내원이 불가능한 뇌졸중 환자를 비롯해 직접 병원 방문이 어렵거나 관찰이 필요한 뇌질환 환자를 관리하기 위한 진료 보조 시스템으로 활용하여 환자의 건강 개선 및 악화 방지

1) 실어증 진단과 예후 연구를 위한 국제적 코호트 구축 ○ 실어증 환자의 언어 및 인지기능 검사의 일치화 - 현재 University of Cambridge MRC-CBU와 고려대학교 실어증·신경재활 연구실에서 사용중인 각 검사들의 세부 항목 및 문항을 상세하게 비교하여 공통점과 차이점을 확인함. 양 기관에서 보유한 뇌영상 및 행동검사 자료를 공유하고 이를 활용하여 각 실어증의 유형에 따라 관찰되는 행동검사 양상을 분석하여 실어증에서의 behavioral phenotype을 알아볼 예정이며, 이를 통해 보편적으로 나타나는 특성과 언어나 문화의 차이로 인해 나타나는 특성을 고찰하고자 함. ○ 새로운 언어 및 인지 기능 검사의 개발 및 표준화 - 기존에 사용해왔던 언어 및 인지기능 검사들에서 다루지 못하는 기능에 대해 평가하고 재활에 사용할 수 있는 새로운 검사를 개발하고자 함. Conroy 등이 2018년 Brain 학술지에 게재한 Repeated, increasingly-speeded production (RISP) 는 이름대기 기능을 치료하는 새로운 언어 재활 방법임. 한국판 RISP의 개발을 위하여 영어로 구성된 RISP 과제 항목들을 한국어 단어의 빈도와 음운규칙 등을 고려하여 개발할 예정임. 2) 실어증의 회복 기전을 알아보기 위한 구조적·기능적 신경연결망 종단적 분석 ○ University of Cambridge에서는 만성기 실어증 환자들을 대상으로 구조적, 기능적 뇌영상 분석을 통해 휴지기 기능적 자기공명영상(resting-state functional MRI; rsfMRI)의 기능적 연결성(functional connectivity; FC)과 예측인자에 대해 분석한 결과, 병변 이외에 다른 영역들도 뇌기능에 영향을 주며 병변과 더불어 다른 뇌영역들도 중요함을 연구를 통해 보고함. ○ 현재 국내 환자 83명의 뇌졸중 환자의 휴지기 기능적 자기공명영상을 사용하여 뇌졸중 발병 이후 6개월 시기의 뇌영상과 행동평가 데이터를 활용하여 종단적 분석을 수행할 예정임. 양 기관에서 공유한 데이터를 활용하여 다양한 인지 및 언어기능 검사의 패턴과 상관을 보이는 뇌영상적의 특성을 분석하면 실어증에서의 언어기능 회복기전을 반영하는 neural biomarker를 규명할 수 있을 것으로 기대함. 3) 반복적 경두개 자기 자극(rTMS)을 이용한 실어증 환자에서의 뇌가소성 및 뇌신경 연결망 규명 ○ 앞서 University of Cambridge에서 개발된 RISP 과제를 참고하여 한국어 과제를 개발한 후 이를 활용하여 실제 실어증 환자군에서 rTMS를 함께 사용한 중재효과 규명 연구를 수행할 예정임. 국제교류내용 및 방법 1) 정기 화상 회의 화상으로 회의를 개최하여 공동연구의 진행 상황에 대해서 공유하고 논의할 예정임. 월 1회 이상 정기적으로 수행하되 연구책임자 및 전체 연구원이 모두 모이는 전체 미팅도 연 4회 수행할 것임. 2) 연구진 방문 교류 양국의 연구진이 각 1-2 회씩 약 1-2주의 기간 동안 상대국을 방문하여 조인트 세미나를 개최하고 구체적으로 연구에 대해 논의함. 3) 연구원 상호파견(단기연수) 본 기관의 연구원 중 박사후 연구원 및 박사과정 학생을 2024년 상반기(예정)에 1-2 개월에 걸쳐 MRC-CBU로 파견할 예정임. 또한 MRC-CBU의 연구진이 한 달 이내의 기간 동안 본 기관으로 파견하여 공동연구를 위한 연구 실험 환경 및 연구 및 MRI촬영 프로토콜 세팅을 함께 수행함.

신체기능 평가 IoT 센서 성능 테스트 및 고도화 : 기존에 개발되어 있던 IoT 센서의 경우 샘플링이 22Hz로 생산가격이 저렴하지만, 측정 정확도가 낮은 단점이 있었음. 본 연구과제를 통해서 진행할 뇌졸중 환자의 실증에서는 측정의 정확도를 높이기 위해서 IoT 센서의 성능 향상을 진행함. 새롭게 개발된 센서는 50Hz 이상의 샘플링 주파수를 갖고 있도록 하여 기존 대비 2배 이상의 많은 샘플링이 가능하여 동작 분석에 효과적이며, 제품의 신뢰성과 안정적인 생산을 위해서 국내 생산을 진행함. 또한 기존의 밴드에 클립 방식으로 고정하였을 경우 센서의 고정력이 낮아서 생기는 사용상의 문제점을 개선하기 위해서 센서 외장디자인 설계 변경 및 밴드 일체형으로 변경 예정임. 해당 시제품은 로봇팔을 이용한 45도, 90도 각도 재현성 평가 및 펌웨어 업데이트를 통해 고도화 단계를 거치면서 측정 재현성을 확인함. 로봇팔을 이용한 측정 재현성 테스트 완료 이후 모션캡쳐 시스템과 보행 파라미터, 관절각도 측정 비교분석을 통한하여 정확도를 검증하고 평가지표 및 분석 알고리즘 개발함. 또한 시제품의 보행 측정 정확도는 병원 내 동작분석(코드:EZ774) 인정 비급여 적용이 가능한 walkway mat type의 보행분석센서(GAITRite)와의 보행 파라미터 결과 비교분석을 통해 정확도 검증을 진행함.

■ 언어장애는 인간으로서의 삶과 일상생활 및 사회적응에 가장 큰 영향을 미치는 심각한 장애이며, 뇌졸중 후 25-38%에서 발생함. 언어장애의 회복에는 인구학적, 신경학적 요인 외에도 매우 다양한 변인이 작용하며 정확한 단기(아급성기) 및 장기적(만성기)인 예후예측 연구가 중요함. ■ 본 연구의 최종 목표는 다변량 뇌손상 바이오마커(multivariate...