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울산과기원, 걸음걸이로 무릎관절염 진단 시스템 개발

송고시간2019-08-13 09:42

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강상훈 교수, 관절에 가해지는 힘 실시간 수집·분석…치료·재활 적용 기대

강상훈 기계항공 및 원자력공학부 교수
강상훈 기계항공 및 원자력공학부 교수

[울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(울산=연합뉴스) 허광무 기자 = 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 걸음걸이를 분석해 무릎관절염을 진단하는 시스템을 개발했다.

강상훈 기계항공 및 원자력공학부 교수는 한국과학기술연구원(KIST), 미국 메릴랜드주립대학교, 코넬대학교 의과대학 교수진과 공동연구를 통해 걸음걸이를 분석해 무릎관절염을 진단하고, 치료와 재활을 실시간으로 보정해 줄 수 있는 시스템을 개발했다고 13일 밝혔다.

무릎관절염은 무릎 관절에 오랜 시간 큰 힘의 가해지면서 연골이 닳아 통증 등이 발생하는 질환이다.

보통 엑스레이 판독과 의사 소견으로 진단하는데, 다양한 증상을 객관적으로 판단하기에 어려움이 있다.

기존에는 동작분석실에서 무릎 내전 회전 힘을 측정했으나, 고가의 장비를 이용해 장시간에 걸친 데이터 수집·처리로 환자에게 큰 부담을 주는 단점 때문에 실제로 활용되기는 어려웠다.

강 교수팀은 로봇 시스템과 신경 생체역학을 결합, 운동기구 설치가 가능한 시설에서 사용할 수 있는 시스템을 만들었다.

환자가 걷는 동안 발판에 가해지는 힘과 발목 움직임을 측정, 무릎 관절에 가해지는 모든 힘을 실시간으로 계산해 관절염 정도를 파악할 수 있게 된 것이다.

이 시스템을 활용하면 환자에게 효율적인 걸음걸이를 안내해 줄 수 있으며, 이에 따라 수술하지 않는 치료와 재활 방법 개발도 기대할 수 있다.

특히 이 시스템은 기존 동작분석실보다 저렴한 비용으로 구축할 수 있고, 데이터 수집·분석이 실시간으로 이뤄져 무릎관절염 진단을 보완할 수 있는 객관적인 데이터를 받을 수 있다.

강 교수는 "객관적 데이터 제공을 통한 진단 보조와 첨단 바이오피드백 재활 훈련을 제공할 수 있다"면서 "산재병원을 비롯한 재활병원에서 환자 치료나 맞춤형 정밀 로봇 재활의 새로운 장을 여는데 이바지할 것"이라고 밝혔다.

이번 연구는 '전기전자공학회 신경시스템 및 재활공학'(IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering) 6월호에 게재됐다.

개발된 무릎관절염 진단 및 재활 훈련 로봇 시스템
개발된 무릎관절염 진단 및 재활 훈련 로봇 시스템

[울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

hkm@yna.co.kr

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