[논문]상호작용식 메트로놈 훈련이 뇌졸중 환자의 관리기능에 미치는 효과

정재훈

doi:10.22156/cs4smb.2019.9.7.145

[국내논문] 상호작용식 메트로놈 훈련이 뇌졸중 환자의 관리기능에 미치는 효과
Effects of Interactive Metronome(IM) Training on Executive Function of Stroke Patients 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.9 no.7, 2019년, pp.145 - 152

정재훈 (웰브레인 치매 인지재활연구소)

초록
AI-Helper

본 연구는 뇌졸중 환자를 대상으로 상호작용식 메트로놈 훈련이 관리기능에 미치는 효과에 대해서 알아보고자 실시하였다. 뇌졸중 환자 20명을 대상으로 실험군 10명, 대조군 10명으로 무작위 배분하였다. 실험군은 기본적인 재활치료와 상호작용식 메트로놈을 적용하였고, 대조군은 기본적 재활치료와 전통적 인지재활을 실시하였다. 훈련 전 후 관리기능을 검사하기 위하여 Kims 전두엽 관리기능 신경심리검사 II를 실시하였다. 연구 결과 실험군이 대조군에 비해 스트룹 간섭시행, 단어유창성, 지연회상, 관리기능지수에서 유의한 향상을 나타냈다. 따라서 상호작용식 메트로놈 훈련이 관리기능 향상에 효과적으로 것으로 나타났으며, 상호작용식 메트로놈 훈련이 관리기능 향상을 위한 중재방법으로 유용할 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of this study was to evaluation the effect of Interactive Metronome(IM) training on executive function for stroke patients. Twenty patients with stroke were randomly assigned to experimental group(n=10) or control group(n=10). The patients in the experimental group received IM training with basic rehabilitation and those in the control group received traditional rehabilitation with basic rehabilitation. The patients were assessed before and after intervention using Kims frontal-executive function neuropsychology test II to evaluate executive function. The result of the present study was experimental group demonstrated more increased than control group in stroop interference, word fluency, delayed recall, executive function quotient(EFQ). Therefore, IM training was effective in improving the executive function. It is deemed that IM training can be usefully applied to improve executive function.

주제어

표/그림 (4)

표 Table 1. General characteristics of subjects
그림 Fig. 1. Component of Interactive Metronome
그림 Fig. 2. Process of study
표 Table 2. Comparison of executive function between the two group

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이와 같이 다양한 대상에게 적용하여 운동기능과 인지기능에서 향상된 결과를 나타내었지만 뇌졸중 환자의 인지기능 특히 관리기능을 종속변수로 설정한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 상호작용식 메트로놈 훈련을 뇌졸중 환자에게 적용하여 관리기능에 미치는 효과를 알아보고자 실시하였다.
본 연구는 상호작용식 메트로놈을 뇌졸중 환자에게 적용하여 관리기능에 미치는 효과에 대해서 알아보고자 실시하였다. 뇌졸중 환자 20명을 상호작용식 메트로놈을 적용한 실험군 10명, 전통적 인지재활을 적용한 대조군 10명으로 나누었다.
인지재활 영역에서는 기존의 전통적인 인지재활과 더불어 컴퓨터 기반의 인지재활 장비가 개발되어 임상현장에서 적용되고 있다. 이에 본 연구에서는 컴퓨터 기반의 리듬 타이밍 훈련인 상호작용식 메트로놈이 관리기능에 미치는 효과를 알아보고자 실시하였다.

제안 방법

본 연구는 상호작용식 메트로놈을 뇌졸중 환자에게 적용하여 관리기능에 미치는 효과에 대해서 알아보고자 실시하였다. 뇌졸중 환자 20명을 상호작용식 메트로놈을 적용한 실험군 10명, 전통적 인지재활을 적용한 대조군 10명으로 나누었다. 8주 동안의 훈련 후 실험군에서 대조군에 비해 스트룹 간섭시행, 단어유창성, AVLT 지연회상, EFQ에서 유의하게 향상되었다.
대상자는 헤드셋을 착용하고 들려오는 일정한 간격의 반복적인 메트로놈 기준음에 맞춰서 움직임 과제를 실시한다. 기준음과 동시에 센서가 부착된 트리거 및 탭 매트를 쳐서 누르면 타이밍정보가 1/1,000sec로 측정된다.
실험군은 추가적으로 상호작용식 메트로놈 훈련을 시행하였으며, 대조군은 추가적으로 pencil and paper 인지과제, 페그 디자인, 퍼즐 등으로 구성된 전통적 인지재활 훈련을 실시하였다. 두 집단에서 시행한 상호작용식 메트로놈 훈련과 전통적 인지재활 훈련은 동일하게 8주간 주 3회, 회기 당 30분을 실시하였으며, 8주간의 훈련 종료 후 Kims 전두엽-관리기능 신경심리검사Ⅱ를 통해 재평가를 실시하였다.
연구에 참여하기로 동의하고 대상자 선정기준에 맞는 대상자 20명을 선정하여 상호작용식 메트로놈 훈련을 받는 실험군 10명과 전통적 인지재활 훈련을 받는 대조군 10명으로 무작위 배분하였다. 두 집단의 동질성 확인 및 초기 평가를 위해 Kims 전두엽-관리기능 신경심리검사Ⅱ를 실시한 후 훈련을 실시하였다. 두 집단은 병원에서 이루어지는 작업치료(30분) 및 물리치료(30분)로 구성된 기본적인 재활치료를 받았다.
점수산출은 환산점수, 관리기능지수(Executive Function Quotient, EFQ), 대응점수 간 비교로 계산하는 3가지 방법이 있다. 본 연구에서는 관리기능에 의존도가 높은 스트룹 간섭시간, 단어유창성 정반응, 도안유창성 정반응, AVLT 지연회상, CFT 계획성의 환산점수와 검사결과 해석에서 가장 핵심적인 EFQ를 사용하였다. 이 검사는 관리기능 특성상 이질적인 기능인 인지적 유연성, 억제력, 추상적 사고력, 계획 등의 복합적인 측면으로 인해 Cronbach α=.
왼발 균형 잡고 오른발 끝 밟기로 이루어져있다. 본 연구에서는 대상자의 환측의 운동기능에 따라 수행하기 어려운 과제는 수정하여 실시하였다. 예를 들어 환측 손이나 발을 사용하기가 어려운 대상자는 건측 손이나 발을 사용하는 과제를 반복하거나 선 자세에서 수행하기 어려운 환자는 앉은 자세에서 과제를 시행하였다.
두 집단은 병원에서 이루어지는 작업치료(30분) 및 물리치료(30분)로 구성된 기본적인 재활치료를 받았다. 실험군은 추가적으로 상호작용식 메트로놈 훈련을 시행하였으며, 대조군은 추가적으로 pencil and paper 인지과제, 페그 디자인, 퍼즐 등으로 구성된 전통적 인지재활 훈련을 실시하였다. 두 집단에서 시행한 상호작용식 메트로놈 훈련과 전통적 인지재활 훈련은 동일하게 8주간 주 3회, 회기 당 30분을 실시하였으며, 8주간의 훈련 종료 후 Kims 전두엽-관리기능 신경심리검사Ⅱ를 통해 재평가를 실시하였다.
연구의 윤리성 확보를 위해 환자와 보호자에게 연구의 목적 및 과정을 상세히 설명하고 연구 참여를 동의 받았으며, 자료수집 시 획득된 정보는 연구이외에 사용하지 않을 것을 서약하였다. 이에 동의한 20명의 대상자를 상호작용식 메트로놈 훈련을 받는 실험군 10명, 전통적 인지재활 중재를 받는 대조군 10명으로 나누어 실시하였다.
도안유창성은 5개의 점이 반복적으로 그려진 검사지에 새로운 도안을 1분 동안 많이 만드는 것으로 총 3번 시행하며, 인지적 유연성과 창의적 접근이 필요한 점에서 관리기능 의존도가 높은 시공간 검사이다[24]. 청각언어학습검사는 15개의 단어를 5회 반복하여 학습한 후 20분 후 지연회상과 지연재인을 실시한다. 지연회상은 관리기능 의존도가 높은 반면에 지연재인은 관리기능 의존도가 낮은 과제이다[24].

대상 데이터

본 연구는 D시 N병원에 입원하여 재활치료를 받고 있고 전산화 단층촬영(computed tomography, CT)이나 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI)과 같은 뇌영상 기법을 통해 뇌졸중으로 진단받은 환자를 대상으로 하였다. 신경심리검사 및 상호작용식 메트로놈 훈련을 수행하기 어려운 의식장애, 의사소통장애, 청각장애가 있는 환자는 배제하였으며, 본 연구에서 사용된 신경심리검사 적용가능 연령인 만 16-69세, 발병 후 6개월이 지난 환자를 대상으로 하였다.
본 연구는 D시 N병원에 입원하여 재활치료를 받고 있고 전산화 단층촬영(computed tomography, CT)이나 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI)과 같은 뇌영상 기법을 통해 뇌졸중으로 진단받은 환자를 대상으로 하였다. 신경심리검사 및 상호작용식 메트로놈 훈련을 수행하기 어려운 의식장애, 의사소통장애, 청각장애가 있는 환자는 배제하였으며, 본 연구에서 사용된 신경심리검사 적용가능 연령인 만 16-69세, 발병 후 6개월이 지난 환자를 대상으로 하였다. 연구의 윤리성 확보를 위해 환자와 보호자에게 연구의 목적 및 과정을 상세히 설명하고 연구 참여를 동의 받았으며, 자료수집 시 획득된 정보는 연구이외에 사용하지 않을 것을 서약하였다.
2에 제시하였다. 연구에 참여하기로 동의하고 대상자 선정기준에 맞는 대상자 20명을 선정하여 상호작용식 메트로놈 훈련을 받는 실험군 10명과 전통적 인지재활 훈련을 받는 대조군 10명으로 무작위 배분하였다. 두 집단의 동질성 확인 및 초기 평가를 위해 Kims 전두엽-관리기능 신경심리검사Ⅱ를 실시한 후 훈련을 실시하였다.

데이터처리

두 집단 간 일반적 특성의 동질성 검정을 위해 Chi-squared test와 Mann-Whitney U test를 실시하였으며, 훈련 전 집단 간 관리기능의 동질성 확인 및 훈련 후 집단 간 관리기능의 차이를 비교하기 위해 Mann-Whitney U test를 실시하였다. 각 집단 내 에서 훈련 전과 후의 관리기능을 비교하기 위해 Wilcoxon signed-rank test를 실시하였다. 효과크기(effect size)는 Cohen`s d를 사용하였다.
0을 아용하였다. 대상자의 일반적 특성은 빈도분석과 기술통계를 이용하였으며, Shapiro-Wilk test를 통해 정규 분포를 만족하지 않아 비모수 검정을 하였다. 두 집단 간 일반적 특성의 동질성 검정을 위해 Chi-squared test와 Mann-Whitney U test를 실시하였으며, 훈련 전 집단 간 관리기능의 동질성 확인 및 훈련 후 집단 간 관리기능의 차이를 비교하기 위해 Mann-Whitney U test를 실시하였다.
대상자의 일반적 특성은 빈도분석과 기술통계를 이용하였으며, Shapiro-Wilk test를 통해 정규 분포를 만족하지 않아 비모수 검정을 하였다. 두 집단 간 일반적 특성의 동질성 검정을 위해 Chi-squared test와 Mann-Whitney U test를 실시하였으며, 훈련 전 집단 간 관리기능의 동질성 확인 및 훈련 후 집단 간 관리기능의 차이를 비교하기 위해 Mann-Whitney U test를 실시하였다. 각 집단 내 에서 훈련 전과 후의 관리기능을 비교하기 위해 Wilcoxon signed-rank test를 실시하였다.

이론/모형

각 집단 내 에서 훈련 전과 후의 관리기능을 비교하기 위해 Wilcoxon signed-rank test를 실시하였다. 효과크기(effect size)는 Cohen`s d를 사용하였다. d=(M1 - M2) / SDpooled의 공식에 따르며 .

성능/효과

뇌졸중 환자 20명을 상호작용식 메트로놈을 적용한 실험군 10명, 전통적 인지재활을 적용한 대조군 10명으로 나누었다. 8주 동안의 훈련 후 실험군에서 대조군에 비해 스트룹 간섭시행, 단어유창성, AVLT 지연회상, EFQ에서 유의하게 향상되었다. 결과적으로 상호작용식 메트로놈 훈련은 뇌졸중 환자의 관리기능 향상을 위한 중재방법으로 유용하게 적용될 수 있을 것이다.
따라서 이 부분은 향후 추가적인 연구에서 면밀히 검토해야 할 것으로 사료된다. CFT 계획성은 실험군에서 훈련 전에 비해 훈련 후 유의하게 향상되었으나, 훈련 후 대조군과의 비교에서는 유의한 차이가 없었다. CFT 계획성은 관리기능 의존도가 높은 시공간과제이다.
CFT계획성을 제외한 스트룹간섭시행, 단어유창성, 도안유창성, AVLT지연회상, EFQ에서 실험군이 대조군에 비해 통계학적으로 유의하게 높았다(p<.05).
전통적 인지재활을 적용한 대조군은 단어유창성, EFQ에서 향상되었다. 두 집단의 훈련 후 비교에서는 CFT계획성을 제외한 모든 항목에서 실험군과 대조군에서 유의한 차이가 있었으며, 효과 크기도 매우 큰 수준이었다. 이는 상호작용식 메트로놈 훈련을 적용하여 관리기능이 향상되었다는 것을 나타내는 결과이다.
본 연구의 결과에서 상호작용식 메트로놈을 적용한 실험군이 훈련 전에 비해 훈련 후에 스트룹 간섭시행, 단어유창성, AVLT 지연회상, CFT 계획성, EFQ에서 향상되었다. 전통적 인지재활을 적용한 대조군은 단어유창성, EFQ에서 향상되었다.
실험군에서는 도안유창성을 제외한 스트룹간섭시행, 단어유창성, AVLT지연회상, CFT계획성, EFQ에서 훈련 전에 비해 훈련 후에 점수가 향상되었으며 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<.05).
EFQ는 스트룹 간섭시행, 단어유창성, 도안유창성, AVLT 지연회상, CFT 계획성 환산점수의 합을 지수화 한 것으로 가장 의미가 있는 점수이다. 연구결과 실험군이 대조군에 비해 EFQ가 향상 되었으며, 효과 크기 d=1.99로 나타나 큰 수준이었다. Moucha & Kilgard[30]은 반복적인 타이밍, 패턴화된 감각입력과 운동출력은 신경전달물질의 생성을 증가시킨다고 하였으며, Nelson 등[23]은 상호작용식 메트로놈 적용이 뇌 가소성 메카니즘을 통해 손상된 인지기능을 회복시킬 수 있다라고 하여 본 연구의 결과를 뒷받침하고 있다.
본 연구의 결과에서 상호작용식 메트로놈을 적용한 실험군이 훈련 전에 비해 훈련 후에 스트룹 간섭시행, 단어유창성, AVLT 지연회상, CFT 계획성, EFQ에서 향상되었다. 전통적 인지재활을 적용한 대조군은 단어유창성, EFQ에서 향상되었다. 두 집단의 훈련 후 비교에서는 CFT계획성을 제외한 모든 항목에서 실험군과 대조군에서 유의한 차이가 있었으며, 효과 크기도 매우 큰 수준이었다.
05). 효과크기에서는 훈련 전에 비해 훈련 후에 효과가 크기가 높았으며, 특히 EFQ에서는 1.99로 매우 큰 수준이었다.

후속연구

8주 동안의 훈련 후 실험군에서 대조군에 비해 스트룹 간섭시행, 단어유창성, AVLT 지연회상, EFQ에서 유의하게 향상되었다. 결과적으로 상호작용식 메트로놈 훈련은 뇌졸중 환자의 관리기능 향상을 위한 중재방법으로 유용하게 적용될 수 있을 것이다.
이러한 접근은 체계적이며 객관화되어 재활치료의 효과를 증진시킬 수 있다. 따라서 상호작용식 메트로놈 훈련이 다양한 신경계 질환자들의 재활치료 중재로 확대될 수 있을 것으로 기대한다.
하지만 기억검사에서 지연회상을 구분하여 나타내지 않았기 때문에 본 연구의 결과를 뒷받침하는지는 명확하지 않다. 따라서 이 부분은 향후 추가적인 연구에서 면밀히 검토해야 할 것으로 사료된다. CFT 계획성은 실험군에서 훈련 전에 비해 훈련 후 유의하게 향상되었으나, 훈련 후 대조군과의 비교에서는 유의한 차이가 없었다.
본 연구의 제한점은 대상자 수가 적어서 전체 뇌졸중 환자에게 일반화하는 것은 한계가 있으며, 훈련 이후 지속적인 효과에 대한 추적조사를 하지 못하였다. 향후 연구에서는 많은 뇌졸중 환자를 대상으로 하고 추적 조사를 통해 효과의 지속성을 확인하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구의 제한점은 대상자 수가 적어서 전체 뇌졸중 환자에게 일반화하는 것은 한계가 있으며, 훈련 이후 지속적인 효과에 대한 추적조사를 하지 못하였다. 향후 연구에서는 많은 뇌졸중 환자를 대상으로 하고 추적 조사를 통해 효과의 지속성을 확인하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	관리기능 향상을 위한 중재를 적용하는 것이 중요한 이유는 무엇인가?	뇌졸중 환자의 인지기능 장애는 신체적 장애와 더불어 일상생활수행능력을 저해하는 요소이다. 특히 관리기능은 하위 인지기능을 중앙에서 조절하고 지휘하는 중요한 역할을 담당하고 있으며, 뇌졸중 환자의 예후에도 많은 영향을 미친다. 따라서 관리기능을 향상시키기 위한 중재를 적용하는 것은 임상적으로 매우 중요하다.
	관리기능(executive function)은 무엇인가?	관리기능(executive function)은 단일의 인지과정이 아니라 목적지향적인 행동을 수행하기 위한 계획, 판단, 의사결정, 문제해결, 인지적 유연성 등을 포괄하는 다양하고 복합적인 인지과정을 의미한다[4]. 또한 인지기능의 CEO(central executive officer)로서 주의, 언어, 시공간, 기억과 같은 하위인지기능을 통제하는 고위 인지기능이며, 지능(intelligence)의 본질적 요소로서 지능 중의 지능이다[5].
	상호작용식 메트로놈 훈련의 효과는 무엇인가?	연구 결과 실험군이 대조군에 비해 스트룹 간섭시행, 단어유창성, 지연회상, 관리기능지수에서 유의한 향상을 나타냈다. 따라서 상호작용식 메트로놈 훈련이 관리기능 향상에 효과적으로 것으로 나타났으며, 상호작용식 메트로놈 훈련이 관리기능 향상을 위한 중재방법으로 유용할 것으로 기대한다.

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].

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