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주의집중력 향상 목적의 뇌전도 뉴로피드백 방법 조사
http://doi.org/10.5626/JOK.2021.48.10.1105
뉴로피드백은 뇌 상태의 피드백을 통해 사용자 스스로 뇌의 기능 및 상태를 조절할 수 있게 하는 뇌 기능 조절 기술로 뇌 기능의 회복 및 향상에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 주의집중력 향상 목적의 뇌전도 뉴로피드백에 관한 연구 108건을 조사 분석하였다. 조사 결과 환자 대상 연구가 건강인보다 약 3.5배 많았고, 유선 습식 뇌파 측정 장비를 활용한 연구가 대부분이었다. 집중력 정량 지표로는 감각운동리듬과 세타파와 낮은 베타파의 비율이, 뇌 영역은 뇌 중앙부의 뇌파가 주로 활용되었으며, 피드백 방식은 시청각 자극이, 신경심리평가는 연속수행검사와 Go/NoGo 검사가 빈번하게 활용됨을 확인하였다. 향후 실용적인 뉴로피드백 애플리케이션 개발을 위해 비환자군 연구 확대, 편의성 및 몰입도 증대를 위한 무선 건식 뇌파 측정 장비 및 가상/증강현실 기술 활용 그리고 뉴로피드백 효과의 재현성 및 사용성 높은 애플리케이션 개발을 위한 기준 마련이 필요할 것으로 전망된다.
오픈 소스 기반 이상운동증 진단 보조 애플리케이션 개발
하재경, 황보효정, 권효정, 장지현, 배수한, 윤다은, 김연수, 윤현진, 이예인, 김영구, 안민규
http://doi.org/10.5626/JOK.2021.48.5.518
파킨슨병이나 본태성 진전과 같은 이상운동증은 행동검사, 임상용 설문조사 등을 활용하여 임상의가 진단한다. 하지만 이러한 방법들은 일반적으로 종이와 펜을 이용하거나, 관찰을 통해 진단하게 되는데, 자료관리가 어렵고 행동검사의 정확한 운동 손상 정도를 측정하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 태블릿 PC 기반 이상운동증 진단 보조 애플리케이션을 개발하였다. 일반적으로 사용되는 임상 설문조사인 Unified Parkinson’s disease Rating Scale과 Clinical rating scale of tremor를 구현하였고 진단 시 빈번하게 활용되는 행동검사인 나선 및 직선 그리기 검사를 빠르게 수행하고 환자의 행동검사 결과를 언제든지 다시 볼 수 있는 관리기능을 포함하여 비교분석이 가능하도록 하였다. 개발된 애플리케이션과 개발자 및 사용자 안내서가 웹 저장소 github를 통해 공개되어 있어 누구나 임상 및 연구 목적으로 사용할 수 있다.
OpenViBE2Unity: Unity3D 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 오픈소스 API
http://doi.org/10.5626/JOK.2019.46.11.1157
뇌-컴퓨터 인터페이스는 많은 관심을 받으며 사람의 의도, 인지, 느낌 등을 정량화하여 활용하고자 하는 연구 및 개발에 사용되고 있다. 하지만 뇌파를 측정하고 분석하여 결과를 활용하는 애플리케이션을 제작하는 것은 상당한 노력이 요구되며, 실제로 연구 및 개발보다는 상대적으로 플랫폼간의 연동에 적지 않은 시간을 투자하게 된다. 이에 따라, 뇌-컴퓨터 인터페이스 어플리케이션 개발을 용이하게 하고자 대표적인 게임 개발 플랫폼인 Unity3D와 뇌 신호의 실시간 수집, 처리, 시각화 기능을 제공하는 OpenViBE를 연결하는 Application Programming Interface(API), OpenViBE2Unity(O2U)를 개발하였다. 개발된 API는 두 오픈소스 플랫폼간의 연동을 쉽게 할 수 있도록 몇 가지 함수들을 제공하며 주요 코드 및 사용설명서는 Github를 통해 공개되어 있다. 본 논문에서는 개발한 OpenViBE2Unity의 구조 및 사용법 그리고 OpenViBE2Unity를 활용하여 개발 된 애플리케이션을 소개한다.
파킨슨병의 운동적 특징 및 공학적 정량화 방법에 대한 조사
http://doi.org/10.5626/JOK.2019.46.4.308
파킨슨병은 진전, 운동성, 강직 및 자세 불안정과 같은 이상운동증을 유발하는 신경 퇴행성 질환으로 전 세계적으로 환자 수가 증가하고 있다. 병의 초기에 진단 및 치료를 통해 질병의 진행을 지연시키거나 정기적인 검사를 통해 환자에게 적절한 치료를 제공하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 파킨슨병으로 인한 이상운동증(떨림, 강직, 운동완서)과 이를 공학적으로 정량화한 방법들을 알아보고자 한다. 발표된 연구 논문의 국내 및 국외 조사를 통해 파킨슨병 운동 증상의 정량화 방법과 관련이 있는 67건의 논문(국내 24건, 해외 43건)을 조사하였다. 조사 결과, 국내외 연구에서 가속도/각속도(46%) 및 근전도(22.7%)를 사용하여 각각의 운동 장애(진동, 경직, 운동완서)를 정량화 한 방법이 가장 많이 사용되었음이 확인되었다. 또한, Unified Parkinson"s Disease Rating Scale은 이러한 방법의 결과를 검증하는 데 가장 널리 사용되었다(78%, N=55).
