[논문]뇌졸중 환자의 작업치료 중재 결과를 측정하기 위해 사용된 뇌전도(Electroencephalography)에 대한 문헌 고찰

곽호성; 박지혁

doi:10.22683/tsnr.2018.7.2.009

뇌졸중 환자의 작업치료 중재 결과를 측정하기 위해 사용된 뇌전도(Electroencephalography)에 대한 문헌 고찰
Electroencephalography for Occupational Therapy for Stroke Patients: A Literature Review 원문보기

Therapeutic science for neurorehabilitation = 신경재활치료과학, v.7 no.2, 2018년, pp.9 - 16

곽호성 (우송대학교 작업치료학과) , 박지혁 (연세대학교 보건과학대학 작업치료학과)

초록
AI-Helper

목적 : 본 연구의 목적은 뇌손상 환자의 신경학적 변화 측정도구인 뇌전도의 측정도구 및 방법, 평가와 분석방법을 알아봄으로써 임상영역에서 뇌전도 측정 시 기초자료를 제시하는 것에 있다. 연구방법 : 전자 데이터 베이스인 Pubmed, Science Direct를 사용하였으며, 주요검색 용어로 'Electroencephalography', 'stroke', 'intervention OR training'을 사용하였다. 결과 : 뇌전도는 두뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-computer interface)를 이용하여 재활의 효과를 뇌의 활성화 상태 변화로 측정할 수 있는 도구로 기능적 뇌 재조직화 매커니즘을 확인할 수 있는 것으로 나타났다. 뇌전도 측정도구의 경우 다양한 채널, 전극의 형태 및 전극 부착 부위로 구성되어 있으며, 결과해석에 사용되는 주파수 또한 다양하게 나타났다. 결론 : 뇌전도는 중재에 대한 효과성을 신경학적으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 작업치료를 위한 중재전략을 마련하는데 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Objective : The aim of this research was to provide EEG (electroencephalogram) basic data in clinical areas through identifying measurement tools, measurement methods, and evaluation and analysis method of the EEG which is a neurological change measurement of patients with brain injury. Methods : Previous studies were found in an electronic database (e.g., PubMed, Science Direct). The keyword search terms were 'Electroencephalography', 'stroke', 'intervention OR training'. Results : Utilitizing brain-computer interface, the EEG, which is a tool for measuring the effects of rehabilitation through changes of brain activation state. Also, it could identify functional brain reorganization mechanism. Whenever a research utilized the EEG, which is composed of various channels, different types of electrode, and varied electrode locations. Conclusions : Through this review, we found that Electroencephalography is possible to neurologically verify the effectiveness of intervention and formulate an intervention strategy for efficient occupational therapy.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

현재 국내에서는 뇌전도를 이용한 뇌의 신경학적 변화에 대한 연구는 전무한 실정이며, 또한 뇌전도에 대한 정보도 매우 부족하다. 따라서 본 연구는 뇌졸중 환자의 뇌의 신경학적 변화를 측정할 수 있는 뇌전도에 대한 측정방법들에 대한 정보를 제시하고자 한다.
본 고찰은 뇌졸중 환자의 중재효과를 측정하기 위해 사용되는 뇌전도의 정의, 측정도구, 전극의 부착 부위, 거울신경세포와 뇌전도, 대뇌피질의 연결성과 뇌전도에 대해 알아보았다. 뇌졸중은 뇌세포의 손상으로 인해 인지적, 신체적 기능 결함을 나타나며, 이를 회복시키기 위해 다양한 치료 접근법들이 작업치료영역에서 적용되고 있다.

제안 방법

Jennifer 등(2015)의 연구에서는 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 4주간, 주 5회, 2시간 세션으로 가정 기반 재활(home-based rehabilitation) 중재를 적용하였으며, 중재 프로그램은 상지회복을 중점으로 한 가상현실 컴퓨터게임을 적용한 작업치료와 물리치료를 제공하였다. 뇌전도(resting-state EEG)는 치료기간 동안의 운동 상태 변화를 측정하기 위해 사용되었으며, 베타 밴드(beta band)의 동측손상 일차 운동 피질 (ipsilesional primary motor cortex)의 일관성 (coherence)을 측정하여 대뇌피질의 운동영역의 생체지표(biomarker)와 운동 손상의 신경 표지자 (neural marker)를 확인하였다. 또한 동측손상 일차 운동피질과 전 운동피질(premotor cortex)간의 연결성의 향상과 운동 기능 회복은 높은 상관관계가 나타났다(Jennifer et al.

성능/효과

뇌졸중은 뇌세포의 손상으로 인해 인지적, 신체적 기능 결함을 나타나며, 이를 회복시키기 위해 다양한 치료 접근법들이 작업치료영역에서 적용되고 있다. 이러한 중재들의 치료효과는 기능적인 회복 뿐만 아니라 대뇌 피질 운동영역의 활성화에 영향을 미치는 것으로 입증되었다. 그러나 작업치료 중재효과를 운동결함 회복으로 측정하는 평가도구는 기능적인 회복에 초점이 맞추어져 있으며, 신경학적 변화에 대한 연구는 거의 없는 실정이다.

후속연구

뇌전도는 기능적 자기 공명 영상 등과 같은 측정도구의 비해 쉽게 적용할수 있으며, 비침습적으로 안전에 대한 문제가 없고 비용이 저렴하며 결과 또한 신속하게 알 수 있는 장점이 있다. 따라서 뇌졸중 환자의 회복을 측정하는 도구로 사용된다면 작업치료 영역에서 기능적인 회복뿐만 아니라 뇌전도를 이용한 대뇌피질의 신경 학적 변화에 대한 평가를 실시함으로서 뇌졸중 환자의 재활에 사용되고 있는 다양한 중재방법들의 효과를 입증할 수 있을 것으로 생각된다.
따라서 뇌전도는 중재 전·후 대뇌피질의 신경학적 변화를 측정할 수 있는 유용한 임상적 평가도구임을 알 수 있다. 또한 작업치료 중재에 대한 효과를 측정할 때 일반적으로 사용되는 작업치료 기능 평가와 뇌전도를 사용하여 대뇌피질의 신경학적 변화를 측정한다면 중재효과에 대한 인과관계를 좀 더 명확히 제시할 수 있을 것으로 생각되어진다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	뇌전도란?	뇌전도(electroencephalography)는 뇌 구조에서 발생하는 전기적 활동을 분석하는 의학적 영상 기술 이다. 뇌 구조에서 전기적인 활동을 측정하기 위해서는 두피표면에서 금속 전극 및 전도성 매체를 사용하여 수집하는데 이를 뇌파(electroencephalogram) 라 정의한다(Niedermeyer & Lopes da Silva, 2012).
	네트워크 기반 접근에 사용되는 방법은?	네트워크 기반 접근에는 기능적 자기 공명 영상(Functional Magnetic Resonance Imaging:fMRI), 뇌전도(electroencephalography: EEG) 사용하여 측정할 수 있다. 기능적 자기 공명 영상을 사용한 연구에서 대뇌피질의 운동 영역 사이의 연결성을 측정한 결과 운동 손상이 높은 환자일수록 피질 운동영역 사이의 연결성이 줄어드는 것을 확인 하였다(Grefkes et al.

참고문헌 (33)

Alstott, J., Breakspear, M., Hagmann, P., Cammoun, L., & Sporns, O. (2009). Modeling the impact of lesions in the human brain. PLoS Computational Biology, 5(6), e1000408. doi:10.1371/journal.pcbi.1000408

상세보기
American Occupational Therapy Association. (2014). Occupational therapy practice framework: Domain and process (3nd ed.). American Journal of Occupational Therapy, 68, S1-S48. doi:10.5014/ajot.2014.682006
Arnstein, D., Cui, F., Keysers, C., Maurits, N. M., & Gazzola, V. (2011). $\mu$ -suppression during action observation and execution correlates with BOLD in dorsal premotor, inferior parietal, and SIcortices. Journal of Neuroscience, 31(40), 14243-14249. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0963-11.2011

상세보기
Buccino, G., Binkofski, F., & Riggio, L. (2004). The mirror neuron system and action recognition. Brain and Language, 89(2), 370-376.

상세보기
Buccino, G., Solodkin, A, & Small, S. L. (2006). Functions of the mirror neuron system: Implications for neurorehabilitation. Cognitive and Behavioral Neurology, 19(1), 55-63.

상세보기
Carmichael, S. T. (2006). Cellular and molecular mechanisms of neural repair after stroke: Making waves. Annals of Neurology, 59(5), 735-742.

상세보기
Carter, A. R., Astafiev, S. V., Lang, C. E., Connor, L. T., Rengachary, J., Strube, M. J., ... Corbetta, M. (2010). Resting interhemispheric functional magnetic resonance imaging connectivity predicts performance after stroke. Annals of Neurology, 67(3), 365-375. doi:10.1002/ana.21905

상세보기
Cowles, T., Clark, A., Mares, K., Peryer, G., Stuck, R., & Pomeroy, V. (2013). Observation-to-imitate plus practice could add little to physical therapy benefits within 31 days of stroke: Translational randomized controlled trial. Neurorehabilitation and Neural Repair, 27(2), 173-182. doi:10.1177/1545968312452470

상세보기
Deeny, S. P., Haufler, A. J., Saffer, M., & Hatfield, B. D. (2009). Electroencephalographic coherence during visuomotor performance: A comparison of cortico-cortical communication in experts and novices. Journal of Motor Behavior, 41, 106-116. doi: 10.3200/JMBR.41.2.106-116

상세보기
de Vico Fallani, F., Astolfi, L., Cincotti, F., Mattia, D., la Rocca, D., Maksuti, E., ... Nagy, Z.(2009). Evaluation of the brain network organization from EEG signals: A preliminary evidence in stroke patient. Anatomical Record, 292, 2023-2031.

상세보기
Dewey, H. M., Sherry, L. J., & Collier, J. M. (2007). Stroke rehabilitation 2007: What should it be?. International Journal of Stroke, 2(3), 191-200. doi:10.1111/j.1747-4949.2007.00146.x

상세보기
Dijkhuizen, R. M., Zaharchuk, G., & Otte, W. M. (2014). Assessment and modulation of resting-state neural networks after stroke. Current Opinion in Neurology, 27(6), 637-643.doi:10.1097/WCO.0000000000000150

상세보기
Ertelt, D., Small, S., Solodkin, A., Dettmers, C., McNamara, A., Binkofski, F., & Buccino, G. (2007). Action observation has a positive impact on rehabilitation of motor deficits after stroke. NeuroImage, 36 Suppl 2:T, 164-173.

상세보기
Grefkes, C., & Fink, G. R. (2011). Reorganization of cerebral networks after stroke: new insights from neuroimaging with connectivity approaches. Brain, 134, 1264-1276. doi:10.1093/brain/awr033

상세보기
Grefkes, C., Nowak, D. A., Eickhoff, S. B., Dafotakis, M., Kust, J., Karbe, H., & Fink, G. R. (2008). Cortical connectivity after subcortical stroke assessed with functional magnetic resonance imaging. Annals of Neurology, 63, 236-246.

상세보기
Hallett, M. (2001). Plasticity of the human motor cortex and recovery from stroke. Brain Research Reviews, 36, 169-174.

상세보기
Jasper, H. H. (1958). The ten-twenty electrode system of the International Federation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 10, 371-375.
Jennifer, W., Erin, B. Q., Lucy, D., Alison, M., Nikhita, K., Robert, J. Z., ... Steven, C. C. (2015). Connectivity measures are robust biomarkers of cortical function and plasticity after stroke. Brain, 138, 2359-2369. doi: 10.1093/brain/awv156

상세보기
Kleffner-Canucci, K., Luu, P., Naleway, J., & Tucker, D. M. (2012). A novel hydrogel electrolyte extender for rapid application of EEG sensors and extended recordings. Journal of Neuroscience Methods, 206(1), 83-87.

상세보기
Kuk, E, J., Kim, J. M., Oh, D. W., & Hwang, H. J. (2016). Effects of action observation therapy on hand dexterity and EEG-based cortical activation patterns in patients with post-stroke hemiparesis. Topics in Stroke Rehabilitation, 23(5), 318-325, DOI:10.1080/10749357.2016.1157972

상세보기
Muthukumaraswamy, S. D., Johnson, B. W, & McNair, N. A. (2004). Mu rhythm modulation during observation of an object-directed grasp. Cognitive Brain Research, 19(2), 195-201.

상세보기
Niedermeyer, E., & Lopes da Silva, F. (2012). Electroencephalography: Basic principles, clinical applications and related fields, 5th edition, Lippincott, Williams & Wilkins, Philadelphia.
Oberman, L. M., Hubbard, E. M., McCleery, J. P., Altschuler, E. L., Ramachandran, V. S., & Pineda, J. A. (2005). EEG evidence for mirror neuron dysfunction in autism spectrum disorders. Cognitive Brain Research, 24(2), 190-198.

상세보기
Pineda, J. A., Allison, B. Z., & Vankov, A. (2000). The effects of self-movement, observation, and imagination on mu rhythms and readiness potentials (RP's): Toward a brain-computer interface (BCI). IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering, 8(2), 219-222.

상세보기
Richards, L. G., Latham, N. K., Jette, D. U., Rosenberg, L., Smout, R. J., & DeJong, G. (2005). Characterizing occupational therapy practice in stroke rehabilitation. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 86(12), 51-60.

상세보기
Rogers, J. C., & Holm, M. B. (1994). Accepting the challenge of outcome research: Examining the effectiveness of occupational therapy practice. American Journal of Occupational Therapy, 48(10), 871-876. doi:10.5014/ajot.48.10.871

상세보기
Roopun, A. K., Middleton, S. J., Cunningham, M. O., LeBeau, F. E. N., Bibbig, A., Whittington, M. A., & Traub, R. D. (2006). A beta2-frequency (20-30 Hz) oscillation in nonsynaptic networks of somatosensory cortex. Official Scientific Journal of the National Academy of Sciences, 103(42), 15646-15650. doi:10.1073/pnas.0607443103

상세보기
Schaechter, J. D. (2004). Motor rehabilitation and brain plasticity after hemiparetic stroke. Progress in Neurobiology, 73(1), 61-72.

상세보기
Sharma, N., Baron, J. C., & Rowe, J. B. (2009), Motor imagery after stroke: Relating outcome to motor network connectivity. Annals of Neurology, 66(5), 604-616. doi:10.1002/ana.21810

상세보기
Sturm, J. W., Dewey, H. M., Donnan, G. A., Macdonell, R. A., McNeil, J. J., & Thrift, A. G. (2002). Handicap after stroke: How does it relate to disability, perception of recovery, and stroke subtype?: the north North East Melbourne Stroke Incidence Study(NEMESIS). Stroke, 33(3), 762-768.

상세보기
Teplan, M. (2002). Fundamentals of EEG measurement. Measurement Science Review, 2(2), 1-11.
Tyner, F. S. & Knott, J. R. (1983). Fundamentals of EEG technology, Volume 1: Basic concepts and methods, Raven press, New York.
van Meer, M. P., van der Marel, K., Wang, K., Otte, W. M., El Bouazati, S., Roeling, T. A., ... Dijkhuizen, R. M. (2010). Recovery of sensorimotor function after experimental stroke correlates with restoration of resting-state interhemispheric functional connectivity. Journal of Neuroscience, 30(11) 3964-3972. doi:10.1523/JNEUROSCI.5709-09.2010

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증