뇌진탕 후 아동 및 청소년의 자세 조절

뇌진탕은 주요 공중 보건 문제이며 축구, 농구 또는 미식 축구와 같은 많은 스포츠에서 발생합니다. 뇌진탕을 지속한 후 종종 몇 주 동안 균형이 영향을 받습니다. 운동 및 인지 작업으로의 복귀는 자세 안정성이 회복되는 것처럼 보이자마자 자주 발생합니다. 그러나 Cavanaugh를 중심으로 한 연구 그룹은 이미 2005년에 압력 중심(COP) 움직임을 분석하여 자세 제어의 변화를 조사했습니다. 그들의 연구 결과는 흔들림 변수가 정상 수준으로 돌아온 후에도 자세 제어가 여전히 눈에 띄게 영향을 받았기 때문에 자세 흔들림 변수가 균형 재활과 관련된 유일한 매개변수로 해석될 수 없음을 시사합니다. 그들은 또한 너무 일찍 스포츠로 복귀하는 운동선수는 여전히 "불안정"할 수 있으며 건강한 운동선수보다 더 취약할 가능성이 있다고 말합니다. 또한 균형이 무너지면 낙상으로 이어질 수 있으며, 이는 약한 균형과 낙상 위험 사이의 상관관계를 발견한 여러 연구에서 나타났습니다. 추가적이고 매우 중요한 문제는 완전히 회복되지 않은 사람의 머리에 대한 두 번째 충격이 누적 효과로 이어질 수 있다는 것입니다. 뇌진탕이 연속적으로 발생한 운동 선수는 뇌진탕이 한 번만 발생한 운동 선수보다 기억력 테스트에서 훨씬 낮은 성능을 보였습니다. 결과적으로, 예를 들어 럭비에서 "필드 복귀" 또는 "경기 복귀" 결정은 스포츠에서 뇌진탕의 맥락에서 해결해야 할 가장 중요한 질문 중 하나라고 명시되었습니다. 그러나 지난 10년 동안 연구 관심이 증가했음에도 불구하고 McLeod가 실시한 매우 최근의 체계적 검토는 여전히 뇌진탕 진단과 "행동 복귀" 결정을 내리는 것의 어려움을 강조합니다.

자연스러운 움직임이 필요하기 때문에 청소년과 어린이는 특히 가벼운 외상성 뇌 손상(mTBI)을 입은 후 너무 일찍 안전하지 않은 상황으로 돌아갈 위험이 있습니다. Hugentobler는 연령이 일반적으로 사용되는 뇌진탕 후 자세 제어 평가에 중요한 영향을 미치는 것으로 보인다고 지적했습니다. 2012년 인스부르크에서 열린 유스 올림픽 10일 동안 부상당한 선수의 7.2%가 뇌진탕을 겪었습니다.

뇌진탕에 대한 연구는 종종 대학 운동선수에 초점을 맞춥니다. 청소년이나 어린이에 대한 연구는 더 적습니다. 연구원들은 고등학생들이 대학 운동선수들에 비해 뇌진탕 후 장기간 기억력 장애를 겪는 것을 관찰했습니다. 이러한 연령 차이의 원인은 성인과 비교하여 어린이의 뇌 구조가 다르기 때문일 수 있으며, 백질 부피의 전반적인 증가, 회백질 질량의 지역적 차이 및 부피 차이로 관찰됩니다. 이러한 연령 관련 차이는 글을 쓰는 동안 손 움직임에 대해 표시된 것처럼 완전히 자동화되지 않은 동작 패턴으로 인해 어린이의 자세 제어에 다른 변경을 초래할 수 있습니다. 따라서 Cavanaugh의 연구는 이미 건강한 성인의 자세 제어에서 뇌진탕 관련 결손의 표준 평가에서 한계를 확인했지만, 어린이 또는 청소년의 자세 제어 시스템이 어떻게 영향을 받고 회복 과정이 어떻게 진행되는지에 대한 공개 연구 질문으로 남아 있습니다. 자세 제어가 덜 자동화된 이 연령대에서 발생합니다.

더욱이 Cavanaugh의 연구에서와 같이 COP에 대한 평가는 변화가 존재한다는 표시를 제공하지만 어떤 제어 메커니즘이 영향을 받는지에 대한 질문에 대답할 수 없습니다. 예를 들어, 뇌진탕은 자세 제어 동작의 조정을 방해할 수 있습니다. 엉덩이와 발목 전략 사이의 조정을 변경하거나 뇌진탕이 자세 움직임이 제어되는 방식에 영향을 미칠 수 있습니다. 더 느린 반응 메커니즘 또는 더 느리거나 잘못된 예상 메커니즘. 이러한 메커니즘 중 어느 것도 COP 편위의 평가에서 구별될 수 없습니다. 그러나 주성분 분석(PCA)을 사용한 운동학적 마커 데이터의 전신 분석은 보다 상세한 접근 방식이며 인간의 자세 제어에 역할을 하는 메커니즘을 조사하는 데 신뢰할 수 있음이 입증되었습니다. 이 방법은 두 가지 새로운 변수를 제공합니다. 1) 움직임 구성 요소 분석 및 균형을 유지하는 데 필요한 전체 동작에 대한 상대적 기여도(PC ​​고유값) 및 2) 모터 제어 작업으로 해석될 수 있으므로 촉진할 수 있는 주 가속도(PA) 자세 제어 프로세스의 어떤 측면이 손상될 수 있는지에 대한 더 깊은 통찰력.

제안된 연구에는 두 가지 주요 목표가 있습니다. 첫 번째 목표는 뇌진탕이 청소년과 어린이의 균형과 자세 조절에 미치는 영향을 더 잘 이해하는 것입니다. 이 연령대의 자세 제어는 덜 자동화되어 있고 청소년과 성인 사이의 신경계에 있는 몇 가지 다른 구조적 차이로 인해 연구자들은 뇌진탕이 자세 제어에 다르게 영향을 미칠 수 있다고 예상합니다. 복구 프로세스도 다를 수 있습니다. 두 번째 목표는 주성분 분석(PCA)을 기반으로 하는 새로운 분석 기술을 적용하여 뇌진탕이 자세 제어를 손상시키는 방법을 더 잘 이해하는 것입니다. 연구원들은 PCA가 세그먼트 움직임의 조정에 대한 효과와 움직임 구성 요소가 제어되는 방식에 대한 효과를 더 잘 구별할 수 있을 것으로 기대합니다. 예를 들어 테스트할 특정 가설은 다음과 같습니다.

1. 기존 결과는 뇌진탕 후 자세 조절의 회복이 여러 단계에서 발생함을 시사합니다. 회복 과정 초기(3일에서 2주)에 mTBI 후 상당히 증가한 자세 동요 진폭이 정상 수준으로 돌아갑니다. 그러나 자세 움직임이 제어되는 방식(COP 움직임의 엔트로피를 통해 측정됨)은 몇 주 동안 이상을 나타냅니다. 연구자들은 초기 단계가 움직임 구성 요소의 방해된 조정으로 특징지어질 것이라고 가정합니다(PC 고유값을 통해 정량화 가능). 후기 복구 단계는 개별 움직임 요소 제어의 타이밍 문제로 특징지어지며, 이는 움직임 요소 가속도(PA)에서 감지할 수 있습니다.
2. PA는 또한 뇌진탕이 신경 자세 제어 시스템에 어떤 영향을 미치는지에 대한 기본 메커니즘을 밝힐 수 있습니다. 예를 들어, 뇌진탕이 감각 운동 지연을 연장하는 경우 PA에서 덜 빈번한 활동을 기대할 수 있습니다.
3. 반대 행동도 발생할 수 있습니다. 뇌진탕이 뇌의 자동화된 제어 프로세스를 방해하는 경우 뇌진탕 후 자세 제어에 더 많은 인지 프로세스가 관련되어야 한다는 가설을 세울 수 있습니다. 이것은 PA의 더 빈번한 변경에서 나타날 수 있습니다.

규정된 방식으로 데이터를 분석하기 위해 움직임의 전체 운동학을 나타내는 참가자의 운동학 데이터로 주성분 분석(PCA)이 수행됩니다. 아이디어는 무브먼트를 전체 무브먼트에 다른 영향을 미치는 많은 1차원 주성분(PC)으로 나누는 것입니다. 이 방법은 조용한 자세로 서 있는 참가자의 압력 중심(COP) 데이터의 측정된 분산을 PCA의 결과로 계산된 PC에 의해 제공된 분산과 비교하는 데 유효합니다. COP 분산은 지금까지의 다른 방법보다 결과적인 주 움직임(PM)에 의해 더 잘 설명되었습니다. 처음 15명의 PM은 조용히 서 있는 동안의 자세 변화의 99.3%를 설명했습니다. 모든 PC는 전체 움직임의 작은 부분을 설명하고 "고유값"이라는 전체 동작에 자체적으로 영향을 미쳤습니다. 따라서 이 방법은 정지 상태에서 모터 제어 시스템이 수행하는 작은 조정 동작도 감지할 수 있음이 입증되었습니다. 아주 작은 조정을 드러내는 이 능력은 움직임 패턴을 조사하는 방법으로 사용될 수 있습니다.

모든 통계 분석은 알파 수준이 0.05로 설정된 SPSS(Statistical Package for the Social Sciences)를 사용하여 수행됩니다. 데이터의 정규 분포를 보장하기 위해 Shapiro-Wilk 테스트가 사용됩니다. 주 출력으로서 PC 값의 비교는 개체 내 분석이므로 사용된 방법은 정규 분포의 경우 제공된 데이터를 평가하기 위해 단방향 반복 분산 분석(rANOVA)이 될 것입니다. 정규 분포가 제공되지 않으면 Friedmann 테스트가 활용됩니다. 적용된 Post-Hoc 테스트는 Sidak 보정을 사용하여 수행됩니다.

표본 비율은 계획된 연구 기간 동안 참여를 원하는 뇌진탕을 앓고 있는 아동 및 청소년의 수에 따라 달라집니다. 그러나 Cavanaugh의 연구를 기반으로 요인 내에서 계획된 반복 측정 ANOVA에 대한 전력 분석이 수행되었습니다. α-오차는 0.05로 설정되었고 기대 검정력은 0.95로 설정되었습니다. 뇌진탕 집단의 차이의 평균(0.19)과 주어진 평균의 표준오차(SEM=0.05)에 제곱근을 곱하여 계산한 차이의 표준편차(SD=0.26)를 이용하여 효과크기 0.73을 산출하였다. 샘플 크기(n = 27). 전력 분석에서는 계산을 기반으로 27명의 참가자가 필요한 총 샘플 크기를 명시했습니다.

50%의 탈락 견적이 발생하고 샘플 크기를 15명의 참가자로 줄이는 경우 계산에 따라 75%의 검정력이 생성됩니다.