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NTIS 바로가기한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.14 no.11, 2013년, pp.5847 - 5855
조면균 (세명대학교 정보통신학부) , 최효선 ((주)에프디크리에이트) , 김형준 (세명대학교 한의예과)
The purpose of this research is to develop Dementia-diagnosis application program through inter-working between biometric sensors and smart phone with diagnostic programs. Receiving data from 2 biometric sensors, SpO2 and HRV(heart rate variability) with Bluetooth and adding scores from questionnair...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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치매는 어떤 질환인가? | 치매는 연령의 증가에 따라 유병률이 증가하는 대표적인 질병으로 65세 이상 인구의 약 10%가 유병률을 나타낼 만큼 흔한 노인성 질환이다. 특히 우리나라의 인구 고령화는 급속하게 진행되어 치매환자도 매년 급증하고 있으며 이로 인한 치료 및 관리비용 등의 사회적 비용도 막대하다[1]. | |
치매의 원인에 따른 분류 중 하나인 혈관성 치매의 특징은 무엇인가? | 치매의 원인에 따른 분류는 뇌졸중 등과 같이 뇌기능장애와 동반되는 혈관성 치매와 알츠하이머병과 같은 퇴행성 치매로 크게 나눌 수 있다. 이중 혈관성 치매는 퇴행성 치매와는 달리 추가 발생 가능한 이차적 뇌혈관 질환을 예방하면 치매의 발생 또는 진행을 막을 수 있으므로 조기 발견 및 조기 치료가 중요하다고 알려져 있다[4,5]. | |
치매의 특징은 무엇인가? | 치매는 주로 인지기능의 저하 외에도 지능, 언어, 주의와 집중력, 판단력, 학습능력, 문제해결능력, 시공간 지각력에까지 이상이 온 상태를 말하며 비가역적(irreversible)으로 점차 악화되어 가는 특징을 보인다[2]. 치매 환자는 신체 및 정신 기능의 저하로 일상생활의 동작 능력과 자립 정도가 약화되기 때문에, 환자 본인뿐 아니라 가족과 지역 사회에서 치매 질환 환자의 부양에 따른 부담이 심각한 사회 문제로 대두되고 있다. |
Hyun Cho, Zoonki Ko, "Current State of Senile Dementia and Improvement of the Long Term Care Insurance for Elderly People", Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 13, No. 12, pp. 5816-5825, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2012.13.12.5816
K. H. Lee, C. Y. Kim, S. H. Kim, "Diagnosis and Treatment of Dementia", Journal of the Korean Physical Therapy Science, Vol. 9, No. 3, pp. 171-178, 2002.
치매는 주로 인지기능의 저하 외에도 지능, 언어, 주의와 집중력, 판단력, 학습능력, 문제해결능력, 시공간 지각력에까지 이상이 온 상태를 말하며 비가역적(irreversible)으로 점차 악화되어 가는 특징을 보인다[2].
B. K. Yeon, G. H. Suh, S. G. Ryu, J. W. Lim, H. S. Bang, J. Y. Shin, C. H. Han, "Comparison Study of Quality of Life in Depressed, Demented and Normal Elderly", Journal of Korean Geriatric Psychiatry, Vol. 3, No. 2, pp. 157-164, 1999
특히 치매노인이 느끼는 주관적인 삶을 질을 조사해본 결과 정상노인에 비해 유의하게 낮은 결과를 보였다[3].
Kyeong-gyu Choi, "Feature and Treatment of Vascular Dementia", Korean journal of clinical geriatrics, Vol. 7, No. 1, pp. 43-46, 2006.
이중 혈관성 치매는 퇴행성 치매와는 달리 추가 발생 가능한 이차적 뇌혈관 질환을 예방하면 치매의 발생 또는 진행을 막을 수 있으므로 조기 발견 및 조기 치료가 중요하다고 알려져 있다[4,5].
Jea-hong Lee, "Treatment of Vascular Dementia", Journal of Neural Assoc., Vol. 21, No. 5, pp. 445-454, 2003.
이중 혈관성 치매는 퇴행성 치매와는 달리 추가 발생 가능한 이차적 뇌혈관 질환을 예방하면 치매의 발생 또는 진행을 막을 수 있으므로 조기 발견 및 조기 치료가 중요하다고 알려져 있다[4,5].
K. J. Lee, D. W. Lee, S. H. Ryu, E. J. Han, H. Y. Jung, "Survey of Neuroimaging and Biological Screening Tests for Early Detection of Dementia", Journal of Korean Geriatric Psychiatry, Vol. 10, No. 1, pp. 41-47, 2006.
뇌영상 의학적 방법을 통한 초기 진단적 접근은 임상적으로 충분한 증상이 나타나기 전에 병을 진단하는데 도움이 된다[6].
치매의 진단은 아직까지 의사의 임상적 진단에 의존하고 있으며 어떠한 검사도구도 대신할 수 없는 상황이다[6,7].
Baik-Seok Kee, "Senile Dementia ; Diagnosis and Differential Diagnosis", Journal of Korean Geriatric Psychiatry, Vol. 3, No. 1, pp. 22-21, 1999.
치매의 진단은 아직까지 의사의 임상적 진단에 의존하고 있으며 어떠한 검사도구도 대신할 수 없는 상황이다[6,7].
Folstein MF, Folstein SE, McHugh PR., "Mini-mental state-A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician", J Psychiatry Res, Pergamon Press, Vol. 12, pp. 189-198, 1975. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/0022-3956(75)90026-6
최근 신속한 치매진단을 위한 방법들이 제안되고 있는데 첫째로 우리 정부에서 시행 하고 있는 복지정책으로 보건소에서 수행하는 간이 정신상태 검사설문 (MMSE-DS : Mini-Mental State Examination for Dementia Screening) 통한 치매 진단을 들 수 있다[8,9].
본 장에서는 기존연구 중에서 스마트폰과 연동을 통해 치매진단에 활용 가능한 진단도구들[8-15]을 정리하고, 이것을 활용하여 치매를 진단하고 치료하기위해 개발된 스마트폰용 어플리케이션의 구조와 동작방법을 설명한다.
전 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 간이 정신상태 검사 (MMSE : Mini-Mental State Examination)는 민감도와 특이도가 뛰어난 치매 선별도구였다[8].
J. W. Han, T. H. Kim, J. H. Jhoo, J. H. Park, J. L. Kim, S. H. Ryu, S. W. Moon, I. H. Choo, D. W. Lee, J. C. Yoon, Y. J. Do, S. B. Lee, M. D. Kim, K. W. Kim, "A Normative Study of the Mini-Mental State Examination for Dementia Screening (MMSE-DS) and Its Short form(SMMSE-DS) in the Korean Elderly", Journal of Korean Geriatric Psychiatry, Vol. 14, No. 1, pp. 27-37, 2010.
최근 신속한 치매진단을 위한 방법들이 제안되고 있는데 첫째로 우리 정부에서 시행 하고 있는 복지정책으로 보건소에서 수행하는 간이 정신상태 검사설문 (MMSE-DS : Mini-Mental State Examination for Dementia Screening) 통한 치매 진단을 들 수 있다[8,9].
본 장에서는 기존연구 중에서 스마트폰과 연동을 통해 치매진단에 활용 가능한 진단도구들[8-15]을 정리하고, 이것을 활용하여 치매를 진단하고 치료하기위해 개발된 스마트폰용 어플리케이션의 구조와 동작방법을 설명한다.
그러므로 MMSE의 한계점들을 개선하고 한국노인의 인구학적 특성과 문화적 특성이 반영됨과 동시에 진단정확도가 우수한 한국어판 간이 정신상태검사(MMSE-Dementia Screening)가 개발되어 표준화 작업을 거치고 신뢰도와 타당성을 검증받게 되었다[9].
사용한 설문내용은 논문[9]에서 제시한 내용을 40점 만점으로 정규화 하여 스마트폰에 맞게 구현하였다.
S. C. Chung, S. Iwaki, G. R. Tack, J. H. Yi, J. H. You, J. H. Kwon, "Effect of 30% oxygen administration on verbal cognitive performance, blood oxygen saturation and heart rate", Psychophysiology and Biofeedback Vol. 31, pp. 281-293, 2006. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10484-006-9023-5
둘째, 비교적 쉽게 구할 수 있는 생체센서인 산소포화도(SpO2) 측정기를 통한 산소포화도와 노인성 질병(치매)의 상관관계 연구가 소개된바 있다[10,11].
본 장에서는 기존연구 중에서 스마트폰과 연동을 통해 치매진단에 활용 가능한 진단도구들[8-15]을 정리하고, 이것을 활용하여 치매를 진단하고 치료하기위해 개발된 스마트폰용 어플리케이션의 구조와 동작방법을 설명한다.
고농도 산소를 공급하였을 때 노인의 혈중 산소포화도에 비해 젊은이의 혈중 산소포화도(SpO2)가 더 크게 나타나고 동시에 인지기능을 수행할 때 혈중 산소포화도의 절대값과 인지수행능력은 양의 상관관계가 있다[10].
M. H. Choi, J. H. Kim, S. J. Lee, J. W. Yang, J. H. Y, J. H. Jun, H. J. Kim, T. S. Lee, S. C. Chung, "Differences of Blood Oxygen Saturation between 20s and 60s due to Amount of Highly Concentrated Oxygen Administration", Korean Journal of the Science of Emotion and Sensibility, Vol. 13, No. 1, pp. 41-46, 2010.
둘째, 비교적 쉽게 구할 수 있는 생체센서인 산소포화도(SpO2) 측정기를 통한 산소포화도와 노인성 질병(치매)의 상관관계 연구가 소개된바 있다[10,11].
본 장에서는 기존연구 중에서 스마트폰과 연동을 통해 치매진단에 활용 가능한 진단도구들[8-15]을 정리하고, 이것을 활용하여 치매를 진단하고 치료하기위해 개발된 스마트폰용 어플리케이션의 구조와 동작방법을 설명한다.
아래그림은 20대와 60대의 혈중산소 포화량을 나타낸 것으로 95%이하가 되면 산소포화량의 이상으로 볼 수 있다[11].
Gibbs JM, Wise RJS, Leenders KL, Jones T, "Evaluation of cerebral perfusion reserve in patients with carotid artery occlusion" Lancet Vol. 11, pp. 310-314, 1984. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(84)90361-1
Y. H. Lee, S. B. Ko, D. M. Jeong, "Diagnosis parameters extraction by correlativity analysis of blood pressure and head blood pressure and Development of multi-function automatic blood pressure monitor", Journal of the Electronics Engineers of Korea, Vol. 40, No. 6, pp. 58-67, 2003.
셋째, 고혈압 및 두부혈압의 상승이 각종 성인질환과 뇌졸중, 치매, 중풍의 원인으로 작용한다는 연구논문이 있었다[12,13].
본 장에서는 기존연구 중에서 스마트폰과 연동을 통해 치매진단에 활용 가능한 진단도구들[8-15]을 정리하고, 이것을 활용하여 치매를 진단하고 치료하기위해 개발된 스마트폰용 어플리케이션의 구조와 동작방법을 설명한다.
하지만 혈압이 높은 사람에게서 두부혈압이 높은 양의 위험도 상관관계가 있으므로 혈압을 측정하여 간단하게 뇌혈류 장애의 위험을 예측할 수 있다[13].
Byung-sung Kim, "Wellbeing Clinic : Does forgetfulness become Dementia?", Korea employers federation, Monthly Issues for employers federation, Vol. 354, pp. 64-65, 2008.
마지막으로 건망증은 치매의 신호가 될 수 있으므로 기억력 테스트 게임을 치매진단에 활용 가능함이 제기되었다[14,15].
본 장에서는 기존연구 중에서 스마트폰과 연동을 통해 치매진단에 활용 가능한 진단도구들[8-15]을 정리하고, 이것을 활용하여 치매를 진단하고 치료하기위해 개발된 스마트폰용 어플리케이션의 구조와 동작방법을 설명한다.
흔히 건망증이란 이름으로 불리기도 하지만 상태가 심각해지면 치매초기로 의심해 볼 수 있다[14].
Hwa-Min Lee, Min Hong, "A Study on Learning Effect of Serious Game for Memory Improvement", The Journal of Korean Association of Computer Education, Vol. 14, No. 5, pp. 39-46, 2011.
마지막으로 건망증은 치매의 신호가 될 수 있으므로 기억력 테스트 게임을 치매진단에 활용 가능함이 제기되었다[14,15].
본 장에서는 기존연구 중에서 스마트폰과 연동을 통해 치매진단에 활용 가능한 진단도구들[8-15]을 정리하고, 이것을 활용하여 치매를 진단하고 치료하기위해 개발된 스마트폰용 어플리케이션의 구조와 동작방법을 설명한다.
2] Game screen of ‘Quick Remember 20’ [15]
2와 같은 기억력 향상 등의 기능적인 게임을 통해서 인지지각 장애와 초기치매의 치료에 사용하기도 한다[15].
Fujiwara, T., Maeda, M., "Effects of oxygen and refresh space for the elderly", Journal of Human Life Engineering, Vol. 2, No. 1, pp. 8-11, 2011.
혈중산소포화도란 혈액 내 산소와 결합한 헤모글로빈의 양이 전체 헤모글로빈의 양에서 차지하는 백분위이고, 혈액 내 산소의 농도를 나타내는 중요한 생리 지표이다[16].
Horwitz B., McIntosh A. R., Haxby, J. V., Grady C. L., "Network analysis of brain cognitive function using metabolic and blood-flow data", Behavioral Brain Research, Vol. 66, pp. 187-193, 1995. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/0166-4328(94)00139-7
S. C. Chung, J. H. Kwon, H. W. Lee, G. R. Tack, B. Lee, J. H. Yi, and S. Y. Lee, "Effects of high concentration oxygen administration on n-back task performance and physiological signals", Physiological Measurement, Vol. 28, pp. 389-396, 2007. DOI: http://dx.doi.org/10.1088/0967-3334/28/4/005
S. C. Chung, B. Lee, G. R. Tack, J. H. Yi, H. W. Lee, J. H. Kwon, M. H. Choi, J. S. Eom and J. H. Sohn, "Hydrological mechanism underlying the improvement in visuospatial performance due to 30% oxygen inhalation", Applied Ergonomics, Vol. 39, pp. 166-170, 2008. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.apergo.2007.05.008
Myeon-Gyun Cho, Hyo Sun Choi, "Design of Oxygen Chamber System for Diagnosis and Treatment of Cold Hypersensitivity", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 13, No. 12, pp. 6013-6021, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2012.13.12.6013
Ki Chang Nam, Ju Hwan Lee, S. M. Kim, S. Y. Lee, B. Y. Lee, "Performance & Safety Test of Hyperbaric Chamber", in Proc., CICS 2009, pp. 117-118, 2009.
산소챔버를 통한 고압산소의 제공방법은 대기압보다 높은 환경에서 산소를 흡입하여 산소가 체내의 혈액에 침투하도록 유도하고 모세혈관을 통해 체내에 고순도의 산소를 공급하는 산소치료요법으로 최근 연구가 활발히 진행되고 있다[20-22].
J. H. Lyoo, K. H. Um, J. S. Bae, J. Y. You, M. J. Jang and Y. K. Kim, "A Study on Clinical Use of Hyperbaric Oxygen Therapy of the Oral and Maxilla-facial Region", Journal of the Korean association of oral and maxilla-facial surgeons, Vol. 27, No. 5, pp. 447-452, 2001.
산소챔버를 통한 고압산소의 제공방법은 대기압보다 높은 환경에서 산소를 흡입하여 산소가 체내의 혈액에 침투하도록 유도하고 모세혈관을 통해 체내에 고순도의 산소를 공급하는 산소치료요법으로 최근 연구가 활발히 진행되고 있다[20-22].
S. K. Tae, K. W. Kim, S. H. Cho, P. G. Lee, "Hyperbaric Oxygen Therapy In Orthopedic Surgery", Korean Journal of Orthopedic Surgery, Vol. 24, No. 2, pp. 557-564, 1989.
이러한 고농도의 산소흡입은 헤모글로빈과 결합하는 산소량을 증가시킴으로 골절, 인대손상들의 정형 외과적 질환과 급성발작, 질식성 뇌증, 시신경염 등의 신경질환 뿐 아니라, 뇌의 신진대사 활동을 증진시키어 공간지각 및 언어 인지 능력을 향상시키는데도 긍정적 역할을 한다는 연구결과가 있었다[23-31].
K. J. Kim, "Diving and Hyperbaric Medicine", Korean Journal of Anesthesiology, Vol. 54, No. 5, pp. 479-485, 2008. DOI: http://dx.doi.org/10.4097/kjae.2008.54.5.479
J. Daruwalla, C. Christophi, "Potential Effects of Hyperbaric Oxygen Therapy in Acute Pancreatitis", ANZ journal of Surgery, Vol. 76, No. 7, pp. 625-630, 2006. DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1445-2197.2006.03793.x
S. C. Chung, J. H. Sohn, G. R. Tack, J. H. Yi, "Changes in Verbal Cognitive Performance, Blood Oxygen Saturation and Heart Rate due to 30% Oxygen Administration", Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol. 22, No. 4, pp. 173-180, 2005.
이러한 고농도의 산소흡입은 헤모글로빈과 결합하는 산소량을 증가시킴으로 골절, 인대손상들의 정형 외과적 질환과 급성발작, 질식성 뇌증, 시신경염 등의 신경질환 뿐 아니라, 뇌의 신진대사 활동을 증진시키어 공간지각 및 언어 인지 능력을 향상시키는데도 긍정적 역할을 한다는 연구결과가 있었다[23-31].
J. J. Im, Y. C. Lim, "Electronic Stethoscope using PVDF Sensor for Wireless Transmission of Heart and Lung Sounds", Journal of The Institute of Webcasting, Internet and Telecommunication, Vol 12, No 6, pp. 57-63, 2012.
이러한 고농도의 산소흡입은 헤모글로빈과 결합하는 산소량을 증가시킴으로 골절, 인대손상들의 정형 외과적 질환과 급성발작, 질식성 뇌증, 시신경염 등의 신경질환 뿐 아니라, 뇌의 신진대사 활동을 증진시키어 공간지각 및 언어 인지 능력을 향상시키는데도 긍정적 역할을 한다는 연구결과가 있었다[23-31].
J. G. Lim, C. S. Choi, T. E. Park, H. S. Ki, B. An, "Android Based Mobile Combination Login Application", Journal of The Institute of Webcasting, Internet and Telecommunication, Vol 13, No 3, pp. 151-156, 2013.
A. Jo, J. S. Park, Y. H. Seo, G. J. Jang, "Performance Improvement of Human Detection in Thermal Images using Principal Component Analysis and Blob Clustering", Journal of The Institute of Webcasting, Internet and Telecommunication, Vol 13, No 2, pp. 157-163, 2013.
Y. H. An, Y. D. Joo, "Security Enhancement of Biometrics-based Remote User Authentication Scheme Using Smart Cards", Journal of The Institute of Webcasting, Internet and Telecommunication, Vol 12, No 1, pp. 231-237, 2012.
Y. D. Joo, "Security Improvements on Smart-Card Based Mutual Authentication Scheme", Journal of The Institute of Webcasting, Internet and Telecommunication, Vol 12, No 6, pp. 91-98, 2012.
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