KR101530494B1

KR101530494B1 - 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 생성장치 및 판별모형의 도출방법

Info

Publication number: KR101530494B1
Application number: KR1020140142650A
Authority: KR
Inventors: 손진훈; 석지우; 박지은
Original assignee: 충남대학교산학협력단
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2015-06-30

Abstract

본 발명은 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 성적 흥분 발생 시 뇌의 특정 영역에서 발생되는 신호 변화량을 측정함으로써 성중독자를 보다 정확하고 용이하게 판별하는 판별모형을 생성하기 위한 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법에 관한 것이다. 본 발명의 일례와 관련된 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별장치는, 피험자의 성적 흥분 유발을 위하여 상기 피험자를 대상으로 하는 성적 각성 유도과정을 실시하는 성적 각성 유도부, 상기 피험자의 뇌영상을 획득하기 위한 기능적 자기 공명 영상 장치, 상기 기능적 자기 공명 영상 장치에 의해 획득된 상기 피험자의 뇌영상을 이용하여 상기 피험자의 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하는 영상 처리부 및 상기 대뇌 활성화 정보 데이터에 기반하여 성중독 여부를 판별하기 위한 판별모형을 생성하는 판별모형 도출부를 포함할 수 있다.

Description

표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 생성장치 및 판별모형의 도출방법{DEVICE AND METHOD FOR DISCRIMINANT MODEL TO DETERMINE SEX ADDICT USING STANDARDIZED SEXUAL AROUSAL AND FUNCTIONAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING}

본 발명은 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 성적 흥분 발생 시 뇌의 특정 영역에서 발생되는 신호 변화량을 측정함으로써 성중독자를 보다 정확하고 용이하게 판별하는 판별모형을 생성하기 위한 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법에 관한 것이다.

성중독은 정신장애의 일종으로 분류되며, 사회적으로는 성공했으나 개인적으로는 심한 고독감을 느끼는 상태에서 성적 모험을 통해 자기 존재를 확인하려고 애쓰는 증세를 말한다. 성적 모험이란 성중독이나 무분별한 성적 체험 등을 포함하는 개념인데, 전 미국 대통령 빌 클린턴과 여성 직원과의 성행위는 무분별한 성적 체험의 대표적인 사례로 꼽힌다.

이러한 성중독의 특징으로는, 성적행동을 계속할지 멈출지를 조절하는 능력이 없는 충동성, 문제가 생기는데도 계속 성적 행동을 추구하는 성향, 성적인 상상을 하루종일 하느라고 다른 일을 못하는 집착 등을 들 수 있다.

종래에는 성중독 여부를 본인이나 본인과 가까운 관계에 있는 자의 판단에 의지하여야 하였으며, 단순한 테스트나 설문조사를 통하여 성중독의 정도를 가늠하여야 하였기 때문에 성중독에 대한 판별의 정확도가 떨어지고 효과적인 치료를 기대하기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 성중독은 사람의 내면 심리에 관계되어 있기 때문에 객관화가 어려우며 정확한 진단을 내리기 힘들다는 문제점이 있었다.

이에 따라, 조기 치료를 유도하기 위하여 정확하고 효과적으로 성중독을 판별할 수 있는 방안에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보(A) 제10-2014-0059009호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 성적 흥분 발생 시 뇌의 특정 영역에서 발생되는 신호 변화량을 측정함으로써 성중독자를 보다 정확하고 용이하게 판별하는 판별모형을 생성하기 위한 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법을 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

구체적으로, 본 발명은 성적 흥분 유발에 대한 적합성과 효과성을 기준으로 산정된 표준화된 성적 각성 유도과정을 이용하여 피험자의 성적 각성을 유도하고 이벤트 기반 패러다임에 기반하여 자극을 제시함으로써 정확한 판별모형을 도출할 수 있는 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법을 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 뇌의 활성화되는 영역과 활성화되는 정도를 조합하여 판별모형을 생성함으로써 성중독 판단의 정확성과 객관성을 확보할 수 있는 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법을 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기존의 심리지표를 이용한 성중독 진단방법에 비하여 정확도가 월등히 높으며, 생리지표임에도 불구하고 비침습적인 방법으로 분석할 수 있으므로 성중독 질환을 위한 연구 및 조기진단에 유용하게 사용될 수 있는 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법을 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 생성장치는, 피험자의 성적 흥분 유발을 위하여 상기 피험자를 대상으로 하는 성적 각성 유도과정을 실시하는 성적 각성 유도부; 상기 피험자의 뇌영상을 획득하기 위한 기능적 자기 공명 영상 장치(fMRI); 상기 기능적 자기 공명 영상 장치에 의해 획득된 상기 피험자의 뇌영상을 이용하여 상기 피험자의 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하는 영상 처리부; 및 상기 대뇌 활성화 정보 데이터에 기반하여 성중독 여부를 판별하기 위한 판별모형을 생성하는 판별모형 도출부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 성적 각성 유도과정에서는 상기 피험자에게 자극 이미지가 제시되는 자극 제시기간 및 상기 자극 이미지가 제거되는 휴지기간이 반복되고, 상기 자극 이미지는 표준화된 성적 자극 이미지 및 상기 성적 각성과 무관한 중립 이미지 중 적어도 하나이다.

또한, 상기 자극 제시기간의 길이는 상기 휴지기간의 길이보다 짧다.

또한, 상기 표준화된 성적 자극 이미지는, 기 설정된 인원 이상의 참가자의 복수의 성적 자극 이미지에 대한 적합성 및 효과성 판단에 기반하여 선정되고, 상기 적합성은 상기 복수의 성적 자극 이미지에 의한 성적 흥분의 유발 여부에 관련되고, 상기 효과성은 상기 복수의 성적 자극 이미지에 의한 성적 흥분의 정도에 관련된다.

또한, 상기 참가자는 성중독자가 아니다.

또한, 상기 영상 처리부는, 상기 피험자의 뇌의 복수의 영역에서의 혈중산소 농도에 대응하는 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성할 수 있다.

또한, 상기 판별모형 도출부는, 상기 자극 제시기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터와 상기 휴지기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 피험자 뇌의 복수의 영역 중 소정의 문턱값 이상의 활성도가 발생되는 활성화 영역을 추출할 수 있다.

또한, 상기 피험자는 상기 성중독자로 이루어진 성중독군과 상기 성중독자가 아닌 정상군으로 구성되고, 상기 판별모형 도출부는, 상기 성중독군의 대뇌 활성화 정보 데이터와 상기 정상군의 대뇌 활성화 정보 데이터를 대비하고, 상기 대비 결과에 기초하여 상기 활성화 영역 중 상기 성중독군의 활성도와 상기 정상군의 활성도의 차이가 기 설정된 임계치 이상인 관심 영역을 추출할 수 있다.

또한, 상기 판별모형 도출부는, 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역에서의 혈중산소 농도를 이용하여 상기 판별모형을 생성할 수 있다.

또한, 상기 판별모형 생성 시 이용되는 상기 관심 영역에서의 혈중산소 농도는, 상기 관심 영역이 상기 피험자의 성적 흥분에 기여하는 정도를 도출하는 데 이용될 수 있다.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 도출방법은, 피험자의 성적 흥분을 유발시키기 위하여 상기 피험자를 대상으로 하는 성적 각성 유도과정이 실시되는 제 1 단계; 기능적 자기 공명 영상 장치(fMRI)를 이용하여 상기 피험자의 뇌영상을 획득하는 제 2 단계; 상기 기능적 자기 공명 영상 장치에 의해 획득된 상기 피험자의 뇌영상을 이용하여 상기 피험자의 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하는 제 3 단계; 및 상기 대뇌 활성화 정보 데이터에 기반하여 성중독 여부를 판별하기 위한 판별모형을 생성하는 제 4 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 3 단계는, 상기 피험자의 뇌의 복수의 영역에서의 혈중산소 농도에 대응하는 신호를 측정하는 단계; 및 상기 측정 결과에 기초하여 상기 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 성적 흥분 발생 시 뇌의 특정 영역에서 발생되는 신호 변화량을 측정함으로써 성중독자를 보다 정확하고 용이하게 판별하는 판별모형을 생성하기 위한 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로, 본 발명은 성적 흥분 유발에 대한 적합성과 효과성을 기준으로 산정된 표준화된 성적 각성 유도과정을 이용하여 피험자의 성적 각성을 유도하고 이벤트 기반 패러다임에 기반하여 자극을 제시함으로써 정확한 판별모형을 도출할 수 있는 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 뇌의 활성화되는 영역과 활성화되는 정도를 조합하여 판별모형을 생성함으로써 성중독 판단의 정확성과 객관성을 확보할 수 있는 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 기존의 심리지표를 이용한 성중독 진단방법에 비하여 정확도가 월등히 높으며, 생리지표임에도 불구하고 비침습적인 방법으로 분석할 수 있으므로 성중독 질환을 위한 연구 및 조기진단에 유용하게 사용될 수 있는 성중독자 판별모형의 생성장치 및 그 판별모형의 도출방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별장치의 블록 구성도의 일 실시례를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따라 구현될 수 있는 성중독자 판별을 위한 판별모델을 도출하는 방법의 일 실시례를 나타내는 순서도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 적용될 수 있는 성적 각성 유도과정의 자극 제시기간과 휴지기간에 제시되는 이미지의 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 성적 각성 유도과정에 이용되는 성적 자극 이미지의 표준화 과정을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일례에 따라 얻어질 수 있는 뇌의 특정 영역에서의 성중독군과 정상군의 활성도 차이를 나타낸다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일례에 따른 판별모형의 도출 과정을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 성중독자 판별방법에 의해 생성된 판별모형을 이용하여 성중독자를 판별하는 과정의 일 실시례를 나타내는 순서도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 성중독자 판별방법에 의해 생성된 판별모형을 성중독자 판별에 적용하는 일례를 나타낸다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시례는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

최근 삶의 질 향상과 함께 물질적 풍요뿐만 아니라 정신적 만족에 대한 관심이 높아지고 있다. 성중독은 정신적 행복이 점차 중요시되는 가운데서 사회적 문제로 크게 확산되고 있으나, 이러한 성중독을 객관적인 지표를 이용하여 정확하게 진단하기 어려운 것이 현실이었다.

본 발명은 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 보다 정확하고 효율적으로 성중독자를 판별할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

<성중독자 판별장치의 구성>

이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명이 제안하고자 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별장치(100)에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별장치의 블록 구성도의 일례를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 성중독자 판별장치(100)는 판별모형 생성 모듈(10), 기능적 자기 공명 영상 장치(fMRI, 20), 성중독자 판별 모듈(30) 등을 포함할 수 있다. 단, 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 성중독자 판별장치(100)가 구현될 수도 있다. 또한, 도 1에 도시된 구성요소는 상호 의존적으로 연결되어 있으며, 각 구성요소가 도 1에 도시된 것과 달리 별도로 또는 통합하여 구현되는 것이 가능하다.

이하에서는, 본 발명의 성중독자 판별장치(100)를 구현하는 상기 구성요소에 대하여 차례로 살펴본다.

먼저, 판별모형 생성 모듈(10)은 성중독자 여부를 판단하기 위한 판별모형을 생성하는 구성으로서, 성적 각성 유도부(12), 영상 처리부(14), 판별모형 도출부(16) 등으로 구성될 수 있다.

성적 각성 유도부(12)는 피험자를 대상으로 하는 성적 각성 유도과정을 실시하여 피험자의 성적 흥분을 유발시킨다. 성적 각성 유도과정에서는 자극 제시기간과 휴지기간이 반복된다. 자극 제시기간에는 표준화된 성적 자극 이미지 또는 중립 이미지가 피험자에게 제시되어 성적 각성에 관한 작업이 수행되며, 휴지기간에는 아무런 작업이 수행되지 않도록 구성되어있다.

이러한 자극 제시 패러다임은 그 구조에 따라 블록 기반 패러다임과 이벤트 기반 패러다임으로 구현될 수 있다. 블록 기반 패러다임에서는 약간의 긴 일정 시간 동안의 활성기간과 휴지기간이 반복적으로 구성되고, 이벤트 기반 패러다임에서는 활성기간이 휴지기간보다 매우 짧게 구성된다.

영상 처리부(14)는 기능적 자기 공명 영상 장치(20)와 연결되어 있으며, 기능적 자기 공명 영상 장치(20)에 의해 획득된 피험자의 뇌영상을 이용하여 피험자의 뇌의 복수의 영역에서의 혈중산소 농도에 대응하는 신호를 측정한다. 영상 처리부(14)는 상기 측정 결과에 기초하여 피험자의 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하며, 상기 대뇌 활성화 정보 데이터는 자극 제시기간 및 휴지기간 각각에서 생성될 수 있다.

두뇌의 특정 영역이 활동을 하게 되면, 초기에는 주변의 산소를 사용하여 다른 영역에 비해 산소량이 떨어지지만, 2~4초 후에는 일시적으로 혈당과 산소공급과 더불어 혈류가 증가하게 된다. 일시적으로 공급되는 산소는 필요한 양보다 많이 공급되는데, 이때 생긴 산소와 결합한 헤모글로빈과 탈산소 헤모글로빈 농도 차이에 의한 신호가 대뇌 활성화 정보 데이터이다.

판별모형 도출부(16)는 영상 처리부(14)에서 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터에 기반하여 성중독 여부를 판별하기 위한 판별모형을 생성한다. 판별모형을 도출하는 구체적인 방법은 후술한다.

다음으로, 기능적 자기 공명 영상 장치(fMRI, 20)는 피험자의 뇌영상을 획득할 수 있고, 이를 이용하여 피험자의 뇌의 어느 영역이 사용되고 있는지 여부와 뇌의 활성화 정도를 확인할 수 있다.

구체적으로, 기능적 자기 공명 영상 장치(20)를 이용하면 산소와 결합한 헤모글로빈과 탈산소 헤모글로빈의 농도 차이에서 생기는 신호의 차이를 시각화할 수 있다. 즉, 성적 각성 유도과정에 의해 기능적 자기 공명 영상 장치(20) 내부에 위치한 피험자에게 성적 흥분이 발생되는 동안, 영상 처리부(14)는 기능적 자기 공명 영상 장치(20)에 의해 획득된 피험자의 뇌영상을 이용하여 피험자의 각 뇌 영역에서의 혈중산소 농도에 대응한 신호들을 시간별로 측정할 수 있으며, 영상 처리부(14)는 상기 측정 결과에 기초하여 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성할 수 있다.

본 발명의 기능적 자기 공명 영상 장치(20)는 이벤트 기반 패러다임에 기반하는 것이 바람직하다. 이벤트 기반 패러다임에서는 제시되는 자극의 각 사건(event)마다 수반된 혈중 산소 농도 의존성 신호를 관찰할 수 있으며, 자극의 제시시각 전후에서 얻어진 fMRI자료를 시간적으로 정렬시킨 후 평균하면 자극 제시에 의해 유발된 혈중 산소 농도 의존성 신호를 인공산물 및 잡음으로부터 분리시킬 수 있다.

이 방식은 블록 기반 패러다임과 달리 성적 흥분과 같이 순간적으로 일어나는 정서와 인지기능에 대한 반응을 관찰할 수 있고, 혈류역학적 반응의 시간적 변화를 검출해낼 수 있다는 장점이 있으므로 성적 흥분과 관련된 인지적, 정서적 요인의 동적인 추이를 파악할 수 있다. 또한, 이벤트 기반 패러다임은 블록 기반 패러다임과 달리 자극의 습관화를 줄이고 자극에 대한 집중력을 높일 수 있다는 점에서 더 유리할 것으로 판단된다.

다음으로, 성중독자 판별 모듈(30)은 판별모형 도출부(16)에 의해 생성된 판별모형을 실제 대상자에게 적용하여 대상자의 성중독자 여부를 판별한다. 대상자에게 판별모형을 적용하기 위해서는 대상자의 성적 흥분을 유발시키기 위하여 성적 각성 유도과정이 수행되어야 하고, 기능적 자기 공명 영상 장치(20)를 이용하여 상기 대상자의 뇌영상을 획득하여야 하며, 대상자의 뇌영상에서 관심영역과 그 BOLD값을 추출하여야 한다.

<성중독자 판별을 위한 판별모델 도출 방법>

이하에서는, 본 발명이 제안하고자 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 성중독자를 판별하기 위한 판별모델을 도출하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명에 따라 구현될 수 있는 성중독자 판별을 위한 판별모델을 도출하는 방법의 일 실시례를 나타내는 순서도이다.

도 2를 참조하면, 먼저, 피험자의 성적 흥분을 유발시키기 위하여 성적 각성 유도부(12)는 피험자를 대상으로 성적 각성 유도과정을 실시한다(S100). 여기서, 피험자는 판별모형의 도출을 위한 시험군으로서, 성중독군과 정상군으로 이루어진다.

성적 각성 유도과정의 자극 제시기간에는 피험자에게 자극 이미지가 제시되고, 휴지기간에는 자극 이미지가 제거된다. 자극 제시기간에 피험자에게 제시되는 자극 이미지는 표준화된 성적 자극 이미지 또는 성적 각성과 무관한 중립 이미지가 이용된다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 적용될 수 있는 성적 각성 유도과정의 자극 제시기간과 휴지기간에 제시되는 이미지의 일례를 나타낸다. 도 3은 표준화된 성적 자극 이미지를 나타내고, 도 4는 성적 각성과 무관한 중립 이미지를 나타내며, 도 5는 자극 이미지가 제거된 휴지기간의 이미지를 나타낸다.

성적 각성 유도과정에서는 표준화된 성적 자극 이미지 또는 중립 이미지가 일정 시간 동안 피험자에게 제시되고, 자극의 잔상을 지우기 위하여 도 5와 같은 휴지기간의 이미지가 제시된다.

본 패러다임의 자극 제시기간의 길이는 10초 이하로 설정될 수 있고, 휴지기간은 자극 제시로 인한 신경 활성도가 충분히 초기 안정상태로 돌아오는 시간과 대뇌 신호 검출력을 증가시키고 노이즈를 효과적으로 제거하는 것을 고려하여 7~13초로 다양하게 설정될 수 있다.

여기서, 표준화된 성적 자극 이미지는 기 설정된 인원 이상의 참가자에 의하여 복수의 성적 자극 이미지 중에서 선정된다. 참가자는 복수의 성적 자극 이미지에 대하여 성적 흥분에 대한 적합성 및 효과성을 판단하며, 이러한 판단에 의해 표준화된 성적 자극 이미지가 결정된다. 상기 적합성은 성적 자극 이미지에 의한 성적 흥분의 유발 여부에 관련되고, 상기 효과성은 성적 자극 이미지에 의한 성적 흥분의 정도에 관련된다.

표준화된 성적 자극 이미지의 선정을 도 6을 참조하여 간략하게 살펴본다. 도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 성적 각성 유도과정에 이용되는 성적 자극 이미지의 표준화 과정을 나타낸다.

도 6을 참조하면, 만 20~31세의 성인 남성 58명을 대상으로 자극 평정 작업을 수행하였다. 이 참가자들은 모두 성 중독 관련 문제로 인한 진단을 받지 않은 정상인들이다.

참가자들에게 성적 갈망 자극 및 통제 자극이 고루 섞여있는 성적 이미지들을 보면서 각각에 대하여 유발된 성적 갈망에 대한 느낌을 평가하도록 한다. 참가자는 5초 정도의 시각 자극을 보고, 그 장면에 대해 심리 평가 척도에 본인의 느낌을 7점 척도로 평가한다.

그 결과를 분석하여 최종 20장의 표준화된 성적 자극 이미지를 선정한다. 최종 선정된 시각 자극은 평균 86.15% 적합성과 5.59점(7점만점)의 효과성을 가진다. 측정된 효과성 지수를 이용하여 원하는 강도의 성적 각성을 유발시킬수 있다.

이어서, 다시 도 2를 참조하면, 기능적 자기 공명 영상 장치(20)를 이용하여 피험자의 뇌영상을 획득한다(S110). 영상 처리부(14)는 상기 피험자의 뇌영상을 이용하여 피험자의 뇌의 복수의 영역에서의 혈중산소 농도에 대응하는 신호를 측정할 수 있으며, 이러한 측정 결과에 기초하여 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성할 수 있다.

이어서, 영상 처리부(14)는 기능적 자기 공명 영상 장치(20)에 의하여 획득된 뇌영상에 대하여 전처리 과정을 수행한다(S120). 영상 처리부(14)는 몇 단계의 전처리 과정을 거쳐 대뇌 활성화 정보 데이터의 오류를 보정한다. 그 과정에는 측정 시간 차이 보정, 머리 움직임 보정, 본인의 해부학적 이미지를 이용한 공간적 표준화, Montreal Neurological Institute에서 개발한 표준 뇌 이미지를 이용한 공간적 표준화, 공간적 평활화 등의 단계를 포함할 수 있다.

이어서, 판별모형 도출부(16)는 성적 각성 유도과정에서 피험자의 뇌에 활성화가 일어나는 영역을 추출한다(S130). 판별모형 도출부(16)는 자극 제시기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터와 휴지기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 피험자 뇌의 복수의 영역 중 소정의 문턱값 이상의 활성도가 발생되는 활성화 영역을 추출할 수 있다.

구체적으로, 전처리 과정을 거친 데이터는 몇 가지 통계적 추론 과정을 거치게 된다. 전처리된 대뇌 활성화 정보 데이터와 성적 흥분에 대한 행동 반응 데이터를 회귀변인으로 만들어진 일반 선형 모형을 이용하여 개인별 신경 활성화 패턴이 추정된다. 일반 선형 모형의 파라미터 추정치를 계산하여 이를 유용한 통계치로 변환한 후, 자극 제시기간과 휴지기간 간 영상들을 화소 단위로 통계처리 함으로써 대뇌의 신호값 지도를 생성할 수 있다.

이어서, 판별모형 도출부(16)는 관심영역과 관심 영역에서의 혈중산소 농도(BOLD) 값을 추출한다(S140). 판별모형 도출부(16)는 성중독군의 대뇌 활성화 정보 데이터와 정상군의 대뇌 활성화 정보 데이터를 대비하며, 상기 대비 결과에 기초하여 활성화 영역 중 성중독군의 활성도와 정상군의 활성도의 차이가 기 설정된 임계치 이상인 관심 영역을 추출할 수 있다. 또한, 관심영역에서의 혈중산소 농도 값을 시간대 별로 추출할 수 있다. 이 값들은 자극 제시기간 및 휴지기간에서 각각 생성된다.

즉, 성중독군과 정상군 각각의 뇌 활성화 정보의 각 집단별 통계치 뇌 지도를 이용하여 화소단위로 변량분석을 실시하며, 임계치 이상 차이가 있는 유의미한 영역을 추출한다. 추출된 영역에 해부학적 명칭을 부여하기 위해서는 Montreal Neurological Institute에서 개발한 표준 뇌 영상 자료를 사용한다. 활성화된 다수의 뇌 영역 중 성 중독자군이 정상군에 비해 혹은 정상군이 성 중독자군에 비해 다른 뇌 영역보다 높은 강도의 활성화를 나타내는 뇌 영역들을 관심 뇌 영역으로 지정할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일례에 따라 얻어질 수 있는 뇌의 특정 영역에서의 성중독군과 정상군의 활성도 차이를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 성중독군과 정상군에서 차이가 나타난 뇌 영역 중 최소한의 독립변수(두 집단을 구분지을 수 있는 뇌 신호값의 최소한의 개수)를 선택하고, 선택된 뇌 영역의 신호값을 이용하여 두 집단을 구분지을 수 있는 최적의 판별 함수식을 도출할 수 있다.

이어서, 다시 도 2를 참조하면, 판별모형 도출부(16)는 성중독자 여부를 판별할 수 있는 판별모형을 생성한다(S150).

도 8 내지 도 11은 본 발명의 일례에 따른 판별모형의 도출 과정을 나타낸다. 판별모형의 도출 과정은, 도 8의 성중독군과 정상군을 구분하는 판별함수를 생성하는 과정, 도 9의 구조행렬을 이용하여 판별함수의 판별력을 검증하는 과정, 도 10의 성중독의 판별함수를 생성하는 과정 및 도 11의 상기 판별함수를 검증하는 과정으로 이루어질 수 있다.

도 8 내지 도 11의 판별모형 도출 과정에서 생성되는 판별함수는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 아래의 수학식 1에 도시된 것과 같이, 판별함수는 피험자 뇌의 복수의 영역이 성적 흥분에 기여하는 정도를 weighting 값으로 포함하고 있다.

이렇게 상기 S150 단계에서는 뇌의 복수의 영역 중 성적 각성에 의하여 활성이 발생되는 영역과 그 활성 정도를 조합함으로써 판별함수를 생성할 수 있고, 이렇게 생성된 판별모형은 대상자의 성중독 여부를 판단하는 데 이용될 수 있다.

<판별모델을 이용한 성중독자 판별방법>

이하에서는, 본 발명이 제안하고자 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용해 생성된 판별모델을 통하여 성중독자를 판별하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 12는 본 발명의 성중독자 판별방법에 의해 생성된 판별모형을 이용하여 성중독자를 판별하는 과정의 일 실시례를 나타내는 순서도이다.

도 12를 참조하면, 먼저, 대상자의 성적 흥분을 유발시키기 위하여 성적 각성 유도부(12)는 대상자를 대상으로 성적 각성 유도과정을 실시한다(S200). 여기서, 성적 각성 유도과정의 자극 제시기간에는 대상자에게 자극 이미지가 제시되고, 휴지기간에는 자극 이미지가 제거된다. 자극 제시기간에 대상자에게 제시되는 자극 이미지는 표준화된 성적 자극 이미지 또는 성적 각성과 무관한 중립 이미지가 이용된다.

이어서, 기능적 자기 공명 영상 장치(20)를 이용하여 대상자의 뇌영상을 획득한다(S210). 영상 처리부(14)는 상기 대상자의 뇌영상을 이용하여 대상자의 뇌의 복수의 영역에서의 혈중산소 농도에 대응하는 신호를 측정할 수 있으며, 이러한 측정 결과에 기초하여 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성할 수 있다.

이어서, 영상 처리부(14)는 기능적 자기 공명 영상 장치(20)에 의하여 획득된 뇌영상에 대하여 전처리 과정을 수행한다(S220).

이어서, 판별모형 도출부(16)는 성적 각성 유도과정에서 대상자의 뇌에 활성화가 일어나는 영역을 추출한다(S230). 판별모형 도출부(16)는 자극 제시기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터와 휴지기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 대상자 뇌의 복수의 영역 중 소정의 문턱값 이상의 활성도가 발생되는 활성화 영역을 추출할 수 있다.

이어서, 판별모형 도출부(16)는 대상자 뇌의 복수의 영역 중 관심영역과 관심 영역에서의 혈중산소 농도(BOLD) 값을 추출하며(S240), 성중독자 판별 모듈(30)은 피험자를 대상으로 하여 도출된 판별모형을 대상자에게 적용하여 대상자가 성중독자인지 여부를 판단할 수 있다(S250).

도 13 및 도 14는 본 발명의 성중독자 판별방법에 의해 생성된 판별모형을 성중독자 판별에 적용하는 일례를 나타낸다.

도 13을 참조하면, 판별함수를 이용하여 성중독군과 정상군 각각에 대하여 집단 중심점(centroid)을 구할 수 있다. 집단 중심점은 각 집단에 속한 대상들의 판별점수를 구하여 평균을 낸 값이다. 이에 따라, 두 집단 구성원들의 집단군을 판별하는 것이 가능하다.

도 14를 참조하면, 수학식 1의 판별함수에 의한 Z 값이 0.023보다 크면 성중독군에 속한다고 판별할 수 있고, Z 값이 0.023보다 작으면 정상군에 속한다고 판별할 수 있다.

예를 들어, 임의의 대상 A의 판별점수가 1.45라고 측정된 경우에는 대상 A는 성중독군에 분류된다고 판단할 수 있다. 즉, 대상 A에 대한 판별함수 적용 결과, Z = 0.272*3.83 + 0.501*3.8 + 0.124*(-1.83) - 1.272 = 1.45 라고 측정된 경우, 대상 A는 성중독자라고 판별할 수 있다.

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행할 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시례들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시례들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시례들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

10: 판별모형 생성 모듈
12: 성적 각성 유도부
14: 영상 처리부
16: 판별모형 도출부
20: 기능적 자기 공명 영상 장치
30: 성중독자 판별 모듈
100: 성중독자 판별장치

Claims

피험자의 성적 흥분 유발을 위하여 상기 피험자를 대상으로 하는 성적 각성 유도과정을 실시하는 성적 각성 유도부;
상기 피험자의 뇌영상을 획득하기 위한 기능적 자기 공명 영상 장치(fMRI);
상기 기능적 자기 공명 영상 장치에 의해 획득된 상기 피험자의 뇌영상을 이용하여 상기 피험자의 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하는 영상 처리부; 및
상기 대뇌 활성화 정보 데이터에 기반하여 성중독 여부를 판별하기 위한 판별모형을 생성하는 판별모형 도출부;를 포함하되,
상기 성적 각성 유도과정에서는 상기 피험자에게 자극 이미지가 제시되는 자극 제시기간 및 상기 자극 이미지가 제거되는 휴지기간이 반복되고, 상기 자극 이미지는 표준화된 성적 자극 이미지 및 상기 성적 각성과 무관한 중립 이미지 중 적어도 하나이며,
상기 영상 처리부는, 상기 피험자의 뇌의 복수의 영역에서의 혈중산소 농도에 대응하는 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하며,
상기 판별모형 도출부는, 상기 자극 제시기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터와 상기 휴지기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 피험자 뇌의 복수의 영역 중 소정의 문턱값 이상의 활성도가 발생되는 활성화 영역을 추출하며,
상기 피험자는 성중독자로 이루어진 성중독군과 상기 성중독자가 아닌 정상군으로 구성되고,
상기 판별모형 도출부는, 상기 성중독군의 대뇌 활성화 정보 데이터와 상기 정상군의 대뇌 활성화 정보 데이터를 대비하고, 상기 대비 결과에 기초하여 상기 활성화 영역 중 상기 성중독군의 활성도와 상기 정상군의 활성도의 차이가 기 설정된 임계치 이상인 관심 영역을 추출하며, 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역에서의 혈중산소 농도를 이용하여 상기 판별모형을 생성하는 것을 특징으로 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 생성장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 자극 제시기간의 길이는 상기 휴지기간의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 생성장치.
제 1항에 있어서,
상기 표준화된 성적 자극 이미지는,
기 설정된 인원 이상의 참가자의 복수의 성적 자극 이미지에 대한 적합성 및 효과성 판단에 기반하여 선정되고,
상기 적합성은 상기 복수의 성적 자극 이미지에 의한 성적 흥분의 유발 여부에 관련되고, 상기 효과성은 상기 복수의 성적 자극 이미지에 의한 성적 흥분의 정도에 관련된 것을 특징으로 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 생성장치.
제 4항에 있어서,
상기 참가자는 성중독자가 아닌 것을 특징으로 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 생성장치.
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제 1항에 있어서,
상기 판별모형 생성 시 이용되는 상기 관심 영역에서의 혈중산소 농도는,
상기 관심 영역이 상기 피험자의 성적 흥분에 기여하는 정도를 도출하는 데 이용되는 것을 특징으로 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 생성장치.
피험자의 성적 흥분을 유발시키기 위하여 상기 피험자를 대상으로 하는 성적 각성 유도과정이 실시되는 제 1 단계;
기능적 자기 공명 영상 장치(fMRI)를 이용하여 상기 피험자의 뇌영상을 획득하는 제 2 단계;
상기 기능적 자기 공명 영상 장치에 의해 획득된 상기 피험자의 뇌영상을 이용하여 상기 피험자의 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하는 제 3 단계; 및
판별모형 도출부가 상기 대뇌 활성화 정보 데이터에 기반하여 성중독 여부를 판별하기 위한 판별모형을 생성하는 제 4 단계;를 포함하되,
상기 성적 각성 유도과정에서는 상기 피험자에게 자극 이미지가 제시되는 자극 제시기간 및 상기 자극 이미지가 제거되는 휴지기간이 반복되고, 상기 자극 이미지는 표준화된 성적 자극 이미지 및 상기 성적 각성과 무관한 중립 이미지 중 적어도 하나이며,
상기 제 3 단계는,
상기 피험자의 뇌의 복수의 영역에서의 혈중산소 농도에 대응하는 신호를 측정하는 단계; 및
상기 측정 결과에 기초하여 상기 대뇌 활성화 정보 데이터를 생성하는 단계;를 더 포함하고,
상기 판별모형 도출부는, 상기 자극 제시기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터와 상기 휴지기간에 생성된 대뇌 활성화 정보 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 피험자 뇌의 복수의 영역 중 소정의 문턱값 이상의 활성도가 발생되는 활성화 영역을 추출하며,
상기 피험자는 성중독자로 이루어진 성중독군과 상기 성중독자가 아닌 정상군으로 구성되고,
상기 판별모형 도출부는, 상기 성중독군의 대뇌 활성화 정보 데이터와 상기 정상군의 대뇌 활성화 정보 데이터를 대비하고, 상기 대비 결과에 기초하여 상기 활성화 영역 중 상기 성중독군의 활성도와 상기 정상군의 활성도의 차이가 기 설정된 임계치 이상인 관심 영역을 추출하며, 상기 관심 영역 및 상기 관심 영역에서의 혈중산소 농도를 이용하여 상기 판별모형을 생성하는 것을 특징으로 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 도출방법.
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제 11항에 있어서,
상기 표준화된 성적 자극 이미지는,
기 설정된 인원 이상의 참가자의 복수의 성적 자극 이미지에 대한 적합성 및 효과성 판단에 기반하여 선정되고,
상기 적합성은 상기 복수의 성적 자극 이미지에 의한 성적 흥분의 유발 여부에 관련되고, 상기 효과성은 상기 복수의 성적 자극 이미지에 의한 성적 흥분의 정도에 관련된 것을 특징으로 하는 표준화된 성적 각성 유도와 기능적 자기 공명 영상을 이용한 성중독자 판별모형의 도출방법.
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