동기 부여에 따른 편마비 장애인의 손상 측 상지의 자발적 사용 및 회복 예측에 대한 신경재활 계산모델 개발

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최초제출일 : 2023/01/04 검토/등록일 : 2023/01/13 최종갱신일 : 2023/01/04

배경: 손상 측 상지를 사용하려는 동기는 뇌졸중 생존자의 회복을 나타내는 필수 지표이다. 
목적: 이 연구는 뇌졸중 참가자의 치료에 대한 자율성 지원과 함께 집중적이고 반복적인 손 뻗기 동작을 통한 개인 숙달 경험이 자기 효능감을 증가시킬 수 있는지 여부를 조사한다. 이렇게 증가 된 자기 효능감이 손상 측 상지의 기능과 사용을 증가시키는 것이지 확인하는 것이 목적이다.
방법: 뇌졸중 환자 40명을 동기 부여 그룹(자율성 지원)과 통제 그룹(자율성 통제)의 두 그룹으로 나누어, 본 연구에서 개발한 동기 부여 시스템을 사용하여 5주간의 훈련 및 테스트를 진행한다. 치료에 대한 자율성 지원을 제공하기 위해 작업 난이도 매개 변수를 대상자가 직접 조정할 수 있도록 하였다. 혼합 효과 모델을 사용하여 다양한 임상 및 행동 측정을 분석한다.
예상되는 결과: 성공적인 손상 측 상지 사용 경험은 대조군에서는 변하지 않았지만, 동기 부여 그룹(자율성 확보)에서는 증가할 것으로 생각된다. 이러한 성공적인 상지 사용 경험은 결국 손상 측 상지를 자발적으로 사용하는 것과 연관 되는 반면, 자율성 확보를 하지 못한 대조군에서는 그 사용량이 증가하지 않을 것으로 기대된다.

Background: Motivation to use the more-affected arm is an essential indicator of recovery in stroke survivors.
Objective: This study aims to investigate whether personal mastery experience via intensive repetitive reaching movements with autonomy support may increase self-efficacy and thus increase performance and use of the more-affected arm in mild-to-moderate subacute to chronic stroke patients. 
Methods: Fourty participants with stroke are divided into two groups: a motivation group (with autonomy support) and a control group (without autonomy support). Five weeks of training and test sessions are administered using the individualized motivation enhancement system that we developed. The task difficulty parameter modulates the time limit for attaining targets to provide autonomy support. We analyz various clinical and behavioral measures using mixed-effect models.
Expected results: Successful experiences will change in the control group, but will dramatically  increase in the motivation group. Consequently, the motivation group will exhibit a dramatic increase in the use of the more-affected arm, whereas the control group will not. 

치료(Treatment)

전체 실험은 11번의 방문으로 5주 동안 수행된다. 스크리닝 검사는 적어도 실험 일주일 전에 수행되며, 첫째 날, 포함 기준을 충족하는 참가자는 무작위로 두 그룹(동기 그룹과 통제 그룹)으로 할당된다. 모든 참가자는 동기 부여 시스템의 테스트 세션과 임상 평가로 구성된 기본 테스트(1일차)와 유지 테스트(11일차)를 받는다. 2~4주 동안(2~10일) 환자는 3주 동안 주 3회, 약 1시간 이내에 5번 블록의 훈련 세션을 갖는다. 훈련 시 자율성 보장 유무에 따라 중재군과 대조군으로 나뉘어 훈련한다(아래 내용 참조) 

The overall experiment is conducted for five weeks with 11 visits. Screening examinations are performed at least one week before the experiment. On the first day, the participants who meet the inclusion criteria are randomly allocated into two groups (motivation and control groups). All participants underwent the baseline test (Day 1) and retention test (Day 11), which consisted of the motivation system's test sessions and clinical assessments. During the second to fourth weeks (Days 2–10), the patients have five blocks of training sessions within approximately an hour, three times a week for three weeks. Depending on whether or not autonomy is guaranteed during training, the training is divided into an intervention group and a control group (see details below).

동기부여 훈련 그룹: 본 연구에서 개발한 기기로 치료 시 자율성 확보를 할 수 있는 훈련을 하는 그룹이다.
훈련 시 자율성 확보를 통해 대상자가 훈련 난이도를 조정할 수 있도록 하고 손상 측 상지를 성공적으로 사용하는 경험을 극대화 시키다.

Motivation training group: This is a group that trains to secure autonomy support during treatment with the device developed in this study. By securing autonomy during training, the subject can adjust the training difficulty and maximize the experience of using the upper limb on the damaged side successfully.

통제 그룹의 참가자들은 훈련 난이도를 본인 스스로 조정할 수 없다는 점만 제외하고는 실험군과 동일한 요건이었다.

The participants in the control group did not have any opportunity to adjust to task difficulties

뇌졸중증, 마비, 출혈, 경색, 뇌

Stroke, Paresis, Hemorrhage, Infarction, Brain

포함 기준은 다음과 같다: (1) 아급성 또는 만성 단계에서 처음으로 허혈성 및 출혈성 뇌졸중이 있는 환자(뇌졸중 발병 후 최소 1개월), (2) 상지 운동 장애가 있는 대상자(Fugl-Meyer 평가 점수 >=19), (3) 의사소통 또는 지적 문제가 없는자 (간이 정신 상태 검사, 점수 >= 24), (4) 오른손잡이(Edinburgh handedness 점수 >=70%) 및 ( 5) 실험에 사용된 터치스크린에 표시된 모든 목표물에 도달하는 자

The inclusion criteria were as follows:  (1) patients with first-ever ischemic and hemorrhagic stroke in either the subacute or chronic stage (at least one month after stroke onset), (2) individuals with movement difficulties in the upper limb (Fugl-Meyer Assessment score >=19) (3) individuals without communication or intellectual problems (Mini-Mental State Examination, score >= 24), (4) right-handedness (Edinburgh handedness score >=70%), and (5) ability to reach all targets displayed on the touch screen used in the experiment. 

제외 기준은 다음과 같다. (1) 뇌졸중이 여러 번 발생했거나 상지에 정형외과 수술을 받은자, (2) Albert's test로 측정한 시각 운동 무시(visual niglect)가 있는자

The exclusion criteria were: (1) Individuals with multiple stroke attacks or who had undergone orthopedic surgery on the upper extremity, and (2) visuomotor neglect as measured by Albert’s test.

손상(FM assessment), 상지 운동 기능(Wolf Motor Function Test), 자발적 상지 사용량(Actual amount of use test)

Measuring impairment(FM assessment), performance(Wolf Motor Function Test), use of the more-affected arm(Actual amount of use test)

훈련 전과 후 평가

Baseline and Retention test

자기 효능감(Confidence in the Arm and Hand Movement)

Self-efficacy(Confidence in the Arm and Hand Movement)

훈련 중 매 블록마다

Each traing block

성공적 경험

Successful experience

훈련 중 매 블록마다

Each traing block