가상 및 증강현실을 이용한 인지기능장애의 평가와 재활 연구

국문 초록 (Abstract)

뇌졸중과 뇌손상은 운동, 감각 등 신체기능의 저하 뿐만 아니라, 인지적 기능을 포함하는 뇌 영역의 영구적인 손상에 영향을 미침. 특히 주의, 기억, 지각 및 문제해결능력 손상의 원인인 인지적 결함은 일상생활 수행을 어렵게 하고 가족, 사회 그리고 직업적 과제들을 수행하기 위한 개인의 능력을 약화시킴. 우반구 손상 후에 나타나는 대표적인 인지장애는 시공간능력장애와 편측공간무시로써, 공간능력의손상, 주의결함, 시각적 운동 단서의 처리 능력감소가 나타남. 하지만 대부분의 우반구 인지기능장애의 평가는 지필검사를 통하여 이루어져서, 시공간기능 장애와 편측공간무시 환자의 일상생활능력을 정량화하는데 한계를 지님. 그러므로 인지적 기능을 평가하는 효과적인 방법을 개발하고 이를 이용하여 환자 개개인의 정확한 인지적 손상 정도를 평가하는 것이 매우 중요함.
본 연구는 뇌졸중으로 인한 우반구 손상의 대표적 증상인 편측무시환자의 기전 연구, 평가 및 재활을 위해 가상-증강현실(virtual-augmented reality)시스템을 개발하고자 하였음. 이를 위해 우반구 인지기능환자의 편측무시현상, 지각, 인지기능을 평가하고 컴퓨터 기반의 인지수행 과제를 개발하여 가상증강현실 알고리즘을 구축하고자 하였음.
1차년도에는 편측공간무시 또는 길찾기 장애를 가진 우반구 인지기능장애자에 맞는 평가도구 시스템의 개발을 위해 가상현실 내 길찾기 환경 시스템의 개발함. 개발된 시스템의 최적화를 위해 드라이빙 시뮬레이터를 이용한 도로분할수행 능력 측정과 선이등분 수행능력을 측정함.
2차년도에는 편측무시환자의 인지기능을 측정하기 위한 컴퓨터 프로그램의 최적화를 실시하고, 경도인지장애와 정상인의 길찾기 능력 및 시공간 기능을 비교하였음. 또한 See through HMD를 이용한 Optokinetic simulation(OKS) 자극제시 시나리오를 개발하고 OKS 자극제시가 선이등분수행에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였음.
3차년도에는 생태학적 타당도가 향상된 인지기능 평가도구의 개발과 신뢰도 및 타당도 검증을 위해, 가상현실공간에서 OKS를 실시한 재활 프로그램의 개발과 상점과 도로에서의 일상생활 수행능력을 측정하는 두 가지 형태의 virtual neglect town을 개발하였음. 개발된 재활 프로그램을 이용한 반복적이고 체계적인 훈련으로 편측무시환자들과 정상인들이 보이는 무시현상을 감소시키고자 하였음.
본 연구는 우반구 인지기능장애환자의 일상생활 활동에 맞는 다양한 시나리오를 제작하여 생태학적 타당도를 높이고, 일상생활과 유사하게 구현된 상황에서 재활프로그램을 시행하여 뇌졸중 환자의 삶의 질 향상에 도움이 될 것으로 기대됨. 또한 기존 지필검사 등의 모호한 진단체계를 벗어나서 안구운동 측정 등 생리학적 측정시스템을 의료장면에 도입함으로써 임상장면 내 객관적 평가 및 진단체계 향상 기틀을 마련함.

국문 초록 (Abstract)

가상 및 증강현실을 이용한 인지기능장애의평가와 재활 연구

Ⅰ. 연구개요(총괄)
Ⅱ. 연구내용
1. 당초 연구계획
2. 현재까지 진행된 연구내용 및 결과
3. 연구성과
Ⅲ. 2 차년도 연구계획
1. 연구의 목적
2. 연구의 내용, 범위 및 방법
3. 학문 사회발전에의 기여 및 연구결과의 활용방안