KR20020035030A - 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템과 상기시스템을 이용한 치료방법 - Google Patents

정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템과 상기시스템을 이용한 치료방법 Download PDF

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Abstract

정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템과 상기 시스템을 이용한 치료방법이 개시된다. 본 발명에 따른 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템은 개인 및 집단을 대상으로 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템에 있어서, 시야 이동 감지 수단을 포함하는 HMD 수단과, 환자의 양 손에 착용되어 위치파악 정보를 감지하여 전송하는 데이터 글로버 수단과, 방향 성분에 대한 컴퓨터의 디지털 신호를 화학적인 신호로 변환시키는 아로마 수단과, 적어도 환자의 위치 및 동작 등을 받아들이는 입력 수단과, 상기 HMD 수단으로부터 위치 정보를 전송받아 제어 장치로 전송하는 위치 파악 수단과, 환자의 신체에 부착되어 신체로부터 검출되는 생체 신호 정보를 감지하는 생체 신호 감지 입력 수단, 및 가상 환경에서 구현되는 모든 환경을 제어하며 가상 환경에서 시연될 객체 라이브러리를 저장하는 컴퓨터 장치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 정신과적 증상을 호소하는 환자에게 증상과 연관된 실제 상황을 가상환경을 통해 그대로 재현시킴으로써 실제의 상황 속에서 느끼는 증상과 동일한 증상을 가상 환경 속에서 경험할 수 있도록 함에 있어서, 가상 환경과의 반복적 상호 작용을 통한 증상의 호전을 유도하며, 이로써, 일상 생활에서의 적응으로 이어져 결국 실제 경험이 아닌 가상 체험만으로도 실생활에서 고통스러워하는 증상을 효과적으로 치료 가능할 수 있게 하는 혁신적인 치료방법을 제공한다.

Description

정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템과 상기 시스템을 이용한 치료방법{VIRTUAL REALITY SYSTEM AND THERAPEUTIC METHOD THEREOF FOR CURING MENTAL DISORDER}
본 발명은 정신 질환 환자를 치료하는 가상 환경 시스템과 치료 방법에 관한 것으로서 특히, 가상 환경과의 반복적 상호 작용을 통한 증상이 호전되도록 하는정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템과 상기 시스템을 이용한 치료 방법에 관한 것이다.
과학과 산업이 발전할수록 정신 질환자 수는 증가하고 있다. 또한 불안, 공포증, 강박증, 우울증 등 정신 질환 자체도 다양해지고 있다. 그러나, 다양한 정신과 환자를 치료하는데 있어 필요한 정신 치료 기법은 프로이드의 정신 치료 방법이 발표된 이후 획기적인 테크놀로지의 개발은 거의 없었다. 즉, 정신 치료의 일종인 행동 치료 기법으로 최근 많이 사용되는 것은 체계적 탈감(systematic desensitization)방법이다. 이것은 공포를 유발하는 상황의 상상과 함께 근육 이완 방법을 함께 사용함으로써 공포 유발 상황에 대한 공포를 점점 줄이는 것이다.
그러나 체계적 탈감 방법을 활용함에 있어서 여러 가지 연구 보고들은 많은 수의 환자들이 미리 정해진 불안 유발 장면을 상상하는데 어려움이 많다는 점을 지적하고 있다. 더욱이, 그들은 실제 상황을 체험하는 것에 대해서도 강한 혐오감을 가지고 있다고 알려져 있다. 최근들어, 컴퓨터를 이용한 치료법과, 가상 현실(virtual reality) 기술을 이용한 정신과 질환 치료법이 개발되고 있다.
1990년 초반부터 공포, 고소 공포, 기타 상황에 대한 두려움 등을 치료하는데 있어서 가상 현실 테크놀로지를 이용한 몇몇의 예비 연구들이 성공적으로 수행되어 왔다. 이와 같은 연구 활동들은 컴퓨터 과학, 심리학, 정신 의학 분야의 진지한 과학자들의 주의를 끌게 되었고, 현재의 연구들은 이전의 업적들을 확대하여 보다 많은 환자들을 상대로 한 컴퓨터를 이용한 치료법과 방대한 영역의 가상 현실을 이용하려는 체계적인 연구를 모색하고 있다.
컴퓨터를 이용한 치료를 위한 컴퓨터 소프트웨어가 영국 런던에 있는 정신병연구소의 주디 프라우드푸트 박사에 의해 개발되었는데, 이러한 컴퓨터를 이용한 치료 방법은 런던 북부의 프라이어리 병원에서 우울증 환자를 대상으로 임상실험이 시작될 것이라고 알려져 있다. 상기 소프트웨어는 정신요법사들이 우울증 치료에 사용하는 인식행동요법(CBT)을 환자가 손쉽게 사용할 수 있는 컴퓨터 프로그램으로 변형시킨 것이다.
또 다른 치료 방법으로서 가상 환경을 적용한 치료 방법이 있다. 상기 가상 현실을 적용한 치료 방법은 사용자로 하여금 컴퓨터가 만드는 세계에 몰입하도록 하여 시각, 청각 및 촉각을 통하여 컴퓨터와 상호 작용하는 방식을 채택하고 있다. 가상 환경은 컴퓨터 그래픽과 다양한 디스플레이, 입력 테크놀로지들이 통합되어 사용자에게 존재감 또는 몰입을 제공한다는 점에서 기존의 전통적인 디스플레이와는 구분이 된다.
가상 환경은 새로운 인간과 컴퓨터가 상호 작용하는 패러더임을 제공하며, 여기서, 사용자는 더 이상 컴퓨터 화면상의 정보나 이미지를 단순히 외적으로 관찰하는 존재가 아니고, 컴퓨터가 생산한 3차원 가상 세계에 적극적으로 참여하게 된다. 가상 환경은 가상 현실, 원격 실재, 인공세계, 사이버 공간 또는 다감각 입력 공간으로 불린다.
도 1은 일반적인 가상 현실 시스템의 개념적 구성도로서, 가상 현실 시스템은 크게 입출력장치와 컴퓨터 시스템으로 구분된다.
상기 입출력장치는 시각, 청각, 촉각, 후각 등을 느끼게 하는 감각 장치(91)와 위치, 방향, 음성 등을 입력하기 위한 입력 장치(92)로 구성된다. 상기 감각 출력장치(91)는 시각, 청각, 촉각, 후각 등 사용자의 감각기관에 따라 달라진다. 구체적으로 시각정보 출력장치로는 HMD(head mounted display), 모니터, (입체) 프로젝터(projector), 셔터형 전자 안경(electronic shuttering eyewear), 도움(Dome)형 디스플레이장치, CAVE 등이 있고, 청각정보 출력장치로는 스피커, 이어폰 등이 있으며, 촉각정보 출력장치로는 진동기(vibrator), 압력 패드(pressure pad), 모션 베이스(motion base)장치 등이 있다.
상기 입력장치(92)는 사용자의 위치, 동작 등을 받아들이는 기능을 수행하는 것으로서, 사용자의 위치를 받아들이는 3차원 위치 추적장치(3D position tracker), 사용자의 눈동자 위치를 추적하는 아이 트랙커(eye tracker), 사용자의 머리 위치에 따라 시점을 달리하여 영상을 보여주는 BOOM(binocular omni-orientatonal monitors), 글로브(glove)에 부착되어 머리와 손의 위치를 감지하는 센서, 평면 혹은 입체 좌표 데이타를 입력하는 마우스, 조이스틱, 스페이스 볼 등이 있다.
또한, 상기 컴퓨터 시스템의 하드웨어(93)는 그래픽 가속기(93a), 사운드 프로세서(93b), 입출력포트(93c)를 포함하고, 소프트웨어(94)는 시뮬레이션 엔진(94a), 가상 세계 편집 콘트롤러(Controller)(94b), 가상 세계 데이터베이스(DB, 94c) 등이 구비되어 있다.
상기 그래픽 가속기는 실감 있는 영상을 제공하기 위하여 초당 15 프레임 이상의 스테레오 영상을 짧은 지연시간으로 처리해 주며, 사용자의 시점이 변화할 때마다 그 상황에 영상을 다이내믹하게 제공한다.
상기 시뮬레이션 엔진(94a)는 가상 세계 편집 컨트롤러(Controller)에 의해 가상 세계가 정의되면 모델링 결과를 가상 세계 데이터베이스로부터 읽어 들여 초기 가상 세계를 제공하고, 사용자가 가상 세계에서 어떤 행위를 하는가를 모니터링하여, 가상 세계 시나리오에 따라 가상 세계로 하여금 그 행위에 해당하는 반응을 하도록 가상 세계를 운영해준다.
상기 가상 세계 편집 컨트롤러(Controller)(94b)는 가상 세계를 구성하는 모든 객체들에 대한 기하학적 모델과, 그 객체가 실세계의 객체와 유사한 행위를 가질 수 있도록 각 객체의 물리적인 성질을 부여하고, 가상 세계와 그것을 구성하는 객체들간에 적용되는 역학 및 객체와 사용간의 상호 작용 방식을 정의하는 방법을 지원해준다.
일례로, 종래에는 인간의 신체, 즉, 팔이나 머리에 위치 센서와 방향 센서 등을 부착하여 팔이나 머리 위치와 움직임 방향 등을 파악한 후 이를 실감 있는 3차원 영상 음향으로 재구성하고, 그 3차원 영상 음향을 헬멧, HMD 등을 이용하여 인간의 눈이나 귀에 전달하여 줌으로써 인간이 가상의 현실 속에서 실제로 움직이고 있는 듯한 느낌을 가질 수 있도록 하였다.
그러나, 종래의 가상 현실 시스템을 이용한 정신 질환 치료 방법은 질환에 따른 일률적인 가상환경을 설정하여 동일 질환에 대해서는 동일한 가상환경만을 획일적으로 제시함으로써 같은 질환이라도 증상과 관련된 환경이 개별적으로 다른 특수상황에 대한 치료는 이루어지기가 어렵다는 문제점이 있다. 일례로 외상후 스트레스 장애를 앓는 환자와 교통사고 후유증을 앓고 있는 환자 및 전쟁 후유증을 앓고 있는 환자에게 동일한 가상환경을 적용하는 것은 무리가 있기 때문이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정신질환자의 증상과 관련된 실제 환경이 제각기 다양할 수 있는데 이러한 개인별 특수상황을 치료하기 위해 기존의 일률적 가상환경 제시를 탈피하고 개개인의 상황에 맞는 가상환경을 맞춤 제작하여 차별 시연함으로써 증상별 치료효과를 극대화 할 수 있고, 가상 환경 시연으로 인한 환자의 생체의 변화를 적절하게 감지하며, 증상이 호전될때까지 반복 실행하는(생체 되먹이기 효과 : biofeedback effect) 가상 현실 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 가상 현실 시스템내에서 수행되어 효과적으로 정신 질환자를 치료하는 새로운 치료 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 가상 환경 시스템의 개념적 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템의 구조를 도시한 블록도.
도 3는 도 2의 시스템에 의한 정신 질환 환자의 치료 방법의 주요 단계들을 나타낸 흐름도.
도 4는 도 3에 따른 근육 이완 구성 요소를 나타낸 도면.
도 5는 도 3에 따른 일반 가상 환경 구현을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 도 3에 따른 특정 가상 환경 구현을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 생체 신호 감지 모니터링 과정을 설명하기 위한 구성도.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템은 개인 및 집단을 대상으로 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템에 있어서, 가상 몰입 효과를 극대화하기 위한 시야 이동 감지 수단을 포함하는 HMD 수단; 환자의 양 손에 착용되어 위치파악 정보를 감지하여 전송하는 데이터 글로버 수단; 방향 성분에 대한 컴퓨터의 디지털 신호를 화학적인 신호로 변환시키는 아로마 수단; 적어도 환자의 위치 및 동작 등을 받아들이는 입력 수단; 상기 HMD 수단으로부터 위치 정보를 전송받아 제어 장치로 전송하는 위치파악 수단; 환자의 신체에 부착되어 신체로부터 검출되는 생체 신호 정보를 감지하는 생체 신호 감지 입력 수단; 및 가상 환경에서 구현되는 모든 환경을 제어하며 가상 환경에서 시연될 객체 라이브러리를 저장하는 컴퓨터 장치를 포함한다.
또한, 상기 입력 수단은, 환자의 양 손을 통하여 3차원 위치를 검출하여 전송하는 스페이스 볼, 공간 마우스, 또는 조이스틱 수단 중의 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 생체 신호 감지 입력 수단은 적어도 환자로부터 심전도, 혈압, 맥박, 뇌파를 측정하기 위한 수단중의 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 컴퓨터 장치는 생체 신호 정보를 유,무선으로 전송받아서 표시할 수 있는 출력 및 디스플레이 매체를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 컴퓨터 장치는 가상 환경 라이브러리를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 위치파악 수단은, 환자의 머리에 착용된 상기 HMD 수단의 상단에 구비된 시야 이동 감지 수단를 통하여 위치를 파악하게 되고 상기 위치 정보를 전송받아 컴퓨터 장치로 전송하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 가상 환경 시스템을 이용한 정신 질환 환자의 치료방법은 (a) 가상 환경 시스템을 이용하여 정신 질환자의 생체를 이완시키는 근육 이완단계; (b) 상기 근육 이완된 환자에게 증상과 연관된 복수개의 라이브러리의 순서를 배열하고 상기 배열의 순서에 따라 가상 환경을 저장하는 가상 환경 구현 단계; (c) 상기 저장된 가상 환경을 순서적으로환자에게 시연하는 단계; (d) 상기 시연된 가상 환경에 따라 반응하는 환자의 생체 신호 정보를 출력하는 단계; (e) 출력된 상기 증상 출력 정보에 의거해 환자의 증상 호전 정도를 판별하는 단계; 및 (f) 상기 환자 증상 판별시 증상 호전이 목표 한도까지 도달했을 경우 가상 환경 시스템을 종료하고, 환자의 증상이 호전되지 않았을 경우 버튼을 조작하여 근육이완 단계로 되돌아가서 상기 단계를 반복 수행함을 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상 환경 시스템이다. 컴퓨터 시스템(S)은 일반적인 구조인 시뮬레이션 엔진과 가상세계 편집기 및 가상 환경 저장 장치(DB)(2)로 구성되는 소프트웨어부와 그래픽 가속기와 사운드 프로세서와 입출력 포트로 구성된다. 상기 컴퓨터 시스템(S)을 가상 현실에 구현되는 모든 환경을 제어하고 통제함과 더불어, 환자의 상태를 관찰하도록 디스플레이하는 모니터링 모니터(1)와 출력된 정보를 프린터(3) 등의 인쇄 매체와, 가상 환경 라이브러리(library)를 저장한 저장 장치(2)로 연결된다. 상기 저장 장치(2)는 가상 공간에서 시연될 객체 라이브러리를 편집하여 저장된다.
구동 드라이버 인터페이스(4)는 컴퓨터 시스템(C)과 환자로 상호 연결되며, 회로선을 통해서 가상 환경을 제공한다. 위치파악 수단(5)은 환자의 머리에 착용된 HMD 수단(14)의 상단에 시야 이동 감지 수단(16)를 통하여 위치를 파악하게 되며 상기 위치 정보를 유,무선으로 전송받아서 컴퓨터 시스템(C)에 전송하는 역할을 한다. HMD 수단(14)는 초대형 화면을 보는 듯한 효과를 내는 디스플레이 장치와 시야이동 감지 수단(16) 과 음향 수단(13)을 별도로 구비된다. 데이터 글로버 수단(10)은 정신 질환자의 손에 삽입되며, 손의 위치와 방향에 따른 정보를 컴퓨터 시스템(C)으로 전송한다. 스페이스 볼, 공간 마우스 혹은 죠이스틱 수단(9)은 X,Y,Z의 값을 읽어 3차원에서의 손 위치를 검출하고 상기 정보를 전송하여 위치파악을 위한 도구로 사용된다.
AROMA 수단(6)은 방향 성분에 대한 컴퓨터의 디지털 신호를 화학적인 신호로 변환시킬 수 있는 시스템이다. 환자의 후각을 이용하여 긴장감을 풀고 몰입효과를 극대화하기 위한 특정 종류의 방향성분을 포함한다. 생체 신호 감지 입력 수단(7,8)은 환자의 생체로부터 검출되는 심전도, 혈압, 맥박 및 뇌파를 측정하고, 상기 측정 정보를 컴퓨터 시스템(C)으로 전송한다. 상기 생체 신호 정보는 정신 질환자의 증상 호전을 판별하는 근거가 되며 환자가 착용하는 HMD와 컴퓨터 시스템(C)의 모니터에 동시에 디스플레이된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 정신 질환 환자를 위한 치료방법의 플로우 차트이다. 도시된 단계를 통하여 환자의 치료 과정을 상세히 설명하며, 도 4 내지 도 7를 함께 설명한다. 시각정보 출력장치로는 HMD(head mounted display), 모니터, (입체) 프로젝터(projector), 셔터형 전자 안경(electronic shuttering eyewear), 도움(Dome)형 디스플레이장치 등이 있고, 청각정보 출력장치로는 스피커, 이어폰 등이 있으며, 촉각정보 출력장치로는 진동기(vibrator), 압력 패드(pressure ped), 모션 베이스(motion base)장치 등이 있다.
질환의 성격에 따라 실시되는, 근육 이완 단계(단계 200)에서는 환자의 생체를 편안하고 안정된 상태로 이완시키는 예비과정을 시행한다. 도 4를 참조하면, 환자의 생체를 이완 시키는 방법은 시각적 기법(21), 명상적 기법(22), 청각적 기법(23), 후각적 기법(24)으로 시연됨이 바람직하다. 상기 시각적 기법은 HMD(head mounted display), 모니터, (입체) 프로젝터(projector), 셔터형 전자 안경(electronic shuttering eyewear), 도움(Dome)형 디스플레이장치, CAVE 등을 통하여 가상 환경(3차원 세계)에 몰입하여 컴퓨터와 상호 작용하면서 정신과적 치료를 받는다. 상기 청각적 기법은 스피커, 이어폰 구동부(13)를 통하여 구현되며, 후각적 기법은 아로마 수단(6)를 통한 향 발산을 통하여, 상기 촉각적 기법은 진동기(vibrator), 압력 패드(pressure ped), 모션 베이스(motion base)장치를 통하여 구현될 수 있다. 마지막으로, 상기 명상적 기법은 컴퓨터를 매개로 한 명상효과를 가져올 수 있는 모든 방법이 포함할 수 있는데, 가령 상기, 시각, 청각, 후각 등의 기법을 믹싱함으로써 구현될 수 있다.
상기와 같이 근육 이완(단계 200)를 통하여 환자의 육체와 정신상의 이완과 안정이 완성되면, 환자의 증상과 관련된 가상 환경 구현 단계(단계 300)를 수행한다.
상기 가상 환경 구현 단계는 일반(general) 가상 현실 구현과 특정 가상 현실 구현으로 분류된다. 도 5를 참조하면, 상기 일반 가상 현실 구현은 미리 복수개의 종합 라이브러리(시각적 요소, 청각적 요소, 후각적 요소를 포함)를 구성하고(30), 상기 종합 라이브러리에 대하여 시연될 순서를 정하여 배열시키고(Ranking)(31), 상기 배열된 순서(B-A-C-D)에 따라 환자에게 시현을 하게 되는 구현 방법이다.
그런데, 상기 시연될 순서를 배열함에 있어서, 환자가 가장 불안을 덜 느끼는 장면이 제일 먼저 선택이 되고, 불안감을 심하게 느끼는 장면은 맨 마지막에 시연되도록 배열함이 바람직하다. 가령, 공소공포증의 환자일 경우 건물 저층의 장면이 초기에 시연되고 최고층의 장면이 마지막 순서에 배열되어 시연되도록 한다.
상기 일반 가상 환경 구현의 경우 증상과 관련된 가상환경 구현에 있어 굳이 개인마다 차별화된 가상환경을 제작하지 않고 특정질환을 대표하는 일반적 가상환경 만으로도 충분한 치료효과가 있는 경우에 적용됨이 바람직하다. 또 다른 가상 현실 구현 방법인 상기 특정(specific) 가상 현실 구현은 환자의 증상에 따른 라이브러리의 구성 요소(시각, 청각, 후각)를 재조합하는 구현방법이다. 도 6을 참조한다. 먼저 환자와의 인터뷰를 통해 증상과 관련된 자료를 수집한뒤 이에 기초하여 가상현실 구현에 필요한 구성요소(시각, 청각, 후각)를 선택하는 부속 라이브러리(part library) 작업단계(55)와 선택된 복수 라이브러리를 조합하여 원하는 가상환경을 제작하는 라이브러리 조립단계(56), 상기 복수의 조립식 라이브러리(build-up library)의 시연 순서를 정하는 작업단계(57)와, 마지막으로 상기 순서에 따라서 시연하는 시연단계(58)로 구성된다.
상기 구현 방법이 적용되는 정신 질환은 사회공포증이나 강박 장애, 외상 후 스트레스 장애 등의 정신 질환과 같이 환자가 불안해하는 실제 상황이 개개인마다 다른 특수상황일 경우로서 개인특유의 가상환경을 개별적으로 구현하는데 바람직하다.
상기 환자의 증상과 관련된 가상 환경 구현이 저장장치(DB)에 입력되면, 가상 환경 시스템에서 환자는 본격적으로 가상환경의 상호 작용(단계 400)를 받고 몰입되게 되며, 도 7에 도시된 바와 같이, 가상 환경 시스템이 시연되는 동안 생체 신호 감지 모니터(2,71)(도 7 참조)에서 환자의 생체에서의 증상을 검출(단계 500)하게 되는데, 상기 검출된 증상 정보는 환자(17)와 의사 모두에게 디스플레이된다. 의사에게는 컴퓨터 시스템의 모니터(1)를 통하여 검출정보가 디스플레이되고, 환자에게는 그가 착용한 HMD(14)를 통해서 디스플레이된다.
상기 디스플레이된 생체 신호 정보의 출력 결과를 판단하여 환자의 증상이 호전되었는지를 판단(단계 600)하는데, 환자의 증상이 호전된 어느 목표 한도에 도달했을 경우(YES) 가상 환경 시스템에서 이전 단계를 종료(단계 700)하고, 선택된 라이브러리에서 다음 단계로 진입(단계 800)하여 치료를 진행하는 반면, 환자의 증상이 호전된 어느 목표 한도의 이하일 경우(NO)는 버튼(11)을 조작하여 근육 이완 단계로 이동하여 상기 단계들을 반복 수행한다. 상기 증상 호전 목표값은 가령, 혈압 : 100, 맥박 : 70, 뇌파 등으로 수치화하여 판단할 수 있다.
즉, 환자의 생체에서 검출되는 정보는 심전도와 혈압, 맥박 및 뇌파 등의 아날로그 신호이지만, 상기 아날로그 신호는 디지털 변환하여 별도의 모니터를 통하여 실시간으로 출력되게 한다. 여기서, 상기 출력된 생체 감지 신호는 필요에 따라 프린터를 통해서 신체적 변화를 출력하여 보관할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
결과적으로, 환자가 생체 신호 출력결과를 직접 시각적으로 확인하면서 불안과 관련된 자율신경계의 변화를 스스로 안정시키려는 노력을 반복함으로써 자신의의지에 의해 불안증상을 상당히 경감시킬 수 있다.
상기 환자의 증상 호전의 근거가 되는 상기 심전도를 얻는 방법에는 양손(제1유도), 오른손과 왼발(제2유도), 왼손과 왼발(제3유도)의 표준지유도(標準肢誘導) 외에 단극유도(單極誘導) 및 흉부유도 등도 있다. 협심증이나 심근경색(心筋梗塞) 등의 관동맥 질환을 비롯하여 여러 가지 부정맥(不整脈)이나 전해질이상(電解質異常) 등의 진단, 또는 수술 중의 심장이상의 유무의 조사 및 확인 등, 그 응용면이 넓고, 심장질환의 진단학상 매우 유용하다.
상기 맥박은 심장과 혈관의 상태에 따라 다르므로, 맥박을 촉진함으로써 심장과 혈관의 상태를 알 수 있다. 맥박의 촉진에 의하여 혈관경화의 유무나 맥박수, 맥박의 대소, 빠르고 느림, 긴장, 정(整) 또는 부정(不整), 좌우의 차 등을 알 수 있다. 정상 맥박수는 60~80이다. 상기 혈압은 동맥혈압, 모세관혈압, 정맥혈압 등으로 구별되는데, 보통 혈압이라고 하면 동맥혈압을 뜻할 때가 많다. 대개 연령에 90을 더한 값이 최대혈압, 그 2/3가 최소혈압의 각각 정상평균값에 거의 가깝다.
상기와 같은 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템과 상기 시스템을 이용한 치료방법에 따르면, 정신과적 증상을 호소하는 환자에게 증상과 연관된 실제 상황을 가상환경을 통해 그대로 재현시킴으로써 실제의 상황 속에서 느끼는 증상과 동일한 증상을 가상 환경 속에서 경험할 수 있도록 함에 있어서, 가상 환경과의 반복적 상호 작용을 통한 증상의 호전을 유도하며, 이로써, 일상 생활에서의 적응으로 이어져 결국 실제 경험이 아닌 가상 체험만으로도 실생활에서 고통스러워하는 증상을 효과적으로 치료 가능할 수 있게 한다.
본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어 질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정신과적 증상을 호소하는 환자에게 증상과 연관된 실제 상황을 가상환경을 통해 그대로 재현시킴으로써 실제의 상황 속에서 느끼는 증상과 동일한 증상을 가상 환경 속에서 경험할 수 있도록 함에 있어서, 가상 환경과의 반복적 상호 작용을 통한 증상의 호전을 유도하며, 이로써, 일상 생활에서의 적응으로 이어져 결국 실제 경험이 아닌 가상 체험만으로도 실생활에서 고통스러워하는 증상을 효과적으로 치료 가능할 수 있게 하는 혁신적인 치료방법을 제공한다.

Claims (12)

  1. 개인 및 집단을 대상으로 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템에 있어서,
    가상 몰입 효과를 극대화하기 위한 시야 이동 감지 수단을 포함하는 HMD 수단;
    환자의 양 손에 착용되어 위치파악 정보를 감지하여 전송하는 데이터 글로버 수단;
    방향 성분에 대한 컴퓨터의 디지털 신호를 화학적인 신호로 변환시키는 아로마 수단;
    적어도 환자의 위치 및 동작 등을 받아들이는 입력 수단;
    상기 HMD 수단으로부터 위치 정보를 전송받아 제어 장치로 전송하는 위치 파악 수단;
    환자의 신체에 부착되어 신체로부터 검출되는 생체 신호 정보를 감지하는 생체 신호 감지 입력 수단; 및
    가상 환경에서 구현되는 모든 환경을 제어하며 가상 환경에서 시연될 객체 라이브러리를 저장하는 컴퓨터 장치를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입력 수단은,
    환자의 양 손을 통하여 3차원 위치를 검출하여 전송하는 스페이스 볼, 공간마우스, 또는 조이스틱 수단 중의 적어도 하나를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 생체 신호 감지 입력 수단은 적어도 환자로부터 심전도, 혈압, 맥박, 뇌파를 측정하기 위한 수단중의 적어도 하나를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 장치는,
    생체 신호 정보를 유,무선으로 전송받아서 표시할 수 있는 출력 및 디스플레이 매체를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컴퓨터 장치는,
    가상 환경 라이브러리를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 위치파악 수단은,
    환자의 머리에 착용된 상기 HMD 수단의 상단에 구비된 시야 이동 감지 수단를 통하여 위치를 파악하게 되고 상기 위치 정보를 전송받아 컴퓨터 장치로 전송하는 정신 질환 환자를 치료하기 위한 가상 환경 시스템.
  7. 가상 환경 시스템을 이용한 정신 질환 환자의 치료 방법에 있어서,
    (a) 가상 환경 시스템을 이용하여 정신 질환자의 생체를 이완시키는 근육 이완단계;
    (b) 상기 근육 이완된 환자에게 증상과 연관된 복수개의 라이브러리의 순서를 배열하고 상기 배열의 순서에 따라 가상 환경을 저장하는 가상 환경 구현 단계;
    (c) 상기 저장된 가상 환경을 순서적으로 환자에게 시연하는 단계;
    (d) 상기 시연된 가상 환경에 따라 반응하는 환자의 생체 신호 정보를 출력하는 단계;
    (e) 출력된 상기 증상 출력 정보에 의거해 환자의 증상 호전 정도를 판별하는 단계; 및
    (f) 상기 환자 증상 판별시 증상 호전이 목표 한도까지 도달했을 경우 가상 환경 시스템을 종료하고, 환자의 증상이 호전되지 않았을 경우 버튼을 조작하여 근육이완 단계로 되돌아가서 상기 단계를 반복 수행함을 포함하는 가상 환경 시스템을 이용한 정신 질환 환자의 치료방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    (b-1) 개인마다 차별화된 가상환경을 제작하지 않고 특정질환을 대표하는 일반적 가상환경들만을 구현하는 일반 가상 환경 구현 단계, 및
    (b-2) 특정 가상 환경 구현으로 분류되어 제작됨을 특징으로 하는 가상 환경 시스템을 이용한 정신 질환 환자의 치료방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 (b-1) 단계는,
    (b-1-1) 시각, 청각, 후각 구성 요소를 포함하는 복수개의 종합 라이브러리를 구성하는 단계; 및
    (b-1-2) 상기 복수의 종합 라이브러리의 구성 요소가 시연될 순서를 정하고,순서대로 시연하는 과정을 포함하는 가상 환경 시스템을 이용한 정신 질환 환자의 치료방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 (b-2) 단계는,
    (b-2-1) 시각, 청각, 후각 등의 구성 요소를 포함하는 복수의 부속 라이브러리를 미리 배열하는 과정;
    (b-2-2) 상기 배열된 복수의 부속 라이브러리를 환자의 증상에 맞게 상기 구성 요소를 재조립하는 과정; 및
    (b-2-3) 상기 조립된 복수개의 조립 라이브러리의 순서를 정하고 순서대로 시연하는 과정을 포함하는 가상 환경 시스템을 이용한 정신 질환 환자의 치료방법.
  11. 제8항에 있어서, 질환의 종류, 증상의 유형, 치료방법 (개인 및 집단치료등)에 따라 일반가상현실구현과 특정가상현실 구현 중 임의로 택일할 수 있는 치료방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 목표 한도는 아날로그이거나 디지털로 출력된 환자의 심전도, 혈압, 맥박 및 뇌파값이며, 정상인의 출력값을 기준으로 함을 특징으로 한 가상 환경 시스템을 이용한 정신 질환 환자의 치료방법.
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