NEUROTHERAPY 2012;16(1):45-54 세의정상적인발달을어렵게하여머리가누기가어렵게되고, 신체의안정성이나운동성의결여로전반적인평형의불균형을초래하는미성숙된자세반사기전을형성하게된다. 유아초기의원시적인협동을나타내는미발달된억제자세, 원시적인발차기와쥐기반사, 모로반사

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다은 원
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1 NEUROTHERAPY 대한신경치료학회지조연주제16, 권황병용제1호 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련이경직성편마비아동의선자세균형에미치는효과 조연주, 황병용 1 안양참서울재활병원물리치료실, 1 용인대학교보건복지대학물리치료학과 The Effects of Head Control Training Using Virtual Reality Programs on Standing Balance in Children with Spastic Hemiplegia Youn-Ju, Jo, PT, MS, Byoung-Yong, Hwang, PT, Ph.D 1 Dept. of Physical Therapy, Rehabilitation Center, Cham Seoul Hospital 1 Dept. of Physical therapy Graduate School of Rehabilitation and Health Science, Yong-In University Purpose The objective of this research has been executed in order to witness the effectiveness of the usage of virtual reality head control training on cerebral palsy with spastic hemiplegia. Ten children with Spastic hemiplegia, who are currently attending a hospital 'A' located in Kyungki-do, had been selected as the objects of a study. Methods The research methods consist of the usage of Biorescue, to measure the objects static stability of standing posture and the limitation of stability resulted in using a virtual reality program over six weeks, and the usage of two nonparametric statistics program, Mann-Whiteny U Test and Wilcoxon signed Rank Test, in order to comparatively analyze the efficiency on a group. Results Upon the research, the children subjected to the virtual training program, after gaining their eyesight, showed significantly different in the stability limitation of anterior-right in static stability and area of surface and anterior-left-right in distance. Also the children received neuro development treatment, after gaining their eyesight, also showed the significantly different in the stability limitation of posterior-left-right in static stability and area of surface and anterior-posterior-left-right in distance. The static stability of standing posture and its stability limitation did not illustrate an identical difference, rather showed its homogeneity. Conclusion As a result, the research had shown that a head control training via optical tracing could significantly influence the stability control for children with Spastic hemiplegia, and it is to be considered as an opportunity for those who require frequent physical therapies. Key words head control, virtual reality program, balance, spastic diplegia 책임저자황병용, bobathkorea@hanmail.net 논문접수일 2012 년 8 월 25 일수정접수일 2012 년 9 월 25 일게재승인일 2012 년 10 월 15 일 I. 서론 1. 연구의필요성뇌성마비는질환이나병이아닌비슷한임상적특징을가진증후군을집합적으로일컫는용어로서 (Bass, 1999), 출생후, 출생전, 출생시나이른시기에발생할수있는뇌손상으로인한장애이며, 가족력과상관없이누구나발생할수있다 (Bobath, 1992). 또한발달하고있는태아기나유아기의뇌조직에발생하는비진행적인병변으로인해행동에제한을가지게되며, 자세와움직임의발달에영구적인장애를가지게된다 (Bax et al., 2005). 뇌성마비는신경학적특성에따라크게경직형, 이상운동형, 혼합형으로나뉘고 (Nelson과 Ellenberg, 1978), 마비분포에따라사지마비, 양마비, 편마비등으로나눈다. 이중에서가장많이나타나는양상은경직성마비형으로, 전체의 75~85% 를차지한다 (Scherzer와 Ischarnuter, 1983). 이러한경직형뇌성마비중편마비아동은지절뿐만아니라얼굴의반쪽, 목, 체간에도장애를가지, 때로는사시, 구강운동장애, 체성감각장애, 입체인지장애등을동반한다. 기능을수행하기위해서는강직성과운동결핍못지않게감각경험의결핍도심한문제가되는데, 편마비아동은마비된쪽을무시하는경향이있고잘사용하는쪽만주로사용하여마비된하지쪽에는체중지지를잘하지않는다 ( 김종만과이충휘, 2001). 이렇듯편마비에의한운동장애의문제점은비대칭적자세, 비정상적인신체의균형, 체중을이동하는능력의결함및섬세한기능을수행하는특수한운동요소의상실등으로서, 이로인해아동은운동제어에어려움을가지고때때로운동패턴을비효과적으로사용한다 ( 김종만등, 1995). 또한중력에대한저항을축으로하여형성되는항중력자 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련이경직성편마비아동의선자세균형에미치는효과 45

2 NEUROTHERAPY 2012;16(1):45-54 세의정상적인발달을어렵게하여머리가누기가어렵게되고, 신체의안정성이나운동성의결여로전반적인평형의불균형을초래하는미성숙된자세반사기전을형성하게된다. 유아초기의원시적인협동을나타내는미발달된억제자세, 원시적인발차기와쥐기반사, 모로반사, 목정위반응, 체간유지반사등이뇌성마비아동들의성장과정에서사라지지않고계속관찰되는것도바로이런이유에서이다 (Gudjon-sdottir et al., 1997). 이와같은부족한자세움직임으로뇌성마비아동은머리조절과시각에도많은어려움을갖게되는데, 그이유는머리의조절과체간의안정성이떨어진다는것이뇌성마비아동의공통적인문제점이자움직임의발달뿐만아니라시각, 청각, 호흡등감각과인지발달에도중요한요소이기때문이다 (Bobath, 1984). 이에 Dan (2000) 은머리의안정성은망막에이미지가잘맺히고시각정보처리를촉진하도록한다고하였고, 정대영 (2007) 등의연구결과자세움직임정상화프로그램을이용후뇌성마비아동의안구운동능력이증진되었다고하였다. 즉머리조절은근위부가안정되어야가능하나체간의안정성을가지지못한뇌성마비아동들은머리조절과머리와눈의협응에어려움을가지게된다 (Alexander et al., 1993). 때문에아동의눈이자동적으로머리의움직임을따라움직이면서중심축으로유지되게해주는것이비대칭하게증가된근긴장도와양쪽의차이를줄여주는것이며, 머리조절이어려운아동들의치료에기본적인접근이다 ( 홍정선, 2009). 이처럼중추신경계손상으로인하여비정상적인근긴장도를가지고, 운동조절의결손을가진아동들은일상생활활동에서자발적으로움직이기위한자세안정성과외부적변화에대해신체가반응하는균형능력이부족하다 (Cohen et al., 1993). 균형은주어진환경에서인체의중력중심축이체중지지기저면위에일치하도록조절하는능력으로 (Umphred 1995), 특히선자세에서의균형은한쪽하지로체중을이동하는능력과밀접한관련이있으며, 기능적인가동성과일상생활을영위하는데있어필수조건일뿐만아니라, 일어서기, 이동하기, 걷기, 방향바꾸기, 계단오르기등의활동성을위하여중요하다 (Eng et al., 2002). 이는시각계, 전정계, 체성감각계그리고인지로부터의구심성정보가중추신경계에서통합되어안구와사지운동의반사적조절을유발시켜조절된다 (Jamet et al., 2007). 하지만뇌성마비아동과같이신경 근 골격계에장애가있는경우에는주동근과길항근의협응능력부족과자세조절의안정성이결여되어동작을수행하는동안신체균형유지가어려워져결국넘어짐을초래하거나기능적인활동에제한을받게된다 (Nashner et al., 1883). 때문에뇌성마비아동의운동기능향상을위한물리치료프로그램에서균형훈련이강조되고있다 (Gan et al., 2008). 현재의뇌성마비치료법으로는보바스치료법, 보이타치료법, 고유체위감각성근 골격계촉진법등이있으며주로 근육의긴장도, 비정상적인반사, 비정상적인운동패턴등에치료의초점을두고있다. 그러나이러한전통적인치료법은병원에서만이루어진다는장소적한계성과아동의치료흥미유발부족의어려움이있다 (Ketelaar, 2001). 따라서근래에들어컴퓨터프로그램의개발과함께환자개인의목적에맞는다양한형태의과제를가상의환경에서수행하여치료의흥미와참여도를높이고유의한기능향상을보인새로운치료방법이소개되었다 (Sveistrup, 2004). 그러나이러한가상현실시스템은비교적고가의장비로다양한환경에서널리쓰이지못하고있는실정이다. 그에반해 Wii 보드밸런스시스템은손쉽게구매할수있으며, 비교적설치가편하고, 이중 Wii-fit 밸런스게임은재미를줄뿐만아니라균형능력의증진이라는목적을가지고고안된기능적게임이기에즐기면서승리하고자하는욕구로동기부여는물론, 자아만족감도가지게한다 ( 한국게임산업진흥원, 2007). 게임은기능성게임과오락성게임으로나눌수있는데기능성게임은오락성게임과는달리특정목표와효과를의도하는게임을말한다. 기능성게임은교육용게임, 의식개발게임, 건강을위한게임, 치료용게임이있다 ( 장재영, 2007). 이러한게임들은명확한목표를가지고즉각적인피드백을주는장점이있다. 이처럼가상현실프로그램을사용하여김중휘 (2005) 는만성뇌졸중환자에게, 한지혜 (2010) 등은경직성뇌성마비아동의선자세균형에미치는효과를알아보았는데, 두연구군모두에서균형능력이유의하게향상되었고, 균형능력을개선시키는중재도구로서효과가있는것으로확인하였다. 현재가상현실프로그램은뇌졸중, 외상성뇌손상, 관절염, 척수손상, 주의력결핍장애, 파킨슨씨병, 다발성경화증, 정형외과적장애, 그리고알츠하이머병등다양한질병을개선시킬목적으로기능훈련분야에도입되어그타당성과가능성에대한많은연구와임상적시도가진행되고있는중이다 (Broeren et al., 2004). 그러나뇌성마비아동을대상으로연구한가상현실프로그램적용연구는미미한상황이다. 출생초기부터증상이나타나기시작하는뇌성마비장애는그장애가일생동안지속되는만성적인질환으로가족과사회에커다란부담을주게된다. 뇌성마비로인한영구장애의지속적인치료를위해부모의꾸준한노력이요구되고아울러사회적인협조를필요로하지만현재뇌성마비아동을치료하는기관이나전문치료사가많지않아부모의욕구를충족시키고아동의상태를호전시키기위한치료가부족한실정이다. 또한장기간동안정기적치료에의해가족의경제적부담등다양한문제를호소하고있다. 이와같이뇌성마비아동의가족들은아동의출생후에진단과치료, 의료비및장기간의치료와장애정도에의한미래의불확실성으로심리적, 경제적고통을받게된다 ( 이은하와이상헌, 2000). 또한치료기관의부족과 46 The Effects of Head Control Training Using Virtual Reality Programs on Standing Balance in Children with Spastic Hemiplegia

3 조연주, 황병용 치료인력의부족으로뇌성마비아동들은많은치료시간을제공받을수없으며, 나이에제한을두어장기치료를중단하기때문에한기관에서지속적인치료를받지못하는실정이다 ( 홍정선, 2004). 그러므로나이나비용적인부분의문제등으로치료를받지못하는뇌성마비아동에게치료기회제공의필요성에대한연구가필요하다. 이에본연구는신경발달치료를대체하여아동의치료기회를확대하고, 가정에서도쉽게할수있는치료방법을찾아보기위해다양한시각적자극을제공하는가상현실프로그램을경직성편마비아동에게적용함으로써, 시각추적을통한머리조절훈련이선자세균형에미치는효과를알아보고자한다. 2. 연구의목적본연구의목적은경직성편마비아동을위해가상현실프로그램을이용한머리조절훈련을실시하여선자세균형에미치는효과가있는지알아봄으로써경직성편마비아동의균형능력증진을위한치료프로그램의발전에기여하고자한다. 이를위한구체적목표는다음과같다. 1) 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련전 후경직성편마비아동의선자세정적안정성과안정성한계를분석하고자한다. 2) 신경발달치료전 후경직성편마비아동의선자세정적안정성과안정성한계를분석하고자한다. 3) 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련유 무에따라경직성편마비아동의선자세정적안정성과안정성한계를비교분석하고자한다. 3. 연구의가설본연구의가설은다음과같다. 1) 경직성편마비아동에게가상현실프로그램을이용한머리조절훈련을실시하였을때선자세정적안정성과안정성한계능력이향상될것이다. 2) 경직성편마비아동에게신경발달치료를실시하였을때선자세정적안정성과안정성한계능력이향상될것이다. 3) 경직성편마비아동에게가상현실프로그램을이용한머리조절훈련과신경발달치료를각각실시하였을때선자세정적안정성과안정성한계능력은차이가있을것이다. 4. 연구의제한점연구대상이특정기관에입원또는통원치료를받는아동중본연구에충족하는일부경직성편마비아동을대상으로하여그수가매우적고, 본연구의결과를일반화하여해석하는데근본적인제한이있으며, 물리치료를제외한다른치료에대해제한할수없었다. II. 연구방법 1. 연구대상본연구의대상은경직성편마비로진단받고, 경기도소재의 A 병원에서입원또는외래를통한치료를하고있는아동중본연구의내용에흥미를보이며, 아동의부모또한참여의사를밝힌아동에한해다음조건에만족하는 10명을대상으로선정하였다. 1) 경직성편마비로진단받은아동 2) Modified mini-mental state examination (MMSE) 값 25점이상으로, 지시사항을이해하고따를수있으며, 의사소통이가능한아동 3) Gross motor function classification system (GMFCS) 1단계로, 보조장비없이독립보행가능한아동 4) 시각적장애및시야결손, 청각에이상이없는아동 5) 균형에영향을주는약물투입이나수술등을하지않은아동 2. 연구기간선정기준을근거로선발된아동을대상으로, 2010년 12월첫주동안전체아동의선자세정적안정성과안정성한계를평가하였으며, 그후 6주간의연구를실시하고, 2011년 1월셋째주에다시전체아동의선자세에서정적안정성과안정성한계를재평가하여연구를실시하였다. 3. 연구설계본연구는대상자선정을위해관찰조사를실시하여 MMSE 값이 25점이상, GMFCS 1단계인 10명의아동들을선별하고, 대상자중무작위선별방식을통해연구군 5명과대조군 5명으로나누어모든연구대상자의균형능력을평가하기위하여선자세정적안정성과안정성한계를측정하였다. 대조군에속한 5명은보바스교육을이수한 5년이상의물리치료사가신경발달치료를 30분간하였으며, 연구군인 5명은대조군과같은조건으로 15분간신경발달치료를받고, 15분간가상현실프로그램을이용한머리조절훈련을실시하였다. 각군은주 3회씩, 6주간치료하였으며, 치료적중재가끝난후다시연구대상자전원의균형능력을재평가하여각각의치료효과성과두군간의치료효과성을비교해보았다 ( 그림 1). 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련이경직성편마비아동의선자세균형에미치는효과 47

NEUROTHERAPY 2012;16(1):45-54 연구대상자의 MMSE 와 GMFCS 평가 개안 폐안 연구군 (N=5) 대조군 (N=5) 압력중심의이동 균형능력평가 ( 선자세정적안정성, 선자세안정성한계 ) 신경발달치료 ( 주 3 회 15 분 ) + 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련 ( 주 3 회 15 분 ) 신경발달치료 ( 주 3 회 30 분 ) 6

먼저장비의평가판위에서아동이다리를 30 정도벌려서도록한후에지정하지않은전방의흰벽을주시하도록하였다. 개안, 폐안시자세에서각각 20초간중심을잡도록하였다. 이때몸의중심점에서총이동거리와면적을측정하여정적안정성을평가하였다. 평가전아동에게구두로방법을설명하고, 직접시범을보여주어충분히이해할수있도록하였다 ( 그림 2).

4 NEUROTHERAPY 2012;16(1):45-54 연구대상자의 MMSE 와 GMFCS 평가 개안 폐안 연구군 (N=5) 대조군 (N=5) 압력중심의이동 균형능력평가 ( 선자세정적안정성, 선자세안정성한계 ) 신경발달치료 ( 주 3 회 15 분 ) + 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련 ( 주 3 회 15 분 ) 신경발달치료 ( 주 3 회 30 분 ) 6 주후 - 균형능력재평가 ( 선자세정적안정성, 선자세안정성한계 ) 그림 1. 연구절차 4. 연구도구 1) 균형능력평가방법 (1) 선자세정적안정성평가 자료분석 (SPSS version 18.0) 정적안정성평가를위해 Biorescue (RM Ingenierie, France) 의프로그램을이용하여롬버그검사를실시하였다. 먼저장비의평가판위에서아동이다리를 30 정도벌려서도록한후에지정하지않은전방의흰벽을주시하도록하였다. 개안, 폐안시자세에서각각 20초간중심을잡도록하였다. 이때몸의중심점에서총이동거리와면적을측정하여정적안정성을평가하였다. 평가전아동에게구두로방법을설명하고, 직접시범을보여주어충분히이해할수있도록하였다 ( 그림 2). (2) 선자세안정성한계평가이평가는아동이선자세에서자발적으로움직여안정성을유지할수있는최대한계를측정하기위한것으로, 측정도구는정적안정성평가와동일한 Biorescue장비이며, 전방의모니터에서지시하는 8개의방향중동 서 남 북즉, 전 후 좌 우로체중이동시중심점에서의거리를측정하여분석하였다. 아동에게는먼저시범을통하여체중이동방법을설명하였다. 평가방법은정적안정성평가와동일한자세로평가판위에선후, 모니터에서지시하는방향으로체간만을움직이는것이아니라처음자세를계속유지하며균형을잃지않고, 발목의전략을사용하면서아동이스스로움직일수있는최대한의범위로체중을이동하여, 그한계정도를평가하였다 ( 그림 3). 이동면적 441 mm mm 2 길이 22.3 cm 34.3 cm 평균속도 1.1 cm/s 01.7 cm/s 길이 / 면적 5.0 cm/cm cm/cm 2 그림 2. 정적안정성평가결과의예 2) 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련방법본연구에서사용한가상현실시스템은 Wii FIT (Nintendo Company Ltd, Japan) 로, Wii 보드밸런스시스템과 Wii Fit 소프트웨어로구성되어있다. 프로그램을실행하면가상아바타를통해대상자가실제로존재하는것으로나타나며, 아동은 Wii 보드밸런스시스템위에서서 150 cm 앞모니터에비춰진자신의아바타를보며주어진과제를해결해나간다. 이때아동은시각추적을하면서동시에머리도같이움직이게되며, 아바타가중심을잃지않도록모니터를보면서균형을잡고, 스스로자신의동작을평가할수있게된다. Wii Fit 프로그램은흥미로운운동프로그램으로아동들은자신들의신체가반영된가상현실에몰입하게되고, 제자리에선자세에서몸을전 후 좌 우로이동하여자연스럽게체중이동을하게된다. 본연구에서사용된가상현실프로그램은밸런스게임중 펭귄시소 와 헤딩 그리고 밸런스 Mii 3가지로실시하였다. (1) 펭귄시소사용자가체중을좌 우로이동하면서가상공간내얼음판에서펭귄이미끄러져이동하여양쪽에서뛰어오르는물고기를잡는게임으로, 빠르게체중이동을하지못하면물고기를잡을수도없고, 얼음판에서떨어져물에빠지게되므로체중이동및체중지지, 순발력이요구된다. (2) 헤딩연속해서날아오는축구공을잘보면서공의방향으로머리는가만히두되체중을좌 우로이동하여아바타의머리와축구공이닿게해서헤딩하는게임으로, 무작위로날아오는공의방향과속도를인식하여가상공간내자신의위치를파악한다. 펭귄시소와마찬가지로체중이동및체중지지, 순발력이요구된다. (3) 밸런스 Mii 계곡에서래프팅을하는게임으로, 몸의중심을전 후 좌 우 48 The Effects of Head Control Training Using Virtual Reality Programs on Standing Balance in Children with Spastic Hemiplegia

조연주, 황병용 방향 면적 길이 속도 길이 / 면적 거리 서쪽 416 mm 2 15.9 cm 2.0 cm/s 3.

8 cm 북쪽 1593 mm 2 37.4 cm 4.7 cm/s 2.3 cm/cm 2 4.

7 cm 동쪽 217 mm 2 15.0 cm 1.9 cm/s 6.9 cm/cm 2 5.

0 cm 남쪽 1442 mm 2 28.7 cm 3.6 cm/s 2.0 cm/cm 2 2.

5 조연주, 황병용 방향 면적 길이 속도 길이 / 면적 거리 서쪽 416 mm cm 2.0 cm/s 3.8 cm/cm cm 북-서쪽 933 mm cm 2.1 cm/s 1.8 cm/cm cm 북쪽 1593 mm cm 4.7 cm/s 2.3 cm/cm cm 북-동쪽 3035 mm cm 4.0 cm/s 1.0 cm/cm cm 동쪽 217 mm cm 1.9 cm/s 6.9 cm/cm cm 남-동쪽 1808 mm cm 3.4 cm/s 1.5 cm/cm cm 남쪽 1442 mm cm 3.6 cm/s 2.0 cm/cm cm 남-서쪽 1583 mm cm 3.6 cm/s 1.8 cm/cm cm 그림 3. 안정성한계평가결과의예 로움직여아바타를목표지점에도달하게하는프로그램이다. 앞쪽으로가고싶으면체중을앞으로싣고, 뒤로가고싶으면체중을뒤로실으며, 몸을좌 우로기울이면방향을바꿀수있다. 세게임모두수행에대한결과는화면에나타나는점수와순위표시로제공되어각아동별단계를조절할수있다 ( 그림 4). 펭귄시소 헤딩 밸런스 Mii 그림 4. 가상현실프로그램 가상현실프로그램훈련 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련이경직성편마비아동의선자세균형에미치는효과 49

6 NEUROTHERAPY 2012;16(1): 자료분석자료처리는 SPSS 통계프로그램을사용하였다. 연구군과대조군의두군간비교분석은 Mann-Whitney U test를사용하였고, 각군의연구전과후균형요소의변수차이를보기위해 Wilcoxon signed ranks test를사용하여비모수통계방법으로결과를분석하였다. 모든자료의통계학적유의수준은 0.05로하였다. III. 연구결과 1. 연구대상의일반적특성연구에참여한전체대상자는총 10명의경직성편마비아동으로, 남아는 6명, 여아 4명이었고, 마비유형으로는오른쪽마비가 8명, 왼쪽마비가 2명이었다. 아동의평균연령은 8.60세 (±1.17), 평균신장은 cm (±6.88), 평균체중은 kg (±6.75) 이었다. 이중가상현실프로그램을이용한머리조절훈련을한연구군의아동은남아 3명과여아 2명으로총 5명이었으며, 모두오른쪽에마비를가지고있었고, 평균연령은 8.40세, 평균신장은 cm, 평균체중 kg이었다. 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련을실시하지않고신경발달치료만을한대조군에서는남아 3명, 여아 2명으로총 5명이었고, 오른쪽에마비를가진아동이 3명, 왼쪽에마비를가진아동이 2명이었으며, 평균연령은 8.80세, 평균신장은 cm, 평균체중은 32.6 kg이었다. 두군은통계적으로유의한차이를보이지않았다 ( 표 1). 2. 경직성편마비아동의선자세정적안정성비교 1) 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련유 무에따른선자세정적안정성비교 (1) 개안시자세에서의동요면적비교연구군에서개안시정적선자세에서신체중심으로부터의동요면적을비교해본결과훈련전 cm 2 에서 6주후에는 5.66 cm 2 으로감소를보였다. 훈련전과후의유의성을검정한결과통계학적으로유의한차이를보였다 (p<0.05). 대조군에서는훈련전 cm 2 에서 6주후에는 7.70 cm 2 으로감소를보였으며, 통계학적으로유의한차이를보였다 (p<0.05) ( 표 2). 표 2. 개안시정적안정성평가결과 (cm 2 ±SD) 전후 p 연구군 12.16± ± ** 대조군 13.92± ± ** (2) 폐안시자세에서의동요면적비교연구군에서폐안시정적선자세에서신체중심으로부터의동요면적을비교해본결과, 훈련전 cm 2 에서 6주훈련후에는 cm 2 으로감소를보였다. 하지만훈련전과후의유의성을검정한결과통계학적으로유의한차이를보이지않았다. 대조군에서는훈련전 cm 2 에서 6주후에는 cm 2 으로감소를보였으나, 유의성을검정한결과통계학적으로유의한차이를보이지않았다 ( 표 3). 표 3. 폐안시정적안정성평가결과 (cm 2 ±SD) 전 후 p 연구군 12.60± ± 대조군 12.98± ± 표 1. 연구대상자의일반적특성 (Mean ± SD) 연구군 대조군 p 인원수 5 5 성별 ( 남자 / 여자 ) 3/2 3/2 손상부위오른쪽 / 왼쪽 ) 5/0 3/2 연령 ( 세 ) 8.40± ± 신장 (cm) ± ± 체중 (kg) 26.60± ± 평균 ± 표준편차 (3) 두군간차이의비교두군간의정적선자세에서신체중심으로부터의동요면적에대한연구차이를비교해본결과개안시에는 p =.675, 폐안시에는 p=.917로통계적으로유의하지않았다 ( 표 4). 표 4. 두군간정적안정성비교결과 평균순위 U Z p 개안연구군 대조군 5.10 폐안연구군 5.40 대조군 The Effects of Head Control Training Using Virtual Reality Programs on Standing Balance in Children with Spastic Hemiplegia

7 조연주, 황병용 3. 경직성편마비아동의선자세안정성한계비교 1) 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련유 무에따른동요면적비교 (1) 두군간의신체중심으로부터동요면적비교동요면적은아동이전 후 좌 우로신체중심을이동한면적을나타내는것으로, 연구군에서동요면적을비교해본결과모든방향에서증가를보였지만, 전 우측에서만유의한차이를보였다 (p<0.05). 대조군에서동요면적을비교해본결과, 모든방향에서증가를보였지만, 전측을제외한후 좌 우측에서유의한차이를보였다 (p<0.05 )( 표 5). 표 5. 안정성한계평가결과 ( 동요면적 ) (cm 2 ±SD) 평균순위 U Z 전 12.98± ± ** 후 11.47± ± 연구군좌 9.56± ± 우 6.62± ± ** 전 10.96± ± 후 9.82± ± ** 대조군좌 8.36± ± ** 우 10.51± ± ** (2) 두군간차이의비교두군간의신체중심으로부터동요면적에대한연구차이를비교해본결과전측에서는 p =.754, 후측에서는 p =.076, 좌측에서는 p =.251, 우측에서는 p=.076로모든방향에서통계적으로유의한차이를보이지않았다 ( 표 6). 2) 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련유 무에따른이 동거리비교 (1) 두군간의신체중심으로부터이동거리비교 이동거리는아동이제시된방향까지신체중심을이동한거리 를나타내는것으로, 연구군에서이동거리를비교해본결과, 모든방향에서증가를보였고, 후측을제외한전 좌 우측에 서통계학적으로유의한차이를보였다 (p<0.05). 대조군에서이동거리를비교해본결과, 모든방향에서증가 하였고, 모든방향에서통계학적으로유의한차이를보였다 (p<0.05) ( 표 7). 표 7. 안정성한계평가결과 ( 이동거리 ) (cm±sd) 전 후 p 전 3.84± ± ** 연구군 후 2.64± ± 좌 4.10± ± ** 우 3.50± ± ** 전 3.78± ± ** 대조군 후 3.50± ± ** 좌 5.08± ± ** 우 3.80± ± ** (2) 두군간차이의비교 두군간의신체중심으로부터이동거리에대한연구차이를비 교해본결과전측에서는 p =.056, 후측에서는 p =.295, 좌측 에서는 p =.597, 우측에서는 p =.401로모든방향에서통계학 적으로유의한차이를보이지않았다 ( 표 8). 표 6. 두군간안정성한계비교결과 ( 동요면적 ) 평균순위 U Z p 표 8. 두군간안정성한계비교결과 ( 이동거리 ) 평균순위 U Z p 전연구군 대조군 5.20 후연구군 대조군 7.20 좌연구군 대조군 우연구군 대조군 7.20 전연구군 대조군 7.30 후연구군 대조군 6.50 좌연구군 대조군 6.00 우연구군 대조군 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련이경직성편마비아동의선자세균형에미치는효과 51

8 NEUROTHERAPY 2012;16(1):45-54 IV. 고찰머리의움직임은시각과청각적환경을정상적으로탐구하는행동으로 (Leung, 2008), 전신활동동안머리안정성의중요성은많은연구에의해지지된다 (Freitas et al., 2006). 일상생활에서는주위환경의탐구를위해눈과머리의협응이필요하며, 머리의움직임은체간과함께공간에서쌍기전으로작용하게된다 (Alessander et al., 2007). 또한머리와목부분의기능은주변환경에대해신체의기준을설정해주는것이며, 자세제어동안머리와시각계그리고전정계를위한안정된지지기저면을생산하고 (Keshner, 1988), 자세제어와바로서기반응은머리제어의근간이된다 (Gjelsvik, 2008). 이처럼머리조절은정상발달과정에서 3개월이면가능해지지만뇌손상을입은뇌성마비아동들은머리조절뿐만아니라시각, 청각등의감각기관및여러방면에서문제를가지므로일상생활을할수있는기본적인요소가부족하다. 이중일상생활의모든동작수행에중요한영향을주며, 신체를평형상태로유지시키는균형능력 (Cohen et al., 1993) 의부족으로인한문제를근래에들어가상현실이장애를가진환자들의기능회복을돕기위한치료적중재의도구로서사용되기시작하였다. 가상현실을통한치료적중재는다른중재방법들에비해상대적으로쉬운환경제어와환경선택의용이성, 과제난이도의단계적제어를통한능력에따른훈련제공, 과제수행에대한신속하고정확한감각되먹임제공, 안전한환경에서의자가학습의기회제공, 경제적훈련환경구현등의장점을갖는다 (Jack et al., 2001). 또한균형조절시시각의존도에영향을주며, 전정감각, 고유수용성감각의자극과밀접하게연관되어통합된후균형조절에영향을준다 ( 우영근등, 2006). 본연구에서는경직성편마비아동에게시각적자극을받을수있는가상현실프로그램을이용하여머리조절을통해균형능력에효과가있는지를확인하고자연구를수행하였다. 이와같은맥락으로하철안 (2011) 은 6주간의지속적인가상현실프로그램을체력적한계나신체기능의제한을가지고있어일반적인스포츠를하기힘든노인에게사용하여동 정적균형능력의개선에효과가있다고하였고, 김중휘 (2005) 는선자세제어와관련된가상현실훈련프로그램을뇌졸중환자에게사용하였을때환자의균형과보행을개선시키며, 하지와관련한뇌활성화유형을긍정적으로바꾸는데기여한다고하였다. 김은자등 (2010) 또한가상현실프로그램이노인의정적균형조절과낙상효능감에미치는효과가있다고하였다. 이처럼시각 청각적되먹임기전을사용하고있는가상현실프로그램은노인이나뇌졸중환자에게균형능력이나보행등에도움을주는중재역할로사용하고있지만뇌성마비아동을대상으로한연구는미미하여앞으로더욱활발한연구가 이뤄진다면뇌성마비아동의치료에도좋은효과를얻을수있을것이라생각된다. V. 결론본연구의목적은가상현실프로그램을이용한머리조절훈련이경직성편마비아동의선자세균형에미치는효과를알아보는데있다. 연구대상자는경직성편마비로진단받은 GMFCS 1단계를가진 10명중연구군 5명과대조군 5명으로무작위선별방식을통해나누었다. 연구군은신경발달치료 15분, 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련 15분을주 3회씩 6주동안실시하였으며, 대조군은신경발달치료 30분을주 3회씩 6주동안실시하였다. 두군은 Biorescue의프로그램을이용하여선자세정적안정성과안정성한계를연구전 후로측정하고비교하였으며, 두군간의차이또한비교분석하였다. 분석한결과다음과같은결론을얻었다. 1) 경직성편마비아동에게가상현실프로그램을이용한머리조절훈련을실시하였을때선자세정적안정성을비교한결과개안시신체중심으로부터의동요면적도감소하였고, 통계학적으로유의한차이도보였으나 (p<0.05), 폐안시는동요면적이감소하였지만유의한차이를보이지않았다. 선자세정적안정성한계를비교한결과동요면적은모든방향에서증가하였고, 전 우측에서유의한차이를보였다 (p< 0.05). 이동거리도모든방향에서증가하였고, 후측을제외하고모든방향에서유의한차이를보였다 (p<0.05). 2) 경직성편마비아동에게신경발달치료를실시하였을때선자세정적안정성을비교한결과개안시신체중심으로부터의동요면적은감소하였고, 통계학적으로도유의한차이를보였으나 (p<0.05), 폐안시는동요면적이감소하였지만유의한차이를보이지않았다. 선자세정적안정성한계를비교한결과동요면적은모든방향에서증가하였고, 전측을제외하고모든방향에서통계학적으로유의한차이를보였다 (p<0.05). 이동거리는모든방향에서증가하였고, 모든방향에서유의한차이를보였다 (p< 0.05). 3) 경직성편마비아동에게가상현실프로그램을이용한머리조절훈련유 무에따른치료의효과성을비교해본결과개안시나폐안시의선자세정적안정성은두군간유의한차이를보이지않고, 동질성을띠었다. 선자세정적안정성한계를비교한결과두군간의신체중심으로부터동요면적과이동거리모두유의한차이를보이지 52 The Effects of Head Control Training Using Virtual Reality Programs on Standing Balance in Children with Spastic Hemiplegia

9 조연주, 황병용 않았으므로동질성을띠었다. 이상의결과로종합해볼때 6주동안의가상현실프로그램을이용한머리조절훈련과신경발달치료가경직성편마비아동의선자세균형능력에효과적이라는것을알수있었다. 특히연구군과대조군모두에서개안시균형능력이유의하게향상된것을보아시각이균형에미치는영향이깊음을알수있었다. 또한연구군모두오른쪽마비를가지고있음에도불구하고오른쪽균형능력이향상된것으로보아시각추적을통한머리조절훈련이경직성편마비아동의균형능력에좋은영향을끼친다는것을확인할수있었다. 이러한연구를통해지속적인물리치료가필요함에도불구하고치료를받지못하는경직성편마비아동들에게있어치료의기회를제공할수있을것으로사료되며, 시각적자극을이용해아동의머리위치를재정비함으로써선자세에서의균형을향상시키고, 이를통해비대칭적인자세를보완할수있을것이라고사료된다. 참고문헌 1. 김은자, 김미선, 황병용. 가상현실프로그램이노인의정적균형조절과낙상효능감에미치는효과. 한국노년학회. 2010; 30(4): 김종만, 이충휘, 구애련. 시각및청각되먹임을통한하지체중이동훈련이편마비환자보행특성미치는효과에관한연구. 한국전문물리치료학지. 1995;2: 김종만, 이충휘. 신경계물리치료학 정담출판사. 4. 김중휘. 가상현실프로그램이만성뇌졸중환자의선자세균형에미치는영향. 대한물리치료학회지. 2005;17(3): 우영근, 황지혜, 안주하등. 가상환경움직임을이용한정적균형능력평가. 대한재활의학회지. 2006;30(3): 이성란. 당뇨와감각이상이있는뇌졸중환자의균형감각운동이활동수행력에미치는영향. 대구대학교대학원박사학위논문 이은하, 이상헌. 뇌성마비아부모의욕구조사. 대한재활의학회지. 2000;24(6): 장재영. 뇌졸중환자의재활훈련을위한게임연구. 광운대학교대학원석사학위논문 정대영, 공남호. 자세움직임정상화프로그램이뇌성마비아동의대근육운동능력과안구운동능력에미치는효과. 한국지체부자유아교육학회. 2007;50(1): 하철안. 가상현실운동프로그램이노인의이동및균형능력에미치는효과. 조선대학교대학원석사학위논문 한지혜, 고주연. 전자게임을이용한가상현실프로그램이경직성뇌성마비아동의균형과일상생활활동에미치는영향. 한국콘텐츠학회. 2010;10(6): 홍정선. 뇌성마비치료를위한정상발달 군자출판사. 13. 홍정선. Normal development 군자출판사. 14. 홍정선. 뇌성마비아동의의료이용형태에관한연구. 서울대학교대학원석사학위논문 Alessander, D. D. S., Adriana, M. D., Mark, L. L. Anticipatory control of head posture. Clin Neurophysiol. 2007;118(8): Alexander, R., Boehme, R. & Cupps, B. Normal development of functional motor skills: the first year of life Therapy Skill Builders. 17. Bass, N. Cerebral palsy and neuro degenerative disease. Curr Opin Pediatr. 1999;11(6): Bax, M., Goldstein, M., Rosenbaum, P., Leviton, A., Paneth, N., Dan, B., Jacobsson, B. & Damiano, D. Proposed definition and classification of cerebral palsy, April Dev Med Chid Neurol. 2005; 47: Bobath, K. & Bobath, B. The neuro-developmental treatment. In: Scrutton, D., et al. Management of the motor disorders of children with cerebral palsy J B Lippincott Co. 20. Bobath. & Berta. What is cerebral palsy Problems of the child Broeren, J., Rydmark, M.& Sunnerhagen, KS. Virtual reality and haptics as a training device for movement rehabilitation after stroke: a single- case study. Arch Phys Med Rehabil. 2004;85: Cohen, H., Blatchly, CA. & Gombash, LL. A study of the clinical test of sensory interaction and balance. Phys Ther. 1993;3 (6): Dan, B., Bouillot, E., Bengoextea, A., Noel, P., Kahn, A. & Cheron, G. Head stability during whole body movements in spastic diplegia. Brain Dev. 2000;22(2): Eng, JJ., Chu, KS. Reliability and comparison of weight-bearing ability during standing tasks for individuals with chronic stroke. Arch Phys Med Rehabil. 2002;83(8): Freitas, SM., Duarte, M. & Latash, ML. Two kinematic synergies involuntary wholebody movements during standing. J Neurophysiol. 2006;95(2): Gan, SM., Tung, LC., Tang, YH. & Wang, CH. Psychometric properties of functional balance assessment in children with cerebral palsy. Neurorehabil Neural Repair. 2008;22(6): 가상현실프로그램을이용한머리조절훈련이경직성편마비아동의선자세균형에미치는효과 53

10 NEUROTHERAPY 2012;16(1): Gjelsvik, B. 보바스개념의성인신경치료학 ( 황병용역 ) 서울메드 - 메디아. 28. Gudjonsdottir, B. & Mercer, VS. Hip and spine in children with cerebral palsy: musculoskeletal development and clinical implications. Ped Phys Ther. 1997;9: Nashner, LM., Shumway-Cook, A. & Marin, O. Stance posture control in select groups of children with cerebral palsy: deficits in sensory organization and muscular coordination. Exp Brain Res. 1883; 49(3): Nelson, KB. & Ellenberg, JH. Epidemiology of cerebral palsy. Adv Neurol. 1978;19: Sveistrup, H. Motor rehabilitation using virtual reality. J Neuroeng Rebabil. 2004;1: Jack, D., Boian, R., Merians, AS., Tremaine, M., Burdea, GC., Adamovich, SV., Recce, M. & Poizner, H. Virtual reality-enhanced stroke rehabilitation. IEEE Trans Rehabil Eng. 2001;9(3): Jamet, M., Deviterne, D., Gauchard, GC., Vancon, G. & Perrin, PP. Age-related part taken by attentional cognitive processes in standing postural control in a dual-task context. Gait Posture. 2007; 25(2): Keshner, E.A., Woollacott, MH. & Debu, B. Neck, trunk and limb muscle responses during postural perturbations in humans. Exp Brain Res. 1988; 71(3): Ketelaar, M., Vermeer, A., Hart, H., Els van Petegem-van Beek. & Helders, PJ. Effects of a functional therapy program on motor abilities of children with cerebral palsy. Phys Ther. 2001; 81(9): Leung, J., Alais, D. & Carlile, S. Compression of auditory space during rapid head turns. PNAS. 2008;105(17): Scherzer, A. L. & Ischarnuter, I. Early diagnosis and therapy in cerebralpalsy: a primer on infant developmental problems. Arch Dis Child. 1983:58: Umphred DA. Neurological rehabilitation. St Louis, MO: Mosby-Year Book The Effects of Head Control Training Using Virtual Reality Programs on Standing Balance in Children with Spastic Hemiplegia

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* ** *** **** - 47 - - 48 - - 49 - - 50 - - 51 - 구분범주빈도 ( 명 ) 비율 (%) 성별연령장애유형장애정도 남자 92 65.71 여자 48 34.28 3~6세 ( 학령전기 ) 70 50.00 7~10세 ( 학령기 ) 70 50.00 자폐성장애 53 37.85 지적장애 71 50.71 기타 16 11.42 경미한정도 31