낙상은 시니어의 독립적인 일상생활을 위협하고 장기 입원이나 골절 등 심각한 합병증을 유발하는 가장 위험한 건강 요인 중 하나입니다. 시니어 헬스케어 영역에서 낙상이 일어나기 전에 이를 선제적으로 예측하고 예방하는 것은 오랜 과제였습니다. 단순 보행 속도 측정이나 한 발 서기 같은 전통적인 평가는 유용하지만, 일상 속에서 발생하는 동적 보행 불안정성을 실시간으로 포착하는 데는 한계가 있습니다. 이를 해결할 수 있는 임상적 지표가 바로 ‘보행 간 변동성(Stride-to-Stride Gait Variability)’입니다.
보행 변동성의 생체역학적 원리
육안으로 볼 때는 시니어의 걸음걸이가 일정하고 안정적으로 보일 수 있습니다. 하지만 실제로는 매 걸음마다 미세한 운동학적 변동성이 존재합니다. 보행 간 변동성은 이러한 매 걸음의 시간하고 보폭이 얼마나 일관되게 유지되는지를 측정하는 지표입니다. 신경 근육의 조절 능력이나 균형 감각이 감퇴하기 시작하면, 걸음을 디디는 시간(Stride Time)이나 보폭의 불일치성(변동성)이 급격히 증가하게 됩니다.
실제 추적 관찰 임상 연구에 따르면, 연구에서는 stride time variability가 미래 낙상을 예측하였으며, gait speed는 fallers를 구분하지 못했다고 보고 되었습니다[1]. 실제 낙상이 일어나기 훨씬 전부터 매 걸음의 변동성의 분석을 통해 균형 능력의 퇴화를 선제적으로 감지할 수 있습니다.
[1] J. M. Hausdorff, D. A. Rios, H. K. Edelberg, “Gait variability and fall risk in community-living older adults: a 1-year prospective study”, Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 1050–1056, 2001 (PMID 11494184) (직접 인용: “Stride-to-stride variability of gait was significantly greater in those who fell than in those who did not fall… simple gait speed was not different.”)
임상 연구와 실사용 데이터(RWE)의 융합
대규모 인구 기반 연구에 따르면, 보행 시 양발을 모두 지면에 붙이고 있는 시간(양하지 지지기)과 보폭의 변동성이 클수록 재발성 낙상 사고의 경험률이 유의미하게 높아지는 것으로 밝혀졌습니다[2]. 또한, 연구자들은 보행의 국소 동적 안정성(Local Dynamic Stability) 수치가 개인의 과거 낙상 이력과 밀접하게 결합되어 있음을 실증했습니다[3]. 이러한 데이터를 인위적인 실험실이 아닌 일상적인 운동 환경에서 포착하는 것은 예방 의학을 위한 귀중한 실사용 증거(RWE)가 됩니다.
[2] Michele L. Callisaya, Leigh Blizzard, Michael D. Schmidt, Kara L. Martin, Jennifer L. McGinley, Lauren M. Sanders, Velandai K. Srikanth, “Gait, gait variability and the risk of multiple incident falls in older people: a population-based study”, Age and Ageing, 481–487, 2011 (PMID 21628390) (직접 인용: “Increased step length and double support time variability were significantly associated with the risk of multiple falls.”)
[3] M. J. Toebes, M. J. Hoozemans, R. Furrer, J. Dekker, J. H. van Dieën, “Local dynamic stability and variability of gait are associated with fall history in elderly subjects”, Gait & Posture, 527–531, 2012 (PMID 22748312) (직접 인용: “Measures of stride-to-stride variability and local dynamic stability were significantly associated with the history of falls.”)
이러한 연구 결과는 보행 변동성 기반 디지털 바이오마커의 가능성을 보여준다. 임상시험 설계 및 과제 관리 전문 CRO인 사이클룩스(CiKLux, https://www.ciklux.com)는 이러한 개념을 일상 운동 환경에 적용하기 위해 비침습적 보행 모니터링 플랫폼인 엘리게이터(Elegaiter, https://www.elegaiter.com)의 원천기술을 개발하고 있습니다.
Elegaiter는 트레드밀 모터의 전류 파형 분석을 통해 일상적인 걷기 운동 중 발생하는 고주파 보행 동역학 데이터를 실시간 수집하고, 보행 안정성 웰니스 지표를 계산합니다. 이를 통해 요양 시설이나 가정에서는 시니어의 보행 능력 변화를 객관적으로 모니터링하여, 낙상 사고가 발생하기 전에 선제적인 근력 강화 운동이나 보행 환경 개선을 조치할 수 있습니다.
보행 안정성을 높이고 낙상을 예방하는 3대 실천 수칙
시니어의 안전한 이동성(Mobility)을 유지하기 위해서는, 근력 및 균형 강화를 포함한 고용량의 운동 프로그램과 다차원적 보행 스크리닝 등의 선제적 관리가 필수적입니다[4].
– 하체 근육량을 보존하고 관절 안정성을 높이기 위해 스쿼트, 까치발 들기 등 하지 근력 운동을 규칙적으로 수행하십시오.
– 걷는 동안 대화를 나누거나 숫자를 세는 등 ‘이중 과제(Dual-Task)’ 훈련을 병행하여 인지-운동 기능 간의 연결 고리를 강화하고 균형 및 인지 능력을 개선하십시오[5].
– 일상적인 걷기 운동 중 보행 변동 지표를 지속적으로 모니터링하여 균형 상실의 조기 징후를 감지하십시오.
데이터 기반의 과학적인 웰니스 관리, 안전한 노후를 위한 가장 확실한 보증서입니다.
[4] Cathie Sherrington, Zoe A Michaleff, Nicola Fairhall, Catherine Paul, Anne Tiedemann, Jennifer Whitney, Robert G Cumming, Robert D Herbert, Jacqueline C T Close, Stephen R Lord, “Exercise to prevent falls in older adults: an updated systematic review and meta-analysis”, British Journal of Sports Medicine, 1750–1758, 2017 (PMID 27707740) (직접 인용: “Exercise can prevent falls in older adults… Programs that include balance training and are of higher dose are particularly effective.”)
[5] Dorfman M, Herman T, Brozgol M, Shema S, Weiss A, Hausdorff JM, et al., “Dual-task training on a treadmill to improve gait and cognitive function in elderly idiopathic fallers”, Journal of Neurologic Physical Therapy, 246–253, 2014 (PMID 25198869) (직접 인용: “Dual-task training on a treadmill led to significant improvements in balance, gait speed during dual-tasking, and cognitive function.”)
