MICS 표준에 기반한 무선 텔레메트리 시스템 개발
이승하
†·박일용
Development of a wireless telemetry system based on MICS standard
Seung-ha Lee
†and Il-Yong Park Abstract
It is said that the desirable bio-signal measurement and stimulation system should be an implantable type if the several problems such as biocompatibility, electrical safety, and so on are overcome. In addition to the biocompatibility issue, a robust RF communication and a stable electrical power source for the implantable bio-signal measurement and stimulation system are very important matters. In this paper, a wireless telemetry system which adopts the FCC ’ s approved MICS (medical implant communication service) protocol and a wireless power transmission has been proposed. The proposed system composed of a base station (BS) and an implantable medical device (IMD) has the advantages that the interference with other RF devices can be reduced by the use of the specially assigned MICS frequency band of 402 MHz to 405 MHz. Also, the proposed system includes various functions of a multi-channel bio-signal acquisition and an electric stimulation. Since the electrical power for the IMD can be provided by the inductive link between PCB patterned coils, the IMD needs no battery so that the IMD can be smaller size and much less dangerous than the active type IMD which includes the internal battery. Finally, the validity as a wireless telemetry system has been demonstrated through the experiments by using the implemented BS and IMD.
Key Words : Transcutaneous measurement, implantable telemetry system, MICS
1. 서 론
생체 신호를 측정할 때 피부에 부착하는 표면 전극 을 이용하는 방법에 비해 무구속 , 무자각 생체신호 계 측을 구현하기 위한 방안으로 이식형 텔레메트리 시스 템이 연구되고 있다
[1]. 또한 생체에 전기적인 자극을 가하여 통증을 조절하거나 기타 다양한 치료의 목적으 로 사용되는 기능적 전기 자극 치료 (functional electri- cal stimulation, FES) 의 경우도 시스템 전체를 체내 이 식형으로 할 경우 환자의 운동 제약을 극복할 수 있고 시스템이 외견상 드러나지 않는 장점 등이 있어 이식 형 FES 가 연구되고 있다
[2]. 또한 , 사지 절단 환자를 위 한 재활기구들도 점차 컴퓨터를 활용하는 능동적인 로 봇팔 형태로 시도되고 있으며
[3]이 경우 , 체 표면에서
근전도를 측정하는 방법이 아니라 신경말단에 이식된 전극을 이용하여 직접 운동신호를 측정하고 무선으로 그 정보를 전달하는 것이 매우 바람직하다 . 이렇게 하 면 피부표면에서 근전도를 측정하는 방법 보다 직접적 인 신호를 얻을 수 있으며 피부를 관통해서 전선으로 연결하는 방법이 갖는 감염의 문제 등을 제거할 수 있 기 때문이다 . 한편 , 미국의 디지털 엔젤 사는 가까운
장래에 기존의 RFID 기술과 반도체 기술 , 센서기술을
이용하여 이식형 혈당센서를 내놓겠다는 계획을 발표 한 바 있다
[4]. 이밖에도 , 이식형 제세동기 (implantable cardioverter defibrillator, ICD), 페이스메이커 (pace-
maker) 등의 이식형 의료기기 분야에서는 사람의 몸 안
에서 수년 동안 동작할 수 있는 제품이 이미 상용화 되 어 있는 상태이다 . 따라서 적절한 전원을 이용해 동작 하는 이식형 텔레메트리 시스템을 상용화하기 위해 보 다 많은 연구와 기술개발이 집중될 것으로 예상된다
[5].
이러한 맥락에서 이식형 무선 송수신 시스템에 관한
연구를 진행한 바 있다
[6]. [6] 에서는 유도성 링크
단국대학교의과대학 의공학교실