2023 산학협력 EXPO

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2023 산학협력 EXPO

캡스톤 디자인 경진대회
당뇨병성 족부 궤양 예방 진단 무선 혈류 감시 장치
금오공과대학교

예방할 궤양!

#3단계 산학연협력 선도(전문)대학 육성 사업(LINC 3.0) #일반대

우리 팀을 소개합니다.

금오공과대학 메디컬IT융합공학과 학생들이 모여 당뇨 환자들의 편의를 증진 시키고자 모였습니다.

캡스톤디자인 이렇게 시작되었어요.

모니터링 장치 필요성의 대두
당뇨병성 족부 질환은 당뇨병을 앓는 환자의 발에 생기는 신경병, 구조적 변형, 피부 못, 피부와 조갑의 변화, 발의 궤양, 감염 혈관질환 등의 통칭으로 당뇨환자들의 대표적인 합병증으로 꾸준히 증가하고 있습니다.

족부 질환은 심한 경우에는 절단에 이르는 질환이지만, 환자가 주의를 기울인다면 대부분 예방이 가능합니다. 하지만, 당뇨병성 족부병증은 감각 신경계 문제를 동반하기 때문에 환자 본인은 알아차리기가 쉽지 않습니다. 따라서, 지속적인 모니터링이 요구됩니다.

어떻게 문제를 해결할 수 있을까요?

기존 제품의 문제점 및 해결방안
기존의 웨어러블 장비들은 당뇨병 환자의 1/3이 앓고 있는 말초혈관질환으로 인한 혈류의 감소를 감지하기에 어려움이 있습니다다. 따라서 본 연구에서는 신축성이 있는 발목 보호대 형태의 웨어러블 장치에 혈류를 측정할 수 있는 PPG 센서와 압력센서를 이용하여 당뇨병성 족부궤양의 위험을 조기에 발견할 수 있는 시스템을 개발하고자 합니다.

결과물의 특장점 및 과제 수행 내용
제안 기술은 발바닥의 압력을 감지하기 위한 압력 센서 한 쌍과 복숭아 뼈 위치에서 족부로 들어가는 혈류를 모니터링 할 수 있는 PPG 센서를 포함합니다. 두 종류의 센서는 BLE 통신을 포함하는 마이크로 컨트롤러에 의해서 제어되며, 데이터는 블루투스 통신을 통해서 핸드폰으로 쉽게 확인이 가능합니다. 아래의 데이터는 정지 상태, 걷는 상태, 달리는 상태의 압력 센서 값의 변화로 걸음걸이의 변화에 따라서 변하는 센서 데이터를 확인할 수 있습니다.

센서는 당뇨 환자의 경우 압력의 변화가 가장 많이 보이는 중족부에 부착하여, 혈류를 측정하기 위한 PPG 센서는 복숭아 뼈 부근에 혈관에 부착되어 안정적으로 혈류 정보를 습득할 수 있습니다.

저희는 이렇게 문제를 해결했어요.

활용방안 / 수익성 분석
제안 시스템을 필요로 하는 당뇨족 질환 인구가 증가하고 있으며, 본 결과물로 기존 제품의 단점을 보완할 수 있기 때문에, 사업성이 있다고 판단됩니다. 하지만, 제안 시스템은 웨어러블 장비로 비교적 임상 실험이 용이하다는 장점이 있으나, 사업화를 위해서는 충분한 검증이 요구됩니다.

기대효과
기존의 Siren Diabetic Socks 제품은 5켤레의 양말 세트를 6개월 단위로 대여하는 방식의 구독 서비스를 진행하고 있습니다. 제안 제품 역시 지속적인 장비의 관리와 수집 정보를 기반으로 하는 진단 결과를 제공함으로 구독 서비스가 가능할 것으로 생각되며, 병원과의 연계 서비스도 고려해볼 수 있습니다.

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