1. 환자 맟춤형과 환자 맞춤형 재활의료기기의 개념을 설명하시오.

환자 맞춤형이란 생체신호, 환자의 운동 하중, 뇌 신호 등의 환자 생체 피드백을 활용하여 재활을 진행하는 시스템을 의미하며 생체 인식 기술이나 바이오피드백, 뇌-컴퓨터 인터페이스, 초소형 구동 기술 및 경량 소재, 의료 정보 기반 환자 맞춤형 재활 훈련 시스템 등의 필요한 기반 기술이 개발

환자 맞춤형 재활 의료기기란 개인 상태에 적합한 맞춤형 재활이 가능하거나 개인의 의료 정보를 기반으로 환자-의료진-기기의 상호 인터페이스가 가능한 기기를 말한다.

2. 환자 맞춤형 재활 의료기기의 국내·외 기술 현황과 바이오피드백의 개념 및 활용 내용을 설명하시오.

기존 재활 로봇, 재활 운동 장치에 신경 조절 자극 장치를 융합하여 재활 치료 효과를 나타내는 제품들이 개발 및 상용화되고 있으며, 사용자 의도와 상관없이 단순 반복훈련 중심의 전통적인 운동 치료 방식에서 환자의 상태와 환자의 의도를 감지하여, 피드백을 제공하는 방식으로 변화하고 있다. 이는 근육이나 뇌를 자극하여 뇌 가소성 증진을 통한 기능적 회복 유도 및 뇌 신호 전달 신경계 회복을 통해 환자의 개인 상태에 따른 재활 치료 효율을 높이기 위함이다.

바이오피드백(Biofeedback)이란 환자에 대한 생물학적 정보를 실시간으로 제공, 외부적인 피드백, 사용자에게 자기 조절된 정보 및 피드백을 제공, 신체 기능을 훈련하는 기술이다.

바이오피드백 기술을 이용한 재활의료는  근전도 신호(Electromyography,EMG), 심박수(Heart Rate), 심박변이(Heart Rate Variability), 뇌파(Electroencephalography,EEG)등을 기반으로 환자 상태 등을  측정하여 각기 다른 환자 특성에 적합한 재활 훈련 강도 등을 제공한다.

현재 생체신호 기반 환자 맞춤형 재활 기술은 뇌-컴퓨터 인터페이스 등을 활용하는 인공지능 기술을 접목하여 환자 상태에 따른 효과적인 재활 훈련 강도 및 치료기간을 단축할 수 있는 재활 치료 방법 개발이 국내·외에서 진행되고 있다. 이를 통해 인공지능 알고리즘 기반 실시간 환자 상태 분석에 따른 환자 맞춤형 재활 의료기기가 개발되어 향후 임상 유효성 평가 등이 진행될 것으로 기대된다.