본 연구는 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련이 뇌졸중 후 일방적 공간 무시로부터의 회복에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
Method Article
본 연구는 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련이 뇌졸중 후 일방적 공간 무시로부터의 회복에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
본 연구는 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련이 뇌졸중 후 일방적 공간 무시로부터의 회복에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 베이징 보아이병원에서 편측성 공간 무시가 있는 뇌졸중 환자(n = 48)를 모집하여 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련 그룹(n = 24)과 기존 시각 스캐닝 훈련 그룹(n = 24)으로 무작위로 나누었습니다. 훈련 요법은 30분/세션, 1일/일, 주 5일이었습니다. 실험군은 15분 동안 시선 추적 기술을 통한 시각 스캐닝 훈련과 15분 동안 기존의 일방적 공간 무시 훈련을 받았습니다. 대조군은 30분 동안 기존의 일방적 공간 무시 훈련을 받았습니다. 두 그룹 모두 기존의 약물 치료를 받았고 기존의 작업 재활을 받았습니다.
행동 부주의 테스트-기존 그룹(BIT-C), Catherine Bergego 척도(CBS) 및 수정 바르텔 지수(MBI)를 사용하여 일방적인 공간 방치로부터의 회복을 평가하고 치료 전후의 일상 생활 활동(ADL)을 평가했습니다. 간이 정신 상태 검사(MMSE)를 사용하여 치료 전후의 인지 기능을 평가했습니다. 그 결과는 시선 추적 기술 기반 시각적 스캐닝 훈련이 ADL의 일방적 공간 무시를 완화하고 방치의 심각도를 줄이는 측면에서 기존 훈련보다 더 효과적이라는 것을 시사했습니다. 그러나 기존 훈련에 비해 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련은 ADL 또는 MMSE 점수를 크게 증가시키지 못했습니다.
편측성 방치(USN)는 오른쪽 뇌졸중 후 발생하는 가장 흔하고 심각한 인지 장애 중 하나입니다. USN의 유병률은 평가 도구, 질병 기간 및 기타 요인에 따라 다르며 추정 유병률은 30%에 이릅니다1. USN 환자는 부상 반대쪽의 감각 자극에 잘 반응하지 못하며, 이쪽에서 얻은 정보는 효과적으로 처리되지 않습니다. USN은 환자의 전반적인 기능 회복에 심각한 영향을 미치고, 환자의 입원 기간을 연장하며, 환자가 올바른 자가 관리에 참여하는 것을 방해합니다. USN 환자는 한쪽에서만 얼굴을 씻고, 옷을 입고, 손질합니다. USN은 걸을 때 무시된 쪽의 물체에 쉽게 부딪혀 부상과 낙상을 유발할 수 있으며 일상 생활 활동(ADL) 수행 능력이 심각하게 손상될 위험이 있습니다. USN은 환자와 가족에게 무겁고 심각한 경제적 부담을 안겨줄 뿐만 아니라 전국적으로 상당한 경제적 손실과 그에 따른 사회 문제를 초래합니다. 따라서 조기 발견과 효과적인 치료는 USN 환자의 조기 회복을 촉진하는 중요한 방법입니다.
USN 치료는 활동 기반 요법 또는 비활동 기반 요법으로 분류할 수 있습니다2. 활동 기반 치료는 개인의 기능적 능력을 향상시키기 위한 활동 참여를 통해 기술을 향상시키는 데 중점을 둡니다. 활동 기반 치료의 예로는 시각 스캐닝 또는 탐색 훈련, 부드러운 추적 안구 운동 치료, 시운동 자극, 정신 연습, 거울 치료, 자발적인 몸통 회전 및 전정 재활이 있습니다. 비활동 기반 개입은 프리즘 안경, 체감각 전기 자극, 경피적 전기 신경 자극 및 세타 버스트 자극과 같은 외부 요인을 사용하여 인체의 구조적 손상 및 기능 장애를 줄이도록 설계되었습니다. 또한, USN에 대한 환자의 인식과 치료 참여 정도에 따라 USN 재활은 다음과 같이 분류할 수 있습니다3: USN 관련 결함에 대한 환자의 인식을 촉발하고 자기 신호 및 시각적 스캐닝 훈련을 포함하여 환자의 적극적인 참여를 요구하는 "하향식" 개입; 또는 목 진동 및 프리즘 적응과 같은 수동적 감각 자극을 포함하는 "상향식" 개입.
시각적 스캐닝 훈련은 USN의 표준 치료 방법 중 하나입니다. 이 훈련은 환자가 반대쪽 자극의 훈련 공간에 적극적으로 주의를 기울여야 합니다4. 또한, 이 교육은 활동 기반이며 방치에 대한 기술과 인식을 향상시키기 위해 환자의 적극적인 참여가 필요합니다. 이전 연구에서는 시각적 스캐닝 훈련이 USN을 효과적으로 완화할 수 있음을 보여주었으며 이 접근 방식은 임상 실습에서 널리 사용됩니다 5,6. 시각적 스캐닝 훈련에는 일반적으로 문자나 그림 검색, 그래프 그리기, 문장 읽기 등이 포함됩니다. 치료사 피드백은 훈련 과정에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 기존의 시각 스캐닝 훈련에서 치료사가 제공하는 피드백은 주로 주관적인 판단에 기반합니다.
최근에는 정확한 측정과 피험자의 안구 움직임에 대한 실시간 추적 및 분석을 포함하는 간단하고 신뢰할 수 있는 기술인 시선 추적 기술이 안과, 신경학 및 기타 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 이 기술의 사용은 인지 재활 전략 탐색을 위한 새로운 아이디어와 새로운 방법으로 이어졌습니다.
시선 추적 기술은 인지 장애 식별 7,8, 주의력 및 언어 이해 결핍 평가9, 감정 변화 감지10,11 및 개입 효능에 대한 피드백 제공을 위해 뇌졸중 재활에 널리 적용되었습니다12. 시선 추적 기반 작업은 다른 조건 중에서도 실행 기능 장애13, 균형14 및 운동 장애15를 개선할 수 있습니다. 시선 추적 기반 작업은 사지 손상과 같은 조건에 의해 제한되지 않는 뇌졸중 관련 기능 장애를 평가하고 개선하기 위한 실행 가능한 도구 역할을 하며 상당한 적용 가치를 보여줍니다. 시선 추적 기반 작업은 이전 연구에서 뇌졸중 후 USN을 평가하는 데에도 사용되었습니다 16,17,18. 시선 추적을 기반으로 한 시각적 스캐닝 훈련은 화면에 고정 지점과 같은 정보를 제공하여 재활 치료사와 환자에게 피드백을 제공할 수 있으므로 치료사와 환자가 시각적 스캐닝 훈련 방법 및 전략을 조정하는 데 도움이 됩니다. 따라서 시선 추적 기술은 USN을 완화하는 데 효과적일 수 있습니다. 본 연구는 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련이 USN에 미치는 영향을 탐색하는 것을 목표로 했습니다.
이 단일 맹검 무작위 대조 시험은 중국 재활 연구 센터 윤리위원회(2003-042-01)의 승인을 받았으며 중국 임상 시험 등록부(ChiCTR2300074202)에 등록되었습니다. 이것은 평가자가 눈이 멀게 된 단일 맹검 연구였습니다. 이 연구에는 정보에 입각한 동의가 필요했기 때문에 참가자들은 그룹 할당을 알고 있었습니다. 무작위화하고 올바른 개입 조치를 제공하기 위해 난수를 할당하고 개입을 구현하는 직원은 그룹 할당을 알고 있었습니다. 이 연구는 단일 맹검이었지만 이중 맹검의 부족으로 인해 발생하는 편향을 최소화하기 위해 일부 절차가 수행되었습니다. 예를 들어, 데이터 통계학자는 눈이 멀었고 모든 연구원은 표준 운영 절차(SOP)에 따라 연구를 실행하여 성과 편향을 줄였습니다.
1. 참가자
2. 무작위화 및 할당
3. 개입
4. 평가
5. 통계
우리는 2024년 6월부터 2024년 12월까지 48명의 환자를 모집했으며 모두 궁극적으로 연구를 완료했습니다. 시험 기간 동안 부작용을 경험한 환자는 없었습니다.
EG와 CG 환자의 평균 연령은 각각 55.96세± 11.667세, 58.29세± 13.470세(P > 0.05)였다. 표 1과 같이 연령, 성별, 교육 수준, 부상 유형, 질병 경과, 환측, 손잡이성, MMSE 점수, MBI 점수, BIT-C 점수 또는 CBS 점수에서 유의한 차이는 발견되지 않았습니다(P > 0.05).
Mann-Whitney U 테스트 결과 치료 전 두 그룹 간의 MMSE 점수에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났습니다(P > 0.05, r = 0.055, Z = -0.382, 95% CI = -11.700-11.900). Wilcoxon 부호 순위 테스트 결과에 따르면 치료 후 두 그룹의 MMSE 점수가 유의하게 증가한 것으로 나타났습니다(P < 0.01, r = -0.474, Z = -3.279, 95% CI = -12.700-4.600; P < 0.01, r = -0.473, Z = -3.173, 95% CI = -9.900-4.600). 또한, Mann-Whitney U 테스트 결과에서도 표 2와 같이 치료 후 두 그룹 사이에 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났습니다(P > 0.05, r = -0.015, Z = -0.104, 95% CI = -14.800-11.700).
독립 표본 t-테스트 결과는 치료 전 두 그룹 간에 MBI 점수에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났습니다(P > 0.05, Cohen's d = -0.007, t = -0.023, 95% CI = -14.919-14.586). paired t test의 결과는 치료 후 두 그룹의 MBI 점수가 유의한 차이가 없는 것으로 나타났습니다(P > 0.05, Cohen's d = -0.401, t = -1.962, 95% CI = -15.150-0.400; P > 0.05, Cohen의 d = -0.375, t = -1.839, 95% CI = -15.139-0.889). 그러나 독립 표본 t-검정 결과 표 3과 같이 치료 후 두 그룹 사이에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났습니다(P > 0.05, Cohen's d = 0.003, t = 0.011, 95% CI = -15.295-15.461).
Mann-Whitney U 테스트 결과 치료 전 두 그룹 간에 BIT-C 점수에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났습니다(P > 0.05, r = -0.024, Z = -0.166, 95% CI = -37.800-47.800). 치료 후 두 그룹의 BIT-C 점수는 유의하게 증가했습니다(P < 0.01, r = -0.619, Z = -4.287, 95% CI = -51.800-2.300; P < 0.01, r = -0.580, Z = -4.017, 95% CI = -28.700-0.000). 치료 후 두 그룹 간에 BIT-C 점수의 유의미한 차이가 나타났으며(P < 0.01, r = -0.822, Z = -3.197, 95% CI = 0.100-40.700), EG의 BIT-C 점수는 CG보다 우수했습니다(표 4).
Mann-Whitney U 테스트 결과 치료 전 두 그룹 간에 CBS 점수에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났습니다(P > 0.05, r = -0.125, Z = -0.866, 95% CI = -16.014-9.885). 치료 후 두 그룹의 CBS 점수는 유의하게 증가했습니다(P < 0.01, r = -0.606, Z = -4.201, 95% CI = 0.3014-18.249; P < 0.01, r = -0.607, Z = -4.206, 95% CI = -0.014-14.611). 치료 후 두 그룹 간에 CBS 점수의 유의미한 차이가 나타났으며(P < 0.01, r = -0.461, Z = -3.197, 95% CI = -19.267-11.628), EG의 CBS 점수는 CG보다 우수했습니다(표 5).

그림 1: 채용 흐름도. 총 48명의 피험자를 모집했습니다. EG: 실험군; CG: 대조군. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: 시선 추적 기술을 기반으로 한 시각적 스캐닝 훈련. (A) 곤충 격추 작업. (B) 과일 절단 교육. (C) 쇼핑 교육. (D) 읽기 훈련. 네 개의 작은 그림의 대상 원은 "시선 원"입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
표 1: 주제 특성. EG: 실험군; CG: 대조군; 좌심실: 측심실; BG: 기저핵; CR: 코로나 라디아타; MMSE: 간이 정신 상태 검사; MBI: 수정된 Barthel 지수; BIT-C: 행동 부주의 테스트-기존 하위 테스트; CBS: 캐서린 베르게고 척도; 양측 순열 테스트로 얻은 P 값. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
표 2: MMSE 결과. EG: 실험군; CG: 대조군; MMSE: 간이 정신 상태 검사; P 값은 양측 순열 테스트로 얻었습니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
표 3: MBI 결과. EG: 실험군; CG: 대조군; MBI: 수정된 Barthel 지수; P 값은 양측 순열 테스트로 얻었습니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
표 4: BIT-C의 결과. EG: 실험군; CG: 대조군; BIT-C: 행동 부주의 테스트-기존 하위 테스트; 양측 순열 테스트로 얻은 P 값. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
표 5: CBS의 결과. EG: 실험군; CG: 대조군; CBS: 캐서린 베르게고 척도; P 값은 양측 순열 테스트로 얻었습니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
보충 파일 1: 표본 크기 계산. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
본 연구 결과, 기존 평가법이나 ADL 평가법을 사용했을 때 EG와 CG 모두에서 USN이 효과적으로 완화되는 것으로 나타났다. 치료 4주 후 EG의 BIT-C 점수는 CG의 BIT-C 점수보다 유의하게 높았습니다. EG의 BIT-C 점수는 정상으로 개선되었습니다. CG의 BIT-C 점수도 개선되었지만 그 결과 환자들은 여전히 편방치 장애가 있는 것으로 나타났습니다. CBS 결과에 따르면, 두 그룹 모두에서 편방 장애가 개선되었지만 치료 4주 후 EG는 중등도에서 경증 장애로 개선되었고 CG는 여전히 중등도 장애를 보였습니다. 이 연구는 편방치 환자를 위한 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련이 기존의 시각 스캐닝 훈련보다 우수하다는 것을 밝혔습니다.
시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련에서 치료사는 화면의 안구 운동 궤적 피드백에 따라 환자의 시선 고정 지점과 단속 운동 궤적을 객관적으로 이해하고 환자가 오른쪽에서 반복적으로 검색했는지 여부, 스캐닝에서 시선이 정중선을 가로지르는지 여부, 특정 안구 운동 범위를 관찰하여 시각 스캐닝 훈련의 강도를 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 보다 객관적이고 적절한 언어 신호 안내를 기반으로 목표 자극과 정중선 사이의 거리를 변경하여 환자의 수행에 따라 피드백을 프롬프트하고 제공합니다. 환자의 재활 훈련을 과학적으로 안내합니다. 환자가 점차적이고 효과적으로 편부를 완화하도록 돕습니다. 또한 화면의 안구 운동 궤적에 대한 피드백도 시각적이며 USN 환자에게 단서를 제공합니다. 인지력이 좋은 환자는 안구 운동 궤적에 따라 시각적 검색 전략을 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 훈련 중 또는 훈련 후에 환자는 시각적 검색 작업에서 형성된 안구 운동 궤적에 따라 훈련 또는 다음 훈련에서 소홀한 장소에 더 많은 주의를 기울이도록 스스로에게 상기시킬 수 있습니다. 이 과정에서 환자는 USN에 대한 인식을 점진적으로 높이고 USN에 대한 자기 관리 전략을 점진적으로 개발할 수도 있습니다.
EG에서 USN의 효과적인 완화는 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련이 USN 환자의 안구 운동을 보다 효과적으로 개선할 수 있다는 사실과도 관련이 있을 수 있습니다. 일반적인 시각적 행동에서 안구 운동과 공간 주의력은 밀접한 관련이 있으며 안구 운동의 공간 편향(검색 및 시선)은 USN22의 전형적인 특징을 나타낼 수 있습니다. 정적 자극을 시각적으로 검색하지만 왼쪽 USN 환자는 왼쪽 측면 영역에서 표적을 거의 찾지 못합니다23. 시각적 검색 작업에서 USN 환자는 시각적 대상의 누락뿐만 아니라 비체계적인 검색 패턴 및 불규칙한 안구 운동 패턴과 같은 보다 일반적인 검색 성능 결함을 특징으로 합니다24,25. 연구에 따르면 시선 추적 기반 평가 방법은 일방적인 방치를 식별하는 데 좋은 신뢰성과 타당성을 가지고 있습니다 16,17,18. 연구에 따르면 기존의 시각적 스캐닝 훈련은 편방 장애를 직접적으로 완화할 수 없지만 오히려 환자의 눈과 머리 움직임이 보상 전략을 형성하도록 장려하여 편방 방면을 줄이는 것으로 나타났습니다26. 기존의 시각 스캐닝 훈련과 비교하여 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련은 치료사와 환자가 객관적인 안구 운동 정보에 따라 시각 스캐닝 훈련을 안내하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 안구 운동의 공간적 편향을 개선하여 소홀히 된 측면을 알아차리는 능력을 향상시키는 측면에서 더 효과적일 수 있습니다.
EG에서 관찰된 USN의 효과적인 감소는 시선 추적 훈련이 시각적 피드백을 통해 환자의 지각 편향을 개선할 수 있다는 사실과도 관련이 있을 수 있습니다. 방치는 주로 측면 공간 주의력 장애(즉, 입력 단계) 또는 제시된 자극에 반응하지 못하는 환자의 무능력(즉, 출력 단계)과 관련될 수 있습니다. 지각 및 반응 편향은 각각 입력 관련 및 출력 관련 편향을 나타내는 데 사용됩니다(27,28). 연구에 따르면 기존의 시각적 스캐닝 훈련은 반응 편향에 대한 조절 효과가 더 강하며, 지각과 반응 편향을 모두 개선할 수 있는 훈련 방법이 기존의 시각적 스캐닝 훈련보다 더 효과적입니다. 대부분의 환자는 두 가지 유형의 편향이 복합적으로 작용합니다. 시선 추적 기술 기반 시각적 스캐닝 훈련에서 제공되는 시각적 피드백 정보는 환자의 지각 편향을 줄이는 동시에 지각 편향과 반응 편향을 조정할 수 있어 반편 증상 무시 능력 감소에 기여할 수 있습니다. 이를 검증하기 위해 두 가지 유형의 편향에 대한 차별적 평가 방법을 후속 연구의 평가에 추가할 수 있습니다.
시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련은 기존의 시각 스캐닝에 비해 치료사와 환자에게 객관적인 안구 운동 정보를 제공하고 치료사가 환자 훈련을 과학적으로 안내할 수 있도록 돕고 환자의 안구 운동 공간 편향을 더욱 줄이는 동시에 지각 능력, 자기 인식 및 반쪽 방치에 대한 자기 관리 인식을 향상시킵니다. 따라서 환자는 시선 추적 기술 기반 시각 스캐닝 훈련을 통해 전반적인 상태를 효과적으로 개선할 수 있습니다.
본 연구 결과(표 2)는 또한 4주간의 치료가 두 그룹 환자의 인지 기능을 향상시켰지만 그룹 간 차이는 유의하지 않았음을 시사합니다. 인지 기능은 방향, 계산, 언어, 실행 및 시공간 능력과 같은 차원을 포함하는 반면, 본 연구의 시각적 스캐닝 훈련은 반측면 무시에 초점을 맞추고 주의력, 반응, 읽기 및 객체 인식을 포함했습니다. 이는 치료 4주 후 두 그룹 간에 인지 기능에 유의미한 차이가 없었던 이유를 설명할 수 있습니다. 두 그룹의 인지 기능 개선은 질병 경과의 자연 회복 및 기타 요인과 관련이 있을 수 있습니다.
본 연구에서는 일상생활에서의 반방치 증상이 효과적으로 완화되었다. 그러나 4주간의 치료는 어느 그룹에서든 환자의 ADL 능력을 향상시키지 못했습니다(표 3). 이러한 개선 부족은 운동 기능 제한, 전반적인 인지 기능 및 불충분한 개입 기간에 기인할 수 있습니다. 이 연구의 결과는 이전 연구의 결과와 일치하며, 일상적인 시각 스캐닝 훈련은 시각 관련 방치 장애를 역전시킬 수 있지만 시각 탐색 및 읽기에서 방치 장애를 완화함으로써 방치와 관련된 모든 기능 및 활동 제한(예: ADL 능력 및 인지 기능)을 회복할 수 없음을 나타냅니다 4,29.
본 연구의 한계는 안구 운동 피드백이 있는 시각 스캐닝 훈련과 없는 시각 스캐닝 훈련 사이의 피질 활성화 차이와 같은 신경학적 메커니즘이 재활 효과를 더 자세히 설명하고 관련된 중심 메커니즘을 밝히기 위해 탐구되지 않았다는 것입니다. 또 다른 한계는 이 연구가 단일 맹검 설계를 채택하고 중재자에 대한 눈가림을 구현하지 않았다는 것입니다. 모든 연구원이 SOP에 따라 연구를 수행했지만 성능 편향은 여전히 존재할 수 있습니다.
저자는 연구가 잠재적인 이해 상충으로 해석될 수 있는 상업적 또는 재정적 관계가 없는 상태에서 수행되었음을 선언합니다.
이 연구는 중국 재활 연구 센터 프로젝트(번호: 2023ZX-Q10) 및 중국 재활 연구 센터의 연구자 주도 시험(번호:2025IIT-04)의 지원을 받았습니다.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 시선 추적 기술을 기반으로 한 인지 재활 훈련 시스템 | 베이징 리텍 기술 유한 회사 | JZ-RZ-20달러 | EG 교육: 시선 추적 기술을 기반으로 한 시각적 스캐닝 교육 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission