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연구의 목적 및 내용
생체신호 monitoring과 feedback 기능을 탑재한 근력 강화 및 재활치료 용신개념의 의료기기를 개발하여 빠른 상용화를 진행하고 글로벌 신 시장 창출
○ Wellness/fitness용 피드백 기반 무선 FEMS 개발
○ ECG, IMU 생체신호 분석/평가 및 근 자극 파라미터 설정 평가
○ 착용형 생체신호 모니터링 모듈 개발 (ECG, IMU)
○ 무선 충전 및 무선통신 모듈화를 위한 선행 기술 개발
○ 체력/근력 강화 트레이닝 프로토콜
연구개발성과
1) 근자극, 생체모니터링 및 무선기술을 활용한 정형 재활 통합 FEMS 시스템 개발
- Bi Phase 파동 및 파형을 발현하고 무선 충전 및 통신이 가능한 EMS 시제품개발 (유무선 EMS기기 및 슈트 시제품 개발)
○ 2단계 개발할 무릎재활용 FEMS 의료기기 개발을 위한 무릎 형태 고찰 및 보행 분석
- Abacus Program을 활용하여 무릎 형태를 시뮬레이션 하고, 스튜디오 촬영을 통해 인간 보행을 분석하였음.
○ 2단계 개발할 무릎재활용 및 허리재활용 FEMS 의료기기의 디자인 구상
- 본 과제의 궁극의 목적인 무릎재활용 및 허리재활용 FEMS 의료기기 및 허리재활용 FEMS의료기기의 디자인을 구상하였음.
○ 식약처 허가를 위한 준비
- IEC60606-1 3.0 및 3.1 판 자료 확보 및 외부교육 3회 실시
- 저주파의료기기 허가 및 위험관리 가이드라인 확보
- 무릎재활용 FEMS 의료기기 기술문서 초안 작성
2) 개인 맞춤형 근육 재활용 생체신호 통합 분석기술 및 근육 자극 알고리즘 개발
○ 실시간 다채널 근전도 신호 측정, 분석이 가능한 PC용 소프트웨어 개발하여 통합 생체신호 기반 FEMS 시스템의 핵심 요소기술 확보
○ 근육 별 근전도 신호 데이터 획득 프로토콜 설계 및 DB를 구축하여 시스템의 효용성 평가를 진행하였음
○ 복합 생체신호 측정을 위한 동물 실험 프로토콜 정립 및 생체신호 계측/분석
○ In vitro 기반 근 자극/강화 파라미터 최적화하여 향후 FEMS 자극 피라미터 설정에 활용
○ IMU 기반 운동량 분석 및 자세교정을 위한 운동신호 파라미터 추출 기술 개발하여 착용형 관절 운동평가용 시스템을 개발함
3) 일상생활 활동에 적용 가능한 개인 맞춤형 생체신호 센싱 모듈 개발
○ 착용형 소형 IMU 모듈 개발
○ 소형 EMG 모듈 개발
○ IMU, EMG 통합 모듈 개발
○ 생체신호 전송 최적화 무선통신 모듈 개발
4) FEM용 무선충전 및 무선통신 시스템 개발
○ 자기 유도 방식을 이용한 5W급 무선 충전 TX PAD를 개발 하였으며 추가로 9W급의 고속 무선 충전기 개발 완료 하였으며 QI, KC, FCC, CE, ROHS 인증 획득
○ FEMS용 무선 충전 RX 소형화 모듈 개발 : 사이즈 20 x 15mm
: 최소 사이즈의 모듈을 개발 하였으며 최소 사이즈의 코일 개발 진행
○ BLE Solution(저전력/ 휴대성 용이) 기술 개발: NORDIC Solution 사용
5) FEMS system 임상 프로토콜 개발 및 재활효과의 유용성과 안전성 검증
○ 기 개발된 EMS에 대한 다양한 적용을 실시하여 근력강화의 효용성을 평가하였고 이에 대한 분석을 통해 본 실험 시 발생가능한 문제점을 예측하고, 추후 개발될 기기의 임상실험 설계에 대한 프로토콜을 마련함과 동시에 재활 프로토콜 설계를 위한 생체 역학적 관점에서의 가이드라인을 제시함
연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 본 연구 개발의 결과는 모바일 헬스케어를 이용한 생활 밀착형 건강관리 및 진단분야에 적용이 가능하며, 생체신호 계측과 분석의 신뢰성이 확보되면 실시간 임상 진단과 재활 치료효과 모니터링 분야에 활용이 가능함
○ "언제", "어디서나", "누구나", "안전하게" 개인의 건강관리가 가능한 기술로 의료서비스 시장의 패러다임을 전환시킬 수 있음
○ Wellness/fitness용 EMS 제품 개발 및 시판, 과제 종료전 매출 100억 달성
○ 1단계 개발 기술 요소 기술을 통합한 무릎 및 허리 재활용 FEMS 개발(병원용 및 일반용) 및 식약처 인허가 획득, 과제 종료 전 시판 달성.
○ 과제 종료전에 미국 FDA 및 유럽 CE 인증 추진, 과제 종료 후 1년이내 미국 유럽 승인 및 시판
○ 본 과제를 기반으로 당사는 유헬쓰케어 의료기기/ 웰니스 기업 전문 기업을 주력사업의 한축으로 발전시킬 계획임
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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