인간과 상호작용하는 뇌졸증 재활을 돕는 로봇 코치

뇌 신호를 읽는 로봇 코치는 뇌졸중 및 뇌 손상 생존자의 재활을 위한 새로운 길을 열 수 있다.

이는 영국의 National Robotarium 연구자들이 주도하고 AIT 오스트리아 공과대학과 협력하여 개발한 EU 자금 지원 VITALISE 프로젝트에 따른 것이다.

비엔나에서 완료된 3개월 실험은 상지 장애가 있는 개인을 대상으로 했다. 이는 급성 뇌졸중 생존자의 약 80%에 영향을 미치며 뇌 손상의 일반적인 부작용이다.

이러한 경우 팔 기능을 개선하려면 작업별 운동을 반복적으로 연습해야 한다. 그러나 종종 동기 부여나 시각적 진행 지표가 부족하면 처방된 자가 관리 재활 루틴에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

"우리는 뇌졸중이나 뇌 손상 후 회복을 위해 지속적이고 반복적인 운동이 중요하다는 것을 알고 있다."고 수석 연구원인 린 베일리가 말했다. "그러나 감독 없이는 생존자가 동기를 유지하는 것이 어려울 수 있다."

잠재적 솔루션을 탐색하기 위해 이 프로젝트는 사회적 보조 로봇이 뇌 신호를 모니터링하는 헤드셋을 사용하여 환자와 소통하는 시스템을 개발했다.

그런 다음 로봇은 데이터를 처리하여 다양한 운동 중 환자의 의도된 움직임을 해석한다. 이를 통해 실시간 동기 부여와 피드백을 제공하고 심지어 운동을 보여주기 위해 움직임을 모방할 수도 있다.

로봇이 뇌 신호를 해석하고 움직임을 모방하는 능력을 시험하는 연구자들. 출처: VITALISE

이 팀은 16명의 뇌졸중 및 뇌 손상 환자를 대상으로 이 기술을 테스트하여 시스템의 사용 편의성과 로봇이 운동을 동기 부여하고 사용자 신뢰를 구축하는 능력을 평가했다.

"로봇은 각 개인의 반응을 빠르게 학습했으며 의도를 이해하고 움직임을 모방하는 데 매우 효과적이었다. 환자들은 모두 로봇과 상호 작용하는 것이 동기 부여 경험이었다”고 베일리는 말했다.

"스코틀랜드 병원에서 시험을 조직하여 기술을 더욱 개발하고 개선할 수 있기를 바란다. 이와 관련하여 NHS와 매우 긍정적인 대화를 나누고 있다."