심부전 말기 환자에서의 신체 훈련 효과

일반 목표 브라질 상파울루 주의 3차 심장병원에 입원 중 정맥 내 양성 이노트로픽 지지를 받는 심장 이식 대기자 목록 환자에서 재활 프로토콜이 기능적 상태와 운동 내성을 향상시키는지 평가합니다.

이노트로픽 지지를 받는 중증 심부전.

구체적 목표 정맥 내 양성 이노트로픽 지지를 받는 중증 심부전으로 입원한 환자의 역학적 프로파일을 기술합니다.

이노트로픽 지지를 받는 중증 심부전 환자에서 호흡근 훈련의 효과를 평가합니다.

재활 프로그램이 초음파 측정을 통한 대퇴사두근 두께와 혈관확장유도확장 평가를 통한 내피 기능에 영향을 미치는지 분석합니다.

이노트로픽 지지를 받는 입원 심부전 환자에서 재활이 삶의 질과 웰빙 감각에 영향을 미치는지 평가합니다.

방법 연구 유형 이 연구는 무작위화되지 않은 임상시험입니다.

연구 장소 연구는 브라질 상파울루, SP, Vila Mariana, Doutor Dante Pazzanese Avenue 500에 위치한 Dante Pazzanese Institute of Cardiology의 입원 병동에서 수행됩니다.

연구 참가자 참가자는 심부전 진단을 받고, 심장 이식 대기자 목록에 등록되어 있으며, 정맥 내 양성 이노트로픽 지지를 받으며, Dante Pazzanese Institute of Cardiology 입원 병동에 입원한 환자입니다. 모든 참가자는 연구 목적과 수행될 절차에 대해 설명을 받습니다. 참여에 동의하는 사람들은 동의서(부록 I)에 서명합니다. 프로젝트는 기관의 연구 윤리 위원회에 승인을 위해 제출됩니다.

포함 기준 18세 이상의 환자, 모든 성별 참여에 동의하고 동의서에 서명하는 환자 심부전 진단을 받은 환자, 원인에 관계없이 기관에 입원 중 심장 이식 대기자 목록에 등록된 환자 정맥 내 양성 이노트로픽 지지를 받는 환자, 용량에 관계없이 물리치료 처방을 받은 환자

제외 기준 18세 미만 환자 연구 참여에 동의하지 않는 환자 혈역학적 불안정을 유발하는 심방 또는 심실 부정맥이 있는 환자 신체 및/또는 인지적 제한으로 인해 신체 활동 수행이 불가능한 환자 운동 수행을 위해 비침습적 호흡 보조가 필요한 환자

표본 크기 연구의 주요 목적은 단일 군 설계를 사용하여 중재 전후 6분 걷기 검사(6MWT) 결과를 비교하는 것입니다. 귀무가설은 중재 전후 차이가 없다고 가정합니다. 대립가설은 20, 25 또는 30미터의 차이를 검정하여 잠재적 표본 크기를 계산합니다.

분석은 중재 전후 측정값 간의 상관관계를 고려하며, 이는 0.5의 상관계수로 나타냅니다. 표준편차는 42.4의 값을 확인한 Forestieri(2016) 연구를 기반으로 합니다. 제1종 오류율을 5%로 가정하고, 기대 차이와 통계적 검정력에 따라 표본 크기 추정치를 계산하면, 22명의 환자

데이터 수집 이 연구의 데이터는 역학적 데이터, 6분 걷기 검사(6MWT) 및 일어서기 검사(TSL1)와 같은 기능 검사, 그리고 마노바쿠오메트리, 다이나모메트리, 생체임피던스, DEMMI(De Morton Mobility Index) 평가를 포함하는 평가 양식을 통해 얻습니다. 대퇴사두근 두께 측정은 초음파를 사용하여 수행됩니다. 내피 기능은 전완의 일시적 허혈 후 상완동맥 확장을 측정하여 평가하며, 이 또한 초음파로 평가합니다.

추가 도구로는 삶의 질을 평가하기 위한 미네소타 심부전 삶의 질 설문지, 신체 활동 중 만족도를 측정하기 위한 감정 척도, 지각된 노력 정도를 평가하기 위한 수정된 Borg 척도가 포함됩니다. 추가 평가로, 산화 스트레스를 평가하기 위해 혈액 샘플이 채취됩니다.

데이터 수집 도구

평가 양식 다음 변수가 수집됩니다:

성명 병원 등록 번호 연령(세) 성별(여성, 남성, 기타) 인종/민족(흑인, 갈색인, 백인, 원주민, 아시아인) 종교 교육 수준 동반 질환(전신성 동맥 고혈압 - SAH, 이상지질혈증 - DLP, 당뇨병 - DM, 만성 신장병 - CKD, 뇌졸중 - 후유증 유무) 심부전 원인 생활 습관 및 빈도(흡연, 음주, 입원 전 신체 활동) 체중(kg), 키(m), 체질량 지수(BMI kg/m²) 신체 검사 구성 요소(심박수, 호흡수, 말초 산소 포화도, 혈압, 수정된 Borg 척도) 사용된 이노트로픽 용량

입원 관련 데이터는 다음을 포함합니다:

입원 기간 산소 요법 사용 및 기간 침습적 및/또는 비침습적 기계적 환기 필요성 및 기간 대동맥 내 풍선 펌프(IABP) 사용 입원 중 실험실 검사 값(요소, 크레아티닌, 뇌 나트륨이뇨펩티드 - BNP) 입원 시 심초음파의 좌심실 구혈률(LVEF) 및 폐동맥 수축기압(PASP) 가능한 경우 마노메트리, 심폐 운동 검사 및 심장 MRI 데이터

6분 걷기 검사(6MWT) 이 검사는 기능적 능력을 평가하기 위한 준최대 검사입니다. 참가자는 물리치료사의 지도를 받으며, 절차와 심폐 결과에 대한 관련성을 설명받습니다(ATS 성명서, 2002). 환자는 병동 내 30미터 복도에서 6분 동안 걷습니다.

검사 전, 중, 후 다음 매개변수가 측정됩니다:

혈압 심박수 말초 산소 포화도 Borg 척도를 사용한 지각된 호흡곤란 및 피로(Cahalin et al., 1996)

주요 결과는 미터 단위로 걷은 거리입니다. 성능을 평가하기 위해 예측 거리는 Enright & Sherrill 방정식을 사용하여 계산됩니다:

남성과 여성

성능 수준은 다음과 같이 분류됩니다:

수준 I: >450미터

수준 II: 300-450미터

수준 III: <300미터 (ATS 성명서, 2002)

기능적 및 생리적 평가 도구 1분 일어서기 검사(TSL1): 이 검사는 기능적 능력을 평가하는 데 사용됩니다. Ozalevli et al. (2007) 연구에서 수정되었습니다. 검사자의 신호에 따라, 참가자는 팔을 사용하지 않고 의자에서 일어서고 앉아야 하며, 안전하고 빠르게 가능한 한 많이 동작을 반복합니다. 목표는 1분 내에 최대 반복 횟수를 수행하는 것입니다.

마노바쿠오메트리: 이 검사는 최대 흡기압(MIP)과 최대 호기압(MEP)을 통해 호흡근 힘을 측정하며, 결과는 성별과 연령에 따라 조정됩니다. 평가는 환자가 앉은 자세에서, 무릎 90°, 척추를 곧게 펴고 수행됩니다.

MIP의 경우, 환자는 완전히 숨을 내쉬고 지속적인 최대 흡기를 수행하도록 지시받습니다.

MEP의 경우, 환자는 최대로 숨을 들이쉬고 지속적인 최대 호기를 수행합니다.

최소 세 번 시도하거나 측정값 하락이 관찰될 때까지 수행합니다. 가장 높은 값이 선택되어 참고값과 비교됩니다. 예측값은 Neder et al. (1999) 방정식을 사용하여 계산됩니다:

남성:

MIP = -0.80 × 연령 + 155.3

MEP = -0.81 × 연령 + 165.3

여성:

MIP = -0.49 × 연령 + 110.4

MEP = -0.61 × 연령 + 115.6

이 연구에서 사용될 장치는 Homed의 Digital Manovacuometer MVD300-U입니다.

악력(수동 다이나모메트리): 악력은 물체에 힘을 가하는 등척성 힘 측정입니다. 디지털 악력계(Camry Digital Handgrip Dynamometer)를 사용하여 평가되며, 정확성을 보장하기 위해 각 검사 세션 전에 보정됩니다.

검사를 위해, 환자는 앉은 자세에서 무릎 90°, 척추 곧게, 팔 무지지, 어깨 내전 및 중립 회전, 팔꿈치 90° 굴곡, 전완 반전, 주 손목 중립 위치로 합니다. 지시를 받은 후, 환자는 3초 동안 힘을 가합니다. 세 번 시도하며, 최종 값은 세 번 시도의 평균입니다.

체성분 평가(생체임피던스): 생체임피던스는 다양한 인구 집단에서 널리 사용되고 검증된 방법입니다. 실용적이고 재현 가능하며 비침습적이며 임상적으로 관련성이 높습니다, 특히 입원 심장 환자의 체액 과부하 평가에 유용합니다.

평가는 Model 450 Biodynamics 장치를 사용하여 수행됩니다. 이 장비는 낮은 강도의 전류를 방출하여 환자의 몸을 통과하며 다음 매개변수를 제공합니다:

저항 리액턴스 위상각 제지방량 지방량 세포 내 및 세포 외 수분

검사를 위해, 환자는 편안한 앙와위 자세로 누워 있으며, 네 개의 전극이 부착됩니다: 오른발 두 개와 오른손 두 개, 센서 케이블을 통해 모니터에 연결됩니다. (Oliveira et al., 2023).

말초 근육 초음파 초음파를 사용한 근육 평가는 신뢰할 수 있고 정확한 기술로, 비침습적이며 쉽게 재현 가능하며, 병상에서 수행됩니다. 근육군의 양과 질을 모두 정량화할 수 있습니다. 평가는 선형 탐촉자가 있는 B-모드 초음파 장치를 사용하여 수행됩니다. 환자는 무릎을 펴고 편안하게 앙와위 자세로 위치합니다. 탐촉자는 대퇴 전방 가장자리에 종방향 및 횡방향으로 배치되어 근육 두께, 근육 에코성, 단면적, 및 깃털각을 측정합니다. 참조점은 장골전상극과 슬개골 상단 경계 사이입니다(Azevedo et al., 2024; Toledo et al., 2017; Lima et al., 2020).

혈관확장유도확장(FMD) FMD는 초음파를 사용한 내피 기능의 비침습적 평가입니다. 일시적 전완 허혈 후 상완동맥 확장을 측정합니다. FMD는 혈류 증가와 전단 응력에 대한 반응으로, 주로 일산화질소(NO)에 의해 매개되는 전도 동맥의 내피 의존적 확장을 반영합니다. 환자는 왼쪽 상지 외전 및 전완 회외 자세로 앙와위 위치합니다. 커프가 상완동맥 원위부 전완에 배치됩니다. 동맥은 초음파로 위치를 확인하고 1분 동안 모니터링됩니다. 그런 다음 커프를 기준 수축기압보다 50mmHg 높게 팽창시켜 5분 동안 유지합니다. 빠른 배기 시, 혈관확장이 3분 동안 평가됩니다. 전단 응력이 내피 세포를 활성화시켜 NO 생산을 유발합니다. 데이터는 FMD Studio 소프트웨어를 사용하여 분석됩니다(Niemeyer, 2024).

산화 스트레스 분석을 위한 혈액 채취 효소 방어 시스템에는 자유 라디칼 및 비라디칼 종의 형성을 방지하거나 통제하는 효소가 포함됩니다. 이러한 효소는 세포 무결성과 항산화 균형을 유지하는 데 필수적입니다. 신체 활동은 산소 소비를 증가시켜 산화제 생산을 촉진하지만, 산화 손상을 최소화하는 적응 기전을 유발합니다. 이 적응 반응(혈청 항산화제 수준 상승)은 운동에 대한 생리적 조정을 시사합니다.

외부 실험실 분석을 위해 혈액 샘플이 채취됩니다. 6mL 헤파린 처리 튜브 하나가 혈장 수집에 사용됩니다. 샘플은 즉시 처리되는 경우 실온에서 보관하거나 최대 48시간 동안 냉장 보관됩니다. 준비 작업에는 적혈구 세척, 용혈액 제조, 및 효소 용액 처리 포함됩니다. 혈액 채취는 초기 평가 중에 이루어지며, 단일 연구 간호사가 수행합니다. 샘플은 라벨이 부착되어 병원 실험실에 보관된 후 상파울루 연방대학교(UNIFESP) 연구 장려 기금 협회 실험실로 보내집니다. 혈장은 TBARS, 카르보닐, FRAP, 및 아질산염에 대해 분석될 것이며, 적혈구는 SOD, CAT, 및 FRAP에 대해 검사됩니다(Barbosa et al., 2010).

미네소타 심부전 삶의 질 설문지(MLHFQ) 이는 심부전 환자를 위한 질병 특이적 삶의 질 척도입니다. 신체적, 정서적, 및 삶의 질에 영향을 미치는 기타 영역을 다루는 21개 문항으로 구성됩니다. 각 항목은 0(제한 없음)에서 5(최대 제한)까지 점수가 매겨집니다. 총 점수는 전반적인 삶의 질을 반영하며, 점수가 낮을수록 결과가 나쁩니다. 설문지는 기준선과 8주 운동 후에 시행됩니다(Carvalho et al., 2009).

폐활량 측정 폐활량 측정은 폐로 들어가고 나오는 공기의 부피와 흐름을 측정하는 폐 기능 검사입니다. 사용될 장치는 EasyOne model 2001이며, 제조업체 사양에 따라 각 세션 전에 보정됩니다. 측정에는 1초간 노력성 호기량(FEV1), 노력성 폐활량(FVC), 및 FEV1/FVC 비율이 포함됩니다. 검사는 환자가 앉은 자세에서, 팔꿈치 굴곡, 코 클립 착용으로 공기 누출을 방지하며 수행됩니다. 환자는 최대 흡입 후 최대 노력성 호기를 수행하도록 지시받습니다. 각 6초 동안 세 번 시도하며, 가장 높은 값이 기록됩니다(Di Naso et al., 2011; Forgiarini Jr et al., 2007).

De Morton Mobility Index (DEMMI) DEMMI는 입원 환자를 위해 특별히 개발된 이동성 척도입니다. 병상 이동성, 의자 이동성, 정적 균형, 걷기, 및 동적 균형의 다섯 가지 범주로 나뉜 15개의 계층적 이동성 활동을 평가합니다. 점수는 수행 능력과 보조 필요 여부에 기반합니다. 점수 범위는 0(낮은 이동성)에서 100(높은 이동성)입니다(Tavares LS et al., 2020).

감정 척도(FS) 감정 척도는 단일 항목을 사용하여 운동 중 즐거움 또는 불쾌감의 자기 인식을 측정합니다. 참가자는 -5(매우 나쁨)에서 +5(매우 좋음)까지의 척도로 응답하며, 지각된 강도와 활동에 대한 정서적 반응을 반영합니다(Brito et al., 2022; Prado, Raul et al., 2021).

수정된 Borg 지각된 노력 척도(BORG) 이 도구는 신체 노력 강도를 모니터링하며, 엘리트 스포츠와 물리적 재활 모두에서 널리 사용됩니다. 노력 감각을 평가하고 정량화하며, RPE(지각된 노력률)라고도 합니다. 심폐, 대사, 및 신경근 시스템에서 운동 유발 변화를 추적하는 데 도움이 됩니다(Zamunér et al., 2011; Williams, 2017).

1회 최대 반복 검사(1RM) 1RM 검사는 동적으로 근력을 평가합니다. 참가자는 도움 없이 들 수 있는 최대 하중으로 동작을 수행합니다. 1RM 값의 백분율은 재활 프로토콜을 정의하고 하중 진행을 안내하는 데 사용됩니다. 이 연구에서, 하중은 2주마다 증가하며, 1RM의 10%에서 시작하여 70%까지 진행됩니다(Materko et al., 2007; Ramalho et al., 2011).

재활 프로토콜

재활 프로토콜은 월요일부터 금요일까지, 하루 한 세션씩 수행됩니다. 저항 운동, 유산소 훈련, 및 호흡근 훈련을 포함하며, 주간에 다음과 같이 분배됩니다:

월요일과 목요일: 상지 운동 및 호흡근 훈련

화요일과 금요일: 하지 운동

수요일: 유산소 훈련

각 저항 운동 세션은 15회 반복의 3세트로 구성되며, 세트 간 1분 휴식 간격이 있습니다.

상지 운동(양측 및 서서 수행)은 다음을 포함합니다:

팔꿈치 굴곡

팔꿈치 신전

어깨 굴곡 최대 90°

어깨 상승 최대 90°

어깨 내전 및 외전

하지 운동(일측 수행)은 다음을 포함합니다:

삼중 굴곡 최대 90°(고관절 굴곡 + 무릎 굴곡 + 발목 등쪽 굴곡)

고관절 외전

앉은 자세 무릎 신전

종아리 들기

스쿼트(서서 수행)

수정된 Borg 지각된 노력 척도가 각 세션 전, 중, 후에 적용됩니다. 운동 하중 및 진행은 환자가 보고한 Borg 점수에 따라 조정됩니다.

유산소 훈련 프로토콜

유산소 운동은 네 개의 스테이션으로 구성된 기능적 회로를 통해 수행됩니다:

제자리 달리기

측면 행진

일어서기 의자 훈련

스텝 훈련(올라가고 내려가기)

각 스테이션은 1분 동안 지속되며, 환자는 회로를 두 번 완전히 돌려 총 10분 운동 후 휴식 기간을 가집니다.

호흡근 훈련 프로토콜

호흡근 훈련은 주당 두 번, POWERbreathe Classic 장치를 사용하여 수행됩니다. 훈련 하중은 마노바쿠오메트리 결과를 기반으로 하여, 다음과 같이 설정됩니다:

첫 달 동안 최대 흡기압(MIP)의 30%

두 번째 달 동안 MIP의 50%

훈련은 무릎 90°, 척추 곧게 앉은 자세에서 수행됩니다. 환자는 입을 통해 빠르고 강하게 숨을 들이쉬고, 입을 통해 천천히 숨을 내쉽니다. 프로토콜은 15회 반복의 4세트를 포함하며, 세트 간 30초 휴식 간격이 있습니다.

운동 중단 기준

운동 세션이나 기능 검사(예: 6분 걷기 검사 또는 일어서기 검사)는 환자가 운동 불내성 징후를 보이면 중단됩니다, 예를 들어:

낮은 심박출량(청색증, 창백함, 사지 냉감, 발한, 메스꺼움)

서맥(기준치 대비 20bpm 하락) 수축기 혈압 기준치에서 >15mmHg 하락 수축기 혈압 과도 상승(>200mmHg) 운동 중 확장기 혈압 상승(>110mmHg)

흉통 위험과 이점 이점: 이 프로토콜은 운동 내성, 기능적 능력, 및 근력을 향상시켜 환자가 심장 이식을 위한 적절한 신체 상태를 유지하도록 돕는 것을 목표로 합니다.

위험: 환자는 신체 운동의 전형적인 근육 또는 관절 통증, 그리고 세션 중 또는 후 피로를 경험할 수 있습니다.

데이터 수집 절차 심장 이식 대기자 목록에 있는 입원 환자들이 연구 참여에 초대됩니다. 참여에 동의하면, 연구원이 동의서(ICF)를 제공합니다. 서명 후, 환자들은 재활 프로토콜 시작 전 초기 평가를 받습니다.

평가는 이틀에 걸쳐 진행됩니다:

1일차: 평가 양식 작성, 미네소타 심부전 삶의 질 설문지, DEMMI(De Morton Mobility Index), 및 즐거움 척도(FE) 시행. 추가로, 6분 걷기 검사(6MWT), 폐활량 측정, 및 마노바쿠오메트리가 수행됩니다.

2일차: 일어서기 검사(TSL1), 다이나모메트리를 사용한 근력 평가, 생체임피던스를 통한 체성분 분석, 대퇴사두근 초음파, 및 혈관확장유도확장(FMD) 측정.

평가 완료 후, 환자들은 재활 프로토콜을 시작하며, 이는 하루 한 시간씩 수행됩니다. 프로토콜은 저항 및 유산소 운동을 포함하며 주간에 분배됩니다. 운동 강도는 중간 정도이며, 4~7 METs 범위입니다.

재활 프로그램 8주 후, 환자들은 초기 평가에서 적용된 동일한 도구를 사용하여 재평가됩니다.

데이터 수집 및 분석 데이터 수집 절차 심장 이식 대기자 목록에 있는 입원 환자들이 연구 참여에 초대됩니다. 참여에 동의하면, 연구원이 동의서(ICF)를 제공합니다. 서명 후, 환자들은 재활 프로토콜 시작 전 초기 평가를 받습니다.

평가는 이틀에 걸쳐 진행됩니다:

1일차: 평가 양식 작성, 미네소타 심부전 삶의 질 설문지, DEMMI(De Morton Mobility Index), 및 즐거움 척도(FE) 시행, 이어서 6분 걷기 검사(6MWT), 폐활량 측정, 및 마노바쿠오메트리.

2일차: 일어서기 검사(TSL1), 다이나모메트리를 사용한 근력 평가, 생체임피던스를 통한 체성분 분석, 대퇴사두근 초음파, 및 혈관확장유도확장(FMD) 측정.

평가 후, 환자들은 재활 프로토콜을 시작하며, 하루 한 시간씩 수행됩니다. 프로토콜은 저항 및 유산소 운동을 포함하며 주간에 분배됩니다. 운동 강도는 중간 정도이며, 4~7 METs 범위입니다(부록 VI 참조). 8주 후, 환자들은 동일한 도구를 사용하여 재평가됩니다.

통계 분석 통계 분석은 SPSS Statistical Package for the Social Sciences for Windows®, version 26.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 수행됩니다. 통계적 유의성 수준은 5%(p < 0.05)로 설정됩니다.

데이터 정규성은 Shapiro-Wilk 검정을 사용하여 평가되며, 유의 수준 α = 0.05입니다. 역학적 데이터는 표로 제시되며, 모수적 변수에 대해 평균과 표준편차가 계산되고, 비모수적 변수에 대해 중앙값과 사분위 범위(25-75%)가 계산됩니다.

그룹(중재 전후) 비교를 위해, 모수적 변수에는 Student's t-검정이 사용되고, 비모수적 변수에는 짝지어진 Wilcoxon 검정이 사용되며, 유의 수준 p < 0.05입니다.

윤리적 고려사항 모든 참가자는 연구에 포함된 절차에 대해 상세한 정보를 받습니다. 그들은 동의서 두 부를 서명하는 과정을 안내받으며, 그 중 한 부는 참가자에게 남게 됩니다.