치매 진단 플랫폼 개발…노인일상생활 돕는다

보호자 도움 없이 집에서 일상생활 영위 목표 코로나19 사태 종료 시 실제 가정에 설치 예정

경북대학교 자율군집소프트웨어 연구센터(센터장 강순주 교수)와 칠곡경북대병원 신경과(이호원 교수)는 치매 진단의 핵심 영역 중 하나인 ‘일상생활능력(Activities of Daily Living, ADLs)’ 평가 플랫폼을 IoT 기술을 이용해 개발했다.

경북대학교 자율군집소프트웨어 연구센터와 칠곡경북대병원 신경과는 한국연구재단의 중점연구소 지원사업의 지원을 통해 2018년부터 치매 환자와 노인들의 일상생활을 지원하는 IoT 스마트 홈 기술들을 개발해 왔다.

치매 진단은 크게 ▲인지기능 평가 ▲일상생활능력 평가 ▲뇌영상학적 평가 등을 기초로 이루어진다. 정상적 노화의 과정에서도 인지기능은 약간씩 저하되지만, 그러한 변화가 일상생활을 손상시키느냐 시키지 않느냐가 치매 진단에 매우 핵심적인 역할을 한다. 

따라서 환자의 ADLs 평가는 인지기능의 저하에 의해 일상생활을 수행하지 못할 정도인지 아닌지를 판단하는데 매우 중요한 역할을 한다. 현재 수행되는 치매 환자의 일상생활능력 평가가 보호자의 주관에 의존하는 경향이 크고 결과의 정확도가 떨어진다는 한계를 지적 받고 있다.

이에 공동연구팀은 기존의 일상생활능력 평가의 한계를 인식하고, 센터 독자기술로 개발된 IoT 단말들과 단말 간 자율군집 통신 기술을 이용해 노인과 치매환자의 일상생활을 단말들 간 자율협업을 통해 장기간의 일상행동 능력을 평가할 수 있는 데이터를 장기간 정밀하게 측정하고 평가하는 플랫폼을 개발해 왔다.

사용자의 생체 신호 측정이 가능하게 개발된 단말들은 일반가정에서 흔히 사용되는 기구나 장치에 별도의 공사 없이 손쉽게 부착해 사용이 가능하다. 이를 통해 출입과 이동, 요리, 화장실, 가전사용 및 가정용 의료기기 측정 기록 등과 같이 노인환자 일상생활에서 발생할 수 있는 다향한 행동과 이벤트 등을 실시간으로 정밀하게 측정하고 필요시 외부 또는 본인에게 통보하는 기능이 있다.

본 연구를 통해 개발된 IoT 통합 플랫폼은 환자의 일상생활 평가뿐만 아니라, 궁극적으로 저하된 일상생활 능력을 보조해 노인 환자들이 생활 속에서 IoT 기술의 도움을 받아 보호자나 간호 인력의 도움 없이도 오랫동안 자신의 집에서 일상생활을 영위하는 것을 목표로 하고 있다.

본 연구는 연구 개발에만 그치지 않고 실제 생활에 활용될 수 있도록 다양한 요구 분석과 환자 피드백을 받아 개발 중이다. 실제 환경에 적용될 경우 환자의 개인 생활공간과 프라이버시를 침해할 가능성이 있으므로, 카메라나 마이크 등의 프라이버시에 민감한 장치는 사용하지 않으며, 동작감지 센서, 환경 데이터 수집 센서, 착용형 생체신호 수집 단말 등을 사용하고, 수집된 데이터 또한 내부 로컬화를 이루어 외부에서 허가 없이 데이터가 유출되지 않도록 블록체인 등을 통한 보안 연구 또한 수행하고 있다.

현재의 코로나19 사태가 종료되면 본 연구 플랫폼은 환자의 실제 가정에 설치되어 다양한 일상생활 데이터를 수집하고, 환자 생활에 도움을 주기 위한 IoT 서비스 기술들을 개발할 예정이다. 뿐만 아니라 이를 통해 수집된 데이터들은 빅데이터, 머신러닝 분석을 통한 다양한 연구 응용 분야로 지원될 예정이다.

연구팀은 현재 병원 기반의 플랫폼은 개발이 완료됐으며, 향후 가정에서 활용될 수 있는 플랫폼을 개발하고 있다며 본 기술들은 가정뿐만 아니라, 노년의 부부, 요양원, 병원 등과 같이 많은 노인들이 함께 거주하는 곳에서도 안전과 생활 보조, 환자 진단과 평가 기술로써 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 예상된다고 평가했다.

한편 이 기술의 성과는 다수의 저명국제학술지에서도 우수 성과로써 발표되고 있으며, IoT 플랫폼과 환자 대상 테스트에 대한 논문들이 출판되고 있다.