'로봇 훈련' 6주 하면 보행 재활효과 향상된다

지능형 감각-운동 재활치료 기반, 뇌성마비 환자에서 다리기능 개선

[아시아경제 김철현 기자] 한국연구재단(이사장 노정혜)은 이송주 한국과학기술연구원(KIST) 박사 연구팀이 국제공동연구를 통해 뇌성마비 환자를 위한 재활로봇 기반의 감각·운동 기능 평가기술과 훈련기술을 개발했다고 24일 밝혔다. 미국 메릴랜드주립대학교, 울산과학기술원, 시카고재활병원의 교수진 등이 함께한 이번 연구는 국제학술지 '전기전자공학회 신경시스템과 재활공학' 9월호에 게재됐다.

기존 뇌졸중 등 신경손상 환자의 로봇재활 훈련은 하나의 로봇을 이용하는 방식으로 환자의 상태에 따라 걷는 방향의 보행 향상을 위한 훈련만을 진행할 경우 재활효과에 한계가 있을 수 있었다. 이에 연구진은 안짱걸음(내족지 보행)을 개선하려는 8명의 뇌성마비 환자군에서 다리의 감각 및 운동 기능 뿐만 아니라 무릎과 발목 중 어디에 더 불편함이 있는지를 평가했다. 그 결과에 따라 각각 발목 또는 무릎을 위한 스트레칭 로봇을 먼저 적용한 후 내족지 보행 완화용 로봇을 적용하는 맞춤형 재활훈련 프로토콜을 개발하고 그 효용성을 증명했다.

각각의 다른 용도로 개발된 3개의 로봇을 함께 적용해 환자의 취약 부분을 맞춤형으로 더 집중할 수 있도록 한 것이다. 사용된 발목용 스트레칭 로봇, 무릎용 스트레칭 로봇, 내족지보행완화용 로봇은 이번 논문의 교신저자인 리첸장 교수와 제1저자인 이송주 박사 등이 앞서 개발한 것이다. 관절을 풀어주면 이후 보행훈련의 효과를 높일 수 있다는 기존 연구결과에 착안해 필요한 관절에 스트레칭을 적용한 뒤 내족지 보행 완화를 위한 훈련을 하는 것이 개발된 프로토콜의 핵심이다.

실제 6주간의 맞춤형 훈련을 통해 환자 대부분 보행속도가 빨라지고 고유 수용감각이 예민해졌으며 내족지 보행이 완화되는 등의 긍정적인 효과를 얻을 수 있었다. 연구팀은 향후 뇌성마비 뿐만 아니라 뻣뻣한 관절을 가진 절단환자, 근골격계 및 신경손상 환자에게도 이 방법론이 적용되는지 연구할 계획이다. 이송주 박사는 "개인맞춤형으로 과학적, 정량적 재활치료를 할 수 있어 근골격계 및 운동기능장애 관련 정밀의료에 기여할 수 있을 것"이라고 설명했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr