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임상연구

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최적합 환자군

우리는 FAC < 2(낮은 초기 기능적 보행 범주[LFAC]) 및 FAC ≥ 2(높은 초기 기능적 보행 범주[HFAC])를 갖는 환자에서 로봇 보조 보행훈련 (RAGT) 이 감각 운동 및 경직, 균형에 미치는 효과를 비교하는 것을 목표로 했습니다. 및 아급성편 마비 뇌졸중의 몸통 안정성, 걸음수 및 보행거리. 아급성편 마비 뇌졸중 환자 57명(평균연령, 63.86 ± 12.72세, 여성 23명)을 두 그룹으로 나누었습니다.

모든 환자는 6주 동안 주 3회 30분간 Walkbot 보조 보행훈련 세션을 받았습니다.

소개

외골격 로봇 보조 보행훈련(RAGT)은 편마비 뇌졸중에서 보행기능을 개선하기 위한 강력하고 유망한 치료방식으로 빠르게 인기를 얻고 있습니다. 그러나 RAGT에 대한 환자의 중재 및 초기 운동기능수준에 가장 적합한 시간은 알려져 있지 않습니다. 국립재활센터(National Rehabilitation Center)의 보고서는 최근 뇌졸중 후 RAGT 재활 개입의 최상의 효과와 최적의 타이밍, 강도 및 기간으로 이어지는 특성을 평가할 필요성을 강조했습니다.

로봇보행훈련이 가장 효과적인 환자의 초기 보행 수준을 결정하는 것은 여전히 문제가 있습니다.

따라서 뇌졸중 환자에서 보다 효과적이고 지속 가능한 RAGT 개입 결과를 위해 최상의 기능적 보행 범주(FAC)를 결정할 필요가 있습니다.

Morone은 뇌졸중 로봇 재활에서 초기 FAC를 기반으로 최고의 로봇보행 개입 유형을 분류하는 개념적 체계를 제안했습니다. Lokomat(Hocoma, Zurich, Switzerland) 및 Walkbot(P&S Mechanics, 서울, 한국)을 포함한 외골격 RAGT 유형은 FAC < 2(체중 지지그룹)인 뇌졸중 환자에게 더 효과적인 것으로 제안되었으며, 지상 보행훈련이 권장되었습니다. FAC ≥ 2인 환자의 경우(비 체중계 지지그룹). 외골격 RAGT에 대한 광범위한 체계적 검토에서 Lokomat 및 Walkbot이 FAC ≤ 2인 뇌졸중 환자를 위한 안내 모드(즉, 필요에 따라 지원) 또는 임피던스 모드를 사용하여 초기이동을 촉진하는데 일반적으로 사용되었으며 다양한 결과를 보여주었습니다. 특히, 아급성 뇌졸중 환자를 대상으로 한 Lokomat RAGT에 대한 연구에서는 보행기능이 긍정적으로 개선된 것으로 나타났습니다. Walkbot RAGT 연구는 뇌졸중 환자의 균형 및 보행기능이 지속적으로 긍정적으로 개선되었음을 밝혔습니다.

최근 임상 연구에서는 보행이 불가능한 만성 후천성 뇌 손상 환자를 대상으로 Locomat과 Walk로봇보행훈련 간의 기능적 균형과 하지 기능 결과 측정을 비교하여 동등한 결과를 보여주었습니다.

광범위한 FAC 레벨(0-4)을 가진 뇌졸중 환자를 수용하기 위해 다음과 같은 기능을 제공하는 워크봇 RAGT를 개발했습니다.
  • ① 대화형 안내 모드 를 제공하는 Walkbot RAGT를 개발했습니다.
  • ② 점진적 저항력(이 소 키네틱) 모드, 및
  • ③ 수행 중인 작업 지향 훈련을 기반으로 발목-무릎-엉덩이 운동학 및 운동학에 대한 실시간 피드백.

특히 워크봇 대화형 안내 모드는 발목-무릎-엉덩이 관절을 움직여 FAC가 2 미만인 뇌졸중 환자의 상호 사지 간 조정된 운동 패턴을 촉진하고, 점진적 저항력(등속성) 모드는 FAC가 2 이상인 뇌졸중 환자의 약한 발목-무릎-엉덩이 근육을 강화하는 데 도움을 줄 수 있다고 믿습니다.

이러한 주장은 아직 검증되지 않았으므로, 본 연구의 목적은 다음과 같은 결과를 사용하여 워크봇 RAGT가 감각 운동 회복에 미치는 영향을 확인하는 것이었습니다. 푸글-마이어 평가(Fugl-Meyer Assessment, FMA) 척도 점수, 수정 애쉬워스 척도(Modified Ashworth Scale, MAS) 기반의 경직성, 버그 균형 척도(Berg Balance Scale, BBS) 기반의 균형, 몸통 손상 척도(Trunk Impairment Scale, TIS) 기반의 몸통 안정성, FAC <2(낮은 초기 기능 보행 범주[LFAC])와 FAC ≥2(높은 초기 기능 보행 범주[HFAC]) 아급성 뇌졸중 환자의 걸음 수 및 보행 거리를 측정하였습니다.

우리는 RAGT가 FMA 척도 점수를 기준으로 한 감각운동 회복 기능, MAS 점수를 기준으로 한 경직성, BBS 점수를 기준으로 한 알란스, TIS 점수를 기준으로 한 몸통 안정성에서 동등한 개선을 가져올 뿐만 아니라 두 그룹 모두에서 보행 걸음 수와 보행 거리가 증가한다는 가설을 세웠습니다.

재료 및 방법

환자

본후향적연구에서는 2017년 6월부터 2019년 9월까지 서울 청담병원 재활의학과에서 입원환자로 RAGT 개입에 참여한 환자들을 포함시켰다. ± 12.72세, 여성 23명)을 두 그룹으로 나누었습니다.

실험연구 프로토콜은 청담병원 임상심사위원회 및 윤리 위원회(IRB No. CDIRB-2021-005)의 승인을 받았습니다. 참여하기 전에 모든 환자로부터 사전동의를 얻었습니다. FAC 0-4(FAC 0-1, [ n = 30]; FAC 2-4, [ n = 27]) 로 분류된 아급성 뇌졸중 환자를 포함했습니다.

개입

두 그룹 모두 Walkbot-G 시스템에서세션당 30분(설정 시간 제외) 동안 6주 동안(총: 18 세션, 최소: 15 세션) 격일로 주 3회 중재를 받았습니다. 환자가 요청할 때마다 휴식시간을 제공했습니다. 그러나 연속 처리시간은 최소 30분 동안 유지하였다. Walkbot 시스템은 이동훈련 중에 최적의 엉덩이-무릎-발목-모션 궤적을 제공하기 위해 엉덩이-무릎-발목 상호 조정 액추에이터가 내장된 로봇 보조 이동훈련 장치입니다. 조정 가능한 다리길이와 발목관절의 동작범위 제어를 통해 Walkbot 시스템이 인간의 운동학 및 동역학을 정확하게 근사화할 수 있습니다. 이 로봇 시스템은 실시간으로 환자의 보행 특성 (능동 관절 각 변 위 편위, 능동힘/토크 및 능동체중부하중심 압력의 관점에서 참여 또는사용의 양)을 감지하도록 설계되었으며 정확하고 동기부여가 되는 실제 동작을 제공합니다. - 발목-무릎-엉덩이 운동학 및 동역학에 관한 시간 피드백. 구체적으로 Walkbot RAGT는 정확한 고 유감이 각, 운동학 및 운동학 안내를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 마비된 하지의 다양한 오류 실습 및 고 강도, 반복적, 작업별 및 대화형 운동을 제공할 수 있습니다. 처음에는 RAGT 체중 지지(BWS)를 100%로 설정했고, 입각기 동안 무릎이고 부러지기 시작할 때까지 점진적으로 감소했습니다. 물리치료사는 무릎 상태를 모니터링하고 세션 내내 BWS를 제어했습니다. 보행속도는 처음에 0.5km/h로 설정하고 환자가 스스로 편안한 속도를 선택할 때까지 점진적으로 증가시켰습니다.

지도력은 훈련 중 100%로 유지되었습니다.

Walkbot RAGT 외에도 HFAC 그룹과 LFAC 그룹 모두 일관되게 전통적인 물리 치료(CPT)를 받았습니다. 이 치료는 하루에 두 번, 각 세션당 30분씩 진행되었습니다. CPT는 이동성 및 안정성 운동, ROM 운동, 스트레칭 및 강화를 포함하는 신경발달 치료(NDT)에 기반을 두고 있었습니다. 이는 신경 발달을 더욱 향상시키기 위한 것이었습니다. 모든 평가를 수행한 조사자들은 두 그룹에 대해 행해진 치료를 알 수 없도록 (실험자 편향을 최소화하기 위해) 맹목적으로 진행하였고, 치료를 제공한 물리 치료사들은 평가에 참여하지 않았습니다.

결과

사전 테스트, 개입(18회 중 최소 15회) 및 사후 테스트를 성공적으로 완료한 모든 환자가 분석에 포함되었습니다. LFAC와 HFAC 그룹 사이에 기준 연령, 키, 체중, 뇌졸중 유형 및 편마비 분포 변수의 측면에는 유의한 차이가 없었습니다.

기준선 MAS, 보행 단계 및 거리 데이터는 크게 다르지 않았으며 그룹의 동질성을 시사합니다. 기준선 FMA, BBS 및 TIS 매개변수는 그룹 간에 통계적으로 달랐습니다. 안전성 문제는 보고되지 않았으며 RAGT와 관련된 부작용을 경험한 환자는 없었습니다.

  • 01 FMA

    ANCOVA 테스트는 FMA 점수가 LFAC 그룹과 HFAC 그룹 간에 유의미한 차이가 있음을 나타냅니다.( p = 0.000).

    사후분석을 통해 개입 관련 감각 운동 회복이 LFAC보다 HFAC에서 더 컸음을 확인했습니다. ( p = 0.000).

    그러나 시간의 주요 효과는 크게 다르지 않았습니다.

  • 02 하지만

    ANCOVA 분석은 MAS가 LFAC 그룹과 HFAC 그룹 간에 유의미한 차이가 없으며 시간/Walkbot RAGT가 MAS에 영향을 미치지 않음을 나타냅니다( p = 0.816).

  • 03 게시판

    ANCOVA는 RAGT 개입이 LFAC 및 HFAC 그룹 모두에서 BBS/균형 시간의 주요 효과를 크게 변경했음을 보여주었습니다.

    ( p = 0.000). BBS 점수/균형 수준은 LFAC 그룹과 HFAC 그룹 간에 유의미한 차이가 있었습니다( p = 0.000). 사후분석은 균형이 LFAC보다 HFAC에서 더 크다는 것을 확인했습니다.( p = 0.000).

  • 04 TIS

    ANCOVA 결과는 RAGT 개입/시간 효과가 LFAC 및 HFAC 그룹 ( p = 0.026)과 LFAC 및 HFAC 그룹 ( p = 0.000)에서 몸통 안정성 /TIS 점수를 크게 변경했음을 나타냅니다. 또한, 사후분석을 통해 몸통 균형이 LFAC보다 HFAC에서 더 큰 것으로 확인되었습니다. ( p = 0.001).

  • 05 단계수

    ANCOVA는 LFAC 및 HFAC 그룹 모두에서 시간의 유의한 주요 효과를 입증했지만( p = 0.000), 그룹 주요 효과는 관찰되지 않았습니다.( p = 0.482). 또한 사후분석에서는 시간의 주효과를 확인하였으나 집단 간 유의한 차이는 없었습니다.

  • 06 도보거리

    ANCOVA는 LFAC 및 HFAC 그룹 모두에서 시간의 유의한 주효과를 보여주었지만( p = 0.000), 그룹주 효과는 관찰되지 않았습니다.(p = 0.593). 또한 사후분석에서는 시간의 주효과를 확인하였으나 집단 간 유의한 차이는 없었습니다.

논의

예상대로 기준선 FAC와 관계없이 두 그룹 모두 Walkbot RAGT 개입 후감각 운동, 시공간, 균형 상실 및 몸통 안정성 기능에서 상당한 개선을 보였습니다. 가장 중요한 것은 현재 연구결과가 Walkbot을 사용하는 외골격 RAGT가 초기 FAC가 낮거나 높은 아급성편 마비 뇌졸중 환자의 균형 및 보행기능에 임상적으로 의미 있는 변화를 제공할 수 있다는 개념에 이의를 제기한다는 것입니다. FMA 감각 운동기능의 기능 점수가 선량 분석에서는 LFAC 군(2.77)에 비해 HFAC 군(3.78)에서 기능점수가 향상되어 RAGT가 초기 보행능력이 높은 사람에게 보다 유익한 것으로 나타났다. 초기 보행능력이 낮은 사람들을 위해. Kim 등(2020)은 30명의 아급성 뇌졸중 환자를 대상으로 FMA에서 RAGT로 유도된 감각 운동 회복이 기존 물리치료보다 약 13.04% 더 컸다고 보고했다. 34명의 아급성편 마비 환자에서 기존의 물리치료와 비교하여 4주 RAGT 후 FMA(18.27%)에서 유사한 개선이 관찰되었습니다. 이러한 감각 운동 회복은 운동 작업 관련 신경가소성의 현대 신경생리학적 증거와 연관될 수 있습니다. 최근의 신경생리학적 운동유발 잠재적 증거는 편마비성 뇌졸중 환자 13명에서 RAGT 후 일차 운동피질(M1)의 영향을 받는 쪽에서 FMA 점수와 피질 척수 흥분성 사이에 양의 상관관계가 있음을 확인했습니다.

유사하게, 기능적 근적외선 분광 법 신경영상 데이터는 15명의 아급성편 마비 환자에서 RAGT 동안 감각 운동피질(SMC), 번 운동 피질 및 보조운동 영역 네트워크 활성화에서 10-20% 의미 있는 개선을 나타냈습니다.

정적, 동적균형 및 체간 안정성 분석은 상당한 시간 및 그룹효과 를 보여 초기 FAC가 높은 사람들이 초기 FAC 동적이 낮은 사람들보다 기능적 정적 및 동적균형(11.71) 및 체간 안정성(3.85) 점수에서 더 큰 개선을 보였다는 것을 나타냅니다. 균형(4.03) 및 몸통 안정성(0.90). 14명의 아급성편 마비 환자에서 기존 물리치료에 비해 RAGT 후 BBS 점수가 6.6에서 26으로 증가하여 현저한 향상을 보였다. 동시에, 몸통 안정성 분석은 RAGT(12.75%)를 사용한 이전 TIS 향상과 호환되는 약간의 개선(6.57%)을 나타냈습니다. 이러한 개선의 가능한 근거는 환자가 운동 훈련 중에 상지와 하지를 능동적으로 왕복하면서 직립자세안정성을 유지해야 했기 때문에 Walkbot RAGT를 통해 환자가 몸통 안정성을 회복할 수 있었다는 것일 수 있습니다. 시공간 보행분석은 LFAC와 HFAC 그룹 모두에서 보행 수와 보행거리에서 시간 의 유의한 주효과를 보여주었습니다.(둘 다 p = 0.000). 이러한 시공간적 보행 개선은 Walkbot RAGT가 점진적인 수동 유도 상호작용 등속 연습모드를 통해 정확하고 반복적인 연습을 충분히 제공했기 때문일 수 있습니다. 개인의 초기 FAC 및 감각 운동 조건을 기반으로 합니다. Diserens와 동료들은 RAGT를 사용하여 이 동행 동의 정확하다 반복적인 연습이 시냅스 신경가소성을 뒷받침하는 장기 강화, 충분히 활용되지 않는 신경회로의 마스크 해제 또는 대체 신경 경로(예: 동측 피질척수로, 보충적 운동 영역 및 번 운동 피질 영역), 시공간 보행의 측정에 의해 입증된 바와 같이 지속 가능한 기능적 보행기능 회복을 향상시켰습니다.

결론

이 임상 연구는 아급성 뇌졸중에서 회복 중인 LFAC 및 HFAC 환자의 감각운동, 균형, 몸통 안정성, 걸음 수 및 보행 거리의 기능적 점수가 개선되었음을 입증했습니다. 본 연구 결과는 아급성 뇌졸중 생존자의 신경 재활에서 감각 운동 및 몸통 안정성, 균형, 걸음 수, 보행 거리 기능의 기능 점수 개선을 극대화하기 위해 초기 FAC가 다른 환자에서 RAGT를 활용하는 데 대한 임상 근거 기반 통찰력을 제공합니다.

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