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뉴로피드백(Neurofeedback) 훈련이 만성 뇌졸중 환자의 신체기능에 미치는 영향

초록/요약

본 연구는 뉴로피드백 훈련(Neurofeedback Training; NFT)이 만성 뇌졸중 환자의 집중력에 따른 신체기능 중 상지기능과 보행기능에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 뇌졸중으로 인해 편마비로 진단받은 환자 총 34명을 대상으로 상지기능 효과 규명(n=20)에 대조군(n=10)은 일반재활훈련군, 실험군(n=10)은 일반재활훈련 및 뉴로피드백 훈련군으로 무작위 배정 후 집중력과 상지기능에 대한 훈련 및 평가를 실시하였고, 보행기능 효과 규명(n=14)에 대조군(n=7)은 일반재활훈련군, 실험군(n=7)은 일반재활훈련 및 뉴로피드백 훈련군으로 무작위 배정 후 집중력과 보행기능에 대한 훈련 및 평가를 실시하였다. 일반재활훈련은 1회 30분씩, 주 5회, 6주간 실시하였으며, 뉴로피드백 훈련은 1회 30분, 주 3회, 6주간 실시하였다. 집중력 관련 평가로 뇌파 변화는 뇌전도(EEG)를 이용하였고, 임상평가에는 선추적검사(TMT)를 이용하였다. 상지기능 효과 규명은 정량적 평가를 위해 표면근전도(sEMG)와 3차원 동작분석기(Zebris)를 이용하여 각 관절별 움직임 속도와 관절가동범위평가를 실시하였고, 임상평가에는 울프운동기능검사(WMFT)를 이용하여 기능평가를 실시하였다. 또한, 보행기능 효과 규명에 대한 정량적 평가로 표면근전도(sEMG)와 GAITRite를 이용하여 보행지수 평가를 실시하였고, 임상평가에는 8자걷기검사(F8WT)를 통해 보행기능 변화를 측정하였다. 결과 측정은 중재 전, 중재 후, 그리고 중재 종료 2주 후에 각각 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 뇌전도를 통한 집중력 관련 뇌파 변화 결과, 중재 전에 비해 중재 후에서 대조군에 비해 실험군의 lower-α는 유의하게 감소하였고, β-SMR는 유의하게 증가하였다. 또한 집중력과 관련한 선추적검사의 수행시간이 유의하게 감소하였다. 상지기능과 관련한 근 활성도 변화는 모든 근육에서 유의하게 증가하였고, 3차원 동작분석에서는 움직임 속도와 관절가동범위에서 유의하게 증가하였다. 또한, 보행기능과 관련한 근 활성도 변화는 대퇴이두근, 외측비복근에서 유의하게 증가하였고, GAITRite를 통한 평가에서는 시·공간적 대칭성 지수에서 유의하게 증가하였으며, 8자 걷기 검사에서는 각 측정항목 모두에서 유의하게 증가하였다. 이상의 결과로 보아 뉴로피드백 훈련이 만성 뇌졸중 환자의 뇌파조절을 통해 집중력을 개선시키는 효과가 있음을 확인할 수 있었고, 이러한 집중력의 개선이 다양한 신체기능 중 상지 및 보행기능에 유의한 효과를 이끌어 내는 중요한 치료적 관점임을 알 수 있었다. 또한, 중재 후 일정기간까지의 집중력 향상은 상, 하지의 기능 향상 연장에도 영향을 주는 것으로 확인되었다. 만성 뇌졸중 환자의 다양한 재활훈련에 있어 뇌파조절을 통한 집중력 향상의 유효성을 규명함으로써 새로운 치료적 훈련 패러다임을 제시하였다.

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목차

I. 서 론 1
1. 연구의 필요성 1
2. 이론적 배경 6
1) 뉴로피드백 훈련(Neurofeedback training; NFT) 6
2) 뇌파(Electroencephalography; EEG)) 9
3) 뇌졸중 환자의 집중력 12
4) 뇌졸중 환자의 상지 및 보행기능 13
3. 연구의 목적 16
II. 연구대상 및 방법 17
1. 연구대상자 및 기간 17
2. 연구대상자 특성 20
1) 대상자의 일반적 특성 20
2) 대상자의 의학적 특성 22
3. 연구 방법 24
1) 연구 설계 24
2) 연구 도구 26
(1) 뉴로피드백 훈련(Neurofeedback training; NFT) 26
(2) 뉴로피드백 훈련 절차 27
3) 측정도구 및 측정방법 30
(1) 뇌전도(Electroencephalography; EEG) 및 뇌파 자료 수집 30
(2) 선추적검사(Trail making test) 34
(3) 표면 근전도(Surface Electromyography; EMG) 35
(4) 3차원 동작 분석 시스템(3-Dimensional motion analysis) 41
(5) 보행기능검사(GAITRite) 44
(6) 울프 운동 기능 검사(Wolf motor function test; WMFT) 46
(7) 8자 걷기 검사(Figure of 8 walking test; F8WT) 48
4) 통계 방법 49
Ⅲ. 연구 결과 50
1. 뉴로피드백 훈련에 따른 뇌파의 변화 50
1) 집단과 시점에 따른 낮은 알파파(Lower-α) 활성도 비교 50
2) 집단과 시점에 따른 베타-SMR(β-SMR) 활성도 비교 53
2. 뉴로피드백 훈련에 따른 집중력의 변화 56
1) 선추적검사를 통한 집중력의 변화 56
3. 뉴로피드백 훈련에 따른 상지 근 활성도의 변화 58
1) 상 승모근(Upper trapezius)의 근 활성도 변화 58
2) 상완이두근(Biceps brachii)의 근 활성도 변화 60
3) 상완삼두근(Triceps brachii)의 근 활성도 변화 62
4) 상완근(Brachialis)의 근 활성도 변화 64
4. 뉴로피드백 훈련에 따른 상지의 운동형상학적 변화 66
1) 상지 과제 수행 시 견관절의 움직임 속도의 변화 66
2) 상지 과제 수행 시 주관절의 움직임 속도의 변화 68
3) 상지 과제 수행 시 완관절의 움직임 속도의 변화 70
4) 상지 과제 수행 시 견관절의 관절가동범위 변화 72
5) 상지 과제 수행 시 주관절의 관절가동범위 변화 74
5. 뉴로피드백 훈련에 따른 상지의 기능 변화(WMFT) 76
6. 뉴로피드백 훈련에 따른 하지 근 활성도의 변화 78
1) 대퇴직근(Rectus femoris)의 근 활성도 변화 78
2) 대퇴이두근(Biceps femoris)의 근 활성도 변화 80
3) 전경골근(Tibialis anterior)의 근 활성도 변화 82
4) 외측비복근(Lateral gastrocnemius)의 근 활성도 변화 84
7. 뉴로피드백 훈련에 따른 보행기능의 변화 86
1) 입각기 대칭성 지수(Stance phase symmetry profile)의 변화 86
2) 유각기 대칭성 지수(Swing phase symmetry profile)의 변화 88
3) 보장 대칭성 지수(Step length symmetry profile)의 변화 90
4) 속력(Velocity)의 변화 92
5) 분속수(Cadence)의 변화 94
8. 뉴로피드백 훈련에 따른 보행 임상 평가 변화 96
1) 8자 걷기 검사(F8WT) 중 보폭수의 변화 96
2) 8자 걷기 검사(F8WT) 중 소요시간의 변화 98
Ⅳ. 고 찰 100
Ⅴ. 결 론 109
참고문헌 111
Abstract 130
부록 133

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