심혈관질환의 조기진단 및 일상 관리를 위해서는 4대 활력징후인 혈압, 맥박, 호흡수, 체온의 측정이 필요하며, 최근 몸에 부착할 수 있는 센서를 활용하여 장시간 생체신호 모니터링이 시도되고 있음. 하지만, 혈압 모니터링의 경우 커프 형태로 되어 있고, 전자기기와 다발의 줄로 연결되어 있어 사용이 불편할 뿐 아니라 실시간 혈압 측정에 제한적임. 또한, 정밀성과 신뢰성의 문제로 현재까지 커프형 혈압계를 대체할 수 있는 웨어러블 기기 기술은 거의 없으며, 실제로 필요한 검사 수요를 만족하지 못하는 문제가 있음. 이를 해결하기 위해, 본 기술에서는 유연한 심탄도 센서를 기반으로 하여 실시간으로 혈압을 모니터링할 수 있는 패치 기술을 통해 기존 기술 대비 착용 편의성이 뛰어나고 실시간 혈압 모니터링이 가능한 기술을 제공함.
- 본 기술은 국책과제 수행을 기반으로 개발된 혈압 모니터링 패치 기술로, 이를 국내 기업에 전수하여 헬스케어 디바이스 및 솔루션의 상용화를 촉진하고, 관련 산업을 선도하며 새로운 시장을 창출하는 것을 목적으로 함.
- 본 기술은 ‘자유형상 고집적 융복합센서를 위한 유연인장 하이브리드 센서 플랫폼 기술 개발(수행기간: 2022.04 ~ 2028.12)’ 과제의 결과물로 산출된 ‘유연 심탄도 센서 기반 실시간 혈압 모니터링 패치 기술’을 그 대상으로 함.
- 고혈압을 포함한 여러 심혈관 질환은 전 세계적으로 주요한 건강 문제로 대두되고 있으며, 지속적인 혈압 모니터링을 통해 질병을 예방하고 관리하는 것이 더욱 중요해지고 있음. 기존의 혈압 측정 방식(커프형 혈압계)은 사용자의 혈압을 특정 시간에만 측정할 수 있어 연속적인 혈압 변화 감지에 한계가 있으며, 장시간 착용이 어렵고 불편한 단점이 있음. 반면, 최근 출시된 링(Ring)타입 혈압 측정기기는 실시간 혈압 모니터링이 가능하지만, 정확도가 상대적으로 낮고 가격이 높다는 단점이 있음.
본 기술은 심탄도(BCG) 및 심전도(ECG) 센서를 활용하여 비침습적이고 실시간으로 혈압을 모니터링할 수 있는 패치형 디바이스로, 기존 혈압 측정 의료기기의 한계를 극복하고 기존 웨어러블 제품 대비 혈압 측정신호의 정확성과 사용의 편리성을 동시에 혁신적으로 개선한 기술임. 또한, 하나의 패치형 디바이스로 다양한 생체신호를 한번에 실시간 모니터링 가능하여 병상이나 가정에서도 활용할 수 있으며, 이를 바탕으로 생체신호 분석 및 모니터링 서비스를 제공하는 새로운 비즈니스 모델을 발굴하기 용이함.
A. 기술명: 유연 심탄도 센서 기반 실시간 혈압 모니터링 패치 기술
- 심탄도 신호 수집을 위한 패치형 센서 구조 설계 기술
- 유연 압전 소재 기반 심탄도 센서 패터닝 공정 기술
- 심탄도 및 심전도 복합센서 기반의 혈압 모니터링 패치 기술
- 심탄도 및 심전도 데이터를 활용한 혈압 예측 알고리즘 기술
(1) 특허:
- 국내특허: 센서패치 및 이를 포함하는 디바이스 (출원번호 10-2024-0066563)
- 국내특허: 혈압예측 시스템 및 혈압예측 시스템의 동작 방법 (출원번호 10-2025-0025276)
(2) 기술문서 건
- TDP, “유연신축 혈압 모니터링 소자 설계 및 제작”
- TDP, “심혈관계 생체신호 측정을 위한 유연인장 센서 플랫폼 설계 및 제작”
- TDP, “유연신축 센서 플랫폼 기반 배선전극의 기계적/전기적 신뢰성 평가”
- TDP “유연신축 심혈관계 센서 플랫폼 기반 생체신호 측정 및 분석”
- TDP “혈압 모니터링 GUI 제작 및 특성평가”
<활용 분야>
. 웨어러블 헬스케어 기기 산업 : 패치형 센서를 적용하여 스마트 헬스케어 제품 또는 웨어러블 의료기기로 활용 가능
. 의료·바이오 헬스케어 : 만성질환 관리(고혈압 등 심혈관 질환) 및 병원 내 병상 모니터링 시스템에 적용 가능
. 스마트 홈 헬스케어 : 가정 내에서 실시간 혈압 및 생체신호 측정을 통해 비대면 의료 서비스 및 건강관리 솔루션 서비스 제공이 가능
. AI기반 맞춤형 건강관리 시스템 : 실시간 혈압 및 생체신호 데이터를 활용한 빅데이터 분석 및 개인 맞춤형 건강 예측 시스템 구축 가능
<기대성과>
. 본 기술의 개발을 통해 비침습적 혈압 모니터링이 가능해져 사용자의 편의성이 증대될 것으로 기대되며, 스마트 헬스케이 및 웨어러블 디바이스 시장에서의 경쟁력을 강화할 수 있음. 또한, 의료기관 및 개인 사용자가 실시간으로 건강을 모니터링할 수 있는 수요에 효과적으로 대응할 수 있으며, 이를 통해 고혈압 및 심혈관 질환의 조기 진단이 가능해져 의료비 절감 효과도 기대됨.