Device to Measure Blood Pressure

&

Home Healthcare Network

Jae Joong Im, Ph.D.

Division of Electronics & Information Eng.

Chonbuk National University

4th Annual Symposium of the Korean Vascular Research Working Group

Vivometrics의 Life shirts

Mobihealth Project

New Gold Plan

구분

SAFE21 Project

내용 및 특색

미국(MIT Arbellof Lab) : 생체정보 모니터링 시스템비침습적, 휴대형 모니터링시스템으로 생체신호를 계측- 호흡감지, ECG, 가속도 센서 부착- 심장활동, 자세, 운동 상태의 감지- 수집된 데이터는 PDA의 CF 메모리 카드에 암호화되어 저장된 후, 인터넷을 통해 이 회사의

데이터센터로 보내져서 분석될 수 있으나, Off-Line 시스템으로 이동형 정보 네트워크를구성하기 위한 방안이 미흡함, 센서네트워크 지원불가

EU : 사회 비상경보 장치- 음성팬던트, 이동형 경보장치, 댁내 모니터링 시스템,장애인과 노인들을 위한 텍스트, 소리,

이미지 장치, 청각장애자를 위한 경보장치, 제어 센터로 구성- Social alarm은 환자가 비상시에 휴대용 알람 장치의 비상버튼을 누르면 중앙제어센터에

경보가 작동하게 되어 휴대용 경보장치의 위치파악기능(GPS)을 통해 응급지원을 받게됨.

- 댁내에서는 텔레모니터링 장치를 통해 온도 , 호홉 , 혈압, 산소포화도, 심전도를 측정

비상경보장치를 통해 제어 센터로 전송하게 되고, 전문 의료진이 데이터를 감시하게 됨.

EU : Mobile 헬스케어 프로젝트- 병원, 관련 연구소, 대학, 이동통신/통신네트워크/휴대단말기 제조업체 및 사업자로 구성- 환자가 저중량의 모니터링 시스템을 소지, 위급상황 대처에 유리, 적응치료법이 가능- 환자의 현재 상황과 진행상황에 대한 추적이 가능* 네덜란드 : 위험도 높은 임산부에 대한 홈케어 시스템 제공* 독일 : 심장질환 환자에 대한 원격진단 시행* 스페인 : 만성질환자 대상 및 장애인 재활프로그램 지원* 스웨덴 : 최근 퇴원환자들을 위한 홈케어 및 원격 컨설팅

일본 : New Gold Plan(1994년)

- 고령자 복지 10개년 계획(1990년)에 총 사업비 6조엔, New Gold Plan(1994년)에

총 사업비 9조엔, 밀레니엄 프로젝트(1999년)에 55억엔을 관련 예산으로 할당하여

프로젝트 진행

- 홈헬스케어 위주의 사업

Healthcare Network - 해외

Sense Tex’s Smart Shirt (www.sensatex.com)

• Smart Shirts

- 미 해군 후원으로 총탄으로 인한 상처를

감지하기 위한 광섬유를 사용

- 전쟁터에서 병사들의 생체 징후 관찰을

위한 특수한 섬유를 위해 디자인

• 의료용, 유아용, 스포츠용 등 다양한 형태의

Smart Ware로 출시

• Bluetooth / IEEE802.11b를 통해 PDA나

PC로 생체정보 전송

• 아기 잠옷 형태의 smart shirts

- SIDS 방지

- 아기의 생체신호를 계속 체크하면서

갑작스런 신체의 이상이 발생했을 때 경보

• 바이오 센서 및 생체신호를 전송하는

외부기기를 통해 유아의 심박, 호흡, 체온 등을

PDA 혹은 PC로 전송

• 브래지어 등의 속옷이나, 허리벨트의 형태로 착용할 수 있도록 고안

• 무선으로 착용자의 바이오 정보를 센터나 컴퓨터로 전송하여 건강상태를

체크하거나 위급상황 시 알람 기능

• 음악과 생체 신호를 동시에 이용할 수 있는 스포츠 웨어 출시

• 섬유에 바이오 센서를 부착한 의복으로 심박, 혈압, 체온 및 다양한 생체 신호 감지

http://www.philips.com

Philips’ Biomedical Clothing

Stanford University & NASA

• 2-channel ECG

• Respiratory pattern

• Heart rate variability

• Skin temperature

• Blood pressure

HCV Televcare – 미국

www.healthcare-vision.comwww.hommed.com

HomMed – 미국

마쓰시타 – 일본

Home Healthcare Service

www.matsushita.com

드림케어

365 홈케어 서울대학교

에버케어

Home Healthcare Service - 국내

건강 변기

주방 매트

거실환경 수면환경

욕실환경

주방환경

배드/베게헬스자전거

이동환경

내의 손목시계

Monitoring of the Healthcare information

욕실환경/거실환경/침실환경/주방환경

내장형, 신체 부착형, 거치형

무구속/무자각 생체정보 센싱 및 헬스케어 단말기

Daily Healthcare Monitoring

고혈압

심장/

혈관질환

당뇨

비만

운동기능저하

기타

Daily Monitoring

Home Healthcare

ECG

혈압

EMG

SpO2

맥박

혈당

뇨당

심폐음

체지방

혈관저항

체온

체중

호흡

스트레스

운동량

혈압

Paradigm Changes of BP Monitoring

Dipper Status

Normal Pattern

Normal Dipper

Systolic & Diastolic Hypertension without Night-Time Drop

Non-Dipper

Nocturnal Hypertension

Reverse Dipper

Systolic & Diastolic Hypertension with Night-Time Drop

Extreme Dipper

Kario, K. et al. , “Stroke prognosis and abnormal nocturnal blood pressure falls in older hypertensives,” Hypertension, 38(4), 852-7, 2001.

12.0%

6.1%

7.6%

22.0%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

Extreme Dippers Dippers Non-Dippers Reverse Dippers

Importance of Dipping Status

7.7%

29.0%

0%

10%

20%

30%

Other Subgroups Reverse Dippers

Intra-Cranial Haemorrhage

27.0%

8.6%

0%

10%

20%

30%

Extreme Dippers Other Subgroups

Occurrence of Ischemic Strokes During Sleep

ABPM is a stronger predictor of cardiovascular mortality than CBPM

Nighttime is superior to daytime ABPMin predicting cardiovascular mortality

“Superiority of Ambulatory over Clinic Blood Pressure Measurement

in Predicting Mortality - The Dublin Outcome Study”

Eamon Dolan et al., Hypertension, 46:156-161, 2005.

The Dublin Outcome Study

• Allows the practice of evidence-based medicine,

allowing customization of treatment options for the individuals;

a) what (which class, long- or short-acting)

b) when (time to take the drug)

c) how much (dosage adjustment)

• Allows assessment of hypertensive patients

in an Outpatient Clinical Setting;

a) End-organ damage: ABP vs CBP

b) Better clinical treatment outcome than CBP measurements

c) Cost savings

ABPM (Ambulatory BP Monitor)

ASCOT & CAFE Study

Obvious changes

in the Central Blood Pressure values

No prominent changes

in the Brachial Blood Pressure values

PWV & PWA

Signal Processing

Cuffless BP Derivation, Transfer Function, Augmentation Point Detection

Clinical Evaluation

Sensor Technology

Integration of pressure sensors and other necessary sensors

Wrist Watch-type Cuffless Brachial BP

Wrist Watch-type Cuffless Brachial & Central BP

Current Status

Data Analysis – Repeatability

SYSTOLE

DIASTOLE

Data Analysis – Sphygmomanometer (SYSTOLE)

Data Analysis – Sphygmomanometer (DIASTOLE)

전력선

IEEE1394

Ethernet Display 네트워크

이동형 모니터링

Healthcare Server/Storage

RG

헬스케어 서비스헬스케어 네트워크

통합관리 서버

Sensor Agent

Healthcare Server/Storage

내장형

부착형

원격의료

응급구조

Satellite xDSL

CATV OPTIC

CDMA

Zigbee

고정형

Zigbee, W/L

제어 네트워크

홈네트워크 연동

• 홈 네트워크 현황조사 및 요구 사항 연구

• 홈 네트워크 시스템과 생체측정 센서간의

연동 기술 개발

• 무선 센서 모듈 설계 및 표준화 방안 작성

• 저전력 무선기술, 라우팅 센서 네트워크

기술 연구

• Home Healthcare 사용형태 예상도 연구

무구속 무자각 헬스케어 센싱 헬스케어 서비스 및 컨텐츠

• 무구속/무자각 센서 및 측정 모듈개발

• 현황조사 및 센서 및 단말기 형태/배치

방안 확립

• 검출 신호의 실시간 분석 및 진단 알고리즘

개발

• 위급상황 판단 및 자극 제시 시스템 개발

• 홈 헬스케어 요구사항 작성

• 생체정보 표준화 기술 개발 및 DB 설계

• 홈 헬스케어 컨텐츠 구축 및 사용자

인터페이스 개발

• 홈 헬스케어 서비스 시나리오, 상황인지

연동기술 개발

• 홈 네트워크와 헬스케어 시스템 연동 기술

개발

Home Healthcare Network

홈네트워크

헬스케어 시스템

Application of the Healthcare Network System

- 운전자 건강 모니터링- 사고현황 모니터링

- 원격진료- 주요 질환 사전 모니터링

- 식단관리, 운동요법 제공- 질환정보, 기타 헬스케어 정보 제공

- 사회 소외계층에 대한 건강복지- 노령자 복지 지원

- Mobile을 이용한 원격진단- 헬스케어 컨텐츠 제공

- 군인, 소방관, 경찰, 광부등 열악한 근무환경 작업자의 건강 상태 모니터링

- 119 등 응급구호센터와의 연계- 실시간 건강정보 제공

양로원/복지원 등보건복지

텔레매틱스

응급구호

헬스케어 컨텐츠

원격진료Mobile 모니터링

작업자 건강정보모니터링

Why U-healthcare?

국내 의료인의 56%가 낙관적 대답

세계적인 수준의 국내 의료진에 대한 믿음

세계 최고 기술력의 IT infra, 최고 기술의 Biomedical Engineering

의료서비스와 의료비의 개선

환자 진료 부담 감소 및 민영의료보험의 도입 필요 – 좋은 의료환경에는 비싼 값을 치르도록

국제병원 설립 필요 – 국내 병원이 글로벌화 되는 매개체

한국은 새로운 성장동력이 필요함

2010년 3조원, 2020년 11조원으로 성장하는 시장 규모

해외환자 유치를 통한 의료산업 성장의 파급효과 기대 (관광, 쇼핑, IT, 전자....)

Is U-healthcare Possible?

What do we have do for U-healthcare?

What does Government have to solve for U-healthcare?

싱가폴 – 의료허브국가 (환자는 손님 - 연간 15만명의 해외환자)

싱가폴 의료기술이 한국보다 뛰어나서가 아님 – 정부 지원에 따른 확고한 의료시스템이 자리잡았기 때문

수가제도 및 영리법인 설립불허 등의 규제 완화가 필요하며, 환자가 찾아오고 싶은 나라로 만들어야 함

U-Healthcare Dream……

감 사 합 니 다