초록 ▼

□ 연구개요
■ 파킨슨병 환자의 움직임을 분석하기 위해 대학병원 및 인체동역학 연구실에서 진행된 실험을 통해 생체역학적 데이터 수집

■ 파킨슨병, 뇌졸중과 같은 신경계 질환자의 움직임 능력을 동역학/생체역학 기반의 분석법을 이용하여 정량적으로 평가하고 이를 바탕으로 환자 맞춤형 보행 재활 기법을 개발.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ 파킨슨 환자의 움직임 실험 데이터 수집 완료 (총 피험자수: 82명)

■ 비교 데이터 확보를 위해 정상인의 움직임 데이터 수집 완료 (총 피험자수: 150

□ 연구개요
■ 파킨슨병 환자의 움직임을 분석하기 위해 대학병원 및 인체동역학 연구실에서 진행된 실험을 통해 생체역학적 데이터 수집

■ 파킨슨병, 뇌졸중과 같은 신경계 질환자의 움직임 능력을 동역학/생체역학 기반의 분석법을 이용하여 정량적으로 평가하고 이를 바탕으로 환자 맞춤형 보행 재활 기법을 개발.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ 파킨슨 환자의 움직임 실험 데이터 수집 완료 (총 피험자수: 82명)

■ 비교 데이터 확보를 위해 정상인의 움직임 데이터 수집 완료 (총 피험자수: 150명)

■ 수집된 데이터의 종류
- 자체 개발한 어플을 이용한 손가락 움직임 능력 측정을 위한 변수 70개
- 보행 시 인체 각 관절의 움직임 변수 (발목, 무릎, 골반, 허리, 팔꿈치 등)

■ 수집된 파킨슨 환자의 생체역학 데이터를 기반으로 파킨슨 환자와 일반인을 객관적으로 분류하는 AI 알고리즘 개발 완료
- Support Vector Machine (SVM) 방법을 이용한 파킨슨 환자 분류 알고리즘을 이용하여 분류 정확도 97.50% 달성

■ 비선형 동역학 기법을 이용하여 파킨슨 환자의 움직임 특성화
- Maximum Lyapunov Exponent, Floquet Multiplier, Sample Entropy 값 계산완료
- 보행 중 Hip angle 데이터의 Floquet Multiplier의 값이 감소하여, 운동 재활 후 보행 변동성의 감소가 감지됨.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
■ 파킨슨병이나 뇌졸중과 같은 신경계 질환은 아직도 그 발병원인을 확실히 알지 못하며, 그로 인해 질환의 악화를 늦추거나 병증을 감소시키는 것 이외의 근본적인 치료 약 개발이나 완치를 위한 치료방법이 없는 상황임.

■ 신경계 질환을 가진 환자들은 모두 움직임에 어려움을 겪기 때문에 생체역학에 기반하여 움직임의 패턴을 분석하는 것이 질환을 일으키는 근복적 원인을 찾기 위한 통찰력 확보에 도움을 줄 수 있음.

■ 환자의 근력 상태와 운동 특성에 따라 최적화된 크기의 힘을 적절한 타이밍에 가해줄 수 있는 환자 맞춤형 재활 보조 장치 개발에 도움을 줄 수 있음.

■ 연구된 환자 개개인의 인체 통합적 특성을 반영한 맞춤형 재활 알고리즘은 재활 프로그램에서 사용할 목적으로 재활 보조 로봇이나 재활 로봇 바이크에 탑재하여, 사용자의 통합적 움직임 변화를 정량적인 수치를 통해 실시간으로 안내받으며 재활 효과를 평가하는 것이 가능해짐.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1. 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 2. 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 24