대한물리의학회지제 권제 호 년 월 1) 동작관찰이뇌졸중환자의환측상지기민성에미치는영향 : 단일사례연구 양용필 김지현 한미란 김은비 씨티재활병원재활센터 The Effect of Action Observation Training on Affected Side Upper Li

대한물리의학회지제 권제 호 년 월 1) 동작관찰이뇌졸중환자의환측상지기민성에미치는영향 : 단일사례연구 양용필 김지현 한미란 김은비 씨티재활병원재활센터 The Effect of Action Observation Training on Affected Side Upper Limb Dexterity in Stroke Patient : Single-subject research design Yong-pil Yang, MS, PT, Ji-hyun Kim, PT, Mi-ran Han, MS, PT, Eun-bi Kim, PT. Department of Rehabilitation Center, City Rehabilitation Hospital <Abstract> Purpose The purpose of present study was to determine effects of action observation training on upper limb function after stroke. Training was progressed to imitation and intensive training after observation to required action in ADL. Methods Among the single case study was used to ABA design. pre base line(a) was only collected participant information without intervention in 5 times. action observation intervention(b) was carried out 10 times and 5 times to base lime(a) after intervention. Results Results indicated that 10-second test, box and block test, manual function test was increased when compared action observation intervention(b) to pre base line(a). Conclusion To stroke action observation training was evaluated gross manipulation, dexterity and upper limb function in related with ADL. action observation training benefits were maintained after intervention(b) and showed improvement on upper limb function of stroke. Key Words Stroke, Upper limb function, Action observation Ⅰ. 서론 발병초기의뇌졸중환자들은근약화, 비정상적인 근긴장, 비정상적인움직임패턴, 비정상적인신체 의균형, 체중을이동하는능력의결함과섬세한기 능을수행하는특수한운동의요소의상실등으로 교신저자 김은비, E-mail: eunbi.g@gmail.com 논문접수일 2011 년 12 월 13 일 / 수정접수일 2011 년 12 월 26 일 / 게재승인일 2012 년 02 월 23 일 111

대한물리의학회지제 권제 호 인해운동조절의문제를가지게된다 (Dijkerman 등, 2004). 또한, 상당수는상지기능의감소가발생하고이로인해사회적활동수준의감소, 일상생활능력의제한을받는다. 특히, 이러한문제들을일으키는상지기능들중에기민성 (Dexterity) 의장애가많이발생한다. 기민성이란, 자신의손을사용하여물체들을조작하는능력혹은어떤과제를수행하는동안작은물체를조작하는세밀하고자발적인움직임을말하며 (Backman 등, 1993), 대부분의일상생활에서중요한역할을한다 (Lundgren-Nilsson 등, 2005). 최근이러한기민성을포함한뇌졸중환자의상지기능개선을위한재활프로그램으로써동작관찰 (action observation) 훈련이제안되었다 (Garrison 등, 2010). 동작관찰이란다른사람이수행하는활동또는영상속에등장하는동작이나활동을관찰하고관찰한동작이나활동을모방하여반복적으로훈련하는방법이다 (Johansson, 2011). 동작관찰에관한최근의신경생리학적및뇌이미지연구에서활동관찰동안에도관찰되는과제의실제수행에관여하는뇌영역과척수가활성화되며, 해당근육부위의운동유발전위가증가된다고보고하였고, 모델의과제수행장면을관찰하는동안관찰되는동작의실제수행에참여하는뇌영역과근육의활성화패턴을분석한선행연구들은동작관찰이대안적인인지적중재방법으로이용될수있다고하였다 (Buccino 등, 2001). 실제로 Ertelt 등 (2007) 의연구에서는뇌졸중환자를대상으로동작관찰훈련을한실험군과위상치료군사이에중재전후유의한상지기능의개선을보였고, 이문규와김종만 (2011) 은뇌졸중환자에게동작관찰훈련후 Wolf 운동기능검사로상지기능을평가한결과중재전과비교하여유의한향상을보였다. 이처럼, 뇌졸중환자의상지기능개선을위해새롭게제안되고있는동작관찰훈련을이용한연구들이많이진행되고있지만여전히그유용성에대한검증이부족한실정이다. 따라서본연구에서는만성뇌졸중환자를대상으로일상생활에서물체를조작하는데필요한동작들을수행하는영상을관찰하고이를모방하여집중적으로훈련하는동작관찰훈련을진행하여동작 관찰훈련이뇌졸중환자의상지기민성미치는영향을알아보고자한다. Ⅱ. 연구방법 1. 연구대상 본연구의대상자는만 53세인남성으로 2007 년 3월에발병하였으며전산단층촬영 (Computed Tomography: CT) 결과두개강내출혈을보여뇌졸중진단을받은환자이다. 한국형간이정신상태검사 (Mini Mental Status Examination-Korean version; MMSE-K) 에서 30점을받아중재를수행하기위한치료사의지시에잘따를수있었다. 도수근력검사 (Manual Muscle Test; MMT) 로근력을측정한결과어깨관절 (Shoulder joint) 과팔꿉관절 (Elbow Joint) 의움직임모두 Fair+ 였고, 손바닥쥐기와펴기모두 Fair 등급을보였다. 관절가동범위는어깨관절굴곡에서 160 도로제한을보였고, 나머지관절에서는제한을보이지않았다. 근긴장도를평가하기위하여 Modified Ashworth Scale(MAS) 로평가한결과 Grade 1+ 를나타내었다. 대상자는본연구의목적과진행과정에관한설명을듣고연구참여에동의하였다. 2. 연구설계본연구는단일사례연구방법 (Single-Subject Research Design) 중 ABA설계를사용하였다. 기초선 A 는중재를실시하지않는기간 5회, 중재기 B는동작관찰훈련을 10회실시하였고, 중재기가끝난후회귀기초선조사를 5회실시하였다. 실험기간동안대상자는일반적인물리치료와작업치료를주 5회, 30분씩참여하였다. 연구기간은중재기를포함하여총 20일동안진행되었다. 3. 실험도구본연구에서는뇌졸중환자의환측상지기능을평가하기위하여 10초검사 (10-Second test), 상자와나무토막검사 (Box & Block Test: BBT), 뇌졸중상 112

동작관찰이뇌졸중환자의환측상지기민성에미치는영향 : 단일사례연구 지기능평가 (Manual Function Test: MFT) 를사용하였다. 1) 10초검사 (10-Second Test) Hatanaka 등 (2007) 이개발한검사로뇌졸중으로인한편마비환자의상지기민성을평가하기위해개발되었으며특별한도구와훈련이없어도사용할수있다는장점이있다. 세가지형태의움직임을 10초동안가능한한빠르게수행하도록하며각각의수행횟수를측정한다. 검사순서는건측상지를실시한후환측상지를평가한다. 손가락개별운동검사 (Finger Individual Movement Test: FIMT), 손회외 회내검사 (Hand Pronation and Supination Test: HPST), 손가락두드리기검사 (Finger Tapping Test: FTT) 로이루어져있다. (1) 손가락개별운동검사 (Finger Individual Movement Test: FIMT) 엄지손가락부터시작하여새끼손가락방향으로각각의손가락의중수지절관절 (meta-carpophalangeal joint) 을굴곡 (flexion) 시킨후, 신전 (extension) 시킨다. 각손가락의굴곡과신전을각각한동작으로간주하여센다. 손가락의굴곡과신전은각환자의관절가동범위내에서수행한다. (2) 손회외 회내검사 (Hand Pronation and Supination Test: HPST) 환자는앉은상태에서검사하지않는손을손바닥이위로향하도록무릎위에고정하고반대편손으로손바닥과손등을번갈아가며연속적으로무릎위에고정하고있는손바닥을가볍게친다. 각각의회내 (pronation) 와회외 (supination) 를한동작으로센다. 회내와회외를 90 까지수행하도록지시하나불가능할경우에는각환자의관절가동범위내에서수행하도록한다. (3) 손가락두드리기검사 (Finger Tapping Test: FTT) 환자는앉은자세에서검사하지않는손을손바닥이위로향하도록무릎위에고정하고, 검사하는손의손등은위로향하게손가락들을약간굴곡하 여검사하지않는손위에올려놓는다. 손가락으로고정되어있는손을가볍게두드리도록하여그횟수를센다. 각손가락관절의각도에는상관없이환자가두드린수만을고려한다. 2) 상자와나무토막검사 (Box & Block Test: BBT) 손기민성 (hand dexterity) 을측정하는도구로신체적으로장애가있는환자를평가하는데사용되어왔다 (Mathiowetz 등, 1985). 검사방법은 1인치크기의블록을한쪽상자에서다른쪽상자로옮기는것으로각각의손이 1분동안옮긴블록의개수를점수로하였다 (Trombly 등, 2002). 검사- 재검사 (testretest) 신뢰도는오른손은 r=0.98이며왼손은 r=0.94 로높았다. 검사자간신뢰도는오른손 r=1.00, 왼손 r=0.99로매우높은상관관계를보이고있다 (Mathiowetz 등, 1985). 3) 뇌졸중상지기능평가 (Manual Function Test: MFT) 뇌졸중상지기능평가는일본동북대학의학부에서개발된뇌졸중편마비환자의상지기능및동작능력측정검사도구로상지운동 (4항목), 파악 (2항목), 수지조작 (2항목) 으로구성되어있으며상지기능의회복과정과일상생활동작에있어서의실용수준을반영하고객관적으로실시하기쉽게고안되어있다 ( 김미영, 1994). 뇌졸중환자를대상으로한 (Miyamoto 등, 2009) 의연구에서검사- 재검사신뢰도, 검사자간신뢰도는 0.95로높게나왔다. 4) 동작관찰동영상 (Action Observation Videos) 동작관찰동영상은수도꼭지돌리기, 수건접기, 지갑속카드빼고넣기, 지갑속동전빼고넣기, 도형오리기를수행하는영상으로총 5가지를사용하였다. 각동영상은건강한 20대중반의여성을대상으로하여정면과측면에서촬영하여관찰시동시에재생될수있도록편집하였다. 각과제동영상의재생시간은 3~4분이었다. 4. 연구절차 113

대한물리의학회지제 권제 호 1) 기초선기초선기간에는아무런중재도받지않고 10초검사, 상자와나무토막검사그리고, 뇌졸중상지기능평가를이용하여대상자의상지기능을평가하였고, 평가순서는무작위로시행하였다. 2) 훈련절차대상자는조용한방에서편안하게의자에앉아노트북화면에서재생되는동영상을관찰하였다. 관찰한후에동작을반복적으로모방하여연습할수있도록하였다. 처음동영상을관찰하는동안에는치료사가개입하여동작의중요한특징을설명해주었으며, 이후부터는스스로동작을파악할수있도록하였다. 동영상관찰후대상자는치료사의도움을받아동영상에서관찰한움직임과동일하게실제 뇌졸중환자의환측상지기민성의변화를알아보기위하여 10초검사, 상자와나무토막검사, 뇌졸중상지기능평가를이용하여기초선, 중재기와회귀기초선에따라각각의평균값을알아보았다 (Table 1). 1. 10초검사손가락개별운동검사의평균은기초선 A에서 2 회, 중재기 3.7회, 회귀기초선 3.6회로나타났으며기초선 A에비해중재기에서는 85% 가증가하였고, 회귀기초선에서는 82.3% 가증가한것으로나타났다. 손회외 회내검사의평균은기초선 A에서 7.2 회, 중재기 9.3회, 회귀기초선 9.2회로나타났으며기초선 A에비해중재기는 29.2% 가증가하였고, 회귀기초선에서는 28.1% 가증가한것으로나타났다. Table 1. A comparison of affected side upper limb function between three periods. 10-Second test 측정도구 Baseline A 중재기 B 회귀기초선 A FIMT 2.00±.71 a 3.70±1.16 3.60±.89 HPST 7.20±.84 9.30±.95 9.20±.84 FTT 4.60±1.14 8.40±2.12 9.40±.55 Motor function test 22.80±.84 25.20±.79 24.0±.71 Box and block test 16.40±.89 19.50±1.90 19.60±.55 a : Mean±SD FIMT: Finger individual movement test. HPST: Hand pronation and supination test. FTT: Finger tapping test. 수행하였고, 각과제당약 5 분정도수행하였다. 각 과제당동영상관찰과신체훈련후 1 분간의휴식 시간을주었고, 1 회훈련시간은약 40~50 분이었다. 3. 자료처리 본연구에서는뇌졸중환자의환측상지기민성의변화를알아보기위하여기초선, 중재기와회귀기초선에따라시각적그래프와기술통계량을통하여비교하였다. Ⅲ. 연구결과 FIMT : 손가락개별운동검사 HPST : 손회외 회내검사 FTT : 손가락두드리기검사 Fig 1. Change of 10-second test in affected side upper limb 114

동작관찰이뇌졸중환자의환측상지기민성에미치는영향 : 단일사례연구 손가락두드리기검사의평균은기초선 A 에서 4.6 회, 중재기 8.4 회, 회귀기초선 9.4 회로나타났으 며기초선 A 에비해중재기는 82.6% 가증가하였고, 회귀기초선에서는 93.9% 가증가한것으로나타났다 (Fig 1). 2. 나무토막검사 상자와나무토막검사의평균은기초선 A 에서 16.4 개, 중재기 19.5 개, 회귀기초선 19.6 개로나타났 으며, 기초선 A 에비해중재기는 18.9%, 회귀기초 선에서는 19.4% 가증가한것으로나타났다 (Fig 2). 3. 뇌졸중상지기능평가 뇌졸중상지기능평가의평균은기초선 A 에서 22.8 점, 중재기 25.2 점, 회귀기초선 24 점으로나타났으 Fig 2. Change of box and block test in affected side upper limb Fig 3. Change of manual function test in affected side upper limb 며, 기초선 A에비해중재기는 10.52% 가증가되었고, 회귀기초선은 5.8% 가증가된것으로나타났다. Ⅳ. 고찰 상지와손의기능은일상생활동작및작업의수행을위한매우중요한부분중하나이며 ( 김연희등, 1984), 실제뇌졸중환자들에상지운동기능의소실로인해환자들의일상생활에많은제한을받고있는실정이다. 또한, 일상생활동작들의대부분이상지와손으로이루어진다는점을고려해볼때손을사용하지못하는환자들의경우그로인한심한신체적, 심리적인고통을겪게된다 (Pendleton와 Schultz-Krohn, 2000). 이전에뇌졸중환자들의상지재활에있어서신체기능에중점을두는방법들을이용하여운동결손자체를치료하기보다는운동결손을보상하는전략을이용한치료에중점을두었다 (Bobath, 1990; Voss 등, 1985). 그러나, 최근에는일상생활에필요한기능적활동을향상시키기위해서는과제특이적훈련이전통적인보상전략중심의접근보다기능증진에더효과적이라고하였다 (Dobkin, 2008). 최근에뇌졸중환자들의상지재활프로그램에있어서보상전략중심프로그램의부작용과제한점을최소화할수있는프로그램들에관한연구들이많이보고되고있다. 그중동작관찰훈련은다른사람이수행하는활동이나영상속에등장하는모델의활동장면을관찰하는것으로, 시청각적인감각입력과더불어신체훈련을통해다중감각체계의작용을수반하기때문에운동피질을효과적으로활성화시킨다고하였다 (Clark, 2004; Smith와 Holmes, 2004). 타인이수행하는목표지향적운동의관찰은관찰되는동작의실제수행과관련된뇌영역의활성화를유도하는것으로밝혀졌으며 (Rizzolatti, 2004), 관찰과그에따른반복적인환측사지의운동은긍정적인신경학적가소성을나타내어사지의움직임에효과적이라고할수있다고하였다 (Trombly, 2002). Ertelt 등 (2007) 의연구에서는뇌손상환자를대상으로실험군에게팔의정상적인움직임을담은동영상을시청하게한후똑같이모방하게하고, 대조군 115

대한물리의학회지제 권제 호 에는움직이지않는사물이나문자만을관찰하도록하였다. 두군을비교하여상지기능의회복을알아본결과, 실험군의상지기능이대조군에비해유의하게향상된것으로나타났다. 이문규와김종만 (2011) 은만성뇌졸중환자에게 3주간동작관찰훈련을실시하여중재전에비해유의한상지기능의향상을보고하였고, 훈련종료후 2주시점까지유지되었다고하였다. 따라서, 본연구는단일사례연구중 ABA설계를사용하여동작관찰훈련이뇌졸중환자의환측상지기민성에미치는영향을알아보고자하였다. 초기기초선기간인기초선 A에서는 10초검사, 상자와나무토막검사, 뇌졸중상지기능평가를이용하여자료를수집하였고, 중재기 B에서는수도꼭지돌리기, 수건접기, 지갑속카드빼고넣기, 지갑속동전빼고넣기, 도형오리기를수행하는영상을관찰한후에동일한신체훈련을하는동작관찰훈련을실시하였다. 동작관찰훈련은실제일상생활에서많이경험할수있는과제와동작들을이용한영상을관찰하고실제동작을훈련하는방법으로시행하였고, 관찰동영상의움직임으로상지기민성을필요로하는동작들로구성하였다. 또한환측상지기능의변화를보고자임상에서뇌졸중환자들의상지기능을평가하는평가도구를사용하였다. 그결과환측상지의대조작능력을평가한상자와나무토막검사에서중재기에서기초선에비해 18.9% 의증가를보였고, 회귀기초선에서는중재기에비해 0.5% 가감소하였다. 이러한변화는중재기에서동작관찰훈련영향으로기초선에비해상자와나무토막검사점수가증가한것으로보이며, 회귀기초선의점수는중재기보다감소하였지만, 초기기초선의점수보다증가한채로유지되는것으로보아동작관찰훈련에의한효과가회귀기초선에도유지되었다고볼수있다. 이는김종만등 (2010) 의연구에서동작관찰훈련을실시한 AOPT(action observation physical therapy) 조건의대상자들이대조군과단순한재활치료만받은그룹에비해상자와나무토막검사점수가유의하게향상된결과와유사하였다. 또한, Hatanaka 등 (2007) 이뇌졸중으로인한편마 비환자의상지기민성을평가하기위해개발된 10 초검사에서는세가지형태의움직임을 10초동안가능한빠르게수행하도록하여각각의움직임의수를측정하였는데, 손가락개별운동검사, 손회외 회내검사, 손가락두드리기검사항목모두에서초기기초선보다수행한횟수가증가하였다. 특히, 손가락움직임을평가하는손가락개별운동검사, 손가락두드리기검사에서는각각초기기초선에비해 85% 와 82% 의매우높은증가율을보였다. 이는본연구에서의동작관찰훈련이상지의대단위동작보다작은팔꿉관절이하의작은관절의움직임을많이사용하는과제들로이루어져훈련후손가락의작은움직임활동에더많은영향을미쳤을것으로생각된다. Ewan 등 (2010) 은개인에게의미있고목적이있는동작을파악하고그와관련된자극과움직임들로이루어진동작관찰훈련이더효과적이라고하였고, 이와유사하게전문화가들이피아노연주를관찰하는동안음악에친숙하지않은대조군보다뇌활성도가더증가하였다고하였다 (Haslinger 등, 2005). 이것으로보아본연구에서일상생활에서경험할수있는과제들과유사한영상을이용하여훈련을수행하였기때문에대상자에게영상에포함된동작들이의미있고, 목적있는과제들로인식되어기능에영향을주었을것으로보인다. 본연구에서사용한뇌졸중상지기능평가는뇌졸중환자의상지기능및동작능력을평가하기위한검사도구로상지기능의회복과정과일상생활동작에있어서의실용수준을반영하고객관적으로실시하기쉽게고안되었다. 동작관찰훈련을수행하는중재기에서의평균점수는훈련을하지않았던초기기초선에비해 10.5% 가증가하였고, 회귀기초선의평균은중재기에비해감소하였지만초기기초선에비해서는증가한채로유지되었다. 이는하태웅 (2011) 의연구에서뇌졸중환자의환측상지기능과일상생활동작수행능력의상관관계를본결과, 환측상지기능이일상생활동작의인지영역의유의한상관관계를보였다고하였는데, 일상생활동작들과높은관련성이있는뇌졸중상지기능평가점수가증가되어상지기능이향상되었으므로실제일상생활에서 116

동작관찰이뇌졸중환자의환측상지기민성에미치는영향 : 단일사례연구 도기능의향상을예측할수있을것으로보인다. 뇌졸중환자의상지기능에서자발적인움직임의회복은발병초기에이루어지지만, 능동적인상지사용을포함하는기능적인회복은더오래걸린다고하였다 (Ada 등, 1994). 따라서상지기능의잠재적인회복능력을향상시키기위해지속적인평가와치료접근이필요하다. 이에본연구는뇌졸중으로인해상지의기능이저하되어일상생활동작들에제한을가지고있는환자를대상으로하여환자자신에게의미있고목적있는동작들을관찰하고모방하여훈련하는동작관찰훈련을통하여상지기민성의변화를보고자하였다. 그결과, 10초검사, 뇌졸중상지기능평가점수에서초기기초선에비해동작관찰훈련을하는중재기에증가를보여상지기민성에동작관찰이의미있는영향을미쳤다. 이는실제일상생활에서쉽게경험할수있는동작들과과제들로구성된영상을관찰하는것이대상자에게의미있는영향으로받아들여져뇌의활성화를증가시켰으며, 실제활동의개선을가져와기존동작관찰훈련이상지기능의증진을보여주는선행연구들을지지하는결과라고생각한다. 본연구의제한점은대상자가한명으로뇌졸중환자들모두에게일반화하기에는무리가있으며, 반복적인평가로인하여평가활동에대한학습효과를적절하게통제하지못하였다. 추후뇌졸중환자들의일상생활동작들을좀더체계적으로파악하고분석하여, 실제환자들이많이경험할수있는동작들을중심으로동작관찰용영상을표준화하여제작하고실제훈련에사용해야할것으로보인다. 또한, 다양한상지기능의손상정도에따라과제의난이도를조절하여훈련을하는연구가진행되어야할것으로보인다. Ⅴ. 결론 본연구는동작관찰훈련이뇌졸중환자의환측상지기민성에미치는영향을알아보고자단일사례연구중 ABA설계를사용하였다. 그결과, 10초검사, 상자와나무토막검사, 그리고뇌졸중상지기능검사에서모두중재기에서기초선에비해증가를 보였고, 그이후회귀기초선에서도유지됨을보였다. 이상의연구결과로볼때, 실제일상생활에서자주경험할수있는동작들을이용한동작관찰훈련이뇌졸중환자의환측상지기민성의향상에영향을주었음을알수있었다. 추후동작관찰훈련을위해사용되는표준화된동영상자료와다양한과제개발이필요할것으로사료된다. 참고문헌 김미영. 뇌졸중상지기능평가에대한고찰. 대한작업치료학회지. 1994;2(1):19-26. 김연희, 최미숙, 김봉옥. Jebson hand function test 에의한정상한국성인의손기능평가. 대한재활의학회지. 1984;8(2):109-14. 김종만, 양병일, 이문규. 동작관찰훈련이뇌졸중환자의손조작능력에미치는영향. 한국전문물리치료학회지. 2010;17(2):17-24. 이문규, 김종만. 동작관찰훈련이뇌졸중환자의상지기능에미치는영향. 한국전문물리치료학회지. 2011;18(2):27-34. Ada L, Canning CG, Carr JH, et al. Task-specific training of reaching and manipulation. In: Advances in psychology. North-Holland. 1994:239-265. Backman C, Nystrom AB, Jerle P. Arterial spasticity and cold intolerance in relation to time after digital replantation. J Hand Surg Eur Vol. 1993; 18(5):551-55. Bobath B. Adult hemiplegia: evaluation and treatment. Butterworth-Heinemann Medical, 1990. Buccino G, Binkofski F, Fink GR et al. Action observation activates premotor and parietal areas in a somatotopic manner: an fmri study. Eur J Neurosci. 2001;13(2):400-04. Clark S, Tremblay FS, Te-Marie D. Differential modulation of corticospinal excitability during observation, mental imagery and imitation of hand actions. Neuropsychologia. 2004;42(1):105-12. Dijkerman H, Ietswaart M, Johnston M et al. Does motor imagery training improve hand function in 117

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