초록 ▼

인구의 고령화와 뇌혈관계 질환 발생률이 증가하면서 운동기능 회복을 위한 개인용 전기자극기 수요가 증가하고 있다. 그러나 기존 장비의 경우 비전문가에게 조작이 불편하고 가격이 비싸 일반의 보급에 어려움이 있다. 본 연구는 전기자극 프로그램을 내장하여 사용이 용이하면서도 저렴한 제품 개발을 목표로 한다.
자극 생성부를 비롯하여 전체적인 회로를 간략화하고 이에 적합한 마이크로컨트롤러를 선정했다. 또한 오동작에 대비한 안전회로와 의도하지 않은 조작을 미연에 방지하기 위한 안전장치를 구현했다. 간략한 인터페이스를 통해 전체적인 조작성이

인구의 고령화와 뇌혈관계 질환 발생률이 증가하면서 운동기능 회복을 위한 개인용 전기자극기 수요가 증가하고 있다. 그러나 기존 장비의 경우 비전문가에게 조작이 불편하고 가격이 비싸 일반의 보급에 어려움이 있다. 본 연구는 전기자극 프로그램을 내장하여 사용이 용이하면서도 저렴한 제품 개발을 목표로 한다.
자극 생성부를 비롯하여 전체적인 회로를 간략화하고 이에 적합한 마이크로컨트롤러를 선정했다. 또한 오동작에 대비한 안전회로와 의도하지 않은 조작을 미연에 방지하기 위한 안전장치를 구현했다. 간략한 인터페이스를 통해 전체적인 조작성이 향상되었음은 물론 임상을 기반으로 운동장애의 종류에 따른 적절한 전기자극 프로그램을 내장하였다. 또한 적은 면적을 위한 국부 자극용 전극을 개발하여 치료 편의성을 향상시켰다.
본 제품은 작은 크기와 저렴한 가격, 쉬운 조작성, 다양한 치료프로그램을 장점으로 갖는다. 이를 기반으로 전기치료 자극기 시장 활성화에 기여함은 물론 향후 원격 진료 시스템에 대비하고자 한다.

Abstract ▼

I. Purpose and necessity of R&D
Demand for personal electronic stimulator for motor skill recovery is increasing because of an aging population and an increase in incidence of cerebrovascular diseases. However, current devices, which are very difficult to operate and do not provide proper medical

I. Purpose and necessity of R&D
Demand for personal electronic stimulator for motor skill recovery is increasing because of an aging population and an increase in incidence of cerebrovascular diseases. However, current devices, which are very difficult to operate and do not provide proper medical treatment program, are not in widespread use. The current devices also require prescription and the users have to be knowledgeable in electrotherapy and in the manipulation of device parameters in order to properly use them. Therefore, the objective of this research is to develop a low cost and easy to use electronic stimulator.
We aim to produce an innovative and low cost electronic stimulator that is internally programmed to deliver the proper electro stimulus to its target users.
II. Scope of Development
1. Development of a portable pre-programed neuromuscular electrical stimulator
The Objective of this project is to develop a small and easy to control device that satisfies all of functions. Therefore, device consists of the less components caused by simplicity of stimulus parts and the relatively smaller element used. The said device must have an interrupter that controls the amount of current delivered into the patient and prevents the occurrence of a high voltage if there is an improper pads contact. The device shall also have a safety lock to prevent accidents during therapy.
2. Development of stimulation program for common motor dysfunction
There are various kinds of motor abnormalities and each kind needs the proper electronic stimulus program. This development uses clinically proven electronic stimuli for the ankle, knee, and shoulders. To maximize the curative effect, it is also applied parameter and analysis method to experiment and evaluation. Based on these experiment, depending on type of disorder constructs the proper pattern of electronic stimulus, and it is also expected to contribute to the active kinesitherapy. Lastly, device analyzes problems with view of patient and carer, and we perform questionnaire to doctors and physical therapists who has directly handled the electronic stimulator to produce a handy device. Based on this research result, we analyze problems of national FES use and contribute to develop the better device with applying solutions from those problems.
III. Result of R&D
Following the developing objective, device is focused on miniature and easy use 정전류(?) circuit is changed to Transformer to simplify stimulus central spaced the biggest room. we make the sufficient Transformer and apply to the device. We adopt a suitable micro-control in device function to optimize surrounding circuit in digital parts, and we can make micro-control that perform as many as functions it could be loaded. Device is reduced the number of buttons for simplicity to use and constructed directly interface. Device is constructed safety circuit that controls the upper limit of 150 voltage to prevent from overvoltage caused by sudden impedance increase during treatment process. It is also designed to prevent safety lock from an unintended operation lastly, it is developed a local stimulus electrode to make a convenience for electronic stimulus in a small space.
IV. Application plan of R&D result
This product has some advantages such as a small size, low-priced, easy to use, and varieties of cure program. Based on those advantages, we expect to activate the market of electronic cure stimulator used by non-professional. we will also contribute to the Home Care Market related to wireless medical system later on. technology we have developed for electronic stimulator can be applied to the other service for development of a portable neuromuscular stimulator. simplicity of waveform central makes the module easier that can provide the technology foundation to the neuromuscular stimulator and a super miniature electronic stimulator such as ICD(Implantable Cardioverter Defibrillator)

목차 Contents

• 1. 표지...1
• 2. 제출문...2
• 3. 보고서 요약서...3
• 4. 요약문...4
• 5. SUMMARY...6
• 6. 연구 성과 실적 및 향후 계획...8
• I. 총괄연구과제 연구결과...31
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성...32
• 가. 국내외 현황 및 문제점...32
• 나. 국내 연구 개발의 필요성 및 중요성...33
• 2. 국내외 기술개발 현황...34
• 가. 국내기술현황분석...34
• 나. 국외기술현황분석...34
• 3. 연구개발과제의 추진체계...35
• 4. 연구개발수행 내용 및 결과...36
• 가. 시스템 제어부 및 내용 및 결과...36
• 나. 환자 치료 소프트웨어 개발...39
• 다. 국부 자극용 전극 개발...41
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도...42
• 5.1. 총괄연구개발과제의 목표달성도...42
• 5.2. 관련분야 기여도...43
• 6. 향후 연구성과 추진 계획...43
• 7. 연구개발결과의 파급효과...43
• 7.1 기술적 파급효과...43
• 7.2 경제.산업적 파급효과...43
• 7.3 사회적 파급효과...43
• 8. 연구개발결과의 활용계획...44
• 8.1 연구개발결과의 활용계획 및 추가연구의 필요성...44
• 8.2 사업화(기업화) 목표 달성도 및 계획...44
• 8.3 사업화 수준(계획 및 완료 포함)...44
• II. 제 1 세부 연구과제 연구결과...45
• 1. 연구개발과제의 목표...46
• 1.1 국내외 현황 및 문제점, 전망...46
• 1.2 뇌손상 환자의 운동 마비 치료 프로그램이 내장된 휴대용 신경근육 전기자극기 개발...46
• 1.3 영상 실험을 통한 문제 보완 및 기능의 최적화...47
• 1.4 위탁 개발...47
• 2. 연구개발과제의 추진체계...48
• 3. 연구개발수행 내용 및 결과...50
• 3.1 전기 자극 조절장치 개발...50
• 3.2 환자 안전 장치부 설계...51
• 3.3 기울기 센서를 이용한 보행주기 검출 및 동작 분석...51
• 4. 참고문헌...69
• III. 제 2 세부 연구과제 연구결과...70
• 1. 연구개발과제의 목표...71
• 1.1 연구 배경 및 필요성...71
• 1.2 연구 개발의 목표...73
• 2. 연구개발과제의 추진체계...74
• 2.1 연구 개발 추진 체계...74
• 2.2 연구 개발 일정...75
• 3. 연구개발수행 내용 및 결과...75
• 3.1 장애별 치료용 프로그램 개발...75
• 3.2 운동 장애에 대한 치료 효과 연구...79
• 3.3 교육 및 관리 프로그램 개발...84
• 4. 참고문헌...90
• IV. 첨부서류...92
• 1. 자체평가의견서...93
• 2. 연구성과 실적 증빙서류...97