WO2023128185A1 - 디지털 치료제 제공 방법 - Google Patents

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WO2023128185A1
WO2023128185A1 PCT/KR2022/016260 KR2022016260W WO2023128185A1 WO 2023128185 A1 WO2023128185 A1 WO 2023128185A1 KR 2022016260 W KR2022016260 W KR 2022016260W WO 2023128185 A1 WO2023128185 A1 WO 2023128185A1
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digital therapeutic
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김형숙
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Definitions

  • the present invention relates to a method of providing personalized digital therapeutics (Digital Therapeutics, DTX), and more particularly, to a method of providing personalized digital therapeutics developed as an interactive game or the like according to the degree of disease of each patient. .
  • Digital therapy is a technology that uses evidence-based advanced software to manage or treat diseases or disorders.
  • the Ministry of Food and Drug Safety defines digital therapeutics as Software as a Medical Device (SaMD).
  • Digital therapeutics like existing compound-based therapeutics, have one thing in common: they can prevent, treat, and alleviate symptoms based on clinically verified evidence.
  • digital therapeutics are suggesting a new paradigm, especially in the treatment of emotional disorders and chronic diseases, in that they use ICT technology in the provision method, that the patient's condition can be continuously monitored, and that non-face-to-face treatment is possible. .
  • the present invention is to solve the above problems, and to provide a digital therapeutic agent suitable for each individual, to provide a digital therapeutic agent capable of determining the degree of disease of each patient and transmitting a digital therapeutic agent corresponding to the determined disease severity to the patient. It aims to provide a method.
  • an object of the present invention is to provide a digital therapeutic agent in the form of interactive contents for the treatment of emotional disorders that can be provided through a method for providing a digital therapeutic agent.
  • a method for providing a digital therapeutic agent includes determining the patient's emotional disorder level based on the patient's diagnosis information and digital therapeutic agent use information, The method may further include determining a digital therapeutic agent to be provided to the patient and providing the determined digital therapeutic agent to a user terminal of the patient.
  • the determining step may include providing a diagnostic test corresponding to the disease code of the patient and generating diagnostic information of the patient by quantifying the diagnostic test result.
  • the diagnostic test is composed of visualized items so that the patient's own emotional state can be intuitively understood, and auditory effects can be given for each item.
  • the degree of emotional disorder of the patient may be determined using an artificial intelligence model for emotional disorder that uses the patient's diagnosis information and digital therapeutic use information as input data.
  • the determining step may include detecting the motion of the patient using a digital therapeutic agent, extracting feature data associated with the degree of emotional disorder based on the sensed motion of the patient, and A step of determining the degree of emotional disorder of the patient using an emotional disorder artificial intelligence model may be included.
  • the step of extracting the feature data includes reaction time, movement range, movement speed of the upper and lower limbs, balance, execution time of digital therapy, execution time for each requested operation, success or failure of the required task, based on the detected patient's movement. and extracting feature data associated with the degree of emotional disorder of the patient based on the analyzed at least one movement data.
  • the determining may include selecting a content set based on the determined level of emotional disorder and generating a digital therapeutic agent to be provided to the patient by extracting content corresponding to the selected content set.
  • a content set corresponding to the determined level of emotional disorder may be selected using a personalized matrix generated based on the type and level of difficulty of the content constituting the digital therapeutic agent.
  • the content set may be configured in the order of basic difficulty content of the starting level, advanced difficulty content of the starting level, active difficulty content of the starting level, and active difficulty content of a higher level than the starting level.
  • the content constituting the content set may be physical activity content generated based on motion codes corresponding to a plurality of motions to be taken by the patient for the treatment of emotional disorder.
  • the physical activity content derives a behavior inhibition system behavior based on the criteria for diagnosing an emotional disorder, sets a behavior activation system behavior pattern target capable of inducing a change in the derived behavior, and sets the behavior pattern target to the set behavior pattern target.
  • a training operation necessary to achieve may be implemented and generated as interactive content.
  • the interactive content requires an avatar that follows the detected motion of the patient to be displayed on the screen, and to touch an object having an indicated shape and color among a plurality of objects having a plurality of shapes and colors approaching around the avatar.
  • the patient's reaction time, upper extremity movement range, and upper extremity movement speed can be analyzed by detecting the patient's movement performing the required task.
  • an avatar that follows the detected movement of the patient is displayed on the screen, and the avatar's hands or feet sequentially touch and move a plurality of points away from the avatar.
  • the movement range and balance of the patient may be analyzed by detecting the movement of the patient performing the required task.
  • an avatar that follows the detected motion of the patient is displayed on the screen, and instructions to be performed by the avatar or a required task to follow the motion shown by the guide avatar are provided, and the requested task is performed.
  • the moving speed of the upper and lower limbs of the patient may be analyzed by detecting the movement of the patient.
  • the interactive content provides a request task in which an avatar that follows the detected motion of the patient is displayed on the screen, and the avatar crosses over to one of a plurality of sequentially designated stepping stones while balancing the avatar in response to a predetermined inclination.
  • the balance of the patient can be analyzed by detecting the movement of the patient performing the required task.
  • an avatar that follows the detected movement of the patient is displayed on the screen, and a request task for the avatar to run at a preset speed for a preset time is provided, and the patient performing the required task
  • the movement speed of the upper and lower limbs of the patient may be analyzed by detecting the movement.
  • the interactive content provides a request task in which an avatar that follows the detected motion of the patient is displayed on the screen, and the avatar makes and maintains a predetermined motion or moves in a sequentially instructed direction.
  • a reaction time of the patient may be analyzed by detecting the movement of the patient performing the task.
  • the providing may include receiving and storing digital medicine prescription information from a hospital server, receiving digital medicine request information from the patient's user terminal and determining whether it corresponds to the stored digital medicine prescription information, and determining whether the stored digital medicine prescription information corresponds to the stored digital medicine prescription information.
  • the method may include performing user authentication if it corresponds to the drug prescription information, and providing the determined digital drug product to the patient's user terminal if the user authentication passes.
  • the providing may include receiving digital treatment environment information from a user terminal of the patient, modifying the determined digital therapeutic agent based on the received digital treatment environment information, and providing the modified digital therapeutic agent to the patient. It may include the step of providing to the user terminal of.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a digital therapeutic agent providing system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a digital therapeutic agent providing device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram showing a diagnostic test program according to an embodiment of the present invention by way of example
  • FIG. 4 schematically shows an emotional disorder artificial intelligence model according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 exemplarily shows a personalized matrix for patients with depressive disorder according to an embodiment of the present invention
  • 6 to 11 illustratively illustrate interactive content that induces physical activity of patients with emotional disorders according to various embodiments of the present invention
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining a method for providing a digital therapeutic agent according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a sequence diagram illustrating a method for providing a digital therapeutic agent according to an embodiment of the present invention.
  • Expressions such as “A or B”, “at least one of A and/or B” or “one or more of A and/or B” in this document may include all possible combinations of the items listed together. For example, “A or B,” “at least one of A and B,” or “at least one of A or B” (1) includes at least one A, (2) includes at least one B, or ( 3) It may refer to all cases including at least one A and at least one B. Expressions such as “first”, “second”, “first” or “second” used in this document may modify various components, regardless of order and/or importance, and may refer to one component as another component. It is used to distinguish from elements, but does not limit those elements.
  • the expression “configured to” means “suitable for”, “having the capacity to” depending on the situation. ", “designed to”, “adapted to”, “made to” or “capable of” can be used interchangeably.
  • the term “configured (or set) to” may not necessarily mean only “specifically designed to” hardware.
  • the phrase “device configured to” may mean that the device is “capable of” in conjunction with other devices or components.
  • a processor configured (or configured) to perform A, B, and C” means a dedicated processor (e.g., an embedded processor) or memory device for performing those operations by executing one or more software programs stored therein. It may mean a general-purpose processor (eg, CPU or Application Processor) that can perform.
  • a digital therapeutic agent providing system 1000 may include a digital therapeutic agent providing device 100 , a hospital server 200 , and a user terminal 300 .
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may provide a personalized digital therapeutic agent to a user (patient) who has been prescribed a digital therapeutic agent from a medical institution such as a hospital.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may determine the patient's emotional disorder based on the patient's diagnosis information and digital therapeutic agent use information received from the hospital server 200 or the user terminal 300 .
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may determine a digital therapeutic agent to be provided to the patient according to the determined level of emotional disorder.
  • the digital therapeutic agent providing apparatus 100 may provide the determined digital therapeutic agent to the patient's user terminal 300 so that the patient may use the digital therapeutic agent. Details of determining the degree of emotional disorder of the patient, specific contents of determining the digital therapeutic agent to be provided to the patient, and specific contents of providing the digital therapeutic agent will be described later.
  • the hospital server 200 may share various data about the patient with the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • the hospital server 200 may transmit data to the digital therapeutic agent providing device 100, or the hospital server 200 and the digital therapeutic agent providing device 100 may share the same cloud storage space.
  • the hospital server 200 may transmit at least one of a patient's disease code, personal information for patient authentication, diagnosis information, digital therapeutic agent usage information, and digital therapeutic agent selection information to the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • the hospital server 200 may transmit a disease classification code (disease code) classified by the World Health Organization or the like, a patient identification number, and a resident registration number to the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • the hospital server 200 may transmit diagnosis information generated based on a result of face-to-face or non-face-to-face diagnosis of a user (patient) to the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • hospital EMR and health examination data such as medical record data, family history data, personal history data, physical strength data, and body composition data of patients stored in the hospital server 200 may be transmitted to the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • the hospital server 200 may store information about the patient's use of the digital therapeutic agent in the past.
  • Digital therapeutic use information is not simple usage history information, but rather data that detects the patient's movement using digital therapeutics or reaction time generated based on motion detection data, movement range, upper and lower extremity movement speed, balance, digital It may be data such as treatment execution time, execution time for each required motion, success or failure of a required task.
  • digital medicine selection information may be stored in the hospital server 200 .
  • the digital therapeutic agent selection information may include information that a specific function such as induction of physical activity should be included, information that a digital therapeutic agent including content having a visual or auditory stimulus greater than a specific value should be excluded, and the like.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 can provide basic data for determining the patient's emotional disorder and determining a suitable digital therapeutic agent. Information on the digital therapeutic agent determined by the digital therapeutic agent providing device 100 may be transmitted again to the hospital server 200 so that it may be prescribed to the patient through a final decision by a medical staff.
  • the user terminal 300 may perform a function of requesting a digital therapeutic agent by a patient and executing a function of executing the received digital therapeutic agent.
  • the user terminal 300 may be configured with general-purpose hardware capable of executing a digital therapeutic agent according to the type of digital therapeutic agent and recognizing a patient's execution operation.
  • the user terminal 300 may be composed of a combination of general-purpose hardware such as a PC, monitor, Azure Kinect, camera, smart phone, and tablet.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may include the same components as the embodiment of FIG. 2 .
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may include a communication unit 110 , a memory 120 , and a processor 130 .
  • various components such as an input unit (not shown) and an output unit (not shown) may be additionally included.
  • the communication unit 110 may communicate with external devices such as the hospital server 200 and the user terminal 300 using a wired or wireless network.
  • the communication unit 110 may transmit a digital therapeutic agent to the user terminal 300 and may receive patient information from the hospital server 200 .
  • the communication unit 110 may receive a digital therapeutic agent from a digital therapeutic agent producer.
  • the communication unit 110 may use various methods such as Bluetooth, Zigbee communication, WiFi, infrared (InfraRed, IR) communication, NFC (Near Field Communication) as a wireless communication method, and 3G, 3GPP, LTE. Communication may be performed by accessing a mobile communication network according to various mobile communication standards such as LTE-A and 5G.
  • the communication unit 110 may use HDMI (High Definition Multimedia Interface), LVDS (Low Voltage Differential Signaling), LAN (Local Area Network), or the like as a wired communication method.
  • the memory 120 may store various modules, software, artificial intelligence models, and data for driving the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • various types of digital therapeutics may be stored in the memory 120, and the degree of emotional disorder may be determined based on software for personally combining digital therapeutics, software for user authentication, and movement data of a patient.
  • Various information such as artificial intelligence models, digital treatment usage information, and payment information can be stored.
  • the memory 120 may be implemented in the form of a flash memory, a hard disk drive (HDD), or a solid state drive (SSD).
  • the memory 120 may include a ROM for storing a program and/or an application for performing operations of the device for providing digital therapeutic agent 100, and a ROM for temporarily storing data according to the operation of the device for providing digital therapeutic agent 100.
  • RAM may be provided for
  • the memory 120 may further include an electrically erasable and programmable ROM (EEPROM) for storing various reference data.
  • EEPROM electrically erasable and programmable ROM
  • the processor 130 may control the above-described components of the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • the processor 130 may control the communication unit 110 to transmit a personalized digital therapeutic agent to the user terminal 300 .
  • the processor 130 may be manufactured in the form of one or a plurality of hardware chips and mounted in the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • the processor 130 may be manufactured as a general-purpose processor (eg, CPU or application processor), or may be manufactured in the form of a dedicated hardware chip for artificial intelligence.
  • the processor 130 may determine the degree of emotional disorder of the patient based on the patient's diagnosis information and digital therapeutic use information. This is to provide a customized digital treatment based on the patient's level of emotional disorder.
  • the patient's diagnosis information or digital therapeutic use information may be provided from the hospital server 200 .
  • the hospital server 200 transmits the corresponding information to the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may generate patient diagnosis information.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may receive a patient's disease code from the hospital server 200 .
  • the processor 130 may control the communication unit 110 to transmit a diagnostic test corresponding to the patient's disease code to the user terminal 300 . Further, when a diagnostic test result is received from the user terminal 300 through the communication unit 110, the processor 130 may quantify the diagnostic test result to generate patient diagnostic information.
  • a diagnostic test program corresponding to each disease code may be stored in the memory 120 .
  • each diagnostic test program may be a digitized test strip designed with criteria for diagnosing each disease presented in DSM-5 (Diagnostic & Statistical Manual of Mental Disorders 5th Ed).
  • DSM-5 Diagnostic & Statistical Manual of Mental Disorders 5th Ed.
  • the diagnostic test according to an embodiment of the present invention may provide visualized items to intuitively understand the patient's own emotional state or physical state. For example, as in the diagnostic test program for the degree of depressive disorder shown in FIG.
  • the emotional state asked in each item can be configured with visual elements such as emoticons, icons, and infographics so that the patient can intuitively understand and select.
  • the diagnostic test may be configured to read a question for each item or to give an auditory effect corresponding to a corresponding emotional state.
  • the processor 130 may derive a quantified diagnostic score and generate patient diagnostic information.
  • the quantification method may be configured differently according to the characteristics of each disease code. For example, in the case of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), a quantified diagnostic score can be derived by assigning weights to each diagnostic item, and in the case of depressive disorder, a quantified diagnostic score by assigning equal weight to each diagnostic item. can also be derived.
  • ADHD attention deficit hyperactivity disorder
  • a quantified diagnostic score can be derived by assigning weights to each diagnostic item
  • depressive disorder a quantified diagnostic score by assigning equal weight to each diagnostic item. can also be derived.
  • the processor 130 may use an emotional disorder artificial intelligence model to determine the degree of emotional disorder of the patient.
  • the emotional disorder artificial intelligence model may be a model configured to predict the degree of emotional disorder of a patient based on the patient's diagnosis information and digital therapeutic use information.
  • the emotional disorder artificial intelligence model may further use the patient's medical record data, family history data, personal history data, physical strength data, and body composition data as additional input data. By processing these input data, the emotional disorder artificial intelligence model can provide the result of determining the patient's emotional disorder degree as output data.
  • the emotional disorder artificial intelligence model may be a model based on a neural network. For example, a method such as a deep neural network (DNN), a recurrent neural network (RNN), or a bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN) may be applied, but is not limited thereto.
  • DNN deep neural network
  • RNN recurrent neural network
  • BBDNN bidirectional recurrent deep neural network
  • the processor 130 may generate an emotional disorder artificial intelligence model by learning criteria for determining the degree of emotional disorder based on additional information such as digital therapeutic use information, patient diagnosis information, and medical record data. In addition, the processor 130 may determine the degree of emotional disorder of the patient by using the emotional disorder artificial intelligence model that has been learned. The processor 130 may additionally store, in the memory 120 , data such as newly input digital therapeutic use information in the process of determining the degree of emotional disorder with the generated artificial intelligence model for emotional disorder. Further, the processor 130 may update the generated emotional disorder artificial intelligence model using the additionally stored input data.
  • the digital therapeutic agent use information may be data obtained by detecting a patient's movement using a digital therapeutic agent or analysis data generated based on motion detection data.
  • the user terminal 300 may detect and store the movement of the patient when using the digital therapeutic agent.
  • Motion detection data may be stored in the form of an RGBD image or may be stored in a simplified form such as a skeleton.
  • Motion detection data may be received through the communication unit 110 and stored in the memory 120 .
  • the processor 130 stores data such as reaction time, range of motion, movement speed of the upper and lower extremities, balance, execution time of digital therapy, execution time for each requested action, success of the requested task, and degree of walking speed. can create
  • the processor 130 can determine which data is more related to the degree of emotional disorder by using an artificial intelligence model for emotional disorder.
  • the emotional disorder artificial intelligence model can calculate which movement data has an effect on determining the degree of emotional disorder for each emotional disorder disease code in the learning step.
  • the processor 130 may output which data corresponds to feature data having the greatest influence by utilizing XAI technology.
  • the processor 130 may extract feature data associated with the degree of emotional disorder from data generated based on the patient's motion. Further, the processor 130 may determine the degree of emotional disorder of the patient using an emotional disorder AI model based on the extracted feature data. Based on the detected patient's movement, the emotional disorder artificial intelligence model measures at least one movement among reaction time, movement range, upper and lower extremity movement speed, balance, execution time for digital therapy, execution time for each requested action, and whether or not the required task was successful. data can be analyzed. Further, based on the analyzed at least one piece of motion data, feature data associated with the patient's degree of emotional disorder may be extracted.
  • the processor 130 may determine a digital therapeutic agent to be provided to the patient according to the determined level of emotional disorder. This is because customized digital treatment is possible only when the amount of time required of the patient, the level of difficulty of the task, and the type of motion required vary according to the degree of emotional disorder.
  • the digital therapeutic agent provided to the patient may be physical activity content that induces a plurality of motions to be taken by the patient for the treatment of emotional disorder.
  • digital therapeutics can be composed of interactive contents that encourage patients with emotional disorders to voluntarily engage in physical activity.
  • Interactive content is content that users can actively participate in rather than passively accepting information. That is, interactive content refers to content that can be interactively communicated based on content that changes according to a user's action, rather than content provided in one direction. Since the elements of the content react according to the user's action, it can induce user participation and increase immersion and empathy.
  • Digital therapy equipped with these elements can provide a higher improvement effect to patients with emotional disorders. For example, by displaying an avatar or an object that follows the user's motion on the screen, the user can be induced to more actively perform physical activity content by projecting himself onto the avatar displayed on the screen.
  • Motion codes corresponding to a plurality of motions may be used to generate physical activity content that induces a plurality of motions to be taken by a patient for treatment of emotional disorder.
  • the motion code may be a standardized code capable of expressing not only the shape of the motion of the object but also the quality.
  • the motion code may be generated by classifying and analyzing the motion of a recognized object according to characteristics.
  • the motion code may include indicators that objectively express the motion externally expressed by the intention of the target.
  • the motion code may include indicators representing weight, time, space, and flow. Therefore, using the motion code, whether the motion is light or heavy, whether the motion is sudden or sustained, whether the motion is direct or indirect ), it is possible to objectively determine whether the motion is a free flow or a bounded motion.
  • Actions to be implemented as interactive content in physical activity content may be derived based on criteria for diagnosing emotional disorders.
  • the diagnostic criteria for emotional disorders may be diagnostic criteria for each emotional disorder presented in DSM-5.
  • the processor 130 may derive a behavioral inhibition system behavior based on the criteria for diagnosing an emotional disorder.
  • the processor 130 may set a behavior activation system behavior pattern target that can induce a change in the derived behavior inhibition system behavior. For example, based on the behavior opposite to the indicator on the movement code of the derived behavior inhibition system behavior, the behavior activation system behavior pattern may be set as a target.
  • the processor 130 may implement interactive content as a training motion required to achieve a set behavior pattern goal.
  • the processor 130 may provide a guide for generating interactive content by outputting a set behavior pattern goal, a required training motion, and a physical fitness element improved through the training motion.
  • the processor 130 selects a content set based on the determined level of emotional disorder because the amount of time required of the patient, the level of difficulty of the task, and the type of motion required must vary depending on the degree of emotional disorder determined. can Further, the processor 130 may extract content corresponding to the selected content set and create a digital therapeutic agent to be provided to the patient.
  • the processor 130 may select a content set using a personalized matrix generated based on the type or level of difficulty of the content constituting the digital therapeutic agent.
  • the personalized matrix will be created based on the total amount of physical activity content to be performed by the patient according to the characteristics of each emotional disorder, the time for each stage (interactive content) constituting the physical activity content, and the number of levels for classifying the degree of emotional disorder. can In addition, one of the three factors of total physical activity content provision time, time for each stage, and number of levels may be determined by the other factors. Taking the personalized matrix for patients with depressive disorder shown in FIG.
  • each stage can be set to 5 minutes, which is a time for maintaining concentration, by reflecting the characteristics of patients with depressive disorder who do not want to move.
  • the entire physical activity content can be set to be provided between 15 and 40 minutes a day, which is a time that can effectively improve muscle strength and cardiorespiratory capacity, which are key to improving depressive disorder. That is, 3 to 8 stages should be provided according to the degree level of depressive disorder, and for this, the number of depressive disorder degree classification levels may be set to 6.
  • the content set constituting the physical activity content may be composed of basic difficulty content, advanced difficulty content, and activation difficulty content for each level. This is based on the principle of gradual improvement of physical activity, and once the physical activity content enters an active difficulty level, it is configured to perform an activation difficulty level of another level without having to go down again to a basic or advanced difficulty level. Referring to the process of selecting a content set to be provided to a patient corresponding to level 2 among the degrees of depressive disorder divided into six levels of FIG. Content, level 2 activation difficulty content, and level 3 to 6 activation content higher than the starting level may be selected and configured to be sequentially provided.
  • Each interactive content may provide a required task configured so that the patient can naturally take the action to be taken to improve emotional disorder.
  • the interactive content is configured to collect movement data capable of determining the degree of improvement in emotional affection by detecting the movement of the patient performing the required task.
  • FIG. 6 illustrates an example of interactive content that induces physical activity so that a patient with emotional disorder can focus on something other than his or her emotions.
  • an avatar following the detected movement of the patient is displayed on the screen.
  • objects approach around the avatar, and these objects are set to have a plurality of shapes and colors.
  • Interactive content may provide a request task of touching an object having a designated shape and color among objects having a plurality of shapes and colors.
  • movement data capable of determining the degree of emotional improvement such as reaction time, upper limb movement range, and upper limb movement speed can be collected by detecting and analyzing the movement of the patient performing the required task. there is.
  • FIG. 7 illustrates an example of interactive content that induces a physical activity that a patient with an emotional disorder needs to concentrate on.
  • an avatar following the detected movement of the patient is displayed on the screen.
  • a plurality of points spaced apart from the avatar's hand or foot by a preset direction and distance are displayed.
  • the interactive content may provide a request task in which the avatar's hands or feet sequentially touch and move a plurality of points away from the avatar.
  • movement data for determining the degree of emotional improvement such as upper and lower extremity and lower extremity movement ranges and balance, can be collected by detecting and analyzing the movement of the patient performing the required task.
  • FIG. 8 illustrates an example of interactive content that induces physical activity for a patient with emotional disorder to follow a given instruction.
  • an avatar following the detected movement of the patient is displayed on the screen.
  • the interactive content may provide instructions to be performed by the avatar or a task requiring the avatar to follow the motion shown by the guide avatar.
  • the guide avatar is not an avatar that mimics the patient's motion, but a function of showing instructions through a moving image.
  • movement data capable of determining the movement speed and movement range of the upper and lower limbs may be collected by detecting and analyzing the movement of the patient performing the required task.
  • FIG. 9 illustrates an example of interactive content that induces a physical activity for a patient with emotional disorder to sequentially move a stepping stone of a predetermined incline.
  • an avatar following the detected movement of the patient is displayed on the screen.
  • a plurality of stepping stones spaced apart from the avatar by a preset direction and distance are displayed.
  • Each stepping stone may have a predetermined slope.
  • the interactive content may provide a task requiring the avatar to cross over to one of a plurality of sequentially designated stepping stones while balancing the avatar corresponding to a preset gradient.
  • movement data for determining the balance of the patient may be collected by detecting and analyzing the movement of the patient performing the required task.
  • FIG. 10 illustrates an example of interactive content that induces physical activity such as walking or running at a predetermined speed for a patient with emotional disorder.
  • an avatar following the detected motion of the patient is displayed on the screen.
  • the avatar may be a copy of the recognized patient's shape, or may be a copy of one of preset objects (eg, train, bicycle, car).
  • the interactive content may provide a task requiring the avatar to run at a preset speed for a preset time period.
  • motion data for determining the movement speed of the upper and lower limbs of the patient may be collected by detecting and analyzing the motion of the patient performing the required task.
  • FIG. 11 illustrates an example of interactive content that induces a physical activity in which a patient with an emotional disorder actively and proactively moves.
  • an avatar following the detected movement of the patient is displayed on the screen.
  • a screen for guiding a preset motion to be taken by the avatar and a screen for instructing a direction for the avatar to move may be displayed.
  • the interactive content may provide a task requiring the avatar to make and maintain a preset motion or move in a sequentially instructed direction.
  • movement data for determining the patient's reaction time may be collected by detecting and analyzing the movement of the patient performing the required task.
  • the processor 130 may provide the determined digital therapeutic agent to the user terminal 300 of the patient.
  • Things to consider when providing digital therapy are user authentication and patient's digital therapy environment information. This is because customized digital therapeutics are provided and should only be used by prescribed patients, and the delivery method must be changed to provide and execute stable digital therapeutics according to the patient's digital treatment environment information.
  • the processor 130 may provide information on the determined digital therapeutic agent to the hospital server 200 to recommend an appropriate digital therapeutic agent to medical staff.
  • the hospital server 200 may transmit the digital therapeutic agent prescription information to the digital therapeutic agent providing device 100 .
  • the processor 130 may store the received digital drug prescription information in the memory 120 .
  • the digital medicine prescription information may include at least one of a disease code, information for certifying a prescription patient, digital medicine selection information, diagnosis information, and usage history information.
  • the disease code is also referred to as a disease classification symbol, and may be based on the International Classification of Diseases of the World Health Organization (WHO).
  • Information for authenticating a prescribed patient may be user information necessary to give authority to receive digital therapeutics only to the person who has received a prescription for digital therapeutics.
  • the user information may be composed of various information capable of authenticating the user, such as a patient identification number and a resident registration number.
  • the digital therapeutic agent selection information may include information on a prescribed digital therapeutic agent.
  • the diagnosis information may be information obtained by a doctor diagnosing a patient who has prescribed a digital therapeutic agent, and may include precautions for using the digital therapeutic agent.
  • the usage history information may include information about what kind of digital therapeutics the user (patient) has previously received.
  • the use history information includes follow-up results for the use of a specific digital therapeutic agent, allowing the user to determine whether or not the digital therapeutic agent is effective.
  • the user terminal 300 may also transmit digital medicine request information to the digital medicine providing device 100 .
  • the hospital server 200 may transmit a message including various means such as URL, QR code, barcode, download link, cloud access code, etc. to the user terminal 300 prescribed for the digital therapeutic agent.
  • the user terminal 300 can transmit digital medicine request information prescribed to the digital medicine providing apparatus 100 through various means included in the message.
  • the processor 130 may determine whether digital medicine request information received from the user terminal 300 and digital medicine prescription information transmitted from the hospital server 200 correspond. If the two pieces of information correspond, the processor 130 may proceed with user authentication so that only the prescribed user can receive the digital therapeutic agent. If user authentication is passed, the processor 130 may control the communication unit 110 to provide the determined digital therapeutic agent to the user terminal 300 of the patient.
  • the processor 130 may transmit the digital therapeutic agent execution file itself to provide the digital therapeutic agent to the user terminal 300 .
  • the processor 130 communicates with the user terminal 300, executes the digital therapeutic agent through the digital therapeutic agent providing device 100 or an external cloud server (not shown), and only the files necessary for visualization on a monitor, etc.
  • the communication unit 110 may be controlled to transmit to the terminal 300 .
  • the burden of transmitting the large-capacity digital therapeutics executable file itself is reduced, and it can be safe from the risk of hacking.
  • the digital therapeutic agent in the digital therapeutic agent providing device 100 having excellent computing power or an external cloud server (not shown) the patient's burden of having to have a high-end digital treatment environment can be reduced.
  • the processor 130 may distribute tasks so that the user terminal 300 and the digital therapeutic agent providing device 100 or an external cloud server (not shown) process execution of the digital therapeutic agent in parallel. Which task is to be distributed to which device is related to digital treatment environment information, which will be described below.
  • the processor 130 may transmit a control signal to transmit digital treatment environment information to the user terminal 300 of the patient through the communication unit 110 .
  • the processor 130 may modify the digital treatment method determined to be provided based on the received digital treatment environment information.
  • the digital treatment environment information may include hardware configuration information of the user terminal 300, specification information such as computing power, resolution, and storage capacity of each hardware, operating system (OS) information, and the like.
  • the processor 130 changes the resolution of the interactive content based on the received digital therapy environment information, and changes the amount of graphic operation such as removing a background object to provide the digital therapy product. can be modified
  • the processor 130 when execution of a digital therapeutic agent is performed in the digital therapeutic agent providing device 100 or in an external cloud server (not shown) (independent processing or parallel processing with the user terminal 300), the processor 130 operates on the user terminal 300 ), it is possible to determine which function is to be executed in which device by considering the computing power of the device. For a task that requires a lot of computing power, such as generating motion data by analyzing the detected user's motion, or a task that handles data that may leak from the user terminal 300, the processor 130 is a digital therapeutic agent providing device. You can decide to run it at (100). Among the remaining tasks, tasks that can be executed smoothly considering the computing power of the user terminal 300 may be determined to be processed by the user terminal 300 .
  • the processor 130 may control the communication unit 110 to generate a digital therapeutics executable file capable of executing only tasks to be processed by the user terminal 300 and to transmit the generated executable file to the user terminal 300 .
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may determine the patient's emotional disorder based on the patient's diagnosis information and digital therapeutic agent use information (S1210).
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may additionally use the patient's medical record data, family history data, personal history data, physical strength data, and body composition data to determine the degree of emotional disorder of the patient.
  • the patient's diagnostic information may be transmitted from the hospital server 200 to the digital therapeutic agent providing device 100, or the digital therapeutic agent providing device 100 may generate diagnostic information on its own.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may provide a diagnostic test corresponding to a disease code of a patient among a plurality of stored diagnostic tests to the user terminal 300 .
  • the provided diagnostic test may be a digitized test strip designed based on disease diagnosis criteria.
  • the diagnostic test program may be visualized with emoticons, icons, infographics, etc., and endowed with auditory effects so that the patient can intuitively understand his or her emotional state or physical state.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may quantify the diagnostic test result to generate patient diagnosis information. Quantification of the diagnostic test may be a preprocessing process for use as input data for an artificial intelligence model for determining the degree of emotional disorder. For example, the digital therapeutic agent providing device 100 may quantify the examination result by assigning a predetermined weight to each item according to the type of emotional disorder.
  • the device for providing digital therapeutic agent 100 may determine the degree of emotional disorder of a patient by using an artificial intelligence model for emotional disorder that uses digital therapeutic agent usage information as input data together with the patient's diagnostic information generated or received as described above.
  • the input data may include patient medical record data, family history data, personal medical history data, physical strength data, and body composition data.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may extract feature data related to the degree of emotional disorder based on the motion of the patient detected by the user terminal 300 . And based on the extracted feature data, the emotional disorder degree of the patient can be predicted using the emotional disorder artificial intelligence model.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 uses the reaction time, movement range, movement speed of the upper and lower limbs, balance, digital therapeutic agent execution time, execution time for each required motion, and request based on the detected patient's movement. Movement data such as task success or failure can be generated and analyzed. Further, the digital therapeutic agent providing device 100 may extract feature data associated with the patient's emotional disorder based on the movement data. The digital therapeutic agent providing device 100 may use an explainable artificial intelligence technique when determining the relevance.
  • the digital therapeutic agent providing apparatus 100 may determine a digital therapeutic agent to be provided to the patient according to the determined level of emotional disorder (S1220).
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may select a content set corresponding to the level of emotional disorder of the patient determined based on the type and level of difficulty of the contents constituting the digital therapeutic agent.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may extract contents corresponding to the selected content set and generate a digital therapeutic agent to be provided to the patient. Each content may be generated based on a motion code corresponding to a plurality of motions to be taken by a patient for treatment of emotional disorder.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may provide the determined digital therapeutic agent to the patient's user terminal 300 (S1230).
  • a method of providing a digital therapeutic agent will be described with reference to the sequence diagram of FIG. 13, but there are various methods as described above for providing the digital therapeutic agent to the user terminal 300, and it is not limited to the embodiment of FIG. 13. .
  • the digital therapeutic agent providing apparatus 100 may configure information on the determined digital therapeutic agent as digital therapeutic agent recommendation information and transmit it to the hospital server 200 (S1310).
  • the hospital server 200 may transmit digital therapeutic agent prescription information in which a digital therapeutic agent recommended or a modified digital therapeutic agent is prescribed through a medical staff's judgment to the digital therapeutic agent providing device 100 (S1320).
  • the hospital server 200 may transmit a message including various means for requesting a digital therapeutic agent to the user terminal 300 .
  • the digital medicine providing apparatus 100 may check whether the digital medicine prescription information corresponds to the digital medicine medicine request information, and proceed with user authentication (S1340).
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may transmit a control signal requesting digital therapy environment information to the user terminal 300 (S1350).
  • the digital therapeutic agent providing apparatus 100 may modify the determined digital therapeutic agent based on the received digital treatment environment information (S1370). As described above, modification of the digital therapeutic agent may mean program optimization, task distribution, and the like to ensure that the digital therapeutic agent is smoothly executed.
  • the digital therapeutic agent providing device 100 may transmit the modified digital therapeutic agent to the user terminal 300 (S1380). And, the digital therapeutic agent may be executed in parallel with the user terminal 300 alone or the digital therapeutic agent providing device 100 (S1390).
  • the digital therapeutic agent in the form of interactive contents according to various embodiments of the present invention, it is possible to encourage patients to voluntarily perform physical activities that have an improvement effect on emotional disorders or chronic diseases. And, regardless of the level of the digital treatment environment that the patient has, it can ensure that digital treatment can be implemented smoothly.
  • unit or “module” used in this specification includes a unit composed of hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example. there is.
  • a “unit” or “module” may be an integrally constituted part or a minimal unit or part thereof that performs one or more functions.
  • the module may be composed of an application specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application specific integrated circuit
  • a device is a device capable of calling a stored command from a storage medium and operating according to the called command, and may include an electronic device (eg, the digital therapeutic agent providing device 100) according to the disclosed embodiments.
  • the processor may perform a function corresponding to the command directly or by using other components under the control of the processor.
  • An instruction may include code generated or executed by a compiler or interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-temporary' only means that the storage medium does not contain a signal and is tangible, but does not distinguish whether data is stored semi-permanently or temporarily in the storage medium.
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product may be distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)) or online through an application store (eg Play StoreTM).
  • an application store eg Play StoreTM
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • Each component may be composed of a single object or a plurality of entities, and some of the sub-components may be omitted, or other sub-components may be various. It may be further included in the embodiment. Alternatively or additionally, some components (eg, modules or programs) may be integrated into one entity and perform the same or similar functions performed by each corresponding component prior to integration. According to various embodiments, operations performed by modules, programs, or other components may be executed sequentially, in parallel, repetitively, or heuristically, or at least some operations may be executed in a different order, may be omitted, or other operations may be added. can
  • the technical idea according to the embodiment of the present application can be used as a method for providing a digital therapeutic agent.

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Abstract

디지털 치료제 제공 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 방법은 환자의 진단 정보 및 디지털 치료제 이용 정보를 기초로 환자의 정서장애 정도를 판별하는 단계, 판별된 정서장애 정도에 따라 환자에게 제공할 디지털 치료제를 결정하는 단계, 결정된 디지털 치료제를 환자의 사용자 단말로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

디지털 치료제 제공 방법
본 발명은 개인 맞춤형 디지털 치료제(Digital Therapeutics, DTX)를 제공하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터랙티브 게임 등으로 개발된 디지털 치료제를 각 환자의 질병 정도에 따라 개인 맞춤형으로 제공하는 방법에 관한 것이다.
최근 새로운 형태의 디지털 치료 기술이 대두되고 있다. 디지털 치료제는 근거 기반의 고도화된 소프트웨어를 활용하여 질병이나 장애를 관리하거나 치료하는 기술이다. 식품의약품안전처에서는 디지털 치료제를 소프트웨어 의료기기(Software as a Medical Device, SaMD)로 정의하고 있다.
디지털 치료제는 기존의 화합물 기반 치료제와 마찬가지로 임상적으로 검증된 근거에 기반하여 질병의 예방, 치료, 증상의 완화를 제공할 수 있다는 공통점이 있다. 하지만 디지털 치료제는 그 제공방법에 있어 ICT 기술을 사용한다는 점, 환자 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있다는 점, 비대면 치료가 가능하다는 점 등에서 특히 정서장애, 만성질환 치료에 있어 새로운 패러다임을 제시하고 있다.
이러한 특징때문에 디지털 치료제를 효과적으로 처방하여 제공할 수 있는 기술이 요구되고 있으나, 기존에는 단순히 디지털 치료제를 구성하는 VR 콘텐츠 등을 사용할 때 사용자가 착용하는 VR용 헤드마운트디스플레이, 햅틱 장갑 등과 같은 하드웨어 장치를 중심으로 기술개발이 이루어지고 있다는 문제가 있다. 또한, 디지털 치료제를 이용하는 환자의 움직임 데이터와 같은 새로운 데이터를 기반으로 정서장애 정도를 판단하는 기술이 부재하다는 문제도 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 개인 각각에게 적합한 디저털 치료제를 제공하기 위하여 환자 개개인의 질병 정도를 판별하고, 판별된 질병 정도에 대응되는 디지털 치료제를 환자에게 전송할 수 있는 디지털 치료제 제공 방법을 제공함을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 디지털 치료제 제공 방법을 통해 제공 가능한 정서장애 치료를 위한 인터랙티브 콘텐츠 형태의 디지털 치료제를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 방법은, 환자의 진단 정보 및 디지털 치료제 이용 정보를 기초로 상기 환자의 정서장애 정도를 판별하는 단계, 상기 판별된 정서장애 정도에 따라 상기 환자에게 제공할 디지털 치료제를 결정하는 단계 및 상기 결정된 디지털 치료제를 상기 환자의 사용자 단말로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 판별하는 단계는, 상기 환자의 질병코드에 대응되는 진단검사를 제공하는 단계 및 상기 진단검사 결과를 정량화하여 상기 환자의 진단 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진단검사는, 환자 자신의 감정 상태를 직관적으로 이해할 수 있도록 시각화된 항목으로 구성되며, 상기 항목 별로 청각적 효과가 부여될 수 있다.
그리고 상기 판별하는 단계는, 상기 환자의 진단 정보 및 디지털 치료제 이용 정보를 입력 데이터로 하는 정서장애 인공지능 모델을 이용하여 상기 환자의 정서장애 정도를 판별할 수 있다.
또한, 상기 판별하는 단계는, 디지털 치료제를 이용하는 상기 환자의 움직임을 감지하는 단계, 상기 감지된 환자의 움직임을 기초로 상기 정서장애 정도와 연관된 특징 데이터를 추출하는 단계 및 상기 특징 데이터를 기초로 상기 정서장애 인공지능 모델을 이용하여 상기 환자의 정서장애 정도를 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 특징 데이터를 추출하는 단계는, 상기 감지된 환자의 움직임을 기초로 반응 시간, 움직임 범위, 상지 및 하지의 이동 속도, 균형성, 디지털 치료제 수행시간, 요구 동작별 수행시간, 요구 과제 성공 여부 중 적어도 하나의 움직임 데이터를 분석하는 단계 및 상기 분석된 적어도 하나의 움직임 데이터를 기초로 상기 환자의 정서장애 정도와 연관된 특징 데이터를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정하는 단계는, 상기 판별된 정서장애 정도를 기초로 콘텐츠 세트를 선정하는 단계 및 상기 선정된 콘텐츠 세트에 해당하는 콘텐츠를 추출하여 상기 환자에게 제공할 디지털 치료제를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 콘텐츠 세트를 선정하는 단계는, 상기 디지털 치료제를 구성하는 콘텐츠의 종류 및 난이도를 기초로 생성된 개인 맞춤형 매트릭스를 이용하여, 상기 판별된 정서장애 정도에 대응되는 콘텐츠 세트를 선정할 수 있다.
또한, 상기 콘텐츠 세트는, 시작 레벨의 기초 난이도 콘텐츠, 상기 시작 레벨의 향상 난이도 콘텐츠, 상기 시작 레벨의 활성화 난이도 콘텐츠, 상기 시작 레벨보다 높은 레벨의 활성화 난이도 콘텐츠 순서로 구성될 수 있다.
그리고 상기 콘텐츠 세트를 구성하는 콘텐츠는, 정서장애 치료를 위해 환자가 취해야 할 복수의 동작에 대응되는 움직임 코드를 기초로 생성된 신체활동 콘텐츠일 수 있다.
또한, 상기 신체활동 콘텐츠는, 정서장애 진단 기준에 기초하여 행동억제체계 행동을 도출하고, 상기 도출된 행동의 변화를 유도할 수 있는 행동활성화체계 행동 패턴 목표를 설정하며, 상기 설정된 행동 패턴 목표를 달성하는데 필요한 훈련 동작이 인터랙티브 콘텐츠로 구현되어 생성될 수 있다.
그리고 상기 인터랙티브 콘텐츠는, 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고, 상기 아바타 주위로 다가오는 복수의 형태와 색을 가진 오브젝트 중 지시된 형태와 색을 가진 오브젝트를 터치하도록 하는 요구 과제를 제공하며, 상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 반응 시간, 상지의 움직임 범위, 상지의 이동 속도를 분석할 수 있다.
또한, 상기 인터랙티브 콘텐츠는, 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고, 상기 아바타의 손이나 발이 상기 아바타로부터 떨어져 있는 복수의 포인트를 순차적으로 터치하며 이동하도록 하는 요구 과제를 제공하며, 상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 움직임 범위, 균형성을 분석할 수 있다.
그리고 상기 인터랙티브 콘텐츠는, 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고, 상기 아바타가 수행해야 하는 지시사항 또는 가이드 아바타가 보여주는 동작을 따라하도록 하는 요구 과제를 제공하며, 상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 상지 및 하지의 이동 속도를 분석할 수 있다.
또한, 상기 인터랙티브 콘텐츠는, 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고, 상기 아바타가 기설정된 기울기에 대응하여 균형을 맞추면서 순차적으로 지정되는 복수의 디딤돌 중 하나로 건너가도록 하는 요구 과제를 제공하며, 상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 균형성을 분석할 수 있다.
그리고 상기 인터랙티브 콘텐츠는, 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고, 상기 아바타가 기설정된 시간 동안 기설정된 속도로 달리도록 하는 요구 과제를 제공하며, 상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 상지 및 하지의 이동 속도를 분석할 수 있다.
또한, 상기 인터랙티브 콘텐츠는, 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고, 상기 아바타가 기설정된 동작을 만들고 유지하거나, 순차적으로 지시하는 방향으로 움직이도록 하는 요구 과제를 제공하며, 상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 반응 시간을 분석할 수 있다.
그리고 상기 제공하는 단계는, 병원 서버로부터 디지털 치료제 처방 정보를 수신하여 저장하는 단계, 상기 환자의 사용자 단말로부터 디지털 치료제 요청 정보를 수신하고 상기 저장된 디지털 치료제 처방 정보와 대응되는지 판단하는 단계, 상기 저장된 디지털 치료제 처방 정보와 대응되면 사용자 인증을 진행하는 단계 및 상기 사용자 인증이 통과되면 상기 결정된 디지털 치료제를 상기 환자의 사용자 단말로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제공하는 단계는, 상기 환자의 사용자 단말로부터 디지털 치료 환경 정보를 수신하는 단계, 상기 수신된 디지털 치료 환경 정보를 기초로 상기 결정된 디지털 치료제를 수정하는 단계 및 상기 수정된 디지털 치료제를 상기 환자의 사용자 단말로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 환자 개개인의 진단 결과 및 디지털 치료제 이용정보를 기초로 맞춤형으로 설정되는 디지털 치료제를 용이하게 제공 받을 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 인터랙티브 콘텐츠 형식의 디지털 치료제를 활용함으로써, 환자가 자발적으로 정서장애나 만성질환 등에 개선효과가 있는 신체활동을 수행하도록 촉진할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진단검사 프로그램을 예시적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정서장애 인공지능 모델을 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 우울장애 환자용 개인 맞춤형 매트릭스를 예시적으로 도시한 도면,
도 6 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 정서장애 환자의 신체활동을 유도하는 인터랙티브 콘텐츠를 예시적으로 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 방법을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
이하에서는 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재한다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변형(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서 "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 또는 "A 및/또는 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나" 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는 (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다. 본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 갖는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)" 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는 "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서) 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 Application Processor)를 의미할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 시스템(1000)을 구성하는 요소들을 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면 디지털 치료제 제공 시스템(1000)은 디지털 치료제 제공 장치(100), 병원 서버(200), 사용자 단말(300)을 포함할 수 있다.
디지털 치료제 제공 장치(100)는 병원 등 의료기관으로부터 디지털 치료제를 처방받은 사용자(환자)에게 개인 맞춤형 디지털 치료제를 제공할 수 있다. 디지털 치료제 제공 장치(100)는 병원 서버(200)나 사용자 단말(300)로부터 수신된 환자의 진단 정보 및 디지털 치료제 이용 정보를 기초로 하여 환자의 정서장애 정도를 판별할 수 있다. 그리고 디지털 치료제 제공 장치(100)는 판별된 정서장애 정도에 따라 환자에게 제공할 디지털 치료제를 결정할 수 있다. 이어서 디지털 치료제 제공 장치(100)는 결정된 디지털 치료제를 환자의 사용자 단말(300)로 제공하여 환자가 디지털 치료제를 사용할 수 있도록 할 수 있다. 환자의 정서장애 정도를 판별하는 구체적인 내용, 환자에게 제공할 디지털 치료제를 결정하는 구체적인 내용, 디지털 치료제를 제공하는 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
병원 서버(200)는 디지털 치료제 제공 장치(100)와 환자에 대한 다양한 데이터를 공유할 수 있다. 데이터 공유 방법은 병원 서버(200)가 데이터를 디지털 치료제 제공 장치(100)로 전송할 수도 있고, 병원 서버(200)와 디지털 치료제 제공 장치(100)가 동일한 클라우드 저장 공간을 공유할 수도 있다.
병원 서버(200)는 환자의 질병 코드, 환자 인증을 위한 개인정보, 진단 정보, 디지털 치료제 이용 정보, 디지털 치료제 선택 정보 중 적어도 하나를 디지털 치료제 제공 장치(100)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 병원 서버(200)는 세계보건기구 등에서 분류한 질병분류기호(질병 코드), 환자고유번호, 주민등록번호 등을 디지털 치료제 제공 장치(100)에 전송할 수 있다. 또한, 병원 서버(200)는 사용자(환자)를 대면 또는 비대면으로 진단한 결과를 기초로 생성된 진단 정보를 디지털 치료제 제공 장치(100)로 전송할 수 있다. 뿐만 아니라 병원 서버(200)에 저장되어 있는 환자의 의무기록 데이터, 가족력 데이터, 개인 병력 데이터, 체력 데이터, 체성분 데이터와 같은 병원 EMR 및 건강검진 데이터를 디지털 치료제 제공 장치(100)에 전송할 수 있다.
이에 더하여 병원 서버(200)에는 환자가 기존에 디지털 치료제를 이용하였던 정보가 저장될 수 있다. 디지털 치료제 이용 정보는 단순한 사용이력 정보가 아니라 디지털 치료제를 이용한 환자의 움직임을 감지한 데이터 그 자체 또는 움직임 감지 데이터를 기초로 생성된 반응 시간, 움직임 범위, 상지 및 하지의 이동 속도, 균형성, 디지털 치료제 수행시간, 요구 동작별 수행시간, 요구 과제 성공 여부 등의 데이터일 수 있다. 또한, 병원 서버(200)에는 디지털 치료제 선택 정보가 저장될 수 있다. 디지털 치료제 선택 정보는 신체활동 유도와 같은 특정 기능이 포함되어야 한다는 정보, 시각적 또는 청각적 자극이 특정 값 이상인 콘텐츠를 포함하는 디지털 치료제는 배제되어야 한다는 정보 등이 포함될 수 있다.
즉, 병원 서버(200)와 디지털 치료제 제공 장치(100)가 연동됨으로써, 디지털 치료제 제공 장치(100)가 환자의 정서장애 정도를 판별하여 적합한 디지털 치료제를 결정하기 위한 기초 데이터가 제공될 수 있다. 디지털 치료제 제공 장치(100)에서 결정된 디지털 치료제에 대한 정보가 다시 병원 서버(200)로 전송되어, 의료진의 최종 판단을 거쳐 환자에게 처방될 수 있도록 할 수도 있다.
사용자 단말(300)은 환자가 디지털 치료제를 요청하는 기능을 수행하고, 수신된 디지털 치료제를 실행하는 기능을 수행할 수 있다. 사용자 단말(300)은 디지털 치료제의 종류에 따라 디지털 치료제를 실행하고, 환자의 실행 동작을 인식할 수 있는 범용 하드웨어로 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(300)은 PC, 모니터, 애저 키넥트, 카메라, 스마트폰, 타블렛과 같은 범용 하드웨어의 조합으로 구성될 수 있다.
디지털 치료제 제공 장치(100)는 도 2의 실시 예와 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 디지털 치료제 제공 장치(100)는 통신부(110), 메모리(120), 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 다만 상술한 구성요소 이외에도 입력부(미도시), 출력부(미도시) 등과 같은 다양한 구성요소들이 추가적으로 포함될 수 있다.
통신부(110)는 유무선 네트워크를 이용하여 병원 서버(200), 사용자 단말(300) 등의 외부 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 디지털 치료제를 사용자 단말(300)로 송신할 수 있고, 병원 서버(200)로부터 환자의 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 디지털 치료제 생산 업체로부터 디지털 치료제를 수신할 수도 있다. 통신부(110)는 무선통신 방식으로 블루투스, Zigbee 통신, WiFi, 적외선(InfraRed, IR) 통신, NFC(Near Field Communication) 등 다양한 방식을 이용할 수 있고, 3G, 3GPP, LTE. LTE-A, 5G 등과 같은 다양한 이동통신 규격에 따라 이동 통신망에 접속하여 통신을 수행할 수도 있다. 또한, 통신부(110)는 유선통신 방식으로 HDMI(High Definition Multimedia Interface), LVDS(Low Voltage Differential Signaling), LAN(Local Area Network) 등을 이용할 수 있다.
메모리(120)는 디지털 치료제 제공 장치(100)를 구동하기 위한 다양한 모듈, 소프트웨어, 인공지능 모델, 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)에는 다양한 종류의 디지털 치료제가 저장될 수 있고, 디지털 치료제를 개인 맞춤형으로 조합하기 위한 소프트웨어, 사용자 인증을 위한 소프트웨어, 환자의 움직임 데이터을 기초로 정서장애 정도를 판단할 수 있는 인공지능 모델, 디지털 치료제 이용 정보, 결제 정보 등 다양한 정보가 저장될 수 있다.
메모리(120)는 플래쉬 메모리, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 디지털 치료제 제공 장치(100)의 동작 수행을 위한 프로그램 및/또는 어플리케이션을 저장하기 위한 ROM, 디지털 치료제 제공 장치(100)의 동작 수행에 따른 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 RAM을 구비할 수 있다. 또한, 메모리(120)는 각종 참조 데이터를 저장하기 위한 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM) 등을 더 구비할 수 있다.
프로세서(130)는 디지털 치료제 제공 장치(100)의 상술한 구성들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 사용자 단말(300)에 개인 맞춤형 디지털 치료제를 전송하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다. 프로세서(130)는 하나 또는 복수의 하드웨어 칩 형태로 제작되어 디지털 치료제 제공 장치(100)에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 범용 프로세서(예를 들어, CPU 또는 Application Processor)로 제작될 수 있고, 인공지능을 위한 전용 하드웨어 칩 형태로 제작될 수도 있다.
프로세서(130)는 환자의 진단 정보 및 디지털 치료제 이용 정보를 기초로 환자의 정서장애 정도를 판별할 수 있다. 환자의 정서장애 정도를 기초로 하여 맞춤형 디지털 치료제를 제공하기 위함이다.
예를 들어, 환자의 진단 정보나 디지털 치료제 이용 정보는 병원 서버(200)로부터 제공될 수도 있다. 의료진이 온라인 또는 오프라인으로 환자를 진단한 결과를 병원의 EMR을 통해 입력하면, 병원 서버(200)가 해당 정보를 디지털 치료제 제공 장치(100)로 전송하는 방식이다.
다른 예로, 환자의 진단 정보를 디지털 치료제 제공 장치(100)가 생성할 수도 있다. 우선 디지털 치료제 제공 장치(100)는 병원 서버(200)로부터 환자의 질병코드가 무엇인지 수신할 수 있다. 프로세서(130)는 환자의 질병코드에 대응되는 진단검사를 사용자 단말(300)로 전송하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다. 그리고 통신부(110)를 통해 사용자 단말(300)로부터 진단검사 결과를 수신하면, 프로세서(130)는 진단검사 결과를 정량화하여 환자의 진단 정보를 생성할 수 있다.
메모리(120)에는 각 질병코드에 대응되는 진단검사 프로그램이 저장될 수 있다. 예를 들어, 각 진단검사 프로그램은 DSM-5(Diagnostic & Statistical Manual of Mental Disorders 5th Ed)에서 제시하는 각 질병 진단 기준으로 설계된 검사지를 디지털화한 것일 수 있다. 특히 정서장애 환자의 경우 환자 자신의 감정 상태를 직관적으로 이해하고 답할 수 있어야 정확한 진단이 가능하다. 이러한 점을 고려하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 진단검사는 환자 자신의 감정 상태나 신체 상태를 직관적으로 이해할 수 있도록 항목을 시각화하여 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 우울장애 정도 진단검사 프로그램과 같이 환자가 직관적 이해하고 선택할 수 있도록 각 항목에서 묻고 있는 감정상태를 이모티콘, 아이콘, 인포그래픽 등의 시각적 요소로 구성할 수 있다. 또한, 진단검사는 각 항목 별로 문항을 읽어주거나 해당 감정상태에 대응되는 청각적 효과를 부여하도록 구성될 수 있다.
도 3의 실시 예와 같이 통신부(110)를 통해 진단검사 결과를 수신하면, 프로세서(130)는 정량화된 진단 점수를 도출하여 환자의 진단 정보를 생성할 수 있다. 정량화 방식은 각 질병코드마다의 특성에 따라 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, 주의력 결핍 과잉행동 장애(ADHD)와 같은 경우에는 진단 항목별로 가중치를 부여하여 정량화된 진단 점수를 도출할 수 있고, 우울장애 같은 경우에는 진단 항목별로 동일한 가중치를 부여하여 정량화된 진단 점수를 도출할 수도 있다.
프로세서(130)는 환자의 정서장애 정도를 판별하는데 정서장애 인공지능 모델을 이용할 수 있다. 정서장애 인공지능 모델은 도 4의 실시 예와 같이 환자의 진단 정보와 디지털 치료제 이용 정보를 기초로 환자의 정서장애 정도를 예측하도록 구성된 모델일 수 있다. 또한, 정서장애 인공지능 모델은 추가적인 입력 데이터로 환자의 의무기록 데이터, 가족력 데이터, 개인 병력 데이터, 체력 데이터, 체성분 데이터 등을 더 이용할 수 있다. 이러한 입력 데이터가 처리되어 정서장애 인공지능 모델은 환자의 정서장애 정도를 판별한 결과를 출력 데이터로 제공할 수 있다. 정서장애 인공지능 모델은 신경망(Neural Network)을 기초로 하는 모델일 수 있다. 예를 들어, DNN(Deep Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network)과 같은 방법이 적용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
프로세서(130)는 디지털 치료제 이용 정보, 환자의 진단 정보, 의무기록 데이터 등의 추가 정보를 기초로 정서장애 정도를 판별하기 위한 기준을 학습시켜 정서장애 인공지능 모델을 생성할 수 있다. 그리고 학습이 완료된 정서장애 인공지능 모델을 이용하여, 프로세서(130)는 환자의 정서장애 정도를 판별할 수 있다. 프로세서(130)는 생성된 정서장애 인공지능 모델로 정서장애 정도를 판별하는 과정에서 새로이 입력된 디지털 치료제 이용 정보와 같은 데이터를 메모리(120)에 추가로 저장할 수 있다. 그리고 프로세서(130)는 추가로 저장된 입력 데이터를 이용하여 생성된 정서장애 인공지능 모델을 갱신할 수 있다.
상술한 바와 같이 디지털 치료제 이용 정보는 디지털 치료제를 이용한 환자의 움직임을 감지한 데이터 그 자체 또는 움직임 감지 데이터를 기초로 생성한 분석 데이터일 수 있다. 사용자 단말(300)에서는 환자가 디지털 치료제를 이용할 때의 움직임을 감지하여 저장할 수 있다. 움직임 감지 데이터는 RGBD 영상 형태로 저장될 수도 있고, 스켈레톤 형태와 같이 단순화된 형태로 저장될 수도 있다. 움직임 감지 데이터는 통신부(110)를 통해 수신되어 메모리(120)에 저장될 수 있다. 프로세서(130)는 움직임 감지 데이터를 기초로 반응 시간, 움직임 범위, 상지 및 하지의 이동 속도, 균형성, 디지털 치료제 수행시간, 요구 동작별 수행시간, 요구 과제 성공 여부, 걷기의 빠르기 정도 등의 데이터를 생성할 수 있다.
환자의 움직임 감지 데이터를 기초로 다양한 데이터가 생성될 수 있기 때문에, 프로세서(130)는 정서장애 인공지능 모델을 이용하여 어느 데이터가 정서장애 정도와 더 연관되는지 결정할 수 있다. 예를 들어, 정서장애 인공지능 모델은 학습 단계에서 각 정서장애 질병코드마다 어떠한 움직임 데이터가 정서장애 정도를 판별하는데 영향을 미치는지를 산출할 수 있다. 프로세서(130)는 설명가능인공지능(XAI) 기술을 활용하여 어떠한 데이터가 가장 큰 영향을 미치는 특징 데이터에 해당되는지를 출력할 수도 있다.
프로세서(130)는 환자의 움직임을 기초로 생성된 데이터 중 정서장애 정도와 연관된 특징 데이터를 추출할 수 있다. 그리고 프로세서(130)는 추출된 특징 데이터를 기초로 정서장애 인공지능 모델을 이용하여 환자의 정서장애 정도를 판별할 수 있다. 정서장애 인공지능 모델은 감지된 환자의 움직임을 기초로 반응 시간, 움직임 범위, 상지 및 하지의 이동 속도, 균형성, 디지털 치료제 수행시간, 요구 동작별 수행시간, 요구 과제 성공 여부 중 적어도 하나의 움직임 데이터를 분석할 수 있다. 그리고 분석된 적어도 하나의 움직임 데이터를 기초로 환자의 정서장애 정도와 연관된 특징 데이터를 추출할 수 있다.
프로세서(130)는 판별된 정서장애 정도에 따라 환자에게 제공할 디지털 치료제를 결정할 수 있다. 정서장애 정도에 따라 환자에게 요구되는 사용시간, 요구 과제 난이도, 요구 동작의 종류 등이 달라져야 맞춤형 디지털 치료가 가능하기 때문이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환자에게 제공되는 디지털 치료제는 정서장애 치료를 위해 환자가 취해야 할 복수의 동작을 유도하는 신체활동 콘텐츠일 수 있다. 그리고 디지털 치료제는 정서장애 환자가 자발적으로 신체활동을 할 수 있도록 촉진하는 인터랙티브 콘텐츠로 구성될 수 있다. 인터랙티브 콘텐츠는 사용자가 수동적으로 정보를 수용하는 형태가 아닌 적극적으로 참여할 수 있는 콘텐츠이다. 즉, 인터랙티브 콘텐츠는 한 방향으로 제공되는 콘텐츠가 아닌 사용자의 액션에 따라 변화하는 콘텐츠를 기반으로 쌍방향 소통할 수 있는 콘텐츠를 말한다. 사용자의 액션에 따라 콘텐츠의 요소들이 반응하기 때문에 사용자의 참여를 유도하고 몰입감과 공감을 더 할 수 있다. 이러한 요소가 갖추어진 디지털 치료제는 정서장애 환자에게 보다 높은 개선 효과를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 움직임을 따라하는 아바타나 오브젝트를 화면에 표시함으로써, 사용자가 화면에 표시된 아바타에 자신을 투영함으로써 보다 적극적으로 신체활동 콘텐츠를 수행하도록 유도할 수 있다.
정서장애 치료를 위해 환자가 취해야 할 복수의 동작을 유도하는 신체활동 콘텐츠를 생성하기 위하여 복수의 동작에 대응되는 움직임 코드를 이용할 수 있다. 움직임 코드는 대상의 움직임의 형태뿐 아니라 퀄리티도 표현할 수 있는 표준화된 코드일 수 있다. 예를 들어, 움직임 코드는 인식된 대상의 움직임을 특징별로 분류하고 분석하여 생성될 수 있다. 움직임 코드에는 대상의 의도에 의해 외부에 표현되는 움직임을 객관적으로 표현하는 지표들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 움직임 코드는 무게(weight), 시간(time), 공간(space), 흐름(flow)을 나타내는 지표들을 포함할 수 있다. 따라서 움직임 코드를 이용하면 동작이 가벼운지(light) 무거운지(strong), 동작이 갑작스럽게(sudden) 이루어지는지 지속적으로(sustained) 이루어지는지, 동작이 응시하는(direct) 동작인지 비응시하는(indirect) 동작인지, 동작이 자유로운(free) 흐름으로 이루어지는지 구속되어(bound) 이루어지는지 객관적으로 판단할 수 있게 된다.
신체활동 콘텐츠에 인터랙티브 콘텐츠로 구현되어야 하는 동작은 정서장애 진단 기준에 기초하여 도출될 수 있다. 예를 들어, 정서장애 진단 기준은 DSM-5에서 제시된 각 정서장애에 대한 진단 기준일 수 있다. 프로세서(130)는 정서장애 진단 기준에 기초하여 행동억제체계 행동을 도출할 수 있다. 그리고 프로세서(130)는 도출된 행동억제체계 행동의 변화를 유도할 수 있는 행동활성화체계 행동 패턴 목표를 설정할 수 있다. 예를 들어, 도출된 행동억제체계 행동의 움직임 코드 상의 지표가 반대되는 행동을 기초로 행동활성화체계 행동 패턴 목표로 설정할 수도 있다. 이어서 프로세서(130)는 설정된 행동 패턴 목표를 달성하는데 필요한 훈련 동작으로 인터랙티브 콘텐츠를 구현할 수 있다. 또는 프로세서(130)가 설정된 행동 패턴 목표, 필요한 훈련 동작, 훈련 동작을 통해 향상되는 체력요소 등을 출력하여 인터랙티브 콘텐츠를 생성하기 위한 가이드를 제공할 수도 있다.
상술한 바와 같이 판별된 정서장애 정도에 따라 환자에게 요구되는 사용시간, 요구 과제 난이도, 요구 동작의 종류 등이 달라져야 하기 때문에, 프로세서(130)는 판별된 정서장애 정도를 기초로 콘텐츠 세트를 선정할 수 있다. 그리고 프로세서(130)는 선정된 콘텐츠 세트에 해당하는 콘텐츠를 추출하여 환자에게 제공할 디지털 치료제를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(130)는 디지털 치료제를 구성하는 콘텐츠의 종류나 난이도를 기초로 하여 생성된 개인 맞춤형 매트릭스를 이용하여 콘텐츠 세트를 선정할 수 있다. 개인 맞춤형 매트릭스는 각 정서장애의 특성에 따라 환자가 수행해야 할 전체 신체활동 콘텐츠 제공 시간, 신체활동 콘텐츠를 구성하는 각 스테이지(인터랙티브 콘텐츠)별 시간, 정서장애 정도 구분 레벨의 수를 기초로 생성될 수 있다. 또한, 전체 신체활동 콘텐츠 제공 시간, 각 스테이지별 시간, 레벨의 수의 3가지 요소 중 하나는 나머지 요소에 의해 결정될 수도 있다. 도 5에 도시된 우울장애 환자용 개인 맞춤형 매트릭스를 예로 들면, 움직이지 않으려고 하는 우울장애 환자의 특성이 반영되어 각 스테이지(인터랙티브 콘텐츠)는 집중력이 유지될 수 있는 시간인 5분으로 설정할 수 있다. 그리고 전체 신체활동 콘텐츠는 우울장애 개선에 핵심적인 근력과 심폐능력을 효과적으로 향상시킬 수 있는 시간인 하루에 15분에서 40분 사이의 시간에 제공되도록 설정할 수 있다. 즉 우울장애 정도 레벨에 따라 3개에서 8개의 스테이지가 제공되어야 하며, 이를 위해 우울장애 정도 구분 레벨의 수는 6으로 설정될 수 있다.
신체활동 콘텐츠를 구성하는 콘텐츠 세트는 각 레벨별로 기초 난이도 콘텐츠, 향상 난이도 콘텐츠, 활성화 난이도 콘텐츠로 구성될 수 있다. 이는 신체활동의 점진적 향상의 원리에 따른 것으로, 신체활동 콘텐츠는 한번 활성화 난이도로 접어들면 기초 또는 향상 난이도로 다시 내려올 필요 없이 다른 레벨의 활성화 난이도를 수행하도록 구성된다. 도 5의 6개의 레벨로 구분된 우울장애 정도 중 레벨 2에 해당하는 환자에게 제공할 콘텐츠 세트를 선정하는 과정을 참조하면, 콘텐츠 세트는 시작 레벨인 레벨 2의 기초 난이도 콘텐츠, 레벨 2의 향상 난이도 콘텐츠, 레벨 2의 활성화 난이도 콘텐츠, 시작 레벨보다 높은 레벨인 레벨 3에서 6의 활성화 콘텐츠가 순차적으로 제공되도록 선정되어 구성될 수 있다.
이하에서는 6종의 인터랙티브 콘텐츠를 예시하여 설명하기로 한다. 각 인터랙티브 콘텐츠는 정서장애 개선을 위해 환자가 취해야 할 동작을 자연스럽게 취할 수 있도록 구성된 요구 과제를 제공할 수 있다. 그리고 인터랙티브 콘텐츠는 요구 과제를 수행하는 환자의 움직임을 감지하여 정서정애 개선 정도를 판단할 수 있는 움직임 데이터를 수집할 수 있도록 구성된다.
도 6은 정서장애 환자가 자신의 감정이 아닌 다른 것에 집중할 수 있도록 신체활동을 유도하는 인터랙티브 콘텐츠의 예시를 도시한 것이다. 도 6을 참조하면, 화면에는 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 표시된다. 그리고 아바타 주위로 오브젝트들이 다가오며, 이들 오브젝트는 복수의 형태와 색을 갖도록 설정된다. 인터랙티브 콘텐츠는 이러한 복수의 형태와 색을 갖는 오브젝트들 중 지시된 형태와 색을 가진 오브젝트를 터치하도록 하는 요구 과제를 제공할 수 있다. 제공된 요구 과제에 따라 오브젝트를 터치하는 동작을 수행함으로써, 정서장애 환자는 자연스럽게 정서장애 개선을 위해 취해야 할 동작을 수행할 수 있다. 특히 도 6의 실시 예에서는 요구 과제를 수행하는 환자의 움직임을 감지하고 분석함으로써, 반응 시간, 상지의 움직임 범위, 상지의 이동 속도와 같은 정서정애 개선 정도를 판단할 수 있는 움직임 데이터를 수집할 수 있다.
도 7은 정서장애 환자가 몰입하여 집중해야 하는 신체활동을 유도하는 인터랙티브 콘텐츠의 예시를 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 화면에는 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 표시된다. 그리고 아바타의 손이나 발로부터 기설정된 방향과 거리만큼 떨어져 있는 복수의 포인트가 표시된다. 인터랙티브 콘텐츠는 아바타의 손이나 발이 아바타로부터 떨어져 있는 복수의 포인트를 순차적으로 터치하며 이동하도록 하는 요구 과제를 제공할 수 있다. 특히 도 7의 실시 예에서는 요구 과제를 수행하는 환자의 움직임을 감지하고 분석함으로써, 상지 및 하지의 움직임 범위, 균형성과 같은 정서정애 개선 정도를 판단할 수 있는 움직임 데이터를 수집할 수 있다.
도 8은 정서장애 환자가 주어진 지시에 따르도록 하는 신체활동을 유도하는 인터랙티브 콘텐츠의 예시를 도시한 것이다. 도 8을 참조하면, 화면에는 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 표시된다. 인터랙티브 콘텐츠는 아바타가 수행해야 하는 지시사항 또는 가이드 아바타가 보여주는 동작을 따라하도록 하는 요구 과제를 제공할 수 있다. 가이드 아바타는 환자의 동작을 모사하는 아바타가 아닌 지시사항을 움직이는 모습을 통해 보여주는 기능을 수행하는 것이다. 특히 도 8의 실시 예에서는 요구 과제를 수행하는 환자의 움직임을 감지하고 분석함으로써, 상지 및 하지의 이동 속도, 움직임 범위를 판단할 수 있는 움직임 데이터를 수집할 수 있다.
도 9는 정서장애 환자가 기설정된 기울기의 디딤돌을 순차적으로 이동하도록 하는 신체활동을 유도하는 인터랙티브 콘텐츠의 예시를 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 화면에는 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 표시된다. 그리고 아바타로부터 기설정된 방향과 거리만큼 떨어져 있는 복수의 디딤돌이 표시된다. 각 디딤돌은 기설정된 기울기는 갖고 있을 수 있다. 인터랙티브 콘텐츠는 아바타가 기설정된 기울기에 대응하여 균형을 맞추면서 순차적으로 지정되는 복수의 디딤돌 중 하나로 건너가도록 하는 요구 과제를 제공할 수 있다. 특히 도 9의 실시 예에서는 요구 과제를 수행하는 환자의 움직임을 감지하고 분석함으로써, 환자의 균형성을 판단할 수 있는 움직임 데이터를 수집할 수 있다.
도 10은 정서장애 환자가 기설정된 속도로 걷거나 달리는 신체활동을 유도하는 인터랙티브 콘텐츠의 예시를 도시한 것이다. 도 10을 참조하면, 화면에는 감지괸 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 표시된다. 아바타는 인식된 환자의 형상을 모사한 것일 수도 있고, 기설정된 오브젝트(예를 들어, 기차, 자전거, 자동차) 중 하나를 모사한 것일 수도 있다. 인터랙티브 콘텐츠는 아바타가 기설정된 시간 동안 기설정된 속도로 달리도록 하는 요구 과제를 제공할 수 있다. 특히 도 10의 실시 예에서는 요구 과제를 수행하는 환자의 움직임을 감지하고 분석함으로써, 환자의 상지 및 하지의 이동 속도를 판단할 수 있는 움직임 데이터를 수집할 수 있다.
도 11은 정서장애 환자가 적극적이고 주도적으로 움직이는 신체활동을 유도하는 인터랙티브 콘텐츠의 예시를 도시한 것이다. 도 11을 참조하면, 화면에는 감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 표시된다. 그리고 아바타가 취해야할 기설정된 동작을 안내하는 화면, 아바타가 움직여햐 할 방향을 지시하는 화면이 표시될 수 있다. 인터랙티브 콘텐츠는 아바타가 기설정된 동작을 만들고 유지하거나, 순차적으로 지시하는 방향으로 움직이도록 하는 요구 과제를 제공할 수 있다. 특히 도 11의 실시 예에서는 요구 과제를 수행하는 환자의 움직임을 감지하고 분석함으로써, 환자의 반응 시간을 판단할 수 있는 움직임 데이터를 수집할 수 있다.
프로세서(130)는 결정된 디지털 치료제를 환자의 사용자 단말(300)로 제공할 수 있다. 디지털 치료제를 제공할 때 고려해야 할 사항은 사용자 인증과 환자의 디지털 치료 환경 정보이다. 이는 맞춤형 디지털 치료제가 제공되기 때문에 처방받은 환자만이 사용해야 하기 때문이며, 환자의 디지털 치료 환경 정보에 따라 안정적인 디지털 치료제 제공 및 실행을 위해 제공 방법이 달라져야 하기 때문이다.
프로세서(130)는 결정된 디지털 치료제에 대한 정보를 병원 서버(200)에 제공하여 의료진에게 적절한 디지털 치료제를 추천할 수 있다. 의료진이 추천된 디지털 치료제 또는 자신의 임상 판단을 반영하여 변경된 디지털 치료제를 처방하면, 병원 서버(200)는 디지털 치료제 처방 정보를 디지털 치료제 제공 장치(100)로 전송할 수 있다. 통신부(110)를 통해 디지털 치료제 처방 정보가 수신되면, 프로세서(130)는 수신된 디지털 치료제 처방 정보를 메모리(120)에 저장할 수 있다.
디지털 치료제 처방 정보에는 질병 코드, 처방 환자 인증을 위한 정보, 디지털 치료제 선택 정보, 진단 정보, 사용이력 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 질병 코드는 질병분류기호로도 호칭되는 것으로, 세계보건기구(WHO)의 국제질병분류에 기초할 수 있다. 처방 환자 인증을 위한 정보는 디지털 치료제 처방을 받은 본인에게만 디지털 치료제를 받을 수 있는 권한을 주기 위해 필요한 사용자 정보일 수 있다. 예를 들어, 사용자 정보는 환자고유번호, 주민등록번호 등 사용자를 인증할 수 있는 다양한 정보로 구성될 수 있다. 디지털 치료제 선택 정보는 처방된 디지털 치료제에 대한 정보가 포함될 수 있다. 진단 정보는 의사가 디지털 치료제를 처방한 환자를 진단한 정보일 수 있으며, 여기에는 디지털 치료제 사용시 주의사항 등이 포함될 수 있다. 사용이력 정보는 기존에 사용자(환자)가 어떤 종류의 디지털 치료제를 처방 받은 적이 있는지에 대한 정보가 포함될 수 있다. 사용이력 정보에는 특정 디지털 치료제 사용에 대한 추적 관찰 결과가 포함되어, 사용자에게 효과가 있는 디지털 치료제인지 여부를 판단할 수 있게 한다.
사용자 단말(300)에서도 디지털 치료제 제공 장치(100)에 디지털 치료제 요청 정보를 송신할 수 있다. 병원 서버(200)는 디지털 치료제를 처방 받은 사용자 단말(300)로 URL, QR코드, 바코드, 다운로드 링크, 클라우드 접속 코드 등 다양한 수단을 포함한 메시지를 전송할 수 있다. 사용자 단말(300)에서는 메시지에 포함된 다양한 수단을 통해 디지털 치료제 제공 장치(100)에 처방 받은 디지털 치료제 요청 정보를 전송할 수 있게 된다.
프로세서(130)는 사용자 단말(300)로부터 수신한 디지털 치료제 요청 정보와, 병원 서버(200)에서 전송된 디지털 치료제 처방 정보가 대응되는지 판단할 수 있다. 만일 두 정보가 대응되면 프로세서(130)는 사용자 인증을 진행하여 처방 받은 사용자만이 디지털 치료제를 제공 받을 수 있도록 할 수 있다. 사용자 인증이 통과되면, 프로세서(130)는 결정된 디지털 치료제를 환자의 사용자 단말(300)로 제공하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(130)는 사용자 단말(300)에 디지털 치료제를 제공하기 위하여 디지털 치료제 실행파일 자체를 전송할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(130)는 사용자 단말(300)과 통신하며 디지털 치료제 실행은 디지털 치료제 제공 장치(100) 또는 외부의 클라우드 서버(미도시)를 통해 수행하고, 모니터 등에 시각화할 때 필요한 파일들만 사용자 단말(300)로 전송하도록 통신부(110)를 제어할 수도 있다. 이와 같은 방식을 사용하면 용량이 큰 디지털 치료제 실행파일 자체를 전송해야 하는 부담이 줄어들고, 해킹의 위험으로부터도 안전할 수 있다. 또한, 디지털 치료제의 실행을 컴퓨팅 파워가 뛰어난 디지털 치료제 제공 장치(100)나 외부의 클라우드 서버(미도시)에서 실행함으로써, 환자가 고사양의 디지털 치료 환경을 갖추어야 하는 부담을 줄일 수 있다.
또 다른 예로, 프로세서(130)는 사용자 단말(300)과 디지털 치료제 제공 장치(100) 또는 외부의 클라우드 서버(미도시)가 디지털 치료제 실행을 병렬적으로 처리하도록 태스크를 분배할 수도 있다. 어느 태스크를 어느 장치에 분배할 것인가는 아래에서 설명할 디지털 치료 환경 정보와 연관된다.
프로세서(130)는 통신부(110)를 통해 환자의 사용자 단말(300)에 디지털 치료 환경 정보를 송신하라는 제어신호를 전송할 수 있다. 이에 대응하여 사용자 단말(300)로부터 디지털 치료 환경 정보가 수신되면, 프로세서(130)는 수신된 디지털 치료 환경 정보에 기초하여 제공하기로 결정된 디지털 치료제를 수정할 수 있다. 디지털 치료 환경 정보는 사용자 단말(300)의 하드웨어 구성 정보, 각 하드웨어의 연산능력, 해상도, 저장공간 용량 등의 스펙정보, 운영체계(Operating System, OS) 정보 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 디지털 치료제 실행파일 자체를 다운로드하는 방식인 경우, 프로세서(130)는 수신된 디지털 치료 환경 정보를 기초로 인터랙티브 콘텐츠의 해상도 변경, 배경 오브젝트 제거와 같은 그래픽 연산량 변경 등을 통해 디지털 치료제를 수정할 수 있다.
다른 예로, 디지털 치료제 실행이 디지털 치료제 제공 장치(100)나 외부의 클라우드 서버(미도시)에서 진행(단독 처리 또는 사용자 단말(300)과 병렬 처리)되는 경우, 프로세서(130)는 사용자 단말(300)의 연산능력 등을 고려하여 어느 장치에서 어느 기능이 실행되도록 할 것인지 결정할 수 있다. 감지된 사용자의 움직임을 분석하여 움직임 데이터를 생성하는 것과 같은 연산능력이 많이 필요한 작업이나, 사용자 단말(300)에서 유출될 우려가 있는 데이터를 다루는 작업에 대해서는, 프로세서(130)가 디지털 치료제 제공 장치(100)에서 실행하도록 결정할 수 있다. 그리고 나머지 작업들 중 사용자 단말(300)의 연산능력 등을 고려할 때 원활히 실행 가능한 작업은 사용자 단말(300)에서 처리하도록 결정할 수 있다. 프로세서(130)는 사용자 단말(300)에서 처리할 작업만을 실행할 수 있는 디지털 치료제 실행파일을 생성하고, 생성된 실행파일을 사용자 단말(300)에 전송하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 방법을 흐름도 및 시퀀스도를 통해 재차 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치료제 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 12를 참조하면 디지털 치료제 제공 장치(100)는 환자의 진단 정보 및 디지털 치료제 이용 정보를 기초로 환자의 정서장애 정도를 판별할 수 있다(S1210). 또한, 디지털 치료제 제공 장치(100)는 추가로 환자의 의무기록 데이터, 가족력 데이터, 개인 병력 데이터, 체력 데이터, 체성분 데이터를 환자의 정서장애 정도 판별에 이용할 수 있다.
환자의 진단 정보는 병원 서버(200)에서 디지털 치료제 제공 장치(100)로 전송될 수도 있고, 디지털 치료제 제공 장치(100)가 진단 정보를 자체적으로 생성할 수도 있다. 예를 들어, 디지털 치료제 제공 장치(100)는 저장되어 있는 복수의 진단검사 중 환자의 질병코드에 대응되는 진단검사를 사용자 단말(300)로 제공할 수 있다. 제공되는 진단검사는 질병 진단 기준을 기초로 설계된 검사지를 디지털화한 것일 수 있다. 진단검사 프로그램은 환자가 자신의 감정 상태나 신체 상태를 직관적으로 이해할 수 있도록 질문하는 항목을 이모티콘, 아이콘, 인포그래픽 등으로 시각화하고 청각적 효과를 함께 부여한 것일 수 있다.
사용자 단말(300)에서 진단검사 결과를 수신하면, 디지털 치료제 제공 장치(100)는 진단검사 결과를 정량화하여 환자의 진단 정보를 생성할 수 있다. 진단검사의 정량화는 정서장애 정도 판단을 위한 인공지능 모델에 입력 데이터로 사용하기 위한 전처리 과정일 수 있다. 예를 들어, 디지털 치료제 제공 장치(100)는 정서장애 종류에 따라 항목별로 기설정된 가중치를 부여하여 검사 결과를 정량화할 수 있다.
디지털 치료제 제공 장치(100)는 상술한 바와 같이 생성되거나 수신된 환자의 진단 정보와 더불어 디지털 치료제 이용 정보를 입력 데이터로 하는 정서장애 인공지능 모델을 이용하여 환자의 정서장애 정도를 판별할 수 있다. 입력 데이터에는 환자의 의무기록 데이터, 가족력 데이터, 개인 병력 데이터, 체력 데이터, 체성분 데이터 등이 추가될 수도 있다. 특히 디지털 치료제 이용 정보의 경우 디지털 치료제 제공 장치(100)는 사용자 단말(300)에서 감지된 환자의 움직임을 기초로 정서장애 정도와 연관된 특징 데이터를 추출할 수 있다. 그리고 추출된 특징 데이터를 기초로 정서장애 인공지능 모델을 이용하여 환자의 정서장애 정도를 예측할 수 있다. 특징 데이터를 추출하기 위해 디지털 치료제 제공 장치(100)는 감지된 환자의 움직임을 기초로 반응 시간, 움직임 범위, 상지 및 하지의 이동 속도, 균형성, 디지털 치료제 수행시간, 요구 동작별 수행시간, 요구 과제 성공 여부 등의 움직임 데이터를 생성하여 분석할 수 있다. 그리고 디지털 치료제 제공 장치(100)는 이러한 움직임 데이터를 기초로 환자의 정서장애 정도와 연관된 특징 데이터를 추출할 수 있다. 디지털 치료제 제공 장치(100)는 연관성을 판단할 때는 설명가능인공지능 기법을 사용할 수도 있다.
이어서 디지털 치료제 제공 장치(100)는 판별된 정서장애 정도에 따라 환자에게 제공할 디지털 치료제를 결정할 수 있다(S1220). 디지털 치료제 제공 장치(100)는 디지털 치료제를 구성하는 콘텐츠의 종류 및 난이도를 기초로 하여 판별된 환자의 정서장애 정도에 대응되는 콘텐츠 세트를 선정할 수 있다. 그리고 디지털 치료제 제공 장치(100)는 선정된 콘텐츠 세트에 해당하는 콘텐츠를 추출하여 환자에게 제공할 디지털 치료제를 생성할 수 있다. 각 콘텐츠는 정서장애 치료를 위해 환자가 취해야 하는 복수의 동작에 대응되는 움직임 코드를 기초로 생성된 것일 수 있다. 환자가 취해야 할 동작(행동 패턴 목표)를 설정할 때는 정서장애 진단 기준에 기초한 행동억제체계 행동을 도출하고, 도출된 행동억제체계 행동의 움직임 코드와 반대되는 지표의 움직임 코드에 해당되는 동작을 수행하도록 설정할 수 있다.
그리고 디지털 치료제 제공 장치(100)는 결정된 디지털 치료제를 환자의 사용자 단말(300)로 제공할 수 있다(S1230). 이하에서는 도 13의 시퀀스도를 참조하여 디지털 치료제를 제공하는 방법을 설명하나, 디지털 치료제를 사용자 단말(300)로 제공하는 방법에는 상술한 바와 같은 다양한 방법이 있고 도 13의 실시 예에 한정되지 않는다. 도 13의 시퀀스도에 도시된 실시 예를 참조하면, 디지털 치료제 제공 장치(100)는 결정된 디지털 치료제에 대한 정보를 디지털 치료제 추천 정보로 구성하여 병원 서버(200)에 전송할 수 있다(S1310). 병원 서버(200)에서는 의료진의 판단을 거쳐 추천된 디지털 치료제 또는 변경된 디지털 치료제를 처방한 디지털 치료제 처방 정보를 디지털 치료제 제공 장치(100)에 송신할 수 있다(S1320). 이와 더불어 병원 서버(200)에서는 사용자 단말(300)에 디지털 치료제를 요청할 수 있는 다양한 수단이 포함된 메시지를 송신할 수 있다. 사용자 단말(300)로부터 디지털 치료제 요청 정보를 수신하면(S1330), 디지털 치료제 제공 장치(100)는 디지털 치료제 처방 정보와 디지털 치료제 요청 정보가 대응되는지 확인하고, 사용자 인증을 진행할 수 있다(S1340).
이어서 디지털 치료제 제공 장치(100)는 사용자 단말(300)에 디지털 치료 환경 정보를 요청하는 제어신호를 송신할 수 있다(S1350). 사용자 단말(300)에서 디지털 치료 환경 정보를 수신하면(S1360), 디지털 치료제 제공 장치(100)는 수신된 디지털 치료 환경 정보를 기초로 결정된 디지털 치료제를 수정할 수 있다(S1370). 디지털 치료제 수정은 상술한 바와 같이 디지털 치료제가 원활히 실행되도록 하기 위한 프로그램 최적화, 태스크 분배 등을 의미할 수 있다. 디지털 치료제 제공 장치(100)는 수정된 디지털 치료제를 사용자 단말(300)로 송신할 수 있다(S1380). 그리고 디지털 치료제는 사용자 단말(300) 단독 혹은 디지털 치료제 제공 장치(100)와 병렬적으로 실행될 수 있다(S1390).
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 환자 개개인의 진단 결과 및 디지털 치료제 이용정보를 기초로 맞춤형으로 설정되는 디지털 치료제를 용이하게 제공 받을 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 인터랙티브 콘텐츠 형식의 디지털 치료제를 활용함으로써, 환자가 자발적으로 정서장애나 만성질환 등에 개선효과가 있는 신체활동을 수행하도록 촉진할 수 있다. 그리고 환자가 갖추고 있는 디지털 치료 환경 수준에 무관하게 디지털 치료제가 원활히 실행될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어 "부" 또는 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들어, 로직, 논리블록, 부품 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "부" 또는 "모듈"은 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 디지털 치료제 제공 장치(100))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
본 출원의 실시 예에 따른 기술적 사상은 디지털 치료제 제공 방법으로 이용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 환자의 진단 정보 및 디지털 치료제 이용 정보를 기초로 상기 환자의 정서장애 정도를 판별하는 단계;
    상기 판별된 정서장애 정도에 따라 상기 환자에게 제공할 디지털 치료제를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 디지털 치료제를 상기 환자의 사용자 단말로 제공하는 단계;를 포함하는 디지털 치료제 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판별하는 단계는,
    상기 환자의 질병코드에 대응되는 진단검사를 제공하는 단계; 및
    상기 진단검사 결과를 정량화하여 상기 환자의 진단 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 디지털 치료제 제공 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진단검사는,
    환자 자신의 감정 상태를 직관적으로 이해할 수 있도록 시각화된 항목으로 구성되며, 상기 항목 별로 청각적 효과가 부여되는 디지털 치료제 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판별하는 단계는,
    상기 환자의 진단 정보 및 디지털 치료제 이용 정보를 입력 데이터로 하는 정서장애 인공지능 모델을 이용하여 상기 환자의 정서장애 정도를 판별하는 디지털 치료제 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 판별하는 단계는,
    디지털 치료제를 이용하는 상기 환자의 움직임을 감지하는 단계;
    상기 감지된 환자의 움직임을 기초로 상기 정서장애 정도와 연관된 특징 데이터를 추출하는 단계; 및
    상기 특징 데이터를 기초로 상기 정서장애 인공지능 모델을 이용하여 상기 환자의 정서장애 정도를 판별하는 단계;를 포함하는 디지털 치료제 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 특징 데이터를 추출하는 단계는,
    상기 감지된 환자의 움직임을 기초로 반응 시간, 움직임 범위, 상지 및 하지의 이동 속도, 균형성, 디지털 치료제 수행시간, 요구 동작별 수행시간, 요구 과제 성공 여부 중 적어도 하나의 움직임 데이터를 분석하는 단계; 및
    상기 분석된 적어도 하나의 움직임 데이터를 기초로 상기 환자의 정서장애 정도와 연관된 특징 데이터를 추출하는 단계;를 포함하는 디지털 치료제 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 판별된 정서장애 정도를 기초로 콘텐츠 세트를 선정하는 단계; 및
    상기 선정된 콘텐츠 세트에 해당하는 콘텐츠를 추출하여 상기 환자에게 제공할 디지털 치료제를 생성하는 단계;를 포함하는 디지털 치료제 제공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 콘텐츠 세트를 선정하는 단계는,
    상기 디지털 치료제를 구성하는 콘텐츠의 종류 및 난이도를 기초로 생성된 개인 맞춤형 매트릭스를 이용하여, 상기 판별된 정서장애 정도에 대응되는 콘텐츠 세트를 선정하는 디지털 치료제 제공 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 콘텐츠 세트는,
    시작 레벨의 기초 난이도 콘텐츠, 상기 시작 레벨의 향상 난이도 콘텐츠, 상기 시작 레벨의 활성화 난이도 콘텐츠, 상기 시작 레벨보다 높은 레벨의 활성화 난이도 콘텐츠 순서로 구성되는 디지털 치료제 제공 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 콘텐츠 세트를 구성하는 콘텐츠는,
    정서장애 치료를 위해 환자가 취해야 할 복수의 동작에 대응되는 움직임 코드를 기초로 생성된 신체활동 콘텐츠인 디지털 치료제 제공 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 신체활동 콘텐츠는,
    정서장애 진단 기준에 기초하여 행동억제체계 행동을 도출하고, 상기 도출된 행동의 변화를 유도할 수 있는 행동활성화체계 행동 패턴 목표를 설정하며, 상기 설정된 행동 패턴 목표를 달성하는데 필요한 훈련 동작이 인터랙티브 콘텐츠로 구현되어 생성된 것인 디지털 치료제 제공 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인터랙티브 콘텐츠는,
    감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고,
    상기 아바타 주위로 다가오는 복수의 형태와 색을 가진 오브젝트 중 지시된 형태와 색을 가진 오브젝트를 터치하도록 하는 요구 과제를 제공하며,
    상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 반응 시간, 상지의 움직임 범위, 상지의 이동 속도를 분석하는 디지털 치료제 제공 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 인터랙티브 콘텐츠는,
    감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고,
    상기 아바타의 손이나 발이 상기 아바타로부터 떨어져 있는 복수의 포인트를 순차적으로 터치하며 이동하도록 하는 요구 과제를 제공하며,
    상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 움직임 범위, 균형성을 분석하는 디지털 치료제 제공 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 인터랙티브 콘텐츠는,
    감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고,
    상기 아바타가 수행해야 하는 지시사항 또는 가이드 아바타가 보여주는 동작을 따라하도록 하는 요구 과제를 제공하며,
    상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 상지 및 하지의 이동 속도를 분석하는 디지털 치료제 제공 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 인터랙티브 콘텐츠는,
    감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고,
    상기 아바타가 기설정된 기울기에 대응하여 균형을 맞추면서 순차적으로 지정되는 복수의 디딤돌 중 하나로 건너가도록 하는 요구 과제를 제공하며,
    상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 균형성을 분석하는 디지털 치료제 제공 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 인터랙티브 콘텐츠는,
    감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고,
    상기 아바타가 기설정된 시간 동안 기설정된 속도로 달리도록 하는 요구 과제를 제공하며,
    상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 상지 및 하지의 이동 속도를 분석하는 디지털 치료제 제공 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 인터랙티브 콘텐츠는,
    감지된 환자의 움직임을 따라하는 아바타가 화면에 표시되고,
    상기 아바타가 기설정된 동작을 만들고 유지하거나, 순차적으로 지시하는 방향으로 움직이도록 하는 요구 과제를 제공하며,
    상기 요구 과제를 수행하는 상기 환자의 움직임을 감지하여 상기 환자의 반응 시간을 분석하는 디지털 치료제 제공 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제공하는 단계는,
    병원 서버로부터 디지털 치료제 처방 정보를 수신하여 저장하는 단계;
    상기 환자의 사용자 단말로부터 디지털 치료제 요청 정보를 수신하고, 상기 저장된 디지털 치료제 처방 정보와 대응되는지 판단하는 단계;
    상기 저장된 디지털 치료제 처방 정보와 대응되면 사용자 인증을 진행하는 단계; 및
    상기 사용자 인증이 통과되면 상기 결정된 디지털 치료제를 상기 환자의 사용자 단말로 제공하는 단계;를 포함하는 디지털 치료제 제공 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 제공하는 단계는,
    상기 환자의 사용자 단말로부터 디지털 치료 환경 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신된 디지털 치료 환경 정보를 기초로 상기 결정된 디지털 치료제를 수정하는 단계; 및
    상기 수정된 디지털 치료제를 상기 환자의 사용자 단말로 제공하는 단계;를 포함하는 디지털 치료제 제공 방법.
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