WO2022215764A1 - 경도 인지 장애와 치매 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to digital therapeutics (hereinafter referred to as DTx) for the purpose of inhibiting the progression and treating amnestic mild cognitive impairment (MCI) and Alzheimer's disease (AD).
- DTx digital therapeutics
- MCI amnestic mild cognitive impairment
- AD Alzheimer's disease
- Dementia refers to a clinical syndrome in which cognitive functions, such as memory, language, and judgment, are acquired and it is difficult to perform daily life properly. Dementia can be divided into Alzheimer's dementia, a degenerative dementia, vascular dementia caused by stroke, and other dementias caused by various causes such as trauma and drugs.
- Alzheimer's dementia is 7.07%, vascular dementia 0.83%, and other dementias 1.60%. ) is dominant.
- Mild cognitive impairment (Disease Management List code F06.7) is an intermediate stage between normal aging and dementia. Mild cognitive impairment can be classified into mild amnestic cognitive impairment mainly showing memory loss and non-amnestic mild cognitive impairment showing deterioration in cognitive function areas other than memory. Since it is known that about half of mild cognitive impairment develops into dementia, social interest in mild cognitive impairment is increasing in terms of dementia prevention.
- mild cognitive impairment with amnesia When subdividing the standardized prevalence of mild cognitive impairment (22.25%) over 65 years of age, mild cognitive impairment with amnesia was 16.69% and mild cognitive impairment without amnesia was 5.56%, and mild cognitive impairment with amnesia accounted for 3/4. In particular, since mild cognitive impairment with amnesia has a greater risk of developing dementia, more active management of mild cognitive impairment with amnesia is required even if there is no problem in daily life.
- the dementia can be treated by performing surgery in the case of dementia due to cerebral hemorrhage, brain tumor, or normal pressure hydrocephalus.
- vascular dementia due to cerebral infarction it is possible to prevent or delay the progression of the disease by removing or managing risk factors such as hypertension, diabetes, smoking, and hyperlipidemia.
- risk factors such as hypertension, diabetes, smoking, and hyperlipidemia.
- degenerative Alzheimer's disease unlike vascular dementia, it is difficult to expect a therapeutic effect with the above treatment.
- Alzheimer's treatment cases of failure or discontinuation of Alzheimer's treatment by multinational pharmaceutical companies (Pfizer's Bapineuzumab, Eli Lilly's Solanezumab, and Merck's ⁇ -secretase (BACE) inhibitor Verubecestat (Verubecestat)) ), Boehringer Ingelheim's 'BI 409306', AstraZeneca's Saracatinib, Biogen's Aducanumab, Novartis and Amgen's 'CNP520 (Umibecestat)', Roche's Crenezumab ) shows the difficulty of developing an Alzheimer's treatment, and the possibility of an innovative Alzheimer's treatment in the future is expected to be very low.
- BACE ⁇ -secretase
- CBT cognitive behavioral therapy
- the essential cognitive rehabilitation program consists of exercise therapy, reality awareness training, cognitive training therapy, recall therapy, cognitive stimulation therapy, and music therapy.
- Other cognitive stimulation programs include occupational therapy, horticultural therapy, music therapy, art therapy, and exercise therapy as optional options.
- the UK National Health Service is providing digital CBT services.
- the NHS recommends mobile applications for memory and mental health through the App Library.
- the My House of Memories app can store memory recall function and important memories according to memory-tree, memory-box, and timeline, and the Talk Around It Home app can name objects and improve word memory skills.
- the MyCognition Home app provides a brain training game based on the MyCQ test that evaluates planning, decision-making ability, memory, concentration, speed and accuracy.
- the present invention provides a mechanism for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease through a literature review and expert review of basic scientific papers on the pathogenesis of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease and related clinical trial papers. of action (hereinafter referred to as MOA), and based on this, a therapeutic hypothesis and a digital therapeutic hypothesis for the suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease were established to establish mild cognitive impairment. And an object of the present invention is to provide a digital device and application for the purpose of inhibiting the progression and treating Alzheimer's disease.
- the present invention provides a rational design of an application for clinically verifying the digital treatment hypothesis of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease and implementing it as a digital therapeutic agent, and amnesia-type mild cognitive impairment based thereon.
- an object of the present invention is to provide a digital device and application for the purpose of inhibiting the progression and treating Alzheimer's disease.
- the present invention derives a pathogenesis, a therapeutic hypothesis, and a digital therapeutic hypothesis in consideration of the neuro-humoral factors of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- the present invention provides an improved therapeutic effect and suppresses the progression of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease through repetitive performance of a digital task by a patient based on the digital treatment hypothesis of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease
- the purpose is to provide digital devices and applications that can ensure reliability.
- the digital device for the treatment of mild cognitive impairment and dementia provides a digital therapeutic module for the treatment of mild cognitive impairment and dementia based on the pathogenesis and treatment hypothesis for mild cognitive impairment and dementia.
- a digital task generating unit that generates, generates a embodied digital task based on the digital therapeutic module, provides the digital task to a first user, and collects results for collecting the performance results of the first user on the digital task may include wealth.
- the digital application for the treatment of mild cognitive impairment and dementia is a digital application stored in a computer-readable medium, and based on the pathogenesis and treatment hypothesis for mild cognitive impairment and dementia, the mild cognitive impairment and the generating a digital therapeutic module for the treatment of dementia; generating a embodied digital task based on the digital therapeutic module; providing the digital task to a first user; and the first for the digital task.
- the computing device may cause the computing device to perform an operation including collecting the user's performance result.
- the pathogenesis and treatment hypothesis By deriving a digital treatment hypothesis, presenting a digital task to the patient based on it, collecting and analyzing the performance results, it is possible to suppress the progression of mild amnesia-type cognitive impairment and Alzheimer's disease and provide improved therapeutic effects.
- Figure 1a is the pathogenesis of Alzheimer's disease proposed in the present invention
- Figure 1b is the amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease progression inhibition and treatment hypothesis proposed in the present invention
- Figure 1c is amnesia proposed in the present invention It is a figure showing the digital treatment hypothesis of progression inhibition and treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a digital device for suppressing and treating amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an input and output loop of a digital application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a feedback loop according to a digital device and application for suppressing and treating the progression of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5A is a diagram illustrating a module design for implementing digital treatment in an apparatus and application for suppression and treatment of progression of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention
- FIG. 5B is an embodiment of the present invention It is a figure showing the background factors supporting the digital device and application for the suppression and treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to the embodiment.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a method of designating a patient-specific digital prescription using a digital device and an application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- 7A to 7E show examples of specific tasks of each module and an output data collection method according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a digital application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of generating a digital task in a digital application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a flowchart illustrating repetitively performing an operation according to feedback control in a digital application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a hardware configuration of a digital device for suppressing and treating amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- first, second, first, or second used in various embodiments may modify various components regardless of order and/or importance, do not limit
- a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be renamed to a first component.
- digital therapeutics are, in principle, implemented in software. Considering the clinical validation and licensing process as a therapeutic agent due to the nature of digital therapeutics, the rational design of digital therapeutics for the disease and software implementation based on them are very creative invention processes that should be protected by patents.
- the core of a digital therapeutic agent such as the present invention lies in the rational design of a digital therapeutic suitable for the treatment of the disease and the development of specific software that can be clinically verified based on the rational design.
- the digital device and application for the treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease of the present invention implemented from this point of view will be described in detail below.
- Figure 1a is the pathogenesis of Alzheimer's disease proposed in the present invention
- Figure 1b is the mild cognitive impairment and the treatment hypothesis of Alzheimer's disease proposed in the present invention
- Figure 1c is a digital of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease proposed in the present invention
- the digital device and application for the inhibition and treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease progression of the present invention described below is a pathogenesis derived through literature review and expert review of clinical trial papers on amnestic-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease. It was implemented based on the treatment hypothesis.
- disease treatment analyzes a particular disease in terms of pathophysiological function and substrate to determine its starting point, progression point, and endpoint.
- indication of the disease is defined through the demographic characteristics of the disease and the statistical analysis of the disease.
- the pathogenesis is derived by analyzing the physiology of the patient corresponding to the confirmed indication, especially the neurohumoral factors, and narrowing the neurohumoral factors of the patient to the parts related to the disease.
- the digital treatment hypothesis of the present invention is a digital device and application that presents changes in patient behavior (including behavior, emotion, cognitive domain, etc.), environment improvement, and patient participation in the form of specific instructions, and collects and analyzes the performance. is implemented
- Literature search for the clinical trials described above can be performed through meta-analysis and data mining, and clinical expert feedback and in-depth review can be applied at each analysis stage.
- the present invention can extract the pathogenesis and treatment hypothesis of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease through the process described above, and based on this, control and treat the progression of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease by controlling neurohumoral factors providing digital devices and applications as digital therapeutics for
- the method of extracting the pathogenesis and treatment hypothesis of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to the present invention is not limited to the method described above, and in addition, the pathogenesis and treatment hypothesis of the disease can be extracted through various methods .
- various risk factors of the aging process for example, age, genetic / family history, smoking and drinking, arteriosclerosis, cholesterol, serum homocysteine (homocysteine), diabetes, MCI, other factors It can lead to an imbalance of neurohumoral factors in the aging process.
- abnormality of sex steroid hormone decrease of IGF-2 (insulin-like growth factor-2), abnormality of wnt/b-catenin, BAG1, cAMP response element (CREB) -Reduction of binding protein, hypersecretion of inflammatory factors and corticosteroids such as cortisol and glucocorticoid, dopamine, noradrenaline, somatostatin ), neurohumoral factors, such as a decrease in neurohormonal secretion, inhibit neurogenesis in the hippocampus from a physiological point of view, induce inflammation in the brain tissue, and may also induce stress and depression.
- IGF-2 insulin-like growth factor-2
- wnt/b-catenin abnormality of wnt/b-catenin
- BAG1 cAMP response element (CREB) -Reduction of binding protein
- hypersecretion of inflammatory factors and corticosteroids such as cortisol and glucocorticoid
- dopamine noradrenaline
- Alzheimer's disease atrophic brain with plaque deposits, an anatomical characteristic of Alzheimer's disease.
- the brain does not function normally, and cognitive functions such as memory, language, and judgment that we observe decrease, resulting in a clinical syndrome commonly called dementia that prevents us from performing our daily activities properly.
- the treatment hypothesis for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease is patient participation including behavioral control (life, habit, exercise, nutrition) and environmental control (setting a bright, friendly and comfortable performance environment) of the patient It relates to the inhibition and treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease by restoring the balance of neurohumoral factors through
- the digital treatment hypothesis for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease is a digital device and application that presents a patient participation method including a change in the patient's behavior and an environment improvement in the form of a specific task, and collects and analyzes the performance.
- the digital therapeutic agent of the present invention the imbalance of neurohumoral factors in patients with amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease can be corrected through the digital input (task) and output (performance), thereby reducing the risk of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease. Progression inhibition and treatment can be achieved.
- FIGS. 1A and 1B Although the pathogenesis and treatment hypothesis of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease have been described in FIGS. 1A and 1B, the present invention is not limited thereto, and the methodology of the present invention can be applied to other types of mild cognitive impairment and dementia. There will be.
- neurohumoral factors have been described as steroid sex hormones, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, inflammatory factors, adrenocortical steroid hormones, and neurohormones, but these are only exemplary.
- Neurohumoral factors are not limited thereto in the pathogenesis and treatment hypothesis of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease, and all neurohumoral factors affecting mild cognitive impairment and dementia may be considered.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a digital device for suppressing and treating amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- a digital system 000 for treating mild cognitive impairment and Alzheimer's disease includes a digital task generator 010 , a sensing data collector 020 , and a performance input unit 030 . , a result analysis unit 040 , a database 050 , and a security unit 060 may be included.
- the doctor is a digital device and application for the treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease in the patient.
- Digital therapeutics can be prescribed.
- the digital task generating unit 010 provides the patient with a digital therapeutic prescription as a specific behavioral task that the patient can execute based on the interaction between neurohumoral factors and behavior/environment for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- neurohumoral factors may include steroid sex hormones, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, inflammatory factors, adrenocortical steroid hormones, neurohormones, and the like.
- the present invention is not limited thereto, and all neurohumoral factors that can cause amnestic-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease may be considered.
- the digital task generator 010 may generate a digital task based on an input from a doctor.
- the digital task generating unit 010 may generate a digital task based on information collected by the doctor diagnosing the patient (the first user).
- the digital task generator 010 may generate a digital task based on information received from the patient.
- the information received from the patient may include the patient's basal factors, medical information, and digital therapeutics literacy.
- the underlying factors may include the patient's activity (activity), heart rate, sleep, meal (nutrition and calories), and the like.
- the medical information may include an electronic medical record (EMR) of a patient, a family history, genetic vulnerability, genetic susceptibility, and the like.
- EMR electronic medical record
- the ability to understand digital therapeutics may include the accessibility and acceptance posture of patients with respect to digital therapy tasks and devices.
- the digital task generator 010 may generate a digital module by using virtual parameters by reflecting the pathogenesis and treatment hypothesis for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- virtual parameters may be derived with respect to nerve regeneration, anti-inflammatory, anti-stress, and anti-depression in the hippocampus in consideration of the patient's environmental, behavioral, emotional and cognitive aspects. This will be described later in detail with reference to FIG. 5 .
- the digital task generator 010 generates a digital task specifically designed for a patient to obtain a therapeutic effect, and provides the task to the patient.
- the digital task generator 010 may generate a specific digital task for each digital therapeutic module.
- the sensing data collection unit 020 and the performance input unit 030 may collect the patient's performance results for the digital task provided through the digital task generator 010 . Specifically, it consists of a sensing data collection unit 020 that senses the patient's adherence to the digital task and a performance input unit 030 that allows the patient to directly input performance results for the digital task, and the digital task Outputs the results of the replotting for .
- the result analysis unit 040 may collect and report the patient's behavioral compliance or participation at a preset period to the outside. Therefore, the doctor can continuously monitor the performance of the digital task through the application even if the patient does not visit the clinic.
- the database 050 may store data on a pathogenesis, a treatment hypothesis, a digital task provided to a user, and a performance result of the user for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- the database 050 is shown to be included in the digital device 000 for treating mild cognitive impairment and Alzheimer's disease, but the database 050 may be provided in an external server.
- the digital task generator 010 may generate a patient-customized digital task for the current session by reflecting the patient's digital task provided in the previous session, its output value, and evaluation.
- mild cognitive impairment and Alzheimer's disease in consideration of amnestic-type mild cognitive impairment and neurohumoral factors in the progression of Alzheimer's disease
- pathogenesis, treatment hypothesis, and digital treatment hypothesis for the disease By deriving the pathogenesis, treatment hypothesis, and digital treatment hypothesis for the disease, presenting a digital task to the patient based on this and collecting and analyzing the performance results to suppress the progression of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease and improve It can provide a therapeutic effect.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an input and output loop of a digital application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- a digital application for treating mild cognitive impairment and Alzheimer's disease provides a corresponding digital prescription to a patient in the form of a task, and the performance result for the digital task is applied as an output can be re-entered into
- Digital tasks presented to the patient may include specific behavioral tasks and control of the patient's environment. As shown in FIG. 3 , the digital task may include performance environment setting, lifestyle, learning, exercise, and affirmation/achievement modules. However, this is only an example and the digital task according to the present invention is not limited to these modules.
- the patient's performance results on digital tasks include: 1) task-performing login/logout information, 2) adherence information sensed in the form of passive data such as exercise, stress-related heart rate, and oxygen saturation changes, and 3) It consists of direct input information of patient performance results.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a feedback loop according to a digital device and application for suppressing and treating the progression of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 it is shown that the above-described single feedback loop of FIG. 3 is repeatedly performed a plurality of times to control neurohumoral factors, thereby achieving suppression and treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- the first digital task and performance result are given as input values and output values in a single loop, but when executing N times, the input and output values generated in this loop are reflected using the feedback process of the loop for the next loop. Inputs can be adjusted to create new digital assignments. By repeating this feedback loop, a patient-specific digital task can be derived while maximizing the therapeutic effect.
- the digital task and task performance result of the patient provided in the previous round (eg, round N-1)
- the data can be used to calculate the patient's digital task and performance results for the current round (eg, N rounds). That is, the digital task in the next loop may be generated based on the patient's digital task and task performance results calculated in the previous loop.
- various algorithms and statistical models may be used for the feedback process as needed.
- FIG. 5A is a diagram illustrating a module design for implementing digital treatment in an apparatus and application for suppression and treatment of progression of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention
- FIG. 5B is an embodiment of the present invention It is a figure showing the background factors supporting the digital device and application for the treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to the embodiment.
- each module is a basic design unit of a digital therapeutic agent implemented as an actual digital device or application and a set of specific tasks.
- the neurohumoral factors derived from the pathogenesis and treatment hypothesis for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease are steroid sex hormones, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, inflammatory factors, It may be a corticosteroid hormone, a neurohormone.
- mild steroid sex hormone balance For the treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease, mild steroid sex hormone balance, increased IGF-2 secretion, wnt/b-catenin balance, increased BAG1 and CREB secretion, decreased inflammatory factors and adrenocortical steroid hormone secretion, and increased neurohormonal secretion It is necessary to resolve the imbalance of the neurohumoral factors that are the pathogenesis of cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- each neurohumoral factor was mapped to a digital therapeutic module using virtual parameters such as nerve regeneration, anti-inflammatory, anti-stress and anti-depression in the hippocampus. Then, a specific digital task for each module was created based on the converted module.
- the digital task may include performance environment settings and modules (lifestyle, learning, exercise, affirmation/achievement module) that can be output through monitoring.
- this is merely an example, and the module according to the present invention is not limited thereto.
- background factors may be considered together in the module design of a digital device and application for treating mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- the background factor is a factor necessary for the correction of clinical trial results in the process of verifying the clinical effectiveness of the digital mild cognitive impairment and Alzheimer's disease treatment according to the present invention.
- basal factors may include activity, heart rate, sleep, meal (nutrition and calories), etc.
- medical information includes EMR prepared when the patient visits the hospital, It may include family history, genetic vulnerability and susceptibility, and the ability to understand digital therapy may include patient access to digital therapy tasks and devices and acceptance posture.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a method of designating a patient-specific digital prescription using a digital device and an application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- Figure 6 (A) shows a prescription process through a routine patient-physician interview
- Figure 6 (B) shows a method in which a doctor designates a digital prescription customized for a patient through analysis of a plurality of digital tasks and their performance results. indicates.
- FIG. can adjust the types of modules and tasks for each module for the treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease by reviewing them.
- Figure 7a shows the execution environment setting according to an embodiment of the present invention
- 7b ⁇ 7e shows an example of a specific task of each module and an output data collection method according to an embodiment of the present invention.
- each module can be configured by putting game elements in it.
- each module is a basic design unit and a set of specific tasks in a digital device and application implemented for the prevention and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- FIG. 7A an example of a specific task of setting a performance environment and a method of collecting output data are shown.
- the performance environment setting may be included in the configuration of the digital task generating unit 010 of FIG. 2 .
- the other modules shown in FIGS. 7B to 7E are performed in a bright, friendly and comfortable environment set in the execution environment setting 7a.
- Brightness setting includes setting the brightness environment of the digital task performance environment using the illuminance sensor or IoT lighting, and the living environment can be created so that exposure is at least 16 hours a day in a bright environment.
- Familiarity setting is an app environment where the patient can perform memory and recall in a familiar and familiar environment when executing the learning, affirmation and achievement module (e.g., music that the patient enjoyed listening to in the past, Contents that can help the patient to recall, such as famous scenes, famous lines, family photos, documentary photos, etc.) and setting a place where the patient can feel friendly during the task performance process may be included.
- affirmation and achievement module e.g., music that the patient enjoyed listening to in the past, Contents that can help the patient to recall, such as famous scenes, famous lines, family photos, documentary photos, etc.
- setting a place where the patient can feel friendly during the task performance process may be included.
- the relaxation setting is an app environment in which the patient can perform tasks in a comfortable environment (e.g., background pictures, music, tone, etc.) to help reduce the patient's stress. content that can be set) and setting up a place that provides comfort during the task performance process.
- a comfortable environment e.g., background pictures, music, tone, etc.
- modules 7B to 7E show examples of specific tasks of each module and an output data collection method according to an embodiment of the present invention.
- modules it may include lifestyle, learning, exercise, and affirmation/achievement modules.
- the lifestyle module may be included in the configuration of the digital task generating unit 010 of FIG. 2 .
- New experiences and travel tasks may include trips to unfamiliar places to experience new environments once a week or every two weeks.
- New experiences and trips (tasks) may consist of recording (performing) using a journal or various digital media.
- the sex hormone balance task aims to restore the rapid imbalance of steroid sex hormones due to aging or menopause.
- hormone replacement therapy HRT
- severe diets that cause rapid fat loss should be avoided as much as possible.
- Restoring sex hormone balance through a meal that reflects nutritional balance may consist of diet record and nutritional evaluation (performation).
- the learning module may be included in the configuration of the digital task generator 010 of FIG. 2 .
- the task of the learning module may include a behavioral task in which familiar things are continuously repeated and remembered and brought out in a comfortable atmosphere.
- the performance of the first user may be performed in the form of a game record or a log book for memory improvement and learning.
- a task in a learning module may audibly induce relaxing music, or induce a patient to smell good.
- the physical exercise module may be included in the configuration of the digital task generating unit 010 of FIG. 2 .
- the exercise module may consist of a series of behavioral instructions performing 20 minutes of acute exercise regularly (3 times/week).
- the performance result is collected by the sensing data collection unit 020 using a biofeedback (measuring EEG, ECG, EMG, EDG, etc.) device or a general-purpose sensor (measuring activity, HR, etc.) or Alternatively, the method includes a method in which the patient directly uses the performance input unit 030 to input.
- the exercise task of the present invention may be configured by applying mutatis mutandis exercise therapy widely used by doctors or exercise therapists according to the age and physical condition of the patient.
- the first user may write an exercise log, check a heart rate, or perform an action task through a personal training (PT) coach.
- PT personal training
- the affirmation/achievement module may be included in the configuration of the digital task generating unit 010 of FIG. 2 .
- the affirmation/achievement module may include tasks that promote the release of dopamine through the patient's task performance and a sense of achievement in completing the task.
- the task achievement task is a task that gives a task and makes the patient feel a sense of accomplishment through the achievement.
- the task may be updated according to the patient's participation period and may include a game capable of inducing voluntary participation.
- the specific form of the game can be variously configured such as learning, finding hidden or other pictures, and quizzes.
- the part implemented in the form of a quiz among the affirmation/achievement modules can be expected to have an additional effect of increasing the patient's ability to understand health information and to understand digital treatment. Improving the ability to understand such health information and digital therapeutics is an essential element for maintaining patient participation in treatment and improving performance.
- the first user may perform the task in a manner such as self-feedback or self-reward, or compensation through the relationship between the patient and the doctor.
- the digital treatment according to the present invention requires long-term continuous patient participation, and during this period, the positive/accomplishment module is praised ( reward) tasks.
- the patient's active participation in treatment in the praise task can be fed back with a sense of accomplishment through trust and reward between patient-caregiver and patient-doctor.
- each of the modules and corresponding digital tasks shown in FIGS. 7A to 7E are merely exemplary, and the present invention is not limited thereto, and the digital tasks provided to the patient may be set in various ways depending on the case.
- FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a digital application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- a digital application for the treatment of mild cognitive impairment (MCI) and Alzheimer's disease is first, based on the pathogenesis and treatment hypothesis for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease, mild cognitive impairment and a digital therapeutic module for the treatment of Alzheimer's disease (S810).
- a digital therapeutic module for the treatment of Alzheimer's disease S810.
- neurohumoral factors for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease eg, steroid sex hormones, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, inflammatory factors, adrenocortical steroid hormones, neurohormones
- a digital therapeutic module may be generated based on an input from a doctor.
- the digital therapeutic module may be generated based on the information collected by the doctor by diagnosing the patient and the prescription result prepared based on the information.
- the digital therapeutic module may be generated based on information received from the patient (eg, underlying factors, medical information, digital therapeutic comprehension ability, etc.).
- Step S820 a embodied digital task may be generated based on the digital therapeutic module.
- Step S820 is a hypothetical parameter regarding the patient's environment and behavioral aspects (eg, nerve regeneration in the hippocampus, anti-inflammatory, anti-stress, anti-depressant, etc.) for the pathogenesis and treatment hypothesis for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease. can be applied to create a digital therapeutic module. Since this has been described with reference to FIG. 5 , a detailed description thereof will be omitted.
- the digital task may be generated for at least one of the performance environment setting, lifestyle, learning, exercise, and affirmation/achievement module.
- the execution environment setting and description of the specific digital task for each module are the same as those described with reference to FIGS. 7A to 7E .
- the digital task may be provided to the patient (S830).
- the digital task is related to behavior, emotion, cognition, etc. It is a digital task that can monitor the patient's task compliance using a sensor, such as lifestyle and physical exercise, or a digital task in which the patient directly inputs the performance result. can be provided as
- the patient's performance results for the digital task may be collected ( S840 ).
- the patient's compliance with the digital task may be monitored, or the performance result of the digital task may be collected by the patient inputting the performance result for the digital task.
- the steps of generating a digital task and collecting the patient's performance results for the digital task are repeated multiple times according to a feedback loop.
- the step of generating the digital task may generate the digital task of the patient for the current session based on the patient's digital task provided in the previous session and the collected performance result data for the patient's digital task.
- mild cognitive impairment and Alzheimer's disease are The pathogenesis, treatment hypothesis, and digital treatment hypothesis for the disease are derived, and the digital task is presented to the patient based on this, and the results of the performance are collected and analyzed to suppress the progression of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease. It can provide a therapeutic effect.
- digital device and application for the treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention have been described only in terms of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease treatment, but the present invention is not limited thereto.
- Digital treatment may be performed in substantially the same manner as described above for diseases other than Alzheimer's disease.
- FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of generating a digital task in an application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- step S810 and S820 in FIG. 8 the process of creating a module and a detailed digital task for the treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease based on the pathogenesis and treatment hypothesis for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease (steps S810 and S820 in FIG. 8 ) and FIG. 5 are detailed descriptions of the process.
- step S910 first, pathogenesis and treatment hypotheses for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease may be input.
- the pathogenesis and treatment hypothesis of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease may be derived in advance through literature review and expert review of systematic clinical trials for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease, as described above.
- the neurohumoral factors of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease predicted through step S920 are derived from steroid sex hormones, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, inflammatory factors, adrenocortical steroid hormones, neurohormones, etc. can be Since these neurohumoral factors have been described in detail with reference to FIG. 5 , detailed descriptions thereof will be omitted.
- a digital therapeutic module may be generated by corresponding virtual parameters to predicted neurohumoral factors.
- the virtual parameter serves as a converter that converts the neurohumoral factor of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease into a digital therapeutic module, and as shown in FIG. It is the process of establishing a physiological relationship.
- a detailed digital task may be generated based on the generated digital therapeutic module ( S940 ).
- the specific digital task may be generated by the performance environment setting, lifestyle, learning, exercise, and affirmation/achievement modules described with reference to FIGS. 7A to 7E .
- FIG. 10 is a flowchart illustrating repetitively performing an operation according to feedback control in a digital application for suppression and treatment of amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- step S1020 the digital task creation and performance result collection by the application for the treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease are performed N times.
- the pathogenesis and treatment hypothesis of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease may be input (S1010).
- the digital task and performance result data provided in the previous round S1020. If the currently being performed is the first, step S1020 may be omitted because there is no previous data.
- a digital task for the current session may be generated based on the input pathogenesis and treatment hypothesis, the digital task provided in the previous session, and performance result data (S1030). Then, the user's performance results for the generated digital task may be collected (S1040).
- step S1050 it is determined whether the current round is N times or more. If the current number of times is less than N times (NO), the process may return to step S1020 and repeat steps S1020 to S1040. On the other hand, when the current number of times is N times or more (YES), that is, when the digital task creation and execution result collection process is performed N times, the feedback operation may be terminated.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a hardware configuration of a digital device for suppressing and treating amnesia-type mild cognitive impairment and Alzheimer's disease according to an embodiment of the present invention.
- hardware 600 of a digital device for treating mild cognitive impairment and Alzheimer's disease includes a CPU 610, a memory 620, an input/output I/F 630, and a communication device.
- I/F 640 may be included.
- the CPU 610 executes a digital program for treating mild cognitive impairment and Alzheimer's disease stored in the memory 620, and processes various data for digital mild cognitive impairment and Alzheimer's disease treatment, and digital mild cognitive impairment and Alzheimer's disease. It may be a processor that performs functions related to treatment. That is, the CPU 610 may execute the digital program for the treatment of mild cognitive impairment and Alzheimer's disease stored in the memory 620 to perform the functions of each configuration shown in FIG. 2 .
- the memory 620 may store a digital program for treating mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
- the memory 620 stores data used for the treatment of digital mild cognitive impairment and Alzheimer's disease included in the aforementioned database 050, for example, the patient's digital task, task performance result, and patient's medical information. may include
- a plurality of such memories 620 may be provided as needed.
- the memory 620 may be a volatile memory or a non-volatile memory.
- RAM random access memory
- DRAM dynamic random access memory
- SRAM static random access memory
- non-volatile memory ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, flash memory, or the like may be used. Examples of the above-listed memories 620 are merely examples and are not limited to these examples.
- the input/output I/F 630 is an interface that connects between an input device (not shown) such as a keyboard, mouse, and touch panel, and an output device, such as a display (not shown), and the CPU 610 to transmit and receive data. can provide an input device (not shown) such as a keyboard, mouse, and touch panel, and an output device, such as a display (not shown), and the CPU 610 to transmit and receive data. can provide an input device (not shown) such as a keyboard, mouse, and touch panel, and an output device, such as a display (not shown), and the CPU 610 to transmit and receive data. can provide
- the communication I/F 640 is a configuration capable of transmitting and receiving various data with a server, and may be various devices capable of supporting wired or wireless communication. For example, it is possible to receive various data related to the above-described digital behavior-based treatment from an external server provided separately through the communication I/F 640 .
- the computer program according to an embodiment of the present invention is recorded in the memory 620 and processed by the CPU 610, so that it may be implemented as a module that performs each functional block shown in FIG. 2, for example. have.
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치는 경도 인지 장애와 치매에 대한 발병 기전과 치료 가설에 기초하여, 상기 경도 인지 장애와 상기 치매의 치료를 위한 디지털 치료제 모듈을 생성하고, 그 디지털 치료제 모듈에 기초하여 구체화된 디지털 과제를 생성하고, 상기 디지털 과제를 제1 사용자에게 제공하는 디지털 과제 생성부 및 상기 디지털 과제에 대한 상기 제1 사용자의 수행 결과를 수집하는 결과 수집부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 기억상실형 경도 인지 장애(amnestic mild cognitive impairment, MCI) 및 알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD)의 진행 억제 및 치료를 목적으로 하는 디지털 치료제(digital therapeutics, 이하 DTx)에 관한 것이다.
치매(dementia)는 후천적으로 기억, 언어, 판단력 등의 인지 기능이 감소하여 일상 생활을 제대로 수행하지 못하는 임상 증후군을 일컫는다. 치매에는 퇴행성 치매인 알츠하이머 치매, 뇌졸증(stroke) 등으로 인해 생기는 혈관성 치매, 그리고 외상, 약물 등의 다양한 원인에 의해 발병하는 기타 치매로 나눌 수 있다.
『2016년 전국 치매역학조사』(보고서 번호, NIDR-1603-0015, 보건복지부, 중앙치매센터, 2017. 6.)에 따르면, 한국 노인의 치매 표준화 유병률은 65세 이상의 경우, 남성은 8.18%, 여성은 10.46%, 전체 9.50%로 여성이 남성보다 높은 유병률을 보여 주고 있다.
65세 이상의 치매 표준화 유병률(9.50%)을 치매 종류에 따라 세분화해 보면, 알츠하이머 치매 7.07%, 혈관성 치매 0.83%, 기타 치매 1.60%로, 알츠하이머 치매가 다른 종류의 치매에 비해 압도적(약 3/4)인 우세를 보이고 있다.
주목할 점은 고령화에 따른 치매 표준화 유병률의 급증이다. 65세 이상 한국 노인의 표준화 유병률과 85세 이상 한국 노인의 표준화 유병률을 비교하면, 9.50%에서 38.39%로 높아진다. 특히 85세 이상 남성의 경우 치매 표준화 유병률은 53.99%로 치솟게 된다.
더욱 중요한 점은 2015년 인구센서스 연령, 성별, 지역 표준화를 장래 인구에 적용하여 추산한 한국 노인의 치매 유병률 및 치매 환자수 추이이다. 2016년 9.73%인 65세 이상의 치매 표준화 유병률은 2020년 10.29%, 2030년 10.56%, 2050년 16.09%로 증가하리라 예상된다. 이 추이를 적용하면, 2025년에는 한국 치매인구가 100만을 넘게 되고, 2050년에는 300만이 넘게 된다.
경도 인지 장애(질병관리목록 코드 F06.7)는 정상적인 노화와 치매의 중간 단계로 일상 생활에는 문제가 없지만 동일 연령대에 비해 기억력 및 인지 기능이 떨어진 상태를 말한다. 경도 인지 장애는 기억 상실을 주로 나타내는 기억상실성(amnestic) 경도 인지 장애와 기억 이외의 인지 기능 영역에 저하를 보이는 비기억상실성(non-amnestic) 경도 인지 장애로 분류할 수 있다. 경도 인지 장애의 절반 정도가 치매로 발전한다고 알려져 있기 때문에, 치매 예방의 측면에서 경도 인지 장애에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다.
상기 조사보고서에 따르면, 한국 노인의 경도 인지 장애 표준화 유병률은 65세 이상의 경우 22.25%, 65세 이상 남성의 경우 18.09%, 65세 이상 여성의 경우 25.28%로 치매와 같이 여성이 남성보다 높은 유병률을 보여 주고 있다.
65세 이상의 경도 인지 장애 표준화 유병률(22.25%)을 세분화해 보면, 기억상실성 경도 인지 장애 16.69%, 비기억상실성 경도 인지 장애 5.56%로, 기억상실성 경도 인지 장애가 3/4을 차지하고 있다. 특히 기억상실성 경도 인지 장애가 치매로의 발전 위험이 더 크기 때문에 비록 일상생활에는 문제가 없다 하더라도 더욱 적극적인 기억상실성 경도 인지 장애의 관리가 요청된다.
유병률 증가와 관련하여 치매 환자 1인당 연간 관리비용과 국가치매 관리비용에 주목할 필요가 있다. 『대한민국 치매현황 2018』(2018, 치매안심센터)에 따르면 치매환자 1인당 연간 관리비용은 2074만원, 국가치매관리비용은 14조6000억원으로 국내총생산(GDP) 중 0.8%를 차지한다. 치매로 인한 사회적 비용 추이도 2020년 경상가 17.9조원에서 2050년 경상가 87.2조원으로 큰 폭의 증가가 예상된다.
세계적으로 보았을 때에도 지역별로 그리고 고령화의 진행에 따라 다소 차이가 있지만, 전체 치매 유병률의 증가와 국가치매 관리비용의 증가라는 공통의 문제에 직면해 있다.
혈관성 치매 환자의 경우, 뇌출혈이나 뇌종양, 정상압 수두증 등으로 인한 치매일 경우에는 수술을 시행함으로써 치매를 치료할 수 있다. 또한, 뇌경색으로 인한 혈관성 치매의 경우에는 고혈압, 당뇨, 흡연, 고지혈증 등과 같은 위험 요소를 제거 또는 관리함으로써 병을 예방하거나 진행을 지연시킬 수 있다. 하지만 퇴행성인 알츠하이머병의 경우는 혈관성 치매와 달리 상기 치료법으로 치료 효과를 기대하기 힘들다.
현재 미국 FDA는 알츠하이머병의 치료를 위해 두 종류의 약물, cholinesterase inhibitors인 Donepezil, Rivastigmine, Galantamine과 N-methyl-D-aspartate (NMDA) antagonist인 Memantine을 허가하고 있다. 이 중 cholinesterase inhibitor인 Donepezil는 알츠하이머 모든 단계에, Rivastigmine과 Galantamine는 mild to moderate 알츠하이머 단계에 일반적으로 처방되고 있다. Memantine은 Donepezil과 병용(combination)으로 moderate to severe 알츠하이머 단계에 처방된다. 하지만 알츠하이머병에 대한 약물 치료 효과는 매우 제한적이다. 이 약들은 병의 진행을 막거나 치료해 주는 약들이 아니라 증상을 약간 늦춰주는 약에 불과하다. 동시에 심각하고 때로는 치명적인 부작용을 나타내며, 다른 약들과의 상호작용이 너무 많아 위험할 수 있다는 점이 지적되면서 약물에 대한 치매치료의 무용성이 계속 제기되어오고 있다. 실제로 프랑스에서 2018년 8월부터 상기 치매치료제 4종에 대한 보험급여가 중지되었다.
이와 함께, 다국적 제약회사들의 알츠하이머 치료제 개발 실패 혹은 중단 사례 (화이자의 바피뉴주맙(Bapineuzumab), 엘리 릴리의 솔라네주맙(Solanezumab), 머크의 β-세크리타제(BACE) 억제제인 베루베세스타트(Verubecestat), 베링거인겔하임의 'BI 409306', 아스트라제네카의 사라카티닙(Saracatinib), 바이오젠의 아두카누맙(Aducanumab), 노바티스와 암젠의 'CNP520(Umibecestat)', 로슈의 크레네주맙(Crenezumab))는 알츠하이머 치료제 개발의 어려움의 단적으로 보여주고 있으며, 앞으로 짧은 시간 안에 혁신적 알츠하이머 치료제 출현의 가능성은 매우 낮을 것으로 전망된다.
이런 치매의 약물치료의 한계가 명확해지면서, 비약물적이면서 불안, 우울증, 같은 정신 건강 문제의 완화에 이용되고 있는 CBT(cognitive behavioral therapy)를 치매 치료에 활용하려는 시도가 빠르게 늘고 있다. 국내에서는 보험급여 문제로 인해 병원보다는 치매안심센터를 중심으로 쉼터 제공 인지자극 프로그램으로 운영되고 있다. 필수 인지재활 프로그램은 운동치료, 현실인식훈련, 인지훈련치료, 회상치료, 인지자극치료, 음악치료로 구성되어 있다. 이외에 기타 인지자극 프로그램으로 작업치료, 원예치료, 음악치료, 미술치료, 운동치료가 선택 옵션으로 제공되고 있다.
이러한 프로그램의 운영을 위해서는 적극적 중재자로서, 임상영양사, 운동처방사, 물리치료사 등이 환자의 행동에 적극적으로 개입하여 지도를 해야 하지만, 해당 중재자들의 숙련도, 인건비, 이직, 보험적용의 경제성 등의 문제로 말미암아 다수의 환자가 높은 수준의 중재자가 제공하는 프로그램을 지속적으로 활용하기는 어려운 실정이다
이러한 CBT 운영과 경제적 어려움을 극복하는 대안으로 영국 NHS(national health service)는 디지털 CBT 서비스를 제공하고 있다. NHS는 App Library를 통해 기억력, 정신건강에 관한 모바일 애플리케이션을 추천해 주고 있다. 예를 들며, My House of Memories 앱은 기억 회상 기능과 중요한 기억들을 기억-나무, 기억-상자, 타임라인에 따라 저장할 수 있고, Talk Around It Home 앱은 물건의 이름 맞추기 테스트, 단어 기억 능력 향상 게임을 제공하며, MyCognition Home 앱은 계획력, 의사결정능력, 기억력, 집중력, 속도 및 정확성을 평가하는 MyCQ 테스트를 기반으로 두뇌 훈련 게임을 제공하고 있다.
한편, 현재 미국의 Dthera Sciences (OTCQB: DTHR)는 노인을 위한 신경퇴행성 질환, 특히 치매에 대한 DTHR-ALZ라는 디지털 치료제를 개발 중이지만, 아직 FDA의 허가를 받지는 못한 상황이다.
본 발명은, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 발병기전에 관한 기초 과학 논문과 관련 임상시험 논문에 대한 문헌 조사와 전문가 리뷰를 통해 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병에 대한 발병기전(mechanism of action, 이하 MOA)을 도출하고, 이를 바탕으로 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제와 치료를 위한 치료 가설(therapeutic hypothesis)과 디지털 치료 가설(digital therapeutic hypothesis)을 확립하여 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제와 치료를 목적으로 하는 디지털 장치 및 애플리케이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 디지털 치료 가설을 임상적으로 검증하고 디지털 치료제로 구현하기 위한, 애플리케이션(application)의 합리적 설계와 그를 바탕으로 한 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제와 치료를 목적으로 하는 디지털 장치 및 애플리케이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 신경체액적 요인(neuro-humoral factors)을 고려하여, 발병기전, 치료 가설, 디지털 치료 가설을 도출한다. 본 발명은 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 디지털 치료 가설에 기초하여 환자가 디지털 과제의 반복적 수행을 통해, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행을 억제하고 개선된 치료 효과를 제공하는 신뢰성을 확보할 수 있는 디지털 장치 및 애플리케이션의 제공을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치는 경도 인지 장애와 치매에 대한 발병 기전과 치료 가설에 기초하여, 상기 경도 인지 장애와 상기 치매의 치료를 위한 디지털 치료제 모듈을 생성하고, 그 디지털 치료제 모듈에 기초하여 구체화된 디지털 과제를 생성하고, 상기 디지털 과제를 제1 사용자에게 제공하는 디지털 과제 생성부 및 상기 디지털 과제에 대한 상기 제1 사용자의 수행 결과를 수집하는 결과 수집부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 애플리케이션은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 디지털 애플리케이션으로서, 경도 인지 장애와 치매에 대한 발병 기전과 치료 가설에 기초하여 상기 경도 인지 장애와 상기 치매의 치료를 위한 디지털 치료제 모듈을 생성하는 단계, 상기 디지털 치료제 모듈에 기초하여 구체화된 디지털 과제를 생성하는 단계, 상기 디지털 과제를 제1 사용자에게 제공하는 단계, 및 상기 디지털 과제에 대한 상기 제1 사용자의 수행 결과를 수집하는 단계를 포함하는 동작을 컴퓨팅 장치로 하여금 수행하도록 할 수 있다.
본 발명의 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션에 따르면, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병 진행의 신경체액적 요인을 고려하여 발병기전과 치료 가설, 디지털 치료 가설을 도출하고, 이에 기초하여 환자에게 디지털 과제를 제시하고 그 수행 결과를 수집 분석하여, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행을 억제하고 개선된 치료 효과를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명에서 제안된 알츠하이머병의 발병기전을, 도 1b는 본 발명에서 제안된 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료 가설을, 도 1c는 본 발명에서 제안된 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료의 디지털 치료 가설을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 애플리케이션의 입력과 출력 루프를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션에 따른 피드백 루프를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 장치 및 애플리케이션에서 디지털 치료를 구현하는 모듈 설계를 나타내는 도면이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션을 뒷받침하는 배경 요인을 나타내는 그림이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션을 이용하여 환자 맞춤 디지털 처방을 지정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 7e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각 모듈의 구체적 과제의 예시 및 출력 데이터 수집 방식을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 애플리케이션의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 애플리케이션에서 디지털 과제를 생성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 애플리케이션에서 피드백 제어에 따라 동작을 반복 수행하는 것을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 문서에 개시되어 있는 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
종래의 신약 개발은 현장에서의 의학적 필요를 확인하고, 해당 질병에 대한 전문가 리뷰와 메타분석을 활용한 발병기전을 제안하고 이를 토대로 한 치료 가설을 도출하는 것에서 시작한다. 또한, 치료 가설에 입각하여 치료 효과를 기대한 약물의 라이브러리를 준비한 후, 스크리닝을 통해 후보물질을 찾아내고, 해당 후보물질의 최적화 및 전임상 시험을 거쳐, 임상이전단계부터 유효성과 안전성을 확인하여 최종 후보 약물을 확정하게 된다. 그리고, 해당 후보 약물의 대량 생산을 위해 CMC(chemistry, manufacturing, and controls)를 확립한 후 해당 후보 약물의 임상 시험을 진행하여 발병기전과 치료 가설에 대한 검증을 수행하고 후보 약물에 대한 임상적 유효성 및 안전성을 확인하게 된다.
특허의 관점에서는 신약 개발의 업스트림(upstream)에 해당하는 약물 타겟과 신호전달(drug target/signaling)은 많은 불확실성을 가지고 있다. 그리고, 많은 경우 기존에 보고되었던 결과를 종합, 해석하는 방법론을 취하기 때문에, 발명의 신규성을 인정받기가 어려운 경우가 많다. 그에 반하여 약물 타겟과 신호전달을 조절하여 질병을 치료할 수 있는 약물의 발명은, 수많은 신약 연구 개발의 연구 방법론의 발전에도 불구하고, 일부 항체나 핵산(DNA, RNA) 치료제 분야를 제외하면, 가장 높은 수준의 창의성이 요구된다. 결과적으로 약물의 분자적 구조는 신약 분야에서 가장 강력한 물질 특허를 구성하는 가장 핵심적 요소이다.
이러한 물질 특허를 통해 강력히 보호받는 약물들과 달리 디지털 치료제는 원칙적으로 소프트웨어로 구현된다. 디지털 치료제의 속성상 치료제로서의 임상적 검증과 인허가 프로세스를 고려할 때, 해당 질병에 대한 디지털 치료제의 합리적 설계 및 이를 기반으로 한 소프트웨어 구현은 특허로 보호받아야 할 매우 창의적 발명의 과정이라고 할 수 있다.
즉, 본 발명과 같은 디지털 치료제의 핵심은 해당 질병의 치료에 적합한 디지털 치료제의 합리적 설계와 이를 바탕으로 한 임상적 검증이 가능한 구체적 소프트웨어의 개발에 있다. 이러한 관점에서 구현된 본 발명의 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션에 대해 이하에서 구체적으로 설명하고자 한다.
도 1a는 본 발명에서 제안된 알츠하이머병의 발병기전을, 도 1b는 본 발명에서 제안된 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 치료 가설을, 도 1c는 본 발명에서 제안된 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 디지털 치료 가설을 나타내는 도면이다.
이하에서 설명하는 본 발명의 경도 인지 장애와 알츠하이머병 진행 억제와 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션은 기억상실형 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 임상시험 논문의 문헌조사와 전문가 리뷰를 통해 도출된 발병기전과 치료 가설을 바탕으로 구현되었다.
일반적으로 말하자면, 질병 치료는 특정 질병을 병태생리학적 기능 및 기질적 측면에서 분석하여 시작점, 진행점 및 종말점을 결정한다. 그리고, 해당 질병의 인구학적 특성 및 질병 통계학적 분석을 통하여 질병의 적응증(indication)을 정의한다. 또한, 확정된 적응증에 해당하는 환자의 생리, 특히 신경체액적 요인을 분석하고, 환자의 신경체액적 요인을 질병에 관련된 부분으로 범위를 좁혀 발병기전을 도출한다.
다음으로, 질병과 연관된 해당 신경체액적 요인의 조절에 직접적인 관계가 있는 행위와 환경 제어를 통해 해당 질병을 치료하는 치료 가설을 도출한다. 이러한 치료 가설을 디지털 치료제로 구현하기 위해, 환자의 "행위/환경 제어를 신경체액적 요인 조절"로 연결하는 반복적 디지털 과제와 수행을 통한 치료효과 달성이라는 디지털 치료 가설을 제안한다. 본 발명의 디지털 치료 가설은 환자의 행위(행동, 정서, 인지 영역 등 포함) 변화, 환경 개선, 환자 참여를 구체적 과제(instruction)의 형태로 제시하고 그 수행을 수집·분석하는 디지털 장치 및 애플리케이션으로 구현된다.
이상에서 설명한 임상시험에 대한 문헌조사는 메타분석, 데이터 마이닝을 통해 수행될 수 있으며, 각 분석 단계에서 임상전문의 피드백과 심층 리뷰가 적용될 수 있다. 기본적으로 본 발명은 이상에서 설명한 과정을 통해 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 발병기전과 치료 가설을 추출할 수 있으며, 이에 기초하여 신경체액적 요인을 조절하여 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 진행 억제와 치료를 위한 디지털 치료제로서의 디지털 장치 및 애플리케이션을 제공하는 것을 포함한다.
그러나, 본 발명에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 발병기전과 치료 가설의 추출 방법이 이상에서 설명한 방법에만 제한되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 방법을 통해 질병의 발병기전과 치료 가설을 추출할 수 있다.
도 1a를 참조하면, 노화 과정의 다양한 위험 요인(risk factors), 예를 들면, 나이, 유전/가족력, 흡연·음주 여부, 동맥경화, 콜레스테롤, 혈청 호모시스테인(homocysteine), 당뇨병, MCI, 기타 요인이 노화과정의 신경체액적 요인의 불균형을 초래할 수 있다. 예를 들면, 스테로이드 성호르몬(sex steroid hormone)의 이상(異常), IGF-2(insulin-like growth factor-2) 감소, wnt/b-catenin의 이상(異常), BAG1, CREB(cAMP response element-binding protein)의 감소, 염증 인자(inflammation factors)와 코르티졸(cortisol), 글루코코르티코이드(glucocorticoid) 같은 부신피질 스테로이드 호르몬(corticosteroids)의 과다 분비, 도파민(dopamine), 노르아드레날린(noradrenaline), 소마토스타틴(somatostatin)과 같은 신경 호르몬 분비 저하와 같은 신경체액적 요인이 생리학적인 측면에서 해마에서의 신경재생(neurogenesis)을 억제하고, 뇌조직에서 염증을 유발하며, 또한 스트레스와 우울증을 유발할 수 있다. 장기간에 걸친 이런 생리학적 요인들이 뇌조직에서의 플라크(plaque) 침착과 신경 세포의 사멸을 유도하고, 그 결과 알츠하이머병의 해부학적 특징인 플라크가 침착된 위축된 뇌가 만들어진다. 결국 뇌는 정상적인 기능을 하지 못하고, 우리가 관찰하는 기억, 언어, 판단력 등의 인지 기능이 감소하여 일상생활을 제대로 수행하지 못하는 치매라고 통칭하는 임상 증후군을 나타내게 된다.
도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 치료 가설은 환자의 행동 제어(생활, 습관, 운동, 영양)와 환경 제어(밝고 친근하며 편안한 수행 환경 설정)를 포함하는 환자 참여를 통한 신경체액적 요인의 밸런스 회복을 통한 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 진행 억제와 치료에 관한 것이다.
도 1c를 참조하면, 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 디지털 치료 가설은 환자의 행동 변화, 환경 개선을 포함하는 환자 참여 방식을 구체적 과제의 형태로 제시하고 그 수행을 수집·분석하는 디지털 장치 및 애플리케이션으로 구현된다. 본 발명의 디지털 치료제를 이용하면, 상기의 디지털 입력(과제)과 출력(수행)을 통해 기억상실형 경도 인지 장애와 알츠하이머병 환자의 신경체액적 요인들의 불균형을 교정하여 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 진행 억제와 치료를 달성할 수 있다.
한편, 도 1a 및 1b에서는 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 발병기전과 치료 가설에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 다른 종류의 경도 인지 장애와 치매에 대해서도 본 발명의 방법론을 적용할 수 있을 것이다.
또한, 도 1a 및 1b에서는 신경체액적 요인을 스테로이드 성호르몬, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, 염증 인자, 부신피질 스테로이드 호르몬, 신경 호르몬으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것일 뿐 본 발명에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 발병기전과 치료 가설에 있어서 신경체액적 요인이 이에 제한되는 것은 아니며, 경도 인지 장애 및 치매에 영향을 주는 모든 신경체액적 요인이 고려될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 시스템(000)은 디지털 과제 생성부(010), 센싱 데이터 수집부(020), 수행 입력부(030), 결과 분석부(040), 데이터베이스(050) 및 보안부(060)를 포함할 수 있다.
기억상실형 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전, 치료 가설 및 디지털 치료 가설에 기초하여 의사(제2 사용자)는 해당 환자의 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션으로 구현되는 디지털 치료제를 처방할 수 있다. 이 때, 디지털 과제 생성부(010)는 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 신경체액적 요인과 행동/환경 간의 상호작용에 기초하여 디지털 치료제 처방을 환자가 실행할 수 있는 구체적 행동 과제로 환자에게 제공하는 장치이다. 예를 들면, 신경체액적 요인은 스테로이드 성호르몬, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, 염증 인자, 부신피질 스테로이드 호르몬, 신경 호르몬 등을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병을 유발할 수 있는 모든 신경체액적 요인이 고려될 수 있다.
디지털 과제 생성부(010)는 의사로부터의 입력에 기초하여 디지털 과제를 생성할 수 있다. 이 경우, 디지털 과제 생성부(010)는 의사가 환자(제1 사용자)를 진단하여 수집한 정보에 기초하여 디지털 과제를 생성할 수 있다. 또한, 디지털 과제 생성부(010)는 환자로부터 수신한 정보에 기초하여 디지털 과제를 생성할 수 있다. 예를 들면, 환자로부터 수신한 정보는 환자의 기저 요인(basal factors), 의료 정보, 디지털 치료제 이해능력(digital therapeutics literacy)을 포함할 수 있다. 이 때, 기저 요인은 환자의 활동량(activity), 심박수, 수면, 식사(영양과 열량) 등을 포함할 수 있다. 의료 정보는 환자의 EMR(electronic medical record), 가족력, 유전적 취약성(genetic vulnerability), 유전적 감수성(genetic susceptibility) 등을 포함할 수 있다. 디지털 치료제 이해능력은 디지털 치료 과제 및 장치에 관한 환자의 접근성(accessibility)과 수용 자세 등을 포함할 수 있다.
디지털 과제 생성부(010)는 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전과 치료 가설을 반영하여, 가상 매개변수를 활용, 디지털 모듈을 생성할 수 있다. 이 때, 가상 매개변수는 환자의 환경, 행동, 감정 및 인지 측면을 고려하여, 해마(hippocampus)에서의 신경재생, 항염증, 항스트레스, 항우울증에 관하여 도출될 수 있다. 이에 관해서는 도 5에서 상세히 후술하고자 한다.
디지털 과제 생성부(010)는 환자가 치료 효과를 얻기 위해 구체적으로 설계된 디지털 과제를 생성하고, 그 과제를 환자에게 제공한다. 예를 들면, 디지털 과제 생성부(010)는 각 디지털 치료제 모듈의 구체적 디지털 과제를 생성할 수 있다.
센싱 데이터 수집부(020)와 수행 입력부(030)는 디지털 과제 생성부(010)를 통해 제공된 디지털 과제에 대한 환자의 수행 결과를 수집할 수 있다. 구체적으로, 디지털 과제에 대한 환자의 준수도(adherence)를 센싱하는 센싱 데이터 수집부(020)와 디지털 과제에 대해 환자가 직접 수행 결과를 입력할 수 있는 수행 입력부(030)로 구성되며, 디지털 과제에 대한 환지의 수행 결과를 출력한다.
결과 분석부(040)는 환자의 행동 준수도나 참여를 미리 설정된 주기로 수집하여 외부에 보고할 수 있다. 따라서, 의사는 환자가 직접 내원하지 않더라도 애플리케이션을 통해 디지털 과제의 수행 경과를 지속적으로 모니터링 할 수 있다.
데이터베이스(050)는 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전, 치료 가설, 사용자에게 제공된 디지털 과제, 사용자의 수행 결과에 관한 데이터를 저장할 수 있다. 도 2에서는 데이터베이스(050)가 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털장치(000)에 포함되는 것으로 나타내었으나, 데이터베이스(050)는 외부의 서버에 구비되어 있을 수 있다.
한편, 디지털 과제 생성부(010)에 의한 디지털 과제의 입력과 센싱 데이터 수집부(020)/수행 입력부(030)에 의한 환자의 디지털 과제 수행 결과의 출력, 그리고 결과 분석부(040)에 의한 평가라는 일련의 루프는 복수 회 반복하여 수행될 수 있다. 이 때, 디지털 과제 생성부(010)는 이전 회 차에서 제공된 환자의 디지털 과제와 그 출력값 및 평가를 반영하여 현재 회 차에 대한 환자 맞춤 디지털 과제를 생성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치에 따르면, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병 진행의 신경체액적 요인을 고려하여 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전과 치료 가설, 디지털 치료 가설을 도출하고, 이에 기초하여 환자에게 디지털 과제를 제시하고 그 수행 결과를 수집 분석하여, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행을 억제하고 개선된 치료 효과를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 애플리케이션의 입력과 출력 루프를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 애플리케이션은 해당 디지털 처방을 과제의 형태로 환자에게 제공하고, 해당 디지털 과제에 대한 수행 결과가 출력으로서 애플리케이션에 다시 입력될 수 있다.
환자에게 제공되는 디지털 과제는 구체적인 행동과제와 환자의 환경을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 도 3에 나타낸 것과 같이, 디지털 과제는 수행 환경 설정, 라이프스타일, 학습, 운동, 긍정·성취 모듈을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시일 뿐 본 발명에 따른 디지털 과제가 이들 모듈에 제한되는 것은 아니다.
디지털 과제에 대한 환자의 수행 결과는 1) 과제-수행 로그인/로그 아웃 정보, 2) 운동, 스트레스와 관련된 심박수, 산소포화도 변화와 같은 패시브 데이터(passive data)의 형태로 센싱되는 준수도 정보, 그리고 3) 환자 수행 결과 의 직접 입력 정보로 구성된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션에 따른 피드백 루프를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 전술한 도 3의 단일 피드백 루프를 복수 회 반복 수행하여 신경체액적 요인을 조절함으로써 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 진행 억제와 치료를 달성하는 것을 나타내고 있다.
경도 인지 장애와 알츠하이머병의 경우 질병적 특성상 그 치료를 위해서는 지속적인 디지털 치료와 관찰이 요청된다. 이러한 특성 때문에 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료 효과는, 해당 치료 과정 동안의 단순 과제-수행 반복보다는 피드백 루프에 의한 과제-수행의 점진적 향상을 통해 보다 효과적으로 달성될 수 있다.
예를 들면, 첫 회의 디지털 과제와 수행 결과는 단일 루프에서는 입력값과 출력값으로 주어지지만, N회 실행 시 루프의 되먹임 프로세스를 이용하여 이번 루프에서 생성된 입력값과 출력값을 반영하여 다음 번 루프의 입력을 조정하여 새로운 디지털 과제를 생성할 수 있다. 이러한 피드백 루프를 반복함으로써 환자 맞춤 디지털 과제를 도출하고 동시에 치료 효과를 극대화할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션에서는 이전 회 차(예를 들면, N-1 회 차)에서 제공된 환자의 디지털 과제 및 과제 수행 결과에 관한 데이터를 이용하여 현재 회 차(예를 들면, N 회 차)에 대한 환자의 디지털 과제와 수행 결과를 산출할 수 있다. 즉, 이전 루프에서 산출된 환자의 디지털 과제 및 과제 수행 결과에 기초하여 다음 루프에서의 디지털 과제를 생성할 수 있다. 이 때, 피드백 프로세스는 필요에 따라 다양한 알고리즘과 통계적 모델이 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션에서는 신속한 피드백 루프를 통해 환자에게 적합한 환자 맞춤 디지털 과제의 최적화가 가능하다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 장치 및 애플리케이션에서 디지털 치료를 구현하는 모듈 설계를 나타내는 도면이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션을 뒷받침하는 배경 요인을 나타내는 그림이다.
도 5a에 나타낸 것과 같이, 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전에 기초한 치료 가설이 만들어지면 타겟이 되는 신경체액적 요인(예를 들면, 스테로이드 성호르몬, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, 염증 인자, 부신피질 스테로이드 호르몬, 신경 호르몬)을 도출할 수 있다. 이러한 신경체액적 요인의 조절에 구체적 과제를 대응시키기 위해, 가상 매개변수를 활용하였다. "신경체액적 요인-가상 매개변수-DTx 모듈"의 상관 관계를 이용하여, 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료에 필요한 모듈을 도출하였다. 각 모듈은 후술할 도 7에서 좀 더 구체적으로 모듈 별 과제의 형태로 설명할 것이다. 이 때, 각 모듈은 실제 디지털 장치 또는 애플리케이션으로 구현되는 디지털 치료제의 기본 설계 단위이며 구체적 과제들의 집합이다.
구체적으로, 도 5a를 참조하면, 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전과 치료 가설을 통해 도출된 신경체액적 요인은 스테로이드 성호르몬, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, 염증 인자, 부신피질 스테로이드 호르몬, 신경 호르몬일 수 있다. 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위해서는 스테로이드 성호르몬 균형, IGF-2 분비 증가, wnt/b-catenin 균형, BAG1과 CREB 분비 증가, 염증 인자와 부신피질 스테로이드 호르몬 분비 감소, 신경 호르몬 분비 증가를 통해 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 발병기전인 해당 신경체액적 요인 불균형을 해소하여야 한다.
각 신경체액적 요인의 제어를 해마에서의 신경재생, 항염증, 항스트레스 및 항우울증 같은 가상 매개변수를 활용하여 디지털 치료제 모듈에 대응시켰다. 그리고, 변환된 모듈에 기초하여 각 모듈 별 구체적인 디지털 과제를 생성하였다. 이 때, 디지털 과제는 모니터링을 통해 출력 가능한 수행 환경 설정과 모듈(라이프 스타일, 학습, 운동, 긍정·성취 모듈)을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시일 뿐 본 발명에 따른 모듈에 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션의 모듈 설계에 있어서 배경 요인을 함께 고려할 수 있다.
여기서, 배경 요인은 본 발명에 따른 디지털 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료의 임상적 유효성을 검증하는 과정에서 임상 실험 결과의 보정을 위해 필요한 요소이다. 구체적으로, 도 5b에 나타낸 배경 요인 중 기저 요인(basal factors)은 활동량(activity), 심박수, 수면, 식사(영양과 열량) 등을 포함할 수 있고, 의료 정보는 환자가 내원했을 때 작성한 EMR, 가족력, 유전적 취약성 및 감수성 등을 포함할 수 있으며, 디지털 치료제 이해능력은 디지털 치료 과제 및 기기에 대한 환자의 접근성과 수용자세를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션을 이용하여 환자 맞춤 디지털 처방을 지정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6의 (A)는 일상적 환자-의사간 문진을 통한 처방 과정을 나타내고, 도 6의 (B)는 의사가 복수의 디지털 과제와 그 수행 결과의 분석을 통해 환자 맞춤 디지털 처방을 지정해 주는 방식을 나타낸다.
이처럼, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션을 이용함에 있어서, 도 6의 (B)에서 나타낸 바와 같이, 일정 기간 동안 환자의 과제와 수행 결과를 의사가 검토하여 환자 맞춤으로 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 모듈의 종류와 각 모듈 별 과제를 조정할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수행 환경 설정을, 7b ~ 7e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각 모듈의 구체적 과제의 예시 및 출력 데이터 수집 방식을 나타낸다.
경도 인지 장애와 알츠하이머병의 디지털 치료의 경우, 통상적으로 지속적인 치료가 필수적이기 때문에 참여 연령층이 디지털 치료에 대해 흥미를 느끼고 자발적으로 참여하는 것이 무엇보다 중요하다. 이러한 맥락에서 각 모듈에는 게임적 요소를 넣어 모듈을 구성할 수 있다. 후술할 바와 같이, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위해 구현된 디지털 장치 및 애플리케이션에서 각 모듈은 기본 설계 단위이며 구체적 과제들의 집합이다.
도 7a를 참조하면, 수행 환경 설정의 구체적 과제 예시 및 출력 데이터 수집 방식을 나타낸다. 이 때, 수행 환경 설정은 도 2의 디지털 과제 생성부(010)의 구성으로 포함될 수 있다. 도 7b ~ 7e에서 나타내는 타 모듈은 수행 환경 설정(7a)에서 설정된 밝고 친근하고 편안한 환경에서 수행된다.
밝음 설정은 조도 센서나 IoT 조명을 활용한 디지털 과제 수행 환경의 밝기 환경을 설정하는 것을 포함하며, 밝은 환경에서 적어도 하루에 16시간 노출이 되도록 생활 환경을 조성할 수 있다.
친근함(familiarity) 설정은 학습, 긍정·성취 모듈을 실행할 때, 환자가 익숙하고 친근한 환경에서 기억과 회상을 수행할 수 있는 앱 환경(예를 들면, 과거 환자가 즐겨 듣던 음악, 좋아하는 영화의 명장면, 명대사, 가족 사진, 기록 사진 등과 같이 환자의 회상에 도움을 줄 수 있는 콘텐츠) 설정과 과제 수행 과정 동안 환자가 친근함을 느낄 수 있는 장소 설정을 포함할 수 있다.
편안함(relaxation) 설정은 학습, 긍정·성취 모듈을 실행할 때, 환자가 편안한 분위기에서 과제를 수행할 수 있는 앱 환경(예를 들면, 배경사진, 음악, 톤 등과 같이 환자의 스트레스 감소에 도움을 줄 수 있는 콘텐츠) 설정과 과제 수행 과정 동안 편안함을 줄 수 있는 장소 설정을 포함할 수 있다.
도 7b ~ 7e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각 모듈의 구체적 과제의 예시 및 출력 데이터 수집 방식을 나타낸다. 본 실시예에서는 모듈로서 라이프 스타일, 학습, 운동, 긍정·성취 모듈을 포함할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 라이프 스타일 모듈의 구체적 과제 예시 및 출력 데이터 수집 방식을 나타낸다. 이 때, 라이프 스타일 모듈은 도 2의 디지털 과제 생성부 (010)의 구성으로 포함될 수 있다.
새로운 경험 및 여행 과제는 1주일이나 2주에 한번 새로운 환경을 경험하게 하는 낯선 곳으로의 여행을 포함할 수 있다. 새로운 경험 및 여행(과제)은 일지 혹은 다양한 디지털 매체를 이용한 레코딩(수행)으로 구성될 수 있다.
성호르몬 균형 과제는 노화 혹은 갱년기로 인한 스테로이드 성호르몬의 급격한 불균형의 회복을 목적으로 한다. 특히 급격한 성호르몬 변화를 겪게 되는 갱년기 여성의 경우 HRT(hormone replacement therapy)나 급격한 지방 감소를 일으키는 심한 다이어트는 가급적 피해야 한다. 영양 밸런스를 반영한 식사를 통한 성호르몬 균형 회복(과제)은 식단 기록 및 영양 평가(수행)으로 구성될 수 있다.
도 7c를 참조하면, 학습 모듈의 구체적 과제 예시 및 출력 데이터 수집 방식을 나타낸다. 이 때, 학습 모듈은 도 2의 디지털 과제 생성부(010)의 구성으로 포함될 수 있다.
구체적으로, 학습 모듈의 과제는 편안한 분위기에서 낯익은 것들을 지속적으로 반복하여 기억하게 하고 꺼내게 하는 행동 과제를 포함할 수 있다. 이러한 학습 모듈의 경우, 제1 사용자의 수행은 기억력 향상과 학습을 위한 게임의 기록(game record), 로그 북(log book)의 형태로 행해질 수 있다. 또한, 편안한 분위기에서 연상 학습을 할 수 있는 환경을 DTx의 배경, 톤, 음악 설정 등을 통해 제공할 수 있다. 예를 들면, 학습 모듈의 과제는 편안한 음악을 청각적으로 유도하거나, 환자가 좋은 냄새를 맡도록 유도할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 운동 모듈의 구체적 과제 예시 및 출력 데이터 수집 방식을 나타낸다. 이 때, 신체운동 모듈은 도 2의 디지털 과제 생성부(010)의 구성으로 포함될 수 있다.
운동 모듈은 20분간의 급성 운동을 정기적으로 (3회/주) 수행하는 일련의 행동 과제(behavioral instruction)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 운동 모듈의 행동 과제는 그 수행 결과를 바이오피드백(EEG, ECG, EMG, EDG 등 측정) 장치나 범용 센서(activity, HR 등 측정)를 이용하여 센싱 데이터 수집부(020)로 수집하거나 혹은 환자가 직접 수행 입력부(030)를 이용 입력하는 방법을 포함한다. 이 때, 본 발명의 운동 과제는 환자의 나이와 육체적 상황에 맞게 의사나 운동치료사들이 널리 이용하고 있는 운동 치료법을 준용하여 구성될 수 있다.
이러한 운동 모듈의 경우, 제1 사용자는 운동 일지를 작성하거나, 심박수를 체크하거나 또는 개인 트레이닝(PT) 코치 등을 통해 행동 과제를 수행할 수 있다.
도 7e를 참조하면, 긍정·성취 모듈의 구체적 과제 예시 및 출력 데이터 수집 방식을 나타낸다. 이 때, 긍정·성취 모듈은 도 2의 디지털 과제 생성부(010)의 구성으로 포함될 수 있다.
구체적으로, 긍정·성취 모듈은 환자의 과업 수행과 그 완수의 성취감을 통한 도파민의 분비를 촉진하는 과제들을 포함할 수 있다. 여기서, 과업 성취 과제는 과업을 주고 그 달성을 통해 환자가 성취감을 느끼게 하는 과제로서, 환자의 참여 기간에 맞게 과업을 업데이트할 수 있고, 자발적 참여를 유도할 수 있는 게임을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게임의 구체적 형식은 학습, 숨은 그림 또는 다른 그림 찾기, 퀴즈 등으로 다양하게 구성 가능하다.
특히, 긍정·성취 모듈 중에서 퀴즈 형태로 구현되는 부분은 환자의 건강 정보 이해 능력과 디지털 치료제 이해 능력을 높이는 부가적인 효과를 기대할 수 있다. 이러한 건강 정보 및 디지털 치료제 이해 능력의 향상은 환자의 치료 참여 지속과 수행도의 향상을 위해 필수적인 요소이다.
이러한 긍정·성취 모듈의 경우, 제1 사용자로 하여금 자기 피드백 또는 자기 보상이나 환자와 의사의 관계를 통한 보상 등의 방식으로 과제를 수행하도록 할 수 있다.
전술한 것과 같이, 본 발명에 따른 디지털 치료는 장기간의 지속적인 환자 참여가 필수적이며, 이 기간 동안 상술한 모듈들의 과제를 성실히 수행하는 자체가 환자의 성취감을 형성할 수 있도록 긍정·성취 모듈에 칭찬(보상) 과제를 만들 수 있다. 칭찬 과제에서 환자의 적극적인 치료 참여는 환자-보호자, 환자-의사 간의 신뢰와 보상을 통해 성취감으로 피드백이 가능하다.
한편, 경도인지장애와 치매의 진행과 노화는 밀접한 관계가 있다. 특히, 노령 시기에는 연령대, 성별, 성격, 취향에 따라 새로운 라이프 스타일, 학습, 운동, 긍정·성취에 대하여 설정되는 기준의 편차가 크다. 이러한 편차들을 극복하기 위해 각 환자의 개별 특성에 맞게 각 모듈 별 디지털 과제를 맞춤형으로 제시하는 것이 바람직하다. 특히 앱과의 상호 커뮤니케이션이 필요한 과제는 빅데이터 분석, 인공 지능 분석과 결합하여 개발 가능하다.
이상에서 도 7a ~ 도 7e에 나타낸 각 모듈들과 해당 디지털 과제들은 단지 예시적인 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 환자에게 제공되는 디지털 과제는 경우에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 애플리케이션의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애(MCI)와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 애플리케이션은 먼저, 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전과 치료 가설에 기초하여 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 치료를 위한 디지털 치료제 모듈을 생성할 수 있다(S810). 이 때, 단계 S810에서는 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 신경체액적 요인(예를 들면, 스테로이드 성호르몬, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, 염증 인자, 부신피질 스테로이드 호르몬, 신경 호르몬)에 기초하여 디지털 치료제 모듈을 생성하도록 할 수 있다.
한편, 단계 S810에서는 의사로부터의 입력에 기초하여 디지털 치료제 모듈을 생성할 수 있다. 이 경우, 의사가 환자를 진단하여 수집한 정보와 이에 기초하여 작성한 처방 결과에 기초하여 디지털 치료제 모듈을 생성할 수 있다. 또한, 단계 S810에서는 환자로부터 수신한 정보(예를 들면, 기저 요인, 의료 정보, 디지털 치료제 이해능력 등)에 기초하여 디지털 치료제 모듈을 생성할 수 있다.
그리고, 단계 S820에서는 디지털 치료제 모듈에 기초하여 구체화된 디지털 과제를 생성할 수 있다. 단계 S820은 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전과 치료 가설에 대해 환자의 환경과 행동 측면(예를 들면, 해마에서의 신경재생, 항염증, 항스트레스, 항우울증 등)에 관한 가상 매개변수를 적용하여 디지털 치료제 모듈을 생성할 수 있다. 이에 관해서는 도 5에서 설명하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.
이 때, 디지털 과제는 수행 환경 설정, 라이프 스타일, 학습, 운동 및 긍정·성취 모듈 중 적어도 하나에 대해 생성될 수 있다. 수행 환경 설정과 각 모듈 별 구체적 디지털 과제에 대한 설명은 도 7a 내지 7e에서 설명한 것과 같다.
다음으로, 디지털 과제를 환자에게 제공할 수 있다(S830). 이 경우, 디지털 과제는 행동, 정서, 인지 등에 관련되며 라이프 스타일, 신체 운동과 같이 환자의 과제 준수도를 센서를 이용하여 모니터링 할 수 있는 디지털 과제나 환자가 직접 수행 결과를 입력하는 디지털 과제의 형태로 제공될 수 있다.
제시된 디지털 과제를 환자가 수행하고 나면, 디지털 과제에 대한 환자의 수행 결과를 수집할 수 있다(S840). 단계 S840에서는 전술한 것과 같이 디지털 과제에 대한 환자의 준수도를 모니터링 하거나, 디지털 과제에 대해 환자가 수행 결과를 입력함으로써 디지털 과제에 대한 수행 결과를 수집할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 애플리케이션은 디지털 과제를 생성하는 단계와 디지털 과제에 대한 환자의 수행 결과를 수집하는 단계가 피드백 루프에 따라 복수 회 반복하여 수행될 수 있다. 이 경우, 디지털 과제를 생성하는 단계는 이전 회 차에서 제공된 환자의 디지털 과제와 수집된 환자의 디지털 과제에 대한 수행 결과 데이터에 기초하여 현재 회 차에 대한 환자의 디지털 과제를 생성하도록 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 방법에 따르면, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병 진행의 신경체액적 요인을 고려하여 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전과 치료 가설, 디지털 치료 가설을 도출하고, 이에 기초하여 환자에게 디지털 과제를 제시하고 그 수행 결과를 수집 분석하여, 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행을 억제하고 개선된 치료 효과를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션에 관하여 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료의 관점에서만 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 경도 인지 장애와 알츠하이머병 이외에 다른 질환에 있어서도 위에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 방식에 따라 디지털 치료를 수행할 수 있을 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 애플리케이션에서 디지털 과제를 생성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전과 치료 가설에 기초하여 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 모듈과 구체화된 디지털 과제를 생성하는 과정(도 8의 단계 S810, S820)과 도 5 과정의 상술이다.
단계 S910에서는 먼저 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 발병기전과 치료 가설을 입력 받을 수 있다. 이 때, 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 발병기전과 치료 가설은 전술한 것과 같이 경도 인지 장애와 알츠하이머병에 대한 체계적인 관련 임상시험에 대한 문헌 조사와 전문가 리뷰를 통해 사전 도출된 것일 수 있다.
그리고, 입력된 발병기전과 치료 가설로부터 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 신경체액적 요인을 예측할 수 있다(S920). 이 때, 단계 S920을 통해 예측된 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 신경체액적 요인은 스테로이드 성호르몬, IGF2, wnt/b-catenin, BAG1, CREB, 염증 인자, 부신피질 스테로이드 호르몬, 신경 호르몬 등으로 도출될 수 있다. 이러한 신경체액적 요인에 관해서는 도 5에서 구체적으로 설명하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.
단계 S930에서는 예측된 신경체액적 요인들에 가상 매개변수를 대응하여, 디지털 치료제 모듈을 생성할 수 있다. 여기서, 가상 매개변수는 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 신경체액적 요인을 디지털 치료제 모듈로 변환하는 교환기(converter)의 역할을 하며, 도 5에서 나타낸 바와 같이 신경체액 요인과 환자의 환경, 행동 사이의 생리학적 연관 관계를 설정하는 과정이다.
다음으로, 생성된 디지털 치료제 모듈에 기초하여 구체화된 디지털 과제를 생성할 수 있다(S940). 이 때, 구체적인 디지털 과제는 도 7a 내지 7e에서 설명한 수행 환경 설정, 라이프 스타일, 학습, 운동 및 긍정·성취 모듈에 의해 생성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 애플리케이션에서 피드백 제어에 따라 동작을 반복 수행하는 것을 나타내는 흐름도이다.
도 10에서는 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 애플리케이션에 의한 디지털 과제의 생성과 수행 결과 수집이 N회차 수행되는 것으로 설명한다. 이 경우, 먼저 경도 인지 장애와 알츠하이머병의 발병기전과 치료 가설을 입력 받을 수 있다(S1010). 또한, 이전 회 차에서 제공된 디지털 과제와 수행 결과 데이터를 수신할 수 있다(S1020). 만약, 현재 수행 중인 회 차가 첫 번째인 경우에는 이전 데이터가 없으므로 단계 S1020은 생략할 수 있다.
다음으로, 입력된 발병기전과 치료 가설, 이전 회 차에서 제공된 디지털 과제 및 수행 결과 데이터에 기초하여 현재 회 차에 대한 디지털 과제를 생성할 수 있다(S1030). 그리고, 생성된 디지털 과제에 대한 사용자의 수행 결과를 수집할 수 있다(S1040).
단계 S1050에서는 현재 회 차가 N회 차 이상인지 여부를 판단한다. 만약, 현재 회 차가 N회 차 미만인 경우(NO), 다시 단계 S1020으로 돌아가서 단계 S1020 내지 S1040을 반복하여 수행할 수 있다. 한편, 현재 회 차가 N회 차 이상인 경우(YES), 즉 디지털 과제의 생성과 수행 결과 수집 과정이 N회 수행된 경우에는 피드백 동작을 종료할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기억상실형 경도 인지 장애 및 알츠하이머병의 진행 억제 및 치료를 위한 디지털 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 장치의 하드웨어(600)는 CPU(610), 메모리(620), 입출력 I/F(630) 및 통신 I/F(640)를 포함할 수 있다.
CPU(610)는 메모리(620)에 저장되어 있는 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 프로그램을 실행시키고, 디지털 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 각종 데이터를 처리하며 디지털 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료에 관한 기능들을 수행하는 프로세서일 수 있다. 즉, CPU(610)는 메모리(620)에 저장되어 있는 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털프로그램을 실행시킴으로써, 도 2에 나타낸 각 구성의 기능들을 수행하도록 할 수 있다.
메모리(620)는 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위한 디지털 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(620)는 전술한 데이터베이스(050)에 포함된 디지털 경도 인지 장애와 알츠하이머병 치료를 위해 사용되는 데이터들, 예를 들면, 환자의 디지털 과제, 과제 수행 결과, 환자의 의료 정보 등을 포함할 수 있다.
이러한 메모리(620)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(620)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(620)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(620)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(620)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
입출력 I/F(630)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 CPU(610) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
통신 I/F(640)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(640)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 전술한 디지털 행동기반 치료에 관한 각종 데이터를 수신할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(620)에 기록되고, CPU(610)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 2에서 도시한 각 기능 블록들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (20)
- 경도 인지 장애(mild cognitive impairment, MCI) 및/또는 치매(dementia)에 대한 발병 기전(mechanism of action, MOA)과 치료 가설(hypothesis)에 기초하여, 상기 경도 인지 장애와 상기 치매의 치료를 위한 디지털 치료제 모듈을 생성하고, 그 디지털 치료제 모듈에 기초하여 구체화된 디지털 과제를 생성하고, 상기 디지털 과제를 제1 사용자에게 제공하는 디지털 과제 생성부; 및상기 디지털 과제에 대한 상기 제1 사용자의 수행 결과를 수집하는 결과 수집부를 포함하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 디지털 과제 생성부는 상기 경도 인지 장애 및/또는 치매에 대한 신경체액적 요인에 기초하여 상기 디지털 치료제 모듈을 생성하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 신경체액적 요인에는 스테로이드 성호르몬(sex steroid hormone), IGF-2(insulin-like growth factor-2), wnt/b-catenin, BAG1, CREB(cAMP response element-binding protein), 염증 인자(inflammation factors), 부신피질 스테로이드 호르몬(corticosteroids), 신경 호르몬 중 적어도 하나 이상이 포함되고,상기 부신피질 스테로이드 호르몬은 코르티졸(cortisol), 글루코코르티코이드(glucocorticoid)를 포함하고,상기 신경 호르몬은 도파민(dopamine), 노르아드레날린(noradrenaline), 소마토스타틴(somatostatin)을 포함하는, 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 디지털 과제 생성부는 제2 사용자로부터의 입력에 기초하여 상기 디지털 치료제 모듈을 생성하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 디지털 과제 생성부는 상기 제1 사용자로부터 수신한 정보에 기초하여 상기 디지털 치료제 모듈을 생성하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 5에 있어서,상기 제1 사용자로부터 수신한 정보는 상기 제1 사용자의 기저 요인, 의료 정보 및 디지털 치료제 이해능력 중 적어도 어느 하나를 포함하며,상기 기저 요인은 상기 제1 사용자의 활동량(activity), 심박수, 수면 및 식사(영양과 열량)를 포함하고,상기 의료 정보는 상기 제1 사용자의 EMR(electronic medical record), 가족력, 유전적 취약성(genetic vulnerability) 및 유전적 감수성(genetic susceptibility)을 포함하고,상기 디지털 치료제 이해능력은 디지털 치료제 및 장치에 관한 상기 제1 사용자의 접근성과 수용자세를 포함하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 디지털 과제 생성부는 상기 경도 인지 장애와 상기 치매에 대한 발병 기전과 치료 가설에 대해 가상 매개변수를 적용하여 상기 디지털 치료제 모듈을 생성하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 가상 매개변수는 상기 제1 사용자의 해마(hippocampus)에서의 신경 재생(neurogenesis), 항염증(anti-inflammation), 항스트레스(anti-stress) 및 항우울증(anit-depression) 중 적어도 하나에 관하여 도출되는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 디지털 과제 생성부는 수행 환경 설정, 라이프 스타일, 학습, 운동 및 긍정·성취 중 적어도 하나에 대응하는 디지털 치료제 모듈과 해당 디지털 과제를 생성하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 수행 환경 설정에 대한 디지털 과제는 상기 제1 사용자에 대한 밝기 환경 설정, 앱 환경 설정과, 장소 설정을 통해 친근하고 편안한 과제 수행 환경을 제공하는 것을 포함하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 라이프 스타일에 대한 디지털 과제는 상기 제1 사용자에 대한 새로운 경험 및 여행 제공, 성호르몬 균형 회복 중 적어도 하나를 포함하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 학습에 대한 디지털 과제는 상기 제1 사용자의 연상 학습, 기억 인지 치료 중 적어도 하나를 포함하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 운동에 대한 디지털 과제는 상기 제1 사용자의 미리 설정된 시간 동안의 급성 운동을 포함하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 긍정·성취에 대한 디지털 과제는 상기 제1 사용자에 대한 과업 성취 과제 제공, 임무 부여 및 자발적 참여 유도 중 적어도 하나를 포함하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 결과 수집부는 상기 디지털 과제에 대한 상기 제1 사용자의 준수도를 모니터링 하거나, 상기 디지털 과제에 대해 상기 제1 사용자가 직접 입력하도록 함으로써 상기 디지털 과제에 대한 수행 결과를 수집하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 디지털 과제 생성부에 의한 상기 디지털 과제의 생성과 상기 결과 수집부에 의한 상기 제1 사용자의 상기 디지털 과제 수행 결과의 수집은 피드백 루프에 따라 복수 회 반복하여 수행되며,상기 디지털 과제 생성부는 이전 회 차에서 제공된 상기 제1 사용자의 디지털 과제와 상기 결과 수집부에 의해 수집된 상기 제1 사용자의 상기 디지털 과제에 대한 수행 결과 데이터에 기초하여 현재 회 차에 대한 상기 제1 사용자의 디지털 과제를 생성하는 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 장치.
- 경도 인지 장애와 치매에 대한 발병 기전과 치료 가설에 기초하여 상기 경도 인지 장애와 상기 치매의 치료를 위한 디지털 치료제 모듈을 생성하는 단계;상기 디지털 치료제 모듈에 기초하여 구체화된 디지털 과제를 생성하는 단계;상기 디지털 과제를 제1 사용자에게 제공하는 단계; 및상기 디지털 과제에 대한 상기 제1 사용자의 수행 결과를 수집하는 단계를 포함하는 동작을 컴퓨팅 장치로 하여금 수행하도록 하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 애플리케이션.
- 청구항 17에 있어서,상기 디지털 치료제 모듈을 생성하는 단계는 상기 경도 인지 장애와 상기 치매에 대한 신경체액적 요인에 기초하여 상기 디지털 치료제 모듈을 생성하는 것인 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 애플리케이션.
- 청구항 17에 있어서,상기 디지털 치료제 모듈을 생성하는 단계는 상기 경도 인지 장애 및/또는 상기 치매에 대한 발병 기전과 치료 가설에 대해 상기 제1 사용자의 해마에서의 신경 재생, 항염증, 항스트레스 및 항우울증 중 적어도 하나에 관한 가상 매개변수를 적용하여 상기 디지털 치료제 모듈을 생성하는 것인 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 애플리케이션.
- 청구항 17에 있어서,상기 디지털 과제를 생성하는 단계는 수행 환경 설정, 라이프 스타일, 학습, 운동 및 긍정·성취 중 적어도 하나에 대한 디지털 과제를 생성하는 것인 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 경도 인지 장애 및 치매 치료를 위한 디지털 애플리케이션.
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|---|---|---|---|---|
| KR20050054379A (ko) * | 2003-12-04 | 2005-06-10 | 한국전자통신연구원 | 피.디.에이를 이용한 치매환자의 돌보미 시스템 및 이를이용한 진료방법 |
| KR20130029284A (ko) * | 2011-09-14 | 2013-03-22 | 애경산업(주) | 치매 개선용 건강식품 조성물 |
| KR20180084332A (ko) * | 2017-01-16 | 2018-07-25 | 어빌리티기술융합협동조합 | 경도인지장애 평가 및 훈련 시스템 |
| US20190019581A1 (en) * | 2015-12-18 | 2019-01-17 | Cognoa, Inc. | Platform and system for digital personalized medicine |
| KR20200102718A (ko) * | 2019-02-22 | 2020-09-01 | 동아대학교 산학협력단 | 사물인터넷 기반 치매예방운동 지원 서비스 장치 |
| KR20210086246A (ko) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 주식회사 에스알파테라퓨틱스 | 경도 인지 장애와 치매 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050054379A (ko) * | 2003-12-04 | 2005-06-10 | 한국전자통신연구원 | 피.디.에이를 이용한 치매환자의 돌보미 시스템 및 이를이용한 진료방법 |
| KR20130029284A (ko) * | 2011-09-14 | 2013-03-22 | 애경산업(주) | 치매 개선용 건강식품 조성물 |
| US20190019581A1 (en) * | 2015-12-18 | 2019-01-17 | Cognoa, Inc. | Platform and system for digital personalized medicine |
| KR20180084332A (ko) * | 2017-01-16 | 2018-07-25 | 어빌리티기술융합협동조합 | 경도인지장애 평가 및 훈련 시스템 |
| KR20200102718A (ko) * | 2019-02-22 | 2020-09-01 | 동아대학교 산학협력단 | 사물인터넷 기반 치매예방운동 지원 서비스 장치 |
| KR20210086246A (ko) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 주식회사 에스알파테라퓨틱스 | 경도 인지 장애와 치매 치료를 위한 디지털 장치 및 애플리케이션 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Year 2016 Nationwide Dementia Epidemiology Survey", CENTRAL DEMENTIA CENTER, MINISTRY OF HEALTH AND WELFARE, June 2017 (2017-06-01) |
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