뇌성마비 아동의 운동 기능, 순응도 및 참여도에 대한 생체 피드백 강화 운동 게임, 단독 운동 게임 및 전통적 물리치료의 효과: 무작위 대조 시험

실험적: 엑서게이밍

이 엑서게이밍 프로그램은 밸런스, 민첩성, 몸통 조절을 훈련하기 위해 Kinect Adventures(River Rush, Reflex Ridge)를 사용하고, 하지 활성화, 눈-손 협응, 양측 운동을 개선하기 위해 Kinect Sports를 사용하며, 리드믹 스텝핑을 위해 Just Dance Kids를, 자유로운 움직임을 장려하기 위해 Kinect Party/Happy Action Theater를 사용할 것입니다. 선택적으로 MIRA Rehab 모듈은 자세와 민첩성을 목표로 할 수 있습니다. 세션은 12주 동안 주 3회 진행되며, 가벼운 워밍업으로 시작하여 20-30분 동안 목표 엑서게임을 진행한 후 쿨다운으로 끝납니다. 게임 난이도는 점진적으로 증가하며, 치료사는 점수와 완료 시간을 통해 진행 상황을 추적할 것입니다.

다른: 엑서게이밍

이 엑서게이밍 프로그램은 균형과 민첩성을 위해 Kinect Adventures(River Rush, Reflex Ridge), 하지 활성화와 조화를 위해 Kinect Sports, 리듬 스텝을 위해 Just Dance Kids, 자유로운 움직임을 위해 Kinect Party/Happy Action Theater를 사용합니다. 선택적으로 MIRA Rehab 모듈은 자세와 민첩성을 목표로 할 수 있습니다. 세션은 12주 동안 주 3회 진행되며, 가벼운 워밍업으로 시작하여 20-30분의 목표 엑서게임을 진행한 후 쿨다운으로 끝납니다. 아이들이 향상됨에 따라 게임 난이도가 증가하며, 치료사는 점수와 완료 시간을 사용하여 진행 상황을 추적합니다.

실험적: 바이오피드백 강화 운동 게임

이 그룹은 동일한 엑서게이밍 활동을 수행하며, 운동 학습을 강화하기 위해 실시간 다중 모드 생체 피드백이 통합됩니다. 세션의 빈도와 지속 시간은 엑서게이밍 그룹과 동일합니다. 참가자들은 자신의 움직임이 올바르게 수행되고 있는지 여부를 나타내는 화면상의 시각적 가이드를 받게 되며, 음조 변화나 자세 조정을 촉구하는 소리 경고와 같은 성과 기반 단서를 통한 청각 피드백도 제공됩니다. 착용 가능한 장치의 선택적 진동 경고도 부적절한 자세를 교정하는 데 사용될 수 있습니다. 생체 피드백 시스템은 게임 플레이 중 양측 근육 활동을 평가하기 위해 표면 EMG(Delsys Trigno)를 통합하고, 관절 움직임, 자세, 상세한 동작 범위를 포착하고 분석하기 위해 Microsoft Kinect SDK(v2 또는 Azure)를 통한 동작 추적을 포함합니다.

다른: 바이오피드백 강화 운동 게임

이 그룹은 운동 학습을 향상시키기 위해 실시간 시각적, 청각적 및 선택적 진동 피드백과 함께 중재 1과 동일한 운동 게임을 수행합니다. 표면 근전도(Delsys Trigno)는 양측 근육 활동을 기록하고, Microsoft Kinect SDK(v2/Azure)는 관절 운동과 자세를 추적합니다. 세션 빈도와 지속 시간은 동일합니다.

활성 비교기: 전통적인 물리치료

이 그룹의 아동들은 대동작 기능, 특히 균형 감각과 이동 능력을 향상시키기 위한 표준 물리치료를 받게 됩니다. 세션은 12주 동안 주 3회 진행되며, 각 세션은 30-45분 동안 지속됩니다. 프로토콜에는 5분간의 준비 운동, 엉덩이, 무릎, 발목 근육 강화를 위한 12-15분의 운동, 흔들림 판이나 폼을 이용한 8-10분의 균형 훈련, 앉았다 일어서기 및 계단 오르내리기와 같은 기능적 이동 과제를 위한 8-10분의 훈련이 포함되며, 마지막으로 2-5분의 정리 운동으로 구성됩니다. 치료사는 표준화된 지침을 따르며, 치료 충실도는 체크리스트를 통해 모니터링되며, 매달 세션의 10%를 감사합니다.

다른: 전통적 물리치료

이 그룹의 어린이들은 대동작 기능, 특히 균형과 이동성을 향상시키기 위해 표준 물리치료를 받게 됩니다. 세션은 12주 동안 주당 3회, 30-45분 동안 진행됩니다. 프로토콜에는 5분간의 준비 운동, 엉덩이, 무릎, 발목 근육 강화를 위한 12-15분의 운동, 흔들림 보드나 폼을 사용한 8-10분의 균형 훈련, 앉았다 일어서기 및 계단 연습과 같은 기능적 이동성 과제를 위한 8-10분의 운동이 포함되며, 그 후 2-5분간의 정리 운동이 뒤따릅니다. 치료사는 표준화된 지침을 따르며, 치료 충실도는 체크리스트를 통해 모니터링되고, 세션의 10%는 매월 감사됩니다.

대동작 기능 향상

결과 측정 항목:

대동작 기능 측정(GMFM-88) 총 점수 (%)

설명:

대동작 기능은 대동작 기능 측정-88(GMFM-88)을 사용하여 평가됩니다. 이는 누워 있기와 굴러가기, 앉기, 기어가기와 무릎 꿇기, 서기, 걷기/달리기/뛰기 등 다섯 가지 영역에서 운동 기능을 평가하는 표준화된 관찰 도구입니다. 점수는 가능한 최대 점수의 백분율로 표시됩니다.

점수 범위: 0-100% 해석: 점수가 높을수록 대동작 기능이 더 좋음을 나타냅니다.

균형 성능

결과 측정 항목:

소아 균형 척도(PBS) 총점

설명:

균형 수행 능력은 버그 균형 척도를 기반으로 조정된 기능적 균형 평가인 소아 균형 척도(PBS)를 사용하여 측정됩니다. 이 척도는 기능적 활동 중 정적 및 동적 균형을 평가하는 14가지 과제로 구성됩니다.

점수 범위: 0-56 해석: 높은 점수는 더 나은 균형 수행 능력을 나타냅니다.

자세 조절

결과 측정 제목:

키넥트 기반 동작 분석으로 도출된 자세 안정성 파라미터

설명:

키넥트 기반 동작 추적을 사용하여 자세 조절 안정성을 정량화하며, 작업 기반 활동 중 질량 중심 변위, 관절 각도, 흔들림을 포착합니다. 운동학적 데이터로부터 운동 안정성 지표(예: 감소된 흔들림 진폭 및 개선된 정렬)가 도출됩니다.

측정 단위: 도(관절 각도), 밀리미터(변위), 작업 특이적 안정성 지표 해석: 낮은 흔들림과 개선된 정렬은 더 나은 자세 안정성을 나타냅니다.

기능적 이동성

결과 측정 제목:

Timed Up and Go (TUG) 검사 소요 시간 (초)

설명:

기능적 이동성은 앉은 자리에서 일어나 3미터를 걸어가 돌아서 돌아와 다시 앉는 데 필요한 시간을 측정하는 Timed Up and Go (TUG) 검사를 사용하여 평가됩니다.

점수 범위: 연속 변수 (초) 해석: 더 짧은 완료 시간은 더 나은 기능적 이동성을 나타냅니다.

근육 활성화 패턴

결과 측정 제목:

작업 수행 중 표면 근전도(sEMG) 진폭 및 활성화 타이밍

설명:

기능적 작업 수행 중 근육 활성화 진폭과 타이밍을 기록하기 위해 표면 근전도가 사용됩니다. 결과 변수에는 정규화된 근전도 진폭과 목표 근육군 간의 조정 패턴이 포함됩니다.

측정 단위: 마이크로볼트(µV), 정규화된 활성화 비율 해석: 더 효율적이고 조정된 활성화 패턴은 개선된 운동 제어를 나타냅니다.

게임 성능 점수

점수 범위: 시스템 생성 점수 해석: 더 높은 게임 점수는 향상된 운동 학습과 수행 능력을 나타냅니다.

가상 기반 작업 중 작업 완료 시간

설명:

가상 재활 시스템에 의해 생성된 작업 완료 시간을 포함한 운동 학습.

해석: 감소된 완료 시간은 향상된 운동 학습과 수행 능력을 나타냅니다.