뇌졸중 환자의 움직임을 파악하기 위한 도달 범위: 다양한 높이와 무게

서론 뇌졸중 생존자의 최대 75%가 지속적인 UL 감각 운동 장애를 겪고 있으며, 이는 물체에 도달하고 집고 붙잡는 능력에 상당한 영향을 미칩니다. 이러한 결손은 뇌졸중 후 환자의 독립성과 결과적으로 삶의 질을 극적으로 감소시키고 뇌졸중 후 UL 재활의 효과를 개선하기 위한 수단이 많이 요구됩니다. 일반적인 뇌졸중 후 장애 수준과 밀접한 관련이 있고 일상 활동과 독립성에 상당한 영향을 미치는 눈에 띄는 뇌졸중 후 UL 장애는 RTG(Reach-to-grasp) 움직임의 장애입니다. 특히, 뇌졸중 후 움직임은 건강한 사람보다 덜 부드럽고 덜 정확하며 덜 효율적입니다. 이러한 손상의 결과로 보상 운동이 나타나며 비정상적인 근육 활성화 패턴(예: 과도한 체간 변위 및 잡기 위한 정면 손 방향)을 사용하여 운동 목표가 달성되어 통증과 피로를 유발할 수 있습니다. 따라서 RTG 움직임의 조정을 재훈련하는 것이 뇌졸중 후 재활의 주요 목표입니다.

뇌졸중 후 RTG 움직임에 대한 광범위한 연구에도 불구하고, 물체의 높이와 무게가 손상된 UL이 이러한 물체에 도달하고 붙잡는 능력(일상 활동을 수행하는 데 중요한 두 가지 능력)에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 정보는 제한적입니다. 이전 연구에서는 목표 물체의 높이가 뇌졸중 후 RTG 움직임에 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다. 즉, 뇌졸중 후 환자가 더 높은 목표에 도달하면 손상된 UL에서 과도한 보상 근육을 모집하고 목표에 도달하는 데 시간이 더 오래 걸리며 종점이 증가함을 보여줍니다. 오류, 어깨 굴곡 및 외전 동작 범위, 몸통을 안정화하기 위해 다양한 근육 패턴 활성화-뇌졸중 후 RTG 움직임을 개선하기 위한 개입 프로그램을 공식화할 때 대상 물체의 높이를 고려해야 할 필요성을 강조합니다. 그러나 뇌졸중 후 UL RTG 움직임에 대한 대부분의 이용 가능한 연구는 실제 세계를 정확하게 표현할 수 없는 가상 작업을 사용했습니다. 뇌졸중 생존자와 건강한 개인 모두에서 가상 2D 환경의 RTG 작업은 더 느리고, 더 짧고, 덜 곧고, 덜 정확하고, RTG 작업보다 더 작은 범위의 어깨 및 팔꿈치 관절 운동을 포함하는 것으로 나타났습니다. 실제 물리적 환경. 이러한 발견과 다른 결과는 뇌졸중 후 UL RTG 운동 손상을 특성화하고 치료하기 위해 높이가 다른 실제 일상 물체를 사용하는 것의 중요성을 강조합니다. 또한 물체를 잡고 있는 동안 팔을 움직이려면 물체가 미끄러지는 것을 방지하기 위해 개인이 (무의식적으로) 쥐는 힘을 증가시켜야 하는데, 이는 뇌졸중 후 환자에서 손상될 수 있습니다. 그러나 임상 개업의는 일반적으로 뇌졸중 후 파지력을 측정하기 위해 지정된 도구(예: 동력계 또는 Pinch,-Grip,-Lift-and-Hold 장치)를 사용합니다. 조사자들은 뇌졸중 후 다양한 무게의 일상적인 물건을 들어 올리는 것을 테스트하는 연구에 익숙하지 않습니다. 따라서 제안된 연구의 첫 번째 목표는 뇌졸중 후 환자의 RTG 움직임과 파지력을 건강한 대조군 개인과 비교하여 실제적이고 기능적이며 일상적인 물체에 도달하고, 잡고, 들어 올리려고 시도하는 것을 특성화하는 것입니다. 다른 높이와 다른 무게.

목표: 뇌졸중 후 환자의 RTG 움직임과 무게와 높이가 다른 실제 물체에 대한 건강한 제어 사이의 주요 차이점을 식별합니다.

모션 캡처를 사용하여 아급성 뇌졸중 후 환자와 건강한 개인의 작업 중심 RTG 움직임의 품질과 효능을 서로 다른 높이(참가자로부터 수직 거리)에 배치된 서로 다른 무게의 실제 기능적 물체에 대해 특성화합니다. 시스템 및 힘 센서. 각 참가자는 RTG 동작을 18회 반복합니다. 컵의 높이와 상태(빈 컵 또는 가득 찬 컵)를 각각 3회씩 3회씩 반복합니다.

총 60명의 참가자가 이 연구에 참여할 것입니다. 30명의 뇌졸중 후 입원 환자가 "Bet Hadar" 노인 재활 센터의 입원 환자 모집단에서 모집됩니다. 또한 30명의 연령에 맞는 건강한 통제 참가자가 커뮤니티에서 모집됩니다.

절차 모든 참가자는 한 명의 물리 치료사(석사 과정 학생)가 1시간 동안 두 번의 세션에서 개별적으로 검사합니다. 대조군에 대한 평가는 약 45분간 지속되는 한 세션에서 수행됩니다. 뇌졸중 환자는 재활센터에서 퇴원하기 1~2주 전(병원에서 평균 재활 기간은 2~3개월) 검사를 받는다. 뇌졸중 환자의 측정은 운동학적 측정과 임상 측정으로 구성되므로 피로를 피하기 위해 별도의 2일에 걸쳐 실시됩니다.

측정 세션은 참가자가 높이 조절 테이블 앞에서 등받이 없이 앉은 자세로 수행됩니다. 참가자는 "삐" 소리가 들리면 자신이 선택한 속도로 손을 앞으로 뻗어 테이블 위에 있는 컵을 향해 들어 올려 5cm 높이의 블록 위에 올려놓으라는 지시를 받습니다. , 근처에 위치. 참가자는 세션 시작 시 도달 동작 중에 가능한 한 몸통을 구부리지 않도록 지시를 받지만 몸통에 대한 구속은 적용되지 않습니다. 도달 범위는 세 가지 다른 높이에서 수행됩니다. (a) 낮은 높이 - 손을 아래쪽으로 펼쳤을 때 손목의 높이, (b) 중간 높이, 바닥에서 ~75cm, 표준 테이블 높이 및 (c) ) 높은 높이-어깨 높이. 컵은 뻗기 운동 중에 몸통이 과도하게 움직이지 않도록 측면 견봉에서 요골 경상 돌기까지 측정한 팔 거리에 배치됩니다. 이 작업은 기능적인 일상 작업이기 때문에 선택되었습니다.

작업의 일상적인 기능을 강조하기 위해 높이 가변성 외에도 두 가지 다른 무게의 컵, 즉 빈 컵과 물(250ml)이 채워진 컵을 사용하여 손을 뻗고 잡는 동작을 수행합니다. 컵이 가득 차 있는지 비어 있는지 참가자에게 알려줍니다. 컵을 들어 올리려면 주로 손가락보다는 팔의 움직임이 필요합니다. 따라서 파지의 역할은 물체를 안정시키고 바람직하지 않은 움직임을 방지하는 것입니다. 도달 범위는 뇌졸중 후 환자의 영향을 받은 팔에 의해 실행됩니다. 영향을 받은 팔은 지배적인 팔이거나 지배적이지 않은 팔일 수 있기 때문에 대조군이 우세를 위해 일치될 것입니다. 즉, 환자 그룹의 절반이 주로 사용하지 않는 팔로 손을 뻗으면 대조군의 절반도 자주 사용하지 않는 팔로 손을 뻗도록 요청받습니다. 낮은 높이의 시작 위치는 팔을 몸 옆에 수직으로 유지하는 것입니다. 중간 및 높은 높이의 시작 위치는 손바닥이 아래를 향하도록 팔을 동측 허벅지에 놓는 것입니다. 신장과 체중의 모든 범위 조합은 참가자의 능력에 따라 세 번 평가됩니다. 즉, 도달 시도의 최대 총 수는 18이지만 일부 참가자는 팔 약화, 피로, 통증 등으로 인해 모든 시도를 완료하지 못할 수 있습니다. 신장과 체중의 순서는 컴퓨터 프로그램을 사용하여 무작위로 설정하여 키나 체중 중 하나에 피로가 미치는 영향을 방지합니다.

장비 동작 캡처 시스템: 뻗기 동작 중 상지 관절의 위치는 참가자의 상체에 배치된 11개의 반사 마커를 사용하여 동작 캡처 시스템 V120:Trio(OptiTrack, NaturalPoint, Inc., OR, USA)에 의해 기록됩니다. V120:Trio 추적 시스템은 휴대용 다중 카메라, 6DoF 광학 개체 추적 기술입니다. Trio 시스템의 보정이 필요하지 않습니다. 마커는 다음과 같이 배치됩니다. 몸통 움직임을 반영하기 위해 두 개의 마커가 흉골에 수직으로 정렬되고 하나의 마커가 다음 해부학적 랜드마크 각각에 배치됩니다. 근위 상완골, 팔꿈치의 측면 상과, 중간 팔뚝, 요골 및 척골 스타일러스 프로세스, 세 번째 중수골 뼈의 중간 부분을 따라 축에서 손바닥의 등쪽 측면-손목 움직임, 검지 및 엄지. 두 개의 추가 고정 수직 마커가 기준점으로 벽에 배치되고 세 개의 추가 마커가 컵에 배치되고 시스템에서 강체로 정의됩니다. Trio 시스템의 데이터 샘플링 속도는 120Hz입니다.

힘 센서: 악력은 맞춤형 3D 인쇄 컵에 내장된 3D 힘 센서(Nano25-E 변환기, ATI Industrial Automation, INC)로 측정됩니다(부록 1의 그림 3 참조). 힘 센서의 데이터 샘플 속도는 100Hz입니다. 모든 측정 시도(각 도달 이동) 전에 센서 힘의 보정이 필요합니다. 힘 센서에서 수집된 데이터는 컵에 적용된 총 그립력입니다.