모션인식 융합 기술을 활용한 근골격계 어깨질환 환자를 위한 디지털치료제의 인터페이스 설계 연구

Q: 이 논문에서 정의한 디지털 치료제란 무엇인가?

디지털 치료제는 소프트웨어 형태로 환자의 질병 관리 및 치료적 개입을 하는 기술이다. 이는 게임, 앱 또는 인공지능 형태의 소프트웨어를 활용하여 질병을 치료하거나 예방·관리하는 치료제를 의미한다. 기존 의약품 대비 개발 기간과 비용이 적게 들고, 부작용 가능성이 낮아 행동중재 중심으로 환자의 생활 습관이나 행동 개선을 통한 근본적인 치료에 유용하다.

Q: 디지털 치료제 인터페이스 설계 시 환자의 지속적인 사용을 위한 핵심 고려 사항은 무엇인가?

연구 결과, 디지털 치료제의 인터페이스는 기술 구현 및 작동의 만족도와 별개로, 사용자가 정보를 탐색하고 이해하며 명확하게 인지하는 데 어려움을 겪을 수 있다. 따라서 시청각적 요소 외에 제스처 등 복합 감각을 활용하여 단서와 알림, 피드백을 제공하고, 음성 명령과 같은 환자 맞춤형 편의 기능을 도입하여 지속적인 사용을 유도해야 한다.

황효현; 이창배; 신혜림

doi:10.17548/ksaf.2024.09.30.775

학술저널

저자정보: 황효현 (다인리더스) 이창배 (다인리더스) 신혜림 (다인리더스)

저널정보: 한국전시산업융합연구원 한국과학예술융합학회 한국과학예술융합학회 Vol.42 No.4

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본 연구는 근골격계 어깨 통증을 호소하는 어깨충돌증후군 환자를 위한 디지털 치료제의 프로토타입을 개발하고, 해당 프로토타입이 일상생활에서 행동중재를 통한 치료가 지속할 수 있도록 인터페이스 사용성에 관한 연구를 진행하였다.
연구의 목적은 환자가 흥미를 갖고, 지속하여 디지털 치료제를 사용할 수 있도록 돕는 인터페이스 설계에 참고 자료로 사용됨에 의의가 있다. 이를 위해 디지털 치료제의 개념을 정의하고, 핫슨이 정의한 행위유도성의 기능적 요인에 중점을 두어 선행연구를 고찰한 후, 프로토타입을 개발하였다.
연구 결과 및 내용은 다음과 같다.
첫째, 프로토타입은 Mediapipe Pose에서 제공되는 오픈 소스 라이브러리를 사용하여 사용자의 어깨 움직임을 추적하여 가동 범위를 산출하고 이를 분석한 정보를 바탕으로 환자의 상태에 맞는 운동을 제공하는 알고리즘을 적용하였다.
둘째, 완성된 프로토타입은 전문가 검수를 통해 프로토콜을 검증하였으며, ISO/IEC 9241-11 기준에 따라 사용성 평가 및 사용자 인터뷰를 진행하였다.
본 연구에서는 사용성 평가는 환자가 아닌 솔루션 개발 전문가를 대상으로 한 일반인 전문가 평가로, 임상적 시험 평가가 배제되었다는 점에서 실제 환자의 사용성 의견을 충분히 반영하지 못한 한계가 있었다.
또한, 시스템 제어 과정에서 전달 정보의 한계와 인터페이스의 제한된 표현 방식 때문에 실제 환자의 사용성이 저하될 가능성에 대한 우려를 확인하였다.
이러한 결과를 바탕으로 음성 명령과 같은 다양한 인터페이스 활용 방안을 고려해야 하며, 구현과 프로토콜에 대한 학제 간의 확장성을 가진 연구가 병행되어야 할 필요성을 제언하였다. 더불어 행위유도성 요인이 재활성과에 미치는 영향을 추가로 연구함으로써, 최적의 인터페이스 디자인 요소 도출에 이바지할 것을 기대한다.

This study developed a prototype of a digital therapeutic for patients with shoulder impingement syndrome who experienced musculoskeletal shoulder pain and investigated the interface usability to ensure continued treatment through behavioral intervention in daily life.
The purpose of the study is significant in that it can be used as a reference for designing an interface that helps patients gain interest and continue to use digital treatments. The concept of digital therapeutics was first defined, followed by a review of prior studies, focusing on the functional factors of affordances as defined by Hartson(2023).
The results and contents of the study are as follows.
First, the prototype used an open source library provided by Mediapipe Pose to calculate the range of motion by tracking the user"s shoulder movements and applied an algorithm that provides exercises appropriate for the patient"s condition based on the analyzed information.
Second, the completed prototype was verified through expert review of the protocol, and usability evaluation and user interviews were conducted according to the ISO/IEC 9241-11 standard.
In this study, the usability evaluation was a lay expert evaluation targeting solution development experts, not patients, and had the limitation of not sufficiently reflecting the usability opinions of actual patients in that clinical test evaluation was excluded.
In addition, concerns were confirmed about the possibility that actual patient usability may be reduced due to limitations in the information transmitted during the system control process and limited expression methods of the interface.
Based on these results, it was suggested that various interface utilization methods such as voice commands should be considered, and that cross-disciplinary scalability research on implementation and protocols should be conducted in parallel.
In addition, it is expected that by further studying the effect of behavioral affordance factors on rehabilitation outcomes, it will contribute to deriving optimal interface design elements.

#Digital Therapeutics(디지털 치료제) #Digital Treatment Platforms UX(디지털 치료 플랫폼 사용자경험) #Interface Design Convergence DTx(인터페이스 디자인 융합 디지털 치료제) #Digital Therapeutics Interface Convergence Research(디지털 치료제 인터페이스 융복합 연구)

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