KR20220086853A - 정량화된 약물에 의한 추체외로 증상 평가 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정량화된 약물에 의한 추체외로 증상 평가 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동공의 떨림 정도의 측정을 위하여 시선추적 기술이 포함되어 있는 HMD 디바이스; 관절 각각의 각도 및 위치 데이터 검출을 위한 동작 센서; 사용자의 발의 모션을 감지하는 센서; 사용자의 심장 박동 감지 센서; 사용자의 혈압 검출 센서; 및 사용자의 음성을 구분하고 분석하는 MDVP;를 포함하는 정량화된 약물에 의한 추체외로 증상 평가 시스템이 개시된다.

Description

정량화된 약물에 의한 추체외로 증상 평가 시스템{Extrapyramidal symptom evaluation system by quantified drug}

본 발명은 정량화된 약물에 의한 추체외로 증상 평가 시스템에 관한 것이다.

항정신병약물의 사용에 의한 추체외로계 증상 평가의 경우 현재까지는 약물에 의한 추체외로계 증상 평가 척도(Drug-Induced Extrapyramidal Symptom Scale, 이하 DIEPSS)를 활용해 실험자가 피험자를 평가하는 방식이었다. 그러나 관련 평가를 다양한 센서를 활용하여 자동화함으로서 실험자의 직관을 통하는 모호한 진료가 아닌 정량화된 데이터를 활용/분석하여 정확한 진단 및 치료를 기대할 수 있다.

<활용 가능 센서 및 기술 목록>

- 동작 센서(Motion Sensor): 적외선과 RGB 카메라를 활용하여 사람의 움직임을 추적한다. Kinect와 Leapmotion 등이 있다.

- 머리에 착용하는 디스플레이(Head Mounted Display, 이하 HMD): 사용자가 가상현실 환경에 더욱 몰입할 수 있도록 돕는 장비이다. HTC VIVE PRO와 Oculus Rift 등이 있다.

- 시선 추적기(Eye Tracker): 사용자의 시선을 추적하며 관련 데이터 검출이 가능하다. Tobii사의 T120 Eye Tracker 등이 있다.

- 언어치료 장비(Multi-Dimensional Voice Program, 이하 MDVP): 말소리를 마이크로폰으로 집음하여 기본주파수를 비롯해서 음질과 관련한 33개 매개변수들을 분석할 수 있으며 정상 음성과 병적 음성의 경계와 범위를 수치적 및 시각적으로 나타낼 수 있다.

- 파킨슨 병 치료를 위한 발판 센서: 기계공학과 박준홍 교수님 연구실에서 진행 중인 프로젝트로서 진동 신호를 이용한 파킨스 환자의 근력 상황을 파악하기 위해 개발되었다.

언급된 센서들은 신체 부위 각각의 디지털 데이터 검출이 가능한 장비지만 이들이 통합된 시스템이 존재하지 않아 직접적인 치료 및 진단에 적용이 불가능하다.

본 발명은 종국에 추체외로계 증상에 대한 환자의 신체 움직임을 디지털 데이터화하여 정량화하는 것을 목적으로 하며 그로인해 다양한 하드웨어들이 요구된다. 우선 동공의 떨림 정도의 측정을 위하여 시선추적 기술이 포함되어 있는 HMD 디바이스가 요구된다. 여기에 관절 각각의 각도 및 위치 데이터 검출을 위한 동작 센서가 요구된다. HMD에는 HTC VIVE PRO EYE, 동작 센서에는 Azure Kinect DK로 결정하였다.

또한 기 개발된 센서를 활용하여 발의 모션, 심장박동, 혈압 등의 데이터를 검출할 것이다. 추가로 MDVP를 활용하여 음성을 구분하고 분석한다. 이러한 하드웨어들을 환자의 상태 분석을 위한 하나의 시스템으로 통합하여 치료사가 효과적으로 환자의 상태를 진단하고 치료하는 데 도움을 주는 것이 발명의 목표이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 동공의 떨림 정도의 측정을 위하여 시선추적 기술이 포함되어 있는 HMD 디바이스; 관절 각각의 각도 및 위치 데이터 검출을 위한 동작 센서; 사용자의 발의 모션을 감지하는 센서; 사용자의 심장 박동 감지 센서; 사용자의 혈압 검출 센서; 및 사용자의 음성을 구분하고 분석하는 MDVP;를 포함하는 정량화된 약물에 의한 추체외로 증상 평가 시스템이 개시된다.

과거에는 사용자의 움직임 데이터를 얻으려면 부위별로 별도의 환경이 요구되었다. 만약 신체 관절의 움직임 데이터를 원한다면 Kinect를 사용하고, 손가락이나 손의 정밀한 데이터 추출을 위해서는 Leapmotion을 사용해야 하는 식이었다. 즉 통합된 시스템의 부제로 인해 신체 움직임 데이터의 전반을 단시간에 효율적으로 정량화하는 데 한계가 있었다. 본 발명은 언급된 문제의 해결 방안으로 다양한 디바이스 및 센서들을 통합하는 시스템 구축을 제안한다. 이는 환자의 전반적인 동작 데이터 수집에 도움을 줄 수 있으며 치료사가 효율적으로 환자를 진단하고 치료하는데 기여될 수 있다. 또한 주기적으로 축적된 데이터를 활용하여 환자의 증상 변화와 완화된 정도를 확인 할 수 있어 기존보다 정확하게 상태를 진단하고 이를 통해 적절한 처방이 가능해 진다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도시모델 생성 장치에 대한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도시모델 생성 장치에서 수행되는 도시모델 생성 방법에 대한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선요소들의 단위면적당 개별능력을 예시한 표이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선요소들을 표준화하는 방법을 예시한 표이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

<도 1> 환자의 다양한 신체 데이터의 정량화를 위해 우선 에저 키넥트 DK(Azure Kinect DK) 세대를 연동하여 사용자의 동작 데이터를 검출한다. HMD의 경우 Tobii사의 아이 트레커(Eye Tracker)가 결합된 HTC사의 VIVE PRO EYE를 사용한다. VIVE PRO EYE의 경우 가상 환경 상에서 시선추적이 가능하며 이를 활용해 사용자의 동공의 떨림 정도를 측정한다. 여기에 파킨슨 병 측정을 위한 발판과 웨어러블 장비를 활용해 심박수 및 혈압 등의 신체 데이터를 입력 받는다. 상기 디바이스와 센서들을 통해 넘어온 데이터들을 통합하는 과정을 거쳐 정량화된 사용자의 움직임을 하나의 컴퓨터에서 시각화한다.

<도 2> HMD를 구매 시에 제공되는 컨트롤러를 사용하여 콘텐츠를 수행하는 것이 번거로우므로 사용되는 방식이다. Leapmotion을 HMD의 앞쪽에 부착하여 입력된 사용자의 손의 움직임 및 각도 데이터가 컨트롤러의 역할을 대신 수행한다. 발명에서는 본 기능을 활용하여 손의 움직임 및 떨림을 측정할 것이다.

<도 3> MDVP를 활용하여 기본주파수, 주파수변동률, 진폭변동률, 소음 대 배음비 등의 33개의 매개변수 분석이 가능하며 이를 시각화 한 것이다.

Claims (1)

1. 동공의 떨림 정도의 측정을 위하여 시선추적 기술이 포함되어 있는 HMD 디바이스;
   관절 각각의 각도 및 위치 데이터 검출을 위한 동작 센서;
   사용자의 발의 모션을 감지하는 센서;
   사용자의 심장 박동 감지 센서;
   사용자의 혈압 검출 센서; 및
   사용자의 음성을 구분하고 분석하는 MDVP;
   를 포함하는 정량화된 약물에 의한 추체외로 증상 평가 시스템.

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