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재활로봇 6주 사용하니 뇌성마비 환자 보행능력 개선돼

지능형 감각-운동 재활치료 가능해져

재활로봇 6주 사용하니 뇌성마비 환자 보행능력 개선돼
발목, 무릎 스트레칭 로봇과 내족지보행 완화용 로봇(KIST 제공)


[산업일보]
기존 뇌졸중 등 신경손상 환자의 로봇재활 훈련은 하나의 로봇을 이용하는 방식으로 환자의 상태에 따라 큰 도움이 되기도 하고 효과가 없기도 했다.

특히 뇌성마비 환자의 경우 경직(spasticity)이 발목이나 무릎, 또는 양쪽 모두에 나타나 관절이 뻣뻣해 질 수 있고 안짱걸음을 걷는 경우가 많아 걷는 방향의 보행 향상을 위한 훈련만을 진행할 경우 재활효과에 한계가 있을 수 있다.

이에 한국연구재단(이사장 노정혜)은 이송주 박사(KIST) 연구팀이 국제공동연구를 통해 뇌성마비 환자를 위한 재활로봇 기반의 감각·운동 기능 평가기술과 훈련기술을 개발했다고 밝혔다.

美메릴랜드주립대학교, UNIST(울산과학기술원), 시카고재활병원(Shirley Ryan Ability Lab)의 교수진 등이 함께한 이번 연구는 美국립보건원, 美국립과학재단, 美장애·독립적 삶·재활연구원, 국가과학기술연구회, 과학기술정보통신부·한국연구재단의 바이오닉암메카트로닉스융합기술개발사업 및 개인기초연구사업의 지원으로 수행됐다.

연구팀은 내족지 보행을 개선하려는 8명의 뇌성마비 환자군에서 다리의 감각 및 운동 기능 뿐만 아니라, 무릎과 발목 중 어디에 더 불편함이 있는지를 평가했다.

평가 결과에 따라 각각 발목 또는 무릎을 위한 스트레칭 로봇을 먼저 적용한 후 내족지 보행 완화용 로봇을 적용하는 맞춤형 재활훈련 프로토콜을 개발하고 그 효용성을 증명했다.

각각의 다른 용도로 개발된 3개의 로봇을 함께 적용하여 환자의 취약 부분을 맞춤형으로 더 집중할 수 있도록 한 것이다.

사용된 발목용 스트레칭 로봇, 무릎용 스트레칭 로봇, 내족지보행완화용 로봇은 이번 논문의 교신저자인 리첸장(Li-Qun Zhang) 교수와 제1저자인 이송주 박사 등이 앞서 개발한 것이다.

뻣뻣한 관절을 풀어주면 이후 보행훈련의 효과를 높일 수 있다는 기존 연구결과에 착안해 필요한 관절에 스트레칭을 적용한 뒤 내족지 보행 완화를 위한 훈련을 하는 것이 개발된 프로토콜의 핵심이다.

실제 6주간의 맞춤형 훈련을 통해 환자 대부분 보행속도가 빨라지고, 고유수용감각이 예민해졌으며, 내족지보행이 완화되는 등의 긍정적인 효과를 얻을 수 있었다.

연구팀은 향후 뇌성마비 뿐만 아니라 뻣뻣한 관절을 가진 절단환자, 근골격계 및 신경손상 환자에게도 본 방법론이 적용되는지 연구할 계획이다.
김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.

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