| 6T관련기술코드 |
BT(생명공학기술) /
보건의료관련응용
/
기타 보건의료관련 응용기술 |
과학기술 표준 분류 |
치료/진단기기 / 생체신호 측정/진단기기 / 보건의료 |
| 연구목표 |
○ 임산부로부터 출산 전 자궁 근전도 신호를 모니터링하여 조산 가능성을 예측할 수 있는 최소자각 웨어러블 자궁 근전도 패치 및 조산 예측 기능을 내장한 임산부용 다중 환자감시장치 시스템 개발 - 웨어러블 패치형 다채널 무선 자궁 근전도 측정 디바이스 개발 - 생체신호처리기반 머신러닝을 통한 조산 예측 알고리즘 및 분석 SW 개발 - 자궁 근전도를 포함한 임산부용 다중 환자감시장치 시스템 개발 1. 웨어러블 패치형 다채널 무선 자궁 근전도 측정 모듈 시제품 - 3채널 이상의 무선 자궁 근전도 측정 패치 디바이스 개발 - 자궁 근전도(EHG), FHR, 체온, activity 등 4종 생체신호 통합 측정 모듈 설계/제작 - 임상 적용을 위한 모듈 부착 편의성 최적화 - 복부 부착형 조산예측 모니터링 통합 패치 시제품 개발 - 다채널 자궁 근전도(EHG), FHR 등 통합 패치 시제품 설계/제작 - 자궁 근전도 통합 패치 성능 평가 2. 머신러닝을 통한 조산 모니터링 알고리즘 및 분석 SW - 자궁 근전도(EHG) 분석 알고리즘 개발 - 태아 심박(FHR) 추출 알고리즘 개발 - 자궁 근전도 기반 조산 모니터링 알고리즘 개발 - 조산 예측 분석 SW 개발 3. 자궁 근전도를 내장한 임산부용 다중 환자감시장치 시스템 - 자궁 근전도를 내장한 임산부용 다중 환자감시장치 시제품 설계/제작 - 환자감시장치 기존기능과 연동 구조 설계/보완 - 자궁 근전도 패치 및 임산부용 환자감시장치 임상 유효성 검증 o End Product - 웨어러블 패치형 다채널 무선 자궁 근전도 측정 디바이스(HW) - 머신러닝을 통한 조산 모니터링 알고리즘 및 분석 SW(서버탑재형SW) - 자궁 근전도를 포함한 임산부용 다중 환자감시장치 시스템(SYS) |
| 연구내용 |
▣ 주관기관(멕아이씨에스) : ○ 임산부용 다중 환자감시장치 1차 시제품 완료 - H/W 제품 기능성 및 만족도 평가 - 식품의약품안전처 규격 인증을 위한 기술문서 작성 - 유럽인증(CE)을 위한 기술문서 작성 ○ 통합 생체 신호 머신러닝 기반 조산 예측 알고리즘 개발 - 자궁 근전도, FHR 등 다중 생체신호 기반 조산 예측 알고리즘 개발 - 최적의 특징 파라미터(Root Mean Square, Time-Averaged Power, Teager operator and Crest Factor 등) 추출 연구 - 개별 생체신호의 스펙트럼 측면을 표현할 수 있는 매개변수 신호 표현 기법 - Time-frequency domain 기반 고유 특징점의 시공간적 분석 diagram 생성 및 분석 알고리즘 개발 - 조산 예측 Hybrid classifier 및 알고리즘 속도 향상 기술 연구 ○ 자궁 근전도 연동 App 1차 완료 - 자궁 근전도 측정 시스템과 자궁 근전도 모바일 App 연동 완료 ○ 조산 예측 통합 시스템 연동 개발 - 다중 환자감시장치, 자궁 근전도 측정 시스템 및 자궁 근전도 모바일 App 연동 시작 ▣ 참여기관 1(전자부품연구원) : ○ 복부 부착형 조산예측 통합 측정 모듈 개선 및 최적화 - 1차년도 제작된 프로토타입 모듈를 활용한 자궁 수축 근전도 신호 최적 측정 위치, 환경 개선 방안 연구 - 다채널 자궁 근전도(EHG), FHR 등 통합 측정 모듈 설계 및 최적화 - 임상적용을 위한 환경 노이즈 제거를 위한 회로 및 기구부 개선 설계 - 체온, Activity 데이터 측정 회로 설계 - 생체신호 데이터 획득 및 무선 통신 인터페이스부 소형화 구현 ○ 실시간 데이터 연동 기술 개발 - 자궁 근전도, FHR 등 다중생체신호 처리 프로토콜 정의 - 다중 생체신호 전송 통합 프로토콜 설계 - 조산 모니터링 패치 디바이스부 다중생체신호 처리 통합 프로토콜 설계, 구현 및 검증 - 신호 전송 프로토콜 및 저전력 알고리즘 구현 ○ 복부 부착형 조산예측 모니터링 통합 패치 시제품 설계/제작 - 인체친화형 생체신호 측정 전극 및 접착부 구조 개선 - 인체 친- 화형 플렉서블 패드 배선 개선 설계 - 다채널 자궁 근전도(EHG), FHR 등 통합 패치 시제품 설계/제작 - 자궁 근전도 통합 패치 성능 평가 ○ 조산예측 모니터링 통합 패치 제품 디자인 개발 - 복부 부착형 패치 디바이스 외형 디자인 개발 - 조산 모니터링 패치의 목업 제작, 검증 ▣ |
| 기대효과 |
(1) 기술적 측면 ○ 웨어러블 패치 기반의 산모 및 태아 모니터링 기술을 통해 다야한 웨어러블 헬스케어 디바이스 개발을 위한 기반 기술 확보 ○ 머신러닝 기반의 조산 예측 알고리즘 개발로 다양한 생체신호 기반 질병 예측 및 모니터링의 정확도 향상 ○ 국내 개발 패치형태의 웨어러블 조산 예측시스템을 통하여 시험대상자의 DB 확보로 인한 산모 및 태아 관련 임상연구의 체계성 및 신속성 확보 ○ 개발 예정인 패치형태의 웨어러블 조산 예측시스템을 통하여 단위기술 및 통합적 기술의 객관적, 주관적 표준임상평가 방법 고안을 통해 평가결과 신뢰성 확보 ○ 산모 및 태아의 진단에 관련된 생체신호의 임상연구를 통하여 개발된 패치형태의 웨어러블 조산 예측시스템의 성능 및 기술의 객관적인 단계측정 및 정량화 제시 ○ 개발제품의 임상연구뿐만 유사한 형태로 산모 및 태아의 상태를 측정 가능한 국내외 기제품과의 임상평가를 통해 개발제품의 효용성 평가 ○ 개발 기술의 보완 및 향후 추가적인 개발 방향 설정이 가능한 데이터베이스와 근거 자료 제시 (2) 경제적, 산업적 측면 ○ 본 과제를 통하여 개발된 기술을 통해 조산 오진으로 인해 낭비되는 의료비를 절감하고 매년 3만명 이상의 조산아를 선행 치료하여 의료복지 증진에 기여할 수 있고, 향후 출산 관련 헬스케어 미래 시장의 선점 및 주도권 확보 ○ 자궁 근전도 신호 기반 지능형 조산 예측시스템 제품의 국산화를 통한 관련 산업 활성화 및 글로벌 경쟁력 강화 ○ 개발 제품의 임상적 효용성 검증 및 기술 보완에 따른 국산 의료기기의 경쟁력 강화 및 차별성 확보 ○ 조산 예측 진단의 정확성을 개선하고 원격진료와의 연계를 위한 디지털 의료기기 수요 발생 ○ 자궁근전도 측정을 통해 진단이 필수적인 산부인과 등에서는 사용이 확산되고, 무선 및 진단지원이라는 기존 기기와의 확실한 차별성 및 경쟁력을 보유 ○ 잠재성이 큰 스마트 헬스 케어 분야에서 국내외 신시장을 창출하고 글로벌 기술 경쟁력을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 전망됨 ○ ICT와 의료기술이 융합된 신개념 모바일 의료기기 개발 및 생태계 형성 (3) 사회적 측면 ○ 산모와 태아의 진단을 통한 건강한 조산아들을 선행 치료하여 의료복지 증진에 기여 ○ 신생아 출산 관련 사회적 비용 감소에 기여 ○ 향후 출산율을 향상시켜 고령화 추세 완화에 기여 |
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