무선 이식형 근전도 시스템 구현

Abstract

사고나 질병으로 인하여 근육에 질환을 겪는 환자들은 경련과 같은 비정상적인 수축, 의지에 따라 움직일 수 없는 마비로 인해서 정상적인 생활이 어려워진다. 이러한 문제를 해결하기 위한 진단과 치료가 근전도에 기반한 시스템을 통하여 이루어지고 있다. 근전도 측정방법은 주로 비침습적이고 쉽게 측정을 할 수 있어서 재활 치료 분야에 널리 활용되고 있다. 기존 근전도 시스템은 유선 근전도 시스템이 대부분이다. 그래서 유선으로 인한 잡음과 측정 거리의 제약으로 좋은 신호의 측정이 어려웠다. 이러한 문제를 해결할 방안으로 무선화하고 침습적으로 접근하는 방법들이 고안되었다. 무선 이식형 근전도 측정 기술은 최근에 인공 보철에 적용되고 있다. 이러한 기술이 임상적용하기 위해서는 동물 실험이 반드시 선행되어야 한다. 그렇기에 동물 실험에 적합한 근전도 시스템이 필요하다. 기존 구현한 유선 근전도 시스템은 큰 크기와 유선으로 인하여 동물 실험에 적용하기에 많은 어려움이 있었다. 본 연구에서는 기존에 구현한 유선시스템의 단점을 보완하여 시스템의 큰 크기를 동물에 이식하기에 적합하도록 소형화하였으며 시스템의 유선을 없애 측정 거리의 제약을 해결하고자 블루투스 기술을 이용하여 무선화하여 동물 실험에 적합한 무선 이식형 근전도 시스템을 구현하였다. 구현한 무선 이식형 근전도 시스템은 상용화된 근전도 시스템과 비교 성능 평가하였다. 상지의 표면에 표면 전극을 부착하고 임의의 움직임에 대한 표면 근전도를 측정하여 두 시스템의 신호 대 잡음비(SNR, Signal to Noise Ratio)을 비교하였다. 그 결과 구현한 시스템은 69.3dB, 상용화된 시스템은 50.27dB로 두 시스템 간의 SNR은 19.03dB 차이를 보였다.