소개

뇌졸중은 심폐 기능의 현저한 저하를 초래하여 기능 능력을 감소시킵니다. 뇌졸중 후 환자들은 깨어 있는 시간 중 78%를 앉아서 보내는 경우가 많은데, 이는 권장 신체 활동 수준을 훨씬 초과하는 것으로 심혈관 및 대사 질환의 위험을 높입니다. 이 문제를 더욱 복잡하게 만드는 새로운 증거는 혈관 리모델링으로 인한 마비 사지의 관류 장애를 포함하여 뇌졸중 후 부적응적인 혈관 변화를 보여줍니다.

현재 급성기 환경에서의 물리 치료는 운동 회복에 필수적인 신경 가소성에 우선순위를 두고 있습니다. 그러나 심폐 건강을 목표로 하는 것도 환자의 일상 활동 능력을 향상하고 장기적인 혈관 합병증을 완화하는 데 중요합니다.

이 연구는 마비 상지와 비마비 상지 사이의 동맥 및 근육 내 혈류를 비교하여 뇌졸중 후 혈관 변화를 조사하는 것을 목표로 합니다. 또한 이러한 혈관 매개변수와 뇌졸중 관련 장애의 임상적 평가 사이의 관계를 조사할 것입니다.

방법

이 연구에는 64명의 만성 뇌졸중 환자(뇌졸중 발생 후 6개월 이상)와 64명의 대조군이 참여했습니다. 참가자는 테스트를 위해 충분한 팔꿈치 가동성(60° 굴곡)과 인지력(간이 정신 검사 ≥6)을 갖춘 지역사회 거주 성인(18세 이상)이었습니다. 다른 신경학적 질환, 검사를 제한하는 심각한 구축 또는 심각한 참여 금기 사항이 있는 개인은 제외되었습니다. 뇌졸중 병력이 없는 대조군은 동일한 기준을 충족했습니다.

푸글-마이어 평가(FMA)는 상지 운동 장애를 정량화했습니다(0~66점, 높을수록 더 나쁨). 경직은 이두근 힘줄 반사(0-4), 수동 스트레칭에 대한 저항(0-8), 손목 클로너스(1-4)를 결합한 종합 경직 지수(CSI; 0-16)를 사용하여 측정했으며 0-9=경증, 10-12=중등도, 13-16=심각한 경직으로 점수를 매겼습니다. 운동 활동 로그(MAL)는 운동의 질(MAL-QOM) 및 사용량(MAL-AOU) 하위 척도를 통해 실제 팔 사용을 평가합니다(점수가 낮을수록 장애가 더 심함).

혈관 평가는 초음파 시스템을 사용하여 양측 상완 이두근 근육 내 혈액 관류 및 상완 동맥 혈류역학(직경, 유량)을 평가하는 방식으로 진행되었습니다. 영상은 이두근의 원위 1/3(상완골 길이의 66%, 코라코이드 돌기와 두상완골 사이)과 내측 상완 동맥에 초점을 맞췄습니다. 매개변수당 세 번의 측정 시도를 평균화했습니다.

앞서 설명한 해부학적 부위에서 맥파 도플러 초음파를 사용하여 혈류량(Vflow; mL/min)을 측정했습니다. 동맥 직경(AD; cm)은 동일한 이미지 내의 내피 경계에서 측정했습니다. 근육 내 혈액 관류를 평가하기 위해 초음파 영상을 사용하여 특정 관심 영역 내의 전체 픽셀 대비 컬러 픽셀의 비율로 정의되는 혈관성 지수(VI)를 계산했습니다.

데이터 분석

표본 크기는 이전 혈관 연구를 기반으로 G*Power(n=64/그룹)를 사용하여 결정했습니다(그룹 간 차이의 경우 Cohen's d=3.4, 상관관계의 경우 r=0.35). SPSS v28.0은 정상성을 확인하기 위해 Shapiro-Wilk/Levene 테스트를 사용하여 데이터를 분석했습니다. 혈관 매개변수는 양방향 반복 측정 분산분석(ηp2 효과 크기)을 사용하여 비교했으며, 사후 t-검정(Bonferroni-보정)을 실시했습니다. 상관관계(피어슨/스피어만)는 혈관 측정치와 임상 평가(FMA, MAL, CSI) 간의 관계를 평가했습니다. 계층적 회귀를 통해 인구 통계 및 사지 우세(선형 변수에 대한 별도 모델)를 통제하여 혈관 비대칭의 결정 요인(%SSD)을 확인했습니다. 효과 크기는 코헨의 d(그룹 간) 및 상관 계수(비모수적 검정)로 보고되었습니다.

분석 방법에 대해서는 '괴짜에게 물어보세요' 섹션에서 더 자세히 살펴보겠습니다.

결과

이 연구에는 64명의 만성 뇌졸중 생존자(평균 연령 62.4 ± 10.1세, 남성 70%)와 연령/성별이 일치하는 대조군이 참여했습니다. 참가자들은 뇌졸중 발생 후 평균 5.7±3.9년이 지났으며, 주로 허혈성 뇌졸중(64%, n=41)이 많았고 36%(n=23)는 출혈성 뇌졸중을 경험했습니다. 이들은 중등도 운동 장애(FMA-UE: 35.9 ± 18.8), 경미한 경련(CSI: 8.5 ± 2.4), 최소 기능적 팔 사용(MAL-AOU: 1.3 ± 1.3). 기본 인지능력이 유지되었습니다(간이 정신 검사 ≥6). 대조군은 동반 질환과 복용 중인 약물이 훨씬 더 적었습니다(P≤.05). 사지 우세(28개 우세한 쪽이 영향을 받는 대 36 비우세)는 장애 중증도에 영향을 미치지 않았습니다. 전체 인구 통계는 표 1을 참조하세요.

혈관 초음파 측정:

분석 결과 뇌졸중 생존자와 대조군 간의 혈관 수치에 상당한 차이가 있는 것으로 나타났습니다. 특히 뇌졸중 참가자의 마비 사지는 마비가 없는 쪽에 비해 동맥 직경(AD)과 혈관성 지수(VI)가 감소한 반면, 대조군은 예상되는 우세(손 사용 여부)와 관련된 혈류 변화를 보였습니다. 뇌졸중 생존자들은 대조군보다 사지 간 AD와 VI의 비대칭성이 더 큰 것으로 나타났습니다. 사지 우세 하위 그룹을 조사했을 때, 두 그룹(우세 영향을 받은 그룹과 비우세 영향을 받은 그룹) 모두 마비 사지에서 AD가 감소한 것으로 나타났지만 다른 차이는 하위 그룹별로 다양했으며, 특히 혈류 비대칭성에서 우세 쪽이 영향을 받을 때 더 뚜렷하게 나타났습니다. 이러한 결과는 우세 여부와 관계없이 지속되는 마비 사지의 뚜렷한 혈관 변화를 강조합니다.

연구에 따르면 뇌졸중 생존자들은 마비가 없는 사지에 비해 마비된 쪽의 힘이 약하고 감각 역치가 높으며 체성분(제지방량 감소, 지방 증가)이 변화하는 등 사지 간에 상당한 비대칭성을 보이는 것으로 나타났습니다. 이러한 차이는 대조군에서 볼 수 있는 일반적인 지배력 관련 변이를 초과했습니다. 특히 비우세 쪽 사지에 영향을 미치는 뇌졸중은 우세 쪽 뇌졸중보다 체성분 변화가 더 뚜렷하게 나타났습니다. 연구 결과에 따르면 뇌졸중 후 사지 변화는 운동 장애를 넘어 자연스러운 사지 간 변화와는 다른 상당한 감각 및 구조적 변화를 포함하는 것으로 나타났습니다.

이 연구는 뇌졸중 생존자의 혈관 비대칭성(%SSD)과 임상적 측정치 사이에 일관되지만 완만한 연관성이 있음을 발견했습니다. 혈관 매개변수(Vflow, AD, VI)는 운동 장애(FMA) 및 기능적 팔 사용(MAL)과 약한 상관관계를 보여, 혈관 변화가 임상적 결손과 관련이 있지만 다른 요인들이 이러한 장애에 기여할 가능성이 있음을 시사합니다. 마찬가지로 혈관 비대칭과 조직 구성 측정치 사이의 상관관계는 약한 수준에서 중간 정도의 범위로 혈류 변화와 사지 구조적 변화 사이에 어느 정도 연관성이 있음을 나타냅니다. 이러한 연구 결과를 종합하면 뇌졸중 후 혈관 변화가 전반적인 사지 장애의 중요한 원인이지만 배타적이지는 않으며, 임상 평가 및 재활 계획에서 다른 생리적 및 기능적 측정과 함께 고려할 필요가 있음을 시사합니다.

회귀 분석을 통해 인구통계학적 및 임상적 요인을 통제한 후 혈관 비대칭의 주요 예측 인자(%SSD)를 밝혀냈습니다. 마비 팔 사용 감소(MAL- AOU)는 혈류 비대칭을 예측했지만 사지 우세를 고려한 후에는 유의미하지 않게 되었습니다. 운동 장애(FMA)는 동맥 직경 비대칭을 독립적으로 예측하여 분산도의 8%를 설명했습니다. 혈관성 지수의 경우, 운동 장애와 감각 변화(통증 압력 역치)가 모두 유의미한 예측 인자였으며, 두 가지를 합쳐서 거의 20%의 변이를 차지했습니다. 이러한 관계는 사지 우세도를 조정한 후에도 지속되어 뇌졸중 후 혈관 변화에 대한 운동 및 감각 결손의 복합적인 영향을 강조합니다.

질문과 생각

이 연구는 뇌졸중 후 중요한 혈관 변화와 만성 뇌졸중의 운동 장애와의 연관성을 확인했지만, 낮은 상관 강도(ρ=0.25-0.35)는 혈관 요인이 기능 장애를 부분적으로만 설명한다는 것을 시사합니다. 해결되지 않은 중요한 질문이 생깁니다: 뇌졸중 후 이러한 혈관 변화는 주로 구조적 손상으로 인한 것인지, 만성적인 사지 사용 부전으로 인한 것인지, 아니면 두 가지 기전 모두에 의한 것일까요?

이전 연구에서 뇌졸중과 관련된 혈관 기능 장애(예: 동맥 탄력성 감소 [1])가 확인되었지만, 이 연구의 관찰 설계로는 이를 구분할 수 없습니다:

1. 구조적 메커니즘: 뇌졸중 후 내피 기능 장애 또는 신경 혈관 재형성 대
2. 사용 중지 메커니즘: 마비성 사지 활동 감소로 인한 흐름 매개 혈관 위축.

특히, 그룹 간 인지, 동반 질환 및 약물 사용의 기준치 차이(표 1)로 인해 이러한 연관성이 혼동되어 인과 관계 해석이 제한될 수 있습니다.

향후 방향은 인과관계를 규명하기 위해 중재적 디자인을 사용해야 합니다. 사전/사후 혈관 평가를 통한 제약 유도 운동 시험은 강제 마비 사지 사용이 관류 결핍을 역전시켜 사용 중단 메커니즘을 뒷받침하는지, 아니면 장애가 지속되어 돌이킬 수 없는 구조적 손상을 의미하는지를 명확히 밝혀낼 수 있습니다. 이러한 연구는 혈관 표적 치료(예: 혈류 증강)가 기존의 운동 재활을 보완할 수 있는지 여부를 알려줄 것입니다.

괴상한 이야기

연구원들은 분석 선택을 안내하기 위해 주요 통계 가정을 테스트하는 것부터 시작했습니다. 연구진은 샤피로-윌크 테스트를 사용하여 연속형 변수가 정규 분포를 따르는지를 평가하여, 정규성을 가정한 모수 검정 또는 비모수적 대안이 적절한지 여부를 결정했습니다. 동시에 레벤의 테스트는 그룹 간 변이의 동질성을 평가하여 뇌졸중 환자와 대조군 간의 변동성을 비교할 수 있도록 했습니다. 이러한 사전 점검은 후속 분석을 검증하는 데 매우 중요합니다.

변수 간의 관계를 조사할 때 팀은 다양한 유형의 연관성을 구분했습니다. 단조로운 관계(반드시 선형적이지 않은 두 변수 사이의 일관된 증가 또는 감소 추세)는 스피어먼의 ρ를 사용하여 평가했습니다. 이는 데이터가 정규성 가정을 위반하거나 서수 측정값을 분석할 때 특히 중요해졌습니다. 선형 패턴을 보여주는 정규 분포 데이터의 경우, Pearson의 r은 간단한 선형 관계의 강도와 방향을 정량화했습니다.

핵심 분석에서는 복잡한 그룹 간 차이를 평가하기 위해 혼합 설계 분산분석(ANOVA)을 사용했습니다. 이 접근 방식은 피험자 내 효과(뇌졸중 환자의 마비 사지와 비마비 사지 비교), 그룹 간 효과(뇌졸중 대 대조군 참가자), 상호작용 효과(그룹 상태에 따라 사지 차이가 달라지는지 여부)를 동시에 평가했습니다. 분산 분석은 효과 크기 계산(η2)으로 보완하여 관찰된 차이의 크기를 정량화했습니다.

사후 테스트를 통해 유의미한 결과를 추가로 조사했습니다:

• 그룹 내 특정 사지 차이를 식별하는 짝을 이룬 t 테스트
• 뇌졸중 그룹과 대조군 간의 비대칭 정도(%SSD)를 비교한 독립 t 검정
• 모든 사후 테스트에서는 모든 비교에서 오탐 확률(계열별 오류율)을 ≤0.05로 제한하기 위해 Bonferroni 보정(조정된 α = 0.017)을 사용했습니다.

추가 분석이 포함되어 있습니다:

1. 공변량을 통제하면서 혈관 비대칭의 예측 인자를 식별하기 위한 계층적 회귀 분석
2. 사지 우세도에 따른 하위 그룹 분석
3. 반복되는 초음파의 일관성을 평가하는 신뢰성 테스트(ICC)

   혈관 매개변수 측정(Vflow, AD, VI)

포괄적인 접근 방식을 통해 관찰된 효과의 크기와 임상적 관련성을 모두 강력하게 조사하는 동시에 유형 1 오류 인플레이션을 적절히 통제할 수 있었습니다.

집으로 메시지 보내기

만성 뇌졸중 생존자는 뇌졸중 후 측정 가능한 혈관 변화(혈류, 동맥 직경 및 조직 관류 감소)가 마비 사지에서 나타나며, 이는 운동 기능과 미미하지만 상관관계가 있습니다. 이러한 변화는 장애를 유발할 가능성이 있지만, 정확한 원인(뇌졸중으로 인한 혈관 손상 대 사용 중단으로 인한 위축)은 아직 명확하지 않습니다. 임상적으로 이는 다음과 같이 강조됩니다:

1. 운동 회복과 함께 혈관 건강 모니터링의 가치, 그리고
2. 이동성과 관류 모두를 목표로 하는 복합 재활 접근법(예: 사용 중단을 방지하기 위한 활동 기반 치료)의 잠재력. 향후 연구에서는 혈관 개입이 기능적 이득을 증가시킬 수 있는지 여부를 명확히 밝혀야 합니다.

평가:

혈관 검사(예: 초음파)는 관류 부족으로 인해 회복이 잘 안 될 위험이 있는 환자를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 다학제적 접근 방식(예: 혈관 및 운동 평가 통합)을 통해 혈관 변화와 기능 장애 사이의 관계를 명확히 밝힐 수 있습니다.

재활에 미치는 영향:

집중적인 사지 사용(예: 제약 유도 운동 요법/CIMT)은 뇌졸중 후 사용 중단과 관련된 혈관 변화에 대응할 수 있습니다. 가상현실은 이러한 적응 문제를 해결하는 데 유용한 임상 도구가 될 수 있습니다.

관류(예: 유산소 운동)와 운동 기능을 모두 목표로 하는 중재를 결합하면 마비 사지의 신진대사 및 근육 적응을 시너지 효과를 발휘하여 개선할 수 있습니다.

주의: 완만한 상관관계는 혈관 요인이 다인자 장애 퍼즐의 일부임을 시사합니다.

참조

Tiev Miller, Huixi Ouyang, Charlotte S L Tsang, Martín Calderón-Juárez, Michael T C Ying, Marco Y C Pang, 운동 장애 및 사용 중단은 뇌졸중 후 혈관 결과의 독립적 인 예측 인자입니다, 물리 치료, 105 권, 3 호, 2025 년 3 월, pzaf002, https://doi.org/10.1093/ptj/pzaf002