심전도를 이용한 바이오피드백(Biofeedback) 장치. 참고사진=키프리스
심전도를 이용한 바이오피드백(Biofeedback) 장치. 참고사진=키프리스

[비즈월드] 위의 참고 사진은 그동안 바이오피드백(Biofeedback)을 설명하기 위한 것이다.

여기서 바이오피드백이란 바이올로지(biology:生物)와 피드백(feedback:歸還)의 합성어로 생체의 자기제어(自己制御), 즉 생체의 신경·생리상태 등을 어떤 형태의 자극정보(刺戟情報)로 바꾸어서 그 생체에 전달하는 조작을 말한다. 미국에서는 이미 일종의 자기 컨트롤법으로 쓰이고 있다.

즉 바이오피드백(Biofeedback)은 특수한 기기를 이용해 심신반응을 측정하고 이 측정된 정보를 소리나 광선이나 그래프의 형태로 환자에게 지각할 수 있는 형태로 피드백(Feedback)시켜 알려줌으로써, 환자가 자신의 이완이나 긴장상태를 스스로 조절하도록 훈련하는데 이용되는 기술을 의미한다.

바이오피드백 치료는 혈압, 심박동, 피부온도, 근긴장 정도, 호흡, 피부전도 등 자율신경계의 조절을 받는 여러 가지 불수의적 생리활동들을 스스로 확인하면서 자신의 생리활동의 변화 상태를 정확히 깨닫고, 그 변화를 스스로 감지하고 제어할 수 있는 능력을 훈련받게 되는 것을 의미한다. 이런 바이오피드백 기술은 통증의 감소, 스트레스 해소, 정신적 안정감, 전반적 건강증진을 도모하는 치료법으로 사용되고 있다.

일반적으로 종래의 바이오피드백은 바이오피드백 장치가 마련된 특정 공간에 사용자가 편안한 상태로 앉거나 누운 상태에서 사용자의 생리반응(생체신호)을 측정하기 위한 전극들(또는 센서들)을 사용자의 신체에 부착시키고, 해당 전극에 인가된 신호의 응답을 토대로 생리반응을 확인함으로써 시술이 이뤄진다.

그런데 이런 종래의 바이오피드백 기술은 예시로 든 사진처럼 해당 기술을 이용함에 있어서 공간상에 제약을 받고, 전극과 연결되는 복수의 유선들로 인해 그 구성이 복잡하며 사용자의 이동이나 움직임이 제한되는 등의 불편함이 존재한다.

해당 기술에 대한 특허로는 삼성전자가 2012년 3월 29일 출원(출원번호 제1020120032142호)해 2019년 6월 12일 등록(등록번호 제101990383호)된 ‘심전도가 측정가능한 혈압 특정 장치’가 있다.

㈜메쥬가 2019년 12월 24일 출원(출원번호 제1020190174205호)해 2020년 7월 9일 등록(등록번호 제102134206호)을 받은 ‘심전도를 이용한 바이오피드백 장치 및 그의 제어 방법’ 특허의 대표 도면. 심전도를 이용한 바이오피드백 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도(왼쪽)와 심전도를 이용한 바이오피드백 시스템에 포함된 심전계와 사용자 단말을 이용한 심전도 유도 안내 기술을 설명하기 위한 도면. 그림=키프리스
㈜메쥬가 2019년 12월 24일 출원(출원번호 제1020190174205호)해 2020년 7월 9일 등록(등록번호 제102134206호)을 받은 ‘심전도를 이용한 바이오피드백 장치 및 그의 제어 방법’ 특허의 대표 도면. 심전도를 이용한 바이오피드백 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도(왼쪽)와 심전도를 이용한 바이오피드백 시스템에 포함된 심전계와 사용자 단말을 이용한 심전도 유도 안내 기술을 설명하기 위한 도면. 그림=키프리스

이런 가운데 비즈월드가 특허청 키프리스를 통해 확인한 결과 국내 기업 ㈜메쥬가 종래 기술의 문제점을 해결한 특허 기술을 개발하는데 성공한 것으로 나타났다.

바로 2019년 12월 24일 출원(출원번호 제1020190174205호)해 2020년 7월 9일 등록(등록번호 제102134206호)을 받은 ‘심전도를 이용한 바이오피드백 장치 및 그의 제어 방법’이라는 명칭의 특허다.

해당 심전도를 이용한 바이오피드백 장치 특허는 심전계로부터 사용자의 심전도 신호를 획득하는 신호를 획득한 후 심전도 신호를 분석해 분석 결과를 사용자의 상태 진단 결과를 제공하는 분석부로 나뉘도록 했다.

상태 진단 결과에 기초해 용자의 상태 제어를 위해 복수의 자극 유닛 중 적어도 하나의 자극 유닛을 제어하는 제어부를 포함하고 제어부의 제어에 의해 적어도 하나의 자극 유닛에 대응하는 자극이 사용자에게 제공될 수 있도록 했다.

또 복수의 자극 유닛은 바이오피드백 장치 내에 내장된 형태로 마련되고, 진동 자극의 제공이 가능한 진동 자극 유닛, 소리 자극의 제공이 가능한 소리 자극 유닛, 광 자극의 제공이 가능한 광 자극 유닛 및 냄새 자극의 제공이 가능한 냄새 자극 유닛 중 적어도 둘 이상을 포함할 수 있도록 구성했다.

분석부는 획득된 심전도 신호의 파형 내에 기설정된 특징 조건을 충족하는 파형이 존재하는 경우, 설정된 특징 조건을 충족하는 파형에 대응하는 신호가 비정상 의심 심전도 신호인 것으로 판단할 수 있도록 했다.

또 분석부에서는 데이터베이스에 기 저장된 복수의 비정상 심전도 신호의 파형 데이터와 상기 비정상 의심 심전도 신호의 파형 데이터 간의 유사도 비교를 기반으로 비정상 의심 심전도 신호가 비정상 심전도 신호인지 판단함으로써 상태 진단 결과를 제공한다.

함께 설치된 냄새 자극 유닛은 복수 유형의 향 물질을 저장하는 복수 개의 향 저장부 및 복수 개의 향 저장부와 연결되고 분사 노즐부를 통해 사용자가 느끼도록 했다.

이런 과정을 거쳐 종래의 바이오피드백 기술이 갖는 공간상에 제약을 받고 전극과 연결되는 복수의 유선들로 인해 그 구성이 복잡하며 사용자의 이동이나 움직임이 제한되는 등의 문제를를 해소 하면서도 휴대가 용이하고 사용이 간편하며, 효과적인 치료 효과의 제공이 가능하다고 메쥬 연구진은 설명했다.

[비즈월드=정영일 기자 / zprki@bizwnews.com]

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