[논문]실어증 환자 대상 디지털 기술 기반 언어재활에 관한 최근 문헌 고찰: VR, AR, 모바일 애플리케이션을 중심으로

정채윤; 홍유정; 공성현; 최유진; 이교구

doi:10.5392/jkca.2022.22.09.046

실어증 환자 대상 디지털 기술 기반 언어재활에 관한 최근 문헌 고찰: VR, AR, 모바일 애플리케이션을 중심으로
A Review of Recent Digital Technology-Based Language Rehabilitation For Aphasia: Focusing on VR, AR, and Mobile Application 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.22 no.9, 2022년, pp.46 - 63

정채윤 (이화여자대학교 스크랜튼대학 뇌인지과학) , 홍유정 (서울대학교 지능정보융합학과) , 공성현 ((주)메타교육) , 최유진 (연세대학교 음악대학 피아노과) , 이교구 (서울대학교 지능정보융합학과)

초록
AI-Helper

디지털 기술이 비약적으로 발전하며 이를 의료 분야에 융합하려는 흐름이 심화되고 있는 가운데, 최근 연구들은 실어증 환자 대상 언어재활에 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 및 어플리케이션을 활용한 중재를 제안해왔다. 본 연구는 이러한 실어증 환자 대상 디지털 기술 기반 언어재활을 시행한 최근 4년 (2018~2021년) 연구의 특징을 종합하고 향후 연구에 대한 시사점을 도출하고자 주제범위 문헌 고찰(scoping review)을 시행하였다. Web of Science, CINAHL, RISS에서 검색된 국내외 문헌 중 선정 기준을 만족한 총 20개의 논문을 검토한 결과, 디지털 기술을 이용하여 재활 훈련 콘텐츠에 게이미피케이션(gamification), 환자 맞춤형 개인화 등을 적용하거나 가상 의사소통 환경을 구현하여 재활 훈련을 돕는 등 새로운 형식의 재활 콘텐츠가 다양한 방식으로 시도되고 있음을 확인하였다. 이러한 디지털 기술 기반 언어재활은 기존 언어재활의 한계점을 보완할 수 있는 새로운 방식의 재활 훈련 콘텐츠를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

With the rapid development of digital technology and the growing trend to integrate it into the medical field, recent studies suggest language rehabilitation for people with aphasia using virtual reality (VR), augmented reality (AR) and mobile applications. This study conducted a scoping review to summarize the features of digital technology-based language rehabilitation for aphasia in the last four years (2018-2021) and draw implications for future research. A total of 20 papers met the selection criteria among the documents retrieved from the Web of Science, CINAHL, and RISS. This review demonstrates that digital technology could offer unique treatment content by gamification, individualization, and creating a realistic communication environment, and by utilizing them in various ways. Therefore, we expect digital technology-based language rehabilitation for aphasia could supplement the limitations of conventional language rehabilitation and provide a novel perspective on development of treatment content.

주제어

표/그림 (4)

그림 그림 1. 문헌 선정 과정
표 표 1. VR/AR 기반 언어재활
표 표 2. 모바일 앱 기반 언어재활
표 표 3. 디지털 기술 기반 언어재활 콘텐츠의 활용방법의 특징과 시사점

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이는 지금까지 주로 시행되어 온 언어재활치료 방식의 한계점을 보완하고 치료의 효율성과 접근성을 높일 수 있는 수단이 될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 다양한 기술 중에서도 VR, AR, 모바일 앱 기반 기술을 기반으로 제안된 실어증 언어재활 연구의 특징과 향후 기술 기반 언어재활 콘텐츠에의 시사점을 제공하고자 2018년부터 2021년에 출판된 최근 20편의 논문에 대한 주제범위 문헌 고찰을 시행하 였다.
이에, 본 연구에서는 주제범위 문헌 고찰을 통해 실어증 환자 대상 VR, AR, 모바일 앱 기반 언어재활을 시행한 최근 연구들의 특징을 종합하고, 이로부터 향후 실어증에 대한 디지털 언어재활 콘텐츠 개발에의 시사점을 제안하고자 한다.

제안 방법

본 연구는 실어증 환자 대상 디지털 기술 기반 언어재활을 시행한 최근 연구의 특징을 종합하여 향후 디지털 기술 기반 언어재활 콘텐츠 개발에의 시사점을 도출하기 위해, 연구 질문을 ‘실어증 환자 대상 VR, AR, 모바일 앱을 이용한 언어재활 중재 콘텐츠와 이를 활용하는 방법의 특성은 무엇인가?’로 설정하였다.
본 연구에서 다룬 VR, AR기반 중재 연구들에서는 치료사와 환자가 직접 대면하거나 비대면 환경 (예: EVA Park)에서 만나 재활 훈련을 진행하였다. 해당 연구들은 VR, AR을 이용한 새롭고 흥미로운 재활 훈련 콘텐츠로 인해 환자가 재미를 느끼고 집중하였으며 [16][24], 자존감과 기분 상태에 긍정적인 효과를 줄 수 있었다고 제안했다[23].

대상 데이터

본 연구에서는 총 세 개의 데이터베이스 - 국외 논문은 Web of Science, CINAHL Plus with Full Text (EBSCOhost), 국내 논문은 학술연구정보서비스(RISS) - 에서 2018년부터 2021년 사이에 출간된 논문을 검색하였으며, 논문의 제목, 초록, 키워드에 다음과 같은 검색어가 포함된 연구를 선정하였다.
실어증 환자를 대상으로 VR, AR, 모바일 앱 기반으로 언어재활을 시행하고, 2018년부터 2021년 사이에 출판된 연구를 포함하였으며, 아래와 같은 논문들은 제외하였다[그림 1].

이론/모형

본 연구에서는 Arksey와 O’Mally가 제안한 5단계의 주제범위 문헌 고찰(scoping review) 프로토콜[39]에 따라 1) 연구 질문 확인, 2) 관련 연구 확인, 3) 문헌 선정, 4) 자료 분석, 5) 결과 수집, 요약, 보고 순으로 진행하였다

성능/효과

둘째, 실어증 발병 연령의 다수를 차지하는 고령의환자 집단이 기술 기반의 재활 훈련에 잘 참여할 수 있도록 적절한 기술적 안내를 제공하고 디지털 기기에 대한 능숙도를 높일 수 있도록 해야 한다[32]. 본 연구에서 다룬 연구들 중 몇몇 연구에서는 환자들에게 사용법을 설명하는 훈련 회기를 따로 진행하고, 나중에 환자가 참고할 수 있도록 종이로 된 가이드북을 제공하였다고 보고하였다[12][29][30][35].
셋째, 기술 기반의 중재 방식은 기기에의 의존성이 높기 때문에 환자가 기기를 직접 소유하고 있지 않은 경우 기기 대여 방안 및 비용이 고려되어야 하며 [28][29], 기기의 기술적 문제로 인해 중재를 완수하지 못하는 경우가 생기지 않도록 각별히 주의해야한다. 특히 VR, AR 및 앱 기술 기반 중재에서는 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰 등의 앱을 구동할 수 있는 기기나 가상현실 경험을 가능케 하는 기기 환경 조성이 필수적이다.
한편, 본 연구에서 다룬 모바일 앱 기반 중재 연구는 대부분 치료사 없이, 또는 치료사에게 정기적인 확인만 받고 환자가 독립적으로 중재를 시행하는 방식을 취하였다. 이러한 자가 투여(self-administration)는 환자가 중재를 시행할 장소, 시간, 양을 스스로 결정할 수 있어 자신의 치료에 주도적인 역할을 할 수 있으며 [29][57] 개인의 체력과 상황에 맞춰 훈련을 나누어 진행하도록 할 수 있다[12].

후속연구

Kurland 등[47]은 충실도에 중요한 요인은 환자의 나이나 중증도, 또는 기술을 사용해 본 경험이라기보다 기술을 사용하고자 하는 동기(motivation)와 사용 방법에 대한 적절한 훈련이라고 제안하며, 환자의 능력에 맞춘 개인화된 과업의 중요성을 언급하였다. 따라서 환자가 독립적으로 중재를 시행하도록 중재 방식을 디자인하더라도 과업의 난이도와 훈련 단어는 환자의 언어능력 향상 정도에 맞추어 갱신되어야 할 것이다. 기존의 언어재활에서는 치료사가 재활 회기동안 환자의 특성에 따라 실시간으로 난이도와 단어 종류를 조정하며 회기를 진행할 수 있었지만, 기술 기반 재활 훈련의 경우 치료사와 환자가 비동시적으로 중재에 관여하는 경우가 많기 때문에 환자의 반응과 수준을 재활 내용에 즉시 반영하기 어려운 경우가 많다.
이러한 자가 투여(self-administration)는 환자가 중재를 시행할 장소, 시간, 양을 스스로 결정할 수 있어 자신의 치료에 주도적인 역할을 할 수 있으며 [29][57] 개인의 체력과 상황에 맞춰 훈련을 나누어 진행하도록 할 수 있다[12]. 또한, 스스로 높은 강도의 훈련을 반복적으로 수행할 수 있기에 신경가소성의 주요한 원리인 강도와 반복을 적은 비용으로 달성할 수 있어[12][58], 만성기 환자의 장기적인 재활에 유의미한 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다[29].
마지막으로, 치료사가 진행하는 대면 회기와 기술 기반 재활 훈련을 같이 활용할 수 있는 방안에 대해 다양한 관점에서의 고찰과 제안이 필요할 것이라 사료된다. 본 연구에서 살펴본 선행연구들에서는 치료사와의 대면 치료 시 치료사가 VR, AR 등을 활용하여 환자의 흥미를 유발하거나[16][20][22][23], 환자가 독립적으로 중재를 시행하고 치료사는 이를 모니터링하며 피드백을 주거나 과업을 수정하는 역할을 수행하였다 [30-32][35].
이는 기술 기반의 실어증 중재 연구에서 환자들이 중재 기반 기술의 사용법을 잘 이해할 수 있도록 안내하는 방법과 프로그램 사용성에 대한 고려가 프로토콜 계획 초기 단계부터 이루어져야 함을 시사한다. 실어증 환자가 기술 콘텐츠를 쉽게 이용할 수 있도록 소프트웨어와 기기의 인터페이스를 직관적으로 디자인하거나, 중재를 시행하기 전에 충분한 정도의 적절한 연습 과업을 함께 제공하고[30], 환자가 가족이나 치료사의 도움을 받을 수 없는 상황이라도 언제든 참고할 수 있는 종이나 음성 언어로 된 자료를 따로 제공하는 것 등이 그 구체적 방안이 될 수 있을 것이다.
디지털 기술의 비약적인 발전에 따라 언어재활 콘텐츠에 기술을 융합한 다수의 연구들이 등장하고 있으며, 선행 문헌 연구에서도 효과성이 입증된 바 있다 [15][19][37][38]. 이는 지금까지 주로 시행되어 온 언어재활치료 방식의 한계점을 보완하고 치료의 효율성과 접근성을 높일 수 있는 수단이 될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 다양한 기술 중에서도 VR, AR, 모바일 앱 기반 기술을 기반으로 제안된 실어증 언어재활 연구의 특징과 향후 기술 기반 언어재활 콘텐츠에의 시사점을 제공하고자 2018년부터 2021년에 출판된 최근 20편의 논문에 대한 주제범위 문헌 고찰을 시행하 였다.
치료사가 중재 사전에 훈련 단어를 환자에 맞추어 직접 선택하는 방식이 최근 기술 기반 연구에서도 자주 활용되어 왔으나[27][30-33] 이는 치료사의 추가적인 시간 투자가 필요한 방식으로, 실제 임상 현장에서는 한정된 시간으로 인해 시행에 어려움이 생길 수도 있다 [12]. 이를 고려해볼 때, 환자의 중증도, 증상, 나이, 직 업, 실시간 과업 수행 정도 등에 기반 하여 자동으로 난이도와 훈련 단어 등을 추천해주는 시스템이 후행 연구에서 탐구된다면, 독립적으로 중재를 시행하더라도 환자의 흥미를 유지하는 데 도움이 될 수 있을 것이라 제안한다.
Meltzer 등[36]은 치료에 대한 환자의 수요에 비해 치료사의 수가 부족한 상황임을 고려하였을 때, 기술 기반 재활 훈련을 도입하여 반복적인 훈련은 환자가 스스로 진행하고, 치료사는 모니터링 및 효과적인 재활 훈련 계획을 수립하는 역할을 수행한다면 더 많은 환자에게 재활 훈련의 기회를 제공할 수 있을 것이라고 제안하였다. 이처럼 기술을 현행 언어재활 방식에 적절히 활용하여 치료사의 시간을 효율적으로 분배하고 더 많은 환자를 만날 수 있는 방법에 대한 고찰이 필요할 것으로 사료된다.
이들은 이러한 기술적 문제가 생길 경우 치료사가 전화로 해결책을 설명해 주거나 원격 제어 소프트웨어를 통해 직접 해결에 도움을 줄 수 있도록 하였다. 이처럼 기술적 문제가 생겼을 때 환자가 중재를 정상적으로 끝마칠 수 있도록 대응방식을 사전에 구축하는 것이 필요하다고 제안한다.
첫째, 환자가 독립적으로 시행하는 중재의 경우, 환자의 충실도(compliance)를 적절히 유지 시킬 수 있는 설계가 필요하다. Kurland 등[47]은 충실도에 중요한 요인은 환자의 나이나 중증도, 또는 기술을 사용해 본 경험이라기보다 기술을 사용하고자 하는 동기(motivation)와 사용 방법에 대한 적절한 훈련이라고 제안하며, 환자의 능력에 맞춘 개인화된 과업의 중요성을 언급하였다.
이를 통해 기술 기반 재활 콘텐츠를 실제 의료 현장에 적용하는 것에 대한 긍정적 가능성을 시사하고 있다. 특히, 코로나바이러스 감염증-19로 인한 팬데믹 상황에서 비대면으로 재활 훈련 콘텐츠를 전달할 효율적인 방식의 필요성이 대두되고, 코로나 이후의 시기에도 비대면 활동이 어느 정도 유지될 것으로 예측되는 현 시점에서[56], 이러한 기술을 이용한 원격, 비대면 재활 훈련 콘텐츠는 적절한 대안으로 고려될 수 있을 것이라 기대된다.

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M. Carragher, K. Sage, and P. Conroy, "Preliminary analysis from a novel treatment targeting the exchange of new information within storytelling for people with nonfluent aphasia and their partners," Aphasiology, Vol.29, No.11, pp.1383-1408, 2014.
R. D. Steele, A. Baird, D. McCall, and L. Haynes, "Combining teletherapy and on-line language exercises in the treatment of chronic aphasia: An outcome study," International journal of telerehabilitation, Vol.6, No.2, pp.3-20, 2014.

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이상도, "Post-COVID-19 시대 마비말장애 재활을 위한 디지털 치료제 기반의 커뮤니티케어 방안," 한국융합학회논문지, 제13권, 제1호, pp.313-323, 2022.

원문보기 상세보기
P. Enderby, C. Pickstone, A. John, K. Fryer, A. Cantrell, and D. Papaioannou, "Resource manual for commissioning and planning services for SLCN," London: Royal College of Speech and Language Therapists, 2009.
J. A. Kleim and T. A. Jones, "Principles of experience-dependent neural plasticity: implications for rehabilitation after brain damage," Journal of Speech, Language, and Hearing Research, Vol.51, No.1, pp.S225-S239, 2008.

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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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