[ETRI] 정신건강 비서 서비스 기술

 

 

 

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I. 정신건강 비서 서비스의 기술 개발의 필요성

 

 

- 설문과 면담을 기반으로 진단 및 치료가 이루어지는 정신건강의 궁극적 질환의 해결은 개인마다 상이하게 이루어지는 진단 기법의 굴레로 인해 그 발전의 강도가 미약할 뿐만 아니라 정확도 또한 낮은 것이 현실이다.

 

- 정신 건강에서 도외시되어온 객관화된 데이터의 수집과 더불어 임상의가 공통으로 활용할 수 있는 진단 도구의 표준화가 반드시 필요하며,

 

- 단편적 바이오마커와 심리 정보에 의존 하는 저차원적 분석을 벗어나, 복합 요인에 기인하는 질환의 원인 분석과 개인별 맞춤형 치료에 대해서 복합 환경에 따른 콘텍스트를 활용한 지능 정보 기술의 개발이 병행되어야 할 것이다.

 

 

2. 기술적 필요성

 

- 정신 장애는 기존 의료계에서 활용하는 바이오마커 즉, 질환의 시각적 진단을 위한 영상 정보, 질환의 원인과 양상을 분류하는 세포 단위 또는 유전자 단위의 발현 등 질환과 밀접한 연관성을 가지는 생물학적인 바이오마커가 정신 장애별로 대응되지 않는 단점을 가지고 있다.

 

- 정신 장애의 궁극적 진단은 정신과 전문의의 상담과 심리 지표의 분석을 통해 이루어지며 부수적으로 의료 영상 정보가 활용되고 있다.

 

- 따라서 복합적 양상을 가지는 질환에 대해서 ICT 기술을 접목한 데이터의 수집 방법을 통해 복합 데이터를 시간과 공간, 사회적 활동에 대해서 수집하고,

 

- 질환의 양상에 대한 문헌과 의료 정보를 기반으로 진단에 대한 지표를 수립하여,

 

- 개인 맞춤형 최적 치료 프로그램을 추천함으로써 궁극적 질환의 치료가 이루어질 수 있는 인공지능 기반의 진단 및 치료 기술의 개발이 필요하다.

 

 

 

III. 기술개발 동향

 

 

1. 국외 기술개발 동향

 

 

- 미국 노스웨스턴 대학은 스마트폰 분석을 통해 사용자가 우울증을 가지고 있는지의 여부를 86.5%의 정확도로 파악할 수 있다는 연구 결과를 발표, 스마트폰 통화 시간, 빈도, 머무르는 장소의 다양성, 생활의 규칙성, 집에 머무는 시간 등이 우울증 과 상관관계가 높다는 결과를 얻었다.

 

- MIT Media Lab의 스타트업 기관 Ginger.io는 이러한 연구를 기반으로 스마트폰 사용 패턴을 정량적으로 분석하여 UCSF, 듀크대학병원 등과 우울증, 양극성 장애, 조현병 등 다양한 정신질환 연구를 수행 중이다.

 

- 일본 회사 인포딜리버는 스마트폰으로 보행 속도를 지속적으로 측정해 속도 변화를 분석하여 치매의 초기 증상을 발견하고 치매를 예방하는 서비스를 개발하였으며, 이를 통해 스마트폰을 통해 수집한 보행 데이터를 인공지능(AI)이 분석해 경고 메시지를 발송하거나 고객에게 맞는 운동과 식사를 제안하는 서비스를 제공하고 있다.

 

- 호주 정신건강연구소인 블랙독 연구소(Black Dog Institute)는 노인요양시설, 사회복지시설, 정신건강 서비스 분야 종사자들로부터 위험 지역, 자살 징후 등의 정보를 설문조사를 통해 수집하여 증거기반 자살 예방 프로젝트를 지원하고 있다.

 

 

 

VI. 정신건강 비서 서비스

 

 

1. 서비스 정의

 

- 정신 장애의 진단과 분류는 미국정신의학회에서 간행하는 “정신 장애의 진단 및 통계 편람”(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 5th edition, 2013: DSM-5)을 기반으로 이루어지고 있으며,

 

- 우리나라에서는 세계보건기구(World Health Organization: WHO)에서 만든 국제질병분류(International Classification of Diseases: ICD)의 진단 부호를 따르고, 진단 기준은 내용이 더 자세한 DSM을 활용한다.

 

- 그러나 DSM은 진단과 치료에 대한 통계적인 방법을 차용하고 있지만, 실제 정신장애 환자로부터 획득되는 생체정보와 활동 정보 양상 등에 대한 표준화된 데이터를 사용하지 않아 모호한 표현에 따른 해석의 객관성이 보장되지 않는 단점이 있다.

 

- 따라서 ｢정신건강 비서 서비스｣는 이와 같은 객관적 데이터를 사용하기 위해 표준화된 프로토콜의 수립 및 이를 통한 데이터의 수집이 이루어지고, 객관적 지표에 따른 질환 양상의 콘텍스트를 활용하여 오해의 소지를 없애고 공통적인 용어로 정의되는 표준화를 담보하는 형태로 구성되어 있다.

 

 

3. 핵심 서비스

 

- 세부 필요 서비스 9개

 

① 정신 장애 분류 Mental ID 수립 서비스

 

- 임상의의 주관적 견해에 따라 진단 및 치료가 이루어지는 기존 정신 장애 관리를 보완할 수 있는 객관적 정신 장애 분류 지표인 Mental ID를 수립하는 서비스로서,

 

- 개인별 질환의 분류, 중증화 지표의 수립, 약물, 심리 상담, 저주파 리듬 제공 등의 ICT 지능정보 기반 진단 및 치료에 대해서 객관적 정신 장애 관리 지표인 Mental ID 기반 종합적 관리 제공을 목표로 한다.

 

 

② 정신 장애 분류를 위한 객관적 데이터 수집 프로토콜 및 정신 장애 발생, 악화 원인 추적을 위한 Eco-History 서비스

 

- 발생된 정신 질환의 원인 추적과 질환의 양상을 지속적으로 파악하여 개인별로 특이적인 질환 원인 및 이에 기반을 둔 최적의 치료를 위한 서비스로서,

 

- 개인별 임상 정보(유전 정보, 혈액 정보, 심리 정보, 인구통계학 적 정보 등)와 개인의 사회적 활동, 생활환경(기후, SNS 등), 운동 정보 등의 임상 정보 및 Eco-History 정보를 기반으로 개인 맞춤형 질환의 진단 및 치료 제공을 목표로 한다.

 

 

③ 정신 장애 환자의 질환과 중증화 정도를 분석하여 질환 진단의 정확도 향상 및 정보 제공을 위한 정신건강 프로파일러 진단기기 서비스

 

- 개인의 정신건강 Mental ID를 추출하여 임상 정보와의 교차 비교를 통해 간헐적 또는 주기적으로 정신건강 상태의 추이를 모니터링할 수 있는 서비스로서,

 

- 전문의의 질환 진단을 보조할 수 있는 정신 건강 프로파일러 기반 진단 지원 정보 제공을 목표로 한다.

 

 

④ 음성과 영상을 활용하여 정신 장애의 중증화 정도를 분석하여 정보를 제공할 수 있는 음성 및 영상 기반 정신 장애 중증화 정보 제공 서비스

 

- 정신 장애 환자의 음성과 영상을 분석하여 개인별 정신 장애의 중증화 단계 및 이에 따른 최적 치료 프로그램, Mental ID의 생성 등 효율적인 정신 장애 관리를 위한 서비스로서,

 

- 정신 장애 중증화 분석을 위한 음성 및 영상 분석 종합 정보 제공을 목표로 한다.

 

 

⑤ 정신 장애의 진행에 따른 중증화 예측 정보 제공 서비스

 

- 정신 장애 환자의 일상적 중증화 대응을 위해 음성, 영상, 생체 정보, 환경 정보, 약물 정보 등의 복합 정보와 HCC(Human Centered Computing)를 기반으로 하는 중증화의 양상, 특히 우발적 상태를 예측할 수 있는 서비스로서,

 

- HCC 기반으로 정신 장애 중증화를 예측하고 환자 및 관계자에게 관련 예측 정보 제공을 목표로 한다.

 

 

⑥ 정신 장애 치료를 위한 ICT 기반 비약물 Digital Medication 서비스

 

- 약물 및 심리 상담에 의존하는 기존 정신 장애의 치료 프로그램과 더불어 ICT 기술을 기반으로 비약물적 치료를 제공하는 서비스로서,

 

- 정신 장애 환자에 대해서 저주파 리듬 제공으로 숙면의 유도, 일주기적 리듬 정보를 기반으로 개인별 최적 생체 리듬을 제공함으로써 비약물적으로 정신 장애를 치료할 수 있는 서비스 제공을 목표로 한다.

 

 

⑦ 정신 장애의 치료를 위한 개인 맞춤형 심리 상담 용어 제공 및 상담 서비스

 

- 정신 장애의 심리 치료를 위해 자극 프로토콜에 의해서 나타나는 상담 용어 및 어절에 대한 회피 반응을 음성, 영상, 생체 정보로부터 추출하여 개인별로 지극히 회피되는 용어를 추출하고 최적의 용어 및 이 용어에 따른 상담 시나리오를 구성하여 개인별 로 최적의 상담 치료 서비스를 제공한다.

 

 

⑧ 약물, Digital Medication, 환경 개선 등의 복합 정보를 이용하여 개인 맞춤형으로 정신 장애를 치료할 수 있는 서비스

 

- 정신 장애 환자의 궁극적인 치료를 위해 약물, 상담, 리듬 제공 등에 대한 개인별 최적의 치료 프로그램을 도입하고, 이러한 치료 프로그램에 대한 개인별 가중치를 부여함으로써 치료의 효율을 극대화할 수 있는 멀티모달 기반 개인 맞춤형 정신 장애 치료 서비스의 제공을 목표로 한다.

 

 

⑨ 군인, 경찰, 소방관, 관심 병사 등의 임무 수행 스트레스에 의한 정신건강 악화 예측 및 최적 임무 부여 서비스

 

- 개발되는 Mental ID, Digital Medication, 정신건강 프로파일러, 영상/음성 분석 등의 효율성을 검증 및 적용하기 위해 스트레스 고위험군 직업군의 개인별 정신건강을 임무 전후의 상태에 따라 분석하여 최적 임무를 제공하고, 개인별 맞춤형 정신건강을 관리할 수 있는 서비스 제공을 목표로 한다.