뉴저지 의과 및 치의예과 대학교와 뉴저지 공과 대학의 공동 연구 팀은 로봇을 활용한 몰입형 VR(가상 현실) 환경을 조성하여 뇌졸중 후 재활 치료의 한계를 무너뜨리고 있다. 미국 국립 보건원에서 세르게이 아다모비치(Sergei Adamovich)(NJIT) 박사와 알마 메리안스(Alma Merians)(UMDNJ) 박사에게 연구 보조금을 제공한다. UMDNJ의 부교수 게라드 플루엣(Gerard Fluet) 박사는 "환자가 뇌졸중을 일으킨 후에 건강을 회복하도록 돕고 있습니다."라고 설명했다.
이전의 연구에서는 치료를 통해 최대한의 혜택을 얻으려면 환자가 고강도의 치료를 받아야 했다. VR 환경과 로봇을 결합하면 환자 스스로 치료받는 것보다 하루에 3시간, 1주일에 4회씩 2주 동안 강도 높게 그리고 더욱 오래 치료받을 수 있다. VR 환경은 다양성을 갖추고 있어 지루하지 않고, 로봇은 환자가 취할 수 없는 여러 가지 동작을 지원하여 환자의 피로도를 감소시켜 준다. 이러한 가상 현실과 로봇은 치료과정에 있어 환자에게 큰 성취감을 가져다 준다.
더 많은 동작으로치유 효과 증대
R 세계에서 환자는 선반에서 컵을 움직이고 테이블에 갖다 놓으며, 공을 잡거나 망치를 사용하도록 요청받게 된다. 물리 치료사는 작업 치료의 강도를 설정하여 환자의 도전을 최적화 시켜준다. 환자가 하나의 작업을 성공적으로 완수하면, 환자가 만지는 물체가 줄어들거나 다음번에는 더 멀리 배치되거나 하여 난이도가 점점 높아진다.
로봇의 속도 높이기
VR 환경 프로그램을 지원한 리서치 엔지니어 친인 치우(Qinyin Qiu) 박사는 "VR 환경 프로그램은 환자가 최상의 능력을 발휘하도록 돕습니다."라고 말하며 "컴퓨터 과학자인 저도 가상 현실 게임이 인간의 삶에서 긍정적인 역할을 한다는 점이 매우 놀라웠습니다."라고 덧붙였다.
로봇은 환자가 완수한 작업을 파악하고, 환자가 힘을 사용한 정도를 측정하며, 필요시 해당 동작을 완료하는 데 추가로 필요한 힘을 제공한다. 그러면 환자가 아주 조금이라도 움직일 수 있고, 예를 들면 손가락을 이리저리 조금씩 꿈틀거리면서 의미 있는 동작을 만들 수 있다.
플루엣 박사는 "의미 있는 동작은 뇌를 치유하는 방식에 장기적으로 영향을 줍니다."라고 말하며 "우리는 재활 치료를 향상시킬 뿐만 아니라, 뇌가 동작을 제어하는 방식을 더욱 자세하게 알아볼 수 있습니다."라고 강조했다. 환자의 뇌졸중을 전후로 한 뇌 사진은 훈련에 대한 응답으로 만들어진 새로운 신경 연계성을 제대로 보여준다. 플루엣 박사는 "이러한 연계성이 특히 아주 짧은 시간 동안에 일어난다는 점이 흥미롭습니다."라고 언급했다.
이렇듯 새 연구에 따르면 뇌졸중이 일어난 후에도 재활 치료는 가능하다는 점이 입증되었다. 플루엣 박사는 "이제 의사들은 과거에는 완치가 불투명했던 환자들에게 '계속 해보세요 아직 희망이 있습니다.'라고 말할 수 있게 되었습니다."고 전했다.
