연세사랑병원 연구팀, 국제학술지 'Cureus'에 논문 게재
'3D 아바타' 사용자 동작 인식 기술 결합 맞춤형 재활 제공
내원 없이 가정재활 가능 비용절감…"다양한 영역 확장 기대"
가상현실(VR) 기술을 재활치료에 이용할 수 있을까.
국내 연구진이 가상현실(VR) 기술을 '어깨 재활치료'에 적용한 '어플이케이션'을 처음으로 개발했다.
연세사랑병원 연구팀은 최근 재활 치료 분야에서 혁신적인 접근 방식을 제시하며, 특히 어깨 수술 후 환자들의 회복 과정에서 가상현실 기술의 가능성을 새롭게 조명한 논문을 네이처(Nature)에서 발행하는 국제학술지 <Cureus>에 발표했다고 밝혔다.
어깨 수술 후 재활은 회복을 극대화하고, 일상 생활에서의 자율성에 초점을 맞춘다. 그러나 기존 재활치료는 주로 사진이나 비디오를 통해 집에서 이뤄지는 경우가 많아, 올바른 동작 수행 여부를 확인키 어렵다는 한계가 있다.
연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 3차원 가상 캐릭터인 '3D 아바타'와 '사용자 동작 인식' 기술이 결합된 VR 솔루션을 개발했다. 또, 완성된 아바타를 이용해 재활 동작을 묘사한 애니메이션을 구현했다.
실제로 환자가 VR 안경을 착용하면 눈앞에 아바타가 나타난다. 아바타는 3D로 생성되기 때문에 환자는 아바타 주위를 움직이며 움직임을 관찰할 수 있다. 이를 통해 운동 동작을 학습하고, 실시간으로 자신의 동작이 정확하게 수행되고 있는지 확인할 수 있다.
특히, 환자가 받은 수술 종류와 재활 주기, 차수에 맞춘 맞춤형 운동 프로그램을 제공한다. 환자가 VR 안경을 착용하고 수술 후 환자에 맞는 적절한 운동을 선택해 재활을 진행할 수 있다.
어플리케이션에 제공되는 수술 종류는 괴사조직을 절제하는 변연 절제술, 관절순 봉합술, 회전근개 파열 수술(소·대), 관절 성형술 등 5가지다. 재활 운동은 수술 후 운동 8개, ROM(운동범위) 운동 14개, 근력 운동 17개 등 총 39가지의 재활 동작이 포함된다. 이를 통해 환자는 각 수술 후 단계별로 필요한 재활 운동을 정확하게 수행할 수 있다.
연구팀은 "이 애플리케이션은 환자가 아바타의 3차원 움직임을 관찰해 움직임을 모방할 수 있도록 해주고, 환자는 몸을 움직이고 원하는 시각에 따라 재활운동을 배울 수 있다"라면서 "이 시스템을 통해 재활과정의 자동화가 가능해 재활치료사의 감독 없이도 수행이 가능하며, 비용 부담을 줄일 수 있다. 환자는 집에서 재활을 수행할 수 있어 병원 방문에 대한 부담을 줄일 수 있다"고 설명했다.
고용곤 병원장은 "VR 기술을 통해 재활 치료의 동기부여와 훈련 효과를 극대화할 수 있을 뿐 아니라, 장기적으로 환자들이 보다 즐겁고 흥미롭게 재활 과정을 지속할 수 있게 한다"라면서 "향후 이 기술을 더욱 발전시켜 다양한 정형외과 재활 분야에 적용할 계획"이라고 전했다.
