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근전도 및 자이로스코프 신호를 활용한 의료용 재활게임 개발과 재활치료 가능성
Development of Medical Rehabilitation Game and Rehabilitation Possibility Using EMG and Gyroscope Signal 원문보기

한국통신학회논문지 = The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, v.40 no.1, 2015년, pp.171 - 182  

임종헌 (Keimyung University Department of Game Mobile Contents) ,  이준재 (Keimyung University Department of Game Mobile Contents)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

환자의 빠른 회복과 일상생활의 복귀를 위해 다양한 재활치료가 시행되고 있으며 게임을 활용한 방법이 치료의 효율성을 높이기 위해 점차 사용되고 있는 추세이다. 그러나 기존의 게임을 이용한 방법들은 위치운동에 집중되어 환자의 상태를 파악하고 전문적인 의료목적으로 사용할 수 있는 정보를 얻기 힘들다. 본 논문에서는 이러한 부분을 보완하기 위하여 근전도자이로스코프 센서를 활용하여 외상성 충격으로 인한 환자 또는 노인성 질환을 가진 환자 등을 대상으로 적용될 수 있는 상지재활치료용 기능성 게임을 개발하였다. 게임을 통해 효율적인 운동을 유도하고 환자의 상태를 파악할 수 있는 방법에 대한 연구를 진행하였고 게임으로 인한 운동량 증가와 가능성을 확인할 수 있는 실험을 진행하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

For fast recovery from physical discomfort and getting back to normal life, many rehabilitation treatments have been performed on patients. Computer games have been one of such treatments that are able to apply to patients effectively. However, because most of such games are locational-based, it is ...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
HandTutor, ArmTutor, LegTutor[3] 등은 어떻게 출시되었는가? 국내 모 병원에서 이미 외국에서 출시된 제품을 사용하거나, 짧은 기간 병원 내 시험용으로 사용하는 경우를 확인할 수 있었는데 이스라엘의 MediTouch 사의 제품이 대표적이었다. 그림 2는 HandTutor, ArmTutor, LegTutor[3] 등의 이름으로 출시된 제품으로 손목 및 손가락 관절, 팔목 관절, 무릎 등에 대한 재활운동을 도울 수 있도록 게임 콘텐츠가 함께 포함되어 출시되었다. 이러한 기기들은 다른 게임 플랫폼의 컨트롤러 혹은 기타 하드웨어에 비해 정확도나 감도가 높은 센서를 사용하여 환자의 관절정보를 보다 세부적으로 활용하고 있었으며 국내 병원에서 일부 제한적으로 사용하고 있었다.
환자의 자발적인 재활치료 참여가 중요한 이유는 무엇인가? 재활치료의 종류에는 다양한 형태가 있지만 본 논문에서는 환부에 대한 인체의 운동능력 회복 중 어깨 및 팔에 해당되는 상지재활에 초점을 둔다. 일반적으로 재활치료에 대한 환자의 반응은 동기부여가 없는 경우가 많으며 재활치료의 특성상 치료 초기에 제대로 시행되지 않으면 환부에 영구적인 문제가 생기는 경우가 많다. 실제로 제대로 된 재활치료를 하지 않아환부가 운동범위를 회복하지 못하고 영구적인 장애를 얻는 경우도 많기에 의사들은 재활치료의 시기적절한 치료와 회복을 강조하기도 한다. 이 때문에 환자의 자발적인 재활치료 참여는 치료시행에 있어 매우 중요한 요소 중 하나이며 이와 관련한 방법들이 많이 강구되고 있는 것이 사실이다.
노령인구의 전망은 어떠한가? 또한 사회적인 문제로 대두되는 노령인구의 증가와 성인병의 확대로 인한 노인성 환자 역시 증가하는 추세이다. 특히 노령인구는 지속적으로 증가하여 2050년이면 현재의 3배 이상으로 높아질 것으로 예측되고 있다. 산업부상 혹은 교통사고 등에 의한 외상성 충격,혹은 노인성 질환으로 인한 환자는 일상생활의 복귀를 위해 적절한 치료를 필요로 한다.
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참고문헌 (10)

  1. J. H. Lim and J. J. Lee, "Game for rehabilitation using electromyogram signal," in Proc. KICS Conf. 2014, Jeju Island, Korea, Jun. 2014. 

  2. Y. S. Chae, "A serious game design and prototype development for rehabilitation using KINECT tools," J. Korea Multimedia Soc., vol. 17, no. 2, pp. 248-256, Feb. 2014. 

  3. M. Touch, Physical Therapy Products (HandTutor, ArmTutor, LegTutor) (2012), Retrieved Aug. 28, 2014, www.meditouch.co.il 

  4. B. Lange, C.-Y. Chang, E. Suma, B. Newman, A. S. Rizzo, and M. Bolas, "Development and evaluation of low cost game-based balance rehabilitation tool using the microsoft kinect sensor," 33rd Annu. Int. Conf. IEEE EMBS, pp. 1831-1834, Boston, USA, Aug. 2011. 

  5. D. G. Park and H. C. Kim, Muscleman: Wireless input device for a fighting action game based on the EMG signal and acceleration of the human forearm(2001), Retrieved Jul. 24, 2014, www.intuinno.com 

  6. J. E. Desmedt, Computer-Aided Electromyography and Expert Systems, Elsevier Science Publishers B.V. pp. 39-53, 1989. 

  7. G. M. Lyons, P. Sharma, M. Baker, S. O'Malley, and A. Shanahan, "A computer game-based EMG biofeedback system for muscle rehabilitation," 25th Annu. Int. Conf. IEEE EMBS, pp. 1625-1628, Cancun, Mexico, Sept. 2003. 

  8. S.-L. Seo and J.-S. Kim, "EMG assessment of muscle fatigue on sloping ground when lifting," Korea Soc. Ind. Inf. Syst., vol. 5, no. 2, pp. 1-8, 2000. 

  9. E. S. Kim, S. Y. An, S. T. Choe, and W. D. Cho, "Fatigue measure of shoulder muscles using EMG sensor," J. KICS, vol. 51, pp. 43-44, Jun. 2013. 

  10. Y. Moon, "About EMG Analysis Methods(EMG(근전도) 분석법에 대하여)," J. Sport Sci., vol. 107, pp. 38-44, 2009. 

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