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뇌성마비 환자 보행재활 돕는 로봇 재활법 나와

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뇌성마비 환자 보행재활 돕는 로봇 재활법 나와

2019.09.24 12:00
이송주 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구단 선임연구원팀은 뇌성마비 환자 상태를 파악해 로봇을 이용해 관절을 풀어주고 보행훈련을 시키는 훈련법을 개발했다. 한국연구재단 제공
이송주 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구단 선임연구원팀은 뇌성마비 환자 상태를 파악해 로봇을 이용해 관절을 풀어주고 보행훈련을 시키는 훈련법을 개발했다. 한국연구재단 제공

로봇을 이용해 뇌성마비 환자의 재활 훈련을 체계적으로 도와 효과를 높이는 재활 훈련법이 개발됐다.

 

이송주 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구단 선임연구원 연구팀은 뇌성마비 환자의 상태를 파악하고 로봇을 이용해 관절을 풀어준 후 보행훈련을 하는 훈련법을 개발해 환자의 재활 효과를 높이는 데 성공했다고 24일 밝혔다.

 

기존 뇌성마비나 뇌졸중 등 신경이 손상된 환자를 로봇으로 재활할 때는 하나의 로봇을 이용한다. 환자의 상태에 따라 도움이 되기도 하지만 효과가 없는 경우도 나왔다. 특히 뇌성마비 환자는 경직이 발목이나 무릎에 나타나며 관절이 뻣뻣해지며 발이 안쪽으로 돌아가며 걷는 안짱걸음을 걷는 경우가 많다. 때문에 안짱걸음을 개선하는 보행훈련만 진행할 경우 관절이 제대로 돌아가지 않아 재활에 한계가 있다.

 

연구팀은 뻣뻣한 관절을 풀어주면 보행훈련 효과가 높아진다는 기존 연구결과를 토대로 환자의 상태를 파악하고 관절을 풀어준 후 보행훈련을 하는 맞춤형 재활 훈련법을 개발했다. 연구팀은 안짱걸음을 개선하려는 8명의 뇌성마비 환자 각각을 상대로 다리의 감각 및 운동기능을 확인하고 무릎과 발목 중 어디가 더 불편한지 평가했다. 평가 결과에 따라 발목 또는 무릎용 스트레칭 로봇으로 관절을 풀어준 후 안짱다리 완화용 로봇을 활용하는 맞춤형 재활 훈련법을 개발했다. 연구팀이 과거 개발한 로봇들이 재활훈련에 쓰였다.

 

연구팀은 이전에 개발한 로봇을 활용해 관절을 풀어주는 로봇을 우선 활용하고 이후 안짱걸음 개선 로봇을 활용하는 방식의 재활법을 개발해 재활 효과를 높였다. 한국연구재단 제공
연구팀은 이전에 개발한 로봇을 활용해 관절을 풀어주는 로봇을 우선 활용하고 이후 안짱걸음 개선 로봇을 활용하는 방식의 재활법을 개발해 재활 효과를 높였다. 한국연구재단 제공

6주간 맞춤훈련을 거치자 환자 대부분의 보행 속도가 빨라졌다. 눈을 감고도 다리의 위치를 알 수 있는 고유수용감각도 예민해지고 안짱다리도 완화하는 효과가 났다. 특히 같은 시간 동안 안짱다리 완화용 로봇만을 활용해 재활한 경우와 관절을 풀어준 후 로봇을 활용해 재활한 경우 고유수용감각과 다리 제어능력이 더 향상되는 것도 확인됐다.

 

이 선임연구원은 “뇌성마비뿐 아니라 뻣뻣한 관절을 가진 절단환자와 근골격계 및 신경손상 환자에게도 방법론이 적용되는지 연구할 계획”이라며 “개인맞춤형으로 과학적, 정량적 재활치료를 할 수 있어 근골격계 및 운동기능장애 관련 정밀의료에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

연구결과는 지난달 9일 국제학술지 ‘전기전자공학회(IEEE) 신경시스템과 재활공학’에 실렸다.

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