iTUG(instrumented Timed Up and Go) 테스트는 새로운 기술의 개발과 함께 신체 흔들림 및 보행 분석에서 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 모션 캡처를 통해 iTUG의 하위 구성 요소를 분석하기 위한 프로토콜을 제시합니다.
방법 논문
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iTUG(instrumented Timed Up and Go) 테스트는 새로운 기술의 개발과 함께 신체 흔들림 및 보행 분석에서 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 모션 캡처를 통해 iTUG의 하위 구성 요소를 분석하기 위한 프로토콜을 제시합니다.
의학과 기술의 노력에도 불구하고 노인의 낙상 발생률은 여전히 증가하고 있습니다. 따라서 낙상 위험을 조기에 감지하는 것이 낙상 방지를 위해 점점 더 중요해지고 있습니다. TUG(Timed Up and Go) 테스트는 이동성을 평가하는 데 널리 사용되는 도구이며 노인의 향후 낙상 위험을 예측하는 데 사용할 수 있습니다. 임상에서 검사를 완료하는 데 걸리는 총 시간은 TUG 검사의 주요 결과 측정입니다. 단순성과 일반성으로 인해 기존 TUG 테스트는 움직임 분석을 위한 글로벌 테스트로 간주되었습니다. 그러나 최근 연구원들은 TUG 테스트를 하위 구성 요소로 분할하려고 시도하고 추가 조사를 위해 점수 시스템을 업데이트했습니다. 전통적인 TUG 테스트의 새로운 수정 사항인 iTUG(instrumented Time Up and Go) 테스트는 노인의 운동 장애와 낙상 위험을 예측하는 데 민감한 도구인 것으로 보고되었습니다. 본 연구의 목표는 모션 캡처 기술을 사용하여 iTUG 테스트 하위 구성 요소를 분석하고 향후 낙상의 잠재적 위험과 관련된 iTUG 테스트 하위 작업을 결정하는 것이었습니다.
낙상은 가장 흔한 노인 증후군 중 하나이며 전 세계적으로 우발적 또는 의도하지 않은 부상 관련 사망의 두 번째 주요 원인입니다1. 65세 이상의 성인에서 낙상은 기능 장애, 장애, 삶의 질 저하, 병원 입원 기간 증가, 심지어 사망률을 초래할 수 있습니다 2,3. 따라서 낙상을 예방하는 것이 가장 중요합니다.
낙상 사고의 예측 변수를 결정하기 위해 이전 연구자들은 보행 분석, 균형 테스트, 정신 상태, 진정제 사용 및 전년도의 낙상 이력에 중점을 두었습니다 4,5 TUG(Timed Up and Go) 테스트는 이동성의 빠른 수행 기반 측정입니다. TUG 검사는 노인을 대상으로 광범위하게 연구되어 왔으며 낙상 위험에 대한 간단한 선별 검사로 권장된다6. 이 널리 사용되는 테스트는 의자에서 일어나 원하는 속도로 3m를 걷고, 돌아서고, 돌아오고, 앉는 것으로 구성됩니다. 이 검사의 전통적인 임상 결과는 총 지속 시간7에 따라 달라지며 스톱워치로 평가된다.
임상실습에서, 종래의 TUG 검사는 피험자의 수행을 하위 구성요소(8)로 나누지 않고 일련의 활동을 수행하는 데 걸리는 총 시간을 측정한다. 최근 일부 연구자들은 다양한 TUG 테스트 구성 요소가 미래의 낙상9의 예측 변수로 특히 민감할 수 있다고 제안했습니다. iTUG(Digitized Instrumented TUG) 테스트를 사용하는 경우 TUG 테스트의 개별 구성 요소를 별도로 분석할 수 있습니다. iTUG를 사용하면 각 TUG 테스트 하위 단계의 여러 특성을 객관적으로 평가하고 각 움직임의 관련 기간, 속도 및 각속도와 같은 정량적 데이터를 얻을 수 있습니다. 보다 상세한 데이터를 통해, iTUG 테스트는 낙상 위험(fall risk)을 더 잘 나타낼 수 있는 특정 결함을 감지하는 이점을 보여주었다10.
움직임 분석의 황금 표준인 모션 캡처 기술은 파킨슨병(PD)11, 인지 장애12 및 발목 관절염13 환자와 건강한 성인14의 움직임을 감지하는 데 사용되었습니다. 본 연구에서는 모션 캡처 기술을 사용하여 iTUG 테스트 하위 구성 요소를 분석하고 iTUG 테스트 하위 작업과 향후 낙상의 잠재적 위험 간의 상관 관계를 결정하는 것을 목표로 했습니다.
이 연구는 중국 베이징에 있는 중국 인민해방군 종합병원 제7의료센터 학술윤리위원회의 승인을 받았다.
1. 참가자 포함/제외 기준
2. 시험 영역의 준비
3. 시험 전 절차를 위한 소프트웨어 준비
4. iTUG 테스트
참고: 참가자는 꽉 끼지만 편안한 옷과 신발을 착용해야 합니다.
5. iTUG 테스트 변수의 데이터 수집 및 정의
6. 다운튼 추락 위험 지수(DFRI)
7. 통계 분석
낙상 위험이 높은 13명의 연령 참가자(DFRI 점수: 3-11)와 낙상 위험이 낮은 11명의 연령 피험자(DFRI 점수: 0-2)를 모집했습니다. DFRI는 표 1에 자세히 설명되어 있습니다. 앞서 언급한 바와 같이, 3점 이상은 입원 중 환자의 낙상 위험이 높다는 것을 나타내는 것으로 간주된다16.
인구 통계학적 데이터는 성별, 연령, TUG 테스트 점수 및 iTUG 테스트 변수를 포함하는 표 1에 나와 있습니다. 표 2에서 보는 바와 같이 성별 및 연령에 대해서는 집단 간에 유의한 차이는 없었다. TUG 테스트 점수에서 그룹 간에 약간의 차이가 존재했습니다(15.4 ± 5.3초 대 11.2초 ± 5.5초, P = 0.056). TUG 시험 점수는 전통적인 방식(완료 시간)을 기준으로 했습니다. 낙상 위험이 높은 사람들은 낙상 위험이 낮은 사람들에 비해 3단계 각속도(1.2 ±± 0.4º/s 대 2.0 ± 0.9초, P=0.023) 및 4단계 기간(2.9 ± 1.6초 대 2.1 ± 1.0초, P = 0.024)과 더 낮은 3단계 각속도(1.2 0.4º/s 대 1.7 ± 0.4º/s, P = 0.021)가 유의하게 높았다. 몸의 흔들림과 관련된 변수는 그룹 간에 유의한 차이가 없었다.
표 3에서 볼 수 있듯이 DFRI 점수와 1단계 기간, 3단계 기간, 3단계 각속도, 4단계 기간 및 5단계 기간 사이에는 유의한 상관관계가 존재했습니다. 그러나 DFRI와 iTUG의 각 단계의 흔들 변수 간에 유사한 경향을 발견하지 못했습니다.
그림 2에서 볼 수 있듯이 Bland-Altman 플롯은 iTUG와 Dynaport 가속도계 센서 간의 일치도가 1단계 기간, 3단계 각속도 및 4단계 기간에 대해 허용 가능하다는 것을 시사했습니다. 1단계 기간, 3단계 각속도 및 4단계 기간에 대한 1.96 표준 편차 값에서 각각 1개(5%), 0개, 1개(5%) 이상치가 있었습니다.

그림 1: 계측된 Time Up and Go 테스트의 하위 구성 요소. (A) 1단계 전: 의자에 앉아 있는 사람. (B) 2단계 중: 관객을 향해 가는 길. (C) 3단계 동안: 앞 의자 주위를 돌아다닙니다. (D) 4단계 중: 원래 의자 쪽으로 돌아갑니다. 약어: iTUG = instrumented Time Up and Go. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: iTUG와 Dynaport 가속도계 센서를 비교하기 위한 Bland-Altman 플롯. (A) iTUG 및 Dynaport 가속도계 센서를 사용한 Phase 1 기간에 대한 Bland-Altman 플롯. (B) iTUG 및 Dynaport 가속도계 센서를 사용한 Phase 3 각속도에 대한 Bland-Altman 플롯. (C) iTUG 및 Dynaport 가속도계 센서를 사용한 Phase 4 기간에 대한 Bland-Altman 플롯. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 항목 | 점수 |
| 알려진 이전 낙상 | |
| 예 | 1 |
| 아니요 | 0 |
| 약물 | |
| 신경안정제/진정제 | 1 |
| 이뇨제 | 1 |
| 항고혈압제(이뇨제 제외) | 1 |
| 항파킨슨병 약물 | 1 |
| 항우울제 | 1 |
| 다른 약물 | 1 |
| 없음 | 0 |
| 감각 결핍 | |
| 시각 장애 | 1 |
| 청각 장애 | 1 |
| 사지 장애 | 1 |
| 없음 | 0 |
| 정신 상태 | |
| 혼란스러움(인지 장애) | 1 |
| 지향 | 0 |
| 걸음걸이 | |
| 안전하지 않음(보행 보조기 포함/제외) | 1 |
| 보행 보조기구로 안전 | 0 |
| 일반(보행 보조기구 없이 안전) | 0 |
| 없습니다 | 0 |
표 1: Downton 낙상 위험 지수 항목 및 점수 시스템. DFRI 점수가 3점 이상이면 낙상 위험이 높다는 것을 나타냅니다. 약어: DFRI = Downton fall risk index.
| 낙상 위험이 높음 | 낙상 위험이 낮음 | P 값 | |
| (n=13) | (n=11) | ||
| 성별, 남/여 | “3/10” | “4/7” | 0.08 |
| 나이, 년 | 74.29 (6.61) | 70.40 (9.23) | 0.077 |
| TUG 점수, s | 15.4 (5.3) | 11.2 (5.5) | 0.056 |
| 1단계 기간, 초 | 1.4 (0.4) | 1.2 (0.2) | 0.56 |
| 1단계 스웨이, ° | 123.3 (68.9) | 110.3 (57.7) | 0.684 |
| 2단계 기간, s | 2.9 (1.0) | 2.8 (1.4) | 0.924 |
| 2단계 흔들림, ° | 141.3 (72.6) | 132.2 (48.6) | 0.082 |
| 3단계 기간, 초 | 2.8 (1.5) | 2.0 (0.9) | 0.023* |
| 3단계 각속도, °/s | 1.2 (0.4) | 1.7 (0.4) | 0.021* |
| 4단계 지속시간, 초 | 2.9 (1.6) | 2.1 (1.0) | 0.024* |
| 4단계 흔들림, ° | 119.8 (64.1) | 113.5 (55.7) | 0.936 |
| 5단계 지속 시간, 초 | 4.6 (1.7) | 3.5 (1.5) | 0.063 |
| 값 = 평균(표준 편차) |
표 2: 참가자의 인구 통계학적 데이터 및 계측된 Time Up and Go 테스트 변수. 3단계 지속 시간, 4단계 지속 시간 및 3단계 각속도에서 그룹 간에 유의한 차이가 관찰되었습니다.
| 증권 시세 표시기 | R 값 | P 값 | |
| 1단계 기간, 초 | 0.347 | 0.007* | |
| 1단계 스웨이, ° | 0.061 | 0.804 | |
| 2단계 기간, s | -0.026 | 0.898 | |
| 2단계 흔들림, ° | 0.287 | 0.174 | |
| 3단계 기간, 초 | 0.462 | 0.020* | |
| 3단계 각속도, °/s | -0.403 | 0.003* | |
| 4단계 지속시간, 초 | 0.487 | 0.000* | |
| 4단계 흔들림, ° | 0.312 | 0.137 | |
| 5단계 지속 시간, 초 | 0.568 | 0.000* | |
| r 값이 높을수록 밀접한 관계를 나타냅니다. | |||
| DFRI = Downton Fall Risk Index | |||
표 3: DFRI 점수와 iTUG의 하위 구성 요소 간의 상관 관계. DFRI 점수와 1단계 기간, 3단계 기간, 3단계 각속도, 4단계 기간 및 5단계 기간 간의 유의미한 상관관계. 약어: iTUG = instrumented Time Up and Go; DFRI = 다운튼 하락 위험 지수.
비디오 1: iTUG 작업의 예. 이 비디오를 보려면 여기를 클릭하십시오.
프로토콜의 중요한 단계는 편향을 피하기 위해 반사점을 해부학적 랜드마크에 정확하게 부착하는 것입니다. 또한 iTUG 테스트의 각 하위 구성 요소를 식별하는 것도 중요한 단계입니다. 비디오 검토는 식별에 도움이 됩니다.
TUG 테스트 점수에서 그룹 간에 약간의 차이가 존재했으며, 이는 기존 TUG 점수가 낙상 위험을 구별할 만큼 민감하지 않을 수 있음을 의미합니다. 1단계 기간과 5단계 기간에서 그룹 간에 뚜렷한 차이를 발견하지 못했으며, 이는 모든 참가자가 하지 근력에서 이상을 보이지 않았다는 사실로 설명할 수 있습니다. 1단계 기간은 낙상 위험이 높은 노인의 하지 강도와 관련이 있습니다17,18. 전정 기능 저하와 관련된 핵심 포인트로 보고된 3상 각속도는 3상 지속 시간과 함께 DFRI 점수19와 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌습니다. 노인의 낙상 위험이 높은 것은 전정 기능 저하와 관련된 어지러움으로 인해 발생할 수 있습니다.
이 방법에는 네 가지 제한 사항이 있습니다. 첫째, 모션 캡처 시스템은 현재 비쌉니다. 그러나 이 시스템은 기술 개발과 함께 점점 더 경제적이 될 것입니다. 둘째, 특정 검사실도 잠재적인 과제입니다. 앞서 언급했듯이 바닥에서 길을 잃은 참가자의 일부 소지품은 반사점으로 감지될 수 있습니다. 따라서 방을 조심스럽게 청소해야 합니다. 또한 이 모션 캡처 시스템 기반 iTUG 테스트는 기존 TUG 테스트보다 훨씬 더 많은 공간을 필요로 합니다. 기존 TUG 테스트는 3m x 2m만 필요하므로 여러 장소(예: 복도, 검사실, 병동)에서 수행할 수 있습니다. 카메라가 방 주변에 설치되기 때문에 iTUG 테스트를 위한 공간은 32m2보다 커야 합니다. 셋째, 반사 포인트는 참가자의 순응도에 영향을 미칠 수 있습니다. 반사 포인트가 많을수록 보고된 편안함 수준이 낮아질 수 있습니다. 연구원은 반사점이 참가자의 이동성에 영향을 미치는지 확인해야 합니다. 넷째, iTUG 테스트는 기존 TUG 테스트에 비해 비용이 많이 드는 측정입니다.
TUG 테스트는 움직임과 낙상 위험을 평가하는 데 일반적으로 사용되는 방법입니다20. 그러나 완료 시간을 제외하고는 의사는 기존 버전에서 더 많은 정보를 거의 얻을 수 없습니다. 반면 iTUG는 더 많은 세부 정보를 보여주기 위해 점을 강조 표시했습니다. 이 방법의 의의는 기존 TUG 테스트를 모션 캡처 시스템으로 세분화하여 시간 및 신체 흔들림에 대한 새로운 변수를 제공한다는 것입니다. 그 결과, 신체 흔들림 변수가 아닌 일부 하위 구성 요소 시간 변수가 그룹 간에 다르다는 것을 보여주었습니다. 모션 캡처 시스템은 PD, 소뇌 운동 실조증 및 스포츠 뇌진탕 환자의 불균형을 강조하기 위해 탠덤 보행 및 Romberg 테스트에도 사용할 수 있습니다 21,22,23. 최근 연구에서 TUG 테스트 하위 구성 요소가 인지 기능과 관련이 있음이 입증되었듯이,6,24 이 방법은 인지 장애 선별 검사에도 사용할 수 있습니다.
저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.
저자들은 디지털 기술 지원을 해준 Honghua Zhou 박사에게 감사를 표합니다. 이 연구는 Capital's Funds for Health Improvement and Research of China(ID:2024-2-7031)의 지원을 받았습니다.
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| 블랙 스트립 | 델리 | 60mm x 20m | |
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| McRoberts 센서 | DynaPort 하이브리드, McRoberts, 헤이그, 네덜란드 | ||
| 모션 캡처 카메라 | NOKOV | Mars2H | |
| 모션 캡처 소프트웨어 | NOKOV | DG-01 | |
| 반사 마커 | NOKOV | 캘리브레이터용 | 소형 마커 |
| 반사 마커 | NOKOV | 대형 마커 | 참가자용 |
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