선린대학 물리치료과

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뇌졸중 환자의 재활을 위한 로봇

게시일 2015-03-27 11:50

영국 하트퍼드셔 대(University of Hertfordshire)의 연구자들과 유럽의 협력 연구기관 소속의 연구자들로 이루어진 연구팀이 뇌졸중 환자가 자신의 집에서 치료를 받을 수 있도록 재활 훈련과 개인적 독립성을 지원하기 위하여 로봇 장갑 시작품을 제작하였다.

뇌졸중 후에 재활 치료는 오래 걸리고 몹시 힘든 과정이 될 수 있다. 뇌졸중의 만성 단계에서 환자들은 치료를 받지 않고, 몇 가지 장애를 안고 계속 사는 경향이 있다. 로봇 장갑의 목표는 이러한 장애를 극복하기 위하여 치료법을 제공하는 것이다.

지난 3년에 걸쳐 연구팀은 2개의 로봇 장갑 시제품을 개발하였다. 이 로봇 장갑은 환자의 손에 착용되며, 각각의 손가락에 부착되고, 손목과 팔뚝 주변을 끈으로 묶는다. 그리고 로봇 장갑은 게임 소프트웨어와 짝을 이루어서 환자가 자신의 팔, 손목, 손 등을 특정한 방식으로 움직이도록 한다.

예를 들어, 한 게임에서 환자는 지나가는 물고기를 잡아먹는 대합조개를 제어하기 위하여 자신의 손목을 구부린다. 또 다른 게임에서 손과 손목을 움직여서 장애물을 뛰어넘고 좌우로 이동하는 악어를 제어한다. 세 번째 게임에서 손목과 팔꿈치를 구부려서 미로 속을 이동하는 공을 제어한다.

이처럼 로봇 장갑은 손과 손목에 대한 반복적인 움직임과 운동을 가능케 한다. 또한, 로봇 장갑은 환자가 실행한 것을 기록하고, 원격으로 맞춤화된 치료 및 후속 조치를 수행하도록 기록된 데이터를 치료사에게 보낸다.

하트퍼드셔 대 컴퓨터 과학부에서 적응 시스템(adaptive system) 전공의 부교수이자 재활 로봇 공학 및 보조 공학 기술 전문가인 파쉬드 아미라브돌라히안(Farshid Amirabdollahian) 박사는 스크립트(SCRIPT: Supervised Care and Rehabilitation Involving Personal Tele-robotics, 개인용 원격 로봇 공학이 포함된 지도식 관리 및 재활)라고 불리는 4,643,983 유로의 프로젝트를 관리하고 있다.

“이 프로젝트는 집에 있는 뇌졸중 환자를 위한 치료법에 집중하였다. 우리의 목표는 이 시스템을 이용하여 환자가 가정에서 재활 훈련을 수행하도록 동기를 부여하는 치료법을 만드는 것이었다. 그리하여 우리는 환자가 실제로 이 치료법을 이용하여 재활 훈련을 하는 데에 관심을 가지고 이행하기를 희망하였다. 우리는 30명의 환자들에게 이 시스템을 시험하였으며, 환자들이 실제로 집에서 주당 평균 100분 정도 재활 훈련을 수행한다는 것을 발견하였다. 일부 환자는 손과 팔의 기능에서 임상적인 개선이 이루어졌다”고 파쉬드 아미라브돌라히안 박사가 말했다.

이 프로젝트가 가지는 전체적인 목표는 환자들에게 좀 더 긍정적인 치료 시간을 만들어 주어 교육적이면서 동기 부여하고 참여하는 상호 작용을 제공하고, 환자들과 의료진에게 피드백을 제공하는 것이었다. 연구팀은 이번에 달성된 결과에 기초하여 회복 결과를 개선하는 후속 프로젝트를 고려하고 있다.

연구팀은 개념을 증명하는 단계를 통과하였으며, 이제 로봇 장갑 시제품을 상업용 제품으로 만들 계획을 가지고 있다. 그리하여 연구팀은 이번에 만든 시제품을 가정에서 재활 훈련에 사용될 수 있는 상업용 제품으로 전환하는 데에 필요한 자금의 제공자를 찾고 있다.