가상현실 운동프로그램이 파킨슨병 환자의 균형 및 하지 근력에 미치는 효과 Effects of a Virtual Reality Training Program on Balance and Lower Muscular Strength of Parkinson's Disease Patients원문보기
Purpose: The purpose of the study was to investigate the effect of a training program using virtual reality on the balance and lower muscular strength of Parkinson's disease patients. Methods: The study included 22 patients with Parkinson's disease who were arbitrarily classified into 2 groups: 11 p...
Purpose: The purpose of the study was to investigate the effect of a training program using virtual reality on the balance and lower muscular strength of Parkinson's disease patients. Methods: The study included 22 patients with Parkinson's disease who were arbitrarily classified into 2 groups: 11 patients in the experimental group and 11 patients in the control group. Balance was measured with the Berg balance scale (BBS), the functional reach test (FRT), one-leg stance test (OLST), and the timed up and go test (TUG); whereas, lower muscular strength was measured with the sit-to-stand test (STS). Ping-Pong, bowling, and tennis were selected for virtual reality training for the experimental group, and were performed for 30 minutes 3 times a week for 8 weeks. The control group did not undergo any of the virtual reality training programs. Results: A significant difference was observed in the BBS, FRT, OLST, TUG, and STS results within the experimental group that underwent the virtual reality training program. On the other hand, no significant difference was observed in the BBS, FRT, OLST, TUG, and STS values within the control groups. Conclusion: In conclusion, the virtual reality training program positively affects the balance and lower muscular strength in Parkinson's disease patients. This result indicates the possibility of application of the virtual reality training program to the management for Parkinson's disease patients, and highlights the need for the development and application of more efficient virtual reality training programs in the future.
Purpose: The purpose of the study was to investigate the effect of a training program using virtual reality on the balance and lower muscular strength of Parkinson's disease patients. Methods: The study included 22 patients with Parkinson's disease who were arbitrarily classified into 2 groups: 11 patients in the experimental group and 11 patients in the control group. Balance was measured with the Berg balance scale (BBS), the functional reach test (FRT), one-leg stance test (OLST), and the timed up and go test (TUG); whereas, lower muscular strength was measured with the sit-to-stand test (STS). Ping-Pong, bowling, and tennis were selected for virtual reality training for the experimental group, and were performed for 30 minutes 3 times a week for 8 weeks. The control group did not undergo any of the virtual reality training programs. Results: A significant difference was observed in the BBS, FRT, OLST, TUG, and STS results within the experimental group that underwent the virtual reality training program. On the other hand, no significant difference was observed in the BBS, FRT, OLST, TUG, and STS values within the control groups. Conclusion: In conclusion, the virtual reality training program positively affects the balance and lower muscular strength in Parkinson's disease patients. This result indicates the possibility of application of the virtual reality training program to the management for Parkinson's disease patients, and highlights the need for the development and application of more efficient virtual reality training programs in the future.
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문제 정의
따라서 본 연구는 닌텐도 위 게임기(Nintendo Wii)를 이용한 가상현실 운동프로그램을 파킨슨병 환자에게 적용하여 균형 및 하지 근력에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 이를 통해 파킨슨병 환자들의 삶의 질을 높여주고 즐거움으로 연결될 수 있는 운동 방법을 제시하고자 한다.
본 연구는 22명의 파킨슨병 환자를 대상으로 8주간 닌텐도 위 게임기를 이용한 가상현실 운동프로그램이 균형에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 실시하였는데 Kim과 Kim16의 연구와 Lee 등17의 연구에서 가상현실 운동프로그램을 8주간 적용하였을 때 균형 증진 및 근력 향상에 긍정적인 효과가 나타났기 때문에 본 연구에서도 가상현실 운동프로그램을 8주간 적용하였다. 실험 결과 가상현실 운동프로그램을 적용한 실험군에서 훈련 전 보다 훈련 후 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다.
연령이 증가함에 따라 노화가 진행되면 지방량 감소 영향으로 근력이 감소되는데 파킨슨병 환자의 경우 대부분 신체 활동이 없는 고령자이기 때문에 근력의 필요성이 부각되고 있다. 본 연구는 가상현실 운동프로그램이 파킨슨병 환자의 하지 근력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 그 결과 가상현실 운동프로그램을 실시한 실험군에서 훈련 전보다 훈련 후에 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었고, 집단 간 비교에서는 대조군에 비해 실험군에서 유의한 차이가 나타내었다.
따라서 본 연구는 닌텐도 위 게임기(Nintendo Wii)를 이용한 가상현실 운동프로그램을 파킨슨병 환자에게 적용하여 균형 및 하지 근력에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 이를 통해 파킨슨병 환자들의 삶의 질을 높여주고 즐거움으로 연결될 수 있는 운동 방법을 제시하고자 한다.
제안 방법
99이다.23 FRT는 편안하게 기립 자세에서 체간에 중심을 유지하면서 팔을 뻗어 수평으로 최대한 닿을 수 있는 거리를 측정하였다. 타당도(validity)는 0.
98이다.24 OLST는 두 눈을 뜬 채로 팔짱을 끼고 두발로 선 상태에서 한쪽 발의 고관절과 슬관절을 90도 굴곡하여 들어 올린 후 설 수 있는 최대 시간을 초(sec) 단위로 측정하였다. 타당도(validity)는 0.
게임의 난이도는 안전하게 수행 할 수 있는 대상자와 난이도를 협의하여 결정하였다. 실험 군과 대조군 모두 온열치료 20분, 전기치료 15분 치료를 실시하였다. 추가로 실험군은 가상현실 운동프로그램을 적용하였고 1일 30분간, 주 3회, 8주간 실시하였다.
추가로 실험군은 가상현실 운동프로그램을 적용하였고 1일 30분간, 주 3회, 8주간 실시하였다. 실험 처치에 대한 평가는 사전검사를 실시한 후 8주에 사후검사를 실시하였다.
2. 실험방법
실험군의 운동프로그램은 준비운동, 가상현실 운동, 마침운동으로 구성되었다. 준비운동과 마침 운동은 간단한 스트레칭을 5분 실시하였으며, 가상현실 운동은 닌텐도 위 게임기와 소프트웨어는 Wii sports resort (Nintendo Inc.
실험 군과 대조군 모두 온열치료 20분, 전기치료 15분 치료를 실시하였다. 추가로 실험군은 가상현실 운동프로그램을 적용하였고 1일 30분간, 주 3회, 8주간 실시하였다. 실험 처치에 대한 평가는 사전검사를 실시한 후 8주에 사후검사를 실시하였다.
하지 근력을 측정하기 위하여 의자에 앉았다 일어서기 검사(STS)를 이용하였다. STS는 팔걸이가 없는 의자에 앉도록 하였으며 양팔을 가슴에 교차하고 30초 동안 의자에 앉았다 일어선 횟수로 측정하였으며 횟수가 많을수록 하지 근력이 좋은것으로 평가된다.
대상 데이터
본 연구의 대상자는 H요양병원과 S요양병원에 입원 중인 환자 22명을 선정하여 가상현실 운동프로그램을 실시하는 실험군 11명과 대조군 11명을 무작위로 배치하여 연구를 진행하였다. 본 연구를 위한 대상자 선정은 전문의에 의해 파킨슨병으로 진단받고 1년 이상 경과한 자로 시각 및 청각에 이상이 없고 규칙적인 운동을 하지 않으며, 독립적으로 10 m 이상 보행이 가능한 자이며 연구자의 지시에 따라 운동프로그램을 이용하는데 인지적인 문제가 없는 자를 선정하였으며, 실험에 참가하기 전에 연구 목적과 방법에 대하여 충분히 설명하고 동의를 구하였고, 자발적으로 실험에 참여하는 자를 선정하였다.
본 연구에 참여한 대상자는 총 22명으로 대상자의 일반적인 특성은 Table 1와 같다. 평균 나이는 실험군은 67.
본 연구의 대상자는 H요양병원과 S요양병원에 입원 중인 환자 22명을 선정하여 가상현실 운동프로그램을 실시하는 실험군 11명과 대조군 11명을 무작위로 배치하여 연구를 진행하였다. 본 연구를 위한 대상자 선정은 전문의에 의해 파킨슨병으로 진단받고 1년 이상 경과한 자로 시각 및 청각에 이상이 없고 규칙적인 운동을 하지 않으며, 독립적으로 10 m 이상 보행이 가능한 자이며 연구자의 지시에 따라 운동프로그램을 이용하는데 인지적인 문제가 없는 자를 선정하였으며, 실험에 참가하기 전에 연구 목적과 방법에 대하여 충분히 설명하고 동의를 구하였고, 자발적으로 실험에 참여하는 자를 선정하였다.
데이터처리
대상자들의 일반적인 특성을 알아보기 위하여 기술통계방법을 사용하였다. 각 군의 실험 전과 후의 유의성 검정은 대응표본 t 검정(paired t-test)을 사용하였고, 각 군 간전, 후 변화량 차이를 비교하기 위한 유의성 검정은 독립표본 t 검정(independent t-test)을 사용하였다. 유의수준은 α=0.
모든 자료는 Shapiro-Wilk 검정 방법을 사용하여 정규 분포함을 확인하였다. 대상자들의 일반적인 특성을 알아보기 위하여 기술통계방법을 사용하였다. 각 군의 실험 전과 후의 유의성 검정은 대응표본 t 검정(paired t-test)을 사용하였고, 각 군 간전, 후 변화량 차이를 비교하기 위한 유의성 검정은 독립표본 t 검정(independent t-test)을 사용하였다.
이론/모형
균형 능력을 측정하기 위하여 버그 균형 척도(Berg balance scale, BBS), 기능적 뻗기 검사(functional reach test, FRT), 외발 기립 검사(one leg stand test, OLST), 의자에서 일어나 걸어가기 검사(timed up & go test, TUG)를 이용하였다.
실험군의 운동프로그램은 준비운동, 가상현실 운동, 마침운동으로 구성되었다. 준비운동과 마침 운동은 간단한 스트레칭을 5분 실시하였으며, 가상현실 운동은 닌텐도 위 게임기와 소프트웨어는 Wii sports resort (Nintendo Inc., Kyoto, Japan) 게임을 이용하였다. 소프트웨어 안에 포함된 게임 중 탁구, 볼링, 테니스 종목을 선택하여 시행하였는데 예비 실험에서 환자들이 관심을 가지고 참여했던 프로그램이다.
성능/효과
1,2 파킨슨병 환자들의 운동을 원활하게 하는 신경 전달 물질인 도파민의 분비 저하로인하여인지기능장애,정신증상,수면 장애, 자율신경계 및 감각 증상 등 비운동 증상이 나타나며, 안정 시 진전, 운동 완서, 강직, 자세 불안정으로 인한 균형 능력 저하 및 보행장애 등 운동 증상이 보인다.2,3 특히 파킨슨병 환자에게 나타난 증상 중 기립자세에서 체간 굴곡이 나타나며 구부정한 자세로 인하여 안정성이 감소하여 균형 조절 능력이 저하된다.
15-17 가상현실(virtual reality)이란 컴퓨터의 소프트웨어와 하드웨어가 만들어내는 실제와 비슷한 경험을 하도록 만든 대화형 시뮬레이션(interactive simulation)을 말한다.18 가상현실은 정해진 과제를 수행하며 다양한 피드백을 통한 상호 작용으로 효과적으로 움직임을 조절할 수 있고 현실감을 제공하며 과제 수행의 난이도 조절이 가능하며 재미와 흥미를 유발시켜 사용자에게 지속적이고 능동적인 운동이 가능하다.18,19 Park15의 연구와 Kim와 Kim16의 연구에서 Interactive Rehabilitation and Exercise System (IREX)이라는 가상현실 훈련을 뇌졸중 환자에게 적용한 결과 상지 기능, 균형 및 보행에서 긍정적인 효과를 보였다.
1,2 파킨슨병 환자들의 운동을 원활하게 하는 신경 전달 물질인 도파민의 분비 저하로인하여인지기능장애,정신증상,수면 장애, 자율신경계 및 감각 증상 등 비운동 증상이 나타나며, 안정 시 진전, 운동 완서, 강직, 자세 불안정으로 인한 균형 능력 저하 및 보행장애 등 운동 증상이 보인다.2,3 특히 파킨슨병 환자에게 나타난 증상 중 기립자세에서 체간 굴곡이 나타나며 구부정한 자세로 인하여 안정성이 감소하여 균형 조절 능력이 저하된다.4또한 사회 활동 제한으로 신체 활동량이 부족하기 때문에 하지의 근력 약화가 유발되면서 이차적인 외상을 초래하고 장애를 일으킨다.
8 최근에는 비수술적, 비약물적 대안으로 운동치료가 실시되고 있는데 적당한 강도의 운동은 도파민의 증가를 가져오고 질병 단계에서 운동 장애를 개선하는데 효과적이라고 보고되고 있다.5,6 파킨슨병 환자에게 운동치료는 정상적인 움직임, 활동성 및 독립성을 최대한 유지하고 삶의 질을 향상시킬 수 있도록 도움을 줄 수 있다.9 또한 기능적으로 운동의 시작을 방해하는 운동 완서의 증상을 감소시키고 균형과 근력 증진을 향상시켜준다.
본 연구는 가상현실 운동프로그램이 파킨슨병 환자의 하지 근력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 그 결과 가상현실 운동프로그램을 실시한 실험군에서 훈련 전보다 훈련 후에 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었고, 집단 간 비교에서는 대조군에 비해 실험군에서 유의한 차이가 나타내었다.
9초로 통계학적으로 유의한 차이가 있었다. 또한 Berg 균형 척도는 훈련 전 50.7점에서 훈련 후 51.5점으로 유의한 차이를 보였다. Kim와 Kim16의 연구에서 Berg 균형 척도는 가상현실 훈련군에서 훈련 전 44.
, Chicago, IL,USA)을 이용하여 분석하였다. 모든 자료는 Shapiro-Wilk 검정 방법을 사용하여 정규 분포함을 확인하였다. 대상자들의 일반적인 특성을 알아보기 위하여 기술통계방법을 사용하였다.
의 연구에서 가상현실 운동프로그램을 8주간 적용하였을 때 균형 증진 및 근력 향상에 긍정적인 효과가 나타났기 때문에 본 연구에서도 가상현실 운동프로그램을 8주간 적용하였다. 실험 결과 가상현실 운동프로그램을 적용한 실험군에서 훈련 전 보다 훈련 후 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다. 집단간 비교에서는 온열치료와 전기치료를 실시한 대조군에 비해 가상현실 운동프로그램을 실시한 실험군에서 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다.
실험군은 훈련 전 18.45±1.81에서 훈련 후 16.45±2.11으로 감소하여 유의하게 향상되었다(p<0.05).
실험군은 훈련 전 24.09±2.51에서 훈련 후 25.91±2.47으로 증가하여 유의하게 향상되었다(p<0.05).
실험군은 훈련 전 43.09±2.21에서 훈련 후 45.73±1.62으로 증가하여 유의하게 향상되었다(p<0.05).
실험군은 훈련 전 8.00±1.79에서 훈련 후 9.27±2.69으로 증가하여 유의하게 향상되었다(p<0.05).
실험군은 훈련 전 9.73±1.95에서 훈련 후 10.45±2.21으로 증가하여유의하게 향상되었다(p<0.05).
또한 Esculier 등31의연구에서 파킨슨병 환자에게 가상현실 프로그램을 적용한 결과 균형 능력이 향상되었다. 이와 같이 가상현실 운동프로그램을 이용한 치료가 균형 증진에 긍정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
실험 결과 가상현실 운동프로그램을 적용한 실험군에서 훈련 전 보다 훈련 후 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다. 집단간 비교에서는 온열치료와 전기치료를 실시한 대조군에 비해 가상현실 운동프로그램을 실시한 실험군에서 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다.
훈련 전, 후 집단 간 변화량 차이를 비교한 결과 실험군이 대조군 보다 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p<0.05) (Table 3).
훈련 전, 후 집단 간 변화량 차이를 비교한 결과 실험군이 대조군보다 유의하게 감소한 것으로 나타났다(p<0.05) (Table 3).
훈련 전, 후 집단 간 변화량 차이를 비교한 결과 실험군이 대조군보다 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p<0.05) (Table 3).
후속연구
이제까지 살펴본 선행 연구들에서 같이 가상현실 도구로서 저렴하고 손쉬우며 안전에게 작동이 가능한 닌텐도 위(Nintendo Wii)를 훈련 도구로 이용하여 파킨슨병 환자의 균형 능력과 하지 근력 변화에 긍정적인 효과를 보였으며 가상현실이라는 흥미성으로 인하여 환자의 동기 부여를 이끌어 내어 유용하게 적용할 수 있을 거라 사료된다. 또한 치료사의 효율적인 노동력 관리를 위한 방법으로 적용 가능할 것이며, 고령의 만성기 파킨슨병 환자 자세의 불안정과 수의적인 움직임 소실에 있어서 치료적 대안과 추후 관리에 대한 적용이 가능할 것으로 사료된다. 향후 가상현실 프로그램의 다양한 임상 적용 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
이제까지 살펴본 선행 연구들에서 같이 가상현실 도구로서 저렴하고 손쉬우며 안전에게 작동이 가능한 닌텐도 위(Nintendo Wii)를 훈련 도구로 이용하여 파킨슨병 환자의 균형 능력과 하지 근력 변화에 긍정적인 효과를 보였으며 가상현실이라는 흥미성으로 인하여 환자의 동기 부여를 이끌어 내어 유용하게 적용할 수 있을 거라 사료된다. 또한 치료사의 효율적인 노동력 관리를 위한 방법으로 적용 가능할 것이며, 고령의 만성기 파킨슨병 환자 자세의 불안정과 수의적인 움직임 소실에 있어서 치료적 대안과 추후 관리에 대한 적용이 가능할 것으로 사료된다.
또한 치료사의 효율적인 노동력 관리를 위한 방법으로 적용 가능할 것이며, 고령의 만성기 파킨슨병 환자 자세의 불안정과 수의적인 움직임 소실에 있어서 치료적 대안과 추후 관리에 대한 적용이 가능할 것으로 사료된다. 향후 가상현실 프로그램의 다양한 임상 적용 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
파킨슨병이란 무엇인가?
파킨슨병(parkinson’s disease)은 알츠하이머병(alzheimer’s disease)과같은퇴행성질환으로뇌의흑색질(susbstantia nigra)의 신경세포가 파괴됨으로써 도파민(dopamine)이라는 신경 전달 물질이 부족하게 되어 생기는 질환이다.1,2 파킨슨병 환자들의 운동을 원활하게 하는 신경 전달 물질인 도파민의 분비 저하로인하여인지기능장애,정신증상,수면 장애, 자율신경계 및 감각 증상 등 비운동 증상이 나타나며, 안정 시 진전, 운동 완서, 강직, 자세 불안정으로 인한 균형 능력 저하 및 보행장애 등 운동 증상이 보인다.
파킨슨병 환자의 기능 증진에 도움을 주는 운동 수행의 한계점은 무엇인가?
기존에 파킨슨병 환자들의 기능 증진에 도움을 줄 수 있는 방법으로 태극권, 기립자세 증진 운동, 및 복합 운동프로그램 등이 도움이 된다고 보고되고 있다. 12-14 이러한 운동 수행 시 치료사의 전문성이 요구되며 환자 스스로의 동기 부여가 어렵고 시간이나 공간적인 부분과 비용 문제가 발생 할 수 있으며 치료에 대한 흥미와 관심 및 효과에 대한 기대치가 떨어지게 된다. 따라서 흥미를 잃지 않고 치료사의 도움 없이 병원과 가정에서도 할 수 있는 능동적인 운동 방법이 권장되어야 한다.
파킨슨병 환자에게 나타나는 증상은 무엇인가?
파킨슨병(parkinson’s disease)은 알츠하이머병(alzheimer’s disease)과같은퇴행성질환으로뇌의흑색질(susbstantia nigra)의 신경세포가 파괴됨으로써 도파민(dopamine)이라는 신경 전달 물질이 부족하게 되어 생기는 질환이다.1,2 파킨슨병 환자들의 운동을 원활하게 하는 신경 전달 물질인 도파민의 분비 저하로인하여인지기능장애,정신증상,수면 장애, 자율신경계 및 감각 증상 등 비운동 증상이 나타나며, 안정 시 진전, 운동 완서, 강직, 자세 불안정으로 인한 균형 능력 저하 및 보행장애 등 운동 증상이 보인다.2,3 특히 파킨슨병 환자에게 나타난 증상 중 기립자세에서 체간 굴곡이 나타나며 구부정한 자세로 인하여 안정성이 감소하여 균형 조절 능력이 저하된다.
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