KR102164965B1 - 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법 - Google Patents

뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템으로서, 사용자의 비 마비측 손에 장착되어, 비 마비측 손의 3차원적 움직임 정보를 측정하는 모션 트래커; 상기 모션 트래커에서 수집된 정보를 분석하여, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리하는 제어부; 상기 제어부에서 처리된 영상을 사용자에게 보여주는 디스플레이부; 및 상기 디스플레이부를 통해서 처리된 영상을 시청할 때, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임이라 인식하는 착각을 더욱 극대화 시키는 뇌파 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 따르면, 기존의 거울치료 방법에 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스를 이용함으로써, 보다 편안한 자세에서 재활 치료를 할 수 있어, 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 효과를 극대화하고, 뇌 감각 인지 기능을 혼란에 빠뜨려 재활 중 발생할 수 있는 통증을 완화시킬 수 있으며, 환자는 실제 자신의 마비측 사지를 볼 수 없고 디스플레이부에서 나오는 움직임 영상만을 보면서 재활 치료에 임하게 되므로, 그만큼 몰입도가 향상된 상태에서 재활 치료에 임할 수 있어, 궁극적으로는 편마비 환자의 재활 치료에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 따르면, 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경을 이용한 거울치료에 뇌파 자극 시스템을 도입함으로써, 편마비 환자가 재활 치료를 하는 중간에, 환자의 뇌파를 분석하여 환자의 상태 변화에 따라 적절한 기능성 뇌파를 자극할 수 있어, 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 거울치료의 효과를 더욱 극대화시키고 환자가 자신의 재활 치료에만 정신을 집중할 수 있도록 뇌를 적절히 자극하여 치료의 몰입도를 높일 수 있다.

Description

뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법{VIRTUAL ILLUSION SYSTEM FOR HEMIPLEGIC PATIENTS USING BRAIN STIMULATION AND ITS WAY TO WORKING}
본 발명은 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
뇌졸중이나 뇌경색이라는 질병은 대개 편마비를 동반하는 질병으로, 뇌로 공급되는 혈액이 혈관의 막힘 등으로 인하여 전달되지 못해 발생한다. 뇌졸중으로 인한 편마비 환자는 운동 기능장애, 인지 및 지각장애, 감각장애, 언어장애 등의 많은 장애를 동반하기 마련인데, 장애로 인해 식사, 착탈의 등의 일상생활 동작의 제한이 발생하고, 발병 후 약 66%에서 신체기능 장애, 약 75%에서 일상생활의 장애를 갖는다. 이러한 편마비 환자들의 재활을 돕기 위하여 여러 가지 재활 치료방법이 알려져 있는데, 그중의 한 가지 방법으로서 거울치료 방법이 있다.
거울치료는 뇌신경이 구조적, 기능적으로 변화되고 재조직화될 수 있다는 뇌 가소성 원리에 기반을 둔 뇌신경 손상 환자의 치료법 중 하나로, 운동기능 회복과 환측의 움직임을 유도함으로써 환자의 마비 측 신체의 기능회복을 촉진한다. 거울치료는 손상되지 않은 사지의 움직임에 초점을 맞춘 새로운 치료로서, Ramachandran과 RogersRamachandran(1996)에 의해 절단 후 환상통(phantom pain)을 치료하는 방법으로써 처음 소개되었으며, 이후 급성기 뇌졸중 환자를 대상으로 시행한 여러 실험에서 마비측 신체의 기능회복에 효과가 있는 것으로 확인되었다. 즉, 뇌졸중 환자에게 마비되지 않은 사지의 움직임을, 거울 반영을 통해 마비된 사지의 움직임으로 투영시키고, 마비된 사지에 포개어진 시각 정보가 주는 영상이 뇌를 자극한다는 이론이다.
도 1은 편마비 환자 재활 치료를 위한 기존의 거울 치료 실시방법을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 거울치료는 거울치료기를 이용해 행해지는데, 거울치료기는 사각형의 두 개의 판을 연접하여 꺾쇠 모양을 이루도록 하고, 두 개 판 중 하나는 거울로 구성된다. 비 마비측 사지와 마비측 사지의 정중앙에 수직으로 거울을 위치하고 거울에 투영된 비 마비측 사지의 모습이 마비측 사지와 일치하도록 하여 환자에게 시각적 환영을 제공함으로써, 마비측 사지가 정상적으로 움직이는 것과 같은 착각을 준다.
다만 기존의 거울치료는 상을 보기 위해 몸을 비 마비측으로 이동시켜야 하므로 몸통의 비대칭을 초래하여 환자의 자세가 불량해지는 문제가 있으며, 이로 인해 재활 치료가 힘들어진다. 즉, 기존의 거울치료는 거울 속 사지를 보기 위해 몸을 비 마비측으로 기울이게 되는데, 이때, 거울과 지면의 각이 커지면, 비 마비측으로 체중을 지지하여 몸의 비대칭이 증가하게 되고, 거울과 지면의 각이 작아지면, 거울 속 상의 비대칭이 증가하여 마비측 사지가 움직이는 것과 같은 착각의 효과가 감소하게 된다. 따라서 기존의 거울치료 원리를 이용하되, 움직임의 착각 효과를 높일 구현방법의 필요성이 대두된다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술로서, 한국등록특허 제10-1698244호(발명의 명칭: 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치, 공고일자: 2017년 02월 01일) 등이 개시된 바 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기존의 거울치료 방법에 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스를 이용함으로써, 보다 편안한 자세에서 재활 치료를 할 수 있어, 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 효과를 극대화하고, 뇌 감각 인지 기능을 혼란에 빠뜨려 재활 중 발생할 수 있는 통증을 완화시킬 수 있으며, 환자는 실제 자신의 마비측 사지를 볼 수 없고 디스플레이부에서 나오는 움직임 영상만을 보면서 재활 치료에 임하게 되므로, 그만큼 몰입도가 향상된 상태에서 재활 치료에 임할 수 있어, 궁극적으로는 편마비 환자의 재활 치료에 소요되는 시간을 단축할 수 있는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경을 이용한 거울치료에 뇌파 자극 시스템을 도입함으로써, 편마비 환자가 재활 치료를 하는 중간에, 환자의 뇌파를 분석하여 환자의 상태 변화에 따라 적절한 기능성 뇌파를 자극할 수 있어, 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 거울치료의 효과를 더욱 극대화시키고 환자가 자신의 재활 치료에만 정신을 집중할 수 있도록 뇌를 적절히 자극하여 치료의 몰입도를 높일 수 있는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템은,
뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템으로서,
사용자의 비 마비측 손에 장착되어, 비 마비측 손의 3차원적 움직임 정보를 측정하는 모션 트래커;
상기 모션 트래커에서 수집된 정보를 분석하여, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리하는 제어부; 및
상기 제어부에서 처리된 영상을 사용자에게 보여주는 디스플레이부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 모션 트래커(Motion Tracker)는,
손가락 끝 움직임의 위치를 측정하는 핑거 위치 트래커(Finger Position Tracker);
손가락 마디의 움직임 각도를 측정하는 관절 각도 트래커(Finger Joint Angle Tracker); 및
손의 회전에 따른 움직임을 측정하는 핸드 방향 트래커(Hand Orientation Tracker)를 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 핑거 위치 트래커(Finger Position Tracker)는,
사용자의 각 손가락 끝에 위치하는 적어도 하나 이상의 위치 센서를 포함하여 구성하되, 상기 위치 센서에서 측정된 손가락 끝 움직임의 3차원적 위치 정보를 통하여 각 손가락 끝의 위치를 감지할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 관절 각도 트래커(Finger Joint Angle Tracker)는,
사용자의 각 손가락 마디에 위치하는 적어도 하나 이상의 각도 센서를 포함하여 구성하되, 상기 각도 센서에서 측정된 손가락 마디의 각도 정보를 통하여 각 손가락 마디의 움직임을 감지할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 핸드 방향 트래커(Hand Orientation Tracker)는,
사용자 손의 x축, y축, z축에 따른 회전 움직임을 감지하기 위한 3축 각속도센서 및 3축 가속도센서를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 모션 트래커에서 감지된 비 마비측 손의 움직임을 제1 운동 이미지로 수신하는 움직임 수신부;
상기 움직임 수신부에서 수신된 상기 제1 운동 이미지를 거울 반전 처리하여 제2 운동 이미지로 변환하는 움직임 변환부; 및
상기 움직임 변환부에서 변환된 상기 제2 운동 이미지를 상기 디스플레이부로 송신하는 움직임 송신부를 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 움직임 송신부는,
상기 움직임 수신부에서 수신된 상기 제1 운동 이미지 및 상기 움직임 변환부에서 변환된 상기 제2 운동 이미지를 상기 디스플레이부로 함께 송신할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 디스플레이부는,
상기 움직임 송신부에서 수신받은 상기 제2 운동 이미지를 사용자의 마비측 손처럼 보이도록 시각적으로 렌더링하여 사용자에게 보여줄 수 있다.
바람직하게는, 상기 디스플레이부는,
가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스로 구현될 수 있다.
바람직하게는,
사용자가 상기 디스플레이부를 통해서 상기 제2 운동 이미지를 시청할 때, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임이라 인식하는 착각을 더욱 극대화 시키는 뇌파 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 뇌파 제어부는,
사용자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부;
상기 뇌파 획득부에서 획득된 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부; 및
상기 뇌파 분석부에서 분석된 것을 기초로 뇌파를 자극하는 뇌파 자극부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법은,
뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법으로서,
(1) 사용자의 비 마비측 손에 장착된 모션 트래커에서, 비 마비측 손의 3차원적 움직임 정보를 측정하는 단계;
(2) 상기 단계 (1)에서 측정된 움직임 정보를 분석하여, 제어부가 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리하는 단계; 및
(3) 상기 단계 (2)에서 처리된 영상을 디스플레이부에서 사용자에게 출력하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (1)은,
(1-1) 핑거 위치 트래커에서 손가락 끝 움직임의 위치를 측정하는 단계;
(1-2) 관절 각도 트래커에서 손가락 마디의 움직임 각도를 측정하는 단계; 및
(1-3) 핸드 방향 트래커에서 손의 회전에 따른 움직임을 측정하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (1-1)은,
적어도 하나 이상의 위치 센서가 사용자의 각 손가락 끝에 위치하되, 상기 위치 센서에서 측정된 손가락 끝 움직임의 3차원적 위치 정보를 통하여 각 손가락의 위치를 감지할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (1-2)는,
적어도 하나 이상의 각도 센서가 사용자의 각 손가락 마디에 위치하되, 상기 각도 센서에서 측정된 손가락 마디의 각도 정보를 통하여 각 손가락 마디의 움직임을 감지할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (1-3)은,
3축 각속도센서 및 3축 가속도센서에서, 사용자 손의 x축, y축, z축에 따른 회전 움직임을 감지할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (2)는,
(2-1) 상기 단계 (1)에서 감지된 비 마비측 손의 움직임을 움직임 수신부에서 제1 운동 이미지로 수신하는 단계;
(2-2) 상기 단계 (2-1)에서 수신된 제1 운동 이미지를 움직임 변환부에서 거울 반전 처리하여 제2 운동 이미지로 변환하는 단계; 및
(2-3) 상기 단계 (2-2)에서 변환된 제2 운동 이미지를 상기 움직임 송신부에서 상기 디스플레이부로 송신하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (2-3)은,
상기 단계 (2-1)에서 수신된 상기 제1 운동 이미지 및 상기 단계 (2-2)에서 변환된 상기 제2 운동 이미지를 상기 디스플레이부로 함께 송신할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (3)은,
상기 단계 (2-3)에서 수신받은 상기 제2 운동 이미지를 사용자의 마비측 손처럼 보이도록 시각적으로 렌더링하여 사용자에게 보여줄 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (3)은,
가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스를 통하여 구현될 수 있다.
바람직하게는,
(4) 사용자가 상기 단계 (3)에서 상기 제2 운동 이미지를 시청할 때, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임이라 인식하는 착각을 더욱 극대화할 수 있도록 뇌파 제어부에서 뇌파를 제어하는 단계를 더 포함하여 구현될 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (4)는,
(4-1) 뇌파 획득부에서 사용자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 단계;
(4-2) 상기 단계 (4-1)에서 획득된 뇌파를 뇌파 분석부에서 분석하는 단계; 및
(4-3) 상기 단계 (4-2)에서 분석된 것을 기초로 뇌파 자극부에서 뇌파를 자극하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 따르면, 기존의 거울치료 방법에 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스를 이용함으로써, 보다 편안한 자세에서 재활 치료를 할 수 있어, 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 효과를 극대화하고, 뇌 감각 인지 기능을 혼란에 빠뜨려 재활 중 발생할 수 있는 통증을 완화시킬 수 있으며, 환자는 실제 자신의 마비측 사지를 볼 수 없고 디스플레이부에서 나오는 움직임 영상만을 보면서 재활 치료에 임하게 되므로, 그만큼 몰입도가 향상된 상태에서 재활 치료에 임할 수 있어, 궁극적으로는 편마비 환자의 재활 치료에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 따르면, 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경을 이용한 거울치료에 뇌파 자극 시스템을 도입함으로써, 편마비 환자가 재활 치료를 하는 중간에, 환자의 뇌파를 분석하여 환자의 상태 변화에 따라 적절한 기능성 뇌파를 자극할 수 있어, 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 거울치료의 효과를 더욱 극대화시키고 환자가 자신의 재활 치료에만 정신을 집중할 수 있도록 뇌를 적절히 자극하여 치료의 몰입도를 높일 수 있다.
도 1은 편마비 환자 재활 치료를 위한 기존의 거울치료 실시방법을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 구성을 기능 블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 모션 트래커 구성을 기능 블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 모션 트래커의 사시도를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 디스플레이부 영상의 한가지 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 디스플레이부 영상의 또 다른 예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 뇌파 제어부 구성을 기능 블록으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 착용 모습을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 손 움직임 측정 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 영상 처리 방법 흐름을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 뇌파 제어 방법 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법은, 거울치료 원리를 이용한 재활 치료 방법인데, 상상훈련 방법 중 한 가지 방법인 거울치료 방법은 비 마비측 사지의 움직임을 거울 속에 비추어 봄으로써 그 반대측 사지와 연결되어있는 뇌의 일차 운동 영역을 흥분시켜 손상당한 뇌 주변의 다른 영역에서 그 기능을 대체하는 재조직화로 인해 운동회복과 상지기능 및 하지기능 증진에 도움이 되는 재활 치료 방법이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 구성을 기능 블록으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템은, 사용자의 비 마비측 손에 장착되어, 비 마비측 손의 3차원적 움직임 정보를 측정하는 모션 트래커(100); 모션 트래커(100)에서 수집된 정보를 분석하여, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리하는 제어부(200); 및 제어부(200)에서 처리된 영상을 사용자에게 보여주는 디스플레이부(300)를 포함하여 구성될 수 있으며, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임이라 인식하는 착각을 더욱 극대화 시키는 뇌파 제어부(400)를 더 포함하며 구성될 수 있다.
모션 트래커(Motion Tracker)(100)는, 편마비 환자의 비 마비측 손에 장착되어 환자가 비 마비측 손을 자유롭게 움직임에 따라 발생하는 손의 3차원 위치 인식과, 사용자 손의 회전을 측정하기 위한 자세 인식 및 손가락 마디의 움직임을 측정할 수 있는 각도 측정 인식을 통합하여 수행하는 구성이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 모션 트래커 구성을 기능 블록으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 모션 트래커 사시도를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 모션 트래커(Motion Tracker)(100)는, 손가락 끝 움직임의 위치를 측정하는 핑거 위치 트래커(Finger Position Tracker)(110); 손가락 마디의 움직임 각도를 측정하는 관절 각도 트래커(Finger Joint Angle Tracker)(120); 및 손의 회전에 따른 움직임을 측정하는 핸드 방향 트래커(Hand Orientation Tracker)(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 모션 트래커(100)는 핑거 위치 트래커(110), 관절 각도 트래커(120), 및 핸드 방향 트래커(130)를 통합하여 편마비 환자 손의 적어도 일부에 착용 가능한 장갑 형태로 구현될 수 있으며, 모션 트래커(100)는 편마비 환자의 손뿐만 아니라, 편마비 환자의 발의 움직임을 측정하기 위한 양말의 형태로 구현되는 것도 가능하다. 이하에서는, 도 3 및 도 4를 이용하여 모션 트래커(100)를 구성하는 각 구성요소에 대하여 구체적으로 검토한다.
핑거 위치 트래커(Finger Position Tracker)(110)는, 모션 트래커(100)(Motion Tracker)를 구성하는 하나의 장치로서, 사용자 각 손가락 끝의 움직임을 측정할 수 있다. 즉, 핑거 위치 트래커(Finger Position Tracker)(110)는, 사용자의 각 손가락 끝에 위치하는 적어도 하나 이상의 위치 센서(111)를 포함하여 구성하되, 위치 센서(111)에서 측정된 손가락 끝 움직임의 3차원적 위치 정보를 통하여 각 손가락 끝의 위치를 감지할 수 있다. 바람직하게는, 핑거 위치 트래커(110)는 공간상에서 움직이는 위치 센서(111)의 3차원 위치를 5 이내의 오차로 감지할 수 있도록 구현될 수 있다.
관절 각도 트래커(Finger Joint Angle Tracker)(120)는, 모션 트래커(Motion Tracker)(100)를 구성하는 또 다른 장치로서, 손가락 마디의 움직임 각도를 측정할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 관절 각도 트래커(Finger Joint Angle Tracker)(120)는, 사용자의 각 손가락 마디에 위치하는 적어도 하나 이상의 각도 센서(121)를 포함하여 구성하되, 각도 센서(121)에서 측정된 손가락 마디의 각도 정보를 통하여 각 손가락 마디의 움직임을 감지할 수 있다. 즉, 손가락 마디의 굽힘 정도를 측정할 수 있도록 손가락 관절마다 각도 센서(121)를 구비하고, 바람직하게는 각도 센서(121)들을 이용하여 5도 이내의 오차 범위에서 손가락 마디의 움직임을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
핸드 방향 트래커(Hand Orientation Tracker)(130)는, 모션 트래커(Motion Tracker)(100)를 구성하는 또 다른 장치로서, 손의 회전에 따른 움직임과 손의 자세를 측정할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 핸드 방향 트래커(Hand Orientation Tracker)(130)는, 사용자의 손 등에 배치될 수 있으며, 사용자가 자신의 손을 회전시키는 경우 그 손의 회전 정도를 측정하게 된다. 즉, 사용자 손의 x축, y축, z축에 따른 회전 움직임을 감지하기 위한 3축 각속도센서(131) 및 3축 가속도센서(132)를 포함하여 구성될 수 있으며, 바람직하게는 각각 x축, y축, z축 별 7도에서 10도 정도의 정밀도를 갖도록 구성될 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 모션 트래커(Motion Tracker)(100)는, 핑거 위치 트래커(Finger Position Tracker)(110), 관절 각도 트래커(Finger Joint Angle Tracker)(120) 및 핸드 방향 트래커(Hand Orientation Tracker)(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 편마비 환자의 비 마비측 손에 장갑의 형태로 장착되어, 비 마비측 손의 3차원적 움직임을 보다 정밀하게 측정할 수 있다.
제어부(200)는, 모션 트래커(100)에서 수집된 정보를 분석하여, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제어부는 모션 트래커(100)에서 감지된 비 마비측 손의 움직임을 제1 운동 이미지로 수신하는 움직임 수신부(210); 움직임 수신부(210)에서 수신된 제1 운동 이미지를 거울 반전 처리하여 제2 운동 이미지로 변환하는 움직임 변환부(220); 및 움직임 변환부(220)에서 변환된 제2 운동 이미지를 디스플레이부(300)로 송신하는 움직임 송신부(230)를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로는, 모션 트래커(100)에서의 핑거 위치 트래커(110)의 3차원 위치 정보와 관절 각도 트래커(120)의 손가락 마디 각도의 움직임 및 핸드 방향 트래커(130)의 사용자 손의 회전에 따른 손의 위치 정보를 받아 사용자 손의 움직임을 제1 운동 이미지로 수신하고, 수신된 제1 운동 이미지를 거울 반전 처리하여 편마비 환자의 마비측 손의 움직임으로 보이도록 제2 운동 이미지로 변환한 후에 그 변환된 제2 운동 이미지를 디스플레이부(300)로 송신하여 사용자가 보고 마비측 손의 움직임으로 착각할 수 있도록 유도한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 디스플레이부 영상의 한가지 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 디스플레이부 영상의 또 다른 예를 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 움직임 송신부(230)는, 움직임 변환부(220)에서 변환된 제2 운동 이미지만을 디스플레이부(300)로 송신할 수 있고, 움직임 수신부(210)에서 수신된 제1 운동 이미지와 움직임 변환부(220)에서 변환된 제2 운동 이미지를 함께 디스플레이부(300)로 송신할 수도 있다.
디스플레이부(300)는, 움직임 송신부(230)에서 수신받은 제2 운동 이미지 또는 움직임 송신부(230)에서 수신받은 제1 운동 이미지와 제2 운동 이미지를 함께 시각적으로 렌더링하여 사용자에게 보여줄 수 있다. 즉, 도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 편마비 환자가 모션 트래커(100)가 장착된 비 마비측 손을 움직일 경우, 그 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 인식하는 뇌의 착각 효과를 높일 수 있도록 시각적으로 렌더링하여 보다 사실적으로 보여줄 수 있다. 또한, 디스플레이부(300)는, 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스를 통하여 구현될 수 있다. 따라서 편마비 환자는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스를 머리에 장착하여 가상 현실에서 거울치료료를 이용한 재활 치료를 진행함으로써, 보다 편안한 자세에서 재활 치료를 할 수 있고, 재활 치료의 몰입도를 높여 마비측 손의 움직임이라고 착각하는 효과를 높일 수 있다.
뇌파 제어부(400)는, 디스플레이부(300)를 통해서 제2 운동 이미지를 시청할 때, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임이라 인식하는 착각을 더욱 극대화시킬 수 있다. 즉, 편마비 환자가 가상의 손착각 시스템을 이용하여 재활 치료를 하는 동안, 환자의 뇌파를 획득하여 그 뇌파를 분석하고 환자의 상태에 따라 적절하게 뇌파를 자극함으로써 거울 치료의 효과를 높일 수 있다. 이하 도 7을 이용하여 뇌파 제어부(400)의 구성에 대하여 보다 자세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 뇌파 제어부 구성을 기능 블록으로 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 뇌파 제어부(400)는, 사용자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부(410), 뇌파 획득부(410)에서 획득된 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부(420) 및 뇌파 분석부(420)에서 분석된 것을 기초로 뇌파를 자극하는 뇌파 자극부(430)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 거울 치료를 이용한 재활 치료가 진행 중인 환자의 뇌파를 획득하여, 획득된 뇌파에 따라 적절하게 뇌 자극의 부위와 방법을 달리 적용함으로써, 환자가 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 효과를 더욱 극대화시키고 환자가 자신의 재활 치료에만 정신을 집중할 수 있도록 치료의 몰입도를 높일 수 있다. 뇌파 제어부(400)는, 뇌파를 측정하는 하나 이상의 전극을 포함할 수 있는데, 실시예에 따라서는, 하나 이상의 전극을 사용자의 머리를 감싸는 형태의 장치로 구성될 수 있으며, 또는 모자에 전극을 결합함으로써 모자 자체가 뇌파 제어부(400)가 될 수도 있다. 뿐만 아니라, 전극에는 두피로부터 검출되는 뇌파를 전극에 잘 전달할 수 있도록 해주는 전해질 젤을 발라서 사용할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 착용 모습을 도시한 도면이다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 환자는 장갑의 형태로 구현된 모션 트래커(100)를 비 마비측 손에 장착하여 비 마비측 손의 움직임을 측정하고, 측정된 움직임을 제어부(200)에서 거울 반전시켜 환자의 마비측 손이 움직이는 영상으로 변환시킨 후, 이를 환자 머리에 장착된 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스의 디스플레이부(300)를 통하여 가상의 현실을 통해 시청할 수 있으며, 이와 동시에 환자의 머리에 부착된 뇌파 제어부(400)에서 환자의 뇌파를 획득하여 분석하고 적절하게 뇌파를 자극함으로써 그 착각의 효과를 높일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법은, 사용자의 비 마비측 손에 장착된 모션 트래커(100)에서, 비 마비측 손의 3차원적 움직임 정보를 측정하는 단계(S100), 측정된 움직임 정보를 분석하여, 제어부(200)가 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리하는 단계(S200) 및 처리된 영상을 디스플레이부(300)에서 사용자에게 출력하는 단계(S300)를 포함하여 구현될 수 있으며, 사용자가 출력된 영상을 시청할 때, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임이라 인식하는 착각을 더욱 극대화할 수 있도록 뇌파 제어부(400)에서 뇌파를 제어하는 단계(S400)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 손 움직임 측정 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 손 움직임 측정 방법은, 핑거 위치 트래커(110)에서 손가락 끝 움직임의 위치를 측정하는 단계(S110), 관절 각도 트래커(120)에서 손가락 마디의 움직임 각도를 측정하는 단계(S120) 및 핸드 방향 트래커(130)에서 손의 회전에 따른 움직임을 측정하는 단계(S130)를 포함하여 구현될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 영상 처리 방법 흐름을 도시한 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 영상 처리 방법은, 단계 S100에서 감지된 비 마비측 손의 움직임을 움직임 수신부(210)에서 제1 운동 이미지로 수신하는 단계(S210), 수신된 제1 운동 이미지를 움직임 변환부(220)에서 거울 반전 처리하여 제2 운동 이미지로 변환하는 단계(S220) 및 변환된 제2 운동 이미지를 움직임 송신부(230)에서 디스플레이부(300)로 송신하는 단계(S230)를 포함하여 구현될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 뇌파 제어 방법 흐름을 도시한 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템의 뇌파 제어 방법은, 뇌파 획득부(410)에서 사용자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 단계(S410), 획득된 뇌파를 뇌파 분석부(420)에서 분석하는 단계(S420) 및 분석된 것을 기초로 뇌파 자극부(430)에서 뇌파를 자극하는 단계(S430)를 포함하여 구현될 수 있다.
각각의 단계들과 관련된 상세한 내용들은, 앞서 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템과 관련하여 충분히 설명되었으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 따르면, 기존의 거울치료 방법에 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스를 이용함으로써, 보다 편안한 자세에서 재활 치료를 할 수 있어, 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 효과를 극대화하고, 뇌 감각 인지 기능을 혼란에 빠뜨려 재활 중 발생할 수 있는 통증을 완화시킬 수 있으며, 환자는 실제 자신의 마비측 사지를 볼 수 없고 디스플레이부에서 나오는 움직임 영상만을 보면서 재활 치료에 임하게 되므로, 그만큼 몰입도가 향상된 상태에서 재활 치료에 임할 수 있어, 궁극적으로는 편마비 환자의 재활 치료에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 및 그 구동 방법에 따르면, 가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경을 이용한 거울치료에 뇌파 자극 시스템을 도입함으로써, 편마비 환자가 재활 치료를 하는 중간에, 환자의 뇌파를 분석하여 환자의 상태 변화에 따라 적절한 기능성 뇌파를 자극할 수 있어, 비 마비측 사지의 움직임을 마비측 사지의 움직임으로 착각하는 거울치료의 효과를 더욱 극대화시키고 환자가 자신의 재활 치료에만 정신을 집중할 수 있도록 뇌를 적절히 자극하여 치료의 몰입도를 높일 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 모션 트래커
110: 핑거 위치 트래커
111: 위치 센서
120: 관절 각도 트래커
121: 각도 센서
130: 핸드 방향 트래커
131: 3축 각속도센서
132: 3축 가속도센서
200: 제어부
210: 움직임 수신부
220: 움직임 변환부
230: 움직임 송신부
300: 디스플레이부
400: 뇌파 제어부
410: 뇌파 획득부
420: 뇌파 분석부
430: 뇌파 자극부
S100: 사용자 비 마비측 손의 3차원적 움직임 정보를 측정하는 단계
S110: 손가락 끝 움직임의 위치를 측정하는 단계
S120: 손가락 마디의 움직임 각도를 측정하는 단계
S130: 손의 회전에 따른 움직임을 측정하는 단계
S200: 측정된 움직임 정보를 분석하여, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리하는 단계
S210: 비 마비측 손의 움직임을 제1운동 이미지로 수신하는 단계
S220: 수신된 제1운동 이미지를 거울 반전 처리하여 제2운동 이미지로 변환하는 단계
S230: 변환된 제2운동 이미지를 디스플레이부로 송신하는 단계
S300: 처리된 영상을 사용자에게 출력하는 단계
S400: 착각을 더욱 극대화할 수 있도록 뇌파를 제어하는 단계
S410: 사용자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 단계
S420: 획득된 뇌파를 분석하는 단계
S430: 분석된 것을 기초로 뇌파를 자극하는 단계

Claims (20)

  1. 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템으로서,
    사용자의 비 마비측 손에 장착되어, 비 마비측 손의 3차원적 움직임 정보를 측정하는 모션 트래커(100);
    상기 모션 트래커(100)에서 수집된 정보를 분석하여, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리하는 제어부(200);
    상기 제어부(200)에서 처리된 영상을 사용자에게 보여주는 디스플레이부(300); 및
    사용자가 상기 디스플레이부(300)를 통해서 상기 제어부(200)에서 처리된 영상을 시청할 때, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임이라 인식하는 착각을 더욱 극대화시키는 뇌파 제어부(400)를 포함하여 구성되며,
    상기 모션 트래커(100)는,
    손가락 끝 움직임의 위치를 측정하는 핑거 위치 트래커(110);
    손가락 마디의 움직임 각도를 측정하는 관절 각도 트래커(120); 및
    손의 회전에 따른 움직임을 측정하는 핸드 방향 트래커(130)를 포함하여 장갑 형태로 구성되고,
    상기 핑거 위치 트래커(110)는,
    사용자의 각 손가락 끝에 위치하는 복수의 위치 센서(111)를 포함하여 구성하되, 상기 위치 센서(111)에서 측정된 손가락 끝 움직임의 3차원적 위치 정보를 통하여 각 손가락 끝의 위치를 감지하며,
    상기 관절 각도 트래커(120)는,
    사용자의 각 손가락 마디에 위치하는 복수의 각도 센서(121)를 포함하여 구성하되, 상기 각도 센서(121)에서 측정된 손가락 마디의 각도 정보를 통하여 각 손가락 마디의 움직임을 감지하고, 상기 각도 센서(121)들을 이용하여 5도 이내의 오차 범위에서 손가락 마디의 움직임을 측정할 수 있도록 구성되며,
    상기 핸드 방향 트래커(130)는,
    사용자의 손 등에 배치되며, 사용자 손의 x축, y축, z축에 따른 회전 움직임을 감지하기 위한 3축 각속도 센서(131) 및 3축 가속도센서(132)를 포함하여 구성되며,
    상기 디스플레이부(300)는,
    가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스이며,
    상기 뇌파 제어부(400)는,
    거울 치료를 이용한 재활 치료가 진행중인 사용자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 뇌파 획득부(410);
    상기 뇌파 획득부(410)에서 획득된 뇌파를 분석하는 뇌파 분석부(420); 및
    상기 뇌파 분석부(420)에서 분석된 것을 기초로 뇌파를 자극하는 뇌파 자극부(430)를 포함하여 구성되며,
    상기 뇌파 제어부(400)는, 뇌파를 측정하는 하나 이상의 전극을 포함하고, 모자에 상기 전극을 결합함으로써 상기 전극이 결합된 모자로 구현되는 것을 특징으로 하는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부(200)는,
    상기 모션 트래커(100)에서 감지된 비 마비측 손의 움직임을 제1 운동 이미지로 수신하는 움직임 수신부(210);
    상기 움직임 수신부(210)에서 수신된 상기 제1 운동 이미지를 거울 반전 처리하여 제2 운동 이미지로 변환하는 움직임 변환부(220); 및
    상기 움직임 변환부(220)에서 변환된 상기 제2 운동 이미지를 상기 디스플레이부(300)로 송신하는 움직임 송신부(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 움직임 송신부(230)는,
    상기 움직임 수신부(210)에서 수신된 상기 제1 운동 이미지 및 상기 움직임 변환부(220)에서 변환된 상기 제2 운동 이미지를 상기 디스플레이부(300)로 함께 송신하는 것을 특징으로 하는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템.
  8. 삭제
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  10. 삭제
  11. 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법으로서,
    (1) 사용자의 비 마비측 손에 장착된 장갑 형태로 구성된 모션 트래커(100)에서, 비 마비측 손의 3차원적 움직임 정보를 측정하는 단계;
    (2) 상기 단계 (1)에서 측정된 움직임 정보를 분석하여, 제어부(200)가 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임으로 착각하여 보이도록 영상을 처리하는 단계;
    (3) 상기 단계 (2)에서 처리된 영상을 디스플레이부(300)에서 사용자에게 출력하는 단계; 및
    (4) 사용자가 상기 단계 (3)에서 상기 디스플레이부(300)를 통해 출력되는 영상을 시청할 때, 비 마비측 손의 움직임을 마비측 손의 움직임이라 인식하는 착각을 더욱 극대화할 수 있도록 뇌파 제어부(400)에서 뇌파를 제어하는 단계를 포함하여 구현되며,
    상기 단계 (1)은,
    (1-1) 핑거 위치 트래커(110)에서 손가락 끝 움직임의 위치를 측정하는 단계;
    (1-2) 관절 각도 트래커(120)에서 손가락 마디의 움직임 각도를 측정하는 단계; 및
    (1-3) 핸드 방향 트래커(130)에서 손의 회전에 따른 움직임을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 단계 (1-1)은,
    복수의 위치 센서(111)가 사용자의 각 손가락 끝에 위치하되, 상기 위치 센서(111)에서 측정된 손가락 끝 움직임의 3차원적 위치 정보를 통하여 각 손가락 끝의 위치를 감지하며,
    상기 단계 (1-2)는,
    복수의 각도 센서(121)가 사용자의 각 손가락 마디에 위치하되, 상기 각도 센서(121)에서 측정된 손가락 마디의 각도 정보를 통하여 각 손가락 마디의 움직임을 감지하고, 상기 각도 센서(121)들을 이용하여 5도 이내의 오차 범위에서 손가락 마디의 움직임을 측정하며,
    상기 단계 (1-3)은,
    사용자의 손 등에 배치되는 3축 각속도센서(131) 및 3축 가속도센서(132)에서, 사용자 손의 x축, y축, z축에 따른 회전 움직임을 감지하며,
    상기 디스플레이부(300)는,
    가상 현실(VR) 또는 증강/혼합 현실(MR) 환경에서 사용자를 몰입시키는 머리 장착 디스플레이(HMD) 디바이스이며,
    상기 단계 (4)는,
    (4-1) 뇌파 획득부(410)에서 거울 치료를 이용한 재활 치료가 진행중인 사용자의 뇌파를 실시간으로 획득하는 단계;
    (4-2) 상기 단계 (4-1)에서 획득된 뇌파를 뇌파 분석부(420)에서 분석하는 단계; 및
    (4-3) 상기 단계 (4-2)에서 분석된 것을 기초로 뇌파를 자극하는 뇌파 자극부(430)를 제어하는 단계를 포함하여 구현되며,
    상기 뇌파 제어부(400)는, 뇌파를 측정하는 하나 이상의 전극을 포함하고, 모자에 상기 전극을 결합함으로써 상기 전극이 결합된 모자로 구현되는 것을 특징으로 하는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제11항에 있어서, 상기 단계 (2)는,
    (2-1) 상기 단계 (1)에서 감지된 비 마비측 손의 움직임을 움직임 수신부(210)에서 제1 운동 이미지로 수신하는 단계;
    (2-2) 상기 단계 (2-1)에서 수신된 제1 운동 이미지를 움직임 변환부(220)에서 거울 반전 처리하여 제2 운동 이미지로 변환하는 단계; 및
    (2-3) 상기 단계 (2-2)에서 변환된 제2 운동 이미지를 상기 움직임 송신부(230)에서 상기 디스플레이부(300)로 송신하는 단계를 포함하여 구현되는 것을 특징으로 하는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 단계 (2-3)은,
    상기 단계 (2-1)에서 수신된 상기 제1 운동 이미지 및 상기 단계 (2-2)에서 변환된 상기 제2 운동 이미지를 상기 디스플레이부(300)로 함께 송신하는 것을 특징으로 하는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 단계 (3)은,
    상기 단계 (2-3)에서 수신받은 상기 제2 운동 이미지를 사용자의 마비측 손처럼 보이도록 시각적으로 렌더링하여 사용자에게 보여주는 것을 특징으로 하는, 뇌자극을 이용한 편마비 환자 치료용 가상의 손착각 시스템 구동 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
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