Effects of core muscle stability training on the weight distribution and stability of the elderly.




 

 

 



 

Abstrct  

Purpose

This study investigated the effects of core muscle stability training on the weight distribution and stability of the elderly.

 

Subjects and Methods

Thirty elderly persons were randomly divided into an experimental group which performed core strengthening exercises, and a control group which performed standard strengthening exercises for 8 weeks. A Tetrax Interactive Balance System was used to evaluate the weight distribution index (WDI) and the stability index (SI).

 

Results

The experimental group showed a significant improvement in terms of WDI and the SI. However, the control group showed no significant improvement in either.

 

Conclusion

Core muscle stability training should be considered as a therapeutic method for the elderly to improve their WDI, and SI, and as a fall prevention measure.

 


목적

이 연구는 노인의 체중분배와 안정성에 대한 코어 근육 안정성 훈련의 효과를 위해 조사되었다. 


대상 및 연구방법

30명의 노인이 코어 근력운동을 수행하는 실험군과 8주간 기본적인 근력운동을 수행하는 대조군으로 무작위로 분배되었다. Tetrax Interactive Balance System은 체중 분배 지수(WDI)와 안정성 지수(SI)를 평가하기 위해 사용되었다. 


실험결과

실험군은 WDI와 SI에서 현저한 향상을 보였으나, 대조군은 어느 쪽으로도 향상을 보이지않았다. 


결론

코어 근육 안정성 훈련은 노인들에게 그들의WDI, SI, 그리고 낙상을 예방하기위한 치료적 방법으로 사려된다.


(+운동방법)


The control group performed standard strengthening exercises. Specifically, the subjects were asked to alternately perform upper and lower strengthening exercises. The experimental group performed co-contractions of the transverse abdominis, multifidus, and pelvic floor muscle exercises to make a bridging position. This position was maintained as a cross-extended knee joint. They were then asked to lie face down and maintain a crawling position while co-contracting the transverse abdominis, multifidus, and pelvic floor muscles. After that, they were requested to stretch one arm and the opposite leg, and repeat this exercise using the opposite arm and leg. Each position was practiced for five minutes per set, and there were a total of three sets. The total exercise time was 30 minutes a day, 5 times per week and the intervention lasted for 8 weeks. It appeared that the fluctuation of the weight % on the force plate increased as the weight distribution increased and that the degree of imbalance increased as the stability index increased. In this study, SPSS V 17.0 was used for the statistical analysis of the data.

 

대조군은 표준 강화 운동을 실시했다. 특히, 대상자들은 상체와 하체 강화 운동을 교대로 수행했다. 실험군은 교각자세를 만들어 transverse abdominis, multifidus, pelvic floor 근육의 동시수축을 수행했다. 그리고나서 transverse abdominis, multifidus, pelvic floor 근육이 동시수축하는 동안 얼굴이 바닥을 향햐게하고 기는 자세를 유지하도록했다. 그 후에, 한쪽 팔과 반대쪽 다리를 펴고, 반대쪽 팔과 다리를 사용하여 이 운동을 반복했다. 각각의 자세는 매 세트마다 5분씩 수행되었고, 총 3세트였다. 총 운동 시간은 하루에 30분, 일주일에 5번이였으며, 중재는 8주간 지속되었다. 무게판에 가해지는 체중분배 증가와 불균형도가 높아짐에 따라 무게판에 가해지는 하중의 비율이 변화함을 보여주었다. 이 연구에서, SPSSV17.0은 데이터의 통계적 분석에 사용되었다.

신고


Resistance Training Prevents Deterioration in Quadriceps Muscle Function During Acute Exacerbations of Chronic Obstructive Pulmonary Disease



 

 


 

이 논문은 만성 폐쇄성 폐 질환의 급성 악화시 대퇴사두근 기능 저하를 예방하는 저항 운동과 관련한 논문이다, 급성기 chronic obstructive pulmonary disease (COPD)는 그 병의 진행에 영향을 주고 이는 몸 전체에 커다란 영향을 준다. 일반적으로 급성 악화 기간동안 폐의 기능은 급격히 줄어든다. 극심한 Skeletal muscle weakness는 부정적인 단백질 균형 증상과 함계 진찰된다. 몇몇의 mechanism이 이러한 acute muscle weakness를 야기시킨다. 이것들은 신체 전반적인 염증, 안좋은 영향의 밸런스, 그리고 경구용 corticosteriods제제의 복용등을 포함한다.

 

 

 

 

 

최근에 우리는 Physixla incacivity가 급성 악화 도중에 skeletal muscle weakness에 중요한 영향을 주는 것으로 발견했다.  명백하게  Physixla incacivity는 skeletal muscle dyfunction에 원인과 결과가 될수있다.( COPD-> Muscle weakness) 사실, corticosteroids만으로도 Bed rest의 해로운 영향을 더 일으킬수있다. 


Exersise training중 특히 resistance training은 효과적으로 inactivity가 야기 시킨 skeletal muscle atrophy를 상쇄하는것으로 보여진다. resistance training은 상대적으로 low ventilratory burden을 가지고 있으며, 그러므로 급성 악화된 COPD의 skeletal muscle에 더 알맞는다. 하지만 트레이닝이 야기시킨 급성 염증이 신체 전체의 염증으로 이미 고통받고 있는 환자들에게 더 해로운 영향을 끼치는지 확실하지 않다. 그래서 실행가능성과 안정성이 급성 악화의 맥락에서 더 조사되어야 하기 때문에

 

우리는 skeletal muscle force에 급성 악화의 안좋은 영향을 resistance training 이 상쇄할것이라고 추측 했다.

 

 

무작위통제실험이 급성악화COPD때문에 입원한 동안에 치료프로그램의 실현가능성과 안정성을 위해 실험되었다. 가장 중요한 실험결과는 resistance training(저항훈련) 혹은 usual care(병원에서 받는 치료)후의 skeletal muscle force(골격의 근력)였다. skeletal muscle biopsies가 훈력 혹은 control period(제어기간)후에 얻어졌고, resistance training on anabolic markers in skeletal muscle의 영향이 확인 되었다. 대학병원에 acute exacerbation(급성악화)으로 입원한 COPD환자들이 이 randomized controlled parallel - group study(무작위 통제 병렬 그룹 연구)에 포함 되었다.

 

 

 

다음과 같은 기준으로 환자를 결정하였다.

 

 

1) 급성악화COPD로 진단된 환자

2) 85세의 환자

3) 최근 14일 동안 병원에 입원하지 않은 환자

4) 현재 회복 프로그램에 등록 되지 않은 환자

5) locomotor or neurological condition이 없고, 운동을 함에 있어 실행능력에 장애가 없는 환자

6) 폐 이식을 하지 않는 환자, 혹은 퇴원후에 폐활량의 감소가 예상되는 환자

 

40명의 COPD로 약 8.5년 전에 진단받은 환자들이 기준에 맞았고 실험에 참가동의서를 전달 받았다. 36명의 환자들은 퇴원과 동시에 다시 평가하였고, 30명은 1달후에 재통과하였다. 환자들은 중재적 그룹에 대해 알고있었으먀, 실험은 환자의 할당량에 대하여 알고있는 연구원에 의해서 진행되었다.

 

Maximal voluntary quadriceps force (QF)2과 8일 그리고 follow-up 때 (퇴원1달후) 평가를 하였다. Functional exercise tolerance와 폐의 기능들은 퇴원 때와 그리고 한달후에 평가했다. 1일과 퇴원 한달후에 의료 연구위원회의 호흡 스케일( Medical research council dyspnea scale)을 가지고 호흡증상을 평가하였다. 아침 정맥혈 샘플을 1, 3, 8일 그리고 퇴원 한달 후에 촬영하였다. C 반응성 단백질의 순환수준은 테스토스테론, insulinlike growth factor -1(IFG-1)를 각각의 혈청과 혈장에서 평가했다 절차를 밟고 싶어하는 20명의 환자들에게 퇴원하는 날에 Bergstro'm needle muscle biopsy(103 651mg) of m. vastus lateralis를 얻었다.

 

 

결과

36명의 환자들은 병원에서 퇴원 할때 평가를 받았다. 컨트롤그룹이 더나은 FEVI(1초간 노력성 호기량)이를 보여주는 경향이 있었다. 6분간 보행거리를 측정 했을때 저항운동을 한 컨트롤그룹이 그렇지않는 그룹보다 비해 평균 36m, 16~61m 더 걸었다.  

 

 

결론 

저항운동이 안전하게 진행이 된다면, COPD의 급성악화 기간동안 골격읜 기능장애에 성공적으로 대응할 수 있으며, 골격근에서의 동화작용이 증가를 기대할수있다.







신고


The effects of pilates on balance, mobility and strength in patients with multiple sclerosis









Abstract

BACKGROUND

Although there are evidences as to Pilates developing dynamic balance, muscle strength and flexibility in healthy people, evidences related to its effects on Multiple Sclerosis patients are insufficient.


OBJECTIVES

The aims of this study were to investigate the effects of Pilates on balance, mobility, and strength in ambulatory patients with Multiple Sclerosis.


METHODS

Twenty six patients were divided into two groups as experimental (n=18) and control (n=8) groups for an 8-week treatment program.

TheexperimentalgroupunderwentPilatesandthecontrolgroupdidabdominalbreathingandactiveextremity exercises at home. Balance and mobility were measured with Berg Balance Scale and Timed up and go test, upper and lower muscle strength with hand-held dynamometer. Confidence in balance skills while performing daily activities was evaluated with Activities Specific Balance Confidence Scale.


RESULTS

Improvements were observed inbalance, mobility,and upper and lower extremity muscle strengthing the Pilates group (p<0.05). No significant differences in any outcome measures were observed in the control group (p>0.05).


CONCLUSION

Due to its structure which is made up of balance and strengthening exercises, Pilates training may develop balance, mobility and muscle strength of MS patients. For this reason, we think that, Pilates exercises which are appropriate for the disability level of the patient may be suggested





다발성 경화증 환자에서 필라테스가 균형, 이동성 및 힘에 미치는 영향


Abstract


배경

건강한 사람들의 역동적 인 균형, 근력 및 유연성을 개발 한 필라테스에 대한 증거가 있지만 다발성 경화증 환자에 대한 영향에 관한 증거는 충분하지 않다.


연구방법

8 명의 치료 프로그램에 대해 26 명의 환자를 실험군 (n = 18)과 대조군 (n = 8)으로 두 그룹으로 나누었다. 실험 그룹은 Pilates를 받았고 대조군은 집에서 복부 호흡 및 활동 말단 운동을했다. 균형과 이동성은 Berg Balance Scale과 Timed up으로 측정되었고 휴대용 동력계로 위턱과 아래턱 근력을 테스트했다. 일상 활동을 수행하는 동안 균형 기술에 대한 확신은 활동 특정 균형 신뢰도로 평가되었다.


연구결과

Pilates 군에서 균형, 운동성 및 상지 근 및 근지근의 개선이 개선되었다 (p <0.05). 대조군에서는 결과 측정에서 유의 한 차이가 관찰되지 않았다 (p> 0.05).


결론

필라테스 훈련은 균형과 운동 강화로 구성된 구조로 인해 MS 환자의 균형, 운동성 및 근력을 향상시킬 수 있다. 이러한 이유 때문에 우리는 환자의 장애 수준에 적합한 필라테스 운동을 제안 할 수 있을것이다.


제한점 및 기타 제언

실험을 할 때 실험군과 대조군이 각각 18명과 8명으로 했는데 같은 명수의 실험군과 대조군을 설정했다면 좋은 연구결과가 나왔을것이다.






신고


Promoting Neuroplasticity for Motor Rehabilitation After Stroke: Considering the Effects of Aerobic Exercise and Genetic Variation on Brain-Derived Neurotrophic Factor








ABSTRACT

Recovery of motor function after stroke involves relearning motor skills and is mediated by neuroplasticity. Recent research has focused on developing rehabilitation strategies that facilitate such neuroplasticity to maximize functional outcome poststroke. 


Although many molecular signaling pathways are involved, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) has emerged as a key facilitator of neuroplasticity involved in motor learning and rehabilitation after stroke. Thus, rehabilitation strategies that optimize BDNF effects on neuroplasticity may be especially effective for improving motor function poststroke. 


Two potential poststroke rehabilitation strategies that consider the importance of BDNF are the use of aerobic exercise to enhance brain function and the incorporation of genetic information to individualize therapy. Converging evidence demonstrates that aerobic exercise increases BDNF production and consequently enhances learning and memory processes. 


Nevertheless, a common genetic variant reduces activity-dependent secretion of the BDNF protein. Thus, BDNF gene variation may affect response to motor rehabilitation training and potentially modulate the effects of aerobic exercise on neuroplasticity. This perspective article discusses evidence that aerobic exercise promotes neuroplasticity by increasing BDNF production and considers how aerobic exercise may facilitate the acquisition and retention of motor skills for poststroke rehabilitation. 


Next, the impact of the BDNF gene val66met polymorphism on motor learning and response to rehabilitation is explored. It is concluded that the effects of aerobic exercise on BDNF and motor learning may be better exploited if aerobic exercise is paired more closely in time with motor training. Additionally, information about BDNF genotype could provide insight into the type and magnitude of effects that aerobic exercise may have across individuals and potentially help guide an individualized prescription of aerobic exercise to enhance motor rehabilitation poststroke






뇌졸중 후 신경가소성에 의한 움직임의 회복과정 ; 유산소 운동과 유전자 변이, 신경과학적 요소등



ABSTRACT

배경

뇌파생신경영양 인자(BDNF)는 뇌졸중 후 운동학습 및 재활에 관련된 신경 재생의 주요 촉진제로 부상하였다. 뇌졸중 환자의 기능성을 극대화하기 위해 신경가소성을 촉진시키는 재활 전략개발에 중점을 두고 있다.


연구방법

BDNF의 중요성을 고려한 두 가지 잠재적 뇌졸중 재활 전략은 두뇌 기능을 향상시키는 유산소 운동과 치료를 개별화하기위한 유전 정보의 통합이다.


연구결과

수렴 된 증거는 유산소 운동이 BDNF 생산을 증가 시킴에 따라 학습과 기억 과정을 향상 시킨다는 것을 보여준다.


결론

유산소 운동이 운동 훈련과 더 밀접한 관계가 있다면 BDNF와 운동 학습에 대한 유산소 운동의 효과가 더 잘 활용 될 수 있다고 결론 지었다. 또한 BDNF 유전자형에 대한 정보는 유산소 운동이 개인에게 미치는 영향의 유형과 정도에 대한 통찰력을 제공 할 수 있으며 유산소 운동의 개별화 된 처방을 유도하여 운동 재활 후 스트로크를 향상시키는 데 잠재적으로 도움이 될 수 있다.


신고


The effect of action observation training on knee joint function and gait ability in total knee replacement patients







ABSTRACT

The purpose of this study is to investigate that effect of action observa-tion training (AOT) on knee joint function and balance in total knee re-placement (TKR) patients. The subjects consisted of eighteen post-TKR patients. All participants underwent conventional physical therapy. In addition, patients in the AOT group (n=9) were asked to observe video clips showing daily actions and to imitate them afterward. Patients in the control group (n=9) were asked to execute the same actions as pa-tients in the AOT group. Outcome measures Western Ontario and Mc-Master Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) included pain, stiff-ness, function and Timed Up and Go (TUG) test. After intervention, pa-tients in the AOT group score better than patients in the control group. After TUG test, patients in the AOT group and control group were no significant difference between two groups. In addition to conventional physical therapy, AOT is effective in the rehabilitation of post-TKR pa-tients. Action observation training is considered conducive to improving knee functions and ameliorating pain and stiffness, of patients who un-derwent TKR.








The effect of action observation training on knee joint function and gait ability in total knee replacement patients



배경

본 연구의 목적은 무릎 관절 기능에서의 AOT(Action Observation Training)효과와 TKR(Total Knee Replacement)환자의 균형능력을 조사하는 데 있다.


연구방법

Subjects

18명의 TKR 수술을 한 환자


Intervention

모든 환자들은 재래식 물리치료를 받는다. 9명의 AOT 그룹은 일상적 활동을 보여주는 비디오 클립을 보여주고 이후에 그것을 모방하도록 시켰고, 대조군 9명의 환자는 AOT 군에서 파킨슨 병 환자와 동일한 행동을 수행하도록 요청 받았다.


Outcome measures

웨스턴 온타리오 및 맥 마스터 대학 골관절염 지수 (WOMAC)에는 통증, 뻣뻣함, 기능 및 TUG (Timed Up and Go) 테스트가 포함되었다.


연구결과

개입 후, AOT 그룹의 환자는 대조군보다 더 좋은 점수를 얻는다. TUG 검사 후 AOT 군과 대조군에서 두 군간에 유의 한 차이가 없었다. 재래식 물리치료 이외에도 AOT는 TKR 수술 이후 재활에 효과적이다.


결론

행동 관찰 훈련은 TKR을 완화시키지 않는 환자의 무릎 기능을 향상시키고 통증 및 경직을 완화시키는 데 도움이 되는 것으로 간주된다.




신고


Postural sway reduction in aging men and women: Relation to brain structure, cognitive status, and stabilizing factors














Abstract

Postural stability becomes compromised with advancing age, but the neural mechanisms contributing to instability have not been fully explicated. Accordingly, this quantitative physiological and MRI study of sex differences across the adult age range examined the association between components of postural control and the integrity of brain structure and function under different conditions of sensory input and stance stabilization manipulation. 


The groups comprised 28 healthy men (age 30–73 years) and 38 healthy women (age 34–74 years), who completed balance platform testing, cognitive assessment, and structural MRI. The results supported the hypothesis that excessive postural sway would be greater in older than younger healthy individuals when standing without sensory or stance aids, and that introduction of such aids would reduce sway in both principal directions (anterior–posterior and medial–lateral) and in both the open-loop and closed-loop components of postural control even in older individuals. Sway reduction with stance stabilization, that is, standing with feet apart, was greater in men than women, probably because older men were less stable than women when standing with their feet together. 


Greater sway was related to evidence for greater brain structural involutional changes, indexed as ventricular and sulcal enlargement and white matter hyperintensity burden. In women, poorer cognitive test performance related to less sway reduction with the use of sensory aids. Thus, aging men and women were shown to have diminished postural control, associated with cognitive and brain structural involution, in unstable stance conditions and with diminished sensory input.





노인 남, 녀의 뇌의 구조, 인지, 안정 조건과 관련된 움직임 자세 변화


ABSTRACT

배경

자세 안정성은 나이가 들어감에 따라 손상되지만, 신경 메커니즘에 관한 불안정성은 아직 밝혀지지 않았다. 따라서 노령 남성과 여성의 자세변화에 영향을 주는 것이 뇌구조 때문인지 상태 및 안정화 요인 때문인지 알아보려 한다.


연구방법

- Subjects : 균형 플랫폼 테스트와 인지도 측정, MRI검사를 마친 28 명의 건강한 남성(30-73 세)과 38 명의 건강한 여성(34-74 세)

- Test conditions : 6가지 실험 조건

정적균형 (시각적 : 눈을 뜨고하기, 감고하기), (서있는 것 :다리를 떨어뜨리고 서있기, 붙이고 서있기), (감각 : 건들이기, 건들이지 않기)


연구결과

자세 안정화, 즉 발로 떨어져서 서있는 것과 같은 흔들림 감소는 남성에서 더 크게 나타났다. 남성들이 아마도 발로 함께 서있을 때 여성보다 덜 안정적 이었기 때문일 수 있다. 더 큰 영향은 증거와 관련이 있었다. 심실 및 sulcal의 확장과 백질의 고밀도 부담으로인해 큰 움직임은 뇌의 구조의 더 큰 퇴행기의 변화의 진화에 연관되어 있다. 여성에게 있어서 부족한 인식 테스트는 감각도구를 사용하여 덜 흔들리는 것과 연관이 있다.


결론

따라서 노령화 된 남성과 여성은 불안정하게 서있는 조건과 감소된 감각입력의 뇌 구조적 정돈과 관련된 자세 제어를 감소시키는 것으로 나타났다. 






diminished sensory input.

신고


Virtual reality for the rehabilitation of the upper limb motor function after stroke: a prospective controlled trial




 

Abstract 

Background

Recent evidence has demonstrated the efficacy of Virtual Reality (VR) for stroke rehabilitation nonetheless its benefits and limitations in large population of patients have not yet been studied.

 

Objectives

To evaluate the effectiveness of non-immersive VR treatment for the restoration of the upper limb motor function and its impact on the activities of daily living capacities in post-stroke patients.

Methods

 

A pragmatic clinical trial was conducted among post-stroke patients admitted to our rehabilitation hospital. We enrolled 376 subjects who had a motor arm subscore on the Italian version of the National Institutes of Health Stroke Scale (It-NIHSS) between 1 and 3 and without severe neuropsychological impairments interfering with recovery. Patients were allocated to two treatments groups, receiving combined VR and upper limb onventional (ULC) therapy or ULC therapy alone. The treatment programs consisted of 2 hours of daily therapy, delivered 5 days per week, for 4 weeks. The outcome measures were the Fugl-Meyer Upper Extremity (F-M UE) and Functional Independence Measure (FIM) scales.

Results

 

Both treatments significantly improved F-M UE and FIM scores, but the improvement obtained with VR rehabilitation was significantly greater than that achieved with ULC therapy alone. The estimated effect size of the minimal difference between groups in F-M UE and FIM scores was 2.5 ± 0.5 (P < 0.001) pts and 3.2 ± 1.2 (P = 0.007) pts, respectively.

 

Conclusions

VR rehabilitation in post-stroke patients seems more effective than conventional interventions in restoring upper limb motor impairments and motor related functional abilities.

 

배경

최근의 연구 결과는 뇌졸중 재활을 위한 가상현실 (Virtual Reality, VR)의 효능을 입증한 바 있지만 많은 환자군에서의 이점과 한계는 아직 연구되지 않았다.

 

목적 

상지 운동 기능의 회복과 뇌졸중 후 뇌졸중 환자의 일상 생활 활동에 미치는 영향에 대한 비 몰입 형태의 가상현실 치료의 효과를 평가하기 위함이다.

 

연구방법

재활 병원에 입원한 뇌졸중 환자들을 대상으로 실용적인 임상 실험이 수행되었다. 우리는 이탈리아 뇌졸중 척도 (It-NIHSS)에서 상지의 운동기능 점수가 1에서 3 사이이며 회복을 방해하는 심한 신경 심리학적 손상이 없는 376명의 피험자를 등록했다. 피험자는 VR과 ULC요법을 결합한 치료군과 ULC치료만 시행하는 두 개의 치료군으로 배정되었다. 치료 프로그램은 매일 2시간씩으로 구성되어있고 일주일에 5번씩 총 4주간 시행되었다. 결과는 Fugl-Meyer Upper Extremity (F-M UE)와 Functional Independence Measure (FIM) 척도로 측정되었다.

 

연구결과

두 치료 모두 F-M UE와 FIM 점수를 크게 향상 시켰지만, VR 재활로 얻은 개선은 ULC 치료만으로 얻은 개선보다 유의하게 더 컸다. F-M UE와 FIM점수의

최소 차이는 각각 2.5±0.5(P<0.001)pts와 3.2±1.2(P=0.007)pts였다.

 

결론 

뇌졸중 환자의 VR 재활은 상지 운동 장애 및 운동 관련 기능 능력 회복에 있어 기존의 중재들보다 더 효과적으로 보인다.

 


신고


Kinematics of pointing Movements Made in a Virtual Versus a Physical 3-Dimensional Environment in Healthy and Stroke Subjects




 

 

 

ABSTRACT

Objective

To compare kinematics of 3-dimensional pointingmovements performed in a virtual environment (VE) displayedthrough a head-mounted display with those made in aphysical environment.

 

Design

Observational study of movement in poststroke andhealthy subjects.

 

Setting

Motion analysis laboratory.

 

Participants

Adults (n15; 4 women; 5915.4y) withchronic poststroke hemiparesis were recruited. Participants hadmoderate upper-limb impairment with Chedoke-McMasterArm Scores ranging from 3 to 6 out of 7. Twelve healthysubjects (6 women; 53.317.1y) were recruited from thecommunity.

 

Interventions

Not applicable.

 

Main Outcome Measures

Arm and trunk kinematics wererecorded in similar virtual and physical environments with anOptotrak System (6 markers; 100Hz; 5s). Subjects pointed asquickly and as accurately as possible to 6 targets (12 trials/target in a randomized sequence) placed in arm workspaceareas requiring different arm movement patterns and levels ofdifficulty. Movements were analyzed in terms of performanceoutcome measures (endpoint precision, trajectory, peak velocity)and arm and trunk movement patterns (elbow and shoulderranges of motion, elbow/shoulder coordination, trunk displacement,rotation).

 

Results

For healthy subjects, precision and trajectorystraightness were higher in VE when pointing to contralateral

 

 

 

<출처 : RWTH Aachen University>




건강한 혹은 뇌졸중 환자의 가상 3차원 환경에서 이루어진 지시 동작의 운동학

 

ABSTRACT 


제목

건강한 혹은 뇌졸중 환자의 가상 3차원 환경에서 이루어진 지시 동작의 운동학.

 

배경

헤드 장착 디스플레이를 통해 표시되는 가상환경 에서 수행되는 3차원 포인팅 동 작의 운동을 실제 환경에서 이루어진 동작과 비교하여, 뇌졸중 직후 환자와 건강한 사람에서의 운동에 대한 관찰 연구.

 

연구방법

팔 및 몸통운동학은 Optotrak System(6 markers;, 100Hz, 5s)을 사용하여 유사한 가상 및 물리적 환경에서 기록되었다. 피험자는 서로 다른 팔 동작 패턴과 서로 다른 난이도 레벨​​영역에 배치 된 6개의 타겟(무작위 순서의 12 가지 시도/목표)에 가능한 한 신속하고 정확하게 지시되었다. 운동은 성 과 결과 측정(종말점 정밀도, 궤도, 최고 속도) 및 팔과 몸통 운동 패턴 (팔꿈 치와 어깨의 운동 범위, 팔꿈치/어깨 협응, 몸통 변위, 회전)으로 분석되었다.

 

연구결과

건강한 피험자의 경우, 반대편 표적을 가리킬 때 정밀도와 탄도 직진성이 가상 환경에서 더 높았으며, 가상환경의 모든 표적에서 움직임이 느렸다. 뇌졸중 참 가자는 가상환경에서 정확성이 떨어지고, 곡선 운동이 적었으며 몸통 변위가 적 었다. 팔꿈치/어깨 조정은 동측 작은 표적을 가리킬 때 달랐다. 각 환경의 상호 작용은 없었다.

 

결론

두 환경에서의 움직임은 가상환경이 임상적 개입과 운동 조절 연구를 위한 유효한 환경을 고려하기에 충분히 유사했다.

 

제한점 및 기타 제언

뇌졸중이있는 피험자가 아니라 건강한 피실험자는 모든 대상의 물 리적 환경보다 가상환경에서 느린 동작을 했다. 느린 움직임은 HMD를 통해 환경을 보 는 것과 관련이 있다. 신체 환경과 가상환경에서 서로 다른 거리 (즉, 3.1, 6.1, 9.1 meters)를 걷고 있는 건강한 피험자들에서 감소 된 보행 속도가 보고되었다. 피사체는 육체적인 환경에서 걷는 것보다 HMD로 보는 3D 가상환경에 잠겨있을 때 모든 거리에 서 약 2초 더 천천히 걸어갔다. HMD를 착용하는 것은 정상적인 FOV값 (수직 120°, 수 평 180°)과 비교하여 추가 중량 (1kg) 및 FOV (수직 30°, 수평 40°)의 감소로 인해 이 동 생산에 제약을 가할 수 있다. 감소 된 FOV (즉, 양안 4° 및 16° FOV)는 거리 인식 에 영향을 미치지 않았다. 200~400mm 떨어진 거리에 위치한 물체를 가리키고 도달하 는 동안 이동했다. 비슷하게, 시작 위치에서 2-15m 목표로 걷는 경우 제한된 거리 (32°-43° 수직, 38°-47° 수평) 및 제한 없는 FOV 조건에서도 거리 추정치가 다르지 않 았다.

반면, Loftus et al58은 제한된 FOV가 지시 동작의 정밀도와 최고 속도를 감소시킨다 는 것을 발견했다. FOVs가 11°에서 23°로 제한되면 도달하는 동안 최대 속도가 비슷한 감소가 나타났다. 이러한 연구에서 조사 된 FOV는 본 연구에서 사용한 것보다 상당히 작았지만 참가자는 운동 속도면에서 불리해졌을 수도 있다. HMD를 착용했을 때의 정밀 도, 그러나 뇌졸중 환자에서 비슷한 속도 감소는 관찰되지 않았을 수도 있다. 왜냐하면 운동속도가 이미 이 그룹에서 감소 되었기 때문이다.

 


 


신고


Four-week exercise program does not change rotator cuff muscle activation and scapular kinematics in healthy subjects.



 

 

 

 

 


Abstract

Rotator cuff and scapular muscle strengthening exercises are an essential part of shoulder rehabilitation and sports training. Although the effect of exercise training on pain and function have been widely investigated, few studies have focused on the changes in shoulder kinematics and muscle activity after exercise training. 


Therefore, the purpose of the present study was to investigate the effect of rotator cuff and scapular strengthening exercises on shoulder kinematics and the activation of rotator cuff and scapular muscles in healthy subjects. Thirty-six healthy subjects were recruited and randomly assigned into either a training or control group. 


Subjects in the training group were trained with rotator cuff and scapular strengthening exercises for four weeks. Scapular kinematics and shoulder muscle activity during arm elevation were measured before and after exercise training. After the four-week training protocol, there was an increase in strength and a decrease in upper trapezius activation in the training group, which is consistent with previous studies. However, no difference was found in scapular kinematics and activation of rotator cuff muscles between the control and training groups after the training protocol. 


Although the exercise protocol resulted in strength gains for the rotator cuff, these gains did not transfer to an increase in muscle activation during motion. These results demonstrate the difficulty in changing activation patterns of the rotator cuff muscles.

 

 

 


4주 운동 프로그램으로 건강한 피험자의 rotator cuff 근육 활성화 및 견갑골 운동에 영향을 주지 않는다.

 

 

Abstract

 

배경

본 연구는 운동 부하가 건강한 사람의 운동 및 근육 활동에 미치는 영향을 알아 보 는 것이다. 본 연구는 rotator cuff와 scapulothoracic muscle의 근력 트레이닝 후 에 rotator cuff, lower trapezius, serratus anterior muscle의 활성화가 arm elevation 동안 증가하는 반면 detoid와 upper trapezius의 활성화는 arm elevation 동안 감소 할 것이라는 가설을 세웠다.

 

연구방법

본 연구는 건강한 인구 집단에서 무작위 통제 시험(1 등급)이다. 피험자는 연구실을 처음 방문하는 동안 대조군이나 훈련 그룹에 무작위로 배정되었다. 두 군 모두에서 연령, 신장, 체중이 비슷하였으며 그룹 간 차이는 없었다. 우세한 팔의 어깨 운동 및 EMG를 기준선에서 평가하고 4-5 주 후 두 그룹 모두에서 평가했다. 통제 대상자에게는 실험실 방문이 두 번 뿐이었으며 방문 간 정상적 인 활동 수준을 유지하도록 요청 받았다. 트레이닝 그룹의 피험자인 경우, 어깨 운동기구 및 근전도 측정을 위한이 두 번의 방문 사이에 운동 강도 평가를 위한 두 번의 추가 방문과 운동훈련을 위한 12회의 방문이 있었다. 운동 훈련 시작 전과 6번째와 7번째 방문 사이의 강도 평가, 최대 10회 반복(RM)을 평가했다.

 

연구결과

대조군의 모든 피실험자는 두 가지 운동기구 및 근전도 검사를 완료했다. 훈련 그룹의 한 피험자는 개인적인 이유로 운동 훈련과 두 번째 어깨 기구학 및 근전 도 평가를 완료하지 않았다. 교육 그룹의 다른 모든 과목은 모든 교육 섹션과 두 가지 평가를 완료했다. 훈련 후 테스트에서 대조군과 트레이닝 군의 한 피험 자에서 supraspinatus의 미세선 전극이 upper trapezius로 미끄러질 가능성이 있음이 밝혀졌다. 이 단언은 supraspinatus EMG의 비교에 근거를 두었다.

 

결론

어깨 강화 및 신경근 조절에 중점을 둔 4주간의 훈련 프로토콜을 통해 전반적으로 힘이 증가했다. 그러나 EMG 활동의 감소와 함께, upper trapezius가 유일한 근육이 었다. 운동 중 전립절의 증가 경향의 활성화의 변화를 보여주었다. 특히, 운동기가 rotator cuff를 증가시키는 데 성공한 반면 힘 이익은 운동 도중 근육 활성화에 있는 증가로 옮기지 않았다. 따라서, 견관절의 관절 안정성에 대한 이 운동 프로그 램의 이점은 건강한 사람들에게는 의심스럽다.

 

제한점 및 기타 제언

현재 연구에서 다루어야 할 몇 가지 한계가 있다. 현재 연구 대상 자가 젊고 건강하기 때문에 결과가 노인 또는 부상당한 집단으로 일반화되지 않을 수도 있다는 것이다. 근육 활성화 및 운동학은 정상적인 것으로 간주되므로 변경하는 것이 어 려울 수 있다. 더욱이, 우리는 두 명의 피험자가 견갑골의 경미한 날개를 가진 것을 보 았지만 팔 높이는 증상이나 통증이 보고되지 않았기 때문에 여전히 포함되었다.






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Upper-limb stroke rehabilitation using electrode-array based functional electrical stimulation with sensing and control innovations

 




 

ABSTRACT

Upper-limb stroke rehabilitation using electrode-array based functional electrical stimulation with sensing and control innovations

Recent clincal trials have used advanced controllers that precisely adjust FES to assist functional reach and grasp tasks with FES applied to three muscle groups, showing significant reduction in impairment.


The system reported in this paper advances the state-of-the-art by: (1) integrating an FES electrode array on the forearm to assist complex hand and wrist gestures; (2) utilising non-contact depth cameras to accurately record the arm, hand and wrist position in 3D; and (3) employing an interactive touch table to present motivating virtual reality (VR) tasks.

Stroke participant results show that the joint angle error norm reduced by an average of 50.3% over 6 attempts at each task when assisted by FES.


Functional electrical stimulation (FES) has shown effectiveness in restoring upper-limb movement post- stroke when applied to assist participants’ voluntary intention during repeated, motivating tasks.

 

Feasibility of the system has been evaluated in experimental trials with 2 unimpaired partici- pants and clinical trials with 4 hemiparetic, chronic stroke participants. The stroke participants attended 17, 1 hour training sessions in which they performed functional tasks, such as button pressing using the touch table and closing a drawer.

 




감각과 조절의 혁신을 통한 기능적 전기 자극에 기초해 전극 배열을 사용한 팔 마비 재활치료

 

ABSTRACT


배경

최근의 임상 실험은 심각한 장애의 교정을 보여주는 3개의 근육 그룹에 적용되는 기능 범위를 지원하고, 기능 범위를 파악하기 위해 정밀하게 조정하는 고급 컨트롤러를 사용했다.


연구방법

본 문서에서 작성된 시스템은 다음과 같은 최신 정보를 제공한다:


(1) 복잡한 손과 손목의 제스처를 보조하기 위해 팔뚝에 FES 전극을 통합한다.

(2) 비접촉식 깊이 카메라를 사용하여 3D로 손과 손목의 위치를 정확하게 기록한다. 그리고

(3) 가상 현실(VR)과제를 동기화하기 위한 대화형 터치 스크린을 사용한다.

이 시스템은 또한 반복 학습 제어(ILC)를 사용하여, 이전 작업 시도에 기록된 추적 오류에 기반하여 적용된 FES 제어 전략을 조정한다.


연구결과

뇌졸중 참가자의 결과는 FES의 도움을 받을 때 각 과제의 6번의 시도에서 관절 각도 %가 평균 50.3%가 감소한다는 것을 보여 주었다


결론

FES는 반복적인 동기 부여 중 참여자의 자발적인 의도를 지원하기 위해 적용되었을 때 upper-limb 운동 후 뇌졸증을 회복하는 효과를 보여 주었다.


제한점 및 기타 제언

시스템의 타당성은 2명의 손상되지 않은 참가자와 4명의 편마비, 만성 뇌졸증 환자들의 임상시험에서 평가되었다.

17명의 뇌졸중 참가자는 터치 테이블을 사용하여 버튼을 누르고 서랍을 닫는 등의 기능을 수행하는 등 1시간 교육 세션을 실시했다.

 






 


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