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방법 논문

경직성이 있는 뇌졸중 환자의 스트레치 반사 측정을 위한 테스트 재검사 및 평가자 간 신뢰성을 향상시키는 이소키네틱 로봇 장치

7K 조회수

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DOI:

10.3791/59814

⸱

2019년 6월 12일

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 근전도(EMG) 측정이 있는 로봇 이소키네틱 장치를 사용하여 이소키네틱 모션 자체가 경미한 팔꿈치 굴곡 경련을 가진 뇌졸중 환자의 캐치 측정 각도에 대한 간 평가자 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 보여줍니다.

초록

경련을 측정하는 것은 치료 계획 및 치료 후 효능을 결정하는 데 중요합니다. 그러나, 임상 설정에서 사용되는 현재 의 도구는 평가자 간 신뢰성이 제한되는 것으로 나타났다. 이 불량한 간 평가자 신뢰성의 한 가지 요인은 캐치(AoC) 측정의 각도를 측정하는 동안 수동 동작의 가변성입니다. 따라서, 수동 조인트 모션을 표준화하기 위해 이소키네틱 장치가 제안되었다; 그러나 AoC 측정을 위한 이소키네틱 운동의 이점은 표준화된 방식으로 테스트되지 않았습니다. 이 프로토콜은 아이소키네틱 모션 자체가 AoC 측정을 위한 평가자 간 신뢰성을 향상시킬 수 있는지 여부를 조사합니다. 이를 위해 표면 근전도(EMG)와 결합된 로봇 이소키네틱 장치가 개발되었습니다. 수동 및 이소키네틱 모션이라는 두 가지 조건이 표준화된 방법과 비교하여 캐치의 각도와 주관적인 느낌을 측정합니다. 가벼운 팔꿈치 굴곡 경련을 가진 17명의 뇌졸중 환자에서, 이소키네틱 운동은 EMG에 의해 AoC 측정의 상호 평가자 신뢰성에 대한 계급 간 상관계(ICC)를 0.890 [95% 신뢰 구간(CI): 0.685-0.961]으로 개선한 것으로 나타났습니다. 수동 동작으로 0.788(95% CI: 0.493-0.920)에서 토크 기준에 따라 0.931(95% CI: 0.791-0.978)을 기준으로 합니다. 결론적으로, 이소키네틱 운동 자체는 경미한 경련을 가진 뇌졸중 환자에서 AoC 측정의 평가자 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 이 시스템이 더 큰 표준화된 각도 측정 및 느낌 캐치를 제공할 수 있다는 점을 감안할 때, 임상 환경에서 경련을 평가하는 데 좋은 옵션이 될 수 있습니다.

서론

뇌졸중 후 경련은 일반적이며 통증과 수축을 포함한 합병증을 유발하는 것으로 나타났으며,그 결과 삶의 질이 1, 2,3. 경직의 측정은 치료 과정을 적절하게 계획하고 치료의 효능을 결정하는 데 중요합니다. 임상 설정에서 일반적으로 사용되는 도구는 수동 운동에 대한 저항성을 위한 명목 측정 시스템인 수정 된 애쉬 워스 스케일 (MAS)4및 캐치 각도를 측정하는 수정 된 Tardieu 스케일 (MTS)입니다. 속도 의존적 특성 의 경련5. 그러나, 이러한 측정 도구는 만족스러운 신뢰성을 유지하기위해 이러한 테스트를 수행하기 위해 동일한 평가자가 요구하는 제한된 평가자 신뢰성 6,7을가지는 것으로나타났다.

MTS 측정 동안 (1) 고니오측정에 의한 각도 측정의 오차를 포함하여 세 가지 요인이 AoC에서 가변성을 유도하는 것으로 나타났습니다. (2) 평가자....

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프로토콜

1. 실험적인 설정

  1. 환자 모집
    참고: 모든 절차는 서울대학교 분당병원 기관심사위원회에서 검토 및 승인했습니다. 이 과목은 지역에 있는 4개의 재활 병원에서 치기 진단을 가진 입원환자 또는 외래환자이었습니다.
    1. 다음 포함 기준을 사용하여 스크리닝 과정을 수행: (1) 뇌졸중으로 인한 상지 편두통; (2) 20세 이상; (3) MAS 1-2의 경미한 팔꿈치 관절 경련; (4) 뇌졸중을 제외하고 는 편모암의 기능에 영향을 미치는 이전의 질병이 없음; (5) 혈역학적 불안정성으로부터 자유롭다; (6) 심각한 팔꿈치 수축 없음; (7) 어깨가 90° 납치될 가능성과 팔뚝은 관절통 없이 중립적인 위치에 있을 수 있다. (8) 정상적인 인지, 언어, visuospatial, 또는 실험 절차를 따르는 주의 력.
      참고: 기준은 실험에 참여하고 결과에 영향을 미치는 요인을 조절할 수 있는 환자를 선별하기 위해 고안되었습니다.
    2. 전체 연구 및 예상 임상 문제에 대한 자세한 설명이 제공되는 피험자 모집. 포함하기 전에 동의를 얻어야 합니다.
    3. 모집된 과목의 인구 통계 및 기준 특성은 표1에 나와 있습니다.
  2. 실험 시스템

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결과

신뢰성은 ICC 값에 따라 4 가지 등급으로 나뉩니다 : 매우 우수 (>0.90), 우수 (0.75 & ICC ≤ 0.90), 공정한 (0.40 & ICC ≤ 0.75), 그리고 가난한 (&0.40). 측정의 표준 오차(SEM)는 분산의 오차 성분을 결정하기 위해 계산되었습니다. 가장 작은 검출 가능한 차이(SDD)는 테스트 재테스트 데이터의 SEM에서 계산되었습니다.

정규화된 평가 운동 지수(NAMI): 이소키네틱 모션 동안의 NAMI 점수는 항상 1이었으며, 이는 이소키네틱 장치가 항상 균일한 일정한 입력 속도를 생성한다는 것을 의미한다. 그러나 수동 모션 동안 NAMI의 테스트 재시험 신뢰성은 평가기 1(ICC [95% CI] = -0.035 [-0.495-0.441])과 평가기 2(ICC [95%CI] = 0.438 [-0.038-0.752])에 대해 모두 불량하였다. 더욱이, 수동 동작 동안 NAMI의 인터레이터 신뢰성도 불량하였다(ICC [9.......

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토론

이 연구는 로봇 이소키네틱 장치를 사용하여 MTS 측정을 표준화하려고 시도했습니다. 평가 운동의 일관성이 MTS 측정 결과에 미치는 영향을 조사했습니다.

NAMI 값은 평가 동작의 가변성을 나타내기 위해 제안되었다. 예상대로, 가변성이 없는 이소키네틱 모션 방식과 달리, 수동 방법은 테스트와 평가자 간의 가변성을 보였으며, 그결과 이전 연구 7,8의 결과와 일치하는 신뢰성이 저하되었습니다. . AoC 측정의 신뢰성에 대한 결과는 이소키네틱 모션 자체가 수동 동작에 비해 더 이상 신뢰성을 높일 수 있음을 보여줍니다. 비록, 이소키네틱 운동11,12에의한 덜 스트레치 반사 도발에 관한 우려가 있었지만, 본 연구에서 대상자들은 경증 팔꿈치 굴곡 경련(MAS 1, 1+, 2)에 .......

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공개 사항

모든 저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.

감사의 글

이 연구는 서울대학교 분당병원 연구기금(14-2014-035)과 한국연구재단(NRF) 보조금(A100249)의 지원을 받았다. 촬영 준비와 촬영을 도와주신 박서현과 김해인에게 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
3D 프린터Lokit3Dison +FDA 유형 3D 프린터
볼 스프린 샤프트MisumiLBF15
브리지 아날로그 입력 모듈National InstrumentsNI 9237
CAN 통신 모듈National InstrumentsNI 9853
CasterMisumiAC-50F
근전도 (EMG) 디바이스LaxthaWEMG-8
EMG 전극Bioprotech1.8x1.2 mm Ag– AgCl
인코더MaxonHEDL 9140500 CPT
기어박스MaxonGP 8151:1 비율
Lab 잭Misumi99-1620-20
선형 슬라이더MisumiKSRLC16
모터MaxonEC-60브러시리스 EC 모터
모터드라이버 ElmoDC 휘파람
PLALokit3D 프린터 재료
실시간 프로세서National InstrumentssbRIO-9632
토크 센서변환기 기술TRS-1K

참고문헌

  1. Sommerfeld, D. K., Gripenstedt, U., Welmer, A. K. Spasticity after stroke: An overview of prevalence, test instruments, and treatments. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 91 (9), 814-820 (2012).
  2. Sommerfeld, D. K., Eek, E. U. B., Svensson, A. K., Holmqvist, L. W., von Arbin, M. H.

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