본 후향적 코호트 연구 결과, 스마트 간호 기반의 개별 맞춤형 재활이 후방 요추 유합술 후의 일반적인 지속 재활보다 12개월 통증 조절, 척추 주변 근육 회복, 기능적 결과 측면에서 더 우수하며 의료 이용률은 더 낮은 것으로 나타났습니다. 인과 관계와 일반화 가능성을 확인하기 위해 전향적 다기관 연구가 필요합니다.
연구 논문
스마트 간호 기반의 개별화된 재활은 후방 요추 유합술 후 결과 개선과 관련이 있다: 후향적 코호트 연구
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
요추 퇴행성 질환은 고령자에게 매우 흔하게 나타나며, 후방 요추 유합술은 일반적인 외과적 치료법입니다. 그러나 만성 수술 후 통증, 척추 주변 근육 위축 및 관련 합병증은 기능적 회복과 장기적 예후를 자주 저해합니다. 기존의 지속 재활은 지연된 반응과 표준화된 관리에 의존하는 경우가 많아, 가정 기반 재활 중 개별적인 회복 요구를 해결하는 능력이 제한적입니다. 본 단일 센터 후향적 비교 코호트 연구에는 2024년 1월 1일부터 2025년 1월 31일 사이에 Soochow University 제4부속병원에서 1단 또는 2단 후방 요추 추체간 유합술을 받은 60세 이상 환자 117명이 포함되었습니다. 모든 환자는 퇴원 전 표준화된 주술기 간호와 기초 재활 지도를 받았습니다. 퇴원 후 재활은 웨어러블 스마트 간호 단말기를 통해 제공되는 스마트 간호 기반 개별 맞춤형 재활 모델(n = 54) 또는 일상적인 전화 추적 관찰, 외래 진료 및 고정된 가정 재활 프로그램으로 구성된 기존의 지속 재활(n = 63)로 나뉘어 수행되었습니다. 스마트 간호 모델은 개별 맞춤형 조정, 실시간 모니터링, 단계별 알람 트리거 중재 및 12개월의 회복 기간 전반에 걸친 지속적인 감독이 포함된 표준화된 단계별 재활을 통합하였습니다. 일차 결과 지표는 기초 시점부터 12개월까지 활동 관련 숫자 통증 척도(NRS) 점수 변화의 그룹 간 차이였습니다. 그룹-시간 분석 결과, 스마트 간호군이 대조군보다 활동 관련 NRS 점수의 감소 폭이 더 컸습니다(상호작용 추정치: -1.10점; 95% CI: -1.50 ~ -0.69; P < 0.001). 12개월 시점에서 스마트 간호군 또한 더 낮은 휴식기 NRS 점수를 나타냈습니다 (1.87 ± 0.80 대 2.87 ± 0.77), 더 큰 척추기립근 단면적 (14.20 cm2 ± 1.13 cm2 대 12.19 cm2 ± 0.56 cm2), 더 높은 최대 등척성 척추세움근 토크 (82.84 Nm ± 7.58 Nm 대 66.75 Nm ± 4.57 Nm), 그리고 더 낮은 만성 수술 후 통증 발생률(16.67% 대 63.49%) (모든 q < (p < 0.001). 융합 및 합병증 결과의 차이는 탐색적인 방식으로 조사되었다. 회고적 비무작위 설계로 인해 인과 관계 추론은 불가능하지만, 스마트 간호 기반의 개별 맞춤형 재활은 12개월 결과의 개선과 연관이 있었다.
서론
요추 퇴행성 질환은 고령층의 이동성 저하와 삶의 질 감소를 유발하는 주요 원인입니다. 60세 이상 성인 중 증상이 있는 요추 퇴행성 질환의 유병률은 58.2%에 달하며, 이 중 27.4%의 환자는 보존적 치료로 만족스러운 결과를 얻지 못해 요추 감압술 및 융합술과 같은 수술적 절차를 받게 됩니다1. 수술은 신경 압박을 빠르게 완화하고 척추 안정성을 회복시킬 수 있습니다. 하지만 수술 후 지속되는 만성 통증, 척추 주변 근육 위축 및 근력 손실은 고령 환자들에게 여전히 흔한 문제이며, 장기적인 재활 결과에 계속해서 영향을 미칩니다2. 이전 보고에 따르면 요추 수술 후 만성 통증의 발생률은 12%에서 38% 사이인 것으로 나타났습니다. 65세 이상 환자의 경우, 52% 이상이 수술 후 12개월이 지나도 척추 주변 근력이 수술 전 기저 수준으로 회복되지 않았습니다. 이는 일상 활동의 회복을 지연시킬 뿐만 아니라, 척추 재손상, 낙상 및 계획되지 않은 재입원 위험을 증가시켜 지속적인 질병 부담을 초래합니다3,4.
전통적인 지속 재활은 주로 퇴원 전 교육, 인쇄된 재활 매뉴얼, 예정된 전화 추적 관찰 및 외래 진료에 의존합니다. 그러나 고령 환자의 경우, 이러한 접근 방식은 인지 기능 저하, 가정 기반 재활의 낮은 순응도, 그리고 추적 관찰을 위한 재방문의 어려움으로 인해 제대로 이루어지지 않는 경우가 많습니다. 이러한 제약으로 인해 퇴원 후 감독이 지연되거나 중단되는 일이 빈번하며, 동적인 통증 조절이나 근육 회복을 위한 정밀한 개입을 달성하기가 어려워집니다5. 대부분의 이전 연구들은 원내 수술 전후 간호 경로의 최적화6 또는 단일 형태의 온라인 추적 관찰 개입7에 집중해 왔습니다. 여전히 부족한 점은 고령자의 생리적 특성과 수술 후 회복 과정에 진정으로 부합하는 전 과정 재활 관리 전략입니다. 또한 개별화된 재활 계획을 동적으로 조정하는 것이 장기적인 결과에 미치는 전반적인 영향 또한 명확하게 확립되지 않았습니다. 모바일 헬스 기술과 웨어러블 지능형 기기의 급격한 발전으로, 스마트 간호 연계 지속 재활이 만성 질환 관리 및 수술 후 회복을 포함한 다양한 임상 현장에 점진적으로 도입되고 있습니다. 이 모델은 실시간 데이터 수집, 원격 동적 감독 및 개별화된 계획의 적시 조정을 가능하게 하여 전통적인 간호의 시공간적 제약을 극복하는 데 도움을 주며, 퇴원 후 재활 관리의 중요한 방향이 되고 있습니다8,9.
최근의 리뷰 논문들은 원격 의료 및 웨어러블 시스템이 척추 수술 후 추적 관찰과 원격 기능 평가를 촉진할 수 있음을 시사하고 있으나, 모니터링 방법, 중재 강도 및 결과 보고 방식은 여전히 이질적이며, 요추 유합술 후 간호사 주도의 폐쇄 루프 재활 모델에 대한 비교 증거는 여전히 제한적입니다7,8,9. 이러한 배경 하에, 본 연구에서는 후방 요추 유합술을 받은 고령 환자를 대상으로 해당 재활 모델의 적용이 만성 통증, 척추 주변 근육 회복, 요추 기능, 심리적 상태 및 12개월 임상 결과와 연관이 있는지 조사하였습니다. 본 연구의 목적은 요추 수술 후 고령 환자를 위한 전 과정 지속 재활 간호 시스템 개발에 필요한 실제 임상 근거를 제공하는 것입니다. 이러한 관찰적 근거는 수술 후 장기 합병증과 삶의 질을 평가하는 전향적 연구 설계에 기초 자료가 될 수 있습니다.
프로토콜
본 연구는 2022년 소주대학교 제4부속병원 윤리위원회(승인 번호 220083)의 승인을 받았으며, 헬싱키 선언을 준수하여 수행되었습니다. 본 회고적 분석은 추가적인 중재나 데이터 수집 절차 없이 기존에 수집되어 비식별 처리된 임상 및 추적 관찰 데이터를 사용하였으므로, 윤리위원회는 회고적 연구 분석에 대한 추가 서면 동의서 제출 요구 사항을 공식적으로 면제하였습니다. 스마트 간호 프로그램에 참여하기 전, 모든 대상자는 웨어러블 재활 단말기 사용, 원격 모니터링, 건강 데이터의 전송 및 임상 저장, 그리고 비디오 기반 재활 가이드 이용에 대해 서면 임상 동의서를 제출하였습니다.
연구 설계
본 연구는 스마트 간호 기반의 개별화된 재활 치료를 노출군으로, 전통적인 지속 재활 치료를 대조군으로 설정한 단일 센터 소급 비교 코호트 연구였습니다. 할당은 비무작위로 이루어졌으며, 단지 치료 기간에 의해서만 결정되지 않았습니다. 통상적인 퇴원 상담 후, 환자의 선호도, 원격 모니터링 사용 의지와 능력, 간병인 지원 가능 여부, 임상적 적합성 및 웨어러블 재활 단말기 가용성을 바탕으로 환자와 치료팀이 공동으로 재활 방식을 선택했습니다. 단말기 지원 재활을 선택하고 수행할 수 있었던 환자들은 스마트 간호군에 배정되었으며, 정기 추적 관찰을 선택했거나 단말기 사용이 불가능했던 환자들은 전통적인 지속 재활 치료를 받았습니다. 선택 편향을 제한하기 위해 연속적으로 확인된 모든 적격 기록을 평가하였고, 두 그룹에 동일한 적격성 기준을 적용하였으며, 두 그룹 모두 동일한 수술 및 원내 주술기 간호를 받았습니다. 그럼에도 불구하고 동기 부여, 디지털 리터러시, 간병인 지원, 치료 선호도 및 기타 측정되지 않은 요인과 관련된 잔류 교란 변수는 제거할 수 없었습니다. 통계 분석은 주술기 의료 기록, 지속 재활 중재의 전체 기록, 그리고 수술 12개월 후 수집된 표준화된 추적 관찰 데이터를 소급적으로 검색하여 수행되었습니다. 연구 기간 동안 어떠한 전향적 중재도 도입되지 않았습니다. 기존의 임상 진단, 치료 및 간호 경로 또한 어떤 방식으로든 변경되지 않았습니다. 분석에 사용된 모든 데이터는 병원의 완전하게 아카이브된 임상 진단 및 치료 데이터베이스, 간호 관리 데이터베이스, 전용 추적 관찰 데이터베이스에서 확보하여 데이터 세트의 추적 가능성과 검증 가능성을 보장하였습니다.
연구 대상
전자 의무 기록 시스템을 통해 2024년 1월 1일부터 2025년 1월 31일 사이에 단일 분절 또는 두 분절 후방 요추 간 유합술을 받은 환자를 조회하였으며, 2026년 1월 31일까지의 추적 관찰 정보를 수집하였습니다. 보관된 스크리닝 로그는 미리 지정된 날짜 및 시술 제한 데이터베이스 쿼리에 의해 반환된 기록부터 시작되었습니다. 해당 데이터베이스 필터가 적용되기 전 수행된 전체 요추 수술 횟수는 기록되지 않았으므로, 이를 적격성 스크리닝의 분모로 해석해서는 안 됩니다. 쿼리 결과 공식적인 적격성 평가 대상자로 117건의 기록이 반환되었으며, 117건 모두 적격성 기준을 충족하여 제외된 기록은 없었습니다. 따라서 최종 분석 코호트는 스마트 간호군 54명과 대조군 63명으로 구성되었습니다. 117명의 환자 모두 기선 baseline 및 12개월 결과 데이터가 완전하였으며, 분석 코호트에서 탈락한 참가자나 대체 입력된 결과 값은 없었습니다. 참가자 선택 및 추적 관찰 과정은 그림 1에 요약되어 있습니다.
선정 기준
1) 60세 이상의 고령 환자; 2) 요추 척추관 협착증, 요추 추간판 탈출증, 요추 척추 전방 전위증을 포함하여 임상 증상과 영상 의학적 소견을 바탕으로 요추 퇴행성 질환으로 진단받고, 단일 또는 이분절 후방 요추 간 유합술(PLIF/TLIF)을 시행한 환자; 3) 2024년 1월 1일부터 2025년 1월 31일 사이에 수술을 받은 환자; 4) 핵심 데이터의 누락 없이 수술 전 기초 평가 데이터와 수술 후 12개월 추적 관찰 데이터가 모두 갖춰진 경우; 5) 수술 후 의식이 명확하며, 재활 평가 및 추적 관찰에 협조가 가능하고, 추적이 가능한 완전한 의료 기록을 보유한 환자.
제외 기준
1) 심장, 간 또는 신장과 같은 주요 장기의 심각한 부전, 악성 종양 또는 심각한 인지 장애(간이 정신 상태 검사, MMSE 점수 <24)로 인해 재활 추적 관찰이 불가능한 경우; 2) 요추 수술, 척추 변형, 척추 감염 또는 척추 골절의 병력이 있는 경우; 3) 말초 신경 병증, 하지 운동 기능 장애 또는 재활 결과 평가를 방해할 수 있는 심각한 골다공증이 동반된 경우; 4) 12개월의 수술 후 추적 관찰 기간 동안 핵심 데이터가 누락되어 완전한 통계 분석이 불가능한 경우; 5) 수술 후 회복 기간 중 타 병원으로 전원되었거나 추적 관찰에서 누락된 경우.
재활 노출 및 임상 절차
입원 중 수술 전후 기간 동안, 두 그룹의 환자 모두 병원 정형외과에서 제공하는 동일한 정기 진단, 치료 및 간호를 받았습니다. 이러한 조치에는 수술 후 활성 징후 모니터링, 절개 부위 관리, 체위 관리, 식단 안내 및 조기 침상 재활 교육이 포함되었습니다. 퇴원 시 모든 환자에게 병원의 표준화된 수술 후 요추 재활 인쇄 매뉴얼이 제공되었습니다. 수술 전 24시간 이내에 표준화된 기초 평가, 수술 관련 건강 교육 및 재활 사전 훈련을 실시하여 환자가 통나무 굴리기(log rolling), 발목 펌프 운동 및 복식 호흡과 같은 핵심 동작을 숙달하도록 하였습니다. 환자가 병동으로 돌아온 후 24시간 동안 지속적인 ECG 모니터링을 유지하였고, 3단계 통증 관리 전략을 시행하였으며, 활성 징후가 안정되면 조기 침상 재활 훈련을 시작하였습니다. 수술 후 1일부터 7일까지 단계별 재활 훈련을 수행하였으며, 이와 함께 절개 부위 관리 및 혈전증, 폐 감염과 같은 합병증 예방을 실시하였습니다. 퇴원 전 종합적인 재활 평가를 완료하였으며, 요추 수술 후 가정 재활 안내 매뉴얼을 일괄 배포하고 핵심 재활 동작에 대한 실기 평가를 진행하였으며, 환자와 보호자 모두 교육 완료 확인 서명을 함으로써 퇴원 교육을 마무리하였습니다. 전통적인 지속 재활. 퇴원 후 대조군 환자들은 병원 인쇄 매뉴얼에 포함된 고정된 가정 재활 프로그램을 따랐으며 12개월 동안 정기적인 전화 추적 관찰 및 외래 진료를 받았습니다. 웨어러블 재활 단말기, 자동 알림 또는 재활 계획의 원격 동적 조정은 사용되지 않았습니다. 통증, 약물 사용, 상처 상태, 신경학적 증상, 운동 수행 능력 및 합병증은 정기 연락 중에 검토되었으며 전자 의무 기록 또는 추적 관찰 데이터베이스에 기록되었습니다. 보관된 프로토콜은 모든 환자에 대해 동일한 연락 빈도 일정을 유지하지 않았으므로, 추적 관찰 연락은 Table 1에 요약된 것과 같이 정기적인 과 내 관행 및 임상적으로 지시된 검토를 반영하였습니다. 스마트 간호 기반 개별화 재활. 대조군에게 제공된 정기 추적 관찰, 외래 진료 및 인쇄된 재활 매뉴얼 외에도, 스마트 간호 그룹의 환자들은 4단계의 운동 진행, 웨어러블 재활 단말기를 통한 임상의 검토 모니터링, 사전 정의된 알림 트리거 연락 및 재활 계획의 주기적 조정이 포함된 12개월 프로그램을 제공받았습니다. 4단계의 목표와 주요 진행 규칙은 아래에 요약되어 있으며, 전체 운동량, 진행 기준, 안전 기준 및 모니터링 조치는 Table 2에 제시되어 있습니다.
해당 프로그램은 웨어러블 재활 단말기를 통해 제공되었습니다(참조 재료 목록병원 스마트 간호 관리 플랫폼에 연결되었다. 단말기는 처리된 이동 궤적, 운동 지속 시간, 훈련 빈도 및 표면 근전도(sEMG) 유도 모니터링 지표를 생성하였으며, 이는 초당 1회 업데이트에 해당하는 1 Hz의 업데이트 속도로 플랫폼에 전송되었다. 1 Hz 값은 플랫폼 업데이트 속도만을 의미하며, 원시 관성 측정 장치(IMU) 또는 sEMG 샘플링 주파수를 나타내는 것이 아니다. 보관된 임상 기록에는 원시 IMU 또는 sEMG 파형, 원시 샘플링 속도, 필터링, 전처치, 특징 추출 또는 다운샘플링 절차, 웨어러블 단말기와 서버 간의 처리 할당, 펌웨어 또는 알고리즘 버전 식별자, 독자적인 구현 세부 사항, 공식적인 정확도 또는 검사-재검사 신뢰도 추정치, 의료기기 등록 번호 또는 정량적 데이터 손실률이 포함되지 않았다. 따라서 이러한 기술적 특성은 독립적으로 재구성될 수 없었으며, 해당 단말기는 검증된 진단 또는 정량적 sEMG 기기가 아닌 임상의가 검토하는 모니터링 및 알람 지원 도구로만 취급되었다. 단계별 운동 템플릿은 재활 치료사의 감독 하에 수행된 표준화된 운동 시연을 통해 구축되었으며, 각 환자가 감독 하에 처음으로 정확하게 완료한 반복 동작이 이후의 백분율 편차 계산을 위한 개인별 참조값으로 저장되었다. 최초 사용 전, 단말기는 내장 자가 점검 및 제로 참조 절차를 거쳤으며, 이후 담당 간호사 또는 재활 치료사가 센서 배치, 신호 안정성 및 데이터 전송 성공 여부를 확인하였다. 독자적인 처리 절차를 사용할 수 없었기 때문에, 이러한 참조 기반 지표는 임상의 검토를 지원하는 용도로만 사용되었으며 검증된 생리학적 측정치로 해석되지 않았다. 센싱 모듈은 수술 절개 부위의 측면이자 상처 드레싱 경계 외부의 손상되지 않은 척추 주위 피부 위에 배치되었으며, 임상적 허가 후 처방된 재활 세션 중에만 착용하였다. 환자와 보호자는 매 세션 전후에 피부 상태를 점검하도록 안내받았으며, 목욕, 상처 관리, 영상 검사 또는 홍반, 통증, 물집 또는 기타 자극이 발생하는 경우에는 단말기를 제거하였다. 피부 자극이 발생하면 사용을 중단하고, 담당 간호사가 전화, 사진 또는 비디오를 통해 해당 부위를 평가하였으며, 피부 상태가 호전될 때까지 단말기 없이 재활 지도를 계속하였다. 단말기를 견디지 못한 환자들은 전화 또는 비디오 감독 하에 임상적으로 적절한 운동 프로그램을 계속하도록 안내받았으나, 불내성 사례의 횟수와 지속 시간은 분석 데이터 세트에 유지되지 않았다. 처리된 데이터는 블루투스를 통해 환자 측 모바일 게이트웨이로 전송된 후 병원 관리 네트워크를 통해 전송되었으며, 일시적으로 중단된 전송은 재연결 후 동기화되었고, 복구가 불가능한 간격은 플랫폼에 장치 오프타임(off-time)으로 기록되었다. 총 착용 시간, 복구되지 않은 오프타임, 기술적 실패 횟수 및 재연결 지속 시간은 보관된 분석 데이터 세트로 내보내지 않았다.
퇴원 전, 모든 환자는 연령, 수술 절차, 동반 질환, 통증 강도(Numeric Rating Scale, NRS), 척추 주변 근력(Manual Muscle Test, MMT) 및 인지 기능을 포함하는 다차원적 기초 평가를 받았으며, 이를 바탕으로 명확한 훈련 파라미터, 강도 증강 규칙 및 개별화된 통증 관리 전략이 포함된 4단계의 단계별 맞춤형 재활 프로그램이 개발되었습니다. 재활 프로그램은 수술 후 1~4주 차의 적응 단계, 5~8주 차의 코어 활성화 단계, 9~12주 차의 기능 회복 단계, 그리고 13~52주 차의 유지 단계로 구성되었습니다. 운동 강도 및 진행 정도는 통증 상태, 상처 상태, 치료사가 확인한 움직임의 질, 기능적 수행 능력 및 처방된 프로그램의 이수 여부를 종합하여 결정되었습니다. 각 단계별 운동 유형, 용량, 진행 기준, 안전 또는 중단 기준 및 모니터링 조치는 Table 2에 제시되어 있습니다.
사전에 정의된 규칙 기반의 3단계 알림 시스템이 사용되었으며, 머신러닝이나 인공지능 모델은 포함되지 않았습니다. 적색 알림은 1시간 이내의 임상 검토가 필요하며, 휴식 시 NRS 점수 ≥7, 활동 중 NRS 점수 ≥9, 24시간 이상 지속되는 NRS 점수 ≥4, 또는 연속된 두 개의 1초 모니터링 윈도우에서 sEMG 진폭 편차 ≥20%가 발생할 때 트리거되었습니다. 황색 알림은 48시간 이내의 교정 지도가 필요하며, 휴식 시 NRS 점수 4–6, 활동 중 NRS 점수 6–8, 3회 연속 반복 시 운동 궤적 편차 ≥15%, 또는 다음의 완료 시 트리거되었습니다. <3일 연속으로 처방된 훈련 계획의 80%를 달성하였다. 블루 알람(Blue alerts)은 일상적인 교육 및 외래 진료 예약 리마인더 용도로 사용되었으며 72시간 이내에 종료되었다. 운동 궤적 편차는 완료된 운동 궤적과 단계별 참조 템플릿 간에 플랫폼이 계산한 평균 절대 백분율 차이로 정의하였다. 표면 근전도(sEMG) 기준은 동일한 운동에 대한 환자의 지도하 참조 수행 대비 제곱평균제곱근(RMS) 진폭의 백분율 편차로 정의하였다. 보관된 임상 프로토콜에 따르면, 15%의 운동 편차 및 20%의 sEMG 편차 값은 프로그램 시행 전 재활 프로그램을 제공한 정형외과 전문 간호사 2명, 재활 치료사 1명, 정형외과 주치의 1명 간의 내부 논의를 통해 선정되었다. 해당 프로토콜은 파일럿 데이터 세트, 델파이 기법, 공식적인 합의 평가, 평가자 간 일치도 평가, 전문가 주석 기반 운동 보정 또는 후속 임상 결과에 대한 검증을 거치지 않았으며, 내부 임상 합의 외에 15%와 20%를 선택한 정량적 근거는 유지되지 않았다. 따라서 이러한 임계값은 검증된 임상적, 진단적 또는 안전성 기준점이 아니라, 임상의 검토를 위한 탐색적 운영 트리거로만 해석되어야 한다. 중재 팀은 플랫폼에 업로드된 모든 데이터를 매일 검토하였으며, 비정형 운동, 불완전한 훈련 또는 통증의 비정상적인 변동이 있는 경우 일대일 영상 안내를 제공하였다. 4주마다 종합적인 재활 재평가를 수행하였으며, 훈련 준수도, 통증 개선 및 근력 회복 정도에 따라 프로그램을 동적으로 조정하였다. 업데이트된 계획은 담당 간호사의 일대일 설명과 함께 환자의 단말기로 전송되었다. 12개월의 중재 기간 동안 매월 온라인 재활 건강 교육, 전 과정 외래 검토, 다단계 리마인더, 그리고 모든 감독, 알람 처리 및 프로그램 조정 기록의 자동 암호화 아카이빙이 시행되었다.
데이터 소스, 추출 및 추적 조사 일정
수술 전후 특성은 전자 의무 기록 시스템에서 추출하였으며, 재활 노출 및 중재 기록은 간호 관리 데이터베이스에서, 12개월 결과는 전용 추적 관찰 데이터베이스에서 추출하였습니다. 두 가지 평가 시점을 분석하였는데, T0는 수술 전 3일 이내에 완료된 평가로 정의하였고, T1은 수술 12개월 후 완료된 최종 평가로 정의하였습니다. 데이터 추출은 표준화된 양식을 사용하여 수행되었으며, 분석 전 그룹 배정 및 결과 값을 원본 기록과 대조하여 확인하였습니다.
플랫폼 접속은 개별 인증 계정과 역할 기반 권한 부여를 통해 지정된 재활 팀원들로 제한되었습니다. 임상 데이터는 병원 관리 정보 환경 내에 저장되었으며, 연구 분석을 위해 비식별화된 변수만 내보냈습니다. 플랫폼 감사 로그에는 계정 접속, 알림 처리 및 재활 계획 수정 사항이 기록되었으나, 감사 로그 검토 빈도와 감사 결과는 연구 결과로 분석되지 않았습니다. 보관된 연구 기록에는 특정 암호화 알고리즘, 암호화 강도, 키 생성 또는 키 교체 절차, 기타 키 관리 문서가 포함되지 않았으며, 이러한 세부 사항은 독립적으로 보고될 수 없었습니다. 따라서 본 원고에서는 임상 워크플로우를 통해 확인할 수 있는 보안 제어 항목만을 기술하며, 암호화 재현성이나 독립적인 보안 검증을 주장하지 않습니다.
만성 통증 조절 관련 지표
T0 및 T1 시점의 휴식 및 활동 상태에서의 숫자 통증 척도(Numeric Rating Scale, NRS) 점수10를 추출하였다. 이 척도는 0에서 10까지이며, 0은 통증 없음, 10은 상상 가능한 최악의 통증을 나타내며, 점수가 높을수록 통증이 더 심함을 의미한다. T1 시점의 만성 수술 후 통증(chronic postsurgical pain, CPSP) 발생률 또한 기록하였다. CPSP는 수술 후 ≥3개월 동안 지속되고, NRS 점수가 ≥3이며, 다른 상태로 더 잘 설명되지 않는 요추 수술 부위의 통증으로 정의하였다11. 또한, 12개월의 수술 후 추적 관찰 기간 동안의 평균 월간 경구 진통제 사용 빈도와 T1 시점의 통증 자기 효능감 설문지(Pain Self-Efficacy Questionnaire, PSEQ) 점수12를 수집하였다. PSEQ는 10개 항목으로 구성되며, 각 항목은 0점에서 6점까지 점수를 매겨 총점은 0~60점이 된다. 점수가 높을수록 통증 자기 관리 효능감이 더 높음을 나타낸다. 이 척도의 Cronbach's α 계수는 0.92로, 우수한 신뢰도와 타당도를 나타낸다.
척추세움근 근력 회복 및 코어 기능 복구의 지표
T0 및 T1 시점의 척추기립근 단면적은 요추 컬러 도플러 초음파 시스템으로 얻은 측정값으로부터 추출되었습니다 (참조 재료 목록). 측정 동안 환자는 척추 주변 근육이 이완된 상태로 복와위로 누웠습니다. L4/5 추간판 수준에서 횡단면 스캔을 수행하여 양측 척추기립근의 단면적을 측정하였고, 양측의 평균값을 $\text{cm}^2$ 단위로 계산하였습니다.2척추 주변근의 최대 등척성 근력은 등속성 근기능 검사 시스템을 사용하여 측정하였습니다 (참조 재료 목록). T1 시점에서 두 그룹 모두 목표 근력 도달률과 코어 안정화 재활 동작의 완료율을 기록하였다. 근력 도달 정도는 도수 근력 검사(Manual Muscle Test, MMT)를 사용하여 평가하였다.13근력을 0에서 5까지 등급으로 나누며, 4등급 이상을 달성으로 정의하였습니다. 동작 수행의 질은 재활 치료사가 평가하였으며, 브릿징(bridging), 엎드려 몸통 펴기(prone trunk extension), 플랭크(plank)의 세 가지 핵심 훈련 동작을 포함하였습니다. 병원의 표준화된 동작 기준에 따라 수행 능력을 적격 또는 부적격으로 분류한 후, 전체 적격률을 산출하였습니다. 또한, 버그 균형 척도(Berg Balance Scale, BBS) 점수를14 T0와 T1에서 추출되었습니다. 이 척도는 0점에서 4점까지 점수를 매기는 14개 항목으로 구성되어 있으며, 총점은 0~56점입니다. 점수가 높을수록 균형 기능이 더 좋고 낙상 위험이 낮음을 나타냅니다. Cronbach's α 계수는 0.96이며, 이는 우수한 신뢰도와 타당도를 보여줍니다.
요추 기능 및 장기 예후의 핵심 결과 측정 지표
요추 기능과 일상생활 동작을 종합적으로 평가하기 위해 T0와 T1 시점에서 일본 정형외과 학회 점수(JOA)15, 오스웨스트리 장애 지수(ODI)16, 그리고 수정 바델 지수(MBI)17를 추출하였습니다. JOA 척도는 주관적 증상, 임상 징후, 일상 활동의 제한, 방광 기능의 네 가지 영역을 포함하며, 총점은 0~29점으로 점수가 높을수록 요추 기능이 더 좋음을 나타냅니다. ODI는 통증 강도, 자기 관리, 들어올리기, 걷기 등 10가지 영역을 포함합니다. 각 항목은 0점에서 5점으로 채점되어 총점은 0~50점이며, 백분율로 변환 후 점수가 높을수록 요추 기능 장애가 더 심함을 나타냅니다. MBI는 식사, 세면, 옷 입기, 배변 및 보행과 같은 10가지 일상 활동 항목을 포함하며, 총점은 0에서 100점 범위로 점수가 높을수록 일상 기능이 더 좋고 자기 관리 능력이 더 뛰어남을 반영합니다. T1 시점에서 골이식 융합 여부는 전자 컴퓨터 단층 촬영 스캐너(재료 표 참조)로 얻은 요추 CT 소견을 바탕으로 Bridwell 융합 등급 시스템에 따라 평가되었습니다. Grade I~II를 성공적인 골이식 융합으로 정의하였으며, 두 그룹 모두에서 요추 융합률을 계산하였습니다. 또한 12개월의 수술 후 추적 관찰 기간 동안의 낙상 누적 발생률을 기록하였습니다.
건강 관련 삶의 질 및 심리적 상태 지표
T0와 T1에서의 36-Item Short Form Health Survey (SF-36)18 평가 결과를 추출하였습니다. 이 척도는 신체적 요약 지수(Physical Component Summary, PCS)와 정신적 요약 지수(Mental Component Summary, MCS)의 두 가지 차원을 포함하며, 모두 0–100 척도로 변환되었습니다. 점수가 높을수록 해당 영역의 건강 상태가 더 좋음을 나타냅니다. 심리적 상태는 Generalized Anxiety Disorder-7 (GAD-7)19 및 Patient Health Questionnaire-9 (PHQ-9)20를 사용하여 평가하였습니다.
재활 관련 이상 반응 및 합병증의 지표
12개월의 수술 후 추적 관찰 기간 동안 두 그룹 모두에서 절개 부위의 치유 불량/감염, 신경근 자극/하지 저림, 인접 분절 퇴행, 하지 심부 정맥 혈전증 및 계획되지 않은 재입원의 누적 발생률을 기록하였습니다.
의료 자원 이용 및 재활 비용 관련 지표
자원 사용량은 12개월의 추적 관찰 기간 동안 의료 서비스 및 환자/간병인 관점에서 기술적으로 평가되었으며, 본 분석은 공식적인 비용-효과 분석으로 설계되지 않았습니다. 외래 및 응급실 방문 횟수는 진료 기록과 추적 관찰 데이터베이스에서 추출되었습니다. 총 재활 관련 비용은 재활 서비스, 재활 관련 외래 또는 응급 진료, 웨어러블 재활 플랫폼 사용에 대해 병원 청구 및 추적 관찰 시스템에 기록된 누적 금액으로 정의되었으며, 명목 중국 위안화로 표기되었습니다. 가정 간병 부담은 정기적인 도움이 필요했던 누적 개월 수로 기록되었으며, 금전적 가치로 환산하지 않았습니다. 관찰 기간이 12개월이었으므로, 할인율 적용이나 인플레이션 조정은 수행하지 않았습니다.
통계 분석
모든 분석은 통계 소프트웨어를 사용하여 수행되었습니다(재료 표 참조). 주 결과 지표는 기저치부터 12개월까지 활동 관련 NRS 점수 변화의 집단 간 차이였습니다. T0와 T1 모두에서 측정된 연속형 결과 지표는 가우시안 분포, 항등 링크(identity link), 교환 가능한 작업 상관 구조 및 강건한 샌드위치 표준 오차를 사용하는 일반화 추정 방정식으로 분석되었습니다. 각 모델에는 재활 집단, 평가 시점 및 집단-시점 상호작용이 포함되었으며, 상호작용 계수는 기저치부터 12개월까지의 변화에 대한 집단 간 차이를 나타냅니다. 각 반복 측정 연속형 결과 지표에 대해, HC3 강건 표준 오차를 이용한 선형 회귀 분석으로 개별 변화 점수를 모델링하고, 해당 결과 지표의 기저치, 연령, 성별, 체질량 지수, 주 진단명, 수술 절차 및 융합 레벨 수를 공변량으로 포함하여 공변량 조정 민감도 분석을 추가로 수행하였습니다. 조정된 추정치는 보충 표 1에 보고되었습니다. T1에서만 평가된 연속형 결과 지표는 Welch의 독립 표본 t-검정을 사용하여 비교하였습니다. CPSP, 근력 달성, 적격 동작 완료, 골이식 융합 및 낙상은 Pearson의 χ2 검정으로 비교하였으며, 빈도가 낮은 4가지 합병증 결과 지표는 Fisher의 정확 검정으로 분석하였습니다. 연속적 효과는 95% 신뢰 구간을 포함한 평균 차이 또는 집단-시점 상호작용 추정치로 보고되었으며, 범주형 효과는 95% 신뢰 구간을 포함한 위험 차이로 보고되었습니다. Shapiro–Wilk 검정과 Q–Q 플롯 결과, 대부분의 유계 척도 및 변화 점수 변수에서 정규성 이탈이 나타났습니다. 따라서 등분산성과 정규성 가정에 대한 의존도를 줄이기 위해 강건 표준 오차와 Welch의 검정을 사용하였습니다. 주 결과 지표는 양측 α 수준 0.05에서 검정되었으며, 다중성 보정에는 포함되지 않았습니다. 26가지 이차 결과 지표에 대해 Benjamini–Hochberg 절차를 적용하여 위양성 발견율(false discovery rate)을 5%로 제어하였으며, 보정 전 P 값과 보정 후 q 값을 모두 보고하였습니다. 117명의 환자 모두 기저치 및 12개월 결과 데이터가 완전하였으며, 결측치 대체는 수행하지 않았습니다. 본 연구는 모든 적격 보관 기록을 포함하였으므로 사전 표본 크기 계산은 수행하지 않았습니다. 기술적 민감도 분석 결과, 54명과 63명의 집단 크기는 양측 α 수준 0.05에서 약 0.52의 표준화된 평균 차이를 감지하는 데 80%의 검정력을 제공하는 것으로 나타났습니다.
결과
기초 특성 비교
포함된 17명의 환자 중 54명은 스마트 간호 기반의 개별 맞춤형 재활을 받았으며, 63명은 기존의 지속 재활을 받았습니다. 연령, 성별, 체질량 지수, 질병 기간, 동반 질환, 주 진단, 수술 방법 및 융합 레벨 수를 포함하여 측정된 인구통계학적, 임상적 또는 수술적 기저 특성에서 그룹 간 통계적으로 유의미한 차이는 관찰되지 않았습니다(모두 P > 0.05; 표 3). 다만, 기저 특성에서 통계적으로 유의미한 차이가 없다고 해서 잔류 교란 요인이 배제되는 것은 아닙니다.
만성 통증 조절 관련 지표 비교
12개월 시점에서 휴식 시 NRS 점수는 스마트 간호군에서 1.87 ± 0.80, 대조군에서 2.87 ± 0.77이었으며, 활동 관련 NRS 점수는 각각 2.69 ± 1.06 및 3.87 ± 0.7이었다. CPSP는 스마트 간호군 54명 중 9명(16.67%), 대조군 63명 중 40명(63.49%)에서 발생하였으며, 이는 -46.83%포인트의 위험도 차이에 해당하였다(95% CI, -62.32 ~ -31.3; P < 0.001; 질문 < 0.01). 월평균 진통제 사용량은 2.4 ± 0.84 대 3.35 ± 1.39였습니다 (평균 차이, −0.90; 95% CI, −1.32 ~ −0.49; 질문 < 0.01), 그리고 PSEQ 점수는 47.98 ± 6.21 대 3.49 ± 6.49(평균 차이, 14.49; 95% CI, 12.16–16.82)였습니다. q < 0.01). 일차 결과 변수에 대해 GEE 분석을 실시한 결과, 스마트 간호군의 활동 관련 NRS 점수 감소량이 대조군보다 1.10점 더 컸다(집단-시간 상호작용 추정치, −1.10; 95% CI, −1.50 ~ −0.69; P < 0.01). 이에 상응하는 휴식 시 NRS의 이차 상호작용 추정치는 −0.93점(95% CI, −1.29 ~ −0.56)이었습니다. q < 0.001) (표 4). 공변량 보정 민감도 분석에서, 활동 관련 NRS 변화의 보정된 그룹 간 차이는 −1.12점(95% CI, −1.26 ~ −0.98)이었습니다. P < 0.001).
척추 주변 근력 회복 및 코어 기능 복구의 비교
12개월 시점에서 척추세움근의 단면적은 스마트 간호군에서 14.20 cm2 ± 1.13 cm2, 대조군에서 12.19 cm2 ± 0.56 cm2였으며, 최대 등척성 척추주위근 토크는 각각 82.84 ± 7.58 및 6.75 ± 4.57 Nm였습니다. 집단과 시간 간의 상호작용 추정치는 척추세움근 단면적의 경우 1.96 cm2 (95% CI, 1.81–2.1), 척추주위근 토크의 경우 16.05 Nm (95% CI, 15.0–17.10)였으며, 두 항목 모두 q 값은 < 0.01이었습니다. MMT 달성률은 각각 54명 중 41명 (75.93%)과 63명 중 36명 (57.14%)으로 기록되었으며 (q = 0.039), 코어 운동의 적격 완료는 각각 54명 중 40명 (74.07%)과 63명 중 29명 (46.03%)에서 기록되었습니다 (q = 0.03). BBS 점수의 상호작용 추정치는 6.92점 (95% CI, 6.57–7.27; q < 0.01)이었습니다 (표 5).
요추 기능의 핵심 결과 및 장기 예후 비교
12개월 시점에서 스마트 간호군은 더 높은 JOA 점수(23.52 ± 1.96 vs 20.0 ± 1.75), 더 낮은 ODI 점수(2.15 ± 3.60 vs 37.14 ± 4.46), 그리고 더 높은 MBI 점수(88.30 ± 4.96 vs 71.89 ± 4.49)를 나타냈다. 이에 상응하는 그룹-시간 상호작용 추정치는 JOA의 경우 3.58점(95% CI, 3.37–3.80), ODI의 경우 -14.24%포인트(95% CI, -14.59 ~ -13.89), MBI의 경우 15.74점(95% CI, 15.19–16.28)이었으며, 모두 q 값은 다음과 같았습니다 <0.01. 골이식 유합은 각각 54명의 환자 중 49명(90.74%)과 63명의 환자 중 39명(61.90%)에서 관찰되었으며(위험 차이, 28.84 퍼센트 포인트; 95% CI, 14.57–43.10; q < 0.01). 낙상은 각각 54명의 환자 중 6명(1.1%)과 63명의 환자 중 16명(25.40%)에서 발생했다. 비조정 P 값이 0.049였으며, 다중성 보정 후에는 연관성이 통계적으로 유의하지 않았다 (q = 0.053) (표 6).
건강 관련 삶의 질 및 심리적 상태 비교
기초선 SF-36, GAD-7 또는 PHQ-9 점수에서 그룹 간 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그룹과 시간의 상호작용 추정치는 SF-36 PCS(13.4점; 95% CI, 12.63~14.25), SF-36 MCS(12.16점; 95% CI, 1.21~13.10), GAD-7(-3.19점; 95% CI, -3.56~-2.82), 그리고 PHQ-9(-2.53점; 95% CI, -2.81~-2.26)에서 스마트 간호 그룹에 유리하게 나타났으며, 이에 상응하는 모든 q 값은 <0.001 (그림 2A–C).
재활 관련 이상 반응 및 합병증 비교
12개월의 추적 관찰 기간 동안, 스마트 간호군에서는 54명 중 1명(1.85%), 대조군에서는 63명 중 5명(7.94%)에게 불량한 상처 치유 또는 감염이 발생하였으며(Fisher P = 0.215; q = 0.215), 신경근 자극 또는 하지 저림은 각각 54명 중 3명(5.56%)과 63명 중 13명(20.63%)에게 발생하였습니다(Fisher P = 0.029; q = 0.035). 인접 분절 퇴행은 각각 54명 중 2명(3.70%)과 63명 중 10명(15.87%)에게 발생하였고(Fisher P = 0.035; q = 0.040), 심부 정맥 혈전증은 각각 54명 중 1명(1.85%)과 63명 중 6명(9.52%)에게 발생하였습니다(Fisher P = 0.12; q = 0.126). 해당 사건들의 발생 빈도가 낮고 할당이 비무작위로 이루어졌기 때문에, 이러한 합병증 결과는 탐색적인 것으로 간주되었습니다(표 7).
의료 자원 이용률 및 재활 비용 비교
12개월의 추적 관찰 기간 동안, 스마트 간호군은 대조군에 비해 외래 방문 횟수가 적었으며(3.17 ± 0.84회 vs 5.94 ± 0.93회; 평균 차이, −2.77; 95% CI, −3.09 ~ −2.45), 응급실 방문 횟수 또한 더 적었고(0.20 ± 0.41회 vs 0.83 ± 0.79회; 평균 차이, −0.62; 95% CI, −0.85 ~ −0.39), 재활 관련 비용이 더 낮았으며(CNY 42.42 ± 462.26 vs CNY 6905.14 ± 497.08; 평균 차이, −CNY 2482.73; 95% CI, −2658.56 ~ −2306.89), 재가 간호 의존 기간이 더 짧았습니다(2.41 ± 1.2개월 vs 5.73 ± 1.18개월; 평균 차이, −3.32개월; 95% CI, −3.76 ~ −2.8). 모든 해당 q 값은 다음과 같았습니다 <0.001 (그림 3A–D).
데이터 가용성:
본 연구에서 보고된 분석을 재현하는 데 사용된 비식별화된 참가자 수준 데이터 세트는 보충 파일 1로 논문과 함께 제공됩니다. 이 파일에는 포함된 17명의 환자와 표 3, 표 4, 표 5, 표 6, 표 7, 그림 2, 및 그림 3에서 분석된 변수들이 포함되어 있습니다.
그림 1회고적 비교 코호트 연구의 참여자 흐름도. 사전에 지정된 전자의무기록 쿼리를 통해 적격성 평가를 위한 17건의 기록을 확인하였으며, 제외된 기록은 없었습니다. 최종 코호트는 스마트 간호 기반 개별화 재활을 받은 환자 54명과 기존의 지속 재활을 받은 환자 63명으로 구성되었습니다. 17명의 환자 모두 기초선 및 12개월 시점의 결과 데이터가 완전하였으며, 결측치 대체는 수행되지 않았습니다. 이 도표는 참여자 식별, 적격성 평가, 그룹 할당, 추적 관찰 완료 및 결측 데이터 상태를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2기초선부터 12개월까지의 건강 관련 삶의 질 및 심리적 결과의 변화. (A) SF-36 신체적 요약 지수 점수. (B) SF-36 정신 건강 요약 점수. (C) 범불안장애-7 점수. (D) 환자 건강 설문지-9(Patient Health Questionnaire-9) 점수. 데이터는 평균 ± 표준편차(SD)로 나타내었다. 변화량의 그룹 간 차이는 일반화 추정 방정식(generalized estimating equations)을 사용하여 평가하였으며, 26가지 이차 결과 지표에 대해 Benjamini–Hochberg 절차를 사용하여 q 값을 산출하였다. 해당 그림은 두 그룹의 기저치부터 12개월까지의 신체 건강, 정신 건강, 불안 및 우울 증상의 변화를 보여준다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 312개월의 추적 관찰 기간 동안의 의료 자원 이용 및 재활 관련 부담. (A) 외래 방문 횟수. (B) 응급실 방문 횟수. (C) 중국 위안화 기준의 재활 관련 비용. (D) 재가 간호 의존 기간. 데이터는 평균 ± 표준편차(SD)로 표시되었으며, 이에 해당하는 모든 Benjamini–Hochberg 보정 q값은 <0.01. 해당 그림은 추적 관찰 기간 동안 두 그룹 간의 외래 방문 횟수, 응급실 방문 횟수, 재활 관련 비용 및 재가 간호 의존도를 비교하여 보여줍니다. 이 그림의 확대 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
| 구성 요소 | 절차 | ||
| 퇴원 전 준비 | 표준화된 수술 전후 간호, 기초 평가, 재활 교육, 운동 시연, 인쇄된 자택 재활 매뉴얼 제공 및 환자와 보호자가 참여하는 실제 수행 검증 | ||
| 자택 운동 | 인쇄된 매뉴얼에 기반한 고정 운동 프로그램; 웨어러블 재활 단말기, 자동 알림 또는 동적 원격 조정 없음 | ||
| 지속적 추적 관찰 | 12개월 동안 정기적인 전화 추적 관찰 및 외래 진료를 통해 통증, 약물 사용, 상처 상태, 신경학적 증상, 운동 수행 능력 및 합병증 검토 | ||
| 임상적 단계적 대응 | 통증 악화, 상처 문제, 새로운 감각 저하 또는 근력 약화, 낙상 또는 기타 우려되는 증상이 나타날 경우 해당 과에 연락하거나 외래 또는 응급 평가를 받도록 환자에게 안내함 | ||
| 문서화 | 전화 및 외래 추적 관찰 정보는 전자 의무 기록 또는 전용 추적 관찰 데이터베이스에 입력됨 | ||
표 1: 대조군의 지속적 재활 감독 프로토콜. 이 표는 대조군에게 제공된 일반적인 퇴원 후 재활의 주요 구성 요소를 요약한 것입니다.
| 단계 | 운동 처방 | 진행 기준 | 안전 또는 중단 기준 | 모니터링 및 조치 | |||||
| 1–4주차: 적응기 | 발목 펌프 운동: 3-s 배굴 및 3-s 저굴, 세트당 15회, 일 4세트; 복식 호흡: 5-s 흡기 및 5-s 호기, 세트당 10회, 일 3세트; 둔근 등척성 수축: 5-s 유지, 세트당 10회, 일 3세트 | 합병증 없는 상처 치유, 휴식 시 NRS ≤3, 그리고 7일 연속 처방 프로그램 완료 | 새로운 상처 배액, 발열, 급성 신경학적 증상, 참기 힘든 통증 또는 피부 자극 발생 시 세션 중단; 적색 경고 통증 임계값 도달 시 임상 검토 필요 | 통증, 운동 완료 여부, 피부 상태 및 움직임 수행 능력을 검토함; 경고 사항은 사전 정의된 3단계 시스템에 따라 처리함 | |||||
| 5–8주차: 코어 활성화 | 앙와위 브릿징: 10-s 유지, 세트당 12회, 일 3세트; 중립 척추 복와위 몸통 신전: 8-s 유지, 세트당 10회, 일 3세트; 30° 하지 직거상: 6-s 유지, 세트당 측면별 8회, 일 2세트 | 활동 시 NRS ≤2, 치료사가 확인한 정확한 동작 수행, 그리고 7일 연속 ≥90% 완료 | 날카로운 방사통, 새로운 감각 저하 또는 근력 약화, 움직임 조절 능력 상실, 참기 힘든 피로 또는 피부 자극 발생 시 운동 중단 | 처리된 움직임 및 sEMG 기반 지표가 임상의 검토를 지원함; 비정상적인 움직임 발생 시 교정 비디오 가이드 제공 | |||||
| 9–12주차: 기능 회복 | 변형 무릎 플랭크: 20-s 유지, 세트당 10회, 일 3세트; 저항 밴드 동적 브릿징: 10-s 유지, 세트당 15회, 일 3세트; 걷기: 일 2회, 20–30 min | 통증 없이 30 min 동안 연속 걷기 가능, 플랭크 유지 ≥30 s, 그리고 2주 연속 적색 경고 없음 | 통증 악화, 신경학적 증상, 불안정성, 낙상 또는 기타 임상적으로 우려되는 이벤트 발생 시 훈련 강도 감소 또는 중단 | 일 플랫폼 검토를 지속하며 통증, 움직임의 질 및 완료도에 따라 계획을 조정함 | |||||
| 13–52주차: 유지기 | 표준 플랭크: 30–45-s 유지, 세트당 8회, 일 3세트(내약성에 따라 매월 5-s씩 증가); 요추 회전 스트레칭: 측면당 5-s 유지, 세트당 12회, 일 2세트; 유산소 걷기: 30–45 min, 주 3–5회 | ≥80%의 완료율 유지 및 처방된 강도에 대한 내약성 유지 | 지속적인 통증 악화, 새로운 신경학적 증상, 낙상, 피부 손상 또는 장치 부적응 발생 시 운동을 중단하고 팀에 연락하도록 환자에게 교육함 | 4주마다 종합 재평가를 실시함; 업데이트된 계획은 플랫폼을 통해 전달되고 담당 간호사가 설명함 | |||||
표 2: 관찰군에서의 스마트 간호 단말기 기반 개별 맞춤형 지속 재활 감독 프로토콜. 이 표는 4단계의 재활 과정 동안 사용된 운동 종류, 투여 일정, 진행 기준, 안전 요구 사항 및 모니터링 조치를 나타냅니다.
| 스마트 간호군, n=54 | 대조군, n=63 | P 값 | |
| 연령, years | 71.13±5.9 | 71.32±5.68 | 0.863 |
| 남성 | 25 (46.30%) | 32 (50.79%) | 0.628 |
| BMI, kg/m² | 23.35±0.72 | 23.35±0.75 | 0.964 |
| 대학 졸업 이상 | 9 (16.67%) | 10 (15.87%) | |
| 중/고등학교 졸업 | 26 (48.15%) | 35 (5.56%) | 0.698 |
| 초등학교 졸업 이하 | 19 (35.19%) | 18 (28.57%) | |
| 질환 기간, months | 2.93±6.15 | 2.95±6.26 | 0.982 |
| 입원 기간, days | 10.50±1.38 | 10.49±1.34 | 0.975 |
| 고혈압 | 4 (81.48%) | 54 (85.71%) | 0.536 |
| 제2형 당뇨병 | 24 (4.44%) | 24 (38.10%) | 0.486 |
| 관상동맥성 심장질환 | 1 (20.37%) | 15 (23.81%) | 0.656 |
| COPD | 5 (9.26%) | 8 (12.70%) | 0.5 |
| 요추 추간판 탈출증 | 18 (3.3%) | 34 (53.97%) | |
| 요추관 협착증 | 24 (4.4%) | 19 (30.16%) | 0.081 |
| 요추 척추 전방 전위증 | 12 (2.2%) | 10 (15.87%) | |
| PLIF | 31 (57.41%) | 42 (6.67%) | 0.303 |
| TLIF | 23 (42.59%) | 21 (3.3%) | |
| 2분절 융합 | 18 (3.3%) | 25 (39.68%) | 0.478 |
표 3: 두 그룹의 기저 특성. 이 표는 기저 시점에서의 두 그룹 간 인구통계학적, 임상적, 동반 질환 및 수술적 특성을 비교합니다.
| 결과 | 스마트 간호 그룹 | 대조군 | 효과 추정치 (95% CI) | 검정 통계량 | P | q |
| 휴식 시 NRS, T0 | 5.91±0.68 | 5.98±0.83 | ||||
| 휴식 시 NRS, T1 | 1.87±0.80 | 2.87±0.77 | 상호작용 −0.93 (−1.29 ~ −0.56) | z=−4.986 | <0.001 | <0.001 |
| 활동 관련 NRS, T0 | 6.91±0.68 | 7.00±0.78 | ||||
| 활동 관련 NRS, T1 | 2.69±1.06 | 3.87±0.77 | 상호작용 −1.10 (−1.50 ~ −0.69) | z=−5.257 | <0.001 | — |
| 만성 골반 통증 증후군 | 9/54 (16.67%) | 40/63 (63.49%) | RD −46.83 퍼센트 포인트 (−62.32 ~ −31.3) | χ²=26.193 | <0.001 | <0.001 |
| 진통제 사용 횟수/월 | 2.44±0.84 | 3.35±1.39 | MD −0.90 (−1.32 ~ −0.49) | t=−4.321 | <0.001 | <0.001 |
| PSEQ | 47.98±6.21 | 33.49±6.49 | MD 14.49 (12.16 ~ 16.82) | t=12.325 | <0.001 | <0.001 |
표 4: 두 집단 간의 만성 통증 관련 결과 비교. 이 표는 통증 강도, 수술 후 만성 통증, 진통제 사용 및 통증 자기 효능감의 집단 간 차이를 보고합니다.
| 결과 | 스마트 간호 그룹 | 대조군 | 효과 추정치 (95% CI) | 검정 통계량 | P | q |
| 척추기립근 단면적, T0, cm² | 11.96±0.71 | 11.90±0.68 | ||||
| 척추세움근 횡단면적, T1, cm² | 14.20±1.13 | 12.19±0.56 | 상호작용 1.96 (1.81 ~ 2.1) | z=26.03 | <0.001 | <0.001 |
| 최대 등척성 척추세움근 토크, T0, N·m | 54.14±4.26 | 54.10±4.12 | ||||
| 최대 등척성 척추세움근 토크, T1, N·m | 82.84±7.58 | 66.75±4.57 | 상호작용 16.05 (15.0~17.10) | z=29.985 | <0.001 | <0.001 |
| MMT 달성도 | 41/54 (75.93%) | 36/63 (57.14%) | RD 18.78 퍼센트 포인트 (2.07 ~ 35.50) | χ²=4.59 | 0.033 | 0.039 |
| 적격한 동작 완료 | 40/54 (74.07%) | 29/63 (46.03%) | RD 28.04 퍼센트 포인트 (1.07 ~ 45.02) | χ²=9.451 | 0.002 | 0.003 |
| BBS, T0 | 37.28±2.69 | 36.65±2.57 | ||||
| BBS, T1 | 49.61±2.86 | 42.06±3.19 | 상호작용 6.92 (6.57 ~ 7.27) | z=38.530 | <0.001 | <0.001 |
표 5: 두 그룹 간의 척추 주변 근육 회복 및 코어 기능 결과 비교.이 표는 두 그룹의 척추 주변 근육 회복, 움직임 수행 능력, 근력 달성도 및 균형 결과를 요약한 것입니다.
| 결과 | 스마트 간호 그룹 | 대조군 | 효과 추정치 (95% CI) | 검정 통계량 | P | q |
| JOA, T0 | 9.76±1.61 | 9.83±1.58 | ||||
| JOA, T1 | 23.52±1.96 | 20.00±1.75 | 상호작용 3.58 (3.37 ~ 3.80) | z=32.936 | <0.001 | <0.001 |
| ODI, T0, % | 64.19±4.19 | 64.94±4.17 | ||||
| ODI, T1, % | 22.15±3.60 | 37.14±4.46 | 상호작용 −14.24 (−14.59 ~ −13.89) | z=−79.523 | <0.001 | <0.001 |
| MBI, T0 | 41.26±3.61 | 40.59±3.62 | ||||
| MBI, T1 | 88.30±4.96 | 71.89±4.49 | 상호작용 15.74 (15.19 ~ 16.28) | z=56.203 | <0.001 | <0.001 |
| 골이식 융합 | 49/54 (90.74%) | 39/63 (61.90%) | RD 28.84 퍼센트 포인트 (14.57 ~ 43.10) | χ²=12.969 | <0.001 | <0.001 |
| 낙상 | 6/54 (11.11%) | 16/63 (25.40%) | RD −14.29 퍼센트 포인트 (−27.92 ~ −0.6) | χ²=3.87 | 0.049 | 0.053 |
표 6: 두 그룹 간의 요추 기능적 결과 및 장기 예후 지표 비교. 이 표는 두 그룹 간의 요추 기능, 일상생활 수행능력, 골이식 융합 및 낙상 발생 여부를 비교합니다.
| 합병증 | 스마트 간호 그룹 | 대조군 | 위험 차이 (95% 신뢰구간) | Fisher P | q |
| 불충분한 상처 치유 또는 감염 | 1/54 (1.85%) | 5/63 (7.94%) | −6.08 퍼센트 포인트 (−13.67 ~ 1.50) | 0.215 | 0.215 |
| 신경근 자극 또는 하지 저림 | 3/54 (5.56%) | 13/63 (20.63%) | −15.08 퍼센트 포인트 (−26.79 ~ −3.37) | 0.029 | 0.035 |
| 인접 분절 변성 | 2/54 (3.70%) | 10/63 (15.87%) | −12.17 퍼센트 포인트 (−2.50 ~ −1.83) | 0.035 | 0.04 |
| 심부정맥 혈전증 | 1/54 (1.85%) | 6/63 (9.52%) | −7.67 퍼센트 포인트 (−15.76 ~ 0.42) | 0.122 | 0.126 |
표 7: 두 그룹 간의 재활 관련 이상반응 및 합병증 비교. 이 표는 재활 관련 이상반응 및 수술 후 합병증의 빈도와 비교 추정치를 나타냅니다.
부록 표 1: 반복 측정 연속 결과 변수에 대한 공변량 보정 민감도 분석.이 파일을 다운로드하시려면 여기를 클릭하십시오.
보충 파일 1. 회고적 비교 코호트 연구에 포함된 환자 17명에 대한 비식별화된 참여자 수준의 임상 데이터 세트. 이 파일에는 그룹 할당, 기초 특성, 기초 및 12개월 시점의 임상 결과, 합병증, 그리고 최종 분석에 사용된 의료 자원 변수가 포함되어 있습니다.
토론
요추 수술 후의 만성 통증은 장기 재활 결과의 핵심 결정 요인이며, 기존의 퇴원 후 재활 관리에서 가장 까다로운 문제 중 하나로 남아 있습니다21. 본 후향적 코호트 연구에서, 스마트 간호 기반의 개별화된 재활을 받은 그룹은 기존의 지속적 재활을 받은 그룹보다 12개월 후 통증 점수가 낮았고, CPSP 발생률이 낮았으며, 통증 자기효능감은 더 높았습니다. 이러한 연관성은 적시 모니터링, 개별화된 운동 단계 증진, 그리고 반복적인 임상 접촉의 결합된 기여도를 반영하는 것일 수 있으나, 비무작위 설계로 인해 재활 모델 자체가 관찰된 차이를 유발했다고 단정할 수는 없습니다. 이 모델의 중요한 장점 중 하나는 기존 추적 관찰의 수동적이고 지연된 특성을 해결한다는 점입니다. 기존 방식에서는 임상의가 주로 예정된 전화 통화만으로 환자의 통증 상태를 파악하므로, 통증이 악화되기 시작했을 때 즉각적인 개입이 어렵습니다. 반면, 본 연구에서는 스마트 단말기를 통해 통증 데이터를 실시간으로 수집하고 비정상적인 변화에 대해 단계별 경고를 제공함으로써, 비정상적인 통증 변동이 감지된 직후에 진통제 처방과 재활 계획을 조정할 수 있었습니다. 본 연구에서 매개 효과를 테스트하거나 인과 경로를 입증하지는 않았지만, 이러한 시간적 반응성이 만성 수술 후 통증 발생률 감소와의 연관성을 일부 설명할 수 있을 것입니다22. 기전적 관점에서 요추 수술 후 만성 통증은 말초 신경 감작, 척추 불안정성에 따른 기계적 자극, 그리고 불충분한 환자 자기관리와 밀접한 관련이 있습니다23. 개별화된 단계적 훈련과 지속적인 건강 교육은 관찰된 통증 차이에 대해 임상적으로 타당한 근거를 제공하지만, 본 분석에서는 이러한 기전을 테스트하거나 각 프로그램 구성 요소의 독립적인 기여도를 결정하지 않았습니다24. 이 결과는 지속적인 재활 중재가 요추 수술 후 만성 통증의 위험을 줄일 수 있다는 이전 연구들과 일치합니다25. 여기서 관찰된 가장 뚜렷한 이점은 스마트 단말기의 실시간 모니터링 기능 덕분일 수 있으며, 이는 기존 추적 관찰의 시간적 지연을 보완하여 회복 기간 전반의 통증 관리를 더욱 정밀하게 만들었습니다.
척추 주변 근육의 불용성 위축은 요추 수술 후 기능적 회복이 저조한 또 다른 중요한 병리학적 근거입니다. 근육량의 감소는 척추 기능의 회복을 지연시키고 척추 퇴행 및 낙상의 장기적 위험을 증가시킬 수 있습니다26. 본 연구에서 관찰군은 대조군에 비해 수술 후 12개월 시점에 척추기립근의 단면적이 더 넓고 척추 주변 근육의 최대 등척성 근력이 더 높게 나타났습니다. 또한 관찰군은 JOA 점수가 더 높았으며 관찰된 골이식 융합률도 더 높았습니다. 하지만 이러한 연관성이 재활 프로그램이 융합을 증가시켰거나 척추 회복을 직접적으로 개선했다는 것을 입증하지는 않습니다. 일반적인 균질 재활 프로그램은 고령 환자에게서 나타나는 뚜렷한 개별적 차이를 충분히 고려하지 못하며, 가정 기반 재활 중에 수행되는 부적절한 동작을 교정할 수도 없습니다. 그 결과, 훈련이 효과가 없게 되거나 심지어 이차적 부상으로 이어질 수 있습니다. 이는 일부 이전 연구들에서 근력 개선을 위한 온라인 추적 관찰의 이점이 제한적이라고 발견한 이유이기도 합니다27. 반면, 본 연구에서 사용된 모델은 먼저 각 환자의 수술 전 기저 상태를 바탕으로 개별화된 단계별 재활 계획을 수립한 후, 웨어러블 단말기를 통해 근전도 신호와 운동 궤적을 모니터링하여 잘못된 힘의 패턴을 실시간으로 교정할 수 있도록 하였습니다. 환자 수준의 순응도, 착용 시간 및 이행 충실도는 정량화할 수 없었으나, 이러한 모니터링 방식이 가정 기반 재활의 더 일관된 수행을 지원했을 수 있습니다28. 병태생리학적 관점에서 점진적인 개별 저항 훈련은 근육 위성 세포를 활성화하고 근단백질 합성을 촉진하며, 수술 후 고정으로 인한 근육 위축을 역전시킬 수 있습니다. 이론적으로 더 강한 척추 주변 근력은 척추 안정성과 더 유리한 생체역학적 환경에 기여할 수 있지만, 관찰된 융합의 차이가 재활 프로그램이 골이식 융합 확률을 높였다는 것을 입증하는 것은 아닙니다29.
12개월 시점에 관찰군의 불안, 우울 증상, 삶의 질 및 간호 만족도 점수가 대조군보다 더 양호하게 나타났으나, 관찰 연구 설계 특성상 이러한 차이가 반드시 재활 모델에 의해 발생했다고 단정할 수는 없습니다. 이러한 결과는 신체적 회복과 분리되어 생각해서는 안 되며, 오히려 통증 완화 및 신체 기능 회복과 밀접하게 연관되어 있었습니다. 동시에 지속적인 온라인 감독과 상호작용은 가정에서 회복 중인 고령 환자들에게 꾸준한 심리적 지지를 제공하였으며, 재활 과정 중의 무력감과 외로움을 줄이는 데 도움이 되었습니다. 이는 심리적 상태가 요추 수술 후 재활 결과와 밀접하게 연결되어 있다는 이전의 보고들과 일치합니다30. 스마트 간호군에서 여러 합병증의 발생 빈도가 낮고 의료 서비스 이용률이 낮게 관찰되었으나, 이러한 결과는 신중한 해석이 필요합니다. 본 연구는 무작위 배정 연구가 아니었으며, 합병증 발생 사건이 상대적으로 드물었고, 측정되지 않은 임상적 위험도, 치료 선호도, 보호자 지원 및 의료 이용 행태의 차이가 결과에 영향을 미쳤을 수 있습니다. 특히, 본 데이터는 재활 프로토콜이 낙상이나 인접 분절 퇴행을 예방했거나, 골융합률을 높였거나, 재입원율을 독립적으로 감소시켰음을 입증하지는 않습니다. 자원 이용 관련 결과 또한 공식적인 비용-효과 분석에 기반한 증거라기보다는 관찰적 연관성을 나타냅니다.
본 연구에는 몇 가지 제한점이 있습니다. 첫째, 단일 센터 후향적 설계, 노출의 비무작위 배정 및 제한된 표본 크기로 인해 연구 결과가 선택 편향, 잔여 교란 변수, 그리고 더 빈번한 임상적 접촉으로 인한 주의 효과(attention effect)에 영향을 받을 가능성이 있습니다. 공변량 조정 민감도 분석 결과가 기본 분석과 일치하는 추정치를 보였으나, 이러한 조정만으로는 동기 부여, 디지털 리터러시, 보호자 지원, 치료 선호도 또는 의료 이용 행태의 측정되지 않은 차이를 설명할 수 없습니다. 둘째, 보관된 분석 데이터셋에 참가자별 착용 시간, 종단적 순응도 기록, 알람 발생 횟수, 위양성 또는 위음성 알람 판정, 임상의 응답 시간, 기술적 실패 횟수 또는 누적 장치 오프타임(off-time)이 포함되지 않았습니다. 따라서 본 연구는 구현 충실도(implementation fidelity)나 기술적 성능에 대한 평가보다는 임상적 결과에 대한 분석으로 해석되어야 합니다. 셋째, raw IMU 및 sEMG 샘플링 속도, 필터링 및 전처리 절차, 특성 추출 및 다운샘플링 방법, 장치 대 서버 처리 방식, 펌웨어 세부 사항, 독자적인 알고리즘 및 암호화 구성 정보를 사용할 수 없었으므로 기술적 재현성에 제한이 있습니다. 넷째, 15%의 움직임 편차 및 20%의 sEMG 편차 임계값은 내부적으로 선택된 탐색적 트리거였으며, 전문가 주석이나 임상 결과에 대해 보정 또는 검증되지 않았습니다. 다섯째, 참가자별 재입원 데이터와 독립적 검증에 필요한 만족도 조사 도구의 완전한 문서가 없었기 때문에 예기치 않은 재입원과 기관 자체 개발 만족도 점수는 최종 분석에서 제외되었습니다. 26개의 유지된 이차 결과 지표에 대해 Benjamini–Hochberg 절차를 적용하였으나, 합병증 발생 건수가 적고 q-value가 0.05에 근접한다는 점을 고려할 때 해당 결과는 탐색적인 수준에 머물러 있습니다. 마지막으로, 추적 관찰이 12개월에서 종료되었으며, 표본 크기가 신뢰할 만한 하위 그룹 분석이나 상호작용 분석을 수행하기에 충분하지 않았습니다. 따라서 검증된 장치 절차, 구현 지표 및 더 긴 추적 관찰 기간을 갖춘 전향적 다기관 연구가 필요합니다.
이 단일 센터 회고적 비교 코호트 연구에서, 스마트 간호 기반의 개별화된 재활은 후방 요추 유합술 후 기존의 지속적 재활보다 12개월 시점의 통증, 척추 주변 근육, 기능적, 심리적 결과 및 의료 이용 결과에서 더 유리한 것과 연관이 있었습니다. 비무작위 설계, 잠재적인 선택 및 관심 효과, 구현 및 기기 성능 지표의 부재, 검증되지 않은 운영 임계값으로 인해 인과적 결론을 내리는 데 한계가 있으며, 이러한 연관성을 확인하고 일반화 가능성을 결정하기 위해서는 전향적 다기관 연구가 필요합니다.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 웨어러블 재활 단말기 | Shenzhen Jianke Medical Technology Co., Ltd., Shenzhen, China | JK-YZ2020 | 처리된 움직임 및 sEMG 유도 모니터링 지표의 전송 |
| 스마트 간호 관리 플랫폼 | Fourth Affiliated Hospital of Soochow University | 기관 플랫폼; 해당 없음 | 임상 검토, 알림 처리, 계획 수정 및 감사 로그 기록 |
| 초음파 시스템 | GE Healthcare | LOGIQ E9 | 척추기립근 단면적 측정 |
| 등속성 근력 측정기 | Biodex Medical Systems | Biodex System 4 | 최대 등척성 척추 주변 근력 토크 측정 |
| CT 스캐너 | Siemens Healthineers | SOMATOM Definition Flash | Bridwell 융합 등급 평가 |
| 통계 소프트웨어 | IBM Corp. | SPSS Statistics version 26.0 | 통계 분석 |
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