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문제 정의
- 그러한 이유로, 이 연구의 궁극적인 목적으로 가상현실을 이용한 상호작용 컴퓨터 운동 프로그램이 만성 뇌졸중 환자의 균형에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다.
- 본 연구는 만성 뇌졸중 환자들에게 동적인 균형 능력을 향상시키는데 컴퓨터 상호작용 운동 프로그램이 치료적 가능성이 있는지를 평가하기 위해, 전형적인 물리치료만을 받은 대조군과 컴퓨터 상호작용 운동프로그램을 적용한 실험군을 비교하였다. 6 가지의 다른 운동프로그램을 적용한 후 운동 전, 후 측정하여 대조군과 실험군의 효과를 평가하였다.
제안 방법
- 본 연구는 만성 뇌졸중 환자들에게 동적인 균형 능력을 향상시키는데 컴퓨터 상호작용 운동 프로그램이 치료적 가능성이 있는지를 평가하기 위해, 전형적인 물리치료만을 받은 대조군과 컴퓨터 상호작용 운동프로그램을 적용한 실험군을 비교하였다. 6 가지의 다른 운동프로그램을 적용한 후 운동 전, 후 측정하여 대조군과 실험군의 효과를 평가하였다.
- , France)을 사용하였고, 평가는 연구 대상자들이 치료받고 있는 의료기관의 물리치료실에서 청각적인 요소를 최대한 배제하여 실시하였고, 1인의 물리치료사에 의해 실시되었다. 검사는 편평한 바닥에 균형측정 플랫폼을 설치하여 신발을 벗고 발모양의 정형화된 측정 장비에 바로 서게 하여 실시하였다. 각각 운동은 한 게임당 5분, 총 30분을 휴식 없이 실시하였다.
- 본 연구에서는 뇌졸중 환자의 균형 유지 능력을 검사하기 위해 균형능력 측정 및 훈련 시스템(Analysis systems by biofeed back, AP1153 BioRescue., France)을 사용하였고, 평가는 연구 대상자들이 치료받고 있는 의료기관의 물리치료실에서 청각적인 요소를 최대한 배제하여 실시하였고, 1인의 물리치료사에 의해 실시되었다. 검사는 편평한 바닥에 균형측정 플랫폼을 설치하여 신발을 벗고 발모양의 정형화된 측정 장비에 바로 서게 하여 실시하였다.
- Hagman 등(1983)과 Emken 등(2005)은, 그들의 연구에서 단순한 과제를 반복하는 것 보다 다양한 과제를 제공하는 것이 운동학습에 보다 효과적이라고 하였다. 본 연구에서도 비디오 게임을 이용한 상호작용 운동 접근법으로 다양한 강도와 속도 그리고 난이도를 제공 하였다. 게다가, 다양한 범위의 시공간적 과제와 때로는 인지적 과제를 함께 제공하여 보다 역동적이고 흥미로운 훈련이 되도록 하였다.
- 환자들은 무작위로 실험군(n=15)과 대조군(n=15) 으로 분류하였으며, 대조군은 30분의 전통적인 신경계 물리치료만을 시행하였고 반면에 실험군은 일반적인 신경계 물리치료와 더불어 가상세계를 기반으로 하는 상호작용 컴퓨터 운동 프로그램을 적용하여 균형 훈련을 실시하였다.
대상 데이터
- 부산 D 의료원에 재원하고 있는 30명의 만성 뇌졸중 환자들을 대상으로 2010년 9월 27일부터 2010년 10월 24까지 4주간 실시하였으며 매주 3회 실시하였다. 환자에 있어서는 다음과 같은 기준을 적용하여 선정하였다.
데이터처리
- 뇌졸중 환자들의 나이, 발병일 등은 독립표본 t-검정을 실시하였다. 치료 전과 치료 후, 대조군과 실험군간의 초기 결정값에 대한 비교는 대응표본 t-검정과 Mann-Whitney U 검정을 사용하였다.
- 치료 전과 치료 후, 대조군과 실험군간의 초기 결정값에 대한 비교는 대응표본 t-검정과 Mann-Whitney U 검정을 사용하였다. 치료 전과 치료 후 그리고 그룹간의 마비측과 비마측의 체중이동(weight transfer)의 결과는 공분산분석을 이용하였으며, 90도 앉기 자세에서 일어서기시 스피드와 길이변화, 앉았다 일어나기 동작시의 스피드와 면적은 각각 t 검정을 실시하였다.
- 뇌졸중 환자들의 나이, 발병일 등은 독립표본 t-검정을 실시하였다. 치료 전과 치료 후, 대조군과 실험군간의 초기 결정값에 대한 비교는 대응표본 t-검정과 Mann-Whitney U 검정을 사용하였다. 치료 전과 치료 후 그리고 그룹간의 마비측과 비마측의 체중이동(weight transfer)의 결과는 공분산분석을 이용하였으며, 90도 앉기 자세에서 일어서기시 스피드와 길이변화, 앉았다 일어나기 동작시의 스피드와 면적은 각각 t 검정을 실시하였다.
성능/효과
- 1) 뇌졸중 발병이후 1년 이상이 된 환자. 2) 전통적인 신경계 물리치료 후 운동기능의 회복이 최고조에 있으며, 안정기에 있는 환자. 3) 30분동안 선자세를 유지할 수 있고 실내에서 30미터 거리를 독립적으로 걸을 수 있는 환자.
- 마비측과 비마비측으로의 체중이동에서는 대조군에 비해 실험군은 유의한 향상을 보였다. 90도 앉기 자세에서 일어서기시 속도와 길이변화, 앉았다 일어서기의 속도변화 또한 대조군에 비해 실험군에서 유의한 향상을 보였다. 앉았다 일어서기에서의 면적은 중재 후 그룹 간에 비록 통계학적인 유의한 차이는 보이지 않았지만 중증도(.
- 본 연구에서 상호작용 컴퓨터 운동 프로그램이 만성 뇌졸중 환자들의 균형능력 향상을 위한 가능성 있는 접근법임을 확인하였다. 대부분의 결과에서 보듯이 상호작용 컴퓨터 운동 프로그램을 하지 않고 전통적인 물리치료만을 받은 대조군에 비해 실험군에서 두드러진 균형능력 향상을 보였다. 이것은 상호작용 컴퓨터 운동 프로그램이 치료적으로 많은 이점을 가지고 있다는 것을 시사한다.
- 또한 실험군에서 앉아서 90도 유지(Sit-Squat)한 후 일어나기 시 속도는 중재 전 1.93±0.5cm/s에서 중재 후 1.22±0.46cm/s로 유의하게 증가하였으며 대조군에서는 오히려 중재 전 1.86±0.38cm/s에서 중재 후 1.9±0.54cm/s로 감소하였다.
- 마비측과 비마비측으로의 체중이동에서는 대조군에 비해 실험군은 유의한 향상을 보였다. 90도 앉기 자세에서 일어서기시 속도와 길이변화, 앉았다 일어서기의 속도변화 또한 대조군에 비해 실험군에서 유의한 향상을 보였다.
- 본 연구에서 상호작용 컴퓨터 운동 프로그램이 만성 뇌졸중 환자들의 균형능력 향상을 위한 가능성 있는 접근법임을 확인하였다. 대부분의 결과에서 보듯이 상호작용 컴퓨터 운동 프로그램을 하지 않고 전통적인 물리치료만을 받은 대조군에 비해 실험군에서 두드러진 균형능력 향상을 보였다.
- 성별과 마비측 등 그룹 간에 차이는 없었으며 나이, 발병일, 키, 몸무게에서도 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(Table 1).
- 실험 전 마비측과 비마측의 체중이동(weight transfer) 결과는 통계학적으로 유의한 차이를 보였다. 그러나 앉아서 90도 유지한 후 일어나기 시(Sit-Squat) 속도와 길이변화, 앉았다 일어나기(Sit-to-Stand) 동작 시 속도와 면적은 실험 전 그룹 간에서 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
- 앉아서 90도 유지(Sit-Squat)한 후 일어나기 시 이동거리는 실험군에서 중재 전 26.89±7cm2에서 중재 후 17.22±6.58cm2로 짧아졌으며 통계학적으로 유의하게 나타났다.
- 앉았다 일어나기(Sit-to-Stand) 동작 시 속도에서는 실험군은 4.73±2.6cm/s에서 3.05±1cm/s로 유의한 증가를 보였으며 반면 대조군은 4.21±0.9cm/s에서 3.83±0.9cm/s로 증가를 보였으나 통계학적으로 유의하지 않게 나타났으며 그룹 간에 유의한 차이를 보였다.
- 최근에는 본 연구에서 사용한 프로그램과 비슷한 방법으로, 환자와 치료사 간의 과제 에 대한 정보교환을 통해 운동을 실시하는 상호작용 과제들이 많이 선보이고 있으며, 이러한 것들은 환자가 스스로 평가하고 성공적인 진행을 측정함으로써 지속적인 흥미와 집중에 도움을 제공한다. 여러 연구와 더불어 본 연구에서도 구체적 과제인 상호작용 컴퓨터 프로그램이 뇌졸중후 환자의 균형능력 향상에 도움이 되는 접근법임을 확인하였다.
- 중재 후 공분산 분석(ANCOVA) 결과, 마비측의 체중이동(weight transfer)에 있어서 실험군은 2935.40 ±2126.95mm2, 대조군은1377.93±768.76mm2으로 유의한 차이가 있었으며 비마비측으로 체중이동에 있어서도 실험군은 3541.27±1953.74mm2이였으며 대조군에서는 1645.60±891.19mm2으로 유의한 차이를 보였다.
- 85cm2로 오히려 더 증가하였다. 중재 후 실험군과 대조군 간에는 유의한 차이를 보였다.
후속연구
- 또한 본 연구에서는 다양한 방향(Multidimensional approach)으로 중재를 제공함으로써, 실내에서나 실외에서 기본적인 일상생활을 할 때 주어진 환경에서 적절한 동작을 하는데 도움을 줄 것으로 판단되며, 빠르고 민첩한 동작을 요구하는 프로그램이므로, 예상치 못했던 상황에서의 균형 상실로 인한 낙상의 위험으로 부터도 예방 될 것으로 생각한다.
- 시각적 환경을 기반으로 한 이러한 되먹임 시스템 또한 비약적인 발전을 이루고 있으며, 최근에는 신경계 환자의 성공적인 회복과 관련되어 보다 재미있고 흥미로운 프로그램들을 선보이고 있다(Schultheis와 Rizzo, 2001; You과 Jang, 2005). 이러한 프로그램들은 차후 환자들의 회복기 간을 앞당겨 줄 것이며 가정에서의 재활훈련에도 많은 도움을 제공해 줄 것이다.
- 향후 더욱 많은 뇌졸중 후 환자들을 대상으로 가정에서 쉽게 상지와 하지에 접근할 수 있는 컴퓨터를 이용한 상호작용 운동 프로그램의 효율적인 적용방법에 대하여 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이라 사료된다.
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