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문제 정의
- 거울치료는 운동기능 회복과 환측의 움직임을 유도하여 사지의 기능을 증진시키는 새로운 치료 중재 방법으로(Stevens와 Stoykov, 2003) 최근에 운동 상상훈련에 대한 관심과 더불어 거울치료에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있지만 전반적인 거울치료의 효과에 대한 질적, 양적인 평가를 포함하는 종합적인 연구는 부족한 실정이다. 따라서 메타분석 방법을 사용하여 다양한 연구 결과를 통계적으로 통합하여 거울치료를 통한 임상적 적용 가능성 및 효과를 제시하고자 하였다.
- 본 연구는 거울치료가 뇌졸중으로 인한 편마비 환자의 운동기능 회복에 미치는 효과를 검증한 실험연구를 대상으로 메타분석을 실시한 서술적 조사연구이다.
- 세부집단 분석의 결과를 해석하는데 있어서 고려해야 하는 점은 고정효과 모형을 사용하였다는 것이다. 이는 범주형 변수로 나눈 경우 해당 변수의 효과크기가 동질적이라고 가정하기 때문이며, 동질성 검정통계량 (Q)에 따라 랜덤효과 모형으로 다시 효과크기를 계산하기도 하지만, 본 연구에서는 논문의 수가 적고 연구의 목적이 거울치료의 효과를 통합하려는데 있었기 때문에 제시하지 않았다. 연구특성에 따른 세부집단 분석을 실시한 결과는 다음과 같았다.
- 특히, 상반되는 결과를 제시하는 수많은 연구들이 계속 누적되어 갈 때 연구들을 객관적으로 평가하고 종합하는 정량적인 분석방법이다(오성삼, 2002). 임상실무의 과학적인 기초를 발전시키기 위해서는 광범위한 연구 결과들을 체계적이고 지속적으로 축적시키는 것이 필요하므로 본 연구에서는 거울치료를 통한 뇌졸중 환자의 기능 향상에 관하여 발표된 기존의 해외 및국내 연구를 메타분석 방법으로 통합하여 거울치료를 통한 임상적 적용 가능성 및 효과를 제시하고자 하였다. 또한, 거울치료의 효과에 대한 객관적인 증거를 제시하여 추후 뇌졸중 환자의 상상훈련의 개발 및 적용을 위한 근거자료로 사용하고자 한다.
제안 방법
- 거울치료의 평가결과 유형에 따라 상지와 하지로 범주화하여 효과크기를 비교하였다. 상지(1.
- 기존의 개별 연구들에서 거울치료의 효과 차이를 가져오는 변수가 무엇인지를 알아보기 위해 선행연구에서 포함하고 있는 주요 변수에 따라 고정효과 모형을 이용하여 효과크기를 분석 측정하였다.
- 통계적 동질성 여부는 Cochrane의 Q 검정을 통해 동질한 경우에는 고정효과 모형(fixed-effects model)을 사용하였고, 동질하지 않은 경우는 랜덤 효과 모형(random-effects model)으로 효과크기를 산출하였다. 또한, 통계적 이질성이 심한 경우에 한해서는 세부집단 분석(subgroup analysis)을 시행하여 그 원인을 분석하였다. 선행연구들에서 추출된 효과크기는 서로 이질적인 것(Q=100.
- 본 연구에서 개별연구들에서 측정된 효과크기가 동일한 모집단에서 추출된 것인지를 알아보기 위해 동질성 검정을 시행한 결과 연구 간의 이질성이 발견되어 전체 효과크기는 랜덤효과 모형을 사용하여 추정하였다. 랜덤효과 모형에 의해 효과크기를 분석한 결과 전체 효과크기는 2.
- 본 연구에서는 메타분석을 위해 운동기능을 측정하는 척도가 다른 경우에는 실험군과 대조군으로부터 구해진 표본평균과 두 군의 합병 표준편차를 통하여 ‘표준화된 평균차이(standardized mean differences)’로 효과크기를 구하였다(Hedges와 Olkin, 1985).
- 사용한 주제어는 국외논문에서 ‘stroke’과 ‘mirror therapy’, 그리고 ‘motor function’ 또는 ‘motor function recovery’였으며, 국내논문은 ‘거울치료’, ‘뇌졸중’, ‘운동기능’ 또는 ‘운동기능 회복’을 주제어로 사용하였다.
- 선행연구들에서 추출된 효과크기는 서로 이질적인 것(Q=100.458, p<.01)으로 나타났기 때문에 본 연구에서는 랜덤효과 모형을 이용해서 전체적인 효과크기를 측정하고, 연구의 특성을 반영한 범주형 변수들을 이용하여 각각의 효과크기를 비교하였다.
- 005로 Cohen의 효과크기 해석에 따라 거울치료의 효과가 입증되었다. 이를 통해 뇌졸중으로 인한 편마비 환자에게 일반적인 물리치료만을 제공하는 것보다 거울치료를 혼합하여 제공하는 것이 운동기능 회복에 더 효율적이라는 결과를 얻게 되었으나 선정된 9편의 거울치료에 대한 논문들의 동질성이 확보되지 못하였고, 연구에 포함된 주요 특성들이 이질성에 기여했을 것이라는 전제 하에 추가적으로 세부집단 분석을 시행하였다.
- 연구는 거울치료의 효과를 입증하는 연구물을 대상으로 하였으며 이를 위해 국내외에서 발행된 학위논문과 학술지 논문을 수집하였다. 체계적인 문헌고찰 과정에 근거하여 거울치료의 적용에 따른 뇌졸중 환자의 운동기능 회복에 대한 국내외 논문을 온라인 검색법을 이용하여 수집하였다. 1997년 1월부터 2011년 12월까지 발표된 국내외 학술지 발표 논문과 학위논문들을 대상으로 국외논문은 PubMed, Cochrane Library, CINAHL 의 검색엔진을 이용하였고, 국내논문은 한국학술정보(Korean studies information; KSI)의 학회지 원문서비스(Korean studies information service system; KISS) 와 한국교육학술정보원(Korea education & research information service; KERIS)의 검색엔진(RISS)을 이용하여 검색하였다.
대상 데이터
- 1997년 1월부터 2011년 12월까지 발표된 국내외 학술지 발표 논문과 학위논문들을 대상으로 국외논문은 PubMed, Cochrane Library, CINAHL 의 검색엔진을 이용하였고, 국내논문은 한국학술정보(Korean studies information; KSI)의 학회지 원문서비스(Korean studies information service system; KISS) 와 한국교육학술정보원(Korea education & research information service; KERIS)의 검색엔진(RISS)을 이용하여 검색하였다.
- 연구는 거울치료의 효과를 입증하는 연구물을 대상으로 하였으며 이를 위해 국내외에서 발행된 학위논문과 학술지 논문을 수집하였다. 체계적인 문헌고찰 과정에 근거하여 거울치료의 적용에 따른 뇌졸중 환자의 운동기능 회복에 대한 국내외 논문을 온라인 검색법을 이용하여 수집하였다.
- 또한, 메타분석에서 나타날 수 있는 출판편의(publication bias)의 감소를 위해 위의 주제어들을 통해 검색된 각각의 논문의 참고문헌 리스트 중 포함 기준에 합당한 논문들을 추가적으로 검색하는 상향추적(ancestry) 접근방법을 사용하였다(Cooper, 1982). 위의 과정을 통하여 검색된 48편의 관련 논문 중에서 (1) 무작위 임상대조군 연구(randomized controlled trials; RCT), (2) 1개 이상의 대조군을 가진 임상대조군연구(controlled clinical trials; CCT), (3) 기술통계량과 검정통계량이 제시되어 있는 연구 등 총 9편을 분석 대상으로 선정하였고, 사례연구, 중복논문, 선정기준에 부합하지 않은 논문 39편은 제외하였다(표 1).
데이터처리
- r은 사전-사후 검사 점수 상관계수이고 n은 사전-사후 검사의 집단의 사례수이다. 대상논문에 실험 전후의 평균차이 값과 표준편차가 제시된 경우에는 그 값을 사용하였고, 실험 전후 평균과 표준편차가 제시된 경우는 평균차이 값은 실험 후 값에서 실험 전 값을 감하여 구하고 표준편차는 계산을 통해 산출하였다. 또한, 연구의 사례수 크기에 따라 가중치를 부여하였다(Hedges와 Olkin, 1985).
- 대상연구의 중재에 대한 효과크기는 Tufts Medical Center에서 제공되는 메타분석용 컴퓨터 프로그램인 MetaAnalyst(Beta 3.13)를 이용하여 계산하고 통합하였다. 본 연구에서는 메타분석을 위해 운동기능을 측정하는 척도가 다른 경우에는 실험군과 대조군으로부터 구해진 표본평균과 두 군의 합병 표준편차를 통하여 ‘표준화된 평균차이(standardized mean differences)’로 효과크기를 구하였다(Hedges와 Olkin, 1985).
이론/모형
- 각 연구대상 논문들의 방법론적 질 평가를 위해 Jadad scale(Jadad 등, 1996)을 이용하여 항목별로 평가하였다. Jadad scale은 연구의 내적 타당도를 평가하는 3가지 항목으로 무작위성, 눈가림, 그리고 중도포기와 탈락률로 구성된 5점 만점의 척도로써 0∼2점 사이는 문헌의 질이 낮은 것으로, 3∼5점 사이는 문헌의 질이 높은 것으로 평가한다.
- 거울치료의 전체 효과크기는 랜덤효과 모형에 의하여 산출하였다. 측정한 거울치료가 뇌졸중 환자의 운동 기능에 미치는 효과크기는 2.
- 사용한 주제어는 국외논문에서 ‘stroke’과 ‘mirror therapy’, 그리고 ‘motor function’ 또는 ‘motor function recovery’였으며, 국내논문은 ‘거울치료’, ‘뇌졸중’, ‘운동기능’ 또는 ‘운동기능 회복’을 주제어로 사용하였다. 또한, 메타분석에서 나타날 수 있는 출판편의(publication bias)의 감소를 위해 위의 주제어들을 통해 검색된 각각의 논문의 참고문헌 리스트 중 포함 기준에 합당한 논문들을 추가적으로 검색하는 상향추적(ancestry) 접근방법을 사용하였다(Cooper, 1982). 위의 과정을 통하여 검색된 48편의 관련 논문 중에서 (1) 무작위 임상대조군 연구(randomized controlled trials; RCT), (2) 1개 이상의 대조군을 가진 임상대조군연구(controlled clinical trials; CCT), (3) 기술통계량과 검정통계량이 제시되어 있는 연구 등 총 9편을 분석 대상으로 선정하였고, 사례연구, 중복논문, 선정기준에 부합하지 않은 논문 39편은 제외하였다(표 1).
- 본 연구는 국내외에서 실시된 거울치료의 효과를 메타분석 방법으로 분석하였다. 뇌졸중 환자를 대상으로 실시한 거울치료의 효과에 대한 체계적 고찰과 메타분석 결과의 요약은 다음과 같다.
- 둘째, 일반적으로 연구가 긍정적이거나 중요한 연구 결과만을 보고하려는 경향이 있기 때문에(이충휘, 2007) 메타분석에서는 출판된 연구물들의 편의여부를 파악하기 위해 학술지 게재 논문과 미게재 논문간의 효과크기를 비교하였다. 비교 결과 학술지에 미게재 된 연구들의 효과크기가 게재된 연구들의 효과크기보다 더 큰 것으로 나타나 출판된 연구물의 편의는 없는 것으로 볼 수 있었으나 연구물의 질에 대한 논의가 필요하므로 Jadad scale의 질적 평가 방법으로 이를 제시하였다. 본 연구에서 선정된 9편의 연구에 대한 Jadad scale의 결과는 3점인 논문 5편, 4점인 연구가 4편으로 메타분석에 포함된 연구의 질이 높게 평가되었다.
- 또한, 연구의 사례수 크기에 따라 가중치를 부여하였다(Hedges와 Olkin, 1985). 통계적 동질성 여부는 Cochrane의 Q 검정을 통해 동질한 경우에는 고정효과 모형(fixed-effects model)을 사용하였고, 동질하지 않은 경우는 랜덤 효과 모형(random-effects model)으로 효과크기를 산출하였다. 또한, 통계적 이질성이 심한 경우에 한해서는 세부집단 분석(subgroup analysis)을 시행하여 그 원인을 분석하였다.
- 효과 크기는 Cohen(1998)이 제안한 효과크기의 확률적 해석방법을 사용하여 .20 이하는 작은 효과크기, .50은 중간, 그리고 .80 이상이면 큰 효과크기로 해석하였다.
성능/효과
- 본 연구에서 개별연구들에서 측정된 효과크기가 동일한 모집단에서 추출된 것인지를 알아보기 위해 동질성 검정을 시행한 결과 연구 간의 이질성이 발견되어 전체 효과크기는 랜덤효과 모형을 사용하여 추정하였다. 랜덤효과 모형에 의해 효과크기를 분석한 결과 전체 효과크기는 2.005로 Cohen의 효과크기 해석에 따라 거울치료의 효과가 입증되었다. 이를 통해 뇌졸중으로 인한 편마비 환자에게 일반적인 물리치료만을 제공하는 것보다 거울치료를 혼합하여 제공하는 것이 운동기능 회복에 더 효율적이라는 결과를 얻게 되었으나 선정된 9편의 거울치료에 대한 논문들의 동질성이 확보되지 못하였고, 연구에 포함된 주요 특성들이 이질성에 기여했을 것이라는 전제 하에 추가적으로 세부집단 분석을 시행하였다.
- 선정된 논문에 대한 질적 평가 결과는 모든 연구에서 높게 나타났다. 메타분석의 결과는 전체 효과크기가 큰 효과크기(2.005)로 나타나 뇌졸중 환자에게 적용된 거울치료가 운동기능 회복에 효과가 있는 것으로 판단하였다. 연구의 특성별 분석 결과, 유병기간이 1년 미만인 환자의 경우 더 효과적이었고, 상지의 운동기능 회복이 하지의 운동기능 회복보다 효과가 큰 것으로 나타났다.
- 선정논문의 질적 평가결과는 표 2와 같다. 모든 연구가 무작위성으로 실시되었고, 7편의 연구에서 무작위방법이 적절하게 기술되었다. 눈가림은 환자와 평가자 눈가림 모두 조사하였으나, 환자 눈가림은 노출되기 쉬운 치료의 특성상 모든 연구에서 이루어지지 못했고, 평가자 눈가림은 6편에서 이루어졌다.
- 비교 결과 학술지에 미게재 된 연구들의 효과크기가 게재된 연구들의 효과크기보다 더 큰 것으로 나타나 출판된 연구물의 편의는 없는 것으로 볼 수 있었으나 연구물의 질에 대한 논의가 필요하므로 Jadad scale의 질적 평가 방법으로 이를 제시하였다. 본 연구에서 선정된 9편의 연구에 대한 Jadad scale의 결과는 3점인 논문 5편, 4점인 연구가 4편으로 메타분석에 포함된 연구의 질이 높게 평가되었다.
- 80 이상이면 큰 효과크기로 해석하였다. 본 연구에서는 실험 후 값에서 실험 전 값을 뺀 값을 사용하였으므로 효과크기가 양의 값으로 나올수록 거울치료가 운동기능 회복에 효과가 있는 것을 의미하고, 전체효과 검증(overall effect test)과 95% 신뢰구간으로 효과크기의 통계적인 의미를 판단하였다.
- 셋째, 거울치료의 평가결과 유형에 따라 상지와 하지로 범주화 한 결과 상지의 운동기능 회복에 관한 연구는 7편, 하지의 운동기능 회복에 관한 연구는 2편이었으며, 상지(1.609)가 하지(.903)보다 더 큰 효과를 나타냈다. 거울치료에 대한 효과는 모두 큰 것으로 나타났으나 상지가 하지보다 효과크기가 큰 이유는 표본수의 차이에 의한 결과로 여겨진다.
- 005)로 나타나 뇌졸중 환자에게 적용된 거울치료가 운동기능 회복에 효과가 있는 것으로 판단하였다. 연구의 특성별 분석 결과, 유병기간이 1년 미만인 환자의 경우 더 효과적이었고, 상지의 운동기능 회복이 하지의 운동기능 회복보다 효과가 큰 것으로 나타났다. 그러나 본 연구에 포함된 논문의 편수가 적어 모든 뇌졸중 환자에 대해 일반화하기에는 어려움이 있으므로 추후 지속적인 연구가 필요하다.
- 첫째, 연구에 포함된 주요 변수 중 유병기간이 이질성에 기여했을 것이라는 전제하에 유병기간 1년을 기준으로 1년 미만과 1년 이상으로 나누어 분석한 결과, 유병기간이 1년 미만인 환자를 포함한 연구들의 효과크기(1.166)가 유병기간 1년 이상인 환자를 포함한 연구들의 효과크기(.668)보다 크게 나타났다. 뇌졸중 환자의 기능회복은 보통 6개월까지 가장 많이 이루어지기 때문에 환자의 유병기간이 길어질수록 운동기능의 회복이 어려운 것을 예측할 수 있으며, 이는 6개월 미만의 급성 뇌졸중 환자를 대상으로 한 연구(이명모, 2010)가 12개월 미만의 아급성환자를 대상으로 실시한 연구(Yavuzer 등, 2008)보다 효과크기가 높은 것으로, 거울치료가 조기 뇌졸중 환자에게 있어서 더 큰 효과를 나타낼 수 있을 것이라는 종전의 가설을 뒷받침한다(Grunert-Pluss, 2008; Stevens와 Stoykov, 2003).
- 측정한 거울치료가 뇌졸중 환자의 운동 기능에 미치는 효과크기는 2.005로 나타났으며, 전체 효과크기에 대한 95％의 신뢰구간은 1.041∼2.970이었다 (그림 1).
후속연구
- 연구의 특성별 분석 결과, 유병기간이 1년 미만인 환자의 경우 더 효과적이었고, 상지의 운동기능 회복이 하지의 운동기능 회복보다 효과가 큰 것으로 나타났다. 그러나 본 연구에 포함된 논문의 편수가 적어 모든 뇌졸중 환자에 대해 일반화하기에는 어려움이 있으므로 추후 지속적인 연구가 필요하다. 또한, 거울치료 중재 후 지속적인 효과에 대한 장기간에 걸친 추적조사 연구와 환자가 흥미를 가질 수 있는 효율적이고 구체적인 상상훈련의 개발이 필요할 것으로 사료되며, 이를 위해 질 높은 임상 연구가 계속되어야 할 것이다.
- 그러나 본 연구에 포함된 논문의 편수가 적어 모든 뇌졸중 환자에 대해 일반화하기에는 어려움이 있으므로 추후 지속적인 연구가 필요하다. 또한, 거울치료 중재 후 지속적인 효과에 대한 장기간에 걸친 추적조사 연구와 환자가 흥미를 가질 수 있는 효율적이고 구체적인 상상훈련의 개발이 필요할 것으로 사료되며, 이를 위해 질 높은 임상 연구가 계속되어야 할 것이다.
- 임상실무의 과학적인 기초를 발전시키기 위해서는 광범위한 연구 결과들을 체계적이고 지속적으로 축적시키는 것이 필요하므로 본 연구에서는 거울치료를 통한 뇌졸중 환자의 기능 향상에 관하여 발표된 기존의 해외 및국내 연구를 메타분석 방법으로 통합하여 거울치료를 통한 임상적 적용 가능성 및 효과를 제시하고자 하였다. 또한, 거울치료의 효과에 대한 객관적인 증거를 제시하여 추후 뇌졸중 환자의 상상훈련의 개발 및 적용을 위한 근거자료로 사용하고자 한다.
- 따라서 연구방향 및 연구방법을 정확히 설정하고, 선택된 각 연구들의 특성을 분석하여 연구들 간의 이질성을 최소화한다면 좀 더 타당하고 신뢰성 있는 연구결과가 도출될 가능성이 높아질 것으로 보인다(Cook 등, 1997). 본 연구를 통해 발생된 제한점들을 보강하여 향후 연구에는 더 많은 연구들을 대상으로 실시하여 거울치료의 효과분석 및 다양한 유형별 효과를 알아본 개별연구들이 더 축적되어야 할 것으로 사료된다.
- 본 연구의 제한점은 근본적으로 자료가 각기 다른 연구들이 모아졌을 때 발생하는 연구들 간의 차이를 랜덤효과 모형으로 분석하였지만 완전히 보정되지 못하였다는 점이다. 임상에서 거울치료를 적용하기에는 대상자 선정기준과, 대상자가 가진 특성 및 거울치료를 중재하는 방법에 대한 내용이 제한적이며, 국내외 연구를 종합한 연구가 부족하기 때문이다.
- 하지의 운동기능 회복에 관한 백남영(2009)의 연구에서는 4주 동안 실시된 거울치료가 하지기능 향상에 많은 영향을 미쳤으나, 치료가 끝난 4주에서 8주 사이에서 거울치료의 효과가 떨어지는 것으로 나타났다. 향후 거울치료의 지속효과에 대한 연구도 필요할 것으로 사료된다.
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