KR102232731B1 - Vr 기술을 이용한 틱장애 치료시스템 - Google Patents

Vr 기술을 이용한 틱장애 치료시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102232731B1
KR102232731B1 KR1020200163099A KR20200163099A KR102232731B1 KR 102232731 B1 KR102232731 B1 KR 102232731B1 KR 1020200163099 A KR1020200163099 A KR 1020200163099A KR 20200163099 A KR20200163099 A KR 20200163099A KR 102232731 B1 KR102232731 B1 KR 102232731B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tic disorder
image
pose
emg
terminal
Prior art date
Application number
KR1020200163099A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102232731B9 (ko
Inventor
김연표
김수영
Original Assignee
(주)소프트젠
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 (주)소프트젠 filed Critical (주)소프트젠
Priority to KR1020200163099A priority Critical patent/KR102232731B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102232731B1 publication Critical patent/KR102232731B1/ko
Publication of KR102232731B9 publication Critical patent/KR102232731B9/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M21/02Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis for inducing sleep or relaxation, e.g. by direct nerve stimulation, hypnosis, analgesia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369Electroencephalography [EEG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/389Electromyography [EMG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4076Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
    • A61B5/4082Diagnosing or monitoring movement diseases, e.g. Parkinson, Huntington or Tourette
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4836Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/744Displaying an avatar, e.g. an animated cartoon character
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0044Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the sight sense
    • A61M2021/005Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the sight sense images, e.g. video
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/502User interfaces, e.g. screens or keyboards
    • A61M2205/507Head Mounted Displays [HMD]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00Measuring parameters of the user
    • A61M2230/08Other bio-electrical signals

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

본 발명의 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템은, 피검사자의 신체 부위에 부착되어 제1 근전도 신호를 측정하는 제1 근전도 감지센서와, 상기 피검사자의 두부에 장착되어 VR 영상을 표시하는 HMD 장치와, 상기 피검사자가 취한 포즈와 유사한 제1 포즈로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 제1 VR 영상을 생성하여 상기 HMD 장치에 전송하며, 상기 제1 근전도 신호를 분석하여 상기 피검사자의 틱장애 발생 여부를 판단하는 검사자 단말기를 포함한다.

Description

VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템{SYSTEM FOR TREATING TIC DISORDER USING VIRTUAL REALITY TECHNOLOGY}
본 발명은 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템에 관한 것이다.
틱장애는 신체의 특정 부위에 반복적으로 발생하는 불편한느낌을 해소하고자 해동 부위의 근육을 반복적으로 움직이거나 특정한 음성을 반복하는 것을 의미한다. 틱장애는 운동틱과 음성틱으로 구분되며, 증상의 특성에 따라 단순틱과 복합틱으로 나누어질 수 있다.
틱증세완화를 위한 대표적인 훈련으로는 습관역전 훈련(habit reversal training)이 있다. 습관역전 훈련은 틱에 연관되지 않은 근육을 이완시키거나 긴장을 가하여, 틱을 발생되지 않게 하는 경쟁반응을 통해 틱을 억제하는 능력을 키우고 전조 충동과 같은 불쾌한 감각에 대한 습관화를 유도한다.
한편, 머리 착용 디스플레이(Head Mounted Display, 이하 "HMD"라 함) 기기가 보급화됨에 따라 가상현실(Virtual Reality, 이하 "VR"이라 함) 영상에 대한 관심도 높아지고 있다. HMD 기기는 마치 실제 주변 환경과 상호 작용을 하는 것처럼 느낄 수 있는 VR 영상을 사용자에게 제공할 수 있다. 360° VR 영상을 이용하면 사용자의 움직임에 따라 시점이 변화하여 다양한 시점의 영상이 제공될 수 있다. 이러한 특징을 활용하여 게임, 교육 등 다양한 분야에 적용하려는 시도가 활발하게 진행중에 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0007910호(2019.01.23. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0000552호(2020.01.03. 공개)
본 발명이 이루고자하는 기술적인 과제는, 틱장애 증상을 객관적으로 판단하기 어려운 환자들에게 VR 영상을 제공하여 틱장애 발생을 인지시키고 틱장애 극복훈련을 수행시키기 위한 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템은, 피검사자의 신체 부위에 부착되어 제1 근전도 신호를 측정하는 신체 근전도 감지센서와, 상기 피검사자의 두부에 장착되어 VR 영상을 표시하는 HMD 장치와, 상기 피검사자가 취한 포즈와 유사한 제1 포즈로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 제1 VR 영상을 생성하여 상기 HMD 장치에 전송하며, 상기 제1 근전도 신호를 분석하여 상기 피검사자의 틱장애 발생 여부를 판단하는 검사자 단말기를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 검사자 단말기는 상기 신체 근전도 감지센서의 상기 신체부위상 위치를 판단하여 상기 아바타 이미지의 대응위치에 상기 신체 근전도 감지센서를 표시한 상기 제1 VR 영상을 생성할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 HMD 장치는, 상기 피검사자의 안면 부위에서 제2 근전도 신호를 측정하는 안면 근전도 감지센서와, 상기 피검사자의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 감지센서를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 검사자 단말기는, 상기 제1 근전도 신호의 파형이 제1 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하고, 상기 제2 근전도 신호의 파형이 제2 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하고, 상기 뇌파 신호가 제3 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하여, 상기 제1 및 제2 근전도 신호들과 상기 뇌파 신호 중 어느 하나가 설정된 기준 범위를 벗어난 경우 상기 틱장애가 발생된 것으로 판단할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 기준 범위는 상기 신체 근전도 감지센서의 상기 신체부위상 위치에 따라 서로 상이한 값을 가질 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 검사자 단말기는, 상기 틱장애가 발생된 경우, 상기 제1 포즈와 상이한 제2 포즈로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 제2 VR 영상을 생성하여 상기 HMD 장치에 전송할 수 있다.
실시 예에상기 검사자 단말기는, 상기 HMD 장치에서 상기 제1 VR 영상이 표시되는 제1 기간과, 상기 제2 VR 영상이 표시되는 제2 기간 각각에서 상기 틱장애 발생 여부를 상기 제1 및 제2 VR 영상들에 표시할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템에 의하면, 근전도 신호 및 뇌파 신호를 측정하여 틱장애 발생여부를 객관적으로 판단할 수 있고, 아바타 이미지를 포함하는 VR 영상을 통해 피검사자에게 틱장애 발생사실을 객관적으로 인지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템에 의하면, 틱장애 억제를 위한 포즈를 취하는 아바타 이미지를 표시하고, 틱장애 발생 여부를 지속적으로 관찰하는 틱장애 극복훈련을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 HMD 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 틱장애 치료 어플리케이션을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템의 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 HMD 장치의 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템(10)은 검사자 단말기(100), 신체 근전도 감지센서(200) 및 HMD(Head Mounted Display) 장치(300)를 포함한다.
검사자 단말기(100)는 HMD 장치(300) 및 신체 근전도 감지센서(200)와 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 주고 받을 수 있으며, 피검사자에 대한 틱장애 검사 및 극복훈련을 위한 틱장애 치료 어플리케이션을 실행할 수 있다.
검사자 단말기(100)는 PC(personal computer), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 (tablet) PC, 모바일 인터넷 장치(mobile internet device(MID)), 인터넷 태블릿, IoT(internet of things) 장치, IoE(internet of everything) 장치, 데스크 탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑(laptop) 컴퓨터, 워크스테이션 컴퓨터, Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 및 PDA (Personal Digital Assistant) 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 온라인 네트워크를 호스팅할 수 있고 네트워크 주소 지정이 가능한 서버로 구현될 수도 있다.
틱장애 검사 및 극복훈련시 피검사자는 편안한 자세를 유지하게 되며, 검사자 단말기(100)는 신체 근전도 감지센서(200)와 유선 또는 무선통신을 통해 신체부위에서 측정된 제1 근전도 신호를 실시간으로 제공받을 수 있다.
검사자 단말기(100)는 제1 근전도 신호를 분석하여 틱장애 발생여부를 판단할 수 있는데, 제1 근전도 신호의 파형이 미리 설정된 제1 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하여 틱장애 발생여부를 판단할 수 있다.
예컨대, 검사자 단말기(100)는 신체 근전도 감지센서(200)와 블루투스 통신을 수행하여 제1 근전도 신호를 수신할 수 있고, 제1 근전도 신호의 파형이 제1 기준 범위 내에 위치하면 피검사자를 정상상태로 판단할 수 있지만, 제1 근전도 신호의 파형이 제1 기준 범위를 벗어난 경우 피검사자에게 틱장애가 발생된 것으로 판단할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 기준 범위는 신체 근전도 감지센서(200)가 피검사자에 부착된 위치에 따라 상이한 값을 가질 수 있다. 예컨대, 신체 근전도 감지센서(200)가 종아리에 부착되어 제1 근전도 신호를 측정할 때의 제1 기준 범위와, 허벅지에 부착되어 제1 근전도 신호를 측정할 때의 제1 기준 범위는 서로 상이할 수 있다.
운동틱장애 증상을 갖는 환자는 본인의 의지와 상관없이 신체가 반응할 수 있는데, 특히 본인이 인지하지 못하는 상황에서도 특정 근육이 수축되거나 이완될 수 있다. 따라서, 검사자 단말기(100)는 틱장애 검사시 피검사자가 편안한 자세를 유지함에도 특정 근육이 자동적으로 수축되거나 이완되는 이벤트를 감지하여 틱장애 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 검사자 단말기(100)는 피검사자에게 현재 진행되는 틱장애 검사 및 극복훈련 과정을 실시간으로 인식시키기 위한 VR 영상을 생성하여 HMD 장치(300)에 제공할 수 있다. VR 영상에는 사람 형상으로 구현된 아바타 이미지가 포함될 수 있고, 상기 아바타 이미지는 피검사자를 정면에서 바라보며 틱장애 검사시 피검사자가 취하는 포즈와 유사한 제1 포즈로 구현될 수 있다.
예컨대, 틱장애 검사시 피검사자가 정면을 바라보며 별도의 힘을 주지 않은채로 양손을 허벅지 옆에 두는 경우, 검사자 단말기(100)는 피검사자와 같은 포즈를 취하는 아바타 이미지를 생성하여 VR 영상을 생성할 수 있다.
틱장애 검사시 근전도 검사를 위한 신체부위에 따라 피검사자 취하는 포즈는 달라질 수 있으며, 상기 포즈는 틱장애 치료 어플리케이션에 미리 설정되어 있을 수 있다. 검사자는 틱장애 치료 어플리케이션 상에서 피검사자가 취하는 포즈와 대응하는 포즈를 선택할 수 있고, 틱장애 치료 어플리케이션은 선택된 포즈를 갖는 아바타 이미지를 포함하는 VR 영상을 생성할 수 있다.
피검사자는 신체 근전도 감지센서(200)의 피검사자 신체부위상 위치를 틱장애 치료 어플리케이션에 입력할 수 있고, 검사자 단말기(100)는 신체 근전도 감지센서(200)의 신체부위상 위치를 판단하여 아바타 이미지의 대응위치에 신체 근전도 감지센서(200)를 표시한 VR 영상을 생성할 수 있다. 피검사자는 VR 영상을 시청함으로써 아바타 이미지의 특정 신체 부위에서 틱장애 발생 여부를 검사하고 있음을 실시간으로 인지할 수 있다.
검사자 단말기(100)는 피검사자의 신체부위에서 틱장애가 발생된 것으로 판단된 경우, 틱장애 검사시 피검사자가 취한 포즈와 상이한 포즈로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 VR 영상을 생성할 수 있다. 이는 틱장애 증상을 억제하기 위한 능력을 키우는 습관역전 훈련의 일환으로 제공하며, 피검사자는 아바타 이미지가 취한 포즈를 따라하여 틱에 연관되지 않은 근육을 이완시키거나 긴장을 가할 수 있다. 이로써, 틱을 유발하는 근육은 경쟁반응에 의해 억제될 수 있게 된다.
검사자 단말기(100)는 신체 근전도 감지센서(200)의 신체부위상 위치에 대응하여 상이한 포즈를 취하는 아바타 이미지를 포함하는 VR 영상을 생성할 수 있다. 아바타 이미지가 취하는 포즈는 신체 근전도 감지센서(200)가 신체부위상 부착되는 위치에 따라 개별적으로 설정되며, 검사자 단말기(100)는 틱장애가 발생된 것으로 판단되면 설정된 포즈로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 VR 영상을 생성할 수 있다.
예컨대, 검사자 단말기(100)는 제1 근전도 신호를 분석하여 이두근에서 틱장애가 발생한 것으로 판단한 경우, 팔짱을 낀 형상으로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 VR 영상을 생성할 수 있다. 이와 달리, 검사자 단말기(100)는 제1 근전도 신호를 분석하여 전완근에서 틱장애가 발생한 것으로 판단한 경우, 양손을 깍지낀 형상으로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 VR 영상을 생성할 수 있다.
실시 예에 따라, 검사자 단말기(100)는 HMD 장치(300)에 의해 측정된 피검사자의 안면 부위에서의 제2 근전도 신호와, 뇌파 신호를 제1 근전도 신호와 함께 분석하여 신체 근전도 센서가 부착된 신체부위에서의 틱장애 발생여부를 판단할 수 있다.
즉, 검사자 단말기(100)는 제1 근전도 신호의 파형이 미리 설정된 제1 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하고, 제2 근전도 신호의 파형이 미리 설정된 제2 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하고, 뇌파 신호가 미리 설정된 제3 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하여, 제1 및 제2 근전도 신호들과 뇌파 신호 중 어느 하나가 설정된 기준 범위를 벗어난 경우 틱장애가 발생된 것으로 판단할 수 있다.
검사자 단말기(100)는 틱장애 검사시 틱장애 발생 여부를 실시간으로 표시한 VR 영상을 생성할 수 있으며, 틱장애가 발견되어 틱장애 극복훈련을 위한 VR 영상을 생성한 경우에도 틱장애 발생여부를 지속적으로 감지할 수 있다.
즉, 검사자 단말기(100)는 틱장애를 검사하는 제1 기간 동안에 틱장애 발생 여부를 판단할 수 있고, 틱장애 극복훈련을 위한 제2 기간 동안에도 틱장애 발생 여부를 지속적으로 판단하여 극복훈련의 효과가 있는지를 판단할 수 있다.
신체 근전도 감지센서(200)는 피검사자의 신체부위에 부착되어 제1 근전도 신호를 감지할 수 있는 장치로서, 검사자 단말기(100)와 유선 또는 무선통신을 수행하여 측정된 제1 근전도 신호를 실시간으로 제공할 수 있다.
HMD 장치(300)는 피검사자의 두부에 장착되며, 검사자 단말기(100)로부터 수신된 VR 영상을 표시할 수 있다. HMD 장치(300)는 사용자의 두부에 착용되기 때문에 HMD 장치(300)의 움직임을 감지하고 HMD 장치(300)의 움직임에 따라 사용자의 시선의 변화를 판단할 수 있다.
HMD 장치(300)는 VR 영상을 표시하는 영상표시모듈(310), 피검사자의 뇌파신호를 감지하는 뇌파 감지센서(320), 피검사자의 안면에서 제2 근전도 신호를 측정하는 안면 근전도 감지센서(330), 및 검사자 단말기(100)와 유선 또는 무선통신을 수행하는 통신 모듈(340)을 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 틱장애 치료 어플리케이션을 실행하는 검사자 단말기(100)와, 신체 근전도 감지센서(200)를 착용하고 HMD 장치(300)를 통해 VR 영상(IM)을 시청하는 피검사자(HU)가 도시되어 있다.
검사자 단말기(100)는 틱장애 검사를 위해 피검사자(HU)의 신체부위에 부착된 신체 근전도 감지센서(200)로부터 제1 근전도 신호를 수신하기 위해 동기화를 수행할 수 있다. 틱장애 증상은 피검사자의 각종 신체부위에서 나타날 수 있기 때문에, 검사자 단말기(100)는 신체 근전도 감지센서(200)와 동기화를 수행하여 틱장애 검사를 수행 중인 신체부위를 특정할 수 있다.
신체 근전도 감지센서(200)가 부착되는 신체부위에 따라 제1 기준범위가 달라질 수 있기 때문에, 검사자 단말기(100)는 동기화를 수행하여 신체 근전도 감지센서(200)가 부착된 위치를 특정한 후, 특정된 신체부위에 대응하는 제1 기준범위를 리드할 수 있다.
검사자 단말기(100)는 피검사자(HU)에게 현재 진행되는 틱장애 검사 및 극복훈련 과정을 인식시키기 위한 VR 영상(IM)을 생성하여 HMD 장치(300)에 제공할 수 있고, HMD 장치(300)는 실시간으로 VR 영상(IM)을 표시할 수 있다.
VR 영상(IM)에는 사람 형상으로 구현된 아바타 이미지(IM_HU)가 포함될 수 있고, 상기 아바타 이미지(IM_HU)는 피검사자(HU)를 정면에서 바라보며 틱장애 검사시 피검사자(HU)가 취하는 포즈와 유사한 제1 포즈로 구현될 수 있다.
틱장애 검사시 근전도 검사를 위한 신체부위에 따라 피검사자(HU)가 취하는 포즈는 달라질 수 있는데, 검사자 단말기(100)는 신체 근전도 감지센서(200)와 동기화를 통해 특정된 신체부위에 대응하는 포즈를 선택할 수 있고, 선택된 포즈를 갖는 아바타 이미지(IM_HU)를 포함하는 VR 영상(IM)을 생성할 수 있다.
또한, 검사자 단말기(100)는 신체 근전도 감지센서(200)의 신체부위상 위치를 판단하여 아바타 이미지(IM_HU)의 대응위치에 신체 근전도 감지센서(200)를 표시한 VR 영상(IM)을 생성할 수 있다. 피검사자(HU)는 HMD 장치(300)에서 표시되는 VR 영상(IM)을 시청함으로써 아바타 이미지(IM_HU)의 특정 신체 부위에서 틱장애 발생 여부를 검사하고 있음을 실시간으로 인지할 수 있다.
검사자 단말기(100)는 피검사자(HU)의 신체부위에서 틱장애가 발견되는 경우, VR 영상(IM)에 틱장애 발생 여부를 표시할 수 있다.
예컨대, 검사자 단말기(100)는 틱장애가 발생된 아바타 이미지(IM_HU)의 신체부위를 다른 신체부위들과 상이한 색상으로 표시하여 피검사자(HU)에게 인식시킬 수 있다. 이에 따라, 피검사자(HU)는 실제로 본인이 틱장애 증상이 발생됨을 느끼지 못하더라도, VR 영상(IM)을 인식함으로써 틱장애 증상을 갖고 있음을 인지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 VR 기술을 이용한 틱장애 치료방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 검사자 단말기(100)는 피검사자(HU)의 신체부위에서 틱장애가 발생된 것으로 판단된 경우, 틱장애를 극복하기 위한 훈련을 제공하기 위한 VR 영상(IM')을 생성할 수 있다.
현재 피검사자(HU)가 취하고 있는 포즈에서 틱장애가 발생되었기 때문에, 검사자 단말기(100)는 피검사자(HU)에게 다른 포즈를 취하게 하여 틱장애 발생을 억제시키기 위한 억제훈련을 제공하며, 틱장애 검사시 피검사자(HU)가 취한 포즈와 상이한 포즈로 구현된 아바타 이미지(IM_HU')를 포함하는 VR 영상(IM')을 생성할 수 있다.
이는 틱장애 증상을 억제하기 위한 능력을 키우는 습관역전 훈련의 일환으로 제공하며, 피검사자(HU)는 아바타 이미지(IM_HU')가 취한 포즈를 따라하여 틱에 연관되지 않은 근육을 이완시키거나 긴장을 가할 수 있다. 이로써, 틱을 유발하는 근육은 경쟁반응에 의해 억제될 수 있게 된다. 여기서, 아바타 이미지(HU')가 취하는 포즈는 신체 근전도 감지센서(200)가 신체부위상 부착되는 위치에 따라 개별적으로 설정될 수 있다.
검사자 단말기(100)는 제1 근전도 신호를 분석하여 이두근에서 틱장애가 발생한 것으로 판단한 경우, 팔짱을 낀 형상으로 구현된 아바타 이미지(HU')를 포함하는 VR 영상(IM')을 생성할 수 있다.
피검사자(HU)가 VR 영상을 시청하여 팔짱을 낀 포즈를 취하면, 검사자 단말기(100)는 지속적으로 제1 근전도 신호를 분석하여 틱장애 발생이 유지되는지 여부를 판단할 수 있고, 판단결과를 틱장애 치료 어플리케이션 상에 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 틱장애 치료 어플리케이션을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 검사자 단말기(100)에서 실행되는 틱장애 치료 어플리케이션에는 신체 근전도 감지센서(200)가 부착되는 위치를 선택하여 동기화를 수행하기 위한 제1 영역(AR1)과, 제1 및 제2 근전도 신호들과 뇌파신호를 분석한 결과가 표시되는 제2 영역(AR2)과, 제1 및 제2 근전도 신호들과 뇌파신호의 파형이 표시되는 제3 영역(AR3)이 제공될 수 있다.
검사자는 피검사자의 신체부위상 신체 근전도 감지센서(200)의 위치를 확인한 후, 틱장애 치료 어플리케이션의 제1 영역 상의 신체부위를 선택하여 동기화를 수행할 수 있다.
그리고, 검사자는 검사자 단말기(100)에서 실시간으로 수신하는 제1 및 제2 근전도 신호들과 뇌파 신호의 파형을 제3 영역(AR3)에서 육안으로 확인할 수 있으며, 제2 영역(AR2)에서 표시되는 정보를 통해 틱장애 극복 훈련에 따라 피검사자의 집중도 및 근육 이완도를 판단할 수 있고, 틱장애 발생이 지속되는지 여부를 판단할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템
100: 사용자 단말기
200: 신체 근전도 감지센서
300: HMD 장치
310: 영상표시모듈
320: 뇌파 감지센서
330: 안면 근전도 감지센서
340: 통신모듈

Claims (7)

  1. 피검사자의 신체 부위에 부착되어 제1 근전도 신호를 측정하는 신체 근전도 감지센서;
    상기 피검사자가 취한 포즈와 유사한 제1 포즈로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 제1 VR 영상을 생성하여 HMD 장치에 전송하며, 상기 신체 부위에서의 틱장애 발생 여부를 판단하고, 상기 틱장애가 발생된 경우 상기 피검사자에게 새로운 포즈를 취하게 하여 상기 틱장애를 억제시키기 위해, 상기 제1 포즈와 상이한 제2 포즈로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 제2 VR 영상을 생성하는 검사자 단말기; 및
    상기 피검사자의 두부에 장착되며 상기 검사자 단말기로부터 수신된 VR 영상을 표시하며, 상기 피검사자의 안면 부위에서 제2 근전도 신호를 측정하는 안면 근전도 감지센서와, 상기 피검사자의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 감지센서를 포함하는 HMD 장치를 포함하고,
    상기 검사자 단말기는 상기 제1 근전도 신호의 파형이 제1 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하고, 상기 제2 근전도 신호의 파형이 제2 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하고, 상기 뇌파 신호가 제3 기준 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하여, 상기 제1 및 제2 근전도 신호들과 상기 뇌파 신호 중 어느 하나가 설정된 기준 범위를 벗어난 경우 상기 신체 부위에서 틱장애가 발생된 것으로 판단하고,
    상기 제2 포즈는 틱장애가 발생된 신체 부위에 따라 달라지는 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사자 단말기는 상기 신체 근전도 감지센서의 상기 신체부위상 위치를 판단하여 상기 아바타 이미지의 대응위치에 상기 신체 근전도 감지센서를 표시한 상기 제1 VR 영상을 생성하는 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기준 범위는 상기 신체 근전도 감지센서의 상기 신체부위상 위치에 따라 서로 상이한 값을 갖는 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 검사자 단말기는,
    상기 틱장애가 발생된 경우, 상기 제1 포즈와 상이한 제2 포즈로 구현된 아바타 이미지를 포함하는 제2 VR 영상을 생성하여 상기 HMD 장치에 전송하는 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 검사자 단말기는,
    상기 HMD 장치에서 상기 제1 VR 영상이 표시되는 제1 기간과, 상기 제2 VR 영상이 표시되는 제2 기간 각각에서 상기 틱장애 발생 여부를 상기 제1 및 제2 VR 영상들에 표시하는 VR 기술을 이용한 틱장애 치료시스템.
KR1020200163099A 2020-11-27 2020-11-27 Vr 기술을 이용한 틱장애 치료시스템 KR102232731B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200163099A KR102232731B1 (ko) 2020-11-27 2020-11-27 Vr 기술을 이용한 틱장애 치료시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200163099A KR102232731B1 (ko) 2020-11-27 2020-11-27 Vr 기술을 이용한 틱장애 치료시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR102232731B1 true KR102232731B1 (ko) 2021-03-26
KR102232731B9 KR102232731B9 (ko) 2022-04-15

Family

ID=75259594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200163099A KR102232731B1 (ko) 2020-11-27 2020-11-27 Vr 기술을 이용한 틱장애 치료시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102232731B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230136991A (ko) 2022-03-21 2023-10-04 주식회사 후원 생체신호 기반 틱 장애인 뇌의 운동피질 안정화를 위한 뉴로-바이오 피드백 방법 및 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150084282A (ko) * 2014-01-13 2015-07-22 울산대학교 산학협력단 이동통신 단말기를 이용한 뇌전증환자 모니터링 장치 및 방법
KR20190007910A (ko) 2017-07-14 2019-01-23 한국과학기술원 가상 현실 컨텐츠 제어를 위한 생체신호 기반 착용형 hmd 컨트롤러, hmd 장치 및 방법
US20190160286A1 (en) * 2017-11-27 2019-05-30 National Cheng Kung University Apparatus and uses thereof
KR102000231B1 (ko) * 2018-11-30 2019-07-15 이창훈 근전도 신호를 이용하여 신체동작을 가상의 공간에서 구현하는 시스템 및 방법
KR20200000552A (ko) 2018-06-25 2020-01-03 한양대학교 산학협력단 Hmd 착용자의 얼굴 표정 변화 시 측정된 근전도를 이용한 사용자의 개인 인증 장치 및 방법
KR20200071647A (ko) * 2019-06-03 2020-06-19 전자부품연구원 가상/증강현실 콘텐츠 및 생체신호에 기반한 정신질환 진단 및 치유를 위한 바이오피드백 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150084282A (ko) * 2014-01-13 2015-07-22 울산대학교 산학협력단 이동통신 단말기를 이용한 뇌전증환자 모니터링 장치 및 방법
KR20190007910A (ko) 2017-07-14 2019-01-23 한국과학기술원 가상 현실 컨텐츠 제어를 위한 생체신호 기반 착용형 hmd 컨트롤러, hmd 장치 및 방법
US20190160286A1 (en) * 2017-11-27 2019-05-30 National Cheng Kung University Apparatus and uses thereof
KR20200000552A (ko) 2018-06-25 2020-01-03 한양대학교 산학협력단 Hmd 착용자의 얼굴 표정 변화 시 측정된 근전도를 이용한 사용자의 개인 인증 장치 및 방법
KR102000231B1 (ko) * 2018-11-30 2019-07-15 이창훈 근전도 신호를 이용하여 신체동작을 가상의 공간에서 구현하는 시스템 및 방법
KR20200071647A (ko) * 2019-06-03 2020-06-19 전자부품연구원 가상/증강현실 콘텐츠 및 생체신호에 기반한 정신질환 진단 및 치유를 위한 바이오피드백 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230136991A (ko) 2022-03-21 2023-10-04 주식회사 후원 생체신호 기반 틱 장애인 뇌의 운동피질 안정화를 위한 뉴로-바이오 피드백 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102232731B9 (ko) 2022-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gupta et al. Measuring human trust in a virtual assistant using physiological sensing in virtual reality
Abdelrahman et al. Cognitive heat: exploring the usage of thermal imaging to unobtrusively estimate cognitive load
Tieri et al. Body visual discontinuity affects feeling of ownership and skin conductance responses
Petri et al. Effects of Age, Gender, Familiarity with the Content, and Exposure Time on Cybersickness in Immersive Head-mounted Display Based Virtual Reality.
Salgado et al. A QoE assessment method based on EDA, heart rate and EEG of a virtual reality assistive technology system
US11417045B2 (en) Dialog-based testing using avatar virtual assistant
Wolf et al. Exploring presence, avatar embodiment, and body perception with a holographic augmented reality mirror
Eubanks et al. The effects of body tracking fidelity on embodiment of an inverse-kinematic avatar for male participants
Mal et al. The impact of avatar and environment congruence on plausibility, embodiment, presence, and the proteus effect in virtual reality
KR102232731B1 (ko) Vr 기술을 이용한 틱장애 치료시스템
Masumoto et al. Effects of speech on both complementary and synchronous strategies in joint action
Döllinger et al. Virtual reality for mind and body: Does the sense of embodiment towards a virtual body affect physical body awareness?
Griffiths et al. Exercise with social robots: companion or coach?
Navallas et al. Optimizing interoperability between video-oculographic and electromyographic systems.
Metzger et al. Haptically perceived softness of deformable stimuli can be manipulated by applying external forces during the exploration
McDaniel et al. Tactile facial expressions and associated emotions toward accessible social interactions for individuals who are blind
Masopust et al. A comparison of the fatigue progression of eye-tracked and motion-controlled interaction in immersive space
Mavridou et al. Emerging Affect Detection Methodologies in VR and future directions.
Rivera-Flor et al. Compressive sensing applied to SSVEP-based brain–computer interface in the cloud for online control of a virtual wheelchair
Kim et al. VR/AR head-mounted display system-based measurement and evaluation of dynamic visual acuity
Dirican et al. Involuntary postural responses of users as input to Attentive Computing Systems: An investigation on head movements
KR20230075119A (ko) 바이오 피드백 훈련을 이용한 틱장애 치료시스템
Arif et al. A study on human reaction time in a mixed reality environment
Rasool et al. Assessing haptic video interaction with neurocognitive tools
Wang et al. Effect of reaching movement modulation on experience of control in virtual reality

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]