척수손상 환자를 위한 혈류 제한 운동

이 조사는 주제 내 디자인을 기반으로 합니다. 조사관은 불완전한 척수 손상(레벨 C3-L1, AISA C 및 D) 진단을 받은 16명의 개인을 모집하여 전통적인 무릎 확장 및 굴곡 운동 또는 혈류 제한(그림 4). 각 프로그램을 시작하기 전에 일련의 근육 및 혈관 기능 측정을 수행합니다(이러한 측정에 대한 자세한 내용은 아래의 특정 목표 1 및 2 참조). 이러한 측정은 각 8주 교육 기간이 끝날 때마다 반복됩니다. 또한 혈전증의 위험을 모니터링하기 위해 혈액 샘플을 각 8주 기간 동안 4개의 시점에서 수집하고 분석합니다: 기준선, 단일 운동 후, 4주 훈련 후 및 8주 마지막 교육 기간(이러한 분석에 대한 자세한 내용은 아래 특정 목표 3 참조).

주제 주제는 Cleveland VA Medical Center의 SCI/D 부서를 통해 모집됩니다. 간단히 말해서 피험자는 18세에서 55세 사이이고 부상 후 최소 1년이 경과했으며 심혈관 또는 혈액 질환이 없어야 합니다. 피험자는 또한 10미터 동안 도움 없이 걸을 수 있는 하지에 충분한 힘이 있어야 합니다(인간 피험자 문서의 피험자 포함/제외 기준 전체 목록 참조). 이 조사의 주요 변수는 근력, 단면적 및 혈관 기능의 변화입니다. SCI 인구의 BFR 운동에 대한 데이터가 부족하기 때문에 이 연구에 필요한 샘플 크기의 추정치는 근골격 약화 및 위축이 있는 다른 임상 인구에서 이전에 발표된 BFR 데이터를 기반으로 합니다. 일반적으로 여러 조사에서 BFR 운동 훈련이 근력 및 단면에 미치는 효과 크기는 1.13, 0.995 및 1.9였습니다. 따라서 선험적 검정력 분석은 0.05의 알파와 0.80의 검정력을 사용하여 훈련 전과 후 사이의 변화를 탐지하기에 충분한 통계를 제공하기 위해 16명의 참가자 샘플 크기가 필요함을 나타냅니다.

훈련 프로그램: 훈련 프로그램은 Biodex System 3 동력계에서 8주간의 전통적 또는 BFR 무릎 확장/굴곡 운동으로 구성됩니다. 피험자는 각 8주 기간에 걸쳐 배포된 20개의 교육 세션이라는 궁극적인 목표를 가지고 교육 프로그램 기간 동안 주당 2-3일 실험실에 와야 합니다. 최근에 발표된 2개의 리뷰 논문은 주당 2-3회 BFR 훈련이 임상 인구의 근육 혜택에 충분하다고 나타냅니다. 8주 동안의 BFR 훈련은 무릎 확장/굴곡의 표준 BFR 프로토콜(30회-15회-15회-15회)과 각 세트 사이에 60초의 회복으로 구성됩니다. 동력계 저항은 최대 자발적 수축의 30%(초기 방문 시 결정됨)로 설정되고 메트로놈은 초당 180도(연결된 무릎 관절 속도 범위의 중간)와 관련된 속도로 무릎 확장/굴곡 속도를 조절하는 데 사용됩니다. 편안한 보행). isokinetic dynamometer에서 저항 무릎 확장/굴곡을 수행하면 동심 수축만 발생합니다(편심 단계는 없음). BFR과 결합된 구심성 수축은 BFR을 사용한 편심성 운동보다 더 큰 정도로 근육 단면적과 근력을 증가시키는 것으로 보고되었습니다. 혈류 제한은 휴식 시 사지 혈류를 막는 데 필요한 압력의 70%까지 팽창된 6cm 커프를 사용하여 적용됩니다(아래 동맥 폐쇄 압력 결정 참조). 커프 압력은 초기 설정 전에 팽창되며 전체 프로토콜(운동 및 회복 기간) 동안 팽창된 상태를 유지합니다. BFR 연습을 위한 이 규정된 훈련 계획(예: 훈련 세션의 빈도, 각 세트 내 반복 횟수, 세트 간 휴식 시간, 강도 및 커프 압력)은 BFR 훈련에 대해 최근 발표된 두 가지 체계적 리뷰의 권장 사항을 기반으로 합니다. 전통적인 저항 훈련 프로그램은 재활에 사용되는 표준화된 운동 프로토콜이 될 것입니다: 저항이 60% MVC로 설정된 무릎 확장/굴곡 운동 3세트. BFR 프로토콜의 전체 볼륨(총 반복 횟수 x 무게)을 근사화하기 위해 세 세트는 각각 13회, 12회 및 12회 반복으로 구성됩니다. 두 8주 기간 동안 최대 토크는 2주마다 재평가되며 후속 훈련 부하는 최대 토크의 개선에 따라 수정됩니다.

동맥 폐색 압력 결정: 대퇴 동맥 혈류를 폐색하기 위한 압력은 최초 방문 시 결정됩니다. 피험자는 조용히 휴식을 취합니다. 커프는 허벅지 위쪽에 배치되고 도플러/초음파 기계를 사용하여 표면 대퇴 동맥(커프의 말단)의 이미지 및 혈액 속도 스펙트럼을 얻습니다. 커프는 혈류가 없음을 나타내는 속도 스펙트럼이 사라질 때까지 매초 약 2mmHg씩 천천히 팽창합니다. 혈류가 멈추는 커프 압력은 동맥 폐색 압력으로 간주됩니다.

훈련 프로토콜의 잠재적인 문제 및 대체 전략: iSCI 인구의 광범위한 기능 능력으로 인해 일부 과목은 위에서 설명한 운동 프로토콜을 처음에 완료하지 못할 수 있습니다. 피험자가 특히 훈련 첫 몇 주 동안 규정된 총 반복 횟수를 얻을 수 있는 가능성을 높이기 위해 각 세트 내 반복 횟수와 세트 수를 수정할 수 있습니다(예: 13회, 12회, 12회 반복의 3세트로 대체할 수 있음). 10, 9, 9, 9회씩 4세트씩 반복하면 전체 반복 횟수는 유지되지만 추가 회복 기간이 추가됩니다. 또한 초기 8주 기간의 교육 세션은 두 번째 8주 교육 세션에서 전체 볼륨을 복제할 수 있도록 잘 문서화됩니다. BFR 훈련이 일반적인 고강도 운동에 비해 더 높은 위험을 수반한다는 제한된 실험적 증거가 있지만 Spranger와 동료들은 이전에 고혈압, 심부전 및 말초 동맥 질환이 있는 환자에서 BFR 운동과 관련된 잠재적 위험을 설명했습니다. 특히 BFR 운동은 과도한 운동 압박 반사를 가진 사람들에게 위험한 고혈압 반응을 유발할 수 있습니다. 그러나 SCI 인구는 하지의 구심성 피드백 중단으로 인해 운동 압박 반사가 감소할 것입니다. 마지막으로, 8주 교육 세션 2회는 과목에 대한 주요 시간 약속입니다. 따라서 조사관은 참여에 대한 재정적 보상을 제공하고 재활을 위해 정기적으로 병원을 방문하는 환자를 모집하려고 시도할 것입니다. 그렇게 긴 연구에 참여할 의향이 있는 피험자를 찾는 것이 여전히 어려운 경우 조사자는 프로토콜을 수정하여 16명의 피험자로 구성된 두 개의 독립적인 그룹이 두 개입 중 하나에 할당되도록 할 것입니다(반복 측정이 아님). 더 많은 피험자를 모집해야 하지만 각 피험자는 단 한 번의 8주 훈련 개입에만 참여해야 합니다.