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

이 절차의 전반적인 목표는 두 가지 진단 테스트를 통해 컴퓨터화된 동적 자세 제어 장치를 사용하여 환자의 균형 능력을 객관적으로 평가하는 것입니다. 이를 위해 먼저 이중 힘판 지지 표면과 시각적 주변 환경이 보정되었는지 확인합니다. 두 번째 단계는 환자의 발을 지지 표면에 정확하게 위치시키고, 안전 하네스를 안전 바에 연결하여 환자를 고정하는 것입니다.

다음으로, 감각 조직 검사와 운동 제어 검사를 수행합니다. 소프트웨어가 연령대가 일치하는 표준 데이터 세트와 비교하여 환자의 점수 및 주요 변수들을 자동으로 계산합니다. 마지막 단계는 환자가 플랫폼에서 내려오는 것을 돕고 검사 결과를 설명하는 것입니다.

궁극적으로, 컴퓨터화된 동적 자세 검사는 체성감각, 시각 또는 전정 계통의 잠재적 결손을 식별하는 데 사용되며, 부정확한 정보임에도 불구하고 시각 정보에 의존함으로써 환자가 시각적 선호도를 가지고 있는지 여부를 판단할 수 있습니다. 기존 방법과 비교하여 이 기술의 주요 장점은 컴퓨터화된 동적 자세 검사가 균형을 객관적으로 측정할 수 있으며, 정적 및 동적 조건 모두에서 자세 전략을 정량화할 수 있다는 점입니다. 이는 균형 장애의 메커니즘을 분류하는 기존의 임상 결과 측정법을 보완하기 위한 것입니다.

연구자가 일련의 과정들을 이해하는 것이 중요하므로, 이 방법에 대한 시각적 시연이 매우 중요합니다. 여기에는 안정적인 지지면과 불안정한 지지면, 정적인 조건과 동적인 조건, 눈을 뜬 상태와 감은 상태, 그리고 강도가 단계적으로 조절되는 조건들이 포함됩니다. 저희 실험실의 박사 과정 학생인 AMIA gang이 EQU 테스트의 프로토콜을 시연할 예정입니다.

EQU 테스트 주변 영역에 방해물이 없는지 확인하고, EQU 테스트 시스템을 켜기 전에 듀얼 포스 플레이트 위의 모든 물체를 제거하십시오. 다음으로, 듀얼 포스 플레이트의 지지 표면 및 시각적 주변 보정을 완료하십시오. 듀얼 포스 플레이트는 먼저 X축을 중심으로 회전하여 발목의 배굴(dorsiflexion) 및 저굴(plantar flexion)이 최대 50 degrees per second의 각속도로 가능하도록 합니다.

그 후 피험자는 바닥과 평행한 Y축을 중심으로 최대 선속도 15.24 centimeters per second로 전후로 이동합니다. 시각적 주변 환경은 x축을 중심으로 ±10 degrees 범위 내에서 최대 각속도 15 degrees per second로 앞뒤로 기울어집니다. 소프트웨어 프로그램에 피험자 정보를 입력하고, 연령과 신장을 정확하게 표시하십시오.

참가자의 결과는 연령이 일치하는 규준 데이터 세트와 비교됩니다. 시각적 주변 환경 내의 디스플레이 화면을 켤지 끌지 선택하십시오. 디스플레이 화면을 켜면, 참가자는 자신의 무게 중심 이동에 대한 실시간 시각적 바이오피드백을 받게 됩니다.

이는 연습 세션이나 작업자가 참가자에게 점수를 확인시켜 주고 싶을 때 유용할 수 있습니다. 테스트를 위해 참가자에게 편안하고 헐렁한 옷을 입고 신발을 벗도록 요청하십시오. EQU 테스트의 경우, 긴 스트랩을 다리 사이로 고정하고 허리 버클을 채워 참가자가 안전 하네스를 착용하게 한 뒤, 참가자를 이중 힘판(dual force plates) 위에 위치시키고 안전 스트랩의 카라비너를 보안 하네스의 D-링에 고정하십시오.

이제 참가자는 안전 바에 단단히 고정되었으며, 이는 균형을 잃더라도 실제로 넘어지는 것을 방지합니다. 테스트 센터에서는 각 발의 내측 복사뼈를 검은색 수평선 위에 위치시켜 발목 관절이 가로 회전축과 일치하도록 지지면 위에 참가자의 발을 배치합니다. 종골의 외측을 소형, 중형 또는 대형 표면 표시의 위치에 맞게 배치하십시오.

참가자가 발목을 검은색 수평선 위에 두고, 소형, 중형 또는 대형 표시의 기준에 따라 양발을 중심선에서 좌우로 동일한 거리에 두고 섰을 때, 신체 무게 중심은 x축과 y축의 교차점 바로 위에 위치해야 합니다. 이 위치는 흔들림 각도 계산을 위한 기준점으로 활용됩니다. 참가자에게 양손을 옆으로 내리고 시선을 정면의 시각적 주변 환경 요청 지점에 둔 채 똑바로 서 있도록 요청하십시오.

피험자는 테스트가 진행되는 동안 발을 움직이지 않아야 합니다. 발이 올바르게 위치했다면, 무게 중심 표시창의 졸라맨 형상이 x축과 y축의 교차점에 위치해야 합니다.

하지만 스틱 피규어의 정렬이 맞지 않더라도 발의 위치가 정확하다면 발을 다시 조정하지 마십시오. 감각 조직 검사(SOT)는 6가지 조건으로 구성되며, 각 조건은 20초 동안 지속되는 3회의 시행으로 이루어집니다. 처음 세 가지 조건은 정적인 지지 표면 위에서 수행됩니다.

마지막 세 가지 조건에서는 동적 지지 표면을 사용하지만, 먼저 조건 1로 참가자가 눈을 뜬 상태로 가만히 서 있도록 하고, 이어서 조건 2로 참가자가 눈을 감은 상태로 가만히 서 있도록 합니다. 조건 1과 2를 통해 시각적 단서가 제거되었을 때 신체 흔들림이 증가하는지 확인하고, 참가자가 체성감각 입력을 얼마나 효과적으로 활용하는지 결정합니다. 참가자에게 도움이 필요해 보일 경우 언제든지 해당 시행을 중단하십시오.

또한 필요한 경우 시행 사이에 참가자가 휴식을 취하게 하고, 이후에 발의 위치를 정확하게 다시 잡도록 합니다. 다음으로, 참가자가 눈을 뜬 상태로 서 있는 세 번째 조건을 수행합니다. 이때 주변 시각 환경은 신체 흔들림에 따라 함께 움직이므로(sway referenced), 시각적 단서가 부정확해집니다.

네 번째 조건에서는 지지면을 신체 흔들림에 맞추어 움직이게 합니다. 이에 따라 체성감각 단서가 부정확해집니다. 다섯 번째 조건은 눈을 감은 상태에서 신체 흔들림에 맞춘 지지면을 사용하여 수행합니다.

이는 시각적 단서가 제거되고 체성 감각 단서가 부정확할 때 피험자가 전정 단서를 어떻게 활용하는지를 결정합니다. 마지막으로, 시각적 주변 환경과 지지 표면이 모두 흔들림 참조(sway referenced)되는 여섯 번째 조건을 수행합니다. 이 조건은 시각적 단서가 부정확할 때조차 피험자가 시각적 단서에 의존하는지 확인합니다.

각 시도 후 점수를 평가합니다. 연령대가 일치하는 표준 데이터 세트와 비교한 참가자의 평형 점수를 나타내는 녹색 또는 빨간색 막대가 표시됩니다. 녹색 막대는 참가자가 연령대가 일치하는 표준 데이터보다 더 나은 성과를 보였음을 나타내며, 빨간색 막대는 성과가 더 낮았음을 나타냅니다.

피험자가 발을 떼거나, 시각적 주변부에 닿거나, 넘어지기 시작하는 모든 시행을 균형 상실로 표시하십시오. 소, 중, 대 크기로 등급이 매겨진 전방 이동 3회와 후방 이동 3회를 포함하여 운동 제어 검사(MCT)의 6가지 프로토콜을 모두 완료하고, 발이 지지 표면에 정확하게 위치했는지 확인하십시오. MCT는 지지 표면이 아주 최소한으로만 후방 이동하는 3회의 소규모 후방 이동으로 자동 시작됩니다. 다음 일련의 이동은 대규모 이동 시 최대 반응을 유도할 수 있도록 점진적으로 커집니다.

각 이동은 일정 속도로 이루어지며, 따라서 환자의 신체에 일정한 전방 또는 후방 각운동량을 전달합니다. 참가자가 플랫폼에서 내려오는 것을 도와주십시오. SOT와 MCT가 완료되면, 참가자가 SOT와 MCT에서 전반적으로 어떻게 수행했는지 설명함으로써 결과의 함의에 대해 최종적으로 논의하십시오. 한 명의 참가자에 대한 SOT의 평형 점수, 감각 및 전략 분석, 그리고 무게 중심 정렬에 대한 전형적인 해석이 여기에 예시되어 있습니다.

초록색 막대는 피험자가 조건 1부터 4까지 연령대가 일치하는 표준 데이터셋보다 더 나은 성적을 보였음을 나타냅니다. 피험자는 조건 5의 마지막 시행과 조건 6의 첫 번째 시행에서 표준 데이터셋보다 낮은 점수를 기록했습니다. 하지만 종합 점수 결과, 피험자는 정상적인 평형 점수를 가진 것으로 나타났습니다.

전반적인 감각 분석 결과가 여기에 제시되어 있습니다. 녹색 막대는 참가자가 체성감각, 시각 또는 전정 계통에 결함이 없었으며, 따라서 이러한 감각 참조를 적절하게 활용할 수 있었음을 나타냅니다. 참가자는 정확한 시각 정보와 부정확한 시각 정보를 구별할 수 있었으며, 시각적 선호도에서 정상 범위 점수보다 더 높은 점수를 기록했습니다.

전략 분석 결과가 여기에 제시되어 있으며, 각 조건은 기호로 표시됩니다. 값이 클수록 해당 조건에서 균형을 유지하기 위해 발목 전략(ankle strategy)을 주로 사용했음을 나타냅니다. 발목 전략은 무게 중심을 다시 맞추기 위해 발목 관절 주위에 작은 토크를 생성하여 교정 자세 조절이 가능할 때, 작은 섭동에 대응하는 적절한 방법입니다.

반대로, 값이 작다는 것은 해당 조건에서 참가자가 고관절 전략에 의존했음을 나타냅니다. 고관절 전략은 더 큰 섭동에 반응하여 무게 중심을 재배치하기 위해 고관절 주위에 더 큰 토크를 생성하는 데 필요합니다. 반면, 스텝 전략은 빠르게 변화하는 무게 중심에 맞추어 지지면을 신속하게 재정렬합니다.

예를 들어, 이 피험자는 조건 1에서 3까지는 주로 발목 전략(ankle strategy)을 사용했고, 조건 4에서 6까지는 발목 전략과 엉덩이 전략(hip strategy)을 조합하여 사용했습니다. 하지만 조건 5와 6의 한 회차에서 나타난 낮은 전략 분석 점수는, 피험자가 엉덩이 관절을 중심으로 더 크고 빠른 자세 교정을 생성하기 위해 엉덩이 전략에 의존함에 따라 무게 중심이 안정성 한계에 도달하고 있었음을 나타냅니다. SOT 조건 시작 전 무게 중심 정렬의 XY 플롯은 여기에서 다양한 기호로 표시됩니다. 흰색 상자 밖에 위치한 기호는 중심에서 벗어난 것으로 간주하며, 자세 교란이 정렬 오프셋과 동일한 방향으로 발생할 때 피험자가 균형을 잃을 가능성이 더 높은 조건이 어디인지를 나타냅니다.

운동 제어 테스트 결과가 여기에 제시되어 있습니다. 단계별 후방 및 전방 이동 중의 체중 대칭 값은 이 참가자가 지지 표면 이동이 시작되기 전에 체중이 좌우 다리 사이에 상대적으로 균형 있게 분배되어 있음을 보여줍니다. 이는 100점의 점수가 양다리 간의 완벽한 대칭을 나타내는 것에서 분명히 알 수 있습니다.

섭동 시작부터 자세 교정까지의 시간 간격이 밀리초(milliseconds)로 표시되어 있습니다. 여기의 경우, 참가자가 후방 방향의 중간 및 큰 변위에 노출되었을 때 왼쪽 다리로 충분히 빠른 능동적 힘 반응을 생성하지 못했으며, 이것이 빨간색 막대가 나타난 이유입니다. 각 막대 하단의 네 개의 점은 지연 시간 점수의 신뢰도를 나타냅니다.

이 사례의 경우, 4가지 알고리즘이 동일한 이륙 지점에 합의하였습니다. 해당 데이터는 신뢰도가 매우 높은 것으로 간주됩니다. 진폭 스케일링 또는 반응 강도는 섭동에 비례하는 반응을 생성하는 피실험자의 능력을 반영합니다.

이것은 각운동량 단위로 측정되며 신장과 체중을 기준으로 정규화됩니다. 이 피험자는 후방 방향의 양쪽 다리 모두에서 좋은 대칭성을 보였으나, 전방 방향의 중간 및 큰 변위에서는 반응 강도가 더 약하게 나타났으며, 이는 환자의 신체 능력 및 기능에 따라 피험자가 전방 섭동에 빠르게 반응하는 능력이 떨어질 수 있음을 나타냅니다. 이 기술을 숙달하면 감각 조직 검사는 약 15분, 운동 제어 검사 프로토콜은 완료하는 데 약 5분에서 10분이 소요됩니다.

이는 환자가 조건 사이에 휴식을 취하지 않고 모든 조건이 적절하게 수행되었을 때를 가정한 것입니다. 균형 장애가 있거나 기저 질환이 의심되는 환자를 대상으로 작업할 때는, 좋은 라포를 형성하고 환자의 신체 능력과 상태를 지속적으로 모니터링하는 것이 중요하다는 점을 잊지 마십시오. 테스트 중에 실제로 발이 걸리거나 비틀거리는 일이 발생하지 않도록 예방하는 것이 중요합니다.

환자가 지지 표면 위로 올라가거나 내려올 때 항상 도와주십시오.