최근 주목받고 있는 확장현실(eXtended Reality/이하 XR) 기술은 사용자에게 '몰입 경험'을 선사한다. IT 분야 리서치 기업인 가트너(Gartner)는 미래를 이끌 10대 전략 기술 중 하나로 '몰입 경험'을 선정한 바 있다.
높은 '몰입 경험'을 제공하는 XR 기술은 앞으로도 급격히 성장해 사회 여러 분야에 혁신을 불러올 것으로 전망된다. 이러한 XR 기술이 혁신을 일으킬 것으로 예측되는 분야 중 하나는 심뇌혈관질환(이하 뇌 질환)에 대한 재활치료 분야이다.
필자는 현재 XR 기술 뇌 질환 치료 적용의 초석을 다지는 연구를 하고 있다. 필자가 제안하는 치료법은 동작관찰훈련을 바탕으로 한다. 동작관찰훈련은 모니터를 활용한 시청각 자극을 통해 특정 동작을 반복 인지하는 훈련으로, 대뇌의 감각운동피질(sensorimotor cortex)에서 활성화되는 뇌 활동이 타인의 움직임을 관찰할 시와 실제 자신이 같은 움직임을 할 시에 동일하게 활성화된다는 거울신경세포 시스템(mirror neuron system)의 신경생리학적 기전에 기반을 두고 있다.
XR 기술은 이러한 감각운동피질을 자극하는 데에 이용된다. 현실 시각을 재현하고 높은 몰입감을 주는 XR 기술을 사용해 환자들의 감각운동피질을 자극하면, 실제 운동재활치료를 하는 것과 비슷한 효과를 거둘 수 있다는 것이 필자의 가설이다.
이러한 가능성을 토대로 현재 필자는 뇌영상술을 활용하여 XR 자극에 따른 거울신경세포 활성도를 측정하고 딥러닝 기술을 통한 환자별 맞춤형 제작 콘텐츠(디지털 치료제)의 객관적 임상평가 시스템을 개발하여 이를 실제 재활치료에 적용할 수 있도록 노력하고 있다. 이러한 XR 기술을 활용한 재활은 환자 삶의 질을 높이고 사회경제적 비용을 감소시키는 새로운 대안적 치료방안이 될 수 있다.
뇌 질환은 완치가 까다롭고, 수술 후에도 상당 기간 지속적인 재활훈련이 필요하다. 더욱이 경제활동이 사실상 불가능해지며 치료 비용이 많이 들면서 환자들은 적지 않은 어려움을 겪게 된다. 보건복지부 자료에 따르면, 뇌졸중 환자의 경우 1인당 1일 치료비는 평균 14만 원, 연간 진료비는 평균 928만 원에 달하며, 신규환자의 25%가량은 4분위에서 1분위로 소득계층이 하향될 정도로 큰 어려움을 겪는다고 한다.
뇌 질환은 사회적으로도 큰 비용을 초래한다. 뇌 질환으로 인해 연간 9조 6,000억 원의 진료비와 16조 7,000억 원의 사회경제적 비용이 소요되고 있다고 한다. 다시 말해 뇌 질환은 환자 개인은 물론 가족의 삶의 질까지 떨어뜨리며, 사회경제적 비용을 증가시킨다는 것이다.
이러한 상황에서 필자가 제안하는 치료법은 거동이 불편한 환자가 XR 헤드셋을 사용해 원하는 시간에 원하는 공간에서 스스로 재활훈련을 수행할 수 있어 통원비용 절감 측면에서 매우 유리하다. 만성 뇌 질환 환자에게 XR 기술을 활용한 재활은 삶의 질 향상과 사회경제적 비용 감소를 위한 새로운 대안적 치료방안이 될 수 있다.
필자는 우리나라가 뇌 질환의 디지털 치료제로 XR 기술의 잠재력을 끌어내 이를 하루빨리 적용함으로써 재활치료 산업에 혁신을 일으킬 수 있길 바란다. 신경생리학과 딥러닝 기술을 기반으로 설계된 환자 맞춤형 XR 치료가 뇌 질환 재활치료 분야에서 새로운 표준으로 자리 잡게 된다면, 사회적·경제적 파급효과가 막대할 것으로 본다.
아울러 의사의 처방을 받아 환자별 맞춤형 치료 영상 콘텐츠를 제작하는 디지털 치료사(또는 디지털 약사)라는 새로운 일자리와 신산업 창출까지 기대할 수 있을 것이다. 검증된 XR 콘텐츠 치료 시스템이 세계 최초로 우리나라에서 구축된다면, 한류 문화 콘텐츠뿐만 아니라 치료용 콘텐츠까지도 세계를 선도하는 나라가 될 수 있지 않을까?
권영성 교수
미디어커뮤니케이션학
