기 혈압을 분모로 하여 ABPI를 계산합니다.

참고: 현재 ABPI의 분자 값을 결정하는 데 사용되는 몇 가지 방법이 있습니다. 미국심장협회(American Heart Association)는 우리가 사용한 분자12에 대해 두 다리 동맥의 더 높은 수축기 압력을 사용하는 것을 옹호하는 반면, 문헌에 보고된 또 다른 방법은 더 낮은 수축기 혈압13을 사용하는 것으로 명시되어 있습니다. 세 번째 방법은 등쪽 척추와 후방 경골 동맥의 평균 수축기 혈압을 사용하는 것을 권장한다13.

2. 장비 설정

  1. EquiTest 주변 영역에 장애물이 없는지 확인하고 이중 포스 플레이트에서 물체를 제거하고 EquiTest 시스템을 켭니다. 이중 포스 플레이트 지지면 및 시각적 서라운드 보정을 완료합니다.
    메모: 힘 플레이트의 이동은 x축과 y축을 따라 발생합니다. 이중 힘 플레이트는 먼저 15.24cm/sec의 최대 선형 속도로 바닥과 평행한 y축을 중심으로 앞뒤로 이동합니다. 그런 다음 x축을 중심으로 회전하여 최대 각속도 50°/sec(0.87rad/sec)에서 발목 배측 굴곡(발가락 위로)과 족저 굴곡(발가락 아래로)을 촉진합니다. 시각적 서라운드는 ±10° 범위에서 최대 각속도 15°/sec(0.26rad/sec)로 x축을 중심으로 앞뒤로 기울어집니다. 두 개의 독립적인 힘 플레이트에 있는 4개의 힘 변환기는 각 팔다리에 대한 수직 힘을 측정합니다. 두 개의 Force Plate를 연결하는 핀 조인트 아래에 있는 다섯 번째 트랜스듀서는 전체 전단력을 측정합니다.
  2. 참가자 정보(예: 연령 및 키)를 소프트웨어 프로그램에 입력합니다. 나이와 키를 정확하게 표시하십시오.
    메모: 참가자의 결과는 연령과 일치하는 규범 데이터 세트(20-59세, 60-69세, 70-79세)와 비교됩니다. Height를 사용하면 높이에 따라 뒤쪽 및 앞쪽 힘 플레이트 변환의 크기(작은, 중간 및 큰)를 조정할 수 있습니다.
  3. 시각적 서라운드 내의 디스플레이 화면을 켤지 끌지 선택합니다.
    메모: 디스플레이 화면이 켜져 있으면 참가자는 COG 움직임에 대한 실시간 시각적 바이오피드백을 받게 되며, 이는 연습 세션이나 운영자가 참가자에게 점수를 확인하기를 원할 때 유용할 수 있습니다. 각 시도의 결과는 시험이 완료되면 처리되며 녹색 또는 빨간색 막대로 표시됩니다. 녹색 막대는 참가자가 연령과 일치하는 규범 데이터보다 더 나은 성과를 냈음을 나타내고, 빨간색 막대는 참가자의 성과가 더 나빴음을 나타냅니다.

3. 참가자 준비

  1. 참가자에게 편안하고 헐렁한 옷을 입고 EquiTest 테스트를 위해 신발을 벗도록 요청합니다. 참가자에게 안전 벨트를 착용하게 하고 다리에 긴 스트랩을 고정하고 허리 버클을 조입니다.
  2. 참가자를 이중 포스 플레이트에 놓고 안전 스트랩의 카라비너를 보안 하네스의 D-링에 끼웁니다.
    메모: 참가자는 이제 안전 바(안전 스트랩을 통해)에 단단히 고정되어 테스트 중에 균형을 잃거나 균형을 잃을 것 같은 느낌이 드는 경우 실제로 넘어지는 것을 방지할
    3. 수 있습니다.
  3. 참가자의 발을 지지면의 중앙에 위치시키고, 발목 관절이 횡방향 회전축과 정렬되도록 각 발의 내측 실질러스를 파란색 수평선 위에 배치하고, S, M 또는 T 표면 표시에 따라 종골의 측면을 배치합니다. 안전 스트랩의 장력을 조정하여 너무 느슨하거나 너무 가르치지 않도록 합니다.
    메모: 참가자의 키에 따라 작은 키는 76-140cm, 중간은 141-165cm, 키는 166-203cm입니다(그림 1A). 지지 표면(이중 힘 플레이트)의 앞뒤로 이동은 y축을 따라 발생하는 반면, 지지 표면의 좌우 이동은 x축을 따라 발생합니다. 이중 힘 플레이트는 발목 관절의 횡축을 나타내는 x축을 중심으로 회전할 수 있습니다. 참가자가 파란색 수평선 위에 발목을 세우고 S, M 또는 T 표시에 따라 중심선(y축)에서 옆으로 등거리에 발을 두고 서 있는 경우 무게 중심은 x축 및 y축 절편 바로 위에 위치해야 합니다. 이 위치는 흔들림 각도 계산을 위한 기준점 역할을 합니다
  4. 참가자에게 똑바로 서서 손을 옆구리에 대고 시각적 주위를 똑바로 바라보라고 요청합니다. 테스트 기간 동안 발을 움직이지 않도록 요청합니다(그림 1B).
    메모: 발이 올바른 위치에 있으면 COG(무게 중심) 디스플레이에 x축과 y축의 교차점에 있는 스틱 그림이 표시되어야 합니다. 그러나 스틱 그림이 잘못 정렬되고 발이 올바른 위치에 있는 경우(위의 지침에 따라) 발을 다시 조정하지 마십시오.

4. 감각 조직 테스트(SOT)

  1. SOT 프로토콜의 조건 1-6을 완료합니다.
    메모: SOT는 6개의 조건으로 구성되며, 각 조건은 각각 20초 동안 지속되는 3개의 시도로 구성됩니다. 조건 1과 2에서 참가자는 각각 눈을 뜨고 감고 조용히 서 있습니다. 이것은 시각적 신호가 제거될 때 흔들림이 증가하는지 여부를 설정하고 참가자가 체성 감각 입력을 얼마나 효과적으로 사용하는지 결정합니다. 조건 3에서 참가자는 눈을 뜨고 서 있습니다. 시각적 서라운드는 Sway에서 참조되며 시각적 신호가 정확하지 않게 됩니다. 조건 4에서 지지 표면은 흔들림 참조됩니다. 따라서 체성 감각 신호는 부정확해집니다. 조건 5는 눈을 감고 흔들림 참조 지지 표면으로 수행됩니다. 이것은 시각적 신호가 제거되고 체성 감각 신호가 정확하지 않을 때 참가자가 전정 신호를 사용하는 방법을 결정합니다. 마지막으로, 조건 6에서 시각적 서라운드와 지지 표면은 모두 흔들림 참조되며, 이는 참가자가 시각적 신호가 정확하지 않은 경우에도 시각적 신호에 의존하는지 여부를 식별합니다. SOT 조건은 난이도에 따라 등급이 매겨집니다. 처음 3개 조건은 정적 지지 표면에서 수행되고 마지막 3개 조건은 동적 지지 표면을 사용합니다.
  2. 각 시도 후에 점수를 평가합니다(연령 일치 규범 데이터 세트를 기준으로 참가자의 평형 점수를 표시하는 녹색 또는 빨간색 막대가 나타납니다). 참가자가 도움이 필요한 것처럼 보이는 경우 언제든지 평가판을 중단할 수 있습니다.
  3. 참가자가 한 걸음 내딛거나, 시각적 주위를 건드리거나, 넘어지기 시작하는 모든 시험을 균형 상실(LOB)로 표시합니다. 필요한 경우 참가자가 시도 사이에 휴식을 취할 수 있도록 하고 나중에 발의 위치를 정확하게 변경합니다.

소프트웨어가 다음 관심 변수에 대한 결과를 계산할 수 있도록 합니다. 평형 점수 - 균형의 전체 지표; Strategy Analysis (전략 분석) - 발목 대 엉덩이 전략 우위의 지표; 감각 분석 - 균형을 유지하기 위해 어떤 감각 시스템이 사용되는지에 대한 지표 (즉, 체성 감각, 시각, 전정 또는 시각적 선호); 각 임상시험이 시작되기 전에 초기 COG 정렬. 평형 점수는 방정식 1에 따라 계산되며, 여기서 12.5°는 전후 방향의 최대 수직 자세 흔들림을 나타냅니다. θ는 참가자가 계산한 최대 전후 COG 변위14를 나타냅니다. 100점은 완벽한 안정성을 나타냅니다. 점수가 0이면 균형 상실을 나타냅니다.

수학 공식, 각도 측정, 백분율 계산 방정식이 표시됩니다.
전략 점수는 가능한 최대 전단력인 25lbs(11.4kg)에 대한 전단 진동의 피크 대 피크 진폭을 나타내며, 여기서 25lbs는 좁은 빔에서 균형을 유지하기 위해 고관절 전략만 사용한 개인이 생성한 최대 전단력과 최소 전단력의 차이입니다(Nashner, 미공개 데이터, EquiTest System Operator's Manual에 인용)14. 100에 가까운 점수는 완전한 발목 전략을 나타냅니다. 점수가 0에 가까우면 최대 전단력을 가진 전체 고관절 전략을 나타냅니다. 감각 분석은 특정 감각 테스트 조건 쌍의 평균 평형 점수를 사용하여 4개의 감각 비율을 계산합니다. 이것들은:

체감각, 시각, 전정, 선호도를 보여주는 감각 상태 비율에 대한 방정식.
초기 COG 정렬은 각 SOT 시도 전 30초 동안의 평균 전후 COG 위치로 결정됩니다.

5. 모터 제어 테스트(MCT)

  1. 크기(소형, 중형 및 대형)로 등급이 매겨진 3개의 정방향 변환 및 3개의 역방향 변환을 포함하여 MCT에 대한 6가지 조건을 모두 완료합니다.
    메모: 작은 번역은 임계값 자극을 나타내는 반면, 큰 번역은 참가자가 최대 반응을 생성하도록 요구합니다. 매체 번역은 스펙트럼의 양쪽 끝 사이에 있습니다. 각 조건은 3회 수행되며 그 사이에 1.5-2.5초의 임의 지연이 있습니다. 각 번역 중 지지 표면의 수평 변위는 참가자의 키에 따라 크기가 조정됩니다.
  2. 위의 지침에 따라 다리가 지지 표면에 정확하게 위치했는지 확인하십시오. 표준화된 순서(먼저 뒤로, 그 다음에는 앞으로)로 시험을 수행합니다. 필요한 경우 모든 평가판을 중단하고 위와 같이 잔액 손실을 기록합니다.
    메모: 전체 MCT는 휴식 없이 완료하는 데 약 5-10분이 걸립니다. 소프트웨어가 다음 관심 변수에 대한 결과를 계산할 수 있도록 합니다: Weight symmetry - 힘 트랜스듀서에 의해 측정된 평행 이동이 시작되기 전에 왼쪽 팔다리와 오른쪽 팔다리의 체중 부하 분포; Latency - 지지 표면 변환의 시작과 참가자의 능동 힘 반응 사이의 시간 경과(밀리초)로, 각 팔다리에 대해 독립적으로 측정됩니다. 및 Amplitude scaling (또는 Relative response strength) - 후방 및 전방 변환 중에 신체에 가해지는 각운동량을 정지시키기 위한 참가자의 활성 힘 반응의 강도. 반응 강도는 각운동량(degrees/second) 단위로 각 다리에 대해 독립적으로 측정되고 신체 키와 체중으로 정규화됩니다.

6. 참가자 디브리핑

  1. SOT 및 MCT가 완료된 후 참가자가 플랫폼에서 내려갈 수 있도록 지원합니다. SOT 및 MCT에서 전반적으로 어떤 성과를 거두었는지 설명하여 연구 결과의 의미에 대해 논의합니다.
  2. 적절한 경우, 참가자가 테스트 중 하나라도 낮은 점수를 받은 경우 자격을 갖춘 감독과 함께 참가자에 대해 논의하거나 균형 훈련 프로그램에 의뢰합니다. 참가자가 감각 점수에서 낮은 점수를 받은 경우 추가 의학적 조사를 권장합니다.

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Results

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발목 상완 압력 지수(ABPI)

개인의 ABPI는 말초 동맥 질환의 존재를 분류하는 데 사용할 수 있습니다. ABPI 1.0-1.2는 정상 범위 내에 있습니다. 0.9-1.0의 값은 허용되지만 0.4-0.9는 경증에서 중등도의 말초 동맥 질환 중증도를 나타냅니다. ABPI <0.4는 중증 말초 동맥 질환을 확인한다15. ABPI가 <0.9이면 말초동맥질환에 대해 95% 민감하고 99% 특이적이며16 말초동맥질환 환자의 다리 기능과 관련이 있다.

감각 조직 테스트

그림 2는 단일 참가자 한 명에 대한 SOT의 평형 점수, 감각 및 전략 분석, COG 정렬에 대한 일반적인 해석을 보여줍니다. 녹색 막대는 참가자가 조건 1-4에서 연령 일치 규범 데이터 ...

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Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

자세 조절 평가는 종종 노화나 질병으로 인해 낙상에 대한 감수성이 더 높은 개인에게 중요합니다. 전산화된 동적 자세 검사는 균형을 담당하는 감각 시스템이 장애를 체계적으로 구별하는 별도의 프로토콜을 통해 도전할 수 있다는 점에서 독특한 기술입니다4. 감각 조직 테스트(SOT)는 사람이 체감각, 시각 또는 전정 신호를 제대로 사용하지 않거나 부정확한 경우에도 시각적 입력에 의존하는 경우를 식별할 수 있습니다. 예를 들어, 감각 분석 은 사람이 전정 신호를 제대로 사용하지 않거나 전정 신호를 사용할 수 없는 경우를 식별합니다. 이는 시각적 단서가 없고(눈을 감았을 때) 흔들림 참조 지지 표면(조건 5)으로 인해 체감각 단서가 부정확할 때 평 형 및 전략 점수 를 분석하여 달성됩니다. 이러한 정보는 많은 파행 환자가 자신도 모르게 전정 기능 장애9를 가지고 있기 때문에 말초 동맥 질환에 특히 유용하며, 이는 결국 균형을 손상시키고 낙상 위험을 높입...

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Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다. 저자는 이 원고의 출판과 관련된 실제 또는 인지된 이해 상충이 없습니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구에 대한 감사의 글은 없습니다.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
NeuroCom EquiTestNeuroCom, Natus Medical Incorporated, San Carlos, CA, USA
사업부 휴대용 도플러 초음파Huntleigh Technology Plc, Cardiff, UK
혈압계(혈압) 커프

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
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