파킨슨병 조기 진단을 위한 안드로이드 기반의 앱 개발

문호상,노승재,정성택 한국인터넷방송통신학회 2019 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.19 No.6

Parkinson's disease(PD) is one of the three major senile diseases and the incidence rate is increasing worldwide as the population ages. And as the disease progresses, time and economic costs increase, so it is important to understand the progress of the disease and to diagnose it early In this paper, we propose a method for pre-screening Parkinson's disease using a smartphone. The contents of the developed application are composed of tapping, tremor, spiral drawing, and gait based on Part III of the Unified Parkinson's Disease Rating Scale. This can be used to quantitatively diagnose Bradykinesia, Tremor and Postural Instability, which are known as motility symptoms of Parkinson's disease, and to monitor the progress of symptoms. This method is expected to be useful for the diagnosis and treatment of Parkinson's disease. 파킨슨병은 3대 노인성 질환 중 하나로 인구 고령화에 따라 전 세계적으로 발병률이 증가하고 있으며, 질병이진행될수록 시간적·경제적인 비용이 높아지기 때문에 병의 진행정도를 파악하는 것과 초기에 진단해내는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 스마트폰을 이용하여 파킨슨병을 조기 진단(Pre-Screening)할 수 있는 방법을 제안하고자 하였다. 개발한 어플리케이션의 콘텐츠들은 탭핑(Tapping), 떨림(Tremor), 나선형 그리기(Spiral Drawing), 보행(Gait)으로 구성되어 있으며, 통합형 파킨슨병 평가척도(Unified Parkinson’s Disease Rating Scale)의 Part Ⅲ(운동성 검사)를 기반으로 하였다. 이를 활용하여 파킨슨병의 운동성 증상으로 알려져 있는 서동증(Bradykinesia), 진전(Tremor), 자세불안정(Postural Instability)에 대한 정량적인 진단이 가능하며, 증상의 진행 정도에 대한 모니터링이 가능하다. 이러한방법은 파킨슨병 진단 및 치료에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

가상현실을 이용한 K-CBS 기반의 편측무시 정량적 평가 방법

문호상,정성택 한국인터넷방송통신학회 2020 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.20 No.1

Unilateral neglect is associated with stroke, a neurological disorder caused by cerebrovascular injury, and is a symptom of not recognizing or responding to the opposite stimulus of the cerebral hemisphere, mainly in the right cerebral hemisphere injury. In this paper, we implemented contents using Virtual Reality based on 10 items and contents of Korean Catherine Bergego Scale(K-CBS), which is used as a behavioral evaluation scale for unilateral neglect. Implemented contents can evaluate body disregard, motility disregard, visual and spatial disregard, auditory attention, etc., which are symptoms of unilateral neglected patients, and can confirmed progression of disease quantitatively by measuring time and rotation angle of head during visual recognition. This method is expected to be useful for rehabilitation training using convenient unilateral neglect diagnosis and its applied contents. 뇌혈관 손상으로 인해 발생하는 신경학적 질환인 뇌졸중과 관련이 있는 편측무시(Unilateral neglect)는 대뇌반구의 반대측 자극에 대하여 인지 또는 반응하지 못하는 증상으로, 주로 우측 대뇌반구 손상에서 나타난다. 본 논문에서는 편측무시에 대한 행동적 평가 척도로 사용되고 있는 한국형 캐서린 버지고 척도(Korean Catherine Bergego Scale)의 10가지 문항과 내용을 기반으로 가상현실(Virtual Reality)을 이용한 콘텐츠를 구현하였다. 구현된 콘텐츠는편측무시 환자의 증상으로 나타나는 신체 무시, 운동성 무시, 시각 및 공간 무시, 청각 주의 등을 평가할 수 있으며, 시각적으로 인지하고 반응하는 동안의 시간과 머리 회전각을 측정함으로써 질환의 진행 정도를 정량적으로 확인하였다. 이방법을 이용하여 편리한 편측무시 진단과 이를 응용한 콘텐츠를 활용하여 재활 훈련에 유용하게 사용될 수 있을 것으로기대된다.

Scenario for the drive ability assessment based on static and dynamic visual stimuli

문호상(Ho Sang MOON),노승재(Seung Jae NOH),김희영(Hee Young KIM),정성택(Sung Taek CHUNG) 한국컴퓨터게임학회 2021 한국컴퓨터게임학회논문지 Vol.34 No.3

고령운전자의 인지 및 신체 기능 저하로 인한 교통사고 증가는 점점 심각한 사회적 문제가 되고 있으며, 이로 인해 면허증을 자진하여 반납하는 제도가 운영되고 있으나 보다 객관적인 평가 방법이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 주행 상황에서 발생하는 정적 및 동적 시각 자극에 대하여 운전자의 시각적 행동을 평가할 수 있는 운전 시뮬레이션 주행 환경과 시나리오를 구현하는 것이 목표이다. 이를 위해 고령운전자의 주행 특성 분석에 활용된 운전 시뮬레이션 시나리오를 기존의 연구 문헌들로부터 수집하였고, 정적 및 동적으로 구분된 표적 자극에 따른 텍스트 네트워크 분석을 통해 주행환경과 시나리오를 재분류하였다. 또한, 유사한 유형의 시나리오들은 보다 발생 빈도가 높고 표적 자극이 다양한 주행환경으로 병합하였다. 연구 결과로 신호교차로, 비신호 교차로, 왕복 2차로, 왕복 4차로 주행환경에서의 전체 12종의 시나리오로 구성된 운전 시뮬레이션 콘텐츠가 구현되었다. 신호등, 정차된 차량, 표지판 등으로 구성된 정적 시각 자극과 주행 중인 차량, 무단 횡단하는 보행자 등의 동적인 시각 자극이 제시되며, 이에 대한 시선 탐색(Visual Detection), 시지각(Visual Perception), 시각운동기능(Visuomotor Function)의 정량적 측정을 통해 운전자의 시각 행동평가가 이루어진다. 본 연구에서 제안하는 시나리오 구성 방법은 운전 시뮬레이션 콘텐츠를 구현하기 위한 새로운 접근 방식으로써 시각 자극에 따른 운전 능력 검사 환경 구축에 관한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. The increase in traffic accidents due to declining cognitive and physical abilities of older drivers is becoming a serious social problem. For this reason, a policy on voluntary return of the driver s license is in operation, but a more objective evaluation method is needed. The present study aims to implement a driving environment and scenario of driving simulation that can evaluate the driver s visual behavior with respect to static and dynamic visual stimuli that occur in various driving situations. Driving simulation scenarios used for analyzing driving characteristics of older drivers were collected from the existing studies, and driving environments and scenarios were reclassified through text network analysis according to static and dynamic visual stimuli. Furthermore, similar types of scenarios were merged into driving environments with more frequent occurrences and various target stimuli existing. As a result, driving simulation contents consisting of a total of 12 scenarios in controlled intersection, uncontrolled intersection, two-lane highway, and four-lane highway were implemented. Static visual stimuli composed of stalled cars, traffic lights and signs, and dynamic visual stimuli such as moving cars and jaywalking pedestrians are presented, and the driver s visual behavior is evaluated through quantitative measurement of visual detection, visual perception, and visuomotor function. The method of scenario design proposed in this study is a new approach for implement driving simulation contents, and it is expected that it can be used as basic data for establishing a driving ability test environment according to visual stimuli.

모바일용 자가 인지기능 검사

문호상(Ho-Sang Moon),김정우(Jeong-Woo Kim),신성욱(Sung-Wook Shin),정성택(Sung-Taek Chung) 대한전자공학회 2017 대한전자공학회 학술대회 Vol.2017 No.6

β-Cyclodextrin 유도체 합성

안종일,문호상,최하영,임완빈 한국유화학회 1998 한국응용과학기술학회지 Vol.15 No.4

경도인지장애 환자에서 반복 경두개 자기자극과 전산화 인지강화훈련 병합치료가 인지 변화에 미치는 영향에 대한 고찰 : 예비 연구, 활성, 거짓치료 대조군 비교 연구

이시은,문호상,정성택,이창욱,강동우 대한노인정신의학회 2019 노인정신의학 Vol.23 No.2

Objective:This study aimed to investigate the effects of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and computerized cognitive enhancement training combined treatment on cognitive function in mild cognitive impairment (MCI) patients, comparing to the application of the rTMS alone and the sham stimulation. Methods:Six MCI patients received high-frequency rTMS applied to the bilateral dorsolateral prefrontal cortex, followed by the computerized cognitive enhancement training. In addition, six MCI patients took high-frequency rTMS alone. A sham stimulation was used as a control condition in 7 MCI patients. All stimuli were delivered at a frequency of two sessions per week for four weeks. Neuropsychological test was performed at each time points in each group. Results:Although there was the main effect of interaction between time and group on the score of the Korean version of Montreal Cognitive Assessment, only participants of the rTMS single treatment group showed significant improvement of this score. Conclusion:In order to overcome the weaknesses of previous studies confirming the efficacy of the combination therapy, this study included patients with MCI, which was the pre-dementia stage, and included rTMS single treatment group, but did not confirm the clinical efficacy of the combination therapy. Small sample size, the baseline cognitive function score, and the ceiling effect of the group were considered to be the bias factor of this study and further studies supplementing these factors are needed.

시선추적기법을 적용한 편측무시 측정 방법 및 개선 콘텐츠 개발

최정희,신성욱,문호상,구세진,정성택 한국인터넷방송통신학회 2018 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.18 No.5

본 연구는 실시간 시선 및 머리 추적 방식을 사용하여 기존의 지필검사의 실행증으로 인한 검사 오류를 최소화하고, 환자의 머리와 시선 방향의 틀어짐을 정량적으로 평가를 하고자 하였다. 이에 대한 결과로 시선 및 머리 움직임 정보를 정량적으로 측정할 수 있는 소프트웨어를 개발하고, 기존 지필검사로 많이 사용되고 있는 선 나누기 검사와 별 지우기 검사를 전산화하였다. 또한, 재활 훈련을 위해 Warren의 시지각 계층 모델 하위 수준의 시각적 기술에 해당하는 콘텐츠를 구현하여 반복적이고 독립적이게 수행될 수 있도록 하였다. 이를 통해 환자가 능동적으로 재활에 참여하도록 하고 개선된 정도를 정량적으로 비교할 수 있다. In this study, using real-time gaze tracking and head tracking method, we intended to quantitatively evaluate the deviation between the patient's head and gaze direction while minimizing inspection errors due to apraxia of conventional paper-based examination respectively. As a result, we developed a software that can quantitatively measure gaze and head movement information, and computerized the line bisection and star cancelation test, which are generally used as conventional paper test. In addition, for the rehabilitation training, contents corresponding to the visual technology of Warren's visual hierarchical model lower level are implemented and can be performed repetitively and independently. This allows the patient to actively participate in rehabilitation and quantitatively compare the degree of improvement.

K-MEANS 알고리즘을 이용한 인지 재활 훈련 방법의 개선

조하연,이혁민,문호상,신성욱,정성택 한국인터넷방송통신학회 2018 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.18 No.6

본 연구의 목적은 인지기능 훈련 콘텐츠들을 사용하는 동안 사용자들의 흥미와 몰입도를 높이기 위하여 인지 능력 수준에 맞춘 훈련 방법을 제시하는 것이다. 사용자의 인지 능력 수준은 K-means 알고리즘을 적용한 협업 필터링을 사용하여 사용자들의 정보와 한국형 아동 간이 정신 상태 검사 점수를 기반으로 군집화한 결과를 바탕으로 이루어졌다. 이 결과를 구현된 인지기능 훈련 통합 시스템에 적용하여 사용자의 인지 능력 수준에 알맞은 인지기능 훈련 영역 별 콘텐츠 순서와 난이도를 추천하였다. 특히 콘텐츠 난이도 조절은 사용자들이 긴장감과 편안함을 반복적으로 느낄 수 있도록 제안한 '몰입이 론' 방법을 적용하여 높은 몰입감을 주고자 하였다. 결론적으로 본 논문에서 제안한 사용자 맞춤형 인지기능 훈련 방법은 기존의 치료사가 콘텐츠 순서와 난이도를 주관적으로 설정하는 것보다 더욱 효과적이고 재활 결과를 기대할 수 있을 것이다. The purpose of this study is to propose a training method customized to the level of cognitive abilities to increase users' interest and engagement while using cognitive function training contents. The level of cognitive ability of the users was based on the clustering based on the users' information and Mini-Mental Statue Examination-Korea Child test score using the K-means algorithm applied collaborative filtering. The results were applied to the integrated cognitive function training system, and the contents order and difficulty level of the cognitive function training area were recommended to the user 's cognitive ability level. Particularly, the contents difficulty control was designed to give a high immersion feeling by applying the 'flow theory' method that users can repeatedly feel tension and comfort. In conclusion, the user-customized cognitive function training method proposed in this paper can be expected to be more effective and rehabilitative results than existing therapists' subjective setting of contents order and difficulty level.

VR 기반의 상지 재활 훈련용 멀티플레이 콘텐츠

신성욱,이혁민,문호상,정성택 한국인터넷방송통신학회 2019 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.19 No.3

Hemiplegic patients who suffered from a stroke struggle with a deterioration in upper limb functions, which can both be psychologically and physically discomforting; this can also limit patients’ daily tasks involving any upper limb motions. In this study, we developed an assistive device for hemiplegic patients to improve their upper limb functions. It was manufactured to train patients by using their grip strength and the range of motion of the arm. Furthermore, we produced game contents in virtual reality to induce users’ immersion and interaction. It was configured as a multi-player game to help ease the mental burden of receiving the training alone, hence allowing the patient and the caregiver to join the rehabilitation training simultaneously. The assistive device and game contents developed in this study enables patients and caregivers to easily check the degree of improvements in upper limb function by viewing quantitative analysis and visualized results. 뇌졸중 후 편마비(Hemiplegic) 환자들의 상지기능 저하는 손을 많이 쓰는 일상생활 수행에 있어서 신체적 동작뿐만 아니라 심리적인 불편함이 매우 크다. 본 논문에서는 편마비 환자들의 상지기능 개선을 위하여 자체 제작한 상지재활 보조장치를 이용하였다. 이 장치는 팔이 움직일 수 있는 관절가동범위(Range Of Motion)와 손의 악력 크기를사용하여 훈련 콘텐츠를 수행할 수 있다. 이 장치를 이용한 훈련 콘텐츠는 환자의 흥미와 능동적인 참여를 유도하기위해 VR(Virtual Reality)로 구현되었으며, 환자 혼자서 훈련하는 심리적 부담을 덜어주기 위해 멀티플레이 환경으로구성하여 환자의 재활훈련에 간병인이 함께 참여할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제작된 장치와 훈련 콘텐츠를 사용하여 손의 악력 크기와 팔의 관절가동범위의 변화를 정량적으로 측정하고 시각적으로 보여줌으로써 환자나 간병인이 쉽게상지기능 개선정도를 확인할 수 있는 장점이 있다.

VR 시뮬레이터를 이용한 교차로에서의 주행 행동 비교 : 확률적 토픽 모델 적용

이혁민(Hyeok-Min Lee),문호상(Ho-Sang Moon),이재희(Jae-Heui Lee),김태영(Tae-Young Kim),박소윤(So-Yun Bak),오승연(Seung-Yeon Oh),정성택(Sung-Taek Chung) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.6