매사추세츠공과대학(MIT) 기계공학 Susan Fasoli박사팀이 국제뇌졸중회의에서 보고한 예비연구결과에 의하면, 뇌졸중 발병 전 5년 이내라면 로봇을 이용한 재활요법에 의해 환부측 상지에 운동능력을 가질 만큼 회복한다.
재택 리허빌리테이션 가능
이번 연구에서 사용된 로봇은 MIT-Manus라고 불리며 물리치료사와 똑같이 환자의 상지 기능을 훈련시킨다. 앞으로는 로봇을 가정내에 설치하여 자택에서도 재활요법이 가능할 것으로 보인다.
Fasoli박사는 『MIT-Manus는 전화 회선을 이용한 원격조작으로 프로그램할 수 있기 때문에 가정에서도 사용할 수 있으며 환자의 기능 회복에 큰 가능성을 가진 재활요법 기기』라고 설명한다.
뇌졸중은 미국에서 심각하고 기능장애를 초래하는 최대 원인질환이 되고 있으며 현재 생존 환자수는 약 460만명에 이른다.
지금까지 뇌졸중 후의 기능회복은 대략 발병 후 1개월 이내에 기대할 수 있는 것으로 알려져 있으며 물리요법 및 작업요법은 이 기간에 집중적으로 실시되고 있었다.
그러나 이번 연구에서 로봇의 도움을 받은 지각운동요법을 통해 발병 후 수년이 지난 환자라도 기능을 회복할 수 있는 것으로 나타났다.
이학요법사이기도 한 Fasoli박사에 의하면, 뇌졸중 후 1개월 이내에 상지나 하지의 기능이 회복하지 않으면 환자는 보상기능을 사용하는 것을 기억하여 환부측의 사용을 단념하기 때문에 기능장애가 더 심각해진다는 악순환에 빠진다고 한다.
탁상용 컴팩트한 설계
기능회복의 가능성은 장기에 걸쳐 존재한다는 가설을 입증하기 위해 Fasoli박사는 MIT의 엔지니어가 물리요법·작업요법용으로 디자인한 로봇을 사용했다. 로봇은 탁상에 둘 수 있도록 컴팩트하게 디자인돼 있으며 약 61cm까지 뻗을 수 있는 팔에 환지를 고정시키고 프로그램된 일련의 동작으로 운동시킨다.
이 연속적인 동작을 통해 뇌에서 환지로의 신경로(路)가 재구축된다고 생각되고 있다. 『이러한 피질의 재편성은 뇌졸중 후 수년이 지나도 발생하는 것 같다』고 박사는 추측한다.
진정한 기능회복이 목표
로봇요법에는 기존의 이학요법이나 작업요법보다 뛰어나다는 점이 있다. 『물리치료사에 의한 재활훈련은 인건비 등을 고려할 때 장기적으로 환자의 경제적 부담이 매우 크다. 이러한 점에서 로봇요법은 일단 프로그램해 두면 나중에 전원을 넣기만 해도 된다. 게다가 환자의 능력에 맞춰 부하를 가할 수 있으며 기능저하가 뚜렷한 환자가 끝까지 훈련할 수가 있는 같은 프로그래밍도 가능해 대응할 수 있는 폭이 넓다』 박사는 덧붙였다.
MIT-Manus는 우선 바크리허빌리테이션병원(뉴욕)에서 뇌졸중 발병 후 1개월 이내의 입원환자를 대상으로 한 2건의 연구를 테스트했다.
이번 연구는 이곳에서의 성공을 바탕으로 1~5년 경과한 반신불수 환자를 대상으로 스포리딩리허빌리테이션병원(보스턴)에서 실시됐다.
연구에 참가한 것은 주변지역에 혼자 살거나 배우자나 개호자와 동거하는 13명(평균연령 60세, 남성 11명, 여성 2명). 로봇의 도움을 받는 요법을 실시하기 전 4주간의 관찰기간 중에 13명 전원에서 한쪽 편 상지에 기능장애가 있는 것으로 확인되었다.
참가자는 1시간의 로봇요법을 주 3회 6주간 계속했다. 로봇에는 어깨와 상완의 운동능력을 개선시키기 위한 여러 가지 훈련 코스가 프로그램돼 있다.
『요법을 실시한 후 회복훈련을 받은 상지의 운동능력을 조사한 결과, 기능장애 정소, 즉 요법 전보다 더 많이 움직일 수 있게 되었으며 이상한 근긴장의 증가는 볼 수 없었다』고 Fasoli박사는 말한다.
이번 연구는 예상을 뒷받침할만한 결과가 나온 것이지만 진정한 의미에서의 기능회복에는 환자의 손과 손목의 운동능력이 회복되어야 한다.
박사는 MIT-Manus 등의 회복훈련에 대한 하이테크적 접근은 뇌졸중 후의 회복훈련을 좀더 손쉽게 할 수 있으며 동시에 비용도 줄일 수 있다고 말한다.
MIT-Manus는 InMotion2라는 이름으로 연구 및 임상용으로 상품화돼 있다.