뇌졸중 후 보행 신경망 회복을 위한 인공지능 기반 맞춤형 중추-말초 융합 재활치료 시스템 개발
AI-based Personalized CNS-PNS Hybrid Rehabilitation System for Restoration of Gait-related Neural Network in Stroke Patients
연구 목표
연구기간 : 2017.05.25 ~ 2022.05.24 주관부처 : 한국 연구 재단 사업명 : 원천기술개발사업 / 바이오·의료기술개발사업 / 임상의과학자 연구역량강화사업 기존 학습 환경에서는 학습자의 성적, 학습이력 등을 분석하여 학습자의 수준에 초점을 맞추어서 정형화된 콘텐츠와 서비스를 제공하는 것이 학습성취도 향상을 위한 일반적인 방안이었음 본 연구개발에서는 학습자 수준은 물론 보조기기를 통해 학습자의 뇌파, 감성,정서 상황에 따라 발생되는 생체신호를 수집하여 학습자의 정서상태가 학습성취도에 미치는 영향력을 검증하고, 생체 데이터 분석을 기반으로 정서상태 맞춤형 서비스를 제공하여 학습성취도를 향상시킬 수 있는 AI 온라인 학습 서비스 및 학습보조기기를 개발하고자 함 뇌졸중 환자에서 보행기능과 보행신경망의 회복을 극대화할 수 있는 인공지능 기반 맞춤형 뇌자극-로봇 융합 재활치료 시스템을 개발하고, 안전성과 유효성을 확인하며, 기술이전과 사업화 전략을 제시함을 목표로 함 뇌졸중 후 보행기능 회복 데이터 활용 맞춤형 치료 전략을 위한 인공지능 기반 재활치료 프로토콜 추천 시스템 개발 인공지능 융합용 의도인식 기반 맞춤형 보행보조 재활로봇 및 레일기반 탈부하 시스템 개발 집중 자극형 다채널 뇌자극 기기 시스템 개발 뇌자극 기기와 외골격 하지재활 로봇의 융합 및 융합 시스템의 지능화 융합 재활치료 시스템의 보행신경망 회복에 관한 유효성 검증과 사업화 계획
연구 내용
뇌졸중환자 보행기능 회복을 위한 중추-말초 융합 재활치료 시스템 개발 및 인공지능 알고리즘 개발 뇌졸중 임상 데이터 분석 및 의료진 보조용 재활 데이터 분석 체계 구축 보행의도 파악 패턴생성 알고리즘 개발 및 보행 시 이송속도 제어 기술 개발 다채널 Array형 전극 및 비침습 뇌전기자극(NIBS) 회로 및 구조 설계 전문가 지식 기반 맞춤형 자동 치료 프로토콜 추천 기술 프로토타입 개발 다채널 Array형 전극제어 NIBS F/W 및 위치 자동화를 위한 API 구현 재활 데이터 추가 분석 및 맞춤형 자동 치료 프로토콜 추천 기술 개선 로봇 안정성 평가 및 탐색 임상 GMP 취득 개발된 융합 치료 시스템의 안전성, 유효성 검증 및 성능 최적화와 기술 이전 융합치료 데이터 활용 협업 필터링 기반 맞춤형 자동치료 프로토콜 추천 기술 시스템 개발 융합시스템 고도화 및 상용화 수준의 융합 시스템 개발 추천의 최적화를 위한 혼합형 맞춤형 자동 치료 프로토콜 추천 기술 개발 융합 시스템의 지능 고도화를 위한 빅데이터 구축
기대 효과
뇌졸중 후 재활 치료환자의 치료를 목적으로 하는 의료 시장 진출 세계적 재활 치료 기술 우위 선점 및 의료기기 원천기술 확보 뇌질환 후 기능 회복 증진으로 의료 및 사회복지 비용 절감 및 삶의 질 증진