J Korean Soc Phys Ther Vol.25, No.4, August 2013 The Journal of Korean Society of Physical Therapy plssn 1229-0475 elssn 2287-156X Original articles 가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련이뇌졸중환자에미치는영향 이동순, 이경화, 강태우, 조성태 원광대학교병원재활의학과물리치료실 Effect of early robot-assisted training using virtual reality program in patient with stroke Dong-Soon Lee, Kyung-Hwa Lee, Tae-Woo Kang, Sung-Tae Cho Department of Rehabilitation Center, Wonkwang University School of Medicine & Hospital Purpose: The purpose of this study was to determine the effect of early Robot-assisted training on gait ability, function and ADL in patients with stroke. Methods: 26 patients with stroke were recruited for this study. The subjects were randomly assigned to either the experimental group (EG) or the control group (CG), with 13 patients in each group. All subjects received a routine physical therapy. The robot-assisted training was for 30 min in the case of the EG subjects. The assessment tools of this study involved the gait ability, balance ability, function and ADL. The measurements were recorded before the intervention and after the intervention. Results: EG subjects and CG subjects, the variables measured after the intervention significantly differed from gait ability, balance ability, function and ADL without the FMA (p<0.05). The FMA was only effective experimental group after intervention. Also, there were significant differences in gait ability, balance ability, function and ADL without the FMA at post-test between the 2 groups (p<0.05). Conclusion: The findings indicate that early robot-assisted training exerts a positive effect on gait ability, balance ability, function and ADL in patients with stroke. This result indicates the possibility of application of the early Robot-assisted training to the management for stroke patients. Further studies are required to generalize the result for this study. Keywords: ADL, Function, Gait ability, Robot-assisted training, Stroke Ⅰ. 서론 뇌졸중은우리나라뿐아니라전세계적으로중요한사망원인 Recived July 12, 2013 Revised August 14, 2013 Accepted August 15, 2013 Corresponding author Dong-Soon Lee, ldspt@hanmail.net Copylight c 2013 The Korea Society of Physical Therapy This is an Open Access article distribute under the terms of the Creative Commons Attribution Non-commercial License (Http:// creativecommons.org/license/by-nc/3.0.) which permits unrestricted non-commercial use, distribution,and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 이며성인장애의가장중요한원인질환이다. 1 뇌졸중의징후로는근력약화, 강직, 통증, 그리고감각기관과평형성의손상으로인한운동능력의감소등이있으며, 이와같이감소된운동능력은독립적인일상생활을위해필요한보행, 계단오르기, 자리에서일어서기, 그리고돌기등과같은기본적인활동의제한을초래한다. 2 특히뇌졸중으로인한보행기능의손상은환자가기능적독립을달성하는데큰장애요소이며, 환자의재활에있어서보행능력의획득은환자의독립성과직결되는중요한요소로서치료사와환자가중요하게생각 www.kptjournal.org J Korean Soc Phys Ther 2013:25(4):195-203 195
Dong-Soon Lee, et al : Effect of early Robot-assisted Training with Stroke 하는치료의목표가된다. 3 보행능력은뇌졸중환자들이일상생활하는데있어서가장중요한활동중의하나로, 보행능력의감소는일상생활의제한과삶의질을저하시킨다. 4 그렇기때문에뇌졸중환자에서보행능력과동적균형능력은일상생활에있어기능적인독립을이루는데꼭필요한요소라할수있다. 5 보행능력향상을위한치료법중트레드밀훈련은편마비와손상된보행패턴을가진환자치료법의하나로많은연구에서환자의보행능력에현저한개선을가지고왔다고보고되고있다. 6,7 트레드밀훈련은환자가스스로할수있는가장빠른보행패턴으로많은반복훈련이가능하므로이는반복적인훈련이뇌졸중환자의기능향상에긍정적인영향을미친다는운동학습이론에기초를두고있다. 6 하지만보행장애가있는환자에게조기에정상보행양식을모방하여안전한보행훈련을반복적으로실시하기위해서는세명정도의숙련된물리치료사가필요하며치료사의과중한육체적노력을필요로한다. 더구나근력약화가중증이거나불수의적인운동이있는환자에게는도수적보행훈련을실시하는것이거의불가능하다. 8 이러한치료사의육체적노력과시간을줄이고보행운동학의반복적재연성을개선하며보행운동시간을증가시킬수있는방법으로최근보행훈련을보조해주는로봇보조보행장치가소개되고있다. 9 로봇보조보행훈련은미리프로그램된정상적인생리적보행양식에따라환자의하지의움직임을유도해줌으로써맞춤형체중지지트레드밀훈련이가능하도록해주어효과적인보행치료도구로각광받고있다. 10 로봇보조보행훈련은조기에, 오랜시간, 강도높은재활치료가가능하며환자의보행형태와특성에대한시각적정보를보여줌으로써, 치료향상에대한객관적인자료제시가가능하고치료효과를상승시킬수있다. 이는움직임에해당하는감각입력을촉진하여양발을주기적이고조화롭게움직이는보행양상을유도할수있다고하였다. 11 최근에는, 로봇훈련에가상현실 (virtual reality) 을이용하여강력한피드백효과를가져와동기부여, 적응성을향상시켰다는연구가보고되고있다. 12 가상현실이란스크린에자신의모습이표현되고화면을통해나타나는과제와상호작용하여문제를해결하는방법이다. 13 가상현실훈련은흥미유발에적합하며, 14 적절한동기부여를통해치료과정의반복과새로운운동기술의학습이가능하다. 15 최근가상현실을이용한보행훈련결과, 뇌졸중환자의보행능력과균형능력향상에도움이된다고하였으며, 16 가상현실을이용한로봇 보조보행훈련을척수손상환자에게적용한결과보행능력및일상생활수행능력이향상된다고하였다. 17 이처럼로봇을이용한재활훈련에대한연구가세계적으로활발하게이루어지고있으나, 훈련효과에대한정량화되고명확한결과가부족한실정이다. 18 또한, 본연구에적용한뇌졸중환자에게가상현실을이용한로봇보조보행훈련에대한연구도국내에서는미비한실정이다. 따라서본연구의목적은가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련이뇌졸중환자에게있어보행능력과기능, 일상생활수행능력에어느정도효과가있는지를분석하고자한다. II. 연구방법 1. 연구대상본연구의대상은원광대학교병원에입원한환자중본연구에동의한남자 14 명, 여자 12명, 총 26명의환자를대상으로난수표를이용한무작위방법으로분류하여로봇보조보행훈련을받는실험군과일반적인물리치료를받는대조군으로각각 13 명씩할당하였다. 피험자의선정조건은제시하는것과같다 (Table 1). 1) 뇌졸중진단을받은 3개월이내의내과적, 신경학적으로안정이된조기재활이가능한환자 2) 보조기나지팡이등기타보장구의착용유무에관계없이 10 m 이상보행이가능한환자 3) 하위운동신경병변이없으며양하지에외상및정형외과적인문제가없는환자 4) 최근 1년이내에심장우회술이나심장과관련된수술을받지않은환자 5) 연구자나검사자가지시하는내용을이해할수있는간이- 정신상태검사 Mini-Mental State Examination (MMSE- K) 에서 24점이상을받은환자. 19 6) 관절가동범위에제한이없고, 마비가있는하지의경직이 Modified Ashworth Scale (MAS) 로측정시 G1+ 이하인환자 2. 실험방법 196 J Korean Soc Phys Ther 2013:25(4):195-203 www.kptjournal.org
이동순외 : 가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련이뇌졸중환자에미치는영향 Table 1. General characteristics of the subjects *Values are presented as mean±standard deviation (Mini-Mental state Examination-Korean version) Division/Unit Experiment group(n=13) Control group(n=13) Gender Male/Female 7/6 6/7 Age Age Year 54.9 ±10.6* 68.1±10.9 Type Type Infarction/Hemorrhage 11/2 13/0 Paretic side Paretic side Left/Right 5/8 4/9 Duration Month 1.07 ± 0.27 1 MMSE-K Score 26.46 ± 0.61 26.38 ± 0.30 1) 측정도구실험전모든참여자는초기평가로보행검사, 균형검사, 기능검사그리고일상수행능력검사로나누어진각각의검사방법에따라평가를시행하고실험후재평가하는절차를가진다. 보행에관련한검사로일어나걸어가기검사 (Timed Up & Go, TUG) 를측정하고균형에관련한검사로뇌졸중자세평가척도 (Postural Assessment Scale for Stroke patients, PASS) 와버그균형척도 (Berg Balance Scale, BBS) 를측정하였다. 또한기능에관련한검사로는수정된운동평가척도 (Modified Motor Assessment Scale, MMAS) 와뇌졸중기능회복평가 (Fugl-Meyer Assessment, FMA) 를측정하고일상수행능력검사로수정된바델지수 (Modified Barthel Index, MBI) 를측정하였다. (1) 보행관련검사 1 일어나걸어가기검사 (Timed Up and Go, TUG) Timed Up and Go (TUG) 는성인의낙상위험도와보행능력, 균형, 이동능력을알아보기위한평가도구이다. 환자는팔걸이가있는의자에앉아시작소리와함께의자에서일어나 3미터를걷고돌아와의자에앉는다. 측정은시작소리부터환자가의자에앉기까지의시간을측정하며, 1회연습과정을거친후 3회반복측정하여평균값을구한다. 10 초이내는정상, 20초이내는좋은이동성, 30초이내는이동성에문제가있다고판단한다. 검사- 재검사신뢰도는 (r=0.96), 측정자간신뢰도는 (r=0.92) 이다. 20 (2) 균형관련검사 1 뇌졸중자세평가척도 (Postural Assessment Scale for Stroke patients, PASS) Postural Assessment Scale for Stroke patients (PASS) 는 눕기자세, 앉은자세, 선자세로점차적으로어려운동작을하면서균형을측정한다. 총 12가지의항목을측정하며, 자세의변화에따라안정적인자세를유지하고평형을유지할수있는가를평가한다. 총 4단계로나누어지고각항목당 0-3 점으로나누어져있으며총 36점이다. 검사 -재검사간신뢰도 (r=0.93), 21 검사자내신뢰도는 (r=0.97) 이다. 22 2 버그균형척도 (Berg Balance Scale, BBS) Berg Balance Scale (BBS) 은성인의정적 -동적균형과낙상위험을평가하기위해총 14 개의항목을측정한다. 다양한정적 -동적움직임을평가하며항목당점수는 0-4 점으로총 5단계로이루어져있다. 모든점수는총 56점으로이루어져있으며 0~20 점은높은낙상위험도, 21~40 점은중등도낙상위험, 41~56 점은낮은낙상위험도로검사- 재검사신뢰도는 (r=0.98), 23 검사자내신뢰도는 (r=0.95) 이다. 22 (3) 기능관련검사 1 수정된운동평가척도 (Modified Motor Assessment Scale, MMAS) 운동기능관련검사를위해 Modified Motor Assessment Scale (MMAS) 를사용하였다. MMAS 는 Carr & Shepherd 에의해 Motor Assessment Scale (MAS) 를수정한뇌졸중환자에대한운동기능평가도구이다. 24 타인의도움없이환자스스로수행을하며각항목마다 3회반복하여수행한결과중가장높은점수를채택하였다. 가장잘수행한점수를채택하기때문에일반적인격려는가능하나부적절한동작에대해서피드백은주지않았다. 총 8개항목으로이루어져있으며 1개의항목당 0에서 6점, 총 7등급으로평가하고총 48점으로이루어져있다. MMAS에대한신뢰도는 (r=0.97) 으로만족할만한신뢰도와타당도를가지고있다. 25 2 뇌졸중기능회복평가 (Fugl-Meyer Assessment, FMA) www.kptjournal.org J Korean Soc Phys Ther 2013:25(4):195-203 197
Dong-Soon Lee, et al : Effect of early Robot-assisted Training with Stroke Fugl-meyer Assessment는 Brunnstrom의 편마비 분류와 발달을 수정한 것으로 Brunnstorm의 회복 6단계를 50가지로 움직임을 세분화 하여 뇌졸중 후 운동기능의 회복 정도를 양적으로 평가한 것이다. FMA검사는 뇌졸중 환자의 기능 평가 시 공동운동(synergy)을 고려하여 평가한다. 구성은 상하지 운동기능 평가, 균형 검사, 감각 검사, ROM검사, 통증 검사로 이루어져 있으나 본 연구에서는 하지 운동기능 평가만 사용하였다. 실시방법은 각 소검사 별로 3회 실시하여 가장 높은 점수를 채택하였으며 30분정도 소요되어 경우에 따라 나누어서 검사를 하였다. FMA검사는 순차적인 점수 체계를 갖고 있는데 0점은 수행을 못하는 것, 1점은 부분적으로 수행하는 것, 2점은 완벽한 수행이다. 하지 운동기능 평가는 Figure 1. Robot assisted gait training 34점을 최대점수로 평가한다. 신뢰도는 측정자간 신뢰도 (r=0.94) 측정자 내 신뢰도(r=0.99)의 신뢰도를 보인다.26 (4) 일상수행능력 관련 검사 ① 수정된 바델 지수(Modified Barthel Index, MBI) Modified Barthel Index (MBI)는 barthel등이 개발한 Barthel Index를 1984년 shah등이 수정, 보안하여 개정된 일상생활 평가 도구로서 10개의 항목으로 구성되고 도움의 정도에 따라 5단계의 점수 체계를 가지며 총 100점이다. 0~24점은 완전 의존성, 25~49점은 최대 의존성, 50~74점은 부분 의존성, 75~90점은 약간 의존성, 91~99점은 최소 의존성, 100점은 완전 독립성을 나타낸다. 검사-재검사 신 Figure 2. Lokocontrol software 27 뢰도(r=0.89) 검사자간 신뢰도(r=0.95)이다. 적으로 강도를 높여나갔다: 속도는 환자가 치료시간 동안 2) 연구방법 실험군 환자는 로봇보조 보행 도구(Lokomat; Hocoma 수행할 수 있는 최대의 속도로 진행하였으며, 토크의 조절과 AG, Zurich, Swit-zerland)를 이용하여 트레드밀에서 걷는 수행할 수 있을 정도로 지지 비율을 줄여 나갔다. 이와 같은 훈련을했다. 이 도구는 로봇보조 보행 도구인 Lokomat와 조절은 메인 컴퓨터인 Lokocontrol software에서 조정한다 체중지지 시스템인 Lokobasis, 그리고 Woodway트레드밀 (Figure 2). (Weil am Rhein, Germany)로 이루어져 있다(Figure 1). 체중지지에 대한 지지 정도 또한 환자가 치료시간 동안 로봇보조 보행 훈련 시 전방의 스크린은 가상현실 시스템 치료사는 환자를 Lokobasis의 Harness로 체중지지를 하여 을 사용하였다(Figure 3). 가상현실 시스템은 Lokomat를 사 서있게 한 뒤 환자의 다리를 정해진 순서에 따라 Lokomat 용하는 동안 다양한 생체 되먹임(Bio-feedback)을 제공한 과 결합한다. 고관절과 슬관절의 각도와 힘의 조절은 메인 다: 신체적인 힘의 되먹임(Force-feedback)은 환자와 도구의 컴퓨터로 Lokomat의 각 관절에 내장된 센서를 통해 개개 상호적인 힘의 정도를 센서에서 반응하여 이를 가상 현실 인에 따라 조절이 가능하며, 고관절과 슬관절의 토크는 시스템의 아바타(avatar)에 보여주어 힘의 되먹임과 시각적 양쪽 혹은 한쪽의 다리에 0%에서 100%까지 조절을 할 수 되먹임(Visual-feedback)을 제공한다. 이는 환자가 가상현 있다. 트레드밀의 속도는 0 km/h에서 3 km/h까지 가능하며 실에 보여지는 환경에서 나타나는 반응을 다시 Lokomat의 체중지지는 0%에서 100%까지 조절이 가능하다. 치료 초기엔 센서가 반응함으로써 상호적인 영향을 받는다. 또한 숲 8 속에서의 새들의 소리와 동물의 소리는 1000Hz의 소리로 198 J Korean Soc Phys Ther 2013:25(4):195-203 www.kptjournal.org 환자 체중의 30%를 지지하여 시행 하였다. 훈련은 단계
이동순외 : 가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련이뇌졸중환자에미치는영향 중재전두군간 TUG검사측정값은유의한차이가없었다 (p>0.05). 두군의중재전, 후 TUG 검사결과들의차이를비교한결과, 실험군은중재후유의하게향상되었으나 (p<0.05), 대조군은중재후유의하게향상되지않았다 (p<0.05), 중재후측정값에서두군간의차이가있었다 (p<0.05). TUG 를이용한보행시간의변화는실험군이 53.08±50.51 초감소하였고, 대조군은 17.38±54 초감소하였다 (Table 2). Figure 3. One of virtual reality program - catch it program 청각적되먹임 (Auditive-feedback) 제공한다. 본연구에사용된가상현실프로그램은 catch it program 으로 (Figure 3), 주어진시간동안가상현실의숲속에서보행하면서장애물을피하며동물을잡는프로그램으로동물을잡을경우점수를획득하는방식으로환자의반응및동기부여를끌어낼수있도록하였으며환자는적절한강도에서양측의다리를능동적으로움직일수있도록하였다. 치료사는환자가치료시간동안최대의훈련강도를수행할수있도록동기부여및독려하였다. 모든환자는결합시간 10 분, 치료시간 30분을포함하여총 40분동안훈련을하였다. 실험군과대조군은모두일반적인중추신경발달치료와근력강화, 균형훈련과같은일반적인물리치료를시행하였고, 실험군은일반적인물리치료에추가적으로로봇보조보행훈련을일 1회 30분씩, 주 5회, 4주간진행하였다. 3. 자료분석방법본연구에서수집된자료는 Windows 용 SPSS 12.0 을이용하여자료분석하였다. 연구대상자의일반적인특성은기술통계를이용하여평균과표준편차를표시하였다. 두군에서치료중재전, 후시점별보행관련검사, 균형관련검사, 기능관련검사, 일상생활수행능력검사의차이와각군의전 후차이를비교하기위해독립표본 t-검정을실시하였다. 군내에서의치료전, 후의보행관련검사, 균형관련검사, 기능관련검사, 일상생활수행능력검사의차이를비교하기위해대응표본 t-검정을실시하였다. 통계학적유의수준은 p<0.05 로하였다. III. 결과 2. 균형관련검사 1) 뇌졸중자세평가척도 (Postural Assessment Scale for Stroke patients, PASS) 의변화비교중재전두군간 PASS 검사측정값은유의한차이가없었다 (p>0.05). 두군의중재전, 후 PASS 검사결과들의차이를비교한결과, 실험군과대조군모두중재후유의하게향상되었다 (p<0.05). 중재후측정값에서두군간의차이가있었다 (p<0.05). PASS 를이용한균형관련검사결과실험군이 10.53±4.68 로증가하였고, 대조군은 4.23±4.39 로증가하였다 (Table 2). 2) 버그균형척도 (Berg Balance Scale, BBS) 의변화비교중재전두군간 BBS검사측정값은유의한차이가없었다 (p>0.05). 두군의중재전, 후 PASS 검사결과들의차이를비교한결과, 실험군은중재후유의하게향상되었으나 (p<0.05), 대조군은중재후유의하게향상되지않았다 (p>0.05). 중재후측정값에서두군간의차이가있었다 (p<0.05). BBS 를이용한균형관련검사결과실험군이 22.84±8.47 로증가하였고, 대조군은 4.46±9.80 으로증가하였다 (Table 2). 3. 기능관련검사 1) 수정된운동평가척도 (Modified Motor Assessment Scale, MMAS) 의변화비교중재전두군간 MMAS 검사측정값은유의한차이가없었다 (p>0.05). 두군의중재전, 후 MMAS 검사결과들의차이를비교한결과, 실험군은중재후유의하게향상되었으나 (p<0.05), 대조군은중재후유의하게향상되지않았다 (p>0.05). 중재후측정값에서두군간의차이가있었다 (p<0.05). MMAS 를이용한기능관련검사결과실험군이 15.53±6.89 로증가하였고, 대조군은 4.15±7.66 으로증가하였다 (Table 2). 1. 보행관련검사 1) 일어나걸어가기검사 (Timed Up and Go, TUG) 의변화비교 2) 뇌졸중기능회복평가 (Fugl-Meyer Assessment, FMA) 의변화 비교 www.kptjournal.org J Korean Soc Phys Ther 2013:25(4):195-203 199
Dong-Soon Lee, et al : Effect of early Robot-assisted Training with Stroke Table 2. Comparison of pre-test and post-test between the experimental and control groups TEST Experiment group (n=13) Control group (n=13) t TUG Pre *77.13 ± 49.26 82.57 ± 39.75-0.310 Post 24.05 ±11.45 65.19 ± 66.3-2.20 t 3.78 1.15 PASS Pre 22.69 ± 4.53 20.38 ± 6.62 1.03 Post 33.23 ± 2.55 24.61± 7.03 4.15 t -8.11-3.46 BBS Pre 18.92 ± 6.06 17.46 ± 7.66 0.53 Post 41.76 ± 8.74 21.92 ±13.11 4.54 t -9.72-1.64 MMAS Pre 21.53 ± 9.07 18.61± 7.68 0.88 Post 37.07 ± 8.94 22.76 ±12.41 3.37 t -8.12-1.95 FMA Pre 14.23 ± 6.67 16.92 ± 5.73-1.10 Post 23 ± 6.68 22 ± 6.64 0.38 t -6.89-2.63 MBI Pre 36.38 ± 7.74 33.38 ±12.03 0.75 *Values are presented as mean±standard deviation p<0.05 TUG : Timed Up and Go PASS : Postural Assessment Scale for Stroke patients BBS : Berg Balance Scale MMAS : Modified Motor Assessment Scale FMA : Fugl-Meyer Assessment MBI : Modified Barthel Index Post 82.46 ±17.4 57.38 ± 28.02 2.74 t -9.62-3.87 중재전두군간 FMA검사측정값은유의한차이가없었다 (p>0.05). 두군의중재전, 후 FMA 검사결과들의차이를비교한결과, 실험군은중재후유의하게향상되었으나 (p<0.05), 대조군은중재후유의하게향상되지않았다 (p>0.05). 중재후측정값에서두군간의차이가없었다 (p>0.05). FMA 를이용한기능관련검사결과실험군이 8.76±4.58 로증가하였고, 대조군은 5.07±6.94 으로증가하였다 (Table 2). 4. 일상수행능력관련검사 1) 수정된바델지수 (Modified Barthel Index, MBI) 의변화비교. 중재전두군간 MBI검사측정값은유의한차이가없었다 (p>0.05). 두군의중재전, 후 MBI 검사결과들의차이를비교한결과, 실험군과대조군모두중재후유의하게향상되었다 (p<0.05). 중재후측정값에서두군간의차이가있었다 (p<0.05). MBI 를이용한일상수행능력관련검사결과실험군이 46.07±17.26 로증가하였고, 대조군은 24±22.34 으로증가하였다 (Table 2). IV. 고찰뇌졸중발생후환자는금기사항이없는한조기에침상에서움직이도록유도하고, 앉히고, 휠체어로움직이게하며기립을유도하고걷도록해야한다. 28 뇌졸중환자의재활에있어서보행능력의획득은환자의독립성과직결되는중요한요소로재활치료의목표중하나이다. 3 마비측하지부하와체중이동능력의향상은보행능력에직접적인향상을가져온다. 29 또한자신의힘으로걸을수없는환자는체중지지상태에서의트레드밀보행훈련을통해하지의협응작용과운동조절을 200 J Korean Soc Phys Ther 2013:25(4):195-203 www.kptjournal.org
이동순외 : 가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련이뇌졸중환자에미치는영향 촉진시키며환자의자신감을높인다고하였다. 30 이에조기에보행훈련을보조해주며치료사의육체적노력과시간을줄이고보행운동학의반복적재연성을개선하며보행운동시간을증가시킬수있는방법으로로봇보조보행장치가고안되었다. 10 최근로봇을이용한훈련의효과에대한연구들이많이보고되고있다. 8,11,32,38 본연구는가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련이뇌졸중환자에게어떠한영향을미치는지알아보기위하여고안되었다. 본연구의결과가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련이뇌졸중환자의보행능력, 균형능력, 기능적움직임, 일상생활수행능력에향상을가져오는것으로나타났다. 로봇보조보행훈련은체중지지트레드밀에서훈련하는것보다마비측다리입각기의체중지지를증가시키며근육의양과활성도를증가시켜본연구에서실험군의보행능력에향상을가져온것으로보인다. 8 본연구에서적용한로봇보조보행훈련은마비측다리에긴입각기와유각기의시간을적용하여정상적인보행패턴으로장시간훈련하였으며가상현실프로그램을이용하여훈련의동기부여를유도하고움직임의되먹임을받을수있도록하였다. 31 Mayr A등 11 은뇌졸중환자를대상으로 6주간로봇보조보행훈련을시행한결과보행기능과지구력근력에서일반적물리치료를시행한군보다좀더효과적이었다고보고하였으며, Jung KH등 32 은로봇보조보행훈련은훈련의최종목적인실제보행과유사한환경을제공하고집중적으로반복훈련을할수있도록고안된장치라는점에서임상적으로유용하다할수있다고하였다. 본연구에서는뇌졸중환자에게가상현실을접목한조기로봇보조보행훈련의중재를함으로써보행능력및균형능력, 기능적움직임의능력, 일상생활수행능력에어떠한영향을미치는지알아보고자하였다. 보행능력에관한검사는일어나걸어가기검사 (Timed Up and Go, TUG) 로측정하였다. 균형관련검사는뇌졸중자세평가척도 (Postural Assessment Scale for Stroke patients, PASS) 와버그균형척도 (Berg Balance Scale, BBS) 를측정하였다. PASS 와 BBS는임상실험에서정보수집이용이하고환자의기능적상태를잘반영할수있기때문에균형능력검사에사용하였다. 33 기능적움직임관련검사는운동평가척도 (Motor Assessment Scale, MAS) 를수정한수정된운동평가척도 (Modified Motor Assessment Scale, MMAS) 와뇌졸중기능회복평가 (Fugl- Meyer Assessment, FMA) 의하지관련항목을측정하였고일상수행능력관련검사를위해수정된바델지수 (Modified Barthel Index, MBI) 를검사하였다. 가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련을한결과보행능력에관한검사인 TUG에서대조군에비해유의한향상을보였으며, 균형관련검사인 PASS와 BBS에서도대조군에비해유의한향상을보였다. 기능적움직임관련검사인 MMAS 에서는대조군에비해유의한향상을보였으나 FMA검사에서는유의한향상을보이지않았으나일상수행능력관련검사인 MBI 검사에서대조군에비해유의한향상을보였다. 이는 Brütsch K등 34 이보고한신경학적보행장애가있는환자에게가상현실을이용한로봇보조보행훈련을적용한결과로봇보조보행훈련시보다더참여적이었으며높은동기부여를준결과와일치한다. 이에본연구도로봇보조보행훈련의장점과더불어가상현실이이용되어더많은효과를나타낸것으로생각된다. 본연구에서는체중탈부하와로봇보조보행기구를사용함으로써환자에게안정감을주며운동학습이론에입각한보행훈련을하도록하였으며, 4주간실험군에게로봇보조보행훈련을적용한결과보행능력과균형기능및일상수행능력에서유의한결과를얻을수있었다. 이처럼조기에보행동작과최대한비슷한운동을집중적으로반복학습, 훈련하게하는로봇보조보행훈련은안전하며목표지향적인훈련을빠른시간내에가능하게한다. 35 또한본연구는로봇보조보행훈련에컴퓨터로현실적인환경을제공하는훈련법인가상현실을접목함으로써환자에게적절한동기부여를통해흥미를유발하고새로운운동기술의학습이가능하도록하였으며, 환자에게좀더훈련에참여적이고실제의보행환경과유사한환경에서동일한치료시간동안많은보행연습할수있도록하였다. 가상현실은병원내의제한된환경에서벗어나다양한가상환경을제공하면서동일한조건에서지속적으로치료를시행할수있도록하며더불어환자에게동기부여를이끌어내게하였다. 36 가상현실을이용한조기로봇보조보행훈련은보행이어려운뇌졸중환자에게조기에보행훈련을하기위한하나의과제지향적접근법으로서의대안적치료로유용한접근법이될수있을것이다. 37,38 본연구에서는대상환자수가 26명으로대상자의수가많지않아전체뇌졸중환자에게일반화하기어렵다는점과비교적 4주간의짧은치료기간과추적관찰이이루어지지않아장기간동안의훈련에따른훈련방법의효과차이를충분히반영하지못했다는점그리고급성기뇌졸중환자를대상으로하여자발적회복으로인한영향및심리, 사회적요인들을통제하지못한점을제한점으로들수있다. 향후이러한제한점들을보 www.kptjournal.org J Korean Soc Phys Ther 2013:25(4):195-203 201
Dong-Soon Lee, et al : Effect of early Robot-assisted Training with Stroke 완하여뇌졸중환자에게가상현실을이용한로봇보조보행 훈련의다양한측면의연구들이진행되어로봇재활분야가 새로운재활치료의분야로서확고히하였으면한다. 참고문헌 1. Hong KS, Bang OY, Kang DW et al. Stroke statistics in korea: part I. epidemiology and risk factors: a report from the korean stroke society and clinical research center for stroke. J Stroke 2013;15(1):2-20. 2. Kim JH. A Study on the correlation between static, dynamic standing balance symmetry and walking function in storke. J Korean Soc Phys Ther. 2012;24(2):73-81. 3. Lee MS, Lee JH, Park SG et al. The effect of ankle joint taping applied to patients with hemiplegia on their gait velocity and joint angles. J Korean Soc Phys Ther. 2012;24(2):157-62. 4. Suzuki T, Yoshida H, Hashimoto T. Case-control study of risk factors for hip fractures in the japanese elderly by a mediterranean osteoporosis study questionnaire. Bone 1997;21(5):461-7. 5. Langhammer B, Stanghelle JK. Co-variation of tests commonly used in stroke rehabilitation. 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