• 한국융합학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.109-118
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• 2022

본 연구의 목적은 뇌손상 환자의 상지 움직임 평가와 인공지능 융합연구를 체계적 문헌고찰 방법으로 분석하여 인공지능의 적용에 대한 경향을 파악하고자 한다. 연구수행은 PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses)가이드라인을 이용하여 수행되었다. 3개의 데이터베이스에서 검색된 380편 중 선정기준 및 배제기준에 따라 최종적으로 8편의 논문을 선정하였다. 상지 움직임 평가는 동작 수행 능력 평가와 FMA, ARAT가 사용되었다. 정량화를 위해 다양한 도구를 사용하여 데이터를 추출하였고, 인공지능을 이용해 상지 움직임 분류, 회복예후 예측, 평가도구 점수를 예측하였다. 본 연구는 인공지능을 이용해 상지 움직임 평가를 객관적으로 나타낸 연구들을 체계적으로 고찰하여 인공지능이 적용되고 있는 방향성을 파악했다는 점에서 의의가 있다. 이를 토대로 상지 움직임 평가에서 인공지능 기술을 도입하여 중재 효과와 환자의 회복을 객관적으로 파악하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 재활치료과학
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• 제6권1호
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• pp.35-43
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• 2017

목적 : 양측성 상지 활동의 대칭적, 비대칭적 양측성 상지훈련이 상지기능회복에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 원주에 소재한 ${\bigcirc}{\bigcirc}$병원의 연구 뇌졸중 환자 15명을 무작위로 대칭적 움직임훈련 그룹과 비대칭적 움직임 훈련 그룹으로 나누었다. 중재는 하루 30분, 주5회, 4주 동안, 총 20회기를 받았다. 결과 : 양측 상지의 실제 사용량은 대칭적 움직임 훈련은 건측, 환측 모두 유의한 변화를 보였으며, 비대칭 움직임 훈련도 환측에서 유의한 변화를 보였다. 또한 환측에서 그룹 간 유의한 변화차이가 있었다. 두 훈련 그룹 모두 수행도와 만족도, 상지기능 변화는 그룹 내 유의미한 변화가 있었지만 그룹 간 차이는 없었다. 결론 : 대칭적 움직임 훈련은 비대칭 움직임 훈련보다 대칭적 움직임은 비대칭적 움직임 보다 운동수행에서의 향상을 보였지만, 보다 명확한 차이를 얻기 위해서는 fMRI와 같은 뇌신경학적 평가도구를 사용하는 것이 필요할 것이라 판단되며, 보다 명확한 훈련 프로토콜이 필요하고, 보다 많은 뇌졸중 환자를 대상으로 한 후속연구의 필요성이 제시된다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권12호
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• pp.1544-1550
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• 2015

최근 웨어러블 로봇에 활용이 가능한 실용적인 웨어러블 로봇 인터페이스 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문은 인간의 생체신호 중 근전도를 활용하여, 회귀 기법 기반 연속적인 손목 움직임 의도 추정 방법을 제안한다. 실생활에서 사용자의 상지 자세 변화는 근전도 신호를 변조시켜 성능 저하의 주요한 원인이 되는데, 이를 해결하기 위해 서로 다른 상지 자세에서 학습된 회귀 기법 기반 움직임 추정모델을 통합함으로써 상지 자세 변화에도 강인한 연속적인 손목 움직임 의도 추정 방법을 제안한다. 실험결과에서 서로 다른 상지 자세에서 손목 움직임 의도를 추정하였을 때 제안 방법의 성능이 기존 방법보다 우수함을 확인하였다.

• 대한지역사회작업치료학회지
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• 제4권2호
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• pp.11-22
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• 2014

목적 : 본 연구는 상상연습과 과제활동을 병행한 중재방법을 통하여 관념운동 실행증 환자의 상지 움직임 속도와 정확성에 어떠한 효과을 미치는지 알아보고자 한다. 연구방법 : 대전 소재한 재활전문 요양병원에 입원하고 있는 뇌졸중 환자 2명을 대상으로 상상연습과 과제활동을 1주일에 5회기씩 총 20회기에 걸쳐 실시하였다. 중재 전 후 실행증의 변화를 비교하기 위하여 Ideomotor apraxia test를 시행하였고, 상지기능의 변화를 알아보기 위하여 MFT를 사용하였다. 상지 움직임 속도와 정확성은 시각적 그래프를 이용하여 분석하였다. 결과 : 대상자 모두 실행증 증상의 감소를 보였으나, 상지기능에는 눈에 띄는 변화는 없었다. 과제수행 총 수행시간은 376.67초에서 355.24초, 434.60초에서 391.33초로 감소했다. 과제수행 마지막 컵을 내려놓는 시간은 15.67초에서 13.30초, 20.80초에서 10.73초로 감소하였다. 옮긴 물의 양은 52.38ml에서 49.70ml, 50.89ml에서 50.09ml로 모두 50ml에 가까워지는 결과를 보였다. 결론 : 상상연습과 과제활동을 병행한 중재방법은 실행증 증상을 감소시켰으며, 상지 움직임의 속도와 정확성에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 확인되었다. 향후 관념운동 실행증 환자에게 효과적으로 적용할 수 있는 중재방법으로 여겨진다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제16권3호
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• pp.34-39
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• 2010

근육 활성화시 나타나는 근육의 기하학적 형상인 단면적 변화를 움직임 의도 예측에 사용했다. 밴드 형태로 구성한 유연한 압전 케이블(flexible piezoelectric cable)을 이용하여 단면적을 측정하는 착용형 근육 활성도 측정 센서(pMAS, piezo cable muscle activation sensor)를 설계했고, 상완부에 적용하여 팔꿈치의 움직임을 예측했다.

• 재활치료과학
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• 제7권3호
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• pp.59-78
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• 2018

목적 : 본 연구의 목적은 상지 로봇 치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구방법 : 본 연구는 개별실험 연구방법(single subject experimental research) 중 A-B-A' 설계를 사용하였다. 3명의 파킨슨병 환자에게 총 20회기에 걸쳐 실험을 진행하였고, 로봇치료는 1회당 45분, 주5회로 시행되었다. 대상자의 상지 기능회복을 알아보기 위해 매 회기 Reo Assessment tool을 통해 상지 움직임의 효율성 지수를 측정 하여 결과 값을 분석하였고 상지 기능의 중재 전후 비교를 위하여 사전-사후 평가로 JHF, BBT, NHT를 측정하였으며 결과 분석은 시각적 그래프와 기술 통계량을 사용하였다. 결과 : 상지 로봇 치료를 적용한 뒤 측정된 상지 움직임의 효율성 지수 결과 값인 상지 움직임의 저항, 부드러움, 경로 효율성, 방향 정확성, 움직임 시작 시간, 전체 움직임 시간에 전반적인 향상을 보였고, 이를 통해 상지 로봇 치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 결론 : 파킨슨 환자의 상지 기능 향상을 위한 작업치료 적용 과정에서 로봇 치료는 대안적인 방안으로 고려되어질 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제8권4호
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• pp.91-99
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• 2001

뇌 손상 후 급성기에 기능의 자발적인 회복이 일어나지만 환자들은 환측의 상지를 잘 사용하지 못하게 된다. 그 결과 원하는 움직임을 억제하는 상황을 발생시키는데 이것을 학습 무사용 증후군(learned nonu se syndrome)이라 한다. 이러한 학습 무사용 증후군을 치료하기 위해 억제-유도 치료(constraint-induced therapy)가 고안되었다. 억제-유도 치료는 연속되는 몇 주간에 걸쳐 매일 많은 시간 동안 건측의 상지를 묶어두고 환측 상지를 사용하게 하여 기능을 반복 학습하게 함으로써 기능을 증진시키는 방법이다. 이미 여러 연구자들이 경두개 자기자극(transcranial magnetic stimulation), 움직임 관련 피질전위(movement-related cortical potential), 기능적 자기공명 영상기법(functional magnetic resonance imaging) 등을 통하여 억제-유도 치료 후 운동피질영역에서의 재조직화를 보고함으로써 기능 증진과 관련된 회복 기전을 뒷받침하고 있다. 억제-유도 치료의 영역은 확대되어 뇌졸중, 척수손상, 고관절 치환술 후로 하지에서의 기능증진을 위하여 연구가 진행되고 있으며 특히 뇌졸중 후 실어증 환자에서 새로운 방법으로 제시되고 있다. 따라서, 억제-유도 치료는 신경학적인 손상 후 움직임의 재활에 있어서 치료-유도를 통한 중추신경계의 회복에 효과적으로 작용할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.231-239
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• 2009

본 연구는 생체역학 모델에 기반한 상지훈련을 통해서 강직성 사지마비(spastic quadriplegia) 아동의 균형능력과 상지기능의 변화를 알아보고자 하였다. 매 회기마다 앉은 자세 및 선 자세에서 기능적 팔 뻗기 검사를 실시하였고, 초기와 마지막 회기에 아동 균형척도(Pediatric Berg Balance Scale)와 3차원 동작분석 시스템(CMS-70P, Zebris Medizintechnik Gmbh, Germany)을 사용하여 움직임을 측정하였다. 1주간 기초선 측정 후, 4주간 매 40분씩 12회기 동안 생체역학적 모델에 기반한 상지훈련을 실시한 결과, 기능적 팔 뻗기 검사에서 모든 측정값이 기초선 평균의 +2SD(standard deviation)를 벗어났다. 동작 분석 시스템 상에서 수행 시간, 최고 속도, 최고 속도 도달 시간, 움직임 단위 수가 향상되었고, 아동 균형 척도 검사결과가 향상되었다. 따라서, 생체역학 모델에 기반한 상지훈련은 상지기능 향상뿐만 아니라 균형 향상에도 긍정적 도움이 될 것으로 사료되며, 연구 결과의 일반화를 위해서 대상자와 과제를 다양화한 추후 연구가 필요할 것이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.101-106
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• 2020

가상현실의 활용도는 게임뿐만 아니라 재활 치료와 같은 의료에서도 높아지고 있다. 편리성으로 인하여 비디오를 활용한 비접촉 방식과 핸드 헬드 타입의 마우스 등을 사용하여 상지 움직임을 감지한다. 본 논문에서는 접힌 정도에 따라 저항값이 변화되는 휘어짐센서와 공간에서의 방향 정보를 얻을 수 있는 관성센서를 사용하여 손가락 움직임과 함께 상지 동작도 획득할 수 있는 장갑을 구현하였다. 구현된 장갑에서 얻은 신호로 오픈 소스 플랫폼인 Processing을 사용하여 손가락 움직임을 포함한 상지 동작을 실시간으로 표현하였다. 각 손가락 움직임의 감도는 0.5deg, 상지 동작 감도는 0.6deg였다.

• 재활치료과학
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• 제7권4호
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• pp.79-91
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• 2018

목적 : 본 연구에서는 상지 로봇 치료가 아급성기 뇌졸중 환자의 상지기능에 단기적으로 미치는 영향을 알아보는 것이었다. 연구방법 : 본 연구는 뇌졸중 편마비 진단을 받고 1회 1시간씩 상지 로봇 치료와 과제 지향적 훈련(task-oriented training)를 받았던 환자 20명의 의무기록을 이용한 후향적 연구로서, 중재 전/후의 3차원 동작분석검사 결과 값을 토대로 두 중재간의 변화량을 비교 하였다. 결과 분석은 기술 통계와 대응표본 t검정을 사용하여 결과 값을 파악 하였다. 결과 : 연구 결과 상지 로봇 치료를 한 경우 팔 뻗기를 하는 동안 팔굽관절 움직임의 순발력, 효율성, 부드러움에서 향상을 보였으며, 과제 지향적 훈련(task-oriented training)과 비교 하였을 때 팔굽관절의 부드러움에서 유의한 차이를 보였다(p<.05). 결론 : 단기적 상지 로봇 치료는 아급성기 뇌졸중 환자의 팔뻗기 시 팔굽관절 움직임에 효과를 보였으며, 추후 장기적인 연구를 통해 상지 기능의 움직임 개선에 대한 효과 입증이 필요하다.