수학이 빛나는 순간 : 떨림 증상의 치료 Parkinsons

뇌에 전극을 심는 것은 그리 유쾌한 일처럼 들리지 않겠지만,

사실 파킨슨병이나 본태성진전(本態性震顫) 등 떨림 증상을 가진 환자들에게는

잠깐조차 아무것도 집지 못하는 것보다는 훨씬 낫습니다.

뇌의 깊은 곳을 자극하는 것은 이런 떨림 증상에 대한 효과적인 치료법이지만,

적절한 자극매개변수를 결정하는 데는 많은 시간이 걸릴 수 있으며,

환자 역시 병원을 여러번 방문하여야 한다는 단점이 있습니다.

최적의 전극 설정을 찾는 데 필요한 시간을

몇 시간에서 몇 분으로 줄이는 새로운 접근법에 수학이 포함됩니다.

첫째, 수학적 모델로 사람의 뇌를 정확하게 묘사합니다.

그런 다음 뉴런의 행동을 나타내는 연립 미분방정식을 수치적으로 풉니다.

이 조합을 통해 의사들은 여러 방안의 결과를 실시간으로 볼 수 있고,

환자가 정상생활로 복귀하는 속도를 높일 수 있습니다.

다양한 유형의 데이터를 유용한 모델로 통합하고, 3차원 이미지를 효율적으로 시각화하며,

간단한 태블릿 인터페이스를 통해 이런 종류의 정보를 제공하는 데에

이 분야의 중요한 돌파구가 있습니다.

의사들은 이 획기적인 기술을 통해 모바일 기기를 한 번 탭하여

환자의 두뇌에 대한 충실한 모델을 내려 받고,

이를 통해 자극을 어떻게 처방하는지에 따라 임상 반응을 예측할 수 있습니다.

스마트폰과 태블릿을 사용할 수 있는 임상의와 뇌 자극 프로그래밍을 위해

병원을 방문해야 하는 환자들은 수학과 컴퓨터 시각화 능력 덕택에 더욱 편리해집니다.

 

For More Information: “Evaluation of Interactive Visualization on Mobile Computing Platforms for Selection of Deep Brain Stimulation Parameters,” Christopher R. Butson, et al., IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, Vol 19 (2013), issue 1.

 

출처 :

대한수학회 http://www.kms.or.kr

미국수학회 https://www.ams.org