가상 현실은 다발성 경화증 환자의 균형 문제를 조기에 발견할 수 있는 가능성을 보여줍니다.
게시 날짜:채플힐 – 다발성 경화증(MS) 환자는 정상적으로 걸을 수 있다고 느낄 때에도 넘어져 부상을 입을 위험이 훨씬 높은 경우가 많습니다.
이제 UNC 의과대학 과학자들이 이끄는 팀이 이러한 문제를 조기에 발견하는 비교적 쉬운 방법이 무엇인지 보여주었습니다.
연구진은 에 발표된 연구에서 플로스원, 가상 현실(VR) 시스템을 사용하여 피험자들이 런닝머신 위를 걸을 때 넘어지고 있다고 생각하도록 속였습니다. 과학자들은 다발성 경화증 환자와 다발성 경화증이 없는 같은 연령의 사람들 사이의 반응에 분명한 차이가 있음을 발견했습니다. 이러한 차이는 그룹이 "떨어지는" 착각 없이 정상적인 방식으로 걸을 때 뚜렷이 나타나지 않았습니다.
연구원들은 이와 같은 VR 기반 테스트가 추가 연구 및 개발을 거쳐 휴대 가능하게 되어 신경과 진료소에서 널리 사용되어 다발성 경화증 환자에게 균형 장애를 조기에 알리고 낙상 위험을 줄이기 위한 조치를 채택할 수 있을 것이라고 믿습니다.
"우리의 유망한 결과는 개인이 집이나 직장에서 실제 낙상을 경험하기 시작할 때까지 일반적으로 감지되지 않는 균형 문제를 VR을 사용하여 감지할 수 있음을 시사합니다."라고 UNC/NC 주 합동부 조교수인 연구 책임자인 Jason Franz 박사는 말했습니다. 의생명공학과.
MS는 미국 내 약 40만 명, 전 세계적으로 200만 명 이상에게 영향을 미치는 뇌 질환입니다. 이는 뇌의 부적절한 면역 세포 활동으로 인해 발생하는 것으로 널리 알려져 있으며 신경 섬유 주변의 미엘린 단백질 절연층이 손실되어 신경 신호를 전달하는 섬유의 능력이 저하되는 것이 특징입니다. MS의 징후 및 증상에는 피로, 무감각 및 저림, 인지 장애, 기분 불안정, 균형 및 보행 문제가 포함됩니다.
후자는 예기치 않게 나타날 수 있습니다. 다발성 경화증(MS)이 있고 장애가 거의 없거나 전혀 없는 사람은 다발성 경화증(MS)이 없는 사람에 비해 이미 평균적으로 낙상의 위험이 두 배 더 높을 수 있습니다. 연구에 따르면 MS 진단을 받은 사람들은 평균 1년에 한 번 이상 넘어지는 것으로 나타났습니다. 이러한 낙상의 대부분은 걷기와 같은 활동 중에 발생합니다.
Franz와 그의 동료들은 이러한 문제를 인식하지 못하거나 정상적인 보행 중에 이러한 문제를 표시할 수 없는 MS 환자의 경우에도 균형 및 보행 장애를 확인할 수 있는 테스트를 개발하려고 했습니다.
“우리가 걸을 때 우리의 뇌는 발의 힘 센서를 포함한 다양한 감각 피드백 채널을 사용하여 움직임을 안내하고 한 단계에서 다음 단계로 수정합니다.”라고 Franz는 말했습니다. "그러나 MS 환자의 경우 이러한 힘 센서의 신뢰성이 떨어질 수 있으므로 사람들은 다른 채널, 특히 시력에 더 많이 의존해야 합니다."
Franz와 동료들은 시각적 인식을 실험적으로 조작할 수 있는 VR 장치를 사용했습니다. 그들의 실험실 장치는 피험자가 런닝머신을 걷는 동안 시청하는 반원형 극장 스크린과 같습니다. VR 장면은 피험자가 런닝머신에서 걷는 속도와 동일한 속도로 걷고 있는 것처럼 보이는 복도를 묘사했습니다. 때로는 장면에서 좌우로 흔들리는 현상이 각 피험자에게 불안정해지고 있다는 착각을 불러일으켜 보행 및 발 위치의 변화로 측정할 수 있는 교정 반응을 촉발했습니다. 프란츠의 가설은 균형 장애가 있는 다발성 경화증 피험자는 이러한 교정 반응에서 정상 피험자와 분명히 다를 것이라는 것이었습니다.
과학자들은 MS 환자 14명과 연령이 일치하는 MS가 아닌 참가자 14명을 테스트했습니다. 그들은 반응에서 그룹 간에 실제로 분명한 차이가 있다는 것을 발견했지만 이는 VR 밸런스 챌린지를 사용할 때만 분명해졌습니다.
프란츠는 "VR이 없는 일반적인 보행 중에는 3D 모션 캡처 카메라 배터리를 포함한 정교한 실험실 장비를 사용하더라도 다발성 경화증 환자와 연령에 맞는 건강한 개인을 효과적으로 구별할 수 없었습니다."라고 말했습니다. "따라서 이 교란 보행 접근법은 많은 중요한 임상 및 병진적 적용을 가질 수 있습니다."
그와 그의 동료들은 이제 신경과 전문의 진료소에서 인식할 수 없는 균형 장애를 감지하는 데 사용되는 일상적인 진단 도구로 소비자급 VR 헤드셋과 함께 사용할 수 있도록 시스템을 조정하고 있습니다.
그들은 또한 MS 환자의 균형을 향상시켜 낙상의 위험을 줄이는 데 도움이 되는 물리 치료 도구로 VR 시스템을 개발하기를 희망합니다.
이 작업은 UNC/NC 주 생명의공학 합동부, UNC 의과대학 재활 치료 센터, 일리노이 대학교 간의 협력으로 이루어졌습니다.
이 연구는 National MS Society의 보조금으로 지원되었습니다.
Jason Franz 외에 이 연구의 공동 저자는 UNC의 Brian Selgrade 박사와 Diane Meyer, 일리노이 대학교 Urbana-Champaign의 Jacob Sosnoff 박사였습니다.