fNIRS를 기반으로 우반구 손상 환자의 상지 기능 회복에 대한 다양한 유형의 운동의 효과 조사

이 연구는 단일 맹검 무작위 대조 시험으로 중국 재활 연구 센터 윤리 위원회(CRRC-IEC-RF-SC-005-01)의 승인을 받았으며 중국 임상 시험 등록부(MR-11-23-023832)에 등록되었습니다. 1. 참가자 기존 문헌21에 근거하여, 치료 4주 후 실험군과 대조군의 보고된 Fugl-Meyer Assessment upper extremity (FMA-UE) 점수를 표본 크기를 계산하기 위한 표준으로 사용합니다. 추정된 효과 크기가 0.28, 검정 수준(α)이 0.05, Z 값에 대한 양측 분포 및 검정력이 0.8인 경우 계산된 표본 크기는 28입니다. 탈락률이 10%라고 가정하면 최종적으로 필요한 표본 크기는 32입니다. 중국 재활 연구 센터의 작업 치료 부서에서 환자를 모집합니다. 다음 포함 기준에 따라 환자를 선택합니다 : 첫 번째 발병 우반구 손상 (RHD) 진단; 발병 시기는 3개월 이내입니다. 18세에서 75세 사이; 간이 정신 상태 검사(MMSE) 점수22> 20; Brunnstrom 단계 I 또는 II23 상지 및 손; 그리고 오른손잡이. 명백한 우울증, 불안 또는 동시에 심각한 신체 질환이 있는 환자를 제외하고 교육에 협조하지 않은 환자는 제외했습니다. 연구 전에 정보에 입각한 동의서에 서명한 참가자만 포함합니다. 채용 흐름도는 그림 1에 나와 있습니다. 2. 무작위 배정 및 할당 실험 기준을 충족하는 환자를 실험군(EG)과 대조군(CG)으로 무작위 배정합니다. 피험자 평가 또는 선택에 관여하지 않는 치료사를 지정하여 컴퓨터(https://www.randomizer.org/)의 무작위 데이터 생성기를 사용하여 무작위 배정 절차를 수행합니다. 3. 중재 두 그룹 모두에게 재래식 약물 요법과 재활 요법을 제공하십시오. 모든 환자에게 매일 20분의 기능적 작업치료(FOT)와 10분의 다양한 유형의 상지 운동(EG는 능동적 보조운동, CG는 수동운동)을 제공하여 하루 총 30분, 4주 동안 주 5일씩 제공합니다. 중재의 일관성을 보장하기 위해 모든 중재를 수행할 한 명의 치료사를 선택하고 해당 치료사에게 사전 연구 교육을 제공합니다. 기능적 작업 치료(FOT):참고: 환자는 영향을 받은 손가락의 중수골 및 지절간 관절을 사용하여 건강한 쪽의 장갑에 의해 구동되는 손가락 잡기 동작을 수행합니다.치료사가 약 1분 동안 영향을 받은 팔다리의 어깨, 팔꿈치, 손목, 엄지 및 손가락을 수동적으로 움직이도록 합니다. 수동적 움직임 후 환자에게 영향을 받지 않은 팔다리와 손을 사용하여 영향을 받은 팔다리를 움직이고 손을 움직여 폼 롤러를 밀고, 나무 못을 들어 올리고, 작은 나무 막대기를 들어 올리고, 공을 잡는 등의 활동을 수행하도록 지시합니다. 환자의 상태에 따라 각 훈련 세션에 대해 2-3개의 활동을 선택하십시오. 보조 활성 움직임(AAM)훈련할 손에 대한 재활 훈련 장치를 선택하십시오. 이 장치는 환자가 수동적 또는 능동적 움직임을 수행할 수 있도록 설계되었습니다. 스마트 미러 모드를 선택하고 시간을 10분으로 설정합니다. 환자에게 자신의 감정에 대해 물어보고 환자의 경험과 내성에 따라 레벨 1-10 중에서 선택하십시오. 그런 다음 시작 버튼을 클릭합니다. 영향을 받지 않은 손이 자발적으로 잡을 때 환자에게 움직임을 관찰하고 장갑의 도움으로 영향을 받은 손으로 잡으려고 시도하도록 지시합니다(그림 2A). 영향을 받지 않은 손이 자발적으로 열리면 환자에게 움직임을 관찰하고 장갑의 도움으로 영향을 받은 손의 손가락을 펴도록 지시합니다(그림 2B).알림: 영향을 받지 않는 손이 잡으면 영향을 받지 않는 장갑의 센서가 차단된 광 신호를 감지할 수 없으며 영향을 받지 않는 쪽의 장갑이 잡히도록 트리거됩니다. 영향을 받지 않는 손이 열리면 영향을 받지 않는 장갑의 센서가 광 신호를 감지하고 영향을 받지 않는 손의 장갑이 열리도록 트리거합니다. 위의 과정을 10분 동안 주기적으로 반복하면 장비가 훈련 프로세스를 자동으로 종료합니다. 수동적 움직임 (PM)환자가 동일한 장치를 사용하여 수동적 잡기 및 손 열기를 수행하도록 합니다. 해당 장갑을 영향을 받는 손에 놓습니다. Passive Mode를 선택하고, Time 을 10분으로 설정하고, 환자의 감각에 따라 레벨 1-10 에서 강도를 조정한 다음 시작 버튼을 클릭합니다. 환자에게 긴장을 풀고 장갑을 사용하여 영향을 받은 손을 닫았다가 펴도록 지시합니다(그림 2C). 환자가 10분 동안 계속하도록 한 후 장치가 자동으로 훈련을 종료합니다. 4. 평가 다른 치료사가 임상 평가를 수행하도록 하고 그룹 과제에 눈이 멀지 않도록 합니다. 이 치료사가 각 환자를 두 번 평가하도록 합니다: 중재 전에 한 번, 중재 4주 직후에 한 번.연령, 성별 및 부상 유형을 포함한 기본 환자 정보를 수집합니다. 상지에 대한 Fugl-Meyer 평가(FMA-UE)를 사용하여 중재 전후에 상지 운동 기능을 평가합니다24. 또한 FMA의 손목-손 구성 요소(FMA-WH)를 사용하여 환자의 손 기능을 평가합니다. 수정된 바르텔 지수(MBI)25를 사용하여 일상 활동을 수행할 수 있는 능력을 평가합니다. fNIRS를 사용하여 수동 운동 작업 중 주 운동 영역의 활성화를 모니터링합니다. 기능적 근적외선 분광법 데이터 수집fNIRS 데이터를 수집하는 데 사용할 연구용 근적외선 뇌 기능 이미징 시스템을 얻습니다. 이러한 시스템은 3개의 근적외선(780, 805 및 830nm)의 파장을 사용하여 산소헤모글로빈(Δ[Oxy-Hb]) 및 데옥시헤모글로빈(Δ[Deoxy-Hb]) 농도 및 총 헤모글로빈 농도(Δ[Hb])의 변화를 모니터링합니다. 샘플링 속도는 13Hz입니다. 국제 10-20 시스템에 따라 총 4개의 채널이 있는 양측 1차 운동 피질(M1)에 4개의 광원 방출기와 4개의 검출기를 배치합니다. 특정 위치에 대해서는 그림 3 을 참조하십시오. 작업 절차4.1.6.2-4.1.6.9단계( 그림 4 참조)에 설명된 대로 모듈식 패러다임(rest [15 s]-task [30 s]-rest [15 s])에서 5회 연속 시도로 fNIRS 평가를 수행합니다. fNIRS 컴퓨터 인터페이스를 열고 환자의 기본 정보를 입력합니다. 그런 다음 옵토드 배열 2X4(R), 2X4(L)를 선택합니다. 15-30-15 작업 패러다임을 선택하고 평가 시간을 5로 설정합니다. 근적외선 시스템 장치를 optodes의 레이아웃에 따라 환자에게 놓습니다. 이미터와 디텍터의 위치를 조정하고 검안이 두피에 밀착되도록 머리카락을 조심스럽게 제거합니다. 조정이 완료되면 OK 버튼을 클릭합니다. 시스템의 자동 신호 조정 인터페이스로 이동하여 대기를 클릭하고 모든 채널을 조정하여 녹색(양호 신호)을 표시합니다. 환자의 영향을 받은 손에 장갑을 낀다. Passive Exercise 모드를 선택합니다. 훈련 빈도는 강도에 따라 변경되므로 테스트 중 각 과목에 대해 평균 강도, 즉 5 기어를 선택하십시오. fNIRS 컴퓨터 인터페이스에서 시작 버튼을 클릭합니다. 3단계로 작업을 수행합니다. 15초부터 0초까지 카운트다운하여 15초의 초기 휴지 단계를 측정합니다. 이 과정에서 환자에게 의자에 조용히 앉아서 가만히 있으라고 지시하고 다른 일을 생각하지 않도록 하여 뇌가 편안한 상태가 되도록 합니다. 시간이 0초까지 카운트다운되면 핸드 장치의 시작 버튼을 클릭합니다. 환자의 영향을 받은 손은 장갑의 도움으로 수동적으로 잡고 여는 움직임을 시작합니다. 이때 컴퓨터는 수동 동작의 지속 시간인 30초부터 카운트다운을 시작합니다. 카운트다운이 0초에 도달하면 핸드 장치의 중지 버튼을 클릭하여 운동을 종료합니다. 잡고 여는 빈도는 장치에 의해 설정됩니다. 잡고 펼치는 3주기는 30초 작업 동안 3번 완료됩니다. 앞에서 설명한 대로 15초의 휴식 기간을 더 시작하십시오. 이 간격이 지나면 첫 번째 rest-task-rest 테스트가 끝납니다. 위의 rest-task-rest 테스트를 5번 반복한 다음 fNIRS 테스트를 종료합니다. 근적외선 데이터 분석:이 분석을 위해서는 아래 설명된 대로 fNIRS 시스템에 설치된 데이터 분석 소프트웨어를 사용하십시오. 모든 채널에서 심각한 모션 아티팩트와 드롭된 데이터로 인한 이상치 데이터를 제거합니다.참고: 이 프로토콜이 수행되었을 때 EG에서 1개의 이상치, CG에서 1개의 이상치, CG에서 2개의 데이터 드롭 사례가 제거되었습니다. 명백한 모션 아티팩트가 있는 채널은 모두 폐기합니다. 왼쪽 및 오른쪽 채널(측면당 10개 채널)의 오버레이 평균을 별도로 수행합니다. 대역 통과 필터(0.01-0.08Hz)를 사용하여 기계적 노이즈 및 생리적 노이즈를 포함하여 신호의 명백한 주기적 변동이 있는 노이즈 구성 요소를 제거합니다. 제거해야 하는 생리적 소음 유형에는 심박수(약 1Hz), 호흡(약 0.2-0.3Hz), 메이어파(약 0.1Hz) 및 매우 낮은 주파의 생리적 변동(<0.01Hz)이 포함됩니다. 실험 작업 시작 전후 15초를 기준선으로 삼고 블록(휴식[15초]-작업[30초]-휴식[15초])을 테스트 단위로 사용합니다. 5개의 블록을 겹쳐 평균을 구합니다. 스무딩을 위해 Savitzky-Golay 방법을 사용합니다. 스무딩 점의 수를 5로 설정하고 스무딩 시간의 수를 126으로 설정합니다. 전처리 후 적분 값과 중심 값을 계산합니다. Shapiro-Wilk 검정(Shapiro-Wilk, SW)을 사용하여 중심 값, 적분 값 및 두 그룹의 개입 전후의 차이점의 정규성을 테스트합니다. 결과 P 값이 >0.05인 경우 정규 분포된 데이터를 고려합니다. 독립 표본 t-검정을 사용하여 중재 전과 후의 두 그룹 간의 데이터를 비교합니다. 대응표본 t-검정을 사용하여 개입 전과 후의 두 그룹 내의 중심 값과 적분 값을 비교합니다. 5. 통계 통계 분석을 위해 SPSS를 사용합니다. SW 테스트를 사용하여 데이터의 정규성을 테스트합니다. Fisher의 정확 검정 또는 독립 표본 t-검정을 사용하여 각 그룹에 있는 환자의 일반 데이터를 비교합니다. 행동 데이터는 반복 분산 분석(repeated ANOVA)을 사용하여 그룹 간 및 그룹 내에서 비교되었으며 평균 ± 표준 편차로 설명되었습니다.