Summary
현재 프로토콜은 VR 기반 디지털 직업 훈련 시스템이 뇌졸중 후 인지 장애 및 상지 기능 장애가 있는 환자의 재활을 향상시키는 방법을 설명합니다.
Abstract
뇌졸중 재활은 기능적 회복을 개선하기 위해 빈번하고 집중적인 치료가 필요한 경우가 많습니다. 가상 현실(VR) 기술은 매력적이고 동기를 부여하는 치료 옵션을 제공함으로써 이러한 요구를 충족할 수 있는 잠재력을 보여주었습니다. 디지털 직업 훈련 시스템은 멀티 터치 스크린, 가상 현실, 인간-컴퓨터 상호 작용 등 최첨단 기술을 활용하여 고급 인지 능력과 손과 눈의 협응력을 위한 다양한 훈련 기술을 제공하는 VR 애플리케이션입니다. 이 연구의 목적은 뇌졸중 환자의 인지 기능 및 상지 재활 향상에 대한 이 프로그램의 효과를 평가하는 것이었습니다. 훈련 및 평가는 손과 눈의 협응력 훈련과 함께 지각, 주의력, 기억, 논리적 추론 및 계산을 다루는 5가지 인지 모듈로 구성됩니다. 이 연구는 디지털 직업 훈련 시스템이 8주간의 훈련 후 뇌졸중 환자의 인지 기능, 일상 생활 기술, 주의력 및 자기 관리 능력을 크게 향상시킬 수 있음을 시사합니다. 이 소프트웨어는 기존의 일대일 작업 치료 세션을 보완하기 위해 시간을 절약하고 임상적으로 효과적인 재활 보조 수단으로 사용할 수 있습니다. 요약하자면, 디지털 직업 훈련 시스템은 뇌졸중 환자의 기능적 회복을 지원하는 도구로서 가능성을 보여주고 잠재적인 재정적 이점을 제공합니다.
Introduction
뇌졸중 또는 뇌혈관 사고와 관련된 발병률, 사망률, 장애율 및 재발률이 높다1. 전 세계적으로 뇌졸중은 종양과 심장병을 제치고 사망 원인 2위를 차지하고 있으며, 중국에서는 뇌졸중이 주요 사망 원인이다2. 뇌졸중의 발병률과 사회적 부담은 인구 고령화에 따라 향후 몇 년 동안 크게 증가할 것으로 예상됩니다. 뇌졸중 생존자는 감각, 운동, 인지 및 심리적 장애를 계속 경험할 수 있다3. 뇌졸중의 영향에는 얼굴, 팔, 다리를 포함한 신체의 한쪽 마비가 포함될 수 있으며, 이러한 상태를 편마비라고 합니다. 이는 뇌졸중의 가장 흔한 후유증이며 사람들의 삶의 질에 큰 영향을 미친다4.
뇌졸중은 사람들의 건강에 심각한 위협이 됩니다. 뇌 조직 손상으로 인해 뇌졸중과 편마비는 손 기능 장애를 초래하여 환자의 일상 생활 활동(ADL)을 방해하고 삶의 질을 떨어뜨릴 수 있습니다5. 상지 기능, 특히 말단 신체 부위인 손의 기능 감소는 상지 회복에 가장 큰 문제가 됩니다6. 따라서 기능적 재활이 중요합니다. 또한 뇌졸중 환자의 20%-80%가 인지 장애를 경험하여 주의력, 기억력, 언어 및 실행 능력의 결핍을 초래합니다7.
현재 상지 편마비의 임상적 재활은 주로 포괄적인 상지 훈련과 다양한 작업요법(예: 미러박스 치료8, 현탁액9, 기능적 전기자극10 등)에 의존하고 있다. 최근에는 가상 현실과 인터랙티브 비디오 게임이 대체 재활 방법으로 등장했습니다. 이러한 중재는 대용량 진료를 촉진하고 치료사의 시간 요구를 줄일 수 있다11. 가상 현실 시스템은 뇌졸중 생존자의 인지 및 상지 운동 기능을 향상시키는 데 활용할 수 있는 새로운 상용 장치로 빠르게 발전했습니다12. 이러한 발전에도 불구하고 이 분야에는 아직 미개척 분야가 있습니다.
따라서 본 연구는 일반적으로 뇌졸중 발생 후 초기 6-24주에 걸친 편마비 회복 기간 동안 뇌졸중 환자의 인지 및 상지 운동 기능에 대한 기존 상지 재활 훈련과 결합된 상지 재활 훈련의 효과를 조사하는 것을 목표로 합니다. 또한 일상 생활 능력에 미치는 영향을 조사할 것입니다. 이 연구는 로봇 중재의 임상적 적용에 대한 귀중한 증거를 제공하고자 합니다.
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Protocol
이 연구 프로토콜은 Zhejiang University First Affiliated Hospital의 윤리 위원회(승인 번호 IIT20210035C-R2)의 승인을 받았으며 모든 참가자로부터 정보에 입각한 동의를 얻었습니다. 프로그램의 타당성과 효과를 평가하기 위해 준 무작위화, 단일 맹검 및 대조군을 사용하는 실험 연구가 수행되었습니다. 저장대학교 제1부속병원 재활의학과 병동에 입원한 환자 24명을 이 실험에 참여하도록 초대했다. 선정 기준은 컴퓨터 단층 촬영(CT) 또는 자기공명영상(MRI)으로 확인된 뇌졸중 환자, 30-75세, 뇌졸중 후 6-24주, 몬트리올 인지 평가 척도(MoCA) 점수<2613, 상지 기능 장애14, 편측 편마비, 앉는 능력에 대한 브룬스트롬 3-6기15, 평가 및 치료를 위한 협력을 포함했다. 제외 기준에는 인지 장애, 주요 장기 기능 장애, 시각 또는 청각 장애, 비정상적인 정신 행동 또는 항정신병 약물 사용, 심한 경련(Ashworth 척도 3-4)16, 어깨 아탈구 또는 심한 상지 통증의 병력이 포함되었습니다.
1. 연구 설계
- 모든 환자를 난수표 방법2에 따라 대조군과 실험군(각 그룹 12명)으로 나눕니다.
참고: 실험 전에 숙련된 작업 치료사가 모든 환자에 대해 Montreal Cognitive Assessment(MoCA)13, Fugl-Meyer Assessment Upper Extremity Scale(FMA-UE)14 및 MBI(Modified Barthel Index)17 평가를 완료했습니다. - 실험군의 환자가 해당 의사의 처방에 따라 항고혈압제, 항당뇨병제, 항혈소판제, 지질 조절제 등을 포함한 기존 약물 요법을 받았는지 확인하고 확인합니다.
- 또한 인지 기능 훈련과 상지 기능 훈련으로 구성된 일상적인 작업 치료 훈련을 매일 30분 동안 받도록 합니다. 또한 8주 동안 매일 30분씩 디지털 직업 훈련 시스템에 할애했는지 확인합니다.
참고: "기존 약물 요법"이라는 용어는 뇌졸중 후 관리를 위해 처방되는 표준 약물을 의미하며, 특정 약물은 환자와 클리닉에 따라 다를 수 있습니다.
- 또한 인지 기능 훈련과 상지 기능 훈련으로 구성된 일상적인 작업 치료 훈련을 매일 30분 동안 받도록 합니다. 또한 8주 동안 매일 30분씩 디지털 직업 훈련 시스템에 할애했는지 확인합니다.
- 대조군의 환자가 기존 약물 요법과 함께 매일 1시간 동안 일상적인 작업 요법(OT)을 받도록 합니다.
- 아래 단계에 따라 환자의 인지 장애 유형에 맞는 일상적인 인지 기능 훈련을 구현합니다.
참고: 대조군과 실험군 모두 이러한 교육을 받습니다.- 기억 기능 장애: 환자가 그림 토론, 단락 암송, 경로 기억 연습 및 인생 플롯 회상과 같은 활동에 참여하도록 안내합니다.
- 주의력 장애의 경우: 환자에게 시선 추적 훈련, 숫자 분류 연습 및 이와 유사한 사진 인식 훈련에 참여하도록 지시합니다.
- 난산증의 경우: 환자에게 쇼핑 및 금융 시뮬레이션 교육과 같은 활동과 함께 50 미만의 숫자를 포함하는 간단한 덧셈 및 뺄셈 연습을 수행하도록 요청합니다.
- 시공간 장애의 경우: 나무 쌓기, 직소 퍼즐 풀기, 그림 그리기, 물체 돌리기와 같은 활동을 통해 환자를 안내합니다.
- 집행 기능 장애: 종이접기, 손 만들기, 그림 그리기, 꽃 물주기 등과 같은 활동에서 환자를 이끕니다.
- 사고 및 추론 기능 장애: 환자가 항목을 분류하고, 숫자를 정렬하고, 슈퍼마켓 쇼핑을 시뮬레이션하고, 일반 추론에서 특정 추론으로 진행하도록 안내합니다.
- 환자에게 상지의 각 관절의 수동적 및 지배적 움직임을 포함하는 기존의 상지 기능 운동에 참여하도록 지시합니다. 여기에는 롤러 훈련, 상지 추출, 공 던지기 및 잡기, 어깨, 팔꿈치 및 손목 움직임에 대한 제어 훈련과 같은 활동이 포함됩니다.
- 또한 팔뚝 내전 및 봉합, 손가락 미세한 움직임, 핀 보드 및 나사 조임 사용과 같은 조정 유연성 훈련을 포함합니다.
알림: 옷 입기 및 벗기 훈련, 자조 장비 적용 및 일상 생활 활동 능력을 향상시키기 위한 기타 운동은 주로 영향을 받는 쪽에 초점을 맞춰야 하며, 영향을 받는 쪽의 훈련을 돕기 위해 건강한 쪽을 적절하게 통합해야 합니다. 모든 실험 단계는 병동의 재활실에서 수행됩니다. 언급된 교육은 8주 동안 일주일에 5일 동안 수행됩니다.
- 또한 팔뚝 내전 및 봉합, 손가락 미세한 움직임, 핀 보드 및 나사 조임 사용과 같은 조정 유연성 훈련을 포함합니다.
2. 디지털 직업훈련 시스템의 교육 과정
참고: 실험 그룹만 이러한 교육을 받습니다.
- 환자에게 장치 앞에 서거나 앉으라고 지시하고(그림 1) 디스플레이를 적절한 높이와 기울기 각도로 조정하여 환자의 손이 화면을 쉽게 터치할 수 있도록 합니다.
- 전체 이름, 나이, 입원 식별 번호, 진단 및 기타 관련 의료 세부 정보를 포함하여 각 환자에 대한 개별화된 프로필을 만듭니다.
- 환자의 인지 장애 유형과 상지의 남은 근력에 따라 적절한 훈련 프로그램을 선택하십시오. 훈련 시간, 난이도, 왼쪽 또는 오른쪽과 같은 각 프로그램에 대한 매개 변수를 설정합니다(그림 2).
- 환자가 교육의 목적을 완전히 이해할 수 있도록 각 프로그램에 대한 올바른 작동 방법을 설명하고 시연합니다.
- 인지 기능 훈련을 실시합니다.
- 기억 기능 장애가 있는 환자의 경우 아래에 언급된 훈련 과정을 따르십시오.
참고: 환자에게 기억 기능 장애가 있는 경우 치료사는 "신속 매칭 훈련", "기억 매트릭스 훈련" 및 "카드 기억력 훈련" 훈련 절차 중에서 선택할 수 있습니다.- 신속한 매칭 훈련: 화면의 사진을 클릭하고 환자에게 이전 사진을 기억하도록 요청합니다. 그런 다음 환자에게 아이콘 버튼을 클릭하여 현재 사진이 이전 사진과 일치하는지 확인하도록 요청합니다.
- Memory Matrix Training(메모리 매트릭스 훈련): 화면 매트릭스의 서로 다른 위치에서 세 개의 밝은 사각형이 깜박이 도록 하려면 클릭합니다. 그런 다음 클릭하여 모든 사각형을 어둡게 하고 환자에게 밝은 사각형을 클릭하도록 요청합니다.
- Card Memory Training(카드 메모리 학습): 화면에 두 장의 사진을 표시한 다음 뒤집 으려면 클릭합니다. 환자에게 화면에 표시된 것과 일치하는 대상 카드를 찾도록 지시합니다.
- 주의력 장애가 있는 환자의 경우 다음 훈련 과정을 수행하십시오.
참고: 주의력 장애가 있는 환자의 경우 "반응 능력 훈련", "색상 일치 훈련", "두더지 잡기 게임" 및 "카드 기억력 훈련" 훈련 절차 중에서 선택하십시오.- 반응 능력 훈련: 케이크가 만화 아바타 위로 떨어지면 케이크가 머리에 부딪히지 않도록 환자에게 잡기 버튼을 빠르게 클릭하도록 지시합니다.
- 컬러 매칭 트레이닝: 트랙 위의 공이 원의 중심에 가까울 때 환자가 해당 색상을 클릭하여 난이도에 따라 공이 2박자 또는 4박자로 튀도록 안내합니다.
- 두더지 잡기 게임: 나쁜 놈이 땅을 건너거나 고퍼가 머리를 내밀고 있는 게임을 소개합니다. 환자에게 나쁜 놈 이나 고퍼 를 클릭하고 때리면 게임 포인트를 얻도록 지시합니다.
- 카드 메모리 학습: 카드 정보를 표시하고, 카드를 뒤집 고, 위치를 변경합니다. 환자에게 지정된 요구 사항에 따라 대상 카드를 찾아 다시 클릭하도록 요청합니다.
- 수리력 및 판단 장애가 있는 환자의 경우 다음 교육 과정을 수행합니다.
참고: 환자가 수리력과 판단력에 장애가 있을 때, 치료사는 "가위바위보", "산술 추론 훈련", "분류 및 따기 훈련", "낚시 게임"과 같은 프로그램을 선택해야 합니다.- 가위바위보: 화면에 왼손-오른손 제스처를 표시하고 환자에게 왼손이 이기는지, 오른손이 이기는지, 동점인지 클릭하여 빠르게 판단하도록 요청합니다.
- 산술 추론 훈련: 환자에게 화면의 산술 문제를 계산 하고 숫자와 비교하여 보다 큼, 작음 또는 같 음 버튼을 선택하도록 지시합니다. 설정의 난이도로 산술 문제의 난이도를 높입니다.
- 분류 및 피킹 교육: 환자에게 왼쪽 상단 모서리에 있는 요구 사항에 따라 목록에서 적절한 유형 과 수량 의 항목을 선택하고 클릭하도록 요청합니다.
- 낚시 게임: 프롬프트 정보에 따라 환자에게 화면을 클릭하여 특정 유형과 수의 물고기를 잡아 게임 점수를 얻도록 지시합니다.
- 시공간 장애가 있는 환자의 경우 다음 교육 세션을 수행합니다.
참고: 시공간 장애가 있는 환자에게 적합한 훈련 절차는 "편측 방치 훈련", "직소 퍼즐 훈련", "그림 조합 훈련"입니다.- 일방적 방치 훈련: 영상 안내 에 따라 클릭하면 헤엄치는 홍어를 손가락으로 제어하고 최대한 많은 물고기를 잡아먹습니다.
- 직소 퍼즐 훈련: 깨진 퍼즐 조각을 클릭하고 올바른 위치에 놓 아 다시 완전한 그림을 형성합니다.
- 그림 조합 훈련: 왼쪽의 다양한 모양과 색상 중에서 적절한 그림을 선택하고 오른쪽의 올바른 위치에 배치 하여 결합하여 특정 패턴을 형성합니다.
- 집행 기능 장애가 있는 환자의 경우 다음 교육 세션을 수행합니다.
참고: 집행 기능 장애가 있는 환자는 "Virtual Kitchen" 프로그램을 선택할 수 있습니다. 환자는 시스템의 안내에 따라 가상으로 "스크램블 토마토와 계란"의 생산 공정을 점진적으로 완료할 수 있습니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다.- 음식 재료 준비: 환자에게 가상으로(화면에서) 수도꼭지를 켜고, 토마토를 청소하고, 토마토를 조각으로 자르고, 접시에 놓도록 지시합니다. 그런 다음 계란을 그릇에 넣고 저어줍니다.
- 요리: 환자에게 스토브에 불을 붙이고 식용유를 붓고 푼 계란을 부은 다음 토마토를 넣으라고 지시합니다.
- 접시 서빙: 요리가 끝나면 환자가 불을 끄 고 조리된 요리를 접시에 옮기도록 안내합니다.
- 사고 및 추론 기능 장애가 있는 환자의 경우 다음을 수행합니다.
참고: 환자가 명명 및 개념적 어려움이 있는 경우 "명명 훈련", "카드 기억 연습" 및 "객체 차별화 훈련" 중에서 선택하십시오.- 명명 교육: 환자가 텍스트 정보 및 소리의 요구 사항에 따라 여러 사진 중에서 올바른 그림을 찾아 클릭하도록 안내하거나 그림 정보 프롬프트에 따라 항목의 올바른 이름을 선택하고 클릭합니다.
- 카드 기억 연습: 화면에 나타나는 카드 중에서 환자에게 오른쪽 상단 모서리에 있는 만화 남자의 손에 있는 카드와 동일한 카드를 찾아 클릭하도록 요청합니다.
- 개체 차별화 훈련: 화면에 나타나는 여러 열 모양의 모양 중에서 환자에게 고유하고 다른 모양을 식별하고 클릭하도록 요청합니다.
- 기억 기능 장애가 있는 환자의 경우 아래에 언급된 훈련 과정을 따르십시오.
- 상지 기능 훈련을 실시합니다.
- 보조 운동 또는 한 손 운동으로 환자를 훈련하십시오.
알림: 영향을 받은 팔다리가 혼자서 훈련을 완료할 수 없는 경우 건강한 손으로 영향을 받는 팔다리를 잡고 보조 훈련을 완료하도록 하십시오. 영향을 받은 팔다리가 일정 수준의 근력을 회복하면 한 손 훈련을 시작할 수 있습니다. 다음 훈련 절차는 보조 연습 또는 한 손 연습에 적합합니다: "그림 그리기 연습", "음악 여행", "미로 걷기".- 그리기 연습: 화면에 나타나는 경로 프롬프트에 따라 환자에게 패턴의 특정 선 이나 윤곽을 그리도록 지시합니다. 시스템이 자동으로 아름다운 사진을 생성합니다. 난이도가 높아짐에 따라 경로가 사라지도록 허용하고 환자에게 기억에서 그림의 윤곽을 그리도록 요청하십시오.
- 뮤지컬 여행: 환자가 음악의 리듬에 맞춰 화면의 회색 사각형을 지우 고 다채로운 사각형으로 변환하도록 합니다. 이것은 강렬하게 즐거운 경험을 제공합니다.
- 미로 걷기: 환자에게 미로에 있는 작은 공을 잡고 미로를 통해 공을 안내하여 다이아몬드가 있는 끝점에 도달하도록 지시합니다.
- 양손 협응 운동으로 환자를 훈련시킵니다.
알림: 영향을 받은 팔다리의 근력이 좋으면 양손 협응 훈련을 시작할 수 있습니다. '밸런스 볼', '물고기 먹이 주기 게임', '양궁 연습', '반응 협응 훈련' 등의 절차를 선택한다.- 밸런스 볼: 환자에게 작은 파란색 공이 있는 밸런스 빔의 양쪽 끝에 왼쪽과 오른쪽 주먹을 놓게 합니다. 균형을 유지하고 공이 양쪽으로 굴러가지 않도록 지시하십시오.
- 물고기 먹이 게임: 환자에게 한 손으로 먹이를 잡고 다른 손으로 화면에서 헤엄치는 작은 물고기 를 클릭하여 물고기 먹이 주기 작업을 완료하도록 지시합니다.
- 양궁 연습: 환자가 한 손은 활에, 다른 한 손은 화살에 올려 놓고 화살이 과녁에 완벽하게 맞도록 클릭하고 제어 하도록 안내합니다.
- 반응 조정 훈련: 환자의 오른손과 왼손이 망치를 잡고 탁구 게임과 유사하게 노란색 공을 번갈아 클릭하여 치게 하여 환자의 조정력과 반응 능력을 훈련합니다.
알림: 각 절차에 대한 교육이 완료되면 기기는 자동으로 교육 결과에 대한 분석을 제공하여 환자의 전용 파일에 저장합니다. 치료사는 매번 결과를 비교하여 환자의 훈련 효과를 평가합니다(그림 3 및 그림 4).
- 보조 운동 또는 한 손 운동으로 환자를 훈련하십시오.
- 환자의 기능이 회복됨에 따라 치료사에게 정기적으로 훈련 프로그램을 재조합하도록 요청하고 환자의 수행 능력에 따라 절차의 난이도와 기간을 조정합니다.
알림: 훈련 기간 동안 치료사는 환자의 전체 훈련 과정을 감독하고, 환자의 요구를 참을성 있게 경청하고, 어려움에 직면했을 때 환자를 돕고, 훈련 과제를 성공적으로 마치면 칭찬과 격려를 제공합니다.
3. 사후관리 절차
- 8주간의 치료 후 MoCA, FMA-UE 및 MBI를 사용하여 모든 환자에 대한 재평가를 수행합니다. 이 재평가는 동일한 작업 치료사에 의해 수행됩니다.
- 교육 전후 평가에서 수집된 데이터를 통계적으로 분석하여 결과의 유의성을 결정합니다.
참고: 데이터 분포의 정규성에 따라 디지털 직업 훈련 시스템이 인지 및 운동 기능 회복에 미치는 영향을 평가하기 위해 적절한 통계적 방법을 사용했습니다.
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Representative Results
이 연구에서는 뇌졸중 후 다양한 유형의 인지 장애와 결합된 상지 기능 장애를 나타내는 24명의 환자가 등록되었습니다. 관찰된 인지 장애 유형에는 기억 상실증, 무지증, 집행 기능 장애, 주의력 장애 등이 포함되었습니다. 성별, 연령, 질병 기간, 뇌졸중 유형 측면에서 두 그룹 간에 통계적으로 유의한 차이는 발견되지 않았으며(P > 0.05), 표 1에 자세히 설명되어 있다. 디지털 직업훈련 시스템을 이용한 상지 재활을 받은 실험군은 기존 치료법에 비해 FMA-UE14, MoCA13, MBI17 에서 더 큰 개선을 보였다(표 2).
훈련 기간 후 실험군은 MoCA 점수가 유의하게 개선된 반면(P < 0.05), 대조군은 유의한 차이가 없었습니다(P > 0.05). 또한, 실험군의 개선은 대조군보다 두드러졌다(P < 0.05)(표 2). FMA 상지 점수와 관련하여, 실험군은 8주간의 훈련 후 유의한 개선을 보였으며(P < 0.05), 대조군에 비해 유의한 개선 차이를 보였다(P < 0.05)(표 2). BI 점수와 관련하여, 두 그룹 모두 중재 전에 비해 유의한 개선을 보였으며(P < 0.05), 실험군의 개선은 대조군(P < 0.05)과 유의한 차이를 보였다(표 2). 이러한 결과는 환자의 인지 및 상지 능력을 향상시키는 데 있어 디지털 직업 훈련 시스템의 효과를 강조하며, 인지 개선에서 전통적인 재활 치료를 능가합니다.
통계 분석은 통계 소프트웨어( 재료 표 참조)를 사용하여 수행되었으며 유의 수준은 양측 P < 0.05로 설정되었습니다. 데이터 정규성과 분산의 동질성을 가정하는 모수 분석에서는 척도 점수의 그룹 간 차이를 비교하기 위해 독립 표본 t-검정을 사용했습니다.
그림 1: 디지털 직업 훈련 시스템. 시스템의 화면은 앉거나 서 있는 자세의 뇌졸중 환자에게 인체공학적으로 적합한 높이와 각도에 위치하여 재활 운동을 위한 상호 작용을 촉진합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 인지 기반 상지 VR 체계의 게임 콘텐츠 및 적용. 이 그림은 게임 내의 다양한 작업을 그래픽으로 보여주며, 각 작업은 특정 인지 및 운동 능력을 목표로 세심하게 설계되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 양궁 경기 훈련 결과 분석 - 적중한 표적당 링 수. 이 그림은 양궁 게임 내에서 참가자의 성과에 대한 통계적 분석을 제공하며, 여러 세션에서 목표당 적중한 링 수를 시각화합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 활쏘기 경기 훈련 결과 분석 활동 지역 지도. 색상 그라데이션은 활동이 많고 적은 영역을 나타내며 참가자 시도의 정확도와 초점에 대한 통찰력을 제공하므로 훈련 전반에 걸쳐 운동 제어 및 조정을 평가하는 시각적 도구 역할을 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 그룹 | n | 성별 (n) | 나이(x±s, y ) | 질병의 경과(x±s, d) | 스트로크 유형(n) | 편마비 쪽(n) | |||||
| 남성 | 여성 | 허 혈 성 | 출혈 | 왼쪽 | 오른쪽 | ||||||
| 대조군(n = 12) | 12 | 6 | 6 | 50.50 ± 5.50 | 37.08 ± 11.48 | 7 | 5 | 7 | 5 | ||
| 실험군(n=12) | 12 | 7 | 5 | 5.52 ± 50.42 | 36.0 ± 10.86 | 8 | 4 | 6 | 6 | ||
| P | >0.05 | >0.05 | >0.05 | >0.05 | >0.05 | ||||||
표 1. 두 그룹 간의 기준 특성. 대조군과 실험군 간의 기준선 특성에 대한 포괄적인 비교를 제시합니다. 여기에는 인구 통계 및 임상 데이터가 포함되며, 그룹 간의 비교 가능성을 보장하고 무작위 배정 프로세스를 검증하여 후속 분석의 견고성을 확인합니다.
| 그룹 | 모카(MoCA) | FMA-UE (영어) | 증권 시세 표시기 | |
| 대조군(n = 12) | 치료별 | 18.25 ± 2.42 | 31.83 ± 6.26 | 57.42 ± 7.37 |
| 후처리 | 19.0 ± 3.16 | 35.58 ± 5.04 | 64.33 ± 6.51 * | |
| 실험군(n=12) | 치료별 | 18.33 ± 2.34 | 32.42 ± 5.84 | 57.33 ± 9.50 |
| 후처리 | 2.92 ± 22.00 **# | 40.67 ± 6.72**# | 71.42 ± 9.63 **# | |
| *P < 0.05, 전처리와 비교; 대조군과 비교한 #P < 0.05 | ||||
표 2. 훈련 전과 후의 두 그룹 간의 MoCA, FMA-UE 및 MBI 점수 비교(x ±초). *P < 0.05, 전처리 대비 대조군과 비교한 #P < 0.05입니다. 통계적으로 유의미한 값이 강조되어 VR 기반 훈련 체제가 인지 및 운동 기능에 미치는 영향을 설명하고 훈련 후 참가자의 능력에 대한 관련 개선 사항을 보여줍니다.
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Discussion
뇌졸중 환자의 회복을 지원하기 위해 가상 현실 재활 시스템이 구현되었으며, 최신 멀티 터치 스크린 기술을 활용하여 교육 참여, 몰입, 상호 작용 및 개념화를 향상시켰습니다. 이 시스템은 시각, 청각 및 촉각을 통합하는 대화형 상지 운동 제어 훈련을 제공합니다. 또한 기억력, 주의력, 공간 지각, 컴퓨팅, 손과 눈의 협응력 및 가상 작업을 대상으로 하는 재활 훈련 모듈이 포함되어 개인화된 인지 훈련을 제공합니다. 또한 디지털 재활은 일상 생활의 풍부한 가상 활동(ADL) 및 인지 훈련을 통해 인지 및 상지 회복을 향상시킵니다18,19.
뇌졸중 후 인지 기능 재활에 대한 현재의 접근법은 일반적으로 컴퓨터 보조 훈련과 작업 치료를 포함하며, 때로는 고압 산소 요법 및 경두개 전기 자극과 같은 방법으로 보완되기도 한다20. 대조적으로, 여기에 설명된 VR 기반 훈련 시스템은 고강도, 반복 및 재현성이 높은 운동 훈련을 제공한다21. 이 시스템은 환자의 재활 진행 상황에 따라 게임 난이도를 지능적으로 조정하여 고강도 훈련에 맞게 작업을 조정합니다. 또한 가상 현실 게임은 언제 어디서나 액세스할 수 있으므로 환자가 재활 훈련에 더 자주 참여하고 더 많은 반복 횟수를 달성할 수 있습니다.
기존 VR 기기와 비교했을 때, 디지털 직업 훈련 시스템은 보다 개인화되고 유연한 재활 옵션으로 두각을 나타내며, 환자의 노력과 관심을 집중시켜 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 환자의 적극적인 참여는 신경 가소성, 운동 학습 및 재활 과정에서 매우 중요합니다. 재활 치료와 환자의 자발적인 운동을 병행하는 것은 잃어버린 운동 능력의 회복을 촉진하는 것으로 밝혀졌다22,23. 이 가상 재활은 동기 부여, 안전 및 사용자 정의의 이점을 제공하는 동시에 훈련 중 사용자의 성과를 모니터링하고 분석할 수 있습니다. 7점 리커트형 척도를 이용한 평가는 긍정적인 결과를 보여주었으며, 이는 VR 시스템의 수용성, 기대 효과성, 만족도 및 안정성이 향상되었음을 나타낸다(24). 작업 치료사와 인지 장애가 있는 사람들의 피드백을 기반으로 한 결과는 이 교육 시스템이 실현 가능하고 사용 가능하다는 것을 시사합니다.
가상 현실 장치는 특정 작업에 대한 참여를 장려하기 위해 즐거움을 향상시킴으로써 작업 반복(강도)을 증가시킬 수 있습니다. 디지털 직업훈련 시스템은 기존 VR 기기에 비해 보다 다양한 인지 및 일상생활 활동(ADL) 훈련 게임을 제공한다. 저비용 가상 재활 시스템은 기존 재활을 보완하는 역할을 할 수 있으므로 직접적인 감독이 덜 필요합니다. VR 시스템과 함께 모션 센서를 활용하면 재활 전문가가 환자의 기능을 디지털 방식으로 평가하고 추적할 수 있습니다25. 디지털 트레이닝 시스템을 기반으로 한 재활은 환자가 재활 계획에 적극적으로 참여하고 운동 기능을 더 잘 회복할 수 있도록 하는 유망한 도구입니다.
그러나 가상현실 재활의 주요 수혜자를 식별하고, 몰입형 경험과 비몰입형 경험의 영향을 평가하고, 가장 효과적인 피드백 메커니즘을 결정하는 것과 같은 질문이 남아 있다26. 가상 현실은 또한 뇌-컴퓨터 인터페이스 및 비침습적 뇌 자극과 같은 새로운 치료 양식에 통합되어 신경 가소성을 향상시키고 회복 결과를 개선할 수 있습니다27. 이 연구는 제스처 인식과 관련된 문제, 환자의 운동 능력에 기반한 정확한 동작 각도 및 타이밍 조정의 필요성, 역치 한계의 신중한 구현 요구 사항 등의 한계에 직면했다6. 또한 표본 크기가 상대적으로 작기 때문에 결과의 일반화 가능성이 제한됩니다.
결론적으로 디지털 재활 시스템을 통한 인지기능 훈련은 뇌졸중 환자의 인지력, 상지 운동기능, ADL 능력을 유의미하게 향상시킨다. 이 접근법은 임상 재활에 상당한 잠재력을 가지고 있으며 향후 더 많은 뇌졸중 재활 센터에 도움이 되도록 확장될 수 있습니다. 또한, 이 방법의 다양성은 외상 회복 및 신경 퇴행성 질환 치료를 포함한 다양한 재활 분야에 적용할 수 있습니다.
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Disclosures
저자들은 이 연구와 관련된 이해 상충이나 재무 공개가 없다고 밝혔습니다.
Acknowledgments
이 연구 기간 동안 지원과 협력을 해주신 Zhejiang University School of Medicine의 First Affiliated Hospital의 환자와 의료진에게 감사드립니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| FlexTable digital occupational training system | Guangzhou Zhanghe Intelligent Technology Co., Ltd. | Observation on the rehabilitation effect of digital OT cognitive function training on stroke patients with decreased attention function | FlexTable digital operation training system uses the latest multi-touch screen technology, virtual reality and human-computer interaction technology, integrates a variety of training methods, and provides digital advanced brain function and hand-eye coordination training |
| SPSS 25.0 | IBM | https://www.ibm.com/support/pages/downloading-ibm-spss-statistics-25 |
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