WO2023136587A1 - 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법 - Google Patents

우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법 Download PDF

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Definitions

  • Embodiments of the present invention below relate to a digital clinic system and method for providing evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders, and more specifically, screening and severity evaluation tools and comprehensive treatment for early detection of depressive disorders. It relates to digital clinic systems and methods for providing interventions.
  • Depressive disorder is the most common mental disorder and is present in all age groups, and is distinguished from bipolar disorder in that there is no history of mixed manic or hypomanic episodes.
  • the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM), published by the American Psychiatric Association and widely used worldwide, defines depressive disorder as major depressive disorder (MDD). , dysthymic disorder, and depressive disorder not otherwise classified.
  • a basic requirement for the diagnosis of depressive disorder is the presence of a major depressive episode, and the essential symptom is a depressed mood or loss of interest or pleasure in most activities for at least 2 weeks.
  • Other symptoms include changes in appetite, weight and sleep, psychomotor agitation or retardation, loss of sexual desire or fatigue, feelings of inappropriate worthlessness or guilt, decreased ability to think or concentrate, indecisiveness, suicidal thoughts or attempts, and four or more symptoms for at least 2 weeks, social life It also causes problems in daily life. About 50% of patients with major depressive disorder are accompanied by an anxiety disorder, and anxiety disorders adversely affect the recovery and recurrence of major depressive disorder and become a factor that increases the risk of further serious functional impairment and suicide attempt.
  • Depressive disorder Identification of the cause of depressive disorder and representative treatment methods based on it are roughly divided into drug treatment and psychological treatment.
  • Psychotherapy has various techniques such as cognitive behavioral therapy, interpersonal therapy, and behavioral activation problem-solving therapy. It is a proven method for modifying dysfunctional thinking related to disability.
  • Drug treatment is based on the results of a biological cause identification study that depressive disorder is caused by a decrease in the function of the serotonin and norepinephrine nervous system, which are neurotransmitters that regulate emotions and behaviors. Drugs that increase function are mainly used.
  • depressive disorder Conventional treatment of depressive disorder is common to use alone or in combination with psychological treatment and drug treatment requiring highly trained professional personnel.
  • antidepressant drug treatment it is known that about 30 ⁇ 50% of patients with depressive disorder do not show significant symptom improvement, about 80% of them have one or more side effects, and more than 50% of them have a recurrence within 6 ⁇ 12 months after the end of treatment. there is.
  • the lack of trained professionals highlights the urgency of finding alternatives to conventional treatment methods, and the chronic and relapsing nature of depressive disorders highlights the importance of early detection and long-term treatment, as well as accessible, effective, and sustainable scientific evidence-based treatment interventions. aggravate the need for
  • Korean Patent Publication No. 10-2021-0065536 describes a technique for a depression self-diagnosis system using these brain wave signals.
  • Embodiments of the present invention describe a digital clinic system and method for providing evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders, and more specifically, screening and severity evaluation tools and comprehensive treatment interventions for early detection of depressive disorders.
  • the present invention is a stable and statistically significant correlation with depressive disorder by analyzing SCI-level clinical studies, systematic literature reviews, and meta-analysis papers with high level of evidence conducted on patients with depressive disorder.
  • biosignal biomarkers are designed to improve and evaluate the effectiveness of treatment interventions.
  • the digital clinic system for providing evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders selects depressive disorders based on bio-signal biomarkers of depressive disorders, and symptoms of the selected depressive disorders.
  • Depressive disorder diagnosis module to evaluate the severity of; and a depressive disorder treatment module providing a comprehensive treatment intervention according to the severity of the depressive disorder and symptoms evaluated by the depressive disorder diagnosis module, wherein the depressive disorder diagnosis module provides objective evaluation and The severity of the depressive disorder and symptoms can be evaluated by using a subjective evaluation in the form of a questionnaire.
  • the depressive disorder diagnosis module may perform the objective evaluation by non-invasively measuring the brain wave and the pulse wave, which are the bio signals, through a Bluetooth-type wearable device or a head mounted display (HMD) equipped with a bio signal measuring sensor.
  • a Bluetooth-type wearable device or a head mounted display (HMD) equipped with a bio signal measuring sensor.
  • HMD head mounted display
  • the depressive disorder diagnosis module uses an EEG biomarker and a pulse wave biomarker that can be measured in real time in a non-invasive manner as biosignal biomarkers of the depressive disorder, and the power of resting spontaneous EEG measured in a short period of time as the EEG biomarker.
  • EEG asymmetry which reflects the relative decrease in activity of the left frontal lobe through spectrum analysis, can be utilized, and time-series and frequency-series analysis indicators of short-term measured resting heart rate variability can be used as the pulse wave biomarker.
  • the depressive disorder diagnosis module performs the subjective evaluation by conducting a questionnaire using audio-visual means using the PHQ-9 (Patient Health Questionnaire-9), which is a self-reported depressive disorder screening and symptom severity evaluation questionnaire composed of nine questions.
  • PHQ-9 Principal Health Questionnaire-9
  • the depressive disorder diagnosis module measures brain waves and pulse waves, which are biosignals, to perform the objective evaluation, and then evaluates the severity of depressive disorders and symptoms according to the values of the brain waves and pulse waves measured during the objective evaluation. Values corresponding to subjective evaluations can be provided.
  • the depressive disorder diagnosis module measures biosignals in real time, and feedbacks evaluation results for state changes after each training session through analysis of data on the biosignals collected before training starts, during training, and after training.
  • the evaluation results at each training may be accumulated and fed back in units of a predetermined period.
  • the depressive disorder treatment module may provide at least one treatment intervention program among a comprehensive self-directed treatment intervention program according to the severity of the evaluated depressive disorder and symptoms and a treatment intervention program according to an expert's prescription.
  • the depressive disorder treatment module is used for objective evaluation using measured bio-signals and subjective evaluation in the form of a questionnaire for the compliance with training according to the treatment intervention program and the relief of symptoms of depressive disorder or the prognosis of treatment according to the implementation of training.
  • the severity of the depressive disorder and symptoms can be evaluated.
  • the depressive disorder treatment module while wearing a Bluetooth-type wearable device or a head mounted display (HMD) equipped with a bio-signal measurement sensor, breathing training intervention and neurofeedback training for a preset time according to a guide through voice or video a treatment intervention program unit that provides at least one treatment intervention program among mediation, exercise game intervention, and binaural beat intervention; and a treatment intervention evaluation unit that measures and analyzes bio-signals for compliance with training according to the treatment intervention program and relief of symptoms of depressive disorder or prognosis of treatment according to training.
  • HMD head mounted display
  • the depressive disorder treatment module provides the treatment intervention program using a breathing training intervention, and the breathing training intervention includes a biofeedback technique that provides visual, auditory, and somatosensory stimuli for constant control of breathing rate and breathing pattern. Abdominal breathing can be induced.
  • the breathing training intervention provides a breathing pacer to an image of a VR device or terminal, and moves along a curve of the breathing pacer through at least one of a dot, a specific shape, a character, and a color to guide breathing to the user And, immediately before the inflection point of the curve, at least one or more signals among an auditory signal, a visual signal, and a haptic signal may be provided to guide the user to change from inhalation to exhalation or from exhalation to inhalation.
  • the depressive disorder treatment module provides the treatment intervention program using binaural beat intervention, and the binaural beat intervention includes an EEG entrainment technique and a chromotherapy technique using binaural beat stimulation. can be utilized
  • the depressive disorder treatment module provides the treatment intervention program using neurofeedback training intervention or exergame intervention, wherein the neurofeedback training intervention reinforces the EEG characteristics of attention and concentration states, and the exergame intervention affects the left frontal lobe It is possible to provide training in the form of combining an activity on the right side of the body for activation with at least one or more cognitive function improvement games among arithmetic, puzzle, and n-back task.
  • a digital clinic method for providing evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders performed by a computer device selects depressive disorders based on biomarkers of depressive disorders, and selects Depressive disorder diagnosis step of evaluating the severity of the symptoms of the depressive disorder; And a depressive disorder treatment step of providing a comprehensive treatment intervention according to the severity of the depressive disorder and symptoms evaluated by the depressive disorder diagnosis module, wherein the depressive disorder diagnosis step includes objective evaluation and The severity of the depressive disorder and symptoms can be evaluated by using a subjective evaluation in the form of a questionnaire.
  • the objective evaluation may be performed by non-invasively measuring the brain waves and pulse waves, which are the bio signals, through a Bluetooth-type wearable device or a head mounted display (HMD) equipped with a bio-signal measurement sensor.
  • a Bluetooth-type wearable device or a head mounted display (HMD) equipped with a bio-signal measurement sensor.
  • HMD head mounted display
  • the objective evaluation is performed by measuring brain waves and pulse waves, which are biosignals, and then the severity of the depressive disorder and symptoms is evaluated according to the values of the brain waves and pulse waves measured during the objective evaluation. Values corresponding to subjective evaluations can be provided.
  • At least one treatment intervention program among a comprehensive self-directed treatment intervention program according to the severity of the evaluated depressive disorder and symptoms and a treatment intervention program according to an expert's prescription may be provided.
  • the depressive disorder treatment step while wearing a Bluetooth-type wearable device or a head mounted display (HMD) equipped with a bio-signal measurement sensor, respiratory training intervention, neurofeedback training for a predetermined time according to a guide through voice or video providing at least one treatment intervention program among mediation, exogame mediation, and binaural beat mediation; and measuring and analyzing bio-signals for compliance with training according to the treatment intervention program and relief of depressive disorder symptoms or prognosis for treatment according to training.
  • HMD head mounted display
  • early detection of depressive disorder without the intervention of medical experts is possible by evaluating the severity of symptoms and screening of depressive disorders based on biomarkers characteristic of depressive disorders non-face-to-face beyond physical and temporal limitations. It is possible, and if the severity of the symptoms is moderate or higher, it alerts that there is a need for professional counseling or treatment with a psychiatrist, and it is possible to diagnose and treat depressive disorders early according to expert diagnosis and prescription through non-face-to-face telemedicine. Digital clinic systems and methods that provide assessment tools and comprehensive treatment interventions can be provided.
  • the characteristic EEG and pulse wave biomarkers of depressive disorder are designed in the direction of improvement, and an evaluation tool and comprehensive evaluation tool for depressive disorder that can improve the imbalance of vital signals along with improvement of depressive symptoms. It is possible to provide a digital clinic system and method for providing phosphorus treatment intervention.
  • continuous monitoring based on the user's bio-signal data measured in real time is possible, and various roles such as improving training compliance for depressive disorder treatment intervention, assisting hospital treatment, and real-time notification can be performed. It can provide a digital clinic system and method that provides evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a digital clinic system that provides an evaluation tool for depressive disorders and comprehensive treatment interventions according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a flow chart showing a digital clinic method for providing an evaluation tool and comprehensive treatment intervention for depressive disorders according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a PHQ-9 questionnaire evaluation method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a treatment intervention program according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a curve guide graph of a treatment intervention program using breathing training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an image of a treatment intervention program using breathing training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a treatment intervention program using neurofeedback training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a visual guide of a treatment intervention program using neurofeedback training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a natural background of a therapeutic intervention program (BB) according to an embodiment of the present invention.
  • Embodiments of the present invention below relate to a digital clinic system and method for providing screening and severity assessment tools and comprehensive treatment interventions for early detection of depressive disorders in the Internet, tablet, smartphone, VR environment, etc.
  • biosignal biosignal biosignal biosignal biosignal biosignal biosignal biosignals showing statistically significant correlation with depressive disorder by analyzing SCI-level clinical studies, systematic literature reviews, and meta-analysis papers with high level of evidence conducted on patients with depressive disorder.
  • markers evaluating the severity of selected symptoms of depressive disorder, evaluating the training effect of treatment interventions, and using them as biofeedback indicators
  • bio-signal biomarkers are designed in the direction of improvement, eliminating the need to separately evaluate the effectiveness of treatment interventions. It is possible to provide a safe, simple, effective, and sustainable evaluation tool for depressive disorder based on scientific evidence and a digital clinic system and method composed of comprehensive treatment interventions without time and space limitations in which the trend of treatment effect is analyzed in real time.
  • a digital clinic system that provides evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders according to an embodiment of the present invention selects and symptoms depressive disorders based on biosignal biomarkers characteristic of depressive disorders. It can be composed of a depressive disorder diagnosis module that evaluates the severity of depression and a depressive disorder treatment module that provides comprehensive treatment interventions. The use of each module is divided into self-directed mode and expert mode depending on whether or not a medical expert is involved.
  • the expert mode provides a non-face-to-face remote medical mode that can be used for consultation with a psychiatrist or treatment according to prescription. It is characterized by doing.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a digital clinic system that provides an evaluation tool for depressive disorders and comprehensive treatment interventions according to an embodiment of the present invention.
  • Electroencephalogram is a synchronized electrical wave generated while transmitting signals between nerve cells in the cerebral cortex to control the individual's thoughts, behaviors, and emotions. Electrodes are attached to a specific area on the scalp surface and the potential difference is measured. It is possible to measure the sum of the electrical activities of countless cortical nerve cells under the electrode in real time.
  • Quantitative EEG obtained through power spectrum analysis, which classifies brain waves according to frequency bands, provides information on the function and dysregulation of the central nervous system.
  • Resting state spontaneous EEG (EEG) of patients with depressive disorder is characterized by a relative underactivity of the left frontal lobe and a relative overactivation of the right frontal lobe. This prefrontal EEG asymmetry appears in major depressive disorder, major depressive disorder with anxiety disorder, seasonal depressive disorder, remission state, and preclinical stage depressive disorder.
  • the severity of symptoms of depressive disorder shows a high correlation with frontal lobe EEG asymmetry, which means that positron em ission tomography (PET) and single photon emission computed tomography (SCT) have lower temporal resolution and higher spatial resolution than EEG. It was also proven in the research results using emission computed tomography (SPECT). In other words, as the severity of symptoms of depressive disorder increases, the metabolism and cerebral blood flow in the left frontal lobe relatively decrease, increasing asymmetry.
  • PET positron em ission tomography
  • SCT single photon emission computed tomography
  • fMRI functional magnetic resonance imaging
  • Depressive disorders are characterized by changes in the balance of the autonomic nervous system due to decreased activity of the parasympathetic nerve and increased activity of the sympathetic nerve, which negatively affects the electrical stability of the heart and increases the incidence of cardiovascular disease and consequent mortality.
  • HRV Heart rate variability
  • HRV Heart rate variability
  • a digital clinic system 100 that provides a depressive disorder evaluation tool and comprehensive treatment intervention according to an embodiment of the present invention includes a depressive disorder diagnosis module 110 and a depressive disorder treatment module 120. can be made including
  • the depressive disorder diagnosis module 110 may select a depressive disorder based on the biosignal biomarkers of the depressive disorder and evaluate the severity of symptoms of the selected depressive disorder.
  • the depressive disorder diagnosis module 110 may evaluate the severity of the depressive disorder and symptoms by combining objective evaluation using the measured bio-signals and subjective evaluation in the form of a questionnaire.
  • the depressive disorder diagnosis module 110 is a stable and reproducible biosignal biomarker that shows a statistically significant correlation reflecting the pathophysiological changes of depressive disorder and the Korean version of PHQ-9 (which is used as a depression screening tool in the national health examination) It provides a function to evaluate the effectiveness of screening, symptom severity, and treatment intervention based on the patient health questionnaire-9), and the biomarker of the depressive disorder is displayed in real time in a non-invasive manner.
  • EEG and pulse wave biomarkers that can be easily measured, specifically, EEG asymmetry reflecting the relative activity decrease of the left frontal lobe through power spectrum analysis of resting spontaneous EEG measured in a short period of time as an EEG biomarker, and short-term measurement as a pulse wave biomarker It is characterized in that the time series and frequency series analysis indicators of the resting heart rate variability are utilized.
  • the PHQ-9 described above is a self-report questionnaire for the purpose of simply screening depression and assessing its severity. It is a tool.
  • the depressive disorder treatment module 120 may provide a comprehensive treatment intervention according to the severity of the depressive disorder and symptoms evaluated by the depressive disorder diagnosis module 110 .
  • the depressive disorder treatment module 120 provides comprehensive treatment interventions based on scientific evidence with safety, ease of access, effectiveness, sustainability, and convenience, and the treatment interventions are designed to improve biomarkers of depressive disorders, It is characterized in that the trend of treatment effect is evaluated and reported in real time without the need to separately evaluate the effectiveness of treatment intervention through the analysis of biosignals measured in real time during the training process.
  • the depressive disorder treatment intervention may include breathing training intervention, neurofeedback training intervention, exergame intervention, and binaural beat intervention.
  • breathing training intervention is abdominal breathing using a biofeedback technique that provides visual, auditory, and somatosensory stimulation to constantly control the breathing rate and breathing pattern. Characterized by the lean breathing method.
  • the neurofeedback training intervention is characterized by strengthening the EEG characteristics of attention and concentration, and the exergame intervention improves cognitive functions such as activity on the right side of the body and arithmetic, puzzle, and n-back task for activation of the left frontal lobe. It is characterized by training in the form of combining games.
  • the binaural beat intervention is characterized by utilizing brain wave entrainment techniques and chromotherapy techniques using binaural beat stimulation.
  • the depressive disorder treatment module 120 can adjust the training time for each treatment intervention, program the selection and training sequence of the treatment intervention, store a personalized training program, and use it repeatedly.
  • the digital clinic system 100 which provides evaluation tools for depressive disorders and comprehensive treatment interventions according to the present invention, has the following effects.
  • Depressive disorder is a major cause of disability in occupational environments worldwide, and is a major cause of high lifetime prevalence and increased risk of suicide in the survey of mental disorders conducted in Korea. With the highest domestic suicide rate among OECD countries, national attention is required to manage depressive disorders.
  • Embodiments of the present invention improve the quality of life through early detection and treatment of depressive disorders, social activities and work performance, etc. possible.
  • the embodiments of the present invention go beyond physical and temporal limitations, and can screen for depressive disorders based on biomarkers characteristic of depressive disorders and evaluate the severity of symptoms non-face-to-face, so that early detection of depressive disorders without the intervention of medical experts is possible. It is possible, and if the severity of the symptoms is moderate or higher, it is possible to warn that there is a need for professional consultation or treatment with a psychiatrist, and it is possible to diagnose and prescribe an early treatment by an expert through non-face-to-face telemedicine.
  • Depressive disorder treatment intervention has no side effects known to date and enables continuous monitoring based on the user's vital signal data measured in real time, improves training compliance of depressive disorder treatment intervention, assists hospital treatment, It can play a variety of roles, such as real-time notifications.
  • Figure 2 is a flow chart showing a digital clinic method for providing an evaluation tool and comprehensive treatment intervention for depressive disorders according to an embodiment of the present invention.
  • a digital clinic method for providing a comprehensive treatment intervention and evaluation tool for depressive disorder performed by a computer device is based on biomarkers of depressive disorder.
  • a depressive disorder diagnosis step (S110) of selecting a selected depressive disorder and evaluating the severity of symptoms for the selected depressive disorder, and a comprehensive treatment intervention according to the severity of the depressive disorder and symptoms evaluated in the depressive disorder diagnosis module 110 Provided A depressive disorder treatment step (S120) may be included.
  • the severity of the depressive disorder and symptoms may be evaluated by combining objective evaluation using the measured bio-signals and subjective evaluation in the form of a questionnaire.
  • the depressive disorder treatment step (S120) breathing training intervention for a predetermined time according to a guide through voice or video while wearing a Bluetooth-type wearable device or a head mounted display (HMD) equipped with a biosignal measurement sensor , Providing at least one treatment intervention program among neurofeedback training intervention, exergame intervention, and binaural beat intervention, and alleviation or treatment of depressive disorder symptoms according to training compliance and training according to the treatment intervention program It may include measuring and analyzing bio-signals for the prognosis of.
  • HMD head mounted display
  • the digital clinic method for providing a depressive disorder evaluation tool and comprehensive treatment intervention according to an embodiment of the present invention provides a depressive disorder evaluation tool and comprehensive treatment intervention according to an embodiment of the present invention described in FIG.
  • the digital clinic system 100 may be described as an example.
  • the digital clinic system 100 for providing evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders may include a depressive disorder diagnosis module 110 and a depressive disorder treatment module 120 .
  • the depressive disorder diagnosis module 110 may select a depressive disorder based on biosignal biomarkers of the depressive disorder and evaluate the severity of symptoms of the selected depressive disorder.
  • the depressive disorder diagnosis module 110 may evaluate the severity of the depressive disorder and symptoms by combining objective evaluation using the measured bio-signals and subjective evaluation in the form of a questionnaire.
  • the depressive disorder diagnosis module 110 may perform an objective evaluation by non-invasively measuring brain waves and pulse waves, which are bio signals, through a Bluetooth-type wearable device or an HMD equipped with a bio-signal measuring sensor. More specifically, the depressive disorder diagnosis module 110 may use EEG biomarkers and pulse wave biomarkers that can be measured in real time in a non-invasive manner as biosignal biomarkers of depressive disorders.
  • EEG biomarker EEG asymmetry, which reflects the relative decrease in activity of the left frontal lobe, was used through power spectrum analysis of short-term resting spontaneous brain waves, and as a pulse wave biomarker, time series and frequency series analysis of short-term resting heart rate variability were analyzed. indicators can be used.
  • the depressive disorder diagnosis module 110 conducts a questionnaire using audio-visual means using the PHQ-9 (Patient Health Questionnaire-9), which is a self-report type depressive disorder screening and symptom severity evaluation questionnaire composed of 9 questions, and subjective evaluation is performed.
  • PHQ-9 is a depression self-diagnosis tool used in the national health examination and mental health examination, and is used for all age groups.
  • the depressive disorder diagnosis module 110 may provide a value corresponding to the subjective evaluation through an objective evaluation value without conducting a questionnaire survey.
  • the depressive disorder diagnosis module 110 is in the form of a questionnaire to evaluate the severity of the depressive disorder and symptoms according to the values of the EEG and pulse waves measured during the objective evaluation after conducting an objective evaluation by measuring the brain waves and pulse waves, which are biosignals. It can provide a value corresponding to the subjective evaluation of To this end, data, tables, etc. providing values corresponding to subjective evaluations for evaluating the severity of depressive disorders and symptoms according to the measured EEG and pulse wave values may be provided. Accordingly, it is possible to obtain a value corresponding to subjective evaluation without conducting a survey. Meanwhile, only when the values of the brain wave and the pulse wave measured during the objective evaluation are greater than or equal to a predetermined value, the subjective evaluation may be omitted and the value corresponding to the subjective evaluation described above may be used.
  • the depressive disorder diagnosis module 110 measures bio-signals in real time, and feedbacks evaluation results for state changes after each training session through analysis of data on bio-signals collected before, during, and after training.
  • the evaluation results at each training may be accumulated and fed back in units of a predetermined period.
  • the depressive disorder treatment module 120 may provide a comprehensive treatment intervention according to the severity of the depressive disorder and symptoms evaluated in the depressive disorder diagnosis module 110 .
  • the depressive disorder treatment module 120 may provide at least one treatment intervention program among a comprehensive self-directed treatment intervention program according to the severity of the evaluated depressive disorder and symptoms and a treatment intervention program according to an expert's prescription.
  • the depressive disorder treatment module 120 performs objective evaluation using measured bio-signals and subjective evaluation in the form of a questionnaire on the compliance with training according to the treatment intervention program and the relief of symptoms of depressive disorder or the prognosis of treatment according to the training. It is possible to evaluate the severity of depressive disorder and symptoms.
  • the depressive disorder treatment module 120 may include a treatment intervention program unit and a treatment intervention evaluation unit.
  • the treatment intervention program department performs breathing training intervention, neurofeedback training intervention, exercise game intervention, and bino for a preset time according to voice or video guidance while wearing a Bluetooth-type wearable device or an HMD equipped with a bio-signal measurement sensor. At least one or more treatment intervention programs among Lurbit interventions may be provided.
  • the treatment intervention evaluation unit may measure and analyze bio-signals for compliance with training according to the treatment intervention program and relief of symptoms of depressive disorder or prognosis of treatment according to training.
  • the depressive disorder treatment module 120 provides a treatment intervention program using a breathing training intervention, and the breathing training intervention provides visual, auditory, and somatosensory stimuli for constant control of breathing rate and breathing pattern.
  • Abdominal breathing can be induced using feedback techniques.
  • the breathing training intervention provides a breathing pacer to the image of the VR device or terminal, guides the user to breathing by moving along the curve of the breathing pacer through at least one of a point, a specific shape, a character, and a color, and Right before the inflection point of , at least one of an audible signal, a visual signal, and a haptic signal may be provided to guide the user to change from inhalation to exhalation or from exhalation to inhalation.
  • the depressive disorder treatment module 120 provides a treatment intervention program using binaural beat intervention, and the binaural beat intervention is an EEG entrainment technique and a chromotherapy technique using binaural beat stimulation. can utilize
  • the depressive disorder treatment module 120 provides a treatment intervention program using neurofeedback training intervention or exergame intervention. It is possible to provide training in the form of combining an activity on the right side of the body for activation with at least one or more cognitive function improvement games among arithmetic, puzzle, and n-back task.
  • the subject may perform treatment training while wearing a wearable device or an HMD equipped with a bio-signal measurement sensor, and at this time, the subject's bio-signal may be measured, and the subject may receive a predetermined time through a terminal such as a PC, tablet, or smartphone. It is possible to collect bio-signals measured during For example, signals measured for 5 minutes may be collected through the terminal.
  • the data collection period for EEG is 2 seconds, and the data collection period for PPG may be set to 1 minute.
  • the parameters can be represented as shown in Table 1, and a trend graph for each measurement period can be displayed.
  • Table 1 is a parameter for evaluating the effectiveness of diagnosis of depressive disorder and treatment intervention.
  • HRV heart rate variability
  • EEG brain waves
  • the questionnaire may be provided to the test subject through the terminal.
  • the questionnaire used here is the PHQ-9, and the evaluation time points are baseline, 2nd, 4th, 6th, and 8th weeks, for example.
  • the training time per session may be set to 35 minutes, and the training frequency may be set to 3 or more times per week (once a day).
  • a training frequency achievement reward may be provided, and may be set to 3 to 7 times per week.
  • the training period may be set to 8 weeks.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a PHQ-9 questionnaire evaluation method according to an embodiment of the present invention. More specifically, it shows an example of the PHQ-9 questionnaire evaluation method, and shows an example of how to create a tablet or smartphone version.
  • the severity of symptoms of depressive disorder can be evaluated according to the total score by evaluating PHQ-9. At this time, the higher the score of PHQ-9, the higher the severity of symptoms of depressive disorder.
  • the severity of symptoms for depressive disorder is determined according to the total score by automatically summing up the total score when the subject responds to the questionnaire provided and completes the questionnaire. can be evaluated Accordingly, it is possible to create and provide a trend graph for each measurement period.
  • the questionnaire provided to the test subject may be provided through a terminal, and voice support may be available.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a treatment intervention program according to an embodiment of the present invention.
  • a treatment intervention program may be provided, and the treatment intervention program may provide video and audio guides through a terminal. In this way, by providing a voice guide, it is possible to make an effective diagnosis in a state where the test subject is not nervous.
  • Therapeutic intervention programs include breathing training (a) (420), BB (15 Hz) (430), NFT (440), EG (Exergame) and BB (15 Hz) (450), BB (10 Hz) (460), and breathing training.
  • (b) may be configured to sequentially perform (470).
  • the treatment intervention program can be 35 minutes in total, breathing training (a) (420) 6 minutes, BB (15Hz) (430) 4 minutes, NFT (440) 5 minutes, EG (Exergame) and BB ( 15Hz) (450) for 10 minutes, BB (10Hz) (460) for 4 minutes, and breathing training (b) (470) for 6 minutes.
  • the time of this treatment intervention program is configured to maximize efficiency in a minimum amount of time, and the time and sequence are not limited thereto and may be changed.
  • the treatment intervention training method is performed by wearing the HMD, and may be performed by confirming that the HMD sensor is properly worn (410). For example, if the HMD is not properly worn, the program does not start, and the user may be notified of this.
  • Breathing training may guide abdominal breathing, breathing pattern, breathing depth, and the like.
  • abdominal breathing keep your mouth closed and exhale through your nose, breathe longer than inhale, and breathe while lying down or standing in front of a mirror, placing one hand on your chest and the other on your abdomen. , only the hand placed on the abdomen can be induced to move up and down.
  • the breathing pattern can induce accurate breathing by referring to the auditory signal at the inflection point of inhalation and exhalation.
  • the breathing depth can be shallow, comfortable, effortless, and guided to watch out for hyperventilation.
  • the NFT may provide a game for enhancing concentration, and the exergame, 450, may allow the user to hold the controller in one hand (eg, the right hand) to play the game.
  • the BBs 450 and 460 may provide a natural background and natural sound.
  • the digital clinic system for providing evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders may provide a treatment intervention program using breathing training intervention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a curve guide graph of a treatment intervention program using breathing training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • a curve guide graph of a treatment intervention program using a breathing training intervention may be provided, and a breathing pacer may be provided to an image of a VR device or terminal, for example.
  • a breathing pacer eg, sine wave, etc.
  • breathing may be guided to the user by moving along a curve through a point, a specific shape, a character, a color, and the like. For example, it is possible to make a specific character move along a curve, give an auditory signal just before an inflection point, or make the character sparkle at an inflection point.
  • the color and shape of characters for inhalation and exhalation can be expressed differently.
  • an auditory cue just before the inflection point of the curve can guide the breath to change from in-breath to ex-breath or from ex-breath to in-breath.
  • an auditory signal but also a visual signal, a haptic signal such as vibration, etc. may be provided right before the inflection point, and two or more signals may be provided.
  • a visual signal may be provided through color, shape, or sparkle, and at the same time, changes in breathing may be notified through sound and vibration.
  • the data collection period is 2 seconds, and the parameter value is 3 minutes (average) * 2 times. At this time, the parameter value may be provided through the average or standard deviation of two times.
  • the data collection period is 3 minutes (average) * 2 times. At this time, the parameter value may be provided through the average or standard deviation of two times.
  • FIG. 6 is a diagram showing an image of a treatment intervention program using breathing training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • a background image capable of assisting breathing training may be provided to the user through the terminal.
  • the background image may be an image or a moving image.
  • Two background images may be provided for breathing training (a) and breathing training (b), and for example, a natural background using blue, green, or purple colors or a background image such as a mandala may be provided.
  • the digital clinic system for providing evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders may provide a treatment intervention program (NFT) using neurofeedback training intervention for concentration enhancement.
  • NFT treatment intervention program
  • FIG. 7 is a diagram showing a treatment intervention program using neurofeedback training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • the training period is 5 minutes, and several games can be randomly played without overlapping.
  • EEG data collection and feedback are 2 seconds, and the feedback index can be expressed as follows.
  • TBR (L beta + M beta)/theta
  • L beta is 13 to 14.99 Hz
  • M beta is 15 to 19.99 Hz
  • theta is a power value in the 4 to 7.99 Hz band.
  • Visual and audio guides for concentration levels can be added to the gameplay screen.
  • FIG. 8 is a diagram showing a visual guide of a treatment intervention program using neurofeedback training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • a gauge may be added to the top of the screen image, and at this time, the determination index value may be reflected in real time and displayed.
  • Table 2 shows a voice guide of a treatment intervention program using neurofeedback training intervention according to an embodiment of the present invention.
  • the voice guide may reflect the decision index value in real time.
  • the data collection period is 2 seconds and the parameter value is 5 minutes (average).
  • the data collection period is 5 minutes (average), and the parameter values are 5 minutes (average).
  • the digital clinic system that provides evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders according to an embodiment of the present invention can provide a treatment intervention program (EG+BB (15Hz)) using exergame intervention.
  • EG+BB (15Hz)
  • BB (15 Hz/natural sound or familiar music masking) can be provided during game play, eg training time is 10 minutes.
  • Table 3 shows the treatment intervention program using Exergame intervention.
  • the game level can be divided into Low/Middle/High.
  • the game level can be more specifically configured with a total of 15 levels of Low (5 levels)/Middle (5 levels)/High (5 levels).
  • Game levels can be automatically adjusted according to Accuracy. Meanwhile, the level at the start of the next training may be started at the level at the end of the previous training.
  • the game level adjustment criterion may be determined by the following equation.
  • correct answers are cases in which instructions are correctly performed
  • false alarms are cases in which instructions are not performed. For example, when the instruction is "only hit red (touch, punch, etc.)", hitting something other than red corresponds to false alarms.
  • the level is up, and if the accuracy is less than 70%, the level is down.
  • the data collection period is 2 seconds, and the parameter value is 5 minutes (average) * 2 times. At this time, the parameter value may be provided through the average or standard deviation of two times.
  • the data collection period is 5 minutes (average) * 2 times. At this time, the parameter value may be provided through the average or standard deviation of two times.
  • a cognitive ability improvement game in the form of an exercise game may be provided, and the hammer may be operated only when the controller is held in the right hand.
  • Instructions before the start of the game are presented as subtitles and audio guides, and the play time can be set to 1 minute.
  • the level can be adjusted by calculating the game result, and the next game start level can be determined.
  • background music such as natural sound or familiar music may be continuously provided and a natural background or mandala may be displayed.
  • the digital clinic system that provides evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders according to an embodiment of the present invention provides a treatment intervention program (BB) using BB (+ natural background + natural sound or familiar music, etc.) can do.
  • BB treatment intervention program
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a natural background of a therapeutic intervention program (BB) according to an embodiment of the present invention.
  • the illuminance may be set to conform to the morning of a clear day.
  • a natural background may be provided as an image, but preferably as a moving video.
  • Breathing training (a) provides an active image
  • breathing training (b) may provide a BG stop and slow change image of an object.
  • breathing training (a) may provide a forest image and provide a feeling of taking a walk by showing a landscape seen by a person walking directly.
  • breathing training (b) may provide BG pauses and slow changes of objects (eg, images of shaking leaves).
  • natural sounds that are in harmony with the background or familiar music, and for example, natural sounds or familiar music such as birdsong, wind, and water sounds.
  • the BB frequency is different for each training program and can be set to 15Hz for the first half and 10Hz for the second half.
  • the data collection period is 2 seconds and the parameter value is 4 minutes (average).
  • the data collection period is 4 minutes (average), and the parameter values are 4 minutes (average).
  • the digital clinic system and method for providing evaluation tools and comprehensive treatment interventions for depressive disorders combine objective evaluation using biosignals and subjective evaluation in the form of a simple questionnaire to treat depression early. It detects, provides treatment intervention programs according to the severity of depression and comprehensive self-directed and expert prescriptions, and measures compliance with training according to the treatment intervention program and alleviation of depressive symptoms or prognosis of treatment according to the training according to biosignals. Comprehensive judgment is made by combining the objective evaluation and subjective evaluation in the form of a simple questionnaire.
  • the digital clinic system and method according to the embodiments collect and monitor data on compliance with individual training and status changes before and after training by utilizing means such as standard coding to enable personal identification and protection of personal information.
  • Objective evaluation according to the embodiments utilizes a Bluetooth-type wearable device or HMD equipped with a bio-signal measurement sensor that can easily and non-invasively measure bio-signal brain waves and pulse waves, and subjective evaluation is conducted in the form of nine questions.
  • the PHQ-9 a self-reported depression screening and severity assessment questionnaire, is conducted through audiovisual means.
  • the bio-signal measurement according to the embodiments is performed in real time, and through the analysis of collected data before training, during training, and after training, evaluation results for state changes are fed back after each training session, and at each training session.
  • the evaluation results are accumulated and fed back on a weekly basis, monthly basis, etc.
  • the digital clinic system and method monitor the training participation rate and status change of a depressed patient through data collected remotely by qualified medical personnel, review the results of a self-report questionnaire, provide feedback, and provide feedback as necessary. According to this, support such as phone calls or messages is provided, and the subject can directly send a message to a medical expert for consultation when necessary. It is a two-way system that can be used by individuals without the help of a medical professional if necessary.
  • the comprehensive self-directed intervention program of the digital clinic system and method according to the embodiments is composed of evidence-based depression treatment intervention content modules, and each module includes the theoretical background of the content and an introduction to the training method.
  • Programs for depression treatment can be selected from among three types: standard training programs, recommended training programs, and self-designed programs.
  • the standard training program is 8 weeks of 40 extra-long training sessions including all content modules for evidence-based depression treatment interventions.
  • the self-design program is to implement a training program composed by selecting the type of module and training time according to individual taste.
  • devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions.
  • a processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system.
  • a processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software.
  • the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include.
  • a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.
  • Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. You can command the device.
  • Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device.
  • can be embodied in Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner.
  • Software and data may be stored on one or more computer readable media.
  • the method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템은, 우울장애의 생체신호 바이오마커를 기반으로 우울장애를 선별하고, 선별된 상기 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가하는 우울장애 진단 모듈; 및 상기 우울장애 진단 모듈에서 평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 치료 중재를 제공하는 우울장애 치료 모듈을 포함하고, 상기 우울장애 진단 모듈은, 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가 및 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 상기 우울장애 및 증상의 심각도를 평가할 수 있다.

Description

우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법
아래의 본 발명의 실시예들은 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우울장애의 조기 발견을 위한 선별 및 심각도 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법에 관한 것이다.
우울장애(depressive disorder)는 가장 일반적인 정신장애로 전 연령대에서 나타나며, 조증 혼재성 또는 경조증 삽화의 과거력이 없다는 점에서 양극성 장애(bipolar disorder)와 구별된다. 미국정신의학협회(American Psychiatric Association)가 출판하고 전세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 정신질환 진단 및 통계 편람(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, DSM)은 우울장애를 주요우울장애(major depressive disorder, MDD), 기분부전장애(dysthymic disorder), 달리 분류되지 않는 우울장애로 분류하고 있다.
우울장애의 진단을 위해 기본적으로 요구되는 것은 주요 우울증 삽화의 여부이며, 필수적인 증상은 최소 2 주 동안의 우울한 기분 또는 대부분의 활동에서의 흥미 또는 즐거움의 상실이다. 그 밖의 증상으로는 식욕 체중 및 수면의 변화 정신운동성 초조나 지체 성욕의 상실이나 피로감 부적절한 무가치감 또는 죄책감 사고력 및 집중력의 저하 우유부단함 자살 사고 또는 시도 등에서 4 개 이상의 증상이 최소한 2 주 이상 나타나며, 사회생활은 물론 일상생활에도 문제를 일으킨다. 주요우울장애 환자의 50% 정도에서 불안장애가 동반되며, 불안장애는 주요우울장애의 회복 및 재발에 악영향을 끼치고 더 심한 기능 손상 및 자살 시도 위험성을 증가시키는 요인이 된다.
우울장애의 원인 규명과 그에 기반한 대표적인 치료 방법은 약물 치료와 심리 치료로 대별된다. 심리 치료는 인지 행동 치료 대인 관계 치료 행동 활성화 문제 해결 치료 등 다양한 기법이 있으며, 전세계적으로 널리 사용되고 있는 인지행동치료는 자신 세계 미래에 대한 인지적 오류가 우울장애를 초래한다는 인지모델에 기반하여 우울장애와 관련된 역기능적 사고를 수정하는 확증된 방법이다. 약물 치료는 우울장애가 감정과 행동을 조절하는 신경전달물질인 세로토닌 및 노르에피네프린 신경계의 기능 저하로 발생한다는 생물학적 원인 규명 연구 결과에 기반하여 세로토닌 재흡수 억제제(specific serotonin reuptake inhibitor, SSRI) 등 세로토닌 신경계의 기능을 증가시키는 약물이 주로 사용된다.
종래의 우울장애 치료는 고도로 훈련된 전문 인력을 필요로 하는 심리 치료와 약물 치료를 단독 또는 병용하는 것이 보편적이다. 항우울증 약물 치료의 경우 우울장애 환자의 30~50% 정도가 유의적인 증상 개선 효과를 나타내지 않으며, 80% 정도에서 한 가지 이상의 부작용 발생과 50% 이상에서 치료 종료 6~12 개월 이내에 재발하는 것으로 알려져 있다. 훈련된 전문 인력의 부족은 종래 치료 방법의 대체 방안 강구에 대한 시급성을 부각시키며, 우울장애의 만성 및 재발 특성은 조기 발견과 장기적인 치료의 중요성과 접근이 용이하고 효과적이며 지속 가능한 과학적 증거 기반 치료 중재의 필요성을 절실하게 한다.
한국공개특허 10-2021-0065536호는 이러한 뇌파 신호를 이용한 우울증 자가 진단 시스템에 관한 기술을 기재하고 있다.
[선행기술문헌]
한국공개특허 10-2021-0065536호
본 발명의 실시예들은 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 우울장애의 조기 발견을 위한 선별 및 심각도 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 기술을 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 우울장애 환자를 대상으로 수행된 근거 수준이 높은 SCI 급의 임상연구, 체계적 문헌고찰 및 메타분석 논문들을 분석하여 우울장애와 통계적으로 유의미한 상관을 보이는 안정적이고 재현성 높은 생체신호 바이오마커를 선별하여, 우울장애의 선별 증상의 심각도 치료 중재의 훈련 효과의 평가 및 바이오 피드백 지표로 활용함으로써, 생체신호 바이오마커가 개선되는 방향으로 설계되어 치료 중재의 효과성 평가를 별도로 실시할 필요 없이 치료 효과의 추이가 실시간으로 분석되는 안전하고 간편하며 효과적이고 시공간의 제약 없이 지속 가능한 과학적 증거 기반의 우울장애의 평가도구와 포괄적인 치료 중재로 구성된 디지털 클리닉 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템은, 우울장애의 생체신호 바이오마커를 기반으로 우울장애를 선별하고, 선별된 상기 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가하는 우울장애 진단 모듈; 및 상기 우울장애 진단 모듈에서 평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 치료 중재를 제공하는 우울장애 치료 모듈을 포함하고, 상기 우울장애 진단 모듈은, 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가 및 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 상기 우울장애 및 증상의 심각도를 평가할 수 있다.
상기 우울장애 진단 모듈은, 블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 통해 상기 생체신호인 뇌파와 맥파를 비침습적으로 측정하여 상기 객관적인 평가를 수행할 수 있다.
상기 우울장애 진단 모듈은, 비침습적인 방법으로 실시간으로 측정 가능한 뇌파 바이오마커 및 맥파 바이오마커를 상기 우울장애의 생체신호 바이오마커로 사용하며, 상기 뇌파 바이오마커로는 단기 측정된 휴지기 자발뇌파의 파워스펙트럼 분석을 통한 좌측 전두엽의 상대적인 활성 저하를 반영하는 뇌파 비대칭성을 활용하고, 상기 맥파 바이오마커로는 단기 측정된 휴지기 심박변이도의 시계열 및 주파수계열 분석 지표를 활용할 수 있다.
상기 우울장애 진단 모듈은, 9 가지 질문 형식으로 구성된 자기보고식 우울장애 선별 및 증상의 심각도 평가지인 PHQ-9(patient health questionnaire-9)을 시청각적 수단으로 설문을 진행하여 상기 주관적인 평가를 수행할 수 있다.
상기 우울장애 진단 모듈은, 생체신호인 뇌파와 맥파를 측정하여 상기 객관적인 평가를 진행한 후, 상기 객관적인 평가 시 측정된 뇌파와 맥파의 값에 따라 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는 설문 형태의 상기 주관적인 평가에 대응하는 값을 제공할 수 있다.
상기 우울장애 진단 모듈은, 실시간으로 생체신호를 측정하며, 훈련 시작 전, 훈련 진행 동안 및 훈련 진행 후의 수집된 상기 생체신호에 대한 데이터의 분석을 통해서 상태 변화에 대한 평가 결과를 매 훈련 종료 후 피드백하고, 매 훈련시의 평가 결과를 소정 기간 단위로 누적하여 피드백할 수 있다.
상기 우울장애 치료 모듈은, 평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 자기주도형 치료 중재 프로그램 및 전문가 처방에 따른 치료 중재 프로그램 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공할 수 있다.
상기 우울장애 치료 모듈은, 상기 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가와 설문 형태의 주관적인 평가를 통해 상기 우울장애 및 증상의 심각도를 평가할 수 있다.
상기 우울장애 치료 모듈은, 블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 착용한 상태에서 음성 또는 영상을 통한 가이드에 따라 기설정된 시간 동안 호흡 훈련 중재, 뉴로피드백 훈련 중재, 엑서게임 중재 및 바이노럴비트 중재 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공하는 치료 중재 프로그램부; 및 상기 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 생체신호를 측정하고 분석하는 치료 중재 평가부를 포함할 수 있다.
상기 우울장애 치료 모듈은, 호흡 훈련 중재를 이용한 상기 치료 중재 프로그램을 제공하며, 상기 호흡 훈련 중재는 호흡 속도와 호흡 패턴을 일정하게 조절하기 위한 시각, 청각 및 체성감각 자극을 제공하는 바이오피드백 기법을 활용한 복식호흡을 유도할 수 있다.
상기 호흡 훈련 중재는, VR 장치 또는 단말의 영상에 호흡 페이서를 제공하고, 점, 특정 형상, 캐릭터 및 색상 중 적어도 어느 하나 이상을 통해 상기 호흡 페이서의 곡선을 따라 이동하도록 하여 사용자에게 호흡을 안내하며, 상기 곡선의 변곡점 직전에 청각 신호, 시각 신호, 햅틱 신호 중 적어도 어느 하나 이상의 신호를 제공하여 들숨에서 날숨 또는 날숨에서 들숨으로 변경하도록 안내할 수 있다.
상기 우울장애 치료 모듈은, 바이노럴비트 중재를 이용한 상기 치료 중재 프로그램을 제공하며, 상기 바이노럴비트 중재는 바이노럴비트 자극을 이용한 뇌파 동조(entrainment) 기법과 색채치료(chromotherapy) 기법을 활용할 수 있다.
상기 우울장애 치료 모듈은, 뉴로피드백 훈련 중재 또는 엑서게임 중재를 이용한 상기 치료 중재 프로그램을 제공하며, 상기 뉴로피드백 훈련 중재는 주의력 및 집중력 상태의 뇌파 특성을 강화하고, 상기 엑서게임 중재는 좌측 전두엽의 활성화를 위한 신체의 우측 활동과 연산, 퍼즐 및 n-back task 중 적어도 어느 하나 이상의 인지 기능 개선 게임을 결합한 형태의 훈련을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 장치에 의해 수행되는 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 방법은, 우울장애의 생체신호 바이오마커를 기반으로 우울장애를 선별하고, 선별된 상기 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가하는 우울장애 진단 단계; 및 상기 우울장애 진단 모듈에서 평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 치료 중재를 제공하는 우울장애 치료 단계를 포함하고, 상기 우울장애 진단 단계는, 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가 및 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 상기 우울장애 및 증상의 심각도를 평가할 수 있다.
상기 우울장애 진단 단계는, 블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 통해 상기 생체신호인 뇌파와 맥파를 비침습적으로 측정하여 상기 객관적인 평가를 수행할 수 있다.
상기 우울장애 진단 단계는, 생체신호인 뇌파와 맥파를 측정하여 상기 객관적인 평가를 진행한 후, 상기 객관적인 평가 시 측정된 뇌파와 맥파의 값에 따라 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는 설문 형태의 상기 주관적인 평가에 대응하는 값을 제공할 수 있다.
상기 우울장애 치료 단계는, 평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 자기주도형 치료 중재 프로그램 및 전문가 처방에 따른 치료 중재 프로그램 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공할 수 있다.
상기 우울장애 치료 단계는, 블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 착용한 상태에서 음성 또는 영상을 통한 가이드에 따라 기설정된 시간 동안 호흡 훈련 중재, 뉴로피드백 훈련 중재, 엑서게임 중재 및 바이노럴비트 중재 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공하는 단계; 및 상기 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 생체신호를 측정하고 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 물리적, 시간적 한계를 넘어 비대면으로 우울장애의 특징적인 생체신호 바이오마커에 근거한 우울장애의 선별 및 증상의 심각도를 평가하여 의료 전문가의 개입 없이 우울장애의 조기발견이 가능하며, 증상의 심각도가 중등 이상의 경우 정신건강의학과 의사와의 전문적인 상담이나 치료를 받을 필요가 있음을 경보하고, 비대면 원격 의료를 통한 전문가의 진단 및 처방에 따른 조기 치료가 가능한 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면 우울장애의 특징적인 뇌파 및 맥파 바이오마커가 개선되는 방향으로 설계되어 있어 우울 증상의 호전과 함께 생체 신호의 불균형을 개선할 수 있는 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면 실시간으로 측정되는 사용자의 생체 신호 데이터에 근간한 지속적인 모니터링이 가능하며, 우울장애 치료 중재의 훈련 순응도 개선, 병원 치료 보조, 실시간 알림 등 다양한 역할을 할 수 있는 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PHQ-9 설문지 평가 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 중재 프로그램의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램의 곡선 안내 그래프를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램의 영상을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 뉴로피드백 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 뉴로피드백 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램의 시각 가이드를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 중재 프로그램(BB)의 자연 배경의 예시를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
아래의 본 발명의 실시예들은 인터넷, 태블릿, 스마트폰, VR 환경 등에서 우울장애의 조기 발견을 위한 선별 및 심각도 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들은 우울장애 환자를 대상으로 수행된 근거 수준이 높은 SCI 급의 임상연구, 체계적 문헌고찰 및 메타분석 논문들을 분석하여 우울장애와 통계적으로 유의미한 상관을 보이는 안정적이고 재현성 높은 생체신호 바이오마커를 선별하여, 우울장애의 선별 증상의 심각도 치료 중재의 훈련 효과의 평가 및 바이오 피드백 지표로 활용함으로써, 생체신호 바이오마커가 개선되는 방향으로 설계되어 치료 중재의 효과성 평가를 별도로 실시할 필요 없이 치료 효과의 추이가 실시간으로 분석되는 안전하고 간편하며 효과적이고 시공간의 제약 없이 지속 가능한 과학적 증거 기반의 우울장애의 평가도구와 포괄적인 치료 중재로 구성된 디지털 클리닉 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템은 우울장애의 특징적인 생체신호 바이오마커에 근거한 우울장애의 선별 및 증상의 심각도를 평가하는 우울장애 진단 모듈과 포괄적인 치료 중재를 제공하는 우울장애 치료 모듈로 구성될 수 있다. 각 모듈의 활용은 의료 전문가의 개입 여부에 따라 자기주도형 모드와 전문가형 모드로 구분되며, 전문가형 모드는 정신건강의학과 의사와의 상담이나 처방에 따른 치료에 활용할 수 있는 비대면 원격 의료 모드를 제공하는 것을 특징으로 한다.
아래에서 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템을 나타내는 블록도이다.
뇌파(electroencephalogram, EEG)는 개체의 사고, 행동, 감정을 통제하기 위해서 대뇌피질의 신경세포들 간에 신호를 전달하면서 발생한 동조화된 전기적 파동으로 두피 표면의 특정 부위에 전극을 부착하고, 그 전위 차이를 측정하여 전극 하부의 무수히 많은 대뇌피질 신경세포들의 전기적 활동의 합을 실시간으로 측정할 수 있다. 뇌파를 주파수 대역에 따라 구분하는 파워스펙트럼 분석을 통해 얻어진 정량뇌파(quantitative EEG, QEEG)는 중추 신경계의 기능 및 조절 이상에 대한 정보를 제공한다. 우울장애 환자의 휴지기(resting state) 자발뇌파(spontaneous, EEG)는 좌측 전두엽(frontal lobe)의 상대적인 활성 저하와 우측 전두엽의 상대적인 과활성화를 특징으로 한다. 이런 전두엽 뇌파의 비대칭성은 주요우울장애, 불안장애를 동반한 주요우울장애, 계절성 우울장애, 관해 상태 및 전임상 단계의 우울장애에서도 나타난다.
우울장애 증상의 심각도는 전두엽의 뇌파 비대칭성과 높은 상관관계를 보이며, 이는 뇌파에 비해 시간해상도가 낮고 공간해상도가 높은 양전자 단층촬영(positron em ission tomography, PET)과 단일광자방출 컴퓨터 단층촬영(single photon emission computed tomography, SPECT)을 활용한 연구 결과에서도 입증되었다. 즉, 우울장애 증상의 심각도가 증가할수록 상대적으로 좌측 전두엽의 대사와 뇌혈류가 감소하여 비대칭성이 증가한다. 기능적자기공명영상(functional magnetic resonance imaging, fMRI) 연구에서 우울장애 환자에서 이상 소견을 보이는 주요 영역은 전전두엽(prefrontal lobe), 해마(hippocampus), 편도체(amygdala), 전측대상회(anterior cingulate cortex), 안와전두피질(orbitofrontal cortex) 등이며, 전전두엽의 기능 저하가 가장 현저하였다.
우울장애는 부교감신경의 활성 감소와 교감신경의 활성 증가로 인한 자율신경계의 균형 변화를 특징으로 하며, 이에 따른 심장의 전기적 안정성에 부정적인 영향을 미쳐서 심혈관계 질환의 발병과 그로 인한 사망률을 증가시키는 요인 중 하나이다. 자율신경계의 기능 및 균형 정도를 반영하는 바이오마커인 심박변이도(heart rate variability, HRV)는 심장박동간 시간 간격(interbeat time intervals)의 변동으로 내부 및 외부의 환경 변화에 따라 인체의 항상성을 유지하는 자기조절능력의 지표로서 자율신경계의 기능 이상 및 부전의 경우 감소하고 우울장애 증상의 중증도가 심각할수록 심박변이도가 현저하게 감소한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템(100)은 우울장애 진단 모듈(110) 및 우울장애 치료 모듈(120)을 포함하여 이루어질 수 있다.
우울장애 진단 모듈(110)은 우울장애의 생체신호 바이오마커를 기반으로 우울장애를 선별하고, 선별된 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가할 수 있다. 여기서, 우울장애 진단 모듈(110)은 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가 및 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 우울장애 및 증상의 심각도를 평가할 수 있다.
상기 우울장애 진단 모듈(110)은 우울장애의 병태생리학적 변화를 반영하는 통계적으로 유의미한 상관을 보이는 안정적이고 재현성 높은 생체신호 바이오마커와 국가건강검진에서 우울증 선별도구로 활용하고 있는 한글판 PHQ-9(patient health questionnaire-9)에 기반하여 우울장애의 선별, 증상의 심각도 및 치료 중재의 효과성을 평가하는 기능을 제공하며, 상기 우울장애의 바이오마커는 비침습적(non-invasive)인 방법으로 실시간으로 간편하게 측정 가능한 뇌파 및 맥파 바이오마커로서, 상세하게는 뇌파 바이오마커로는 단기 측정된 휴지기 자발뇌파의 파워스펙트럼 분석을 통한 좌측 전두엽의 상대적인 활성 저하를 반영하는 뇌파 비대칭성, 맥파 바이오마커로는 단기 측정된 휴지기 심박변이도의 시계열 및 주파수계열 분석 지표를 활용하는 것을 특징으로 한다. 상술한 PHQ-9는 우울증을 간단하게 선별하고 심각도를 평가하기 위한 목적의 자가 보고형 검사설문지로 다양한 우울증 관련 증상들이 지난 2 주 동안 얼마나 자주 일어났는지 체크하고, 결과를 점수화하여 우울증 위험을 판정하는 도구이다.
우울장애 치료 모듈(120)은 우울장애 진단 모듈(110)에서 평가된 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 치료 중재를 제공할 수 있다.
상기 우울장애 치료 모듈(120)은 안전성 접근 용이성 효과성 지속 가능성 편리성을 갖춘 과학적 근거 기반의 포괄적인 치료 중재를 제공하며, 치료 중재는 우울장애의 바이오마커가 개선되는 방향으로 설계되어 치료 중재의 훈련 과정에 실시간으로 측정된 생체신호의 분석을 통해 치료 중재의 효과성 평가를 별도로 실시할 필요 없이 치료 효과의 추이가 실시간으로 평가되어 보고되는 것을 특징으로 한다. 상기 우울장애 치료 중재는 호흡 훈련 중재, 뉴로피드백 훈련 중재, 엑서게임(exergame) 중재, 바이노럴비트 중재로 구성될 수 있다. 상세하게는, 호흡 훈련 중재는 호흡 속도와 호흡 패턴을 일정하게 조절하기 위한 시각, 청각, 체성감각 자극을 제공하는 바이오피드백 기법을 활용한 복식호흡으로, 흡기 시 코를 이용하고 호기 시 입술을 오므린 호흡 방법을 특징으로 한다. 또한, 뉴로피드백 훈련 중재는 주의, 집중력 상태의 뇌파 특성을 강화하는 것을 특징으로 하며, 엑서게임 중재는 좌측 전두엽의 활성화를 위한 신체의 우측 활동과 연산, 퍼즐, n-back task 등의 인지 기능 개선 게임을 결합한 형태의 훈련을 특징으로 한다. 또한, 바이노럴비트 중재는 바이노럴비트 자극을 이용한 뇌파 동조(entrainment) 기법과 색채치료(chromotherapy) 기법을 활용하는 것을 특징으로 한다. 상기 우울장애 치료 모듈(120)은 치료 중재별 훈련 시간의 조정이 가능하고 치료 중재의 선택 및 훈련 순서를 프로그램화 하여 개인 맞춤형 훈련 프로그램을 저장하여 반복 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 우울장애의 평가도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템(100)은 다음과 같은 효과가 있다
우울장애는 전세계적으로 직업 환경에서 장애의 주요 원인이며, 한국에서 시행된 정신질환실태 조사에서 평생 유병율이 높고 자살의 위험을 증가시키는 주요 원인이다. 국내 자살률 OECD 국가 중 최고 수준으로 우울장애의 관리에 국가적 관심이 요구된다. 본 발명의 실시예들은 사회적 편견이나 불이익 등의 이유로 정신과 진료를 주저하거나 도서산간지역 등의 의료 소외계층의 우울장애의 조기 발견 및 치료를 통한 삶의 질 개선, 사회적 활동 및 작업 수행 등 장애 개선이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예들은 물리적, 시간적 한계를 넘어 비대면으로 우울장애의 특징적인 생체신호 바이오마커에 근거한 우울장애의 선별 및 증상의 심각도를 평가하여 의료 전문가의 개입 없이 우울장애의 조기발견이 가능하며, 증상의 심각도가 중등 이상의 경우 정신건강의학과 의사와의 전문적인 상담이나 치료를 받을 필요가 있음을 경보하고, 비대면 원격 의료를 통한 전문가의 진단 및 처방에 따른 조기 치료가 가능하다.
종래의 우울장애 치료 방법은 우울 증상의 호전에도 불구하고 우울장애에서 보편적으로 나타나는 인지 기능의 결함 인지 기능의 중추인 전두엽의 비대칭성 자율신경계 기능 이상 또는 부전에 따른 심박변이도 감소 등은 개선되지 않아 삶의 질과 사회적 기능 손상으로 이어지는데 반해, 본 발명의 실시예에서 제공되는 포괄적 치료 중재는 우울장애의 특징적인 뇌파 및 맥파 바이오마커가 개선되는 방향으로 설계되어 있어서 우울 증상의 호전과 함께 생체 신호의 불균형을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 우울장애 치료 중재는 현재까지 알려진 부작용이 없고 실시간으로 측정되는 사용자의 생체 신호 데이터에 근간한 지속적인 모니터링이 가능하며, 우울장애 치료 중재의 훈련 순응도 개선, 병원 치료 보조, 실시간 알림 등 다양한 역할을 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 장치에 의해 수행되는 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 방법은, 우울장애의 생체신호 바이오마커를 기반으로 우울장애를 선별하고, 선별된 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가하는 우울장애 진단 단계(S110), 및 우울장애 진단 모듈(110)에서 평가된 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 치료 중재를 제공하는 우울장애 치료 단계(S120)를 포함할 수 있다.
여기서, 우울장애 진단 단계(S110)는, 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가 및 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 우울장애 및 증상의 심각도를 평가할 수 있다.
여기서, 우울장애 치료 단계(S120)는, 블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 착용한 상태에서 음성 또는 영상을 통한 가이드에 따라 기설정된 시간 동안 호흡 훈련 중재, 뉴로피드백 훈련 중재, 엑서게임 중재 및 바이노럴비트 중재 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공하는 단계, 및 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 생체신호를 측정하고 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
아래에서 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 방법은 도 1에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템(100)을 예를 들어 설명할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템(100)은 우울장애 진단 모듈(110) 및 우울장애 치료 모듈(120)을 포함하여 이루어질 수 있다.
우울장애 진단 단계(S110)에서, 우울장애 진단 모듈(110)은 우울장애의 생체신호 바이오마커를 기반으로 우울장애를 선별하고, 선별된 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가할 수 있다.
우울장애 진단 모듈(110)은 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가 및 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 우울장애 및 증상의 심각도를 평가할 수 있다.
먼저, 우울장애 진단 모듈(110)은 블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD를 통해 생체신호인 뇌파와 맥파를 비침습적으로 측정하여 객관적인 평가를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 우울장애 진단 모듈(110)은 비침습적인 방법으로 실시간으로 측정 가능한 뇌파 바이오마커 및 맥파 바이오마커를 우울장애의 생체신호 바이오마커로 사용할 수 있다. 뇌파 바이오마커로는 단기 측정된 휴지기 자발뇌파의 파워스펙트럼 분석을 통한 좌측 전두엽의 상대적인 활성 저하를 반영하는 뇌파 비대칭성을 활용하고, 맥파 바이오마커로는 단기 측정된 휴지기 심박변이도의 시계열 및 주파수계열 분석 지표를 활용할 수 있다.
그리고, 우울장애 진단 모듈(110)은 9 가지 질문 형식으로 구성된 자기보고식 우울장애 선별 및 증상의 심각도 평가지인 PHQ-9(patient health questionnaire-9)을 시청각적 수단으로 설문을 진행하여 주관적인 평가를 수행할 수 있다. 여기서, PHQ-9는 국가건강검진 정신건강검사에 활용되고 있는 우울증 자가진단 도구로서 전 연령층 대상으로 사용된다.
한편, 우울장애 진단 모듈(110)은 설문 조사를 진행하지 않고 객관적인 평가의 값을 통해 주관적인 평가에 대응하는 값을 제공할 수 있다. 구체적으로, 우울장애 진단 모듈(110)은 생체신호인 뇌파와 맥파를 측정하여 객관적인 평가를 진행한 후, 객관적인 평가 시 측정된 뇌파와 맥파의 값에 따라 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는 설문 형태의 주관적인 평가에 대응하는 값을 제공할 수 있다. 이를 위해 측정된 뇌파와 맥파의 값에 따른 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는 주관적인 평가에 대응하는 값을 제공하는 데이터, 표 등을 제공할 수 있다. 이에 따라 설문 조사를 진행하지 않고 주관적인 평가에 대응하는 값을 획득할 수 있다. 한편, 객관적인 평가 시 측정된 뇌파와 맥파의 값이 기설정된 값 이상 또는 이하인 경우에만 주관적인 평가를 생략하고 상술한 주관적인 평가에 대응하는 값을 이용할 수도 있다.
우울장애 진단 모듈(110)은 실시간으로 생체신호를 측정하며, 훈련 시작 전, 훈련 진행 동안 및 훈련 진행 후의 수집된 생체신호에 대한 데이터의 분석을 통해서 상태 변화에 대한 평가 결과를 매 훈련 종료 후 피드백하고, 매 훈련시의 평가 결과를 소정 기간 단위로 누적하여 피드백할 수 있다.
우울장애 치료 단계(S120)에서, 우울장애 치료 모듈(120)은 우울장애 진단 모듈(110)에서 평가된 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 치료 중재를 제공할 수 있다.
우울장애 치료 모듈(120)은 평가된 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 자기주도형 치료 중재 프로그램 및 전문가 처방에 따른 치료 중재 프로그램 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공할 수 있다.
그리고, 우울장애 치료 모듈(120)은 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가와 설문 형태의 주관적인 평가를 통해 우울장애 및 증상의 심각도를 평가할 수 있다.
보다 구체적으로, 우울장애 치료 모듈(120)은 치료 중재 프로그램부 및 치료 중재 평가부를 포함할 수 있다. 치료 중재 프로그램부는 블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD를 착용한 상태에서 음성 또는 영상을 통한 가이드에 따라 기설정된 시간 동안 호흡 훈련 중재, 뉴로피드백 훈련 중재, 엑서게임 중재 및 바이노럴비트 중재 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공할 수 있다. 치료 중재 평가부는 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 생체신호를 측정하고 분석할 수 있다.
예를 들어, 우울장애 치료 모듈(120)은 호흡 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램을 제공하며, 호흡 훈련 중재는 호흡 속도와 호흡 패턴을 일정하게 조절하기 위한 시각, 청각 및 체성감각 자극을 제공하는 바이오피드백 기법을 활용한 복식호흡을 유도할 수 있다. 호흡 훈련 중재는 VR 장치 또는 단말의 영상에 호흡 페이서를 제공하고, 점, 특정 형상, 캐릭터 및 색상 중 적어도 어느 하나 이상을 통해 호흡 페이서의 곡선을 따라 이동하도록 하여 사용자에게 호흡을 안내하며, 곡선의 변곡점 직전에 청각 신호, 시각 신호, 햅틱 신호 중 적어도 어느 하나 이상의 신호를 제공하여 들숨에서 날숨 또는 날숨에서 들숨으로 변경하도록 안내할 수 있다.
또한, 우울장애 치료 모듈(120)은 바이노럴비트 중재를 이용한 치료 중재 프로그램을 제공하며, 바이노럴비트 중재는 바이노럴비트 자극을 이용한 뇌파 동조(entrainment) 기법과 색채치료(chromotherapy) 기법을 활용할 수 있다.
또한, 우울장애 치료 모듈(120)은 뉴로피드백 훈련 중재 또는 엑서게임 중재를 이용한 치료 중재 프로그램을 제공하며, 뉴로피드백 훈련 중재는 주의력 및 집중력 상태의 뇌파 특성을 강화하고, 엑서게임 중재는 좌측 전두엽의 활성화를 위한 신체의 우측 활동과 연산, 퍼즐 및 n-back task 중 적어도 어느 하나 이상의 인지 기능 개선 게임을 결합한 형태의 훈련을 제공할 수 있다.
아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법을 실시예들을 통해 보다 상세히 설명한다.
피험자는 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD를 착용한 상태에서 치료 훈련을 진행할 수 있으며, 이 때 피험자의 생체신호를 측정할 수 있고, PC, 태블릿, 스마트폰 등의 단말을 통해 소정 시간 동안 측정된 생체신호를 수집할 수 있다. 예를 들어, 단말을 통해 5분 동안 측정된 신호를 수집할 수 있다. EEG는 데이터 수집 주기가 2 초이고, PPG는 데이터 수집 주기가 1 분으로 설정될 수 있다. 그리고 파라미터는 표 1과 같이 나타낼 수 있으며, 측정 시기별 추이 그래프를 나타낼 수 있다.
표 1은 우울장애 진단 및 치료 중재 효과를 평가하는 파라미터이다.
Figure PCTKR2023000457-appb-img-000001
이를 통해 자율신경계의 기능 및 균형 정도를 반영하는 바이오마커인 심박변이도(HRV) 및 뇌파(EEG)를 측정 및 분석할 수 있다.
또한, 피험자에게 단말을 통해 설문지를 제공할 수 있다. 여기서 사용되는 설문지는 PHQ-9이며, 예컨대 평가 시점은 baseline, 2, 4, 6, 8 주차이다.
예를 들어 치료 중재 훈련은 1 회당 훈련 시간이 35 분으로 설정될 수 있으며, 훈련 빈도는 주당 3 회 이상(1 일 1 회)으로 설정될 수 있다. 이 때, 훈련 빈도 달성 리워드를 제공할 수 있으며, 주당 3회-7회 등으로 설정될 수 있다. 훈련 기간은 8주로 설정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PHQ-9 설문지 평가 방법을 설명하기 위한 도면이다. 보다 구체적으로, PHQ-9 설문지 평가 방법의 예시를 나타내며, 태블릿 또는 스마트폰 버전 작성 방법의 예시를 나타낸다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, PHQ-9를 평가하여 총점에 따라 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가할 수 있다. 이 때, PHQ-9의 점수가 높을수록 우울장애에 대한 증상의 심각도가 높아질 수 있다.
이러한 PHQ-9 평가는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 피험자가 제공되는 설문지에 대한 응답을 하고, 설문지 작성 완료하면 총점을 자동 합산함으로써 총점에 따라 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가할 수 있다. 이에 따라 측정 시기별 추이 그래프를 작성하여 제공할 수 있다. 이 때, 피험자에게 제공되는 설문지는 단말을 통해 제공될 수 있으며, 음성 지원 등이 가능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 중재 프로그램의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 치료 중재 프로그램을 제공할 수 있으며, 치료 중재 프로그램은 단말을 통해 영상 및 음성 가이드를 제공할 수 있다. 이와 같이 음성 가이드를 제공함으로써 피험자가 긴장하지 않은 상태에서 효과적인 진단을 가능하도록 할 수 있다.
치료 중재 프로그램은 호흡 훈련(a)(420), BB(15Hz)(430), NFT(440), EG(Exergame) 및 BB(15Hz)(450), BB(10Hz)(460), 그리고 호흡 훈련(b)(470)을 순차적으로 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 치료 중재 프로그램은 총 35분 진행될 수 있으며, 호흡 훈련(a)(420) 6분, BB(15Hz)(430) 4분, NFT(440) 5분, EG(Exergame) 및 BB(15Hz)(450) 10분, BB(10Hz)(460) 4분, 그리고 호흡 훈련(b)(470) 6분으로 구성될 수 있다. 이러한 치료 중재 프로그램의 시간은 최소 시간에 효율을 극대화하기 위해 구성된 것으로, 그 시간 및 순서는 이에 제한되지 않으며 변경될 수 있다.
먼저, 치료 중재 훈련 방법은 HMD 착용하여 진행되며, HMD 센서의 올바른 착용을 확인(410)하여 진행될 수 있다. 예를 들어 HMD 착용이 제대로 되어 있지 않은 경우 프로그램이 시작되지 않으며, 이를 사용자에게 알릴 수 있다.
호흡 훈련(BF)(420, 470)은 복식호흡, 호흡 패턴, 호흡 깊이 등을 안내할 수 있다. 복식호흡 시 들숨은 입을 다물고 코로 날숨은 입술을 오므린 상태에서 들숨보다 날숨을 더 길게 호흡하도록 하며, 눕거나 거울 앞에 서서 한 손을 가슴에 다른 한 손을 복부에 올려놓고 호흡하도록 하며, 이 때, 복부에 올려놓은 손만 위 아래로 움직이도록 유도할 수 있다. 호흡 패턴은 들숨과 날숨의 변곡점에 청각 신호를 참고하여 정확히 호흡하도록 유도할 수 있다. 호흡 깊이는 얕게 편안하게 힘들이지 말고 호흡하도록 하며, 과호흡에 주의하도록 안내할 수 있다.
NFT(Attention, 440)는 집중력 강화를 위한 게임 등을 제공할 수 있고, 엑서게임(exergame, 450)은 사용자가 한 손(예컨대, 오른손)에 컨트롤러 잡고 게임을 실시하도록 할 수 있다. 그리고 BB(450, 460)는 자연 배경, 자연 소리 등을 제공할 수 있다.
아래에서 치료 중재 프로그램을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템은 호흡 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램의 곡선 안내 그래프를 나타내는 도면이다.
예를 들어 호흡 훈련(BF)은 6분씩 2회 진행될 수 있다. 이 때 호흡 속도는 분당 6회이며, 호흡 패턴은 들숨:날숨 = 4:6~1:2로 설정될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 호흡 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램의 곡선 안내 그래프를 제공할 수 있으며, 예컨대 VR 장치 또는 단말의 영상에 호흡 페이서를 제공할 수 있다. 단말에서 제공하는 배경 영상 위에 호흡 페이서(예컨대, 정현파 등)를 추가 제공할 수 있다. 그리고 점, 특정 형상, 캐릭터, 색상 등을 통해 곡선을 따라 이동하도록 하여 사용자에게 호흡을 안내할 수 있다. 예컨대, 특정 캐릭터가 곡선을 따라서 이동하도록 하고, 변곡점 직전에 청각 신호를 주거나 변곡점에서 캐릭터가 반짝이도록 할 수 있다. 또한 들숨과 날숨의 캐릭터 색상, 형상 등을 다르게 표현할 수 있다.
곡선의 변곡점 직전에 청각 신호를 제공함으로써 호흡을 들숨에서 날숨으로 또는 날숨에서 들숨으로 변경하도록 안내할 수 있다. 이 때, 변곡점 직전에 청각 신호뿐 아니라, 시각 신호, 진동 등 햅틱 신호 등을 제공할 수 있으며, 두 개 이상의 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어 단말의 영상에서 곡선의 변곡점에서 색상, 형상, 반짝거림 등을 통해 시각 신호를 제공하는 동시에, 소리 및 진동 등을 통해 호흡의 변경을 알릴 수 있다.
여기서, 디지털 바이오마커 EEG의 경우, 데이터 수집 주기는 2 초이고, 파라미터 값은 3 분(평균)*2 회이다. 이 때, 파라미터 값은 2 회 평균 또는 표준편차를 통해 제공될 수 있다. 디지털 바이오마커 PPG의 경우, 데이터 수집 주기는 3 분(평균)*2 회이다. 이 때, 파라미터 값은 2 회 평균 또는 표준편차를 통해 제공될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램의 영상을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단말을 통해 사용자에게 호흡 훈련을 도울 수 있는 배경 영상을 제공할 수 있다. 이 때, 배경 영상은 이미지 또는 움직이는 영상일 수 있다. 배경 영상은 호흡 훈련(a) 및 호흡 훈련(b)를 위해 2 가지 제공될 수 있으며, 예컨대 blue, green, purple 색상을 이용한 자연 배경 또는 만다라 등의 배경 영상을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템은 집중력 강화를 위한 뉴로피드백 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램(NFT)을 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 뉴로피드백 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 예를 들어 뉴로피드백 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램(NFT)은 훈련 기간이 5분이고, 몇 개의 게임이 겹치기 않게 랜덤 플레이 될 수 있다. 이 때, EEG 데이터 수집 및 피드백은 2 초이고, 피드백 지표는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
[식 2]
TBR = (L beta + M beta)/theta
여기서, L beta는 13~14.99Hz이고, M beta는 15~19.99Hz이며, theta는 4~7.99Hz 대역의 파워 값이다.
게임 플레이 화면에 집중도에 대한 시각 및 음성 가이드를 추가할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 뉴로피드백 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램의 시각 가이드를 나타내는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 화면 영상 상단에 게이지(gauge)를 추가할 수 있으며, 이 때 판정 지표 값을 실시간 반영하여 나타낼 수 있다.
표 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뉴로피드백 훈련 중재를 이용한 치료 중재 프로그램의 음성 가이드를 나타낸다.
Figure PCTKR2023000457-appb-img-000002
음성 가이드는 판정 지표 값을 실시간으로 반영할 수 있다.
여기서, 디지털 바이오마커 EEG의 경우, 데이터 수집 주기는 2 초이고, 파라미터 값은 5 분(평균)이다. 디지털 바이오마커 PPG의 경우, 데이터 수집 주기는 5 분(평균)이고, 파라미터 값은 5 분(평균)이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템은 엑서게임 중재를 이용한 치료 중재 프로그램(EG+BB(15Hz)을 제공할 수 있다.
게임 플레이 동안 BB(15Hz/자연음 또는 친숙한 음악 masking)을 제공할 수 있으며, 예컨대 훈련 시간은 10 분이다.
표 3은 엑서게임 중재를 이용한 치료 중재 프로그램을 나타낸다.
Figure PCTKR2023000457-appb-img-000003
게임 레벨은 Low/Middle/High로 구분될 수 있다. 여기서, 게임 레벨을 보다 구체화하여 Low(5 단계)/Middle(5 단계)/High(5 단계)의 총 15 개의 단계로 구성할 수 있다. 게임 레벨은 정확도(Accuracy)에 따라 자동 조정될 수 있다. 한편, 다음 훈련 시작 시점의 레벨은 직전 훈련 종료 시점의 레벨에서 시작하도록 할 수 있다.
게임 레벨 조정 기준은 다음 식에 의해 결정될 수 있다.
[식 1]
정확도(Accuracy)(%) = 정답(correct answers) - 오답(false alarms)
여기서, 정답(correct answers)은 지시를 정확히 수행한 경우이고, 오답(false alarms)은 지시되지 않은 수행의 경우이다. 예컨대, 지시가 "빨간색만 치기(터치, 펀치 등)"인 경우, 빨간색 이외의 것을 치면 오답(false alarms)에 해당하게 된다.
계산 결과, 정확도(Accuracy)가 90% 이상인 경우 레벨 업(level up) 하게 되며, 정확도(Accuracy)가 70% 미만인 경우 레벨 다운(level down)하게 된다.
여기서, 디지털 바이오마커 EEG의 경우, 데이터 수집 주기는 2 초이고, 파라미터 값은 5 분(평균)*2 회이다. 이 때, 파라미터 값은 2 회 평균 또는 표준편차를 통해 제공될 수 있다. 디지털 바이오마커 PPG의 경우, 데이터 수집 주기는 5 분(평균)*2 회이다. 이 때, 파라미터 값은 2 회 평균 또는 표준편차를 통해 제공될 수 있다.
예를 들어, 엑서게임 형태의 인지능력 개선 게임이 제공될 수 있으며, 망치는 오른손에 컨트롤러 잡았을 때만 동작되도록 할 수 있다. 게임 시작 전 지시사항을 자막과 음성 가이드로 제시되며, 플레이 시간은 1 분으로 설정될 수 있다. 게임 결과를 산출하여 레벨을 조정할 수 있으며, 다음 게임 시작 레벨을 결정할 수 있다. 이 때, 자연음 또는 친숙한 음악 등의 배경 음악은 계속 제공되고 자연 배경 또는 만다라 등을 보여줄 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템은 BB(+자연 배경+자연음 또는 친숙한 음악 등)을 이용한 치료 중재 프로그램(BB)을 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 중재 프로그램(BB)의 자연 배경의 예시를 나타내는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 자연 배경은 24 개 이상 제공되며, 겹치지 않게 랜덤 플레이 될 수 있다. 이 때 조도는 맑은 날 아침에 준하도록 설정될 수 있다. 이러한 자연 배경은 이미지로 제공될 수 있으나, 바람직하게는 움직이는 동영상으로 제공될 수 있다.
호흡 훈련(a)은 액티브한 영상을 제공하며, 호흡 훈련(b)은 BG 정지 및 사물의 느린 변화 영상을 제공할 수 있다. 예를 들어 호흡 훈련(a)은 숲 영상을 제공하며, 사람이 직접 걸어가면서 보이는 풍경을 보여줌으로써 산책하는 듯한 느낌을 제공할 수 있다. 또한, 호흡 훈련(b)는 BG 정지 및 사물의 느린 변화(예컨대, 나뭇잎이 흔들리는 영상)을 제공할 수 있다. 이 때, 배경과 조화로운 자연음 또는 친숙한 음악 등을 제공할 수 있으며, 예컨대 새소리, 바람소리, 물소리 등의 자연음 또는 친숙한 음악 등을 제공할 수 있다.
BB frequency는 훈련 프로그램에 별기하며, 전반은 15Hz, 후반은 10Hz로 설정될 수 있다.
여기서, 디지털 바이오마커 EEG의 경우, 데이터 수집 주기는 2 초이고, 파라미터 값은 4 분(평균)이다. 디지털 바이오마커 PPG의 경우, 데이터 수집 주기는 4 분(평균)이고, 파라미터 값은 4 분(평균)이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템 및 방법은 생체신호를 활용한 객관적인 평가와 간단한 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 우울증을 조기 발견하고, 우울증의 중증도에 따른 포괄적인 자기주도형 및 전문가 처방에 따른 치료 중재 프로그램을 제공하며, 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울 증상의 완화 또는 치료의 예후를 생체신호를 활용한 객관적인 평가와 간단한 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 종합적으로 판정한다.
실시예들에 따른 디지털 클리닉 시스템 및 방법은 개인의 식별이 가능하면서 개인 정보 보호가 가능하도록 표준코드화 등의 수단을 활용하여 개인별 훈련의 순응도와 훈련의 실시 전후의 상태 변화 등에 대한 데이터의 수집과 시계열적 분석 및 시청각적 피드백을 제공한다. 실시예들에 따른 객관적인 평가는 생체신호인 뇌파와 맥파를 비침습적으로 간편하게 측정할 수 있는 블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD 등을 활용하며, 주관적인 평가는 9 가지 질문 형식으로 구성된 자기보고식 우울증 선별 및 중증도 평가지인 PHQ-9을 시청각적 수단으로 진행한다. 실시예들에 따른 생체신호 측정은 실시간으로 진행되며, 훈련 시작 전, 훈련 진행 동안, 훈련 진행 후의 수집된 데이터의 분석을 통해서 상태 변화에 대한 평가 결과를 매 훈련 종료 후 피드백하고, 매 훈련시의 평가 결과를 일주일 단위 한달 단위 등으로 누적하여 피드백한다.
실시예들에 따른 디지털 클리닉 시스템 및 방법은 자격을 갖춘 전문 의료 인력이 원격으로 수집된 데이터를 통해서 우울증 환자의 훈련 참여도와 상태 변화를 모니터링 하고, 자기 보고식 설문 결과를 리뷰하여 피드백을 제공하고 필요에 따라서 전화 또는 메시지 등의 지원을 제공하며, 피험자는 필요할 때 의료 전문가에게 직접 메시지를 보내어 상담할 수 있는 쌍방향 체계이나, 필요에 따라서 의료 전문가의 도움 없이 개인이 활용할 수 있게 구성되어 있다.
실시예들에 따른 디지털 클리닉 시스템 및 방법의 포괄적인 자기주도형 중재 프로그램은 증거 기반 우울증 치료 중재 콘텐츠 모듈로 구성되며, 각 모듈에는 콘텐츠의 이론적 배경과 훈련 방법의 소개가 포함되어 있다. 우울증 치료를 위한 프로그램은 표준 훈련 프로그램, 추천 훈련 프로그램, 셀프 디자인 프로그램의 3 가지 유형 중 선택 가능하다. 표준 훈련 프로그램은 증거 기반 우울증 치료 중재 콘텐츠 모듈을 모두 포함하는 1 회 40 여분 길이의 훈련을 8 주 동안 실시하는 것이며, 추천 훈련 프로그램은 의료 전문가의 진단과 처방에 따라 구성된 훈련 프로그램을 실시하는 것이고, 셀프 디자인 프로그램은 개인의 취향에 따라 모듈의 종류와 훈련 시간을 선별하여 구성된 훈련 프로그램을 실시하는 것이다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (18)

  1. 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 시스템에 있어서,
    우울장애의 생체신호 바이오마커를 기반으로 우울장애를 선별하고, 선별된 상기 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가하는 우울장애 진단 모듈; 및
    상기 우울장애 진단 모듈에서 평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 치료 중재를 제공하는 우울장애 치료 모듈
    을 포함하고,
    상기 우울장애 진단 모듈은,
    측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가 및 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 상기 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는, 디지털 클리닉 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 우울장애 진단 모듈은,
    블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 통해 상기 생체신호인 뇌파와 맥파를 비침습적으로 측정하여 상기 객관적인 평가를 수행하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우울장애 진단 모듈은,
    비침습적인 방법으로 실시간으로 측정 가능한 뇌파 바이오마커 및 맥파 바이오마커를 상기 우울장애의 생체신호 바이오마커로 사용하며, 상기 뇌파 바이오마커로는 단기 측정된 휴지기 자발뇌파의 파워스펙트럼 분석을 통한 좌측 전두엽의 상대적인 활성 저하를 반영하는 뇌파 비대칭성을 활용하고, 상기 맥파 바이오마커로는 단기 측정된 휴지기 심박변이도의 시계열 및 주파수계열 분석 지표를 활용하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 우울장애 진단 모듈은,
    9 가지 질문 형식으로 구성된 자기보고식 우울장애 선별 및 증상의 심각도 평가지인 PHQ-9(patient health questionnaire-9)을 시청각적 수단으로 설문을 진행하여 상기 주관적인 평가를 수행하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 우울장애 진단 모듈은,
    생체신호인 뇌파와 맥파를 측정하여 상기 객관적인 평가를 진행한 후, 상기 객관적인 평가 시 측정된 뇌파와 맥파의 값에 따라 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는 설문 형태의 상기 주관적인 평가에 대응하는 값을 제공하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 우울장애 진단 모듈은,
    실시간으로 생체신호를 측정하며, 훈련 시작 전, 훈련 진행 동안 및 훈련 진행 후의 수집된 상기 생체신호에 대한 데이터의 분석을 통해서 상태 변화에 대한 평가 결과를 매 훈련 종료 후 피드백하고, 매 훈련시의 평가 결과를 소정 기간 단위로 누적하여 피드백하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 우울장애 치료 모듈은,
    평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 자기주도형 치료 중재 프로그램 및 전문가 처방에 따른 치료 중재 프로그램 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 우울장애 치료 모듈은,
    상기 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가와 설문 형태의 주관적인 평가를 통해 상기 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 우울장애 치료 모듈은,
    블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 착용한 상태에서 음성 또는 영상을 통한 가이드에 따라 기설정된 시간 동안 호흡 훈련 중재, 뉴로피드백 훈련 중재, 엑서게임 중재 및 바이노럴비트 중재 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공하는 치료 중재 프로그램부; 및
    상기 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 생체신호를 측정하고 분석하는 치료 중재 평가부
    를 포함하는, 디지털 클리닉 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 우울장애 치료 모듈은,
    호흡 훈련 중재를 이용한 상기 치료 중재 프로그램을 제공하며,
    상기 호흡 훈련 중재는 호흡 속도와 호흡 패턴을 일정하게 조절하기 위한 시각, 청각 및 체성감각 자극을 제공하는 바이오피드백 기법을 활용한 복식호흡을 유도하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 호흡 훈련 중재는,
    VR 장치 또는 단말의 영상에 호흡 페이서를 제공하고, 점, 특정 형상, 캐릭터 및 색상 중 적어도 어느 하나 이상을 통해 상기 호흡 페이서의 곡선을 따라 이동하도록 하여 사용자에게 호흡을 안내하며, 상기 곡선의 변곡점 직전에 청각 신호, 시각 신호, 햅틱 신호 중 적어도 어느 하나 이상의 신호를 제공하여 들숨에서 날숨 또는 날숨에서 들숨으로 변경하도록 안내하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 우울장애 치료 모듈은,
    바이노럴비트 중재를 이용한 상기 치료 중재 프로그램을 제공하며,
    상기 바이노럴비트 중재는 바이노럴비트 자극을 이용한 뇌파 동조(entrainment) 기법과 색채치료(chromotherapy) 기법을 활용하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 우울장애 치료 모듈은,
    뉴로피드백 훈련 중재 또는 엑서게임 중재를 이용한 상기 치료 중재 프로그램을 제공하며,
    상기 뉴로피드백 훈련 중재는 주의력 및 집중력 상태의 뇌파 특성을 강화하고, 상기 엑서게임 중재는 좌측 전두엽의 활성화를 위한 신체의 우측 활동과 연산, 퍼즐 및 n-back task 중 적어도 어느 하나 이상의 인지 기능 개선 게임을 결합한 형태의 훈련을 제공하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 시스템.
  14. 컴퓨터 장치에 의해 수행되는 우울장애의 평가 도구와 포괄적인 치료 중재를 제공하는 디지털 클리닉 방법에 있어서,
    우울장애의 생체신호 바이오마커를 기반으로 우울장애를 선별하고, 선별된 상기 우울장애에 대한 증상의 심각도를 평가하는 우울장애 진단 단계; 및
    상기 우울장애 진단 모듈에서 평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 치료 중재를 제공하는 우울장애 치료 단계
    를 포함하고,
    상기 우울장애 진단 단계는,
    측정된 생체신호를 활용한 객관적인 평가 및 설문 형태의 주관적인 평가를 병용하여 상기 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는, 디지털 클리닉 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 우울장애 진단 단계는,
    블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 통해 상기 생체신호인 뇌파와 맥파를 비침습적으로 측정하여 상기 객관적인 평가를 수행하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 우울장애 진단 단계는,
    생체신호인 뇌파와 맥파를 측정하여 상기 객관적인 평가를 진행한 후, 상기 객관적인 평가 시 측정된 뇌파와 맥파의 값에 따라 우울장애 및 증상의 심각도를 평가하는 설문 형태의 상기 주관적인 평가에 대응하는 값을 제공하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 우울장애 치료 단계는,
    평가된 상기 우울장애 및 증상의 심각도에 따른 포괄적인 자기주도형 치료 중재 프로그램 및 전문가 처방에 따른 치료 중재 프로그램 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공하는 것
    을 특징으로 하는, 디지털 클리닉 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 우울장애 치료 단계는,
    블루투스 방식의 웨어러블 디바이스 또는 생체신호 측정 센서를 탑재한 HMD(head mounted display)를 착용한 상태에서 음성 또는 영상을 통한 가이드에 따라 기설정된 시간 동안 호흡 훈련 중재, 뉴로피드백 훈련 중재, 엑서게임 중재 및 바이노럴비트 중재 중 적어도 어느 하나 이상의 치료 중재 프로그램을 제공하는 단계; 및
    상기 치료 중재 프로그램에 따른 훈련의 순응도와 훈련의 실시에 따른 우울장애 증상의 완화 또는 치료의 예후에 대해 생체신호를 측정하고 분석하는 단계
    를 포함하는, 디지털 클리닉 방법.
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