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Research Article
Mariel Lozada-Mellado1,2, José M. García-Morales3, Midori Ogata-Medel3, Juan A. Pineda-Juárez4, Lilia Castillo-Martínez2,3
1Faculty of Higher Studies Ignacio Zaragoza,National Autonomous University of Mexico, 2Master's and Doctoral Program in Medical, Dental and Health Sciences,National Autonomous University of Mexico, 3Clinical Nutrition Service,National Institute of Medical Sciences and Nutrition Salvador Zubirán, 4Research Coordination,National Medical Center November 20
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
이 프로토콜은 류마티스 관절염 환자를 위해 고안된 동적 운동 프로그램에 따라 생체 전기 임피던스 벡터 분석을 사용하여 수분 및 체세포 질량 상태의 변화를 평가합니다. 역동적인 운동 프로그램 자체는 심혈관 능력, 근력 및 조정에 중점을 둔 구성 요소를 강조하여 상세합니다. 프로토콜은 단계, 기기 및 제한 사항을 자세히 설명합니다.
류마티스 관절염(RA)은 류마티스 악액질과 같은 합병증을 유발할 수 있는 쇠약해지는 질병입니다. 신체 운동은 류마티스 관절염 환자에게 도움이 되는 것으로 나타났지만, 수분 공급과 체세포 질량에 미치는 영향은 아직 불확실합니다. 통증, 염증 및 관절 변화의 존재는 종종 활동을 제한하고 수분 수준 변화로 인해 전통적인 체성분 평가를 신뢰할 수 없게 만듭니다. 생체전기임피던스는 체성분을 추정하기 위해 일반적으로 사용되는 방법이지만, 주로 일반인을 대상으로 개발되어 체성분의 변화를 고려하지 않기 때문에 한계가 있습니다. 반면에 생체 전기 임피던스 벡터 분석(BIVA)은 보다 포괄적인 접근 방식을 제공합니다. BIVA는 높이에 따라 조정된 저항(R)과 리액턴스(Xc)를 그래픽으로 해석하여 수화 상태와 세포 질량의 무결성에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.
이 연구에는 류마티스 관절염을 앓고 있는 여성 12명이 포함되었다. 연구 초기에 BIVA 방법을 사용하여 수분 및 체세포 질량 측정을 수행했습니다. 그 후, 환자들은 심혈관 능력, 근력 및 협응력 훈련을 포함하는 6개월간의 역동적인 운동 프로그램에 참여했습니다. 수분 및 체세포 질량의 변화를 평가하기 위해 BIVA 신뢰도 소프트웨어를 사용하여 키에 맞게 조정된 R 및 Xc 매개변수의 차이를 비교했습니다. 그 결과 주목할 만한 변화가 나타났는데, 운동 프로그램 후 저항은 감소한 반면, 리액턴스는 증가했다. BIVA는 분류 방법으로 환자를 탈수, 과수, 정상, 운동선수, 마른 체형, 악액질 및 비만 범주로 효과적으로 분류할 수 있습니다. 따라서 체중이나 예측 방정식과 무관한 정보를 제공하기 때문에 RA 환자를 평가하는 데 유용한 도구입니다. 전반적으로, 이 연구에서 BIVA의 구현은 RA 환자의 수분 공급 및 체세포 질량에 대한 운동 프로그램의 효과를 밝혔습니다. 그 장점은 포괄적인 정보를 제공하고 전통적인 체성분 평가 방법의 한계를 극복할 수 있는 능력에 있습니다.
류마티스 관절염(RA)은 급성 관절통, 근력 감소, 신체 기능 손상으로 인해 환자의 기능과 독립성에 영향을 미치는 장애 질환으로, 이 모든 것은 이 질병에 내재된 염증 과정과 관련이 있습니다 1,2. 진행된 단계에서 지속적인 염증은 기형, 관절 기능 장애 및 류마티스 악액질로 이어지는 구조적 변화를 유발하며, 이는 이러한 환자의 예후가 좋지 않습니다 3,4.
류마티스 악액질은 안정적인 체중과 체지방량 증가로 인한 근육 손실과 같은 신체 구성의 변화를 특징으로 하며, 이는 이러한 환자의 삶의 질에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다 3,5,6. 체성분을 평가하기 위해 다양한 기술을 사용할 수 있으며, 가장 널리 사용되는 것은 생체 전기 임피던스 분석(BIA)입니다. 그러나, 종래의 BIA 분석이 변경된 체성분을 가진 피험자에 사용될 경우, 추정은 건강하거나 정상적으로 수분을 섭취한 인구에 대해 공식화된 예측 방정식을 기반으로 하기 때문에 제한될 수 있다 7,8.
BIVA(생체 전기 임피던스 벡터 분석)라고 하는 다른 접근 방식은 그래픽 RXc를 기반으로 하는 임피던스 벡터를 사용합니다. 높이에 대해 보정된 임피던스, 저항(R) 및 리액턴스(Xc) 데이터를 활용하여 세포 질량의 수화 상태 및 무결성에 대한 정보를 제공하는 벡터를 생성합니다. BIVA는 환자를 탈수, 과수, 정상, 운동선수, 마른 체형, 악액질, 비만과 같은 범주로 분류할 수 있어 RA 환자에게 유용한 도구입니다 8,9,10. 주축(타원의 왼쪽 또는 오른쪽 절반) 위 또는 아래에 위치한 벡터는 각각 연조직에서 더 높은 세포 질량과 더 낮은 세포 질량과 연관되어 있습니다. 장축에 평행한 벡터의 전방 및 후방 변위는 탈수 및 유체 과부하와 관련이 있습니다. 운동선수는 세포 질량이 더 높은 개인으로 정의되며 잠재적으로 탈수를 동반합니다. 마른 분류는 잠재적으로 탈수를 동반할 수 있는 낮은 세포 질량을 가진 사람들을 말하며, 비만 분류는 체액 과부하를 동반할 수 있는 높은 세포 질량을 가진 개인에게 적용됩니다. BIVA에 의한 악액질의 분류는 높은 저항과 낮은 리액턴스 값에 의해 결정되며, 이는 벡터가 그래프의 오른쪽으로 이동하는 것으로 표시되며, 이는 세포 질량의 감소를 나타내며, 잠재적으로 수화 상태11의 변화를 동반합니다(그림 1).
류마티스 관절염에 대한 기존의 약물 치료는 주로 통증, 염증 및 관절 손상 진행을 줄이는 데 초점을 맞추고 있으며, 체성분의 변화에는 제한적인 주의를 기울였다12. 이 인구에서 일반적으로 사용되는 비약물적 요법 중 운동 기반 중재는 기능, 피로, 통증, 관절 이동성, 유산소 능력, 근력, 지구력, 유연성 및 심리적 웰빙을 개선하는 데 긍정적인 결과를 보여주었습니다. 중요한 것은 이러한 중재가 증상을 악화시키거나 광범위한 기존 손상 없이 환자의 관절 손상을 유발하지 않으면서 이러한 이점을 달성하는 것으로 나타났다는 것입니다 13,14,15,16,17. 그러나 이 인구에서 운동 중재 후 수분 및 체세포 질량 상태의 변화를 구현하고 평가하는 것에 대한 지식은 제한적입니다. 이러한 환자는 종종 통증, 염증 및 관절 구조적 변화를 경험하여 참여할 수 있는 활동 유형을 제한하고 기존 접근 방식을 사용하여 체성분 평가를 더욱 복잡하게 만듭니다. 이 프로토콜은 류마티스 관절염 환자를 위한 동적 운동 프로그램을 구현한 후 생체 전기 임피던스 벡터 분석을 사용하여 수분 및 체세포 질량 상태의 변화를 평가하는 방법을 시연하는 것을 목표로 합니다. 또한 프로토콜은 심혈관 능력, 근력 및 조정 구성 요소뿐만 아니라 단계, 도구, 제한 사항 및 일반적인 고려 사항을 포함하여 동적 운동 프로그램에 대한 세부 정보를 제공합니다.
본 의정서는 살바도르 주비란(Salvador Zubirán) 국립의과학영양연구소(National Institute of Medical Sciences and Nutrition Salvador Zubirán)의 인간 연구 및 윤리 위원회(Human Research and Ethics Committee) 가이드라인(Ref.: 1347)에 의해 승인되고 이를 따랐다. 이 연구에 참여하기 전에 인간 참가자로부터 정보에 입각한 동의를 얻었습니다. 전체 또는 부분 인공관절 치환술이 없는 기능적 등급 I에서 III의 환자만18,19 및 보철물 후보가 아닌 환자만 이 연구에 포함되었습니다. 제외 기준에는 심혈관 질환, 암, 만성 신장 질환, 임신 또는 RA와 중복되는 기타 자가면역 질환이 있는 환자가 포함되었습니다.
1. 참가자 모집
2. 참가자 사전 테스트
알림: 동적 운동 프로그램을 시작하기 1주일 전에 사전 테스트를 수행했습니다. 다중 주파수 생체 전기 임피던스 분석 장비( 재료 표 참조)를 사용하고, 4 내지 5시간 동안 금식하는 환자를 대상으로 측정을 수행하였다.
3. 다이나믹 운동 프로그램
알림: 이 프로그램은 물리 치료사가 적용하고 감독했습니다. 환자당 48회의 중재 기간을 추정하였다. 운동 세션은 "INCMNSZ"의 류마티스 및 면역학 부서에 속한 물리 치료 영역 내의 기계 요법 체육관에서 일주일에 두 번 90 분 동안 수행되었습니다.
4. 테스트 후 평가
참고: 테스트 후 평가는 마지막 연습 세션 다음 주에 예약해야 합니다.

결과는 48 세션 동적 운동 프로그램에 참여한 6 명의 여성 RA 환자에 대한 것입니다. 환자의 평균 연령은 52.7세± 13.1세였고, BMI는 26.8± 4.6이었다. 평균 질병 지속 기간은 15.5± 6.1년이었으며, 질병 활동 점수 28로 측정한 질병 활성도는 평균 1.9± 1로 낮은 활성도로 분류되었다. 장애와 관련하여, 건강 평가 설문지 장애는 평균 0.5점± 0.3점을 산출했다. 운동 프로그램을 받지 않은 참가자 6명의 평균 연령은 55.8± 7세였고, BMI는 27.2 ± 4.8이었다. 질병 지속 기간은 21.8± 10이었고, 질병 활성도는 동적 운동 프로그램을 받은 그룹과 유사했다.
표 1 은 그룹의 약리학적 처리와 C-반응성 단백질(CRP) 및 적혈구 침강 속도(ESR)의 농도를 보여줍니다. 치료 중인 류마티스 전문의에 따르면 중재 기간 동안 어떤 환자에게도 약물 치료의 변화가 필요하지 않았습니다.
그림 2A는 동적 운동 프로그램을 시행하기 전 6명의 환자의 초기 상태를 보여줍니다. 각 환자는 RXc 그래프의 75% 허용 오차 타원 외부에 위치하여 BIVA 분류에 따라 악액질을 나타냅니다. 운동 프로그램 전 평균 저항은 630 ± 88이었고 리액턴스는 46.5 ± 7.4였습니다. 그림 2B는 그림 2A에 표시된 6명의 환자에 대한 동적 운동 프로그램 시행 후 BIVA 분류의 변화를 보여줍니다. BIVA에 따르면 그들은 정상으로 재분류되었습니다. 평균 저항은 577 ± 54.9였고 리액턴스는 57.5 ± 11.4였습니다.
그림 3A는 운동 프로그램에 참여하지 않은 6명의 환자를 보여줍니다. 2명의 환자는 악액질, 1명은 정상, 2명은 마른 환자로 분류되었습니다. 그림 3B는 그림 3A에 표시된 환자에 대한 6개월 후 BIVA 분류의 변화를 보여줍니다. BIVA 분류에 따르면, 처음에 마른 체형으로 분류된 환자는 악액질로 이동했고, 처음에 정상 분류에 있던 환자도 악액질로 이동했습니다.
동적 운동 프로그램 시행 후 신장당 저항의 평균 변화(dR/H)는 -55.9 ± 51이었고, 신장당 리액턴스의 평균 변화(dXc/H)는 10.7 ± 10.3이었습니다. 이러한 변화는 체액 부피(R 성분)에 비해 세포막 표면 및 막 무결성(Xc 성분)이 증가한 것과 관련이 있으며, 이는 더 높은 체세포 질량과 향상된 세포 기능 및 근육 기능을 반영합니다(그림 4A). 동적 운동 프로그램을 받지 않은 그룹에서는 6개월 후 통계적으로 유의미한 변화가 관찰되지 않았습니다(그림 4B).

그림 1: BIVA에 의한 악액질 분류. RXc 그래프는 50%, 75% 및 95%의 공차 타원으로 사분면으로 나뉘어 표시됩니다. 오른쪽 하단에는 검은색 삼각형으로 표시된 악액질 BIVA 분류를 가진 환자가 예시되어 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: 동적 운동 프로그램을 구현하기 전과 후의 BIVA 분류. (A) 6명의 환자를 운동 프로그램에 통합하기 전에 분류한 내용을 보여주면 모든 환자가 악액질을 가지고 있음을 알 수 있습니다. (B) 동적 운동 프로그램의 48회 세션 후 BIVA 분류의 변화가 나타나며, 여기서 6명의 환자가 악액질로 분류되었다가 정상으로 분류된 것으로 관찰되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3: 운동 프로그램이 없는 환자에서 6개월 후의 기초 BIVA 분류 및 분류. (A) 기준선 측정에서 6명의 환자 분류. (B) 6개월 후의 변화를 관찰할 수 있는데, 3명의 환자가 악액질로 분류를 바꾼 반면, 이미 악액질을 앓고 있는 환자는 변화가 없었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4: 운동 프로그램을 받은 환자와 그렇지 않은 환자의 R/H 및 Xc/H의 변화. (A) 그래프는 R/H 및 Xc/H의 평균과 신뢰 타원의 벡터를 보여줍니다. 운동 프로그램 후 저항은 감소한 반면 리액턴스는 증가했습니다. (B) 그래프는 R/H 및 Xc/H의 평균과 신뢰 타원의 벡터를 보여줍니다. 저항과 리액턴스는 6개월 후에 증가했습니다. 그러나 이러한 변화는 통계적으로 유의하지 않았습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 변수 | 다이나믹 운동 프로그램 | 동적 운동 프로그램 없음 |
| 나이, 년 | 52.7 ± 13.1 | 55.8 ± 7 |
| 질병 기간, 년 | 15.5 ± 6.1 | 21.8 ± 10 |
| 글로벌 기능 상태, % | ||
| 나는 | 33.3 | 33.3 |
| 2 세 | 66.6 | 33.3 |
| 3세 | - | 33.3 |
| 질병 활성 점수-28 | 1.9 ± 1 | 2.2 ± 0.8 |
| HAQ-Di, 점수 | 0.5 ± 0.3 | 0.25 |
| 체질량지수(BMI), kg/m2 | 26.8 ± 4.6 | 27.2 ± 4.8 |
| CRP, 밀리그램/dL | 1.2 ± 0.9 | 1.9 ± 1 |
| ESR, 밀리미터/h | 16.6 ± 8.5 | 12.5 ± 6.8 |
| 약물 치료, % | ||
| 메토트렉세이트 | 100 | 83.3 |
| 설파살라진 | 33.3 | 50 |
| 항말라리아제 | 66.6 | 16.6 |
| 레플루노마이드 | - | 50 |
| 글루코코르티코이드 | - | 33.3 |
| 글루코코르티코이드 용량, mg | 해당 없음 | 5 |
표 1: 참가자의 특성. 이 표는 48개 세션에 대해 동적 운동 프로그램을 받은 6명의 참가자와 운동 프로그램을 받지 않은 6명의 참가자의 특성을 보여줍니다. 연령, 체중, 질병 기간, 질병 활성도, 장애, CRP 및 ESR 농도, 처방된 약물 치료와 같은 데이터가 제공됩니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
저자는 공개할 것이 없습니다.
이 프로토콜은 류마티스 관절염 환자를 위해 고안된 동적 운동 프로그램에 따라 생체 전기 임피던스 벡터 분석을 사용하여 수분 및 체세포 질량 상태의 변화를 평가합니다. 역동적인 운동 프로그램 자체는 심혈관 능력, 근력 및 조정에 중점을 둔 구성 요소를 강조하여 상세합니다. 프로토콜은 단계, 기기 및 제한 사항을 자세히 설명합니다.
저자는 BIVA 소프트웨어를 제공해 주신 이탈리아 파도바 대학교 의학 및 외과 과학부의 Piccoli 교수와 Pastori 교수에게 감사의 뜻을 전합니다. 또한 Luis Llorente 박사와 Dra. 환자의 류마티스 평가를 위한 INCMNSZ 면역학 및 류마티스학과의 Andrea Hinojosa-Azaola. 이 연구는 Mariel Lozada Mellado의 박사 과정 연구와 연구 프로젝트 보조금 000000000261652를 통해 CVU 777701 장학금을 후원한 CONACyT의 지원을 받았습니다. 의뢰자는 연구 설계나 데이터 수집, 분석 또는 해석, 보고서 작성 및 출판을 위한 논문 제출 결정에 어떠한 역할도 하지 않았습니다.
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