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pISSN 2288-6982
eISSN 2288-7105

Article

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ARTICLE

Phys. Ther. Korea 2017; 24(1): 30-40

Published online February 28, 2017

https://doi.org/10.12674/ptk.2016.24.1.030

© Korean Research Society of Physical Therapy

Wii 균형 게임과 자가 거울 균형 운동이 만성 뇌졸중 환자의 균형 및 무릎관절 고유수용성 감각에 미치는 효과 비교

심경섭1, 전혜선2,3

1연세대학교 일반대학원 물리치료학과,
2연세대학교 보건과학대학 물리치료학과,
3연세대학교 보건환경대학원 인간공학치료학과

Comparison of the Effects of Wii Balance Games and Mirror Self-Balancing Exercises on Knee Joint Proprioception and Balance in Chronic Stroke Patients

Gyeong-seop Sim1, Hye-seon Jeon2,3

1Dept. of Physical Therapy, The Graduate School, Yonsei University,
2Dept. of Physical Therapy, College of Health Science, Yonsei University,
3Dept. of Ergonomic Therapy, The Graduate School of Health and Environment, Yonsei University

Correspondence to: Corresponding author: Hye-seon Jeon hyeseonj@yonsei.ac.kr

Received: October 17, 2016; Revised: October 17, 2016; Accepted: December 9, 2016

Background:

Many studies have reported positive results of the various mirror training and virtual reality games in improving dynamic standing balance and posture adjustment in chronic stroke patients. However, no systematic study has been conducted to compare the effects of virtual reality games and the mirror balance training.

Objects:

The purpose of this study was to compare the effectiveness of Wii balance games and Mirror Self-Balancing Exercises in improving proprioception of knee joint and standing balance of people with chronic stroke.

Methods:

Twenty patients with chronic stroke volunteered for this study. The subjects were randomly divided into a Wii balance games group and a Mirror Self-Balancing Exercises group with 10 patients in each group. Each training was performed for 30 mins a day for 4 days. In addition to the balance training, 30 mins neuro-developmental-treatment based routine physical therapy was given to both groups. Proprioception was measured using two continuous passive motion devices, and static balance was measured using a Wii balance board. Dynamic balance assessment tools included the Berg Balance Scale, Dynamic Gait Index, and Timed Up-and-Go test.

Results:

All measured variables before and after the experimental results showed a significant improvement in both groups (p<.05). Only the improvement of the affected knee proprioception appeared to be significantly greater in the Wii balance game group (p<.05). However, other variables did not differ between the groups (p>.05).

Conclusion:

The findings suggest that both Wii balance games and Mirror Self-Balancing Exercises may be helpful for improving the proprioception of knee joint and the balance of patients with chronic stroke.

Keywords: Balance, Chronic stroke, Mirror exercise, Proprioception, Wii Fit

뇌졸중이란 뇌혈관이 막혀서 발생하는 뇌경색과 뇌혈 관이 파열되어 발생하는 뇌출혈로 구분되며, 뇌에 혈류 공급이 부족하여 유발되는 갑작스런 신경학적 결손이 생 기는 것이라고 정의할 수 있다(Jang과 Yoon, 2008;,Roh 와 Kim , 2012). 뇌졸중 환자는 발병 후 1개월 이내에 약 25%가 사망하고 75%는 생존하지만 대부분 의식장애, 운동장애, 언어장애 등의 기능장애 및 반신불수 상태로 되어 영구적으로 잔존하는 만성 건강문제로 인해 장기적 인 간호를 요구하는 장애를 갖게 된다(Park 등, 2005). Ministry of Health and Welfare (2014)National Health Insurance Service (2013)에 의하면, 뇌혈관 질환 으로 인해 유발되는 거동 장애, 균형 및 보행 장애 등의 후유증과 그로인한 낙상, 골절과 같은 합병증이 의료비 지출을 가중시키고 있으며, 환자의 독립적인 일상생활에 지장을 초래하여 삶의 질 저하, 사회 경제인으로 활동 참여의 제약 등, 사회 국가적인 경제적 손실을 낳고 있 다고 보고하였다. 따라서 뇌졸중 환자들의 재원기간을 줄이고 기능적, 독립적인 삶을 확보하기 위해서는 균형 및 보행 훈련이 포함된 재활서비스가 반드시 필요하다 (Jang 등, 2010;,Park 등, 2005;,Saposnik 등, 2010).

정상적인 균형조절을 위해서는 시각, 고유수용성감 각, 안뜰계 감각 등의 개별 감각기관을 통해 입력되는 신호들을 근골격계의 조절을 위해 적절하게 처리할 수 있어야 한다. 따라서 효과적인 균형조절 훈련을 위해서 는 피드백을 통한 감각신호들이 적절하게 포함되어야하 며, 시각적 피드백을 활용한 뇌졸중 환자의 균형 및 보 행 훈련을 위해 전신 거울을 이용한 중재에 대한 연구 들이 시도되었다. 거울 균형 운동은 거울을 통해 자기 모습을 확인하면서 동작을 수행하므로, 지속적인 시각 적 정보에 의한 수정과정을 통해 비정상적 패턴의 움직 임을 줄이고, 안정성 및 균형 능력 향상에 도움을 준다 (Ji 등, 2011;,Seo 등, 2013;,Yang 등, 2015). 이전 연구 에서는 전신 거울을 이용한 시각적 피드백을 받으면서 트레드밀 보행을 한 군이 시각적 피드백 없이 트레드밀 보행훈련을 받은 군에 비해 균형과 보행능력의 향상이 더 컸다고 보고되었다(Seo 등, 2013). 그러나 전신거울 을 사용하여 뇌졸중 환자가 환측과 건측의 움직임을 확 인하며 기립 균형을 향상시키고자 하는 연구는 아직 부 족한 실정이며(Ji 등, 2011), 전신 거울을 이용한 균형 운동은 그 종류가 다양하고, 체계적이지 않다는 한계점 이 있다(Ji 등, 2011;,Seo 등, 2013;,Yang 등, 2015).

최근에는 가상현실을 이용한 Wii Fit 균형 게임이 균 형 재활에서 주목 받고 있다(Saposnik 등, 2010). Wii Fit 균형 게임은 과제 지향적이고, 환자 스스로가 반복과 강도를 조절하면서 훈련할 수 있고, 게임이라는 요소가 재미를 유발하여 환자로부터 재활 동기를 이끌어 낸다는 점에서 효과적인 치료 수단으로 여겨지고 있다(Yatar와 Yildirim, 2015). 또한, Wii Fit 균형 게임은 환자의 압력 중심(center of pressure) 범위 안에서 목표를 향한 전, 후, 좌, 우 방향으로 안정성 한계까지 체중이동을 하도록 유도함으로써 운동 기술과 자세조절 향상에 기여하는 것 으로 알려졌고, 이는 게임을 수행하는 동안 방향 및 속 도와 가속도의 변화에 대응하기 위해 시각-인식계 (visual-perceptual systems)를 통한 피드백이 균형 조절 능력의 습득을 촉진시키기 때문으로 보고되었다(Butler 와 Willett, 2010;,Deutsch 등, 2008;,Saposnik 등, 2010). 하지만 Wii Fit 균형 게임은 뇌졸중 환자가 비정상적인 움직임 패턴을 보상작용으로 사용할 때, 치료사가 없다 면 제재할 수 없다는 점과 게임이라는 인식 때문에 훈련 후 일생생활로의 전이정도가 전통적인 물리치료보다 적 다는 점 및 재활에 특수하게 맞추어진 프로그램이 아니 라는 점에서 그 한계가 있다(Yatar와 Yildirim, 2015).

Yang 등(2015)은 밀기 증후군(pusher syndrome)이 있는 뇌졸중 환자들에게 시각적 피드백을 이용한 거울 훈련과 Wii Fit 시스템의 발판을 통해 들어오는 체중 부하 정보를 이용한 시각적 피드백을 이용한 체중이동 훈련이 균형능력을 비롯한 하지의 운동기능 능력의 향 상에 미치는 효과를 비교하였는데, 두 치료 모두 효과 적이었지만, Wii Fit 훈련의 효과가 더 컸다고 보고하 였다. 그러나 이 연구의 경우 훈련의 내용은 단순히 체 중이동의 동작을 전, 후, 좌, 우, 대각선 방향으로 단순 하게 훈련 하였다는 한계가 있었다. 따라서 가상현실 게임을 이용한 보다 더 다양한 방향과 속도의 변화를 요하는 균형 과제가 포함된 훈련의 효과를 알아보기 위 한 연구가 필요하여 본 연구를 통해 자가 거울 균형 운 동과 Wii Fit 게임을 이용한 가상현실 균형운동이 만성 뇌졸중 환자의 균형능력과 무릎관절 고유수용성감각 향 상에 미치는 효과를 비교해 보고자 하였다.

1. 연구 대상

재활병원에 입원 재활 치료 중인 발병 6개월 이상이 며 보행 보조기구 없이 독립적인 보행이 가능한 20명의 만성 뇌졸중 환자들을 선정하여 Wii 균형 게임 집단과 자가 거울 균형 운동 집단에 각각 10명씩 무작위로 배 정하였다. 뇌졸중 외의 기타 근골격계 및 신경계 질환 을 가진 자, 한글판 간이 정신상태 검사(Mini-Mental State Examination-Korean version; MMSE-K) 시 심 각한 인지능력 결손이 있는 자(MMSE-K≤20), 편측 무시 와 시각적인 문제가 있는 자는 연구 대상자에서 배제하였 다. 이 연구는 연세대학교 원주캠퍼스 심의윤리의원회의 승인을 받았다(승인번호: 1041849-201512-BM-088-02). 또 한 자료 수집 이전에 실험에 참여하는 모든 환자들에게 정보를 제공한 후, 연구 참여 동의서를 얻었다.

2. 연구 설계

두 집단 검사 전-검사 후 설계에 맞추어 연구가 진 행되었다. 각 대상자들은 1주일동안 연구에 참여하였다. 첫날에는 초기평가를 실시하였고, 4일간의 균형운동 중 재기간 후, 6일째에 재평가를 실시하였다(Figure 1).

Figure 1.

Two-group pretest-posttest design (WBG: Wii balance games, MSBE: mirror self-balancing exercises, NDT: neuro-developmental-treatment).


3. 실험 도구

Wii 균형 게임의 수행과 정적 균형 평가를 위해 닌 텐도사에서 개발한 Wii 보드 밸런스 시스템을 사용하 였다. 이 시스템은 Wii 본체(Nintendo, Kyoto, Japan), Wii 균형 보드(Nintendo, Kyoto, Japan), 모니터, 리모 콘, 그리고 균형 게임 프로그램이 내장된 디스크로 구 성되어 있다. Wii 균형 보드(Wii balance board; WBB) 는 연구기반의 힘판계(laboratory-based force platform systems)와 유사한 중심압의 무게 변화를 나타낸다. 이 를 근거로 본 연구에서는 Yatar와 Yildirim(2015)의 연 구를 참고하여 정적 균형의 평가를 위해 WBB를 이용 하여 측정된 값을 체중으로 정량화하여 사용하였다. Clark 등(2010)에 의하면 눈을 감은 상태와 눈을 뜬 상 태에서 한발서기와 두발서기를 유지하는 동안 힘판을 통해 측정된 WBB의 중심압이 움직인 길이의 장치 내 신뢰도는 (internal correlation coefficient; ICC=.66 〜.94), 장치 간 신뢰도는 (ICC=.77〜.89)이었다. 측정 방법은 WBB 위에서 바로 선 자세에서 양쪽 다리에 체 중을 균등하게 지지하라고 지시한 후 측정하였다. 움직 이는 중심압의 최종위치를 기준으로 실험자의 체중을 100%로 환산하여 환측 체중지지 값(X)%과 건측 체중 지지 값(100-X)%을 구한 후, 환측 값에서 건측 값을 뺀 값에 절대값을 씌워 측정값을 구하였다. 또한 두 가 지 균형훈련이 양쪽 무릎관절의 고유수용성 감각의 향 상에 미치는 영향을 평가하기 위해, 두 대의 연속수동 관절운동기구(continuous passive motion; CPM)(CPS-1000, Stratek, Anyang, Korea)을 사용하여 관절 각도를 측정 하였다. 대상자들의 인지능력 평가를 위해 MMSE-K를 사용하였고, 동적 균형 능력 평가를 위해 버그균형척도 (Berg Balance Scale; BBS), 동적보행지수(Dynamic Gait Index; DGI), 그리고 일어서 걷기검사(Timed Up-and-Go test; TUGT)를 실시하였다.

4. 실험 방법 및 절차

1) 중재 전 평가

첫날에는 훈련 전 평가를 실시하였다. 가장 먼저 대 상자 선정 기준에 맞는지 판별하기 위해 시각적인 문제 가 없는지 확인하였고, MMSE-K 검사를 통해 대상자 의 인지 능력이 모집기준(20점 이상)에 맞는지 확인하 였으며, 도움 없이 독립보행이 가능한지 확인하였다. WBB를 사용한 정적 균형 평가를 실시한 후, BBS, DGI, TUGT 평가척도를 이용하여 동적 균형 평가를 하였다. 그리고 눈을 가린 상태에서 CPM 2대를 사용 하여 고유수용성 감각을 평가했다(Figure 2). 양측 무릎 의 고유수용성 감각 평가를 위해 실험자의 눈을 가린 후 1) 환측 위치-재위치 오류겸사: 평가자가 실험자의 환측 무릎관절을 수동으로 90도 굴곡 시킨 후 30도 이 상의 차이가 나는 임의의 각도에서 실험자로 하여금 환 측 무릎관절을 처음 각도인 90도 각도까지 능동적으로 굴곡 시키도록 한 위치-재위치 검사, 2) 건측 위치-재 위치 오류검사: 평가자가 실험자의 건측 무릎관절을 수 동으로 90도 굴곡 시킨 후 30도 이상의 차이가 나는 임 의의 각도에서 실험자로 하여금 건측 무릎관절을 처음 각도인 90도 각도까지 능동적으로 굴곡 시키도록 한 위 치-재위치 검사, 3) 건측대비 환측 위치오류 검사: 평가 자가 실험자의 건측 무릎을 수동으로 90도 굴곡 고정 시킨 후, 환측 무릎을 30도 이상의 차이가 나는 임의의 각도에서 실험자로 하여금 동일한 각도까지 능동적으로 굴곡 시키도록 하는 위치-재위치 검사, 그리고 4) 환측 대비 건측 위치오류 검사: 평가자가 실험자의 환측 무 릎을 수동으로 90도 굴곡 고정 시킨 후 건측 무릎을 30 도 이상의 차이가 나는 임의의 각도에서 실험자로 하여 금 동일한 각도까지 능동적으로 굴곡 시키도록 하는 위 치-재위치 검사를 실시하였다.

Figure 2.

Proprioception test using CPM.


2) 균형 운동 중재

두 집단 모두 4일 동안 하루 1회, 30분씩 균형운동 프로그램에 참여하였다. 또한 대상자들은 본 연구에서 제공하는 균형 운동 외에도 중추신경계 발달 치료 (neuro-developmental-treatment; NDT)에 근거한 기존 물리치료를 하루 1회 30분의 치료를 병행하였다.

Wii 균형 게임 집단에 속하는 대상자들은 Wii 균형프 로그램 메뉴에 속하는 중 게임 중 연구목적에 부합하는 6개의 게임(헤딩, 밸런스 스키, 데구르르 구슬판, 외줄타 기, 밸런스 Mii, 팽귄시소)으로 구성된 치료프로그램에 참여하였다(Figure 3). 게임방법은 다음과 같다. 1) 헤딩: 몸의 중심을 좌우로 움직여 날아오는 축구공을 머리로 맞춘다. 2) 밸런스 스키: 몸의 중심을 좌우로 기울여 스 키를 타면서 순서대로 나타나는 깃발 사이를 통과한다. 3) 데구르르 구슬판: 몸의 중심을 앞, 뒤, 안, 밖 그리고 대각선 방향으로 움직여 판을 기울여서 구슬을 구멍으로 떨어뜨린다. 4) 외줄타기: 몸의 중심을 좌우로 조절하면 서 외줄에서 떨어지지 않도록 제자리걸음으로 목표 지점 을 향해 간다. 5) 밸런스 Wii: 아바타를 둘러싼 비눗방울 이 장애물과 부딪쳐 터지지 않도록 주의하며 강을 거슬 러 목표 지점까지 간다. 6) 팽귄시소: 몸의 중심을 좌우 로 기울여 빙판 위로 올라오는 물고기를 잡는다.

Figure 3.

Wii balance game program (A: heading, B: balance ski, C: marble plate, D: tightrope walking, E: balance Mii, F: penguin seesaw).


자가 거울 균형 운동 집단에 속한 대상자들은 전신 거울의 자기 모습을 보면서 수행할 수 있도록 고안된 균형 운동을 수행하였다. Yatar와 Yildirim (2015)의 연 구에서 사용하였던 점진적인 균형 운동 프로그램 중 머 리 돌리기, 머리 굽히기, 몸통 돌리기, 손을 뻗어 전, 후, 좌, 우 방향으로 내밀면서 닿기, 체중 옮기기, 스쿼 트 동작, 외줄타기, 한발서기, 선 자세에서 머리 빗기, 선 자세에서 상의 착, 탈의 등 정적/동적 균형이 요구 되는 동작들로 구성되었다(Figure 4).

Figure 4.

Mirror self-balancing exercises program (A: head rotation/flexion, B: trunk rotation/reaching actions, C: weight shifting, D: squat, E: tandem stand, F: standing on one leg, G: hair combings, H: dressing/undressing).


3) 중재 후 평가

6일째 되는 날 재평가를 하였다. MMSE-K 검사는 중재 후 평가에 포함되지 않았으나, 기타 재평가의 내 용과 방법은 중재 전 평가와 동일하게 진행되었다.

5. 분석 방법

통계 분석은 SPSS ver. 18.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)프로그램을 사용하였다. 전체 대상자의 정규성 검정 을 위해 콜모고로프-스미르노프 검정(Kolmogorov-Smirnov test)을 실시한 결과 모든 연속변수는 정규분포 하였다. 성별, 뇌졸중 유형(stroke type: hemorrhage/infarction), 마비부위(paretic side: left/right)는 비연속 변수로 정규 분포를 이루지 않아 만-휘트니 검정(Mann-Whitney U test)을 사용하였다. 집단 간 대상자들의 연령, 키, 몸무 게, 발병 후 기간, body mass index 등의 변수와 동질성 을 확인하기 위해 독립표본 t-검정(independent t-test)을 실시했다. 각각 Wii 균형 게임 집단과 자가 거울 균형 운 동 집단 내, 집단 간(Wii 균형 게임 집단과 자가 거울 균 형 운동 집단) 실험 전후 차이는 이원혼합분산분석 (two-way mixed analysis of variance)을 사용하였다. 모 든 통계학적 유의수준은 α=.05로 하였다.

1. 연구대상자의 일반적인 특성 및 훈련 전 기 능의 집단 간 비교

Wii 균형 게임 집단과 자가 거울 균형 운동 집단에 속 한 대상자들의 훈련 전 성별, 발병원인, 평균 연령, 키, 몸 무게, 신체질량지수, 발병 시기, 인지수준(Table 1), 고유 수용성 감각과 정적/동적 균형 능력에 차이가 있는지 알 아보기 위해 훈련 전 평가 점수들 값을 독립 t 검정으로 비교한 결과, 환측 무릎의 위치-재위치 오류(position-reposition error) 값(p=.03)을 제외한 모든 점수들이 두 집 단 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p>.05).

Table 1 . General characteristics of the subjects (N=20).


2. Wii 균형 게임과 자가 거울 균형 운동의 효 과 비교

실험에 사용된 모든 측정변수들의 집단 별 치료 전 후 평균값과 이원혼합분산분석 결과는 Table 2에 제시 되어 있다. 첫째, Wii 균형 게임과 자가 거울 균형 운 동이 고유 수용성 감각기능에 어떤 영향을 미치는지 알 아보고자 절대오차값(참값과 결과값 오차의 절대값; | X-90°|)을 이원혼합 분산분석을 사용하여 통계학적으 로 분석한 결과, 하나의 CPM을 사용하여 측정한 환측 무릎의 위치-재위치 오류는 ‘시간(치료 전후)×집단’의 상 호작용(interaction)이 있었으며(p<.001), 집단 별로 치료 전후 값을 반복측정 된 t-test로 비교하였을 때, Wii 균 형 게임 집단에서만 유의미하게 위치-재위치 오류가 감 소된 것으로 나타났다(p<.001). 치료 전후 값을 집단 간 비교한 결과, 치료 전에는 자가 거울 균형 운동 집단에서 오류값이 유의하게 작았으나, 치료 후 값은 집단 간에 차 이가 없었다. 건측 무릎의 위치-재위치 검사, 환측 무릎 을 수동으로 90도 굴곡 고정 시킨 후 건측 무릎을 동일 한 각도까지 능동적으로 굴곡 시키는 위치-재위치 검사, 그리고 건측 무릎을 수동으로 90도 굴곡 고정 시킨 후 환측 무릎을 동일한 각도까지 능동적으로 굴곡 시키는 위치-재위치 검사에서의 오류값들에서는 유의미한 상호 작용(interaction)이 없었고, 집단 간에 주효과도 발견되지 않았다(p>.05). 그러나 시간의 주 효과가 발견되었으므로, 치료 후 오류값이 치료 전 값에 비에 감소한 것으로 나 타났다(p<.05). 이를 제외한 다른 2개의 변수 값 사이에 서는 집단 간 유의한 차이가 없었다(p>.05)(Table 2).

Table 2 . Effect of WBG and MSBE of knee joint proprioception and static/dynamic balance.


둘째, WBB 위에서 바로 선 자세에서 양쪽 다리에 체 중을 균등하게 지지할 수 있는지의 정도로 정적 균형능 력을 비교하였다. 실험자의 체중을 100%로 환산하여 환 측 체중지지 값(X)%과 건측 체중지지 값(100-X)%을 구 한 후, 환측 값에서 건측 값을 뺀 값에 절대값을 씌워 집 단 내 전후 값 및 집단 간 비교를 하였다. 수들의 차이 값은 0에 가까울수록 환측과 건측으로 균등하게 체중지 지를 하고 있다고 가정하였다. 그리고 동적 균형능력의 변화는 1) 버그균형척도(BBS) 2) 동적보행지수(DGI) 3) 일어서 걷기검사(TUGT) 평가척도를 사용하여 비교하였 다. 실험결과 정적, 동적 균형값들은 ‘시간×집단’의 유의 미한 상호작용(interaction)이 없었고, 집단 간에 주효과도 발견되지 않았다 (p>.05). 그러나 시간의 주 효과가 발견 되었고, 치료 후 값이 치료 전 값에 비에 증가한 것으로 나타났다(p<.05). 이를 제외한 다른 변수 값 사이에서는 집단 간 유의한 차이가 없었다(p>.05)(Table 2).

뇌졸중 환자의 재활은 일상생활을 유지하기 위한 동 작수행능력을 증진시켜 환자본인의 독립적이고 생산적인 삶을 영위할 수 있도록 재활운동 프로그램이 포함되어야 한다.(Park, 2005). 균형 및 보행의 재활은 뇌손상으로 인한 환자들이 기능적인 독립생활을 하는데 반드시 필요 한 요소이다(Jang, 2010). 현재는 가상현실시스템 같은 혁신적인 기술들이 환자에게 재활 프로그램으로 사용되 고 있고(Jack 등, 2001;,Laver 등, 2012), Wii Fit 프로그 램의 경우 동적 균형, 기능적 보행능력, 시공간적 보행지 수에 효과를 보여(Kim 등, 2011), 노인들의 낙상예방에 활용되고 있다(Lee 등, 2013). 뇌졸중 환자의 재활에도 가상현실 시스템이 사용되고 있는데, 화면을 통한 가상 의 환경에서 실시간 적인 피드백을 받으면서 목적 있는 수행을 반복적이고 강도 높게 훈련함으로써 운동 기능 이 향상된 효과를 보였다 (Saposnik 등, 2010). 이는 신 체의 움직임을 시각적으로 확인하면서 주어진 과제를 수 행하였기 때문인데, Ji 등 (2011)의 연구에서 전신 거울 이 없는 장소와 전신 거울 앞에서 뇌졸중 환자에게 균형 운동을 시킨 결과, 거울 앞에서 운동한 그룹의 균형 능 력이 더 향상되었다. 이에 본 연구는 시각적 피드백을 이용한 Wii 균형 게임과 프로그램 된 자가 거울 균형 운동을 환자가 수행 했을 때, 균형기능과 무릎관절 고유 수용성감각에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.

20명의 만성 뇌졸중 환자들을 대상으로 한 연구결과, Wii 균형 게임과 프로그램 된 자가 거울 균형 운동 모 두 중재 후 무릎관절 고유수용성감각 및 균형능력 향상 에 유미의한 효과를 보였다(p<.05). 밀기증후군을 가진 뇌졸중 환자들을 대상으로 한 Yang 등 (2015)의 연구에 서 Wii 균형 게임과 같은 가상현실 프로그램을 적용한 집단이 거울을 이용한 균형 운동 보다 더 효과적이라고 발표한 결과와 달리, 본 연구에서는 환측 무릎의 위치- 재위치 오류 검사를 제외한 모든 변수들에서 그룹 간에 유의한 차이가 없었다(p>.05). 본 실험에서 환측 무릎의 고유수용성감각에서 Wii 균형 게임이 자가 거울 균형 운동보다 향상됨을 보였으나(p<.05), 이는 실험 전 초기 값부터의 동질성을 확보하지 못하였기 때문에, 통계적 결과만으로 Wii 균형 게임이 자가 거울 균형 운동보다 효과적이었다고 결론 내리기에는 주의가 필요하다(Table 2). 대체적으로 집단 간에 치료효과의 차이가 없게 나타 난 이유는 다양하게 생각해볼 수 있다. 첫째, Yatar와 Yildirim (2015)의 연구에서 사용하였던 균형 운동 프로 그램을 참조하여 본 연구에서 사용한 거울 운동 치료 프 로그램의 내용이 Yang 등 (2015)의 연구에 비해 외발 서기를 비롯한 좀 더 다양한 과제 지향적 동작들이 포함 되었다는 점이다. Wii 균형 게임의 내용이 주로 양 발을 지지면에 고정 시킨 상태에서 다양한 각도로 체중이동을 하는 동작으로만 구성되었기 때문에, 실제 훈련된 자가 거울 균형 운동의 내용의 수준이 더 높았다고 생각된다. 둘째, Yang 등 (2015)의 연구에서 뇌졸중 환자에게 WBB와 시각적 피드백을 이용한 컴퓨터 훈련 프로그램 (LabVIEW-based software)을 적용시켰을 때가 단순히 거울을 이용한 훈련을 했을 때보다 밀기 증후군(pusher syndrome) 치료에 더 효과를 보였다고 보고하였지만, Yang 등 (2015)의 연구에 참여한 연구대상자들에 비해 본 실험에 참여한 대상자들의 기능수준이 높았기 때문에 스스로 최대강도, 최대반복 운동을 조절하면서 훈련에 임했기 때문에 이런 결과가 도출된 것이라고 사료된다.

고유수용성감각은 복잡한 체지각 양상(somatosensory modality)으로 근육, 관절, 피부로부터 감각신경으로의 입력이 움직였을 때의 감각(kinesthesia)과 정적일 때의 감각(joint position sense) 두 부분으로 구성 된다(Gandevia 등, 2002). 때문에 하지에서의 고유수용성감각 소실은 균 형과 보행에 직접적인 영향을 미치므로(Dietz, 2002) 본 연구에서는 고유수용성감각검사를 실시하여 두 운동 중 재가 고유수용성감각향상에 기여하는지 알아보았다. 측 정할 때, 체중지지를 하면, 촉각 및 압력 수용기로부터 감각신경으로 입력되는 체지각(somatosensory)의 피드 백으로 인해 고유수용성감각의 소실을 보상할 수 있기 때문에(Winstein 등, 1989) 누운 자세에서 검사하였다. 이전 연구에서는 만성 뇌졸중환자의 고유수용성 감각 평 가를 위해 수동 각도 재현(passive angle reproduction, PAR)을 사용하였는데, PAR은 고유수용성 감각 중에서 특정한 위치를 재현에 내는 관절위치감각을 측정하는 방 법으로 1°단위로 관절운동의 측정이 가능한 등속성 역량 계(Cybex 770, Lumex, New York, USA)를 사용하였다 (Kim 등, 2012). 본 연구에서는 기존 연구를 참조하여 등속성 역량계인 CPM을 사용하여 측정을 하였고, 더 나 아가 CPM 기기 2대를 사용하여 한쪽 무릎을 수동으로 90도 굴곡 고정 시킨 후 다른 쪽 무릎을 동일한 각도까 지 능동적으로 굴곡 시키는 위치-재위치 검사를 통하여 보다 정량적으로 양쪽 무릎관절의 고유수용성감각을 평 가하였다. 실험 결과 두 집단 모두에서 유의하게 감각향 상을 보였고 집단 간 차이가 환측 하지의 무릎 고유수용 성감각만 제외하고, 다른 변수들은 차이가 없는 것으로 보아 두 운동 모두 효과가 있다고 사료된다. 환측 하지 의 무릎 고유수용성감각이 Wii 균형 게임에서 더 효과 가 좋게 나왔던 것은 환자군이 자가 거울 균형 운동 환 자군 보다 초기에 고유수용성감각이 유의하게 차이가 날 정도로 떨어졌기 때문에 운동 후 더 큰 효과를 보였을 것이라고 추측한다.

정적 균형능력을 검사하기 위해 사용한 WBB를 통해 환자가 체중지지를 할 때, 환측 또는 건측으로 얼마만큼 나누어 서있는 자세를 유지하고 있는지 알 수 있었다. 그 차이 값이 0에 가까울수록 체중이 좌우로 잘 분배되었다 고 할 수 있는데, 두 운동의 적용 전과 후에 유의하게 건 측과 환측의 체중지지 값의 차가 0에 가까워졌다. 이는 측정 방법은 다르지만 Yatar와 Yildirim (2015)의 결과와 일치했다. 정적 균형은 자세의 동요(postural sway)가 최 소한으로 일어나도록 유지해야 함으로 체중이동을 요하는 동작과 관련이 높다(Nichols, 1997). 전신거울 또는 Wii Fit 프로그램은 환자가 시각적 피드백을 받으며, 고정된 기저면(base of support) 안에서 여러 방향으로의 체중이 동과 체중지지를 스스로 목적을 가지고 자세조절을 하도 록 하여, 정적 균형능력 향상에 기여했다고 사료된다.

동적 균형은 기능적인 균형 평가 척도인 BBS, DGI, TUGT을 사용하여 평가하였다(Blum과 Korner-Bitensky, 2008;,Shumway-Cook 등, 2000). 동적 균형 능력의 분 석을 위해 실시한 BBS, DGI는 운동 전과 후에 수행능 력이 유의하게 증가하였고(p<.05), TUGT는 유의하게 시간이 감소하였다(p<.05). 이는 Seo 등 (2013)의 거울 을 이용한 치료 연구결과와 일치했으며, Kim 등 (2011) 의 Wii Fit 프로그램을 이용한 연구결과와도 일치했다 (Kim 등, 2011;,Seo 등, 2013). 이는 두 운동이 체중이 동과 자세조절을 지속적으로 요구하는 운동중재이기 때 문에 동적 균형 능력향상에 기여했을 것이라고 추측한 다. 정적, 동적 균형능력은 두 집단 모두에서 유의하게 향상됨을 보였으나 두 집단 간에 어떤 운동이 더 효과 적인지 유의한 차이는 없었다(p>.05).

본 연구에서 Wii 균형 게임과 자가 거울 균형 운동 집단 간에 차이가 있는지 알아보았으나 환측 하지의 무 릎 고유수용성감각을 제외하고 운동 후 유의하게 차이 가 없었다. 이는 가상현실게임과 전신거울을 이용한 치 료방법이 시청각 피드백을 이용하는 동일한 방법이었기 때문으로 사료된다. 이미 뇌졸중 환자들의 균형과 보행 능력을 향상시키기 위해 시청각 피드백을 사용하여 자 세를 교정하는 방법(Winstein 등, 1989)이 널리 쓰이고 있고, 두 치료법은 이전 연구에서 효과를 보였기 때문에 (Kim 등, 2011;,Seo 등, 2013;,Yatar와 Yildirim, 2015) 유의하게 차이가 나타나지 않았을 것이라 추측한다.

Saposnik 등 (2010)은 뇌졸중 환자에게 Wii Fit 게임 8개 종류를 선택하여 1회 1시간씩 총 2주간에 걸쳐 최 소 5시간 이상 수행하여 효과를 보였다(Saposnik 등, 2010). 본 연구는 하루 1회 30분, NDT 30분을 같이 실 시하여 총 1시간씩, 주 4회 4시간의 중재기간을 가졌음 에도 효과를 보였다. 이는 환자가 이미 할 수 있는 동 작임에도 불구하고, 심리적 두려움과 불안감으로 그동 안 시도하지 못했던 것을 게임이라는 매체를 통해 극복 함으로써 결과적으로 운동기능의 향상을 가져왔을 것으 로 추측한다. Page 등 (2007)은 정신적인 면을 강조한 이미지 트레이닝과 운동치료를 함께한 만성 뇌졸중 환 자 군에서 운동치료만 한 환자 군보다 운동 기능적인 면이 더 효과적이라고 하였고(Page 등, 2007), Juby 등 (1996)은 재활치료가 기능적인 면뿐만 아니라 심리적인 면에도 영향을 미친다고 하였다(Juby 등, 1996).

본 연구의 제한점으로는 중재기간이 짧고 연구에 참 여한 연구 대상자의 수가 적었으며, 시각적인 문제가 없는 경한 만성 뇌졸중 환자들을 대상으로 했기 때문에 일반화시키기에 어려움이 있었고, 발목관절의 고유수용 성감각을 측정하지 못하고 무릎관절에 대한 평가를 실 시하여 균형에 큰 영향을 미치는 발목관절의 고유수용 성감각을 평가하지 못했다는 점이다. 그리고 추적연구 (follow up study)를 하지 못해 치료효과가 이어지는지 여부를 알 수 없었다. 추후 연구에서는 발목관절의 고 유수용성감각을 평가하는 방법을 고안하여 균형평가와 함께 시행하여 보다 직접적인 관계를 평가할 수 있는 방안을 찾고, 중재의 기간, 빈도, 대상자의 수 그리고 대조군까지 고려된 연구가 필요할 것으로 사료된다.

재활병원에 입원 재활 치료 중인 발병 6개월 이상이 며, 동시에 인지결손이 없고 시각적인 문제가 없는 독 립적인 보행이 가능한 20명의 만성 뇌졸중 환자들을 대 상으로 Wii 균형 게임 집단과 자가 거울 균형 운동 집 단에 각각 10명씩 훈련 프로그램을 적용하였다. 측정은 고유수용성감각검사는 두 대의 CPM 기기를 사용하여 측정하였고, 정적균형검사는 WBB를 사용하여 측정하 였다. 동적균형검사는 BBS, DGI, TUGT를 측정하였다. 연구 결과 두 집단 모두에서 대부분 유의한 향상을 가 져와 고유수용성감각 및 균형능력 증진을 보였다. 본 연구로 볼 때 Wii 균형 게임과 자가 거울 균형 운동 모두 짧은 중재기간임에도 불구하고 고유수용성감각 및 균형능력 증진에 효과가 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구는 만성 뇌졸중 환자들이 병원뿐만 아니라 가정 에서도 효과적이고 독립적으로 할 수 있는 운동프로그 램의 한 방편으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 나 아가 보다 다양한 Wii 균형 게임과 자가 거울 균형 운 동 프로그램을 개발하여 일반인뿐만 아니라 환자에게도 적용될 수 있도록 개선, 보완해야 하겠다.

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