환자 수술 후 보행 예측-상용화 시간 필요

컴퓨터 시뮬레이션으로 사람이 보행하는 움직임을 가상으로 정밀하게 재현하는 기술을 국내 연구진이 개발했다.서울대 컴퓨터공학부 이제희(사진) 연구팀, 한양대 컴퓨터공학부 권태수 연구팀, 분당서울대병원 박문석 연구팀 등이 미래창조과학부가 추진하는 리더연구자지원사업의 지원을 받아 공동 수행했다.

연구팀은 실제 사람의 보행을 분석한 데이터에 기반하여 보행에 중요하게 관여하는 근육 100여개를 갖는 모델을 사용, 주어진 동작 데이터를 온라인으로 물리적으로 재현하는 제어기술을 개발했다.
 
이러한 정교한 수준의 시뮬레이션은 특정 근육이나 관절의 손상이 걸음걸이에 어떤 영향을 미치는지, 그 인과관계를 밝히는데 중요한 역할을 하고, 더 나아가 환자의 걸음걸이가 어느 원인으로부터 생긴 것인지를 밝히는데도 사용될 수 있다.

이 제어기술을 적용하면 입력하는 데이터를 바꾸는 것으로 걷기, 뛰기 등 다양한 보행동작을 비교적 자연스럽게 표현할 수 있다고 설명했다.

각 근육의 특성 값을 조절함으로써 근육이 이탈된 경우나 통증으로 불편한 경우, 발이 땅에 부딪힐 때 충격을 최소화할 필요가 있는 경우 등 보행에 불편을 겪는 다양한 상황에 대해 재현할 수 있다고 밝혔다.

이제희 교수는 ¡°이번에 개발된 제어 알고리즘은 보행에 어려움을 겪는 환자의 수술 후 보행 예측에 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 새로운 수술법 발굴을 위한 가상수술 시스템을 구축하는 기반이 될 수 있을 것¡±이라고 말했다.

연구팀은 개인 환자에 적용되는 각기 다른 수술을 예측하기 위해서는 다양한 환자와 수술에 대한 데이터가 축적돼야 하기 때문에 정확한 수술예측을 위해서는 긴 시간이 소요될 것이라고 덧붙였다.

뛰는 동작을 컴퓨터 시뮬레이션

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