KR101347606B1 - 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법 - Google Patents

뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101347606B1
KR101347606B1 KR1020110124037A KR20110124037A KR101347606B1 KR 101347606 B1 KR101347606 B1 KR 101347606B1 KR 1020110124037 A KR1020110124037 A KR 1020110124037A KR 20110124037 A KR20110124037 A KR 20110124037A KR 101347606 B1 KR101347606 B1 KR 101347606B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
autism
electroencephalogram
robot
event
unit
Prior art date
Application number
KR1020110124037A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130058173A (ko
Inventor
김동환
박성기
최종석
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020110124037A priority Critical patent/KR101347606B1/ko
Priority to US14/360,743 priority patent/US20140323901A1/en
Priority to PCT/KR2012/008643 priority patent/WO2013077558A1/ko
Publication of KR20130058173A publication Critical patent/KR20130058173A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101347606B1 publication Critical patent/KR101347606B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A61B5/378—Visual stimuli
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/372—Analysis of electroencephalograms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/375—Electroencephalography [EEG] using biofeedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A61B5/38—Acoustic or auditory stimuli
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A61B5/381—Olfactory or gustatory stimuli
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A61B5/383—Somatosensory stimuli, e.g. electric stimulation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7455—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means characterised by tactile indication, e.g. vibration or electrical stimulation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

본 발명은 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법에 과한 것으로서, 자폐증상이 보이는 아이의 머리에 착용 또는 부착되어 제공되는 이벤트에 따라 발생하는 뇌전도 신호를 검출하는 뇌전도 신호 검출기 및 뇌전도 신호 검출기가 검출한 뇌전도 신호를 수신하여 자폐정도를 진단하는 로봇을 포함하여,자폐 여부를 보다 정확히 판단하고, 조기에 자폐진단을 내림으로써, 자폐아들이 조기에 자폐증상에 대한 치료를 받을 수 있도록 한다

Description

뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법{DEVICE AND THE METHOD THEREO FOR DIAGNOSIS OF AUTISM BASED ON ROBOT USING EEG}
본 발명은 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 다른 사람과의 사회적인 소통능력이 부족한 자폐아동이 흥미를 보이는 로봇이 발생시키는 특정 이벤트 상황에서 정상 아동과 다르게 관측되는 뇌전도 특정을 이용하여 자폐를 조기에 진단할 수 있도록 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 아이들은 태어나 성장하는 과정에서 그 나이에 맞는 행동을 하거나, 언어를 구사한다.
하지만, 아이가 그 나이에 맞는 행동과 다른 행동을 하거나, 언어의 구사능력이 떨어지는 경우, 보호자들은 우리 아이가 이상하다고 판단은 하지만, 그와 같은 증상이 자폐인지 단지 행동발달이 늦은 것인지 판단하기가 쉽지 않다.
특히, 말을 못하는 아이들의 자폐증상은 행동만으로 판단하기 쉽지않다.
그래서, 보호자들은 자폐를 진단하는 병원 또는 동종 기관에 방문하여 아이가 자폐인지 단지 행동발달이 늦은 것인지 진단을 받고자 한다.
막상, 자폐진단을 받으로 가더라도, 보호자들은 해당 기관으로부터 설문지를 제공받고, 해당 설문지에 제시된 질문에 답변하거나, 그동안의 아이의 행태를 기재하면, 담당의사는 보호자가 작성한 설문지와 아이를 관찰하여 소견을 전달하는 정도이다.
상술한 바와 같은 종래의 자폐진단은 그 정확성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있으며, 담당의사들도 36개월 이하의 아이들에 대해서는 섣불리 자폐진단을 내릴 수 없다는 문제점이 있다.
특히, 36개월 이하의 아이들에 대해 자폐진단을 섣불리 내리지 못하는 것은, 이후 자폐가 아닌 단지 발달이 늦은 것으로 판명될 경우, 그동안 보호자들이 겪은 정신적 피해를 보상할 수도 있기 때문이다.
그래서, 위와 같이 정확성이 현저히 떨어지고, 그로 인해 추후 발생할 수 있는 피배보상 등을 이유로, 종래의 자폐진단은 담당의사들이 치료시기가 빠를수록 좋은 자폐증상에 대해 조기에 진단을 내리기가 애매하다는 문제점이 있다.
무엇보다, 아래의 선행기술문헌과 같이 자폐 진단을 받을 확률이 높은 자폐 환자들의 형제자매 그룹(HRA; High Risk for Autism)에 대한 뇌전도 측정을 통하여 HRA 그룹과 정상 아동들 사이의 뇌전도 특성 분류가 가능함을 실험적으로 검증된 논문은 존재하지만, 아직까지 자폐를 조기에 진단하기 위한 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치에 대한 특허는 존재하지 않는다는 문제점이 있다.
William Bo니, adrienne Tierney, Helen Targer-Flusberg, and Charles Nelson, "EEG Complexity as a Biomarker for Autism Spectrum Disorder Risk," BMC Medicine, Vol. 9, no. 18, 2011
따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해결하기 위해, 다른 사람과의 사회적인 소통능력이 부족한 자폐아동이 흥미를 보이는 로봇이 발생시키는 특정 이벤트 상황에서 정상 아동과 다르게 관측되는 뇌전도 특정을 이용하여 조기치료가 중요한 자폐를 조기에 진단할 수 있도록 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치는 자폐증상이 보이는 아이의 머리에 착용 또는 부착되어 제공되는 이벤트에 따라 발생하는 뇌전도 신호를 검출하는 뇌전도 신호 검출기 및 뇌전도 신호 검출기가 검출한 뇌전도 신호를 수신하여 자폐정도를 진단하는 로봇을 포함하되, 로봇이 아이에게 이벤트를 제공하는 이벤트 제공부, 이벤트 제공부에서 이벤트를 제공함에 따라, 뇌전도 신호 검출기가 아이의 머리에서 검출한 뇌전도 신호를 수신하는 뇌전도 신호 수신부, 뇌전도 신호를 분석하여 자폐여부와 자폐정도를 진단하는 제어부, 및 아이의 주의 집중을 유도하는 주의 집중 유도부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법은 제어부의 제어를 받아 이벤트 제공부가 로봇의 주의 집중 유도부를 구동시켜 자폐여부를 진단받고자 하는 아이의 주의집중을 유도하는 단계, 뇌전도 신호 검출기를 주의집중이 유도된 아이의 머리에 부착시키는 단계, 이벤트 제공부가 아이에게 이벤트를 제공하는 단계, 뇌전도 신호 수신부가 제공되는 이벤트에 따라 뇌전도 신호검출기에서 검출된 뇌전도 신호를 수신하는 단계, 제어부가 수신된 뇌전도 신호를 분석하는 단계, 및 제어부가 분석된 뇌전도 신호를 가지고 자폐여부와 자폐정도를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법은 자폐 여부를 보다 정확히 판단하여, 조기에 자폐진단을 내림으로써, 자폐아들이 조기에 자폐증상에 대한 치료를 받아 이후 삶을 정상아에 가까운 삶을 영 위할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치의 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치에서 로봇의 블록도를 도시한 도면, 및
도 3은 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법에서 자폐정도 알 수 있는 그래프 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치의 블록도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치는 크게 뇌전도 신호 검출기(100)와 로봇(200)을 포함하는데, 상기 뇌전도 신호 검출기(100)는 자폐증상이 보이는 아이의 머리에 착용되거나 부착되어 상기 로봇(200)에서 제공되는 이벤트에 따라 발생하는 뇌전도 신호를 검출하고, 상기 로봇(200)은 상기 뇌전도 신호 검출기(100)가 검출한 뇌전도 신호를 수신하여 자폐정도를 진단한다.
상기 로봇(200)에 대하여, 도 2를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자페진단 장치에서 로봇의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자페진단 장치의 로봇(200)은 뇌전도 신호 수신부(210), 제어부(220) 이벤트 제공부(230), 주의 집중 유도부(240) 및 데이터 베이스부(250)를 포함한다.
상기 뇌전도 신호 수신부(210)는 상기 뇌전도 신호 검출기(100)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 제공되는 이벤트에 따라 상기 뇌전도 신호 검출기(100)가 검출한 뇌전도 신호를 수신한다.
상기 제어부(220)는 상기 뇌전도 신호 수신부(210)가 수신한 뇌전도 신호를 정상아의 뇌전도 신호와 비교 분석하여 자폐여부 및 그 정도를 진단한다.
상기 이벤트 제공부(230)는 상기 제어부(220)의 제어에 따라 상기 주의 집중 유도부(240)를 구동시켜 자폐증상이 있는 것으로 추정되는 아이의 주의 집중을 유도하고, 상기 뇌전도 신호 검출기(100)가 자페증상이 있는 것으로 추정되는 아이의 머리에 부착되면, 상기 주의 집중 유도부(240)에 포함된 디스 플레이부(241), 소리 발생부(242), 냄새 발생부(243) 및 비눗방울 발생부(244)를 각각 구동시켜 이벤트를 제공한다.
상기 데이터 베이스부(250)는 영상DB(251), 음향DB(252), 냄새DB(253), 정상아 뇌전도 신호DB(254) 및 자폐아 뇌전도 신호DB(255)를 포함한다.
상기 영상DB(251)는 저장된 각종 영상을 상기 이벤트 제공부(230)의 제어에 따라 상기 디스플레이부(241)에 제공하고, 상기 소리 발생부(242)는 저장된 각종 소리를 상기 이벤트 제공부(230)의 제어에 따라 상기 소리 발생부(242)에 제공하며, 상기 냄새 DB(253)는 저장된 각종 냄새를 상기 이벤트 제공부(230)의 제어에 따라 상기 냄새 발생부(243)에 제공한다.
상기 정상아 뇌전도 신호DB(254)는 상기 제어부(220)가 자폐 증상이 있는 것으로 추정되는 아이로부터 수신한 뇌전도 신호와 비교하여 자폐여부를 판단할 수 있는 데이터를 제공하고, 상기 자폐아 뇌전도 신호DB(255)는 상기 제어부(220)에 의해 자폐 증상이 있는 것으로 추정되는 아이가 자폐아이인 경우, 자폐정도를 판단할 수 있는 데이터를 제공한다.
이하에서, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법의 흐름도이다.
본 발명에 따른 로봇(200)이 자폐여부를 진단받고자 하는 아이의 주의 집중을 유도하는 단계를 수행한다(S100).
이때, 주의 집중 유도는 상기 로봇(200)의 이벤트 제공부(230)가 상기 제어부(220)의 제어에 따라, 상기 주의 집중 유도부(240)를 구동시켜 자폐증상이 있는 것으로 추정되는 아이의 주의 집중을 유도하는 것이 바람직하다.
상기 `S100`단계에서 아이의 주의 집중 유도되면, 로봇(200)이 뇌전도 신호 검출기(100)를 아이의 머리에 부착하거나 착용시켜는 단계를 수행한다(S200).
이때, 상기 뇌전도 신호 검출기(100)는 스티커 형태의 부착물일 수 있고, 모자와 같은 착용물일 수 있다.
상기 로봇(200)이 뇌전도 신호 검출기(100)가 부착되거나 착용된 아이에게 이벤트를 제공하는 하는 단계를 수행한다(S300).
이벤트 제공단계에 대하여 더욱 상세하게 설명하면, 상기 제어부(220)가 이벤트를 제공하도록 상기 이벤트 제공부(230)를 제어하면, 상기 이벤트 제공부(230)는 상기 데이터 베이스부(250)의 영상DB(251), 음향DB(252) 및 냄새DB(253)에 각각 저장된 영상, 음향 및 냄새를 상기 디스플레이부(241), 소리 발생부(242) 및 냄새 발생부(243)를 통해 뇌전도 신호 검출기(100)가 부착된 아이에게 전달될 수 있도록 함으로써 이벤트를 제공한다.
즉, 상기 이벤트 제공부(230)는 상기 디스플레이부(241), 소리 발생부(242) 및 냄새 발생부(243)를 통해 시각적 이벤트, 청각적 이벤트, 그리고 후각적 이벤트를 제공하고, 추가로 비눗방울 발생부(244)를 구동시켜 비눗방울이 발생되도록 함으로써 아이에게 촉각적 이벤트를 제공한다.
상기 시각적 이벤트를 A, 청각적 이벤트를 B, 후각적 이벤트를 C, 그리고 촉각적 이벤트를 D라고 정의하고, 각 이벤트는 복수의 하위 이벤트를 가지는데, 상기 하위 이벤트를 {a1,a2,...an},{b1,b2,...bn}{c1,c2,...cn} 및{d1,d2,...dn}라 정의한다.
즉, 상기 이벤트 제공부(230)는 시각적 이벤트 제공시에 상기 디스플레이부(241)에 상기 영상DB(251)에 저장된 복수의 영상 즉, a1영상, a2영상 및 an영상 제공하는 것이다.
이때, a1영상, a2영상 및 an영상은 서로 다른 내용의 영상인데, 예를 들어, a1영상은 아이들이 흥미를 가지는 유아용 영상, a2영상은 동물의 왕국과 같은 다큐영상 그리고 an영상은 광고형식의 광고 영상일 수 있다.
상기 뇌전도 신호 수신부(210)는 상기 시각적 이벤트를 제공받은 아이가 느끼거나 반응함으로써, 아이의 머리에서 발생되는 뇌전도 신호를 상기 뇌전도 신호 검출기(100)로부터 수신하는 단계를 수행한다(S400).
물론, 상기 뇌전도 신호 수신부(210)는 상기 시각적 이벤트에 따른 뇌전도 신호의 수신을 완료하면, 이후, 청각적 이벤트, 후각적 이벤트 또는 촉각적 이벤트에 대한 뇌전도 신호를 수신한다.
즉, 상시 뇌전도 신호 수신부(210)는 상술한 상기 복수 상위 이벤트와 상기 상기 이벤트에 따른 하위 이벤트를 제공받은 아이의 머리에서 각 이벤트를 제공할 때마다 발생되는 뇌전도 신호를 수신한다.
상기 이벤트 제공부(230)는 시각적 이벤트, 청각적 이벤트, 후각적 이벤트 또는 촉각적 이벤트를 따로따로 제공할 수도 있고, 각 이벤트의 하위 이벤트를 믹싱하여 제공할 수도 있다.
상기 제어부(220)는 상기 뇌전도 신호 수신부(210)가 수신한 시각적 이벤트{a1,a2,...an} 각각에 대한 뇌전도 신호를 분석하는 단계를 수행한다(S500).
예를들어, 상기 제어부(200)는 상기 a1영상을 본 아이의 뇌전도 신호에서 자폐판단에 필요한 뇌파의 수치(x1)를 추출하고 a2영상에 대한 자폐판단 뇌파수치(x2) 및 an영상에 대한 자폐판단 뇌파수치(xn)를 추출함으로써, 복수의 시각적 이벤트에 뇌전도 신호를 분석한다.
이후, 상기 제어부(200)는 자폐정도를 진단하는 단계를 수행한다(S600).
즉, 상기 제어부(200)는 상기 뇌전도 신호 분석 단계에서 추출한 자폐판단에 필요한 뇌파수치(x1, x2...xn)와 정상아 뇌전도 신호DB(254)와 자폐아 뇌전도 신호DB(255)에 저장된 데이터를 바탕으로 성립된 자폐여부 판단 함수를 이용하여 자폐정도를 진단한다.
Figure 112011093506111-pat00001
상기 [수학식 1]에서 F{x1, x2, x3, x4.......xn -1, xn}는 자폐여부 판단함수, 상기 K는 자폐여부 및 자폐정도를 판단하는 임계치이다.
도 4를 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법에서 자폐정도 알 수 있는 그래프 도면이다.
상기 제어부(220)는 복수의 시각적 이벤트{a1,a2,...an}에 대한 아이의 뇌전도 신호에서 자폐판단에 필요한 뇌파수치(x1, x2...xn) 추출하고, 뇌파수치를 변수로 갖는 자폐여부 판단 함수(F(X))에 상기 뇌파수치(x1, x2...xn)를 대입하여, 산출된 값이 임계치(K)보다 크면 정상아로 진단하고, 작으면 자폐아로 진단한다.
이때, 상기 제어부(220)는 자폐여부 판단 함수(F(X))에 상기 뇌파수치(x1, x2...xn)를 대입하여 산출된 값이 임계치보다 현저히 작으면, 자폐정도가 심한 것으로 진단한다.
즉, 도 4에서도 도시된 바와 같이 자폐여부 판단함수를 중심으로 정상아와 자폐아는 특정영역을 형성하여 분포하지만, 자폐여부 판단함수에서 멀리 떨어진 경우 자폐정도가 심한 아이로 판단할 수 있다.
한편, 상기 제어부(220)는 복수의 청각적 이벤트{b1,b2,...bn}에 대한 아이의 노전도 신호에서 자폐판단에 필요한 뇌파수치(y1, y2...yn)를 추출하고, 뇌파수치를 변수로 갖는 자폐여부 판단 함수((F(Y))에 상기 뇌파수치(y1, y2...yn)를 대입하여 산출된 임계치보다 크면 정상아로 진단하고, 작으면 자폐아로 진단할 수 있다.
위의 시각적 이벤트와 청각적 이벤트를 통한 자폐아 진단 외에, 후각적 이벤트 또는 촉각적 이벤트에 대해서도 자폐아 진단을 할 수 있지만, 동일한 기술적 과정 즉, 후각적 이벤트 또는 촉각적 이벤트를 제공하고, 아이로부터 뇌전도 신호를 수신 분석하여 자폐 진단이 이루어지는 이유로 더 이상의 설명은 생략한다.
이후, 상기 제어부(220)는 상기 디스플레부(241) 또는 로봇(200)과 연결된 담당의사의 단말기를 통해 결과를 출력하는 단계를 수행한다(S700).
아울러, 상기 제어부(220)는 상기 뇌전도 신호 수신부(210)가 수신한 뇌전도 신호와 상기 뇌전도 신호 분석단계에서 분석된 결과 그리고, 분석된 뇌전도 신호를 통해 자폐여부와 자폐정도에 대한 진단결과를 상기 자폐아 뇌전도 신호DB(255)에 저장하여, 계속해서 자료를 누적시킴으로써, 이후 진행되는 다른 자폐여부를 진단받고자 하는 아이들의 자폐진단에 보다 명확한 자료로 활용될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실 시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 하기에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 뇌전도 신호 검출기 200 : 로봇
210 : 뇌전도 신호 수신부 220 : 제어부
230 : 이벤트 제공부 240 : 주의 집중 유도부
241 : 디스플레이부 242 : 소리 발생부
243 : 냄새 발생부 244 : 비눗방울 발생부
250 : 데이터 베이스부 251 : 영상DB
252 : 음향 DB 253 : 냄새DB
254 :정상아 뇌전도 신호DB 255 : 자폐아 뇌전도 신호DB

Claims (17)

  1. 자폐증상이 보이는 아이의 머리에 착용 또는 부착되어 제공되는 이벤트에 따라 발생하는 뇌전도 신호를 검출하는 뇌전도 신호 검출기(100); 및
    상기 뇌전도 신호 검출기(100)가 검출한 뇌전도 신호를 수신하여 자폐정도를 진단하는 로봇(200);을 포함하되,
    상기 로봇(200)은
    상기 아이에게 이벤트를 제공하는 이벤트 제공부(230);
    상기 이벤트 제공부(230)에서 이벤트를 제공함에 따라, 상기 뇌전도 신호 검출기(100)가 상기 아이의 머리에서 검출한 뇌전도 신호를 수신하는 뇌전도 신호 수신부(210); 및
    상기 뇌전도 신호를 분석하여 자폐여부와 자폐정도를 진단하는 제어부(220);를 포함하고,
    상기 제어부(220)에 의한 뇌전도 신호 분석은 제공된 복수의 이벤트에 따라 발생하는 뇌전도 신호로부터 자폐판단에 필요한 뇌파수치를 추출하는 분석이며,
    상기 제어부(220)는
    뇌파수치(x1, x2...xn)를 변수로 갖는 자폐여부 판단함수 F{x1, x2, x3, x4....xn-1 ,xn}>K에 상기 뇌전도 신호 분석 단계에서 추출된 뇌파수치(x1, x2...xn)를 대입하여 산출된 값이 임계치(K)의 이상 또는 이하인 것에 따라 자폐여부 및 자폐정도를 진단하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 로봇(200)은
    아이의 주의 집중을 유도하는 주의 집중 유도부(240);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 이벤트 제공부(230)는
    영상DB(251)에 저장된 상이한 영상을 상기 주의 집중 유도부(240)의 디스플레이부(241)를 통해 복수의 시각적 이벤트로 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 이벤트 제공부(230)는
    음향DB(252)에 저장된 상이한 음향을 상기 주의 집중 유도부(240)의 소리발생부(242)를 통해 복수의 청각적 이벤트로 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 이벤트 제공부(230)는
    냄새DB(253)에 저장된 상이한 냄새를 상기 주의 집중 유도부(240)의 냄새발생부(243)를 통해 복수의 후각적 이벤트로 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 이벤트 제공부(230)는
    상기 주의 집중 유도부(240)의 비눗방울 발생부(244)를 통해 복수의 촉각적 이벤트를 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. (B) 로봇(200)이 뇌전도 신호 검출기(100)를 아이의 머리에 부착시키는 단계;
    (C) 상기 로봇(200)의 이벤트 제공부(230)가 상기 아이에게 이벤트를 제공하는 단계;
    (D) 상기 로봇(200)의 뇌전도 신호 수신부(210)가 제공되는 이벤트에 따라 상기 뇌전도 신호검출기(100)에서 검출된 뇌전도 신호를 수신하는 단계;
    (E) 상기 로봇의 제어부(220)가 수신된 상기 뇌전도 신호를 분석하는 단계; 및
    (F) 상기 제어부(220)가 분석된 뇌전도 신호를 가지고 자폐여부와 자폐정도를 진단하는 단계;를 포함하되,
    상기 뇌전도 신호 분석 단계는
    상기 제어부(220)가 제공된 복수의 이벤트에 따라 발생하는 뇌전도 신호로부터 자폐판단에 필요한 뇌파수치를 추출하는 단계이고,
    상기 제어부(220)는
    뇌파수치(x1, x2...xn)를 변수로 갖는 자폐여부 판단함수F{x1, x2, x3, x4....xn-1 ,xn}>K에 상기 뇌전도 신호 분석 단계에서 추출된 뇌파수치(x1, x2...xn)를 대입하여 산출된 값이 임계치(K)의 이상 또는 이하에 따라 자폐여부 및 자폐정도를 진단하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 (B)단계이전에
    (A) 상기 제어부(220)의 제어를 받아 상기 이벤트 제공부(230)가 상기 로봇(200)의 주의 집중 유도부(240)를 구동시켜 자폐여부를 진단받고자 하는 아이의 주의집중을 유도하는;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 이벤트 제공부(230)는
    데이터 베이스부(250)의 영상DB(251)에 저장된 상이한 영상을 상기 주의 집중 유도부(240)의 디스플레이부(241)를 통해 복수의 시각적 이벤트로 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 이벤트 제공부(230)는
    상기 데이터 베이스부(250)의 음향DB(252)에 저장된 상이한 음향을 상기 주의 집중 유도부(240)의 소리발생부(242)를 통해 복수의 청각적 이벤트로 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 이벤트 제공부(230)는
    상기 데이터 베이스부(250)의 냄새DB(253)에 저장된 상이한 냄새를 상기 주의 집중 유도부(240)의 냄새발생부(243)를 통해 복수의 후각적 이벤트로 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 이벤트 제공부(230)는
    상기 주의 집중 유도부(240)의 비눗방울 발생부(244)를 통해 복수의 촉각적 이벤트로 제공하는 것을 특징으로 하는 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
KR1020110124037A 2011-11-25 2011-11-25 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법 KR101347606B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110124037A KR101347606B1 (ko) 2011-11-25 2011-11-25 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법
US14/360,743 US20140323901A1 (en) 2011-11-25 2012-10-22 Robot-based autism diagnosis device using electroencephalogram and method therefor
PCT/KR2012/008643 WO2013077558A1 (ko) 2011-11-25 2012-10-22 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110124037A KR101347606B1 (ko) 2011-11-25 2011-11-25 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130058173A KR20130058173A (ko) 2013-06-04
KR101347606B1 true KR101347606B1 (ko) 2014-01-07

Family

ID=48469964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110124037A KR101347606B1 (ko) 2011-11-25 2011-11-25 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140323901A1 (ko)
KR (1) KR101347606B1 (ko)
WO (1) WO2013077558A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104888332B (zh) * 2015-03-21 2018-09-14 徐志强 一种用于治疗自闭症的“注意”切换训练装置
WO2018194959A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-25 Miron Oren Auditory brainstem response for autism prediction
KR20190054002A (ko) 2017-11-11 2019-05-21 정민기 발열 빗
CN210228853U (zh) * 2019-02-27 2020-04-03 易力声科技(深圳)有限公司 一种用于自闭症谱系障碍的监察耳机
KR102531737B1 (ko) * 2021-03-26 2023-05-10 전주대학교 산학협력단 편측무시 개선 훈련용 전자 장치 및 그의 동작 방법
US11903711B2 (en) 2022-06-09 2024-02-20 EarliTec Diagnostics, Inc. Assessing developmental disorders via eye tracking
CN115040130A (zh) * 2022-08-15 2022-09-13 深圳大学 一种社交障碍的筛查系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070106169A1 (en) 2003-06-19 2007-05-10 Fadem Kalford C Method and system for an automated e.e.g. system for auditory evoked responses
KR20080039807A (ko) * 2006-11-01 2008-05-07 강만희 피험자 반응 분석 장치 및 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5230346A (en) * 1992-02-04 1993-07-27 The Regents Of The University Of California Diagnosing brain conditions by quantitative electroencephalography
US6832110B2 (en) * 2001-09-05 2004-12-14 Haim Sohmer Method for analysis of ongoing and evoked neuro-electrical activity
US7202793B2 (en) * 2002-10-11 2007-04-10 Attention Technologies, Inc. Apparatus and method of monitoring a subject and providing feedback thereto
US20050273017A1 (en) * 2004-03-26 2005-12-08 Evian Gordon Collective brain measurement system and method
EP2260760B1 (en) * 2004-06-18 2014-08-27 Neuronetrix Solutions, LLC Evoked response testing method for neurological disorders
US7922670B2 (en) * 2005-02-24 2011-04-12 Warren Jones System and method for quantifying and mapping visual salience
WO2009097430A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Lonky Martin L Methods and techniques to measure, map and correlate ocular micro-tremor (omt) signals
NL2001694C2 (en) * 2008-06-18 2009-12-22 Nasophlex B V Ear stimulator for producing a stimulation signal to an ear.
US8364238B2 (en) * 2008-11-14 2013-01-29 Neuronetrix Solutions, Llc Electrode system
US20110262887A1 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Lc Technologies Inc. Systems and methods for gaze based attention training

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070106169A1 (en) 2003-06-19 2007-05-10 Fadem Kalford C Method and system for an automated e.e.g. system for auditory evoked responses
KR20080039807A (ko) * 2006-11-01 2008-05-07 강만희 피험자 반응 분석 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20140323901A1 (en) 2014-10-30
KR20130058173A (ko) 2013-06-04
WO2013077558A1 (ko) 2013-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101347606B1 (ko) 뇌전도를 이용한 로봇기반 자폐진단 장치 및 그 방법
JP6124140B2 (ja) 患者の認知機能の評価
Ambrose et al. Relation of motor, linguistic and temperament factors in epidemiologic subtypes of persistent and recovered stuttering: Initial findings
US20210145306A1 (en) Managing respiratory conditions based on sounds of the respiratory system
Pineda et al. Mirroring and mu rhythm involvement in social cognition: are there dissociable subcomponents of theory of mind?
Vargas-Cuentas et al. Developing an eye-tracking algorithm as a potential tool for early diagnosis of autism spectrum disorder in children
Temko et al. Clinical implementation of a neonatal seizure detection algorithm
Sanz et al. Update on neuroimaging in disorders of consciousness
JP2009530071A (ja) 視覚的注意および感情反応の検出表示システム
Roberts et al. Information content and efficiency in the spoken discourse of individuals with Parkinson's disease
US20200205712A1 (en) Assessment of risk for major depressive disorder from human electroencephalography using machine learned model
Joshi et al. Mismatch negativity impairment is associated with deficits in identifying real-world environmental sounds in schizophrenia
Katus et al. ERP markers are associated with neurodevelopmental outcomes in 1–5 month old infants in rural Africa and the UK
Hsu et al. Spontaneous activity in the waiting brain: A marker of impulsive choice in attention-deficit/hyperactivity disorder?
Hübner et al. Interoceptive sensibility predicts the ability to infer others’ emotional states
Hessl et al. Fear potentiated startle in children with autism spectrum disorder: Association with Anxiety symptoms and amygdala volume
Willacker et al. PerBrain: a multimodal approach to personalized tracking of evolving state-of-consciousness in brain-injured patients: protocol of an international, multicentric, observational study
JP2020529234A (ja) 嚥下障害分類モデルの信号品質を判定するための方法及びデバイス
Huntley et al. Assessing awareness in severe Alzheimer’s disease
Morrel et al. Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: A systematic review
Veldhuizen et al. Future directions for chemosensory connectomes: Best practices and specific challenges
Singh et al. Effect of pattern awareness on the behavioral and neurophysiological correlates of visual statistical learning
El Arbaoui et al. A Survey on the Application of the Internet of Things in the Diagnosis of Autism Spectrum Disorder
Habuza et al. Deep learning for predicting cognitive gap as a reliable biomarker of dementia
Lackner et al. Event‐related potentials elicited to performance feedback in high‐shy and low‐shy adolescents

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161201

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171201

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181203

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 7