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문제 정의
- 따라서 본 연구는 최근 국내 학술지에 발행된 논문으로 한정하여 국내 노인을 대상으로 한 가상현실 프로그램 중재가 균형 능력에 미치는 효과에 대하여 분석하고자 하였다. 가상현실 프로그램 중재와 관련한 연구들을 분석하여 가상현실프로그램이 균형에 미치는 효과에 대한 기초자료를 제시하고, 향후 효과적인 프로그램 개발을 위해 실시하였다. 이에 따라 본 연구는 가상현실 프로그램이 균형에 미치는 효과를 다루는 연구문헌을 분석하기 위하여 체계적 문헌고찰의 정성적 합성을 선택하였고 이는 계속적인 프로그램 발전으로 내용 및 종류에 대한 이질성이 클 수 있으므로 질적 분석이 타당하다고 판단하였다.
- 본 연구를 통해 가상현실 프로그램이 국내 노인의 균형에 효과가 있음을 확인하였으나 분석한 표본 논문의 수가 적고 국내 연구에만 한정하여 국외 연구를 고찰하지 못하였다는 제한점이 있었다. 그러나 가상현실 프로그램 종류와 균형에 미치는 효과를 볼 수 있도록 분석하고 정리하였다는 것에 논문 고찰의 의미를 두고자 한다. 그러므로 향후 국외 연구들의 고찰이 필요하며 더불어 다양한 가상현실 프로그램 적용이 많이 다루어진다면 보다 질 높은 치료 서비스가 이루어질 것으로 사료된다.
- 따라서 본 연구는 최근 국내 학술지에 발행된 논문으로 한정하여 국내 노인을 대상으로 한 가상현실 프로그램 중재가 균형 능력에 미치는 효과에 대하여 분석하고자 하였다. 가상현실 프로그램 중재와 관련한 연구들을 분석하여 가상현실프로그램이 균형에 미치는 효과에 대한 기초자료를 제시하고, 향후 효과적인 프로그램 개발을 위해 실시하였다.
- 현재 가상현실 프로그램을 이용하여 재활 관련 연구가 지속적으로 이루어지고 있으나 문헌 고찰을 통한 연구 자료는 부족한 실정이다[33]. 따라서 연구는 2005년 1월부터 2020년 5월까지 게재된 국내 노인을 대상으로 가상현실 프로그램 중재가 균형에 미치는 효과에 대한 연구를 기반으로 체계적 문헌고찰을 시행하였으며 이를 통하여 노인에게 가상현실 프로그램 중재의 효과에 대한 분석과 효과적인 적용 방법에 대해 알아보고자 실시하였다.
- Shin 등[49]은 가상현실 프로그램 Wii fit이 노인의 발목 움직임에 관여하는 앞정강근과 장딴지근의 활성도를 향상시켜 하지 근 활성도에 효과적이라 보고하였다. 이 연구 결과들은 가상현실 프로그램이 노인의 균형능력에 효과가 있음을 확인하여 본 연구의 결과를 뒷받침해 준다.
제안 방법
- 가상현실 프로그램 종류는 Wii fit 밸런스, 아이토이 플레이, 어플리케이션(Rope crossing adventure VR, Tight wire)로 분류되었다. 이 중 Wii fit 밸런스가 4편으로 사용 빈도가 가장 높았다[38-39,41-42].
- 국내 노인을 대상으로 가상현실 프로그램 중재가 균형에 미치는 효과를 알아본 연구를 대상으로 하였으며 본 연구는 만 65세 이상 노인을 대상으로 가상현실 프로그램을 적용한 연구, 한국어로 출판된 연구, 무작위배정 실험연구, 유사실험연구, 전-후 비교연구를 포함기준으로 정하였다. 반면 고찰연구, 사례연구, 전문가 의견, 약물을 중재로 적용한 연구, 학위논문, 중복중재를 적용한 연구, 적절한 결과보고가 되지 않은 연구, 전문을 볼 수 없는 연구는 제외하였다.
- 국내 데이터베이스를 통해 94편의 문헌이 검색되었고, 선정 및 배제 기준에 부합하는 총 6편의 문헌을 선정하여 연구의 근거수준, 일반적 특성, 가상현실 프로그램 중재에 대한 결과, 중재 기간, 측정도구 등을 분석하였다. 분석한 연구의 근거 수준은 무작위 배정 실험연구로 Ⅰ수준에 해당하는 3편[37,39,42], 비무작위배정 실험연구로 Ⅱ수준에 해당하는 1편 외[40], 비무작위한 집단 실험연구로 Ⅲ수준에 해당하는 2편이었다[38,41].
- 측정도구의 경우 하지 근력 평가를 위해 MMT, 힘판을 사용하고, 하지 근활성도는 표면 근전도 시스템을 사용하여 측정하였다. 균형능력 및 보행능력과 관련한 검사는 FRT, TUG, 10m 보행검사, 6분 보행검사, BBS, OLST, 균형 측정 시스템, 5R-STS Test, 안정성 한계검사, 일자걷기 검사를 사용하여 측정하였다. 우울증 지수는 GDS-K, 흥미만족도는 흥미만족도 검사를 통하여 측정하였으며, 가상현실 프로그램 중재를 통한 균형능력과 보행능력, 하지근력 및 하지 근활성도, 우울증, 흥미만족도의 결과변수에서 현실화된 과제 지향 프로그램 중재 비교분석 결과 외 모든 연구는 효과적인 결과가 나타났다.
- 노인을 대상으로 실시한 가상현실 프로그램 연구에 대한 검색 및 진행과정은 NECA 체계적 문헌고찰 매뉴얼을 활용하였고[34], 문헌 선정과정은 PRISMA(preferred reporting items for systematic reviews and meta-analysis) flow chart를 사용하였다[35]. 문헌의 선정과정에서 두 명의 연구자가 포함 및 배제에 대해 각각 개별적으로 진행하여 의견이 불일치될 때는 논의를 통해 합의 과정을 거쳐 도출하였다. Fig.
- 본 연구는 2009년 1월부터 2020년 5월까지의 문헌 검색을 통하여 국내 노인을 대상으로 한 가상현실 프로그램이 균형에 미치는 효과에 대하여 파악하고 분석하였으며 최종 6편의 문헌을 선정하여 PICO로 정리하였다. 가상현실 프로그램 종류는 3가지 형태로 분류하였고 그 중 wii fit balance 프로그램을 사용한 문헌은 4편으로 빈도가 가장 높았으며, 1편을 제외한 5편의 문헌을 통해 가상현실 프로그램이 균형능력에 효과적인 것을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서는 선별된 문헌의 근거 수준을 평가하기 위해 근거중심의학을 기반으로 5단계 근거수준으로 분석하였다[36]. 개별연구를 연구 설계별 기준에 따라서 분류한 문헌분류는 적합도 검증 이 된 DAMI(study design algorithm for medical literature of intervention)를 사용하였다.
- 본 연구의 일반적 특성은 Table 2와 같이 최종으로 선정된 6편의 연구를 출판연도, 연구대상자 수, 가상현실 프로그램 종류, IRB승인 유무에 따라 분석하였다. 출판연도는 2005년에서 2010년까지 2편, 2011년에서 2015년까지 3편, 2016년에서 2020년까지 1편이었다.
- 연구의 대상은 실험군과 대조군으로 구분하였고, 대상자 수 및 성별을 제시하였으며, 중재방법은 가상현실 프로그램 내용을 분석하였다. 비교중재는 대조군에서 사용한 중재를 제시하였으며, 중재결과는 측정도구, 결과변수를 제시하고 결과를 분석하였다.
- 최종으로 선정된 6편의 문헌에 대해 체계적인 근거를 마련하기 위하여 PICO 형식을 사용하였고, 이러한 형식은 연구대상(participants), 중재방법(intervention), 비교중재(comparison), 중재결과(outcome)로 나타낼 수 있다. 연구의 대상은 실험군과 대조군으로 구분하였고, 대상자 수 및 성별을 제시하였으며, 중재방법은 가상현실 프로그램 내용을 분석하였다. 비교중재는 대조군에서 사용한 중재를 제시하였으며, 중재결과는 측정도구, 결과변수를 제시하고 결과를 분석하였다.
- 분석한 연구의 근거 수준은 무작위 배정 실험연구로 Ⅰ수준에 해당하는 3편[37,39,42], 비무작위배정 실험연구로 Ⅱ수준에 해당하는 1편 외[40], 비무작위한 집단 실험연구로 Ⅲ수준에 해당하는 2편이었다[38,41]. 연구의 방법론적 질을 평가하기 위해 비뚤림 위험(risk of bias)을 분석하였다. 6편 연구의 근거 수준이 상이하여 무작위 배정 실험연구를 분석하는 RoB와 비무작위 배정 실험연구 등을 분석하는RoBANS를 사용하였다.
- 자료분석은 체계적 문헌고찰의 정성적 합성을 활용하였으며 이는 연구특성과 연구결과 모두 제시하는 것을 제안하지만[34], 본 연구는연구특성에 대하여 연구의 일반적 특성, 유형별 특성, 균형능력의 측정도구, 프로그램 효과를 정성적으로 분석하였다.
- 주요 검색어는 “노인”, “가상현실”, “균형”으로 검색하였으며, 검색식은 “노인 AND 가상현실 AND 균형” 이었다. 자료수집을 위해 PICO(Participation, Intervention, Comparisons, Outcomes)는 연구의 대상(P)은 만 65세 이상 노인, 중재방법(I)은 가상현실 프로그램, 비교군(C)은 가상현실 중재 프로그램을 실시하지 않은 집단 및 대조집단, 결과(O)는 가상현실 프로그램에 대한 효과로 구체화하였다.
- 측정도구의 경우 하지 근력 평가를 위해 MMT, 힘판을 사용하고, 하지 근활성도는 표면 근전도 시스템을 사용하여 측정하였다. 균형능력 및 보행능력과 관련한 검사는 FRT, TUG, 10m 보행검사, 6분 보행검사, BBS, OLST, 균형 측정 시스템, 5R-STS Test, 안정성 한계검사, 일자걷기 검사를 사용하여 측정하였다.
대상 데이터
- 문헌의 선정과정에서 두 명의 연구자가 포함 및 배제에 대해 각각 개별적으로 진행하여 의견이 불일치될 때는 논의를 통해 합의 과정을 거쳐 도출하였다. Fig. 1에서 보는 것과 같이 검색어를 통해 데이터베이스별로 검색한 결과 총 94편의 문헌이 도출되었으며 제목, 저자명, 출판연도를 확인하여 동일한 문헌을 제외하였고 최종 47편의 문헌이 선별되었다. 47편의 문헌을 대상으로 제목 및 초록을 검토하여 선정기준에 맞지 않은 32편의 문헌을 제외하였다.
- 본 연구는 2005년 1월부터 2020년 5월까지 게재된 국내연구 문헌을 대상으로 하였다. 문헌을 검색하기 위해 데이터베이스는 누리미디어(DBpia), 학술교육원(earticle), 한국학술정보(KISS), 국가과학기술정보센터(NDSL), 한국교육학술정보원(RISS), 교보문고스콜라, 학지사뉴논문을 이용하였다. 주요 검색어는 “노인”, “가상현실”, “균형”으로 검색하였으며, 검색식은 “노인 AND 가상현실 AND 균형” 이었다.
- 본 연구는 2005년 1월부터 2020년 5월까지 게재된 국내연구 문헌을 대상으로 하였다. 문헌을 검색하기 위해 데이터베이스는 누리미디어(DBpia), 학술교육원(earticle), 한국학술정보(KISS), 국가과학기술정보센터(NDSL), 한국교육학술정보원(RISS), 교보문고스콜라, 학지사뉴논문을 이용하였다.
- 본 연구에서 최종 선정된 문헌은 총 6편이었다. DAMI를 사용하여 연구 설계별 기준에 따라서 분류한 결과 Table 1과 같이 무작위배정 실험연구 3편, 비무작위배정 실험연구 1편, 비무작위 한 집단 전-후 비교 연구 2편이었으며, 연구 근거수준은 수준Ⅰ이 3편, 수준Ⅱ가 1편, 수준Ⅲ이 2편이었다.
- 출판연도는 2005년에서 2010년까지 2편, 2011년에서 2015년까지 3편, 2016년에서 2020년까지 1편이었다. 연구대상자 수는 10~20명이 3편, 21~30명이 1편, 31~40명이 0편이며. 41~50명이 2편이었다.
- 제외된 문헌들은 노인을 대상으로 하지 않은 연구, 실험연구가 아닌 연구, 가상현실 중재가 아닌 연구 등에 해당하였다. 제목과 초록을 검토하여 선정된 15편의 문헌에 대해서 전문을 확보하여 검토 후 6편의 문헌이 최종 선정되었다.
- 본 연구의 일반적 특성은 Table 2와 같이 최종으로 선정된 6편의 연구를 출판연도, 연구대상자 수, 가상현실 프로그램 종류, IRB승인 유무에 따라 분석하였다. 출판연도는 2005년에서 2010년까지 2편, 2011년에서 2015년까지 3편, 2016년에서 2020년까지 1편이었다. 연구대상자 수는 10~20명이 3편, 21~30명이 1편, 31~40명이 0편이며.
데이터처리
- 본 연구는 최종으로 선정된 연구에 대해 체계적 근거 마련을 위하여 PICO분석을 사용하였으며 결과는 Table 4와 같다. 중재를 적용한 기간은 12회기에서 30회기, 회기당 20분에서 60분으로 나타났다.
이론/모형
- 연구의 방법론적 질을 평가하기 위해 비뚤림 위험(risk of bias)을 분석하였다. 6편 연구의 근거 수준이 상이하여 무작위 배정 실험연구를 분석하는 RoB와 비무작위 배정 실험연구 등을 분석하는RoBANS를 사용하였다. 분석도구가 상이하지만 비뚤림 종류에 따라 평가 영역이 정해져있다.
- 본 연구에서는 선별된 문헌의 근거 수준을 평가하기 위해 근거중심의학을 기반으로 5단계 근거수준으로 분석하였다[36]. 개별연구를 연구 설계별 기준에 따라서 분류한 문헌분류는 적합도 검증 이 된 DAMI(study design algorithm for medical literature of intervention)를 사용하였다.
- 노인을 대상으로 실시한 가상현실 프로그램 연구에 대한 검색 및 진행과정은 NECA 체계적 문헌고찰 매뉴얼을 활용하였고[34], 문헌 선정과정은 PRISMA(preferred reporting items for systematic reviews and meta-analysis) flow chart를 사용하였다[35]. 문헌의 선정과정에서 두 명의 연구자가 포함 및 배제에 대해 각각 개별적으로 진행하여 의견이 불일치될 때는 논의를 통해 합의 과정을 거쳐 도출하였다.
- 문헌의 질 평가를 위해 무작위 배정 실험연구는 코크란 연합에서 개발한 Risk of bias(RoB)를 사용하였으며, 비무작위 배정 실험연구, 환자-대조군연구, 전후 연구는 국내에서 개발한 RoBANS(Risk of Bias Assessment tool for Non-randomized Study)를 사용하였다. 결과는 RevMan 5.
- 본 연구의 유형별 특성은 Table 3과 같다. 최종 선정된 연구를 세부 프로그램명, 목적으로 분석하였고 모든 연구는 균형능력을 목적으로 적용하였으며 Hong[38]은 순발력, Kim 등[39]은 순발력 및 평형감각을 함께 알아보았고, Kim 등[40]은 좌우방향으로 이동하는 체중심을 중앙으로 조절하는 능력과 Lee 등[42]의 연구는 근활성도를 함께 요구하는 프로그램을 적용하였다.
- 최종으로 선정된 6편의 문헌에 대해 체계적인 근거를 마련하기 위하여 PICO 형식을 사용하였고, 이러한 형식은 연구대상(participants), 중재방법(intervention), 비교중재(comparison), 중재결과(outcome)로 나타낼 수 있다. 연구의 대상은 실험군과 대조군으로 구분하였고, 대상자 수 및 성별을 제시하였으며, 중재방법은 가상현실 프로그램 내용을 분석하였다.
성능/효과
- 이 중 Wii fit 밸런스가 4편으로 사용 빈도가 가장 높았다[38-39,41-42]. Wii fit 밸런스 프로그램은 균형능력 영역에서 인기있는 재활치료 접근법으로 사용되어지며[46], 본 연구에서 Wii fit 밸런스 프로그램을 사용한 논문들을 분석한 결과, 펭귄 시소와 헤딩, 스키 슬라롬, 테이블 틸트, 밸런스버블, 훌라후프, 외줄타기, 구슬 넣기를 주로 사용하였음을 알 수 있었다[38-39,41-42]. 그 결과 하지근력, 균형 및 보행능력을 평가하기 위한 BBS, OLST, 표면 근전도 시스템, 균형 측정 시스템, FRT, TUG, 5R-STS검사에서 Wii fit 밸런스 프로그램 중재 후 모두 유의하게 향상됨을 알 수 있었으나, Kim 등[39] 연구에서는 현실화된 과제지향 프로그램 적용군이 BBS, OLST에서 다른 집단보다 유의하게 향상된 것으로 나타났으며 이는 현실화된 과제지향 프로그램이 가상현실 프로그램보다 노인의 균형 향상에 좀 더 효과적임을 보여주는 결과이다.
- 본 연구는 2009년 1월부터 2020년 5월까지의 문헌 검색을 통하여 국내 노인을 대상으로 한 가상현실 프로그램이 균형에 미치는 효과에 대하여 파악하고 분석하였으며 최종 6편의 문헌을 선정하여 PICO로 정리하였다. 가상현실 프로그램 종류는 3가지 형태로 분류하였고 그 중 wii fit balance 프로그램을 사용한 문헌은 4편으로 빈도가 가장 높았으며, 1편을 제외한 5편의 문헌을 통해 가상현실 프로그램이 균형능력에 효과적인 것을 확인할 수 있었다.
- Wii fit 밸런스 프로그램은 균형능력 영역에서 인기있는 재활치료 접근법으로 사용되어지며[46], 본 연구에서 Wii fit 밸런스 프로그램을 사용한 논문들을 분석한 결과, 펭귄 시소와 헤딩, 스키 슬라롬, 테이블 틸트, 밸런스버블, 훌라후프, 외줄타기, 구슬 넣기를 주로 사용하였음을 알 수 있었다[38-39,41-42]. 그 결과 하지근력, 균형 및 보행능력을 평가하기 위한 BBS, OLST, 표면 근전도 시스템, 균형 측정 시스템, FRT, TUG, 5R-STS검사에서 Wii fit 밸런스 프로그램 중재 후 모두 유의하게 향상됨을 알 수 있었으나, Kim 등[39] 연구에서는 현실화된 과제지향 프로그램 적용군이 BBS, OLST에서 다른 집단보다 유의하게 향상된 것으로 나타났으며 이는 현실화된 과제지향 프로그램이 가상현실 프로그램보다 노인의 균형 향상에 좀 더 효과적임을 보여주는 결과이다. 가상현실의 프로그램보다 고유수용성 감각, 시각, 반사 기능 등 감소된 노인들이 더욱 쉽게 수행할 수 있는 프로그램으로 그 효과성에 대한 연구결과이지만 중재에 대하여 세 집단 비교에서는 통계학적인 차이를 보이지 않았으므로[39], 더욱 많은 수치화된 데이터 축적이 필요하다.
- 무작위 배정 실험연구 3편에 대한 비뚤림 위험 평가인 RoB에서는 무작위 배정순서 생성과 배정순서 은폐에서 ‘비뚤림 위험 낮음’이 33.3%, 불완전한 결과처리, 선택적 결과 보고, 다른 잠재적 비뚤림 위험에서 66.6~100% 수준으로 ‘비뚤림 위험 낮음’으로 나타났으며 Fig. 2와 Fig. 3에서 보는 것과 같다.
- 프로그램 종류는 헤딩왕, 유리창 닦기, 육상경기, 훈련병을 사용하였고, MMT, 힘판, FRT, TUG,10MWT, 6MWD를 실시하여 하지 근력과 정적·동적균형능력 및 보행능력이 대조군에 비해 유의하게 향상된 것을 알 수 있었다[37]. 어플리케이션(Rope crossing adventure VR, Tight wire)은 완전몰입군과 반몰입군으로 나누어 외줄타기 과제를 수행하였으며 이는 안정성 한계검사, 일자걷기 검사를 통해 균형능력에서 두 실험군 모두 대조군에 비해 유의하게 향상됨을 알 수 있었고 두 실험군 중 완전몰입형 디스플레이를 활용한 가상현실 프로그램 균형훈련이 노인의 균형증진에 더욱 효과적인 것을 알 수 있었다[40].
- 균형능력 및 보행능력과 관련한 검사는 FRT, TUG, 10m 보행검사, 6분 보행검사, BBS, OLST, 균형 측정 시스템, 5R-STS Test, 안정성 한계검사, 일자걷기 검사를 사용하여 측정하였다. 우울증 지수는 GDS-K, 흥미만족도는 흥미만족도 검사를 통하여 측정하였으며, 가상현실 프로그램 중재를 통한 균형능력과 보행능력, 하지근력 및 하지 근활성도, 우울증, 흥미만족도의 결과변수에서 현실화된 과제 지향 프로그램 중재 비교분석 결과 외 모든 연구는 효과적인 결과가 나타났다.
- 가상현실 프로그램 중재와 관련한 연구들을 분석하여 가상현실프로그램이 균형에 미치는 효과에 대한 기초자료를 제시하고, 향후 효과적인 프로그램 개발을 위해 실시하였다. 이에 따라 본 연구는 가상현실 프로그램이 균형에 미치는 효과를 다루는 연구문헌을 분석하기 위하여 체계적 문헌고찰의 정성적 합성을 선택하였고 이는 계속적인 프로그램 발전으로 내용 및 종류에 대한 이질성이 클 수 있으므로 질적 분석이 타당하다고 판단하였다.
- 프로그램 종류는 헤딩왕, 유리창 닦기, 육상경기, 훈련병을 사용하였고, MMT, 힘판, FRT, TUG,10MWT, 6MWD를 실시하여 하지 근력과 정적·동적균형능력 및 보행능력이 대조군에 비해 유의하게 향상된 것을 알 수 있었다[37].
후속연구
- 그러나 가상현실 프로그램 종류와 균형에 미치는 효과를 볼 수 있도록 분석하고 정리하였다는 것에 논문 고찰의 의미를 두고자 한다. 그러므로 향후 국외 연구들의 고찰이 필요하며 더불어 다양한 가상현실 프로그램 적용이 많이 다루어진다면 보다 질 높은 치료 서비스가 이루어질 것으로 사료된다.
- 또한 Khurana 등[57]은 가상현실 프로그램이 하반신 마비 증상이 있는 대상자의 균형과 기능적 수행을 개선하는데 효과가 있음을 확인하였고, Severiano 등[58]은 가상현실 프로그램이 균형을 개선하여 대상자의 자신감과 삶의 질에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통하여 가상현실 프로그램이 노인의 균형능력 향상과 더불어 건강한 삶을 유지할 수 있는 중재 도구로 사용될 수 있을 것이라 생각되며, 추후 가상현실 프로그램 중재를 통한 균형능력이 일상생활 향상 영역에 미치는 연구에 대해 다루어진다면 신체 건강 및 삶의 만족도가 더욱 더 높아질 것이라 사료된다.
- 연구의 질은 연구결과에 대한 강력한 신뢰성을 제공한다. 따라서 실험설계 단계에서부터 공식화된 보고지침을 활용하여 방법론적 측면에서 연구계획 및 결과의 명확성을 제공하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
- 본 연구 결과를 통해 추후 더욱 다양한 가상현실 프로그램 적용에 관한 연구가 지속적으로 이루어진다면 균형 능력 향상에 있어 더욱 질 높은 치료 서비스를 제공할 수 있도록 적극적인 활용이 가능할 것으로 기대한다.
- 본 연구를 통해 가상현실 프로그램이 국내 노인의 균형에 효과가 있음을 확인하였으나 분석한 표본 논문의 수가 적고 국내 연구에만 한정하여 국외 연구를 고찰하지 못하였다는 제한점이 있었다. 그러나 가상현실 프로그램 종류와 균형에 미치는 효과를 볼 수 있도록 분석하고 정리하였다는 것에 논문 고찰의 의미를 두고자 한다.
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