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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 뇌졸중 환자를 대상으로 NFB 훈련과 CACR 훈련을 통해 뇌졸중 환자의 인지, 상지 기능에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
- 본 연구는 뇌졸중 환자를 대상으로 NFB 훈련과 CACR 훈련의 적용이 뇌졸중 환자의 인지와 상지기능에 미치는 영향을 알아보려는 목적으로 실시하였다. 연구 방법으로 환자가 쉽게 다룰 수 있고 흥미를 유발하는 게임 형식의 컴퓨터를 이용하는 뇌파 훈련과 인지 훈련을 실시하였고 뇌파, 인지, 상지기능, 일상생활동작의 변화를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
제안 방법
- NFB 훈련을 위한 기기는 뉴로사이버네틱스사에서 제작한 뉴로콤프 시스템(NeuroComp System)을 사용하였으며 중계기와 치료사용 모니터 화면(EEGer therapist view), 환자용 모니터 화면(EEGer client view), 컴퓨터, EEG 센서, 케이블(cable)과 전극 (electrodes) 등으로 구성된다. 본 연구에서 사용된 NFB 훈련 방법은 베타-SMR 훈련 모드이며 눈을 뜬 상태로 수행하고 되먹임을 위한 보상 형태는 청각적 보상과 시각적 보상의 두 가지 형태로 주어진다. 보상 뇌파(보상 대역 주파수)는 선정된 대뇌 피질의 위치에 따라 12∼15 Hz의 SMR파 또는 15∼18 Hz의 Mid-베타파로 설정되고 억제 뇌파는 2∼5 Hz의 델타파와 22∼36 Hz의 High-베타파 두 가지가 동시에 설정된다(Scott, Kaiser, Othmer, & Sideroff, 2005; Sokhadze, Cannon, & Trudeaul, 2008; Sterman, & Egnor, 2006).
- 보상 뇌파(보상 대역 주파수)는 선정된 대뇌 피질의 위치에 따라 12∼15 Hz의 SMR파 또는 15∼18 Hz의 Mid-베타파로 설정되고 억제 뇌파는 2∼5 Hz의 델타파와 22∼36 Hz의 High-베타파 두 가지가 동시에 설정된다(Scott, Kaiser, Othmer, & Sideroff, 2005; Sokhadze, Cannon, & Trudeaul, 2008; Sterman, & Egnor, 2006). 본 실험을 위해 설정된 훈련시간은 30분으로 하였는데 3분간의 훈련 모드를 10회 실시하였다.
- 환자용 모니터에는 뇌파 훈련을 수행하기 위한 수행 활동이 게임의 형태로 나타나는데 게임의 종류는 선택할 수 있도록 구성되어 있으며 본 연구에서는 여러 가지 뇌파 훈련용 게임 중에서 환자들에게 접근하기 쉬운 난이도이며 흥미를 유발시키기에 좋은 우주 비행 피드백 게임(space race), 미로통과 피드백 게임(mazes), 화산섬 탈출 피드백 게임(island), 상자 크기 변경시키기 피드백 게임(boxlight) 등의 4가지 게임 방법을 사용하였다. 환자는 전극을 부착한 상태로 모니터를 주시하며 각성 상태를 조절하여 게임을 진행하는데, 환자에 대한 보상은 시각적 보상방법과 청각적 보상방법의 2가지가 있다.
- 환자용 모니터에는 뇌파 훈련을 수행하기 위한 수행 활동이 게임의 형태로 나타나는데 게임의 종류는 선택할 수 있도록 구성되어 있으며 본 연구에서는 여러 가지 뇌파 훈련용 게임 중에서 환자들에게 접근하기 쉬운 난이도이며 흥미를 유발시키기에 좋은 우주 비행 피드백 게임(space race), 미로통과 피드백 게임(mazes), 화산섬 탈출 피드백 게임(island), 상자 크기 변경시키기 피드백 게임(boxlight) 등의 4가지 게임 방법을 사용하였다. 환자는 전극을 부착한 상태로 모니터를 주시하며 각성 상태를 조절하여 게임을 진행하는데, 환자에 대한 보상은 시각적 보상방법과 청각적 보상방법의 2가지가 있다. 예를 들어 우주 비행 피드백 게임의 시각적 보상방법은 활성화 정도에 따라 환자용 모니터에서 우주선이 앞으로 전진하거나 정지하도록 구성되어있다.
- 본 연구에서는 RehaCom의 여러 가지 CACR 프로그램 중 주의력과 집중력, 기억력 프로그램을 선택하여 환자의 기능수준에 맞추어 회당 30분씩 적용하였는데 주의력과 집중력에서는 주의력과 집중력, 동시적 주의력, 선택적 주의력 프로그램을 사용하였고 기억력은 위치 기억력, 단어기억력, 그림기억력, 언어성 기억력 프로그램을 사용하였다.
- 병원에 내원한 뇌졸중 환자 중에서 연구에 동의한 환자를 대상으로 대상자의 일반적 특성인 성별, 나이, 몸무게, 키, 학력과 병변과 관련된 의학적 정보에 대해 조사하였다. MMSE-K 평가 기준에 해당되는 대상자를 실험 방법에 따라 중 NFB군과 CACR군, 대조군의 세 그룹으로 배치시켰다.
- 병원에 내원한 뇌졸중 환자 중에서 연구에 동의한 환자를 대상으로 대상자의 일반적 특성인 성별, 나이, 몸무게, 키, 학력과 병변과 관련된 의학적 정보에 대해 조사하였다. MMSE-K 평가 기준에 해당되는 대상자를 실험 방법에 따라 중 NFB군과 CACR군, 대조군의 세 그룹으로 배치시켰다. 대상자는 NFB군 14명, CACR군 14명, 대조군 16명으로 총 44명이 실험에 끝까지 참여하고 사후검사를 하였다.
- 대상자는 NFB군 14명, CACR군 14명, 대조군 16명으로 총 44명이 실험에 끝까지 참여하고 사후검사를 하였다. NFB 훈련과 CACR 훈련은 병원의 입원기간을 고려하여 6주간에 걸쳐 실시하였으며 대상자 모집이 순차적으로 진행되어 총 9주간 연구를 진행하였다. 평가는 인지, 상지 기능을 측정하였으며 대조군은 6주간 주당 5회, 회당 30분씩 전통적인 재활훈련인 작업치료와 물리치료를 받고, NFB군과 CACR군은 대조군과 같은 횟수의 재활훈련을 받았으며 NFB 훈련과 CACR 훈련을 각각 6주간 주당 5회, 30분씩 추가로 훈련 받았다.
- NFB 훈련과 CACR 훈련은 병원의 입원기간을 고려하여 6주간에 걸쳐 실시하였으며 대상자 모집이 순차적으로 진행되어 총 9주간 연구를 진행하였다. 평가는 인지, 상지 기능을 측정하였으며 대조군은 6주간 주당 5회, 회당 30분씩 전통적인 재활훈련인 작업치료와 물리치료를 받고, NFB군과 CACR군은 대조군과 같은 횟수의 재활훈련을 받았으며 NFB 훈련과 CACR 훈련을 각각 6주간 주당 5회, 30분씩 추가로 훈련 받았다.
- 본 연구는 뇌졸중 환자를 대상으로 NFB 훈련과 CACR 훈련의 적용이 뇌졸중 환자의 인지와 상지기능에 미치는 영향을 알아보려는 목적으로 실시하였다. 연구 방법으로 환자가 쉽게 다룰 수 있고 흥미를 유발하는 게임 형식의 컴퓨터를 이용하는 뇌파 훈련과 인지 훈련을 실시하였고 뇌파, 인지, 상지기능, 일상생활동작의 변화를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
대상 데이터
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1. 연구 대상
대상자는 2010년 12월부터 2011년 1월까지 경기도 I 종합병원에 입원치료를 받는 환자 중 작업치료와 물리치료 대상인 뇌졸중 환자로 NFB군, CACR군과 대조군에 입원 순서에 따라 무작위 배치하였다. 대상자의 선정기준은 발병 3개월부터 1년 이내인 뇌졸중 편마비 환자로 언어적 지시 따르기가 가능하고 적절한 의사소통이 가능한 경우이다.
- 대상자는 2010년 12월부터 2011년 1월까지 경기도 I 종합병원에 입원치료를 받는 환자 중 작업치료와 물리치료 대상인 뇌졸중 환자로 NFB군, CACR군과 대조군에 입원 순서에 따라 무작위 배치하였다. 대상자의 선정기준은 발병 3개월부터 1년 이내인 뇌졸중 편마비 환자로 언어적 지시 따르기가 가능하고 적절한 의사소통이 가능한 경우이다. 또한 검사도구의 검사가 모두 실시 가능하고 MMSE-K 검사상 23점 이하에 해당하는 경우를 대상자로 선정하였다.
- 대상자의 선정기준은 발병 3개월부터 1년 이내인 뇌졸중 편마비 환자로 언어적 지시 따르기가 가능하고 적절한 의사소통이 가능한 경우이다. 또한 검사도구의 검사가 모두 실시 가능하고 MMSE-K 검사상 23점 이하에 해당하는 경우를 대상자로 선정하였다. 대상자 제외기준으로는 양측마비 환자이거나 학력이 무학인 경우이거나 편측 무시가 있는 경우, 지난 2년간 신경되먹임 뇌파 훈련과 컴퓨터 보조 인지 훈련의 경험이 있는 경우를 제외시켰다.
- 대상자 제외기준으로는 양측마비 환자이거나 학력이 무학인 경우이거나 편측 무시가 있는 경우, 지난 2년간 신경되먹임 뇌파 훈련과 컴퓨터 보조 인지 훈련의 경험이 있는 경우를 제외시켰다. 또한 본 연구는 실험을 이해하고, 예상 효과와 부작용에 대한 충분한 설명을 들은 후 연구 참여에 대한 동의서에 서명한 환자만을 대상으로 하였다.
- NFB 훈련을 위한 기기는 뉴로사이버네틱스사에서 제작한 뉴로콤프 시스템(NeuroComp System)을 사용하였으며 중계기와 치료사용 모니터 화면(EEGer therapist view), 환자용 모니터 화면(EEGer client view), 컴퓨터, EEG 센서, 케이블(cable)과 전극 (electrodes) 등으로 구성된다. 본 연구에서 사용된 NFB 훈련 방법은 베타-SMR 훈련 모드이며 눈을 뜬 상태로 수행하고 되먹임을 위한 보상 형태는 청각적 보상과 시각적 보상의 두 가지 형태로 주어진다.
- MMSE-K 평가 기준에 해당되는 대상자를 실험 방법에 따라 중 NFB군과 CACR군, 대조군의 세 그룹으로 배치시켰다. 대상자는 NFB군 14명, CACR군 14명, 대조군 16명으로 총 44명이 실험에 끝까지 참여하고 사후검사를 하였다. NFB 훈련과 CACR 훈련은 병원의 입원기간을 고려하여 6주간에 걸쳐 실시하였으며 대상자 모집이 순차적으로 진행되어 총 9주간 연구를 진행하였다.
- 본 실험에서의 대상자는 남녀 총 44명으로 NFB군 14명, CACR군 14명, 대조군 16명으로 하였다. 그 결과 일반적 특성에서 연령, 신장, 체중, 병변유형, 마비부위, 발병기간에서 집단별 차이를 보이지 않았다 (표 1).
데이터처리
- 0을 이용하였다. 본 자료는 Kolmogorov-Sminorv 검정법에 의한 변수들의 정규성 검정을 실시한 결과, 모든 변수가 정규분포 하였다. 그룹 내 훈련에 따른 종속변수의 전후 비교를 위하여 대응표본 t 검정을 실시하였다.
- 본 자료는 Kolmogorov-Sminorv 검정법에 의한 변수들의 정규성 검정을 실시한 결과, 모든 변수가 정규분포 하였다. 그룹 내 훈련에 따른 종속변수의 전후 비교를 위하여 대응표본 t 검정을 실시하였다. 또한 세 그룹 간 훈련방법에 따른 종속변수의 차이를 비교하기 위하여 일원분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였으며 사후검정으로 Scheffe법을 사용하였다.
- 그룹 내 훈련에 따른 종속변수의 전후 비교를 위하여 대응표본 t 검정을 실시하였다. 또한 세 그룹 간 훈련방법에 따른 종속변수의 차이를 비교하기 위하여 일원분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였으며 사후검정으로 Scheffe법을 사용하였다. 모든 통계학적 유의수준은 .
이론/모형
- 본 연구에 사용된 CACR 훈련 프로그램은 RehaCom 으로 인지 기능의 장애나 결핍이 있는 환자를 대상으로 컴퓨터를 이용하여 인지재활 치료를 할 수 있도록 1989년 개발되어 임상에서 사용되고 있으며 선행 연구들에서 사용되었다(Eriksson & Dahlin-Ivanoff, 2002).
성능/효과
- 훈련방법에 따른 인지기능 변화의 차이를 알아보기 위해 실시한 MMSE-K의 결과 MMSE-K 총점에서 NFB군은 실험 전 16.92 점에서 실험 후 20.50 점으로 유의한 차이를 보였고(p<.01) CACR군은 실험 전 17.85 점에서 실험 후 22.14 점으로 유의한 차이를 보였으며(p<.01) 대조군도 실험 전 18.62 점에서 실험 후 19.25 점으로 유의한 차이를 보였다(p<.01).
- 상지운동 영역에서 NFB군은 실험 전 4.64 점에서 실험 후 5.50점으로 유의한 차이를 보였고(p<.01) CACR군은 실험 전 3.92 점에서 실험 후 5.35 점으로 유의한 차이를 보였으며(p<.01) 대조군도 실험 전 3.68 점에서 실험 후 4.75 점으로 유의한 차이를 보였다 (p<.01).
- 본 실험에서의 대상자는 남녀 총 44명으로 NFB군 14명, CACR군 14명, 대조군 16명으로 하였다. 그 결과 일반적 특성에서 연령, 신장, 체중, 병변유형, 마비부위, 발병기간에서 집단별 차이를 보이지 않았다 (표 1).
- MFT 총점에서 NFB군은 실험 전 5.35 점에서 실험 후 6.42 점으로 유의한 차이를 보였고(p<.01) CACR 군은 실험 전 4.71 점에서 실험 후 6.42 점으로 유의한 차이를 보였으며(p<.01) 대조군도 실험 전 4.37점에서 실험 후 5.56 점으로 유의한 차이를 보였다 (p<.01).
- 본 연구에서도 마비측 상지 기능 수행도를 알아보기 위해 MFT를 수행시킨 결과 상지 운동 영역과 MFT 총점에서 세 가지 훈련 방법 모두 실험 전후 의미있는 향상을 보였으나 훈련 방법 간의 차이는 보이지 않았다. Crosbie, McDonough, Gilmore와 Wiggam (2004)은 뇌졸중 환자에 대해 인지훈련을 통해 상지 기능 수행도를 살펴본 결과 80%의 대상자에서 상지 기능의 향상을 보였다고 보고하였고 Page (2000)는 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 인지 훈련을 수행한 결과 Fugl-Mayer Assessment를 통한 평가에서 상지 기능의 현저한 향상을 보였다고 하였다.
- 첫째, 인지 기능은 세 그룹 모두 실험 전후 통계적으로 의미있는 향상을 보였으나(p<.01) 훈련 방법 간에 통계학적으로 의미있는 차이는 나타나지 않았다.
- 장기간 지속되는 재활의 과정에 환자의 적극적인 참여가 유지되기 위해서는 재활훈련방법이 기능적이고 효과 적이면서도 어렵지 않고 흥미를 유발해야 한다. 본 연구에서 대상자의 평균 나이가 63.11세로 컴퓨터나 전자 장비의 조작이 어려운 노인들이었음에도 불구하고 2번째 시행 후 프로그램의 선택과 과제 수행이 익숙해졌으며 대부분의 대상자들이 NFB 훈련과 CACR 훈련에 열심히 참여하였다.
- 둘째, 마비측 상지기능 수행은 세 그룹 모두 상지운동 영역과 MFT 총점에서 실험 전후 통계적으로 의미있는 향상을 보였으나(p<.01) 훈련 방법 간에 통계학적으로 의미있는 차이는 나타나지 않았다.
후속연구
- 비록 뇌졸중 상지기능 평가에서 훈련 방법 간 수행도의 차이는 없었으나 인지능력이 임상적으로 의미있는 수준으로 향상된다면 상지의 기능적 향상을 동반 시킬 수 있을 것이라 생각된다. 그러므로 운동능력향상을 위한 재활 프로그램에서도 대상자가 인지 손상을 동반한 경우 그에 대한 적절한 평가와 치료가 병행된다면 운동능력 향상에 더 큰 효과를 볼 v수 있을 것이라 생각한다.
- 인지 기능이 저하된 뇌손상 환자에 대해 인지 재활 훈련을 통해 임상적으로 의미있는 수준의 인지기능 향상을 꾀하고, 동시에 동기, 자신감 향상이나 우울과 같은 정서적 요인에도 도움이 될 것이라 생각된다. 따라서 초기 뇌졸중 환자에 대한 CACR 훈련은 환자의 인지 기능 향상을 통한 일상생활동작의 독립적인 수행을 통해 환자 본인과 가족의 건강한 삶, 심리적, 경제적 부담 절감에도 도움이 될 것이라 기대된다. Gontkovsky 등(2002)은 CACR이 환자의 인지 결함에 대한 효과적인 치료 방법이며 효율적인 프로그램 운영을 통해 효율성 대비 소요 시간의 감소로 치료사의 능률적인 시간 관리가 가능해지며 의료비의 절감 효과도 볼 수 있다고 하였다.
- 또한 지정된 장소에 설치된 컴퓨터 프로그램은 인지 손상을 가진 거동이 불편하여 치료실로 찾아갈 수 없는 경우 적용시키는데 한계가 있으므로 아이패드와 같이 휴대하기 편안한 장비를 이용하여 NFB 훈련이나 CACR 훈련을 적용시킬 수 있다면 중증환자를 비롯한 다양한 인지 재활이 필요한 대상자들에게 간편 하게 이동시켜 적용시킬 수 있을 것이다. 그리고 인지 기능 자체의 단순한 기능적 향상도 중요하겠지만 이러한 여러 가지 수행요소들의 향상을 통해 환자의 실질적인 삶에서의 작업영역 수행과 삶의 질 향상이 무엇보다도 중요하다고 하겠다.
- 앞으로 인지손상을 가진 대상자에게 NFB 훈련과 CACR 훈련의 적용에 있어 재활 목적에 부합되면서 개인에게도 적절한 훈련방법을 찾아 최상의 방법으로 인지 훈련을 적용시킨다면 인지 기능과 상지 회복을 통해 좀 더 빠른 재활을 기대할 수 있을 것이라 생각된다. NFB 훈련과 CACR 훈련 프로그램 개발 및 활성화가 필요하다고 생각되며 추후 뇌 질환의 원인 파악과 함께 인지 및 상지 운동기능 손상 환자들의 뇌파에 대한 세분화된 연구가 필요할 것이라 생각된다.
- 앞으로 인지손상을 가진 대상자에게 NFB 훈련과 CACR 훈련의 적용에 있어 재활 목적에 부합되면서 개인에게도 적절한 훈련방법을 찾아 최상의 방법으로 인지 훈련을 적용시킨다면 인지 기능과 상지 회복을 통해 좀 더 빠른 재활을 기대할 수 있을 것이라 생각된다. NFB 훈련과 CACR 훈련 프로그램 개발 및 활성화가 필요하다고 생각되며 추후 뇌 질환의 원인 파악과 함께 인지 및 상지 운동기능 손상 환자들의 뇌파에 대한 세분화된 연구가 필요할 것이라 생각된다.
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