혁신기업 위상의 독자적인 IT기술로 제품 차별화-품질 경쟁력 확보

[의학신문·일간보사=유은제 기자] 코트라스는 독자적인 IT 재활 의료기술을 기반으로 환자의 편의와 국민건강증진에 기여하기 위해 노력하고, 항상 신속하고 정확한 의료기술을 개발하는 기업이다. 뇌졸중, 치매 환자를 위해 인지 전산화 프로그램을 개발했으며, 대형 병원을 포함하여 전국 2,000여 곳의 병원과 공공 보건소 약 200곳에 납품했다. ‘KIMES 2024‘를 맞아 코트라스가 자랑하는 재활장비를 살펴본다.

■ 로봇보조정형용운동장치 R-BoT

여러 재활의료기기 가운데 로봇보조정형운동장치 ‘R-BoT’은 중추신경계 손상을 입은 사용자를 대상으로 하는 하지재활의료기기이다. 이 장치는 중증의 편마비, 뇌졸중, 하지 마비, 척수 손상 등의 사용자들을 위해 근육 재건, 관절운동 회복, 초기 기립 자세 유지, 그리고 보행 훈련 시작 전의 재활을 지원하기 위해 개발됐다.

기본적으로 사용자가 누워있거나 기립된 상태를 유지하면서 하지 운동을 지속해서 진행할 수 있도록 돕는데, 이를 위해 BLDC 모터와 터치스크린 방식의 스크롤을 사용해 제어된다. 사용자 상태에 맞춰 속도, 보폭, 경사 등을 조절해 맞춤 치료가 가능하며, 표면 전극 기능식 근육 전기자극장치(FES)를 통해 신체적 장애를 완화하고 운동능력을 향상시키는 역할도 수행한다.

‘R-BoT’은 장기 만성 및 중증 사용자를 위한 수동/능동적 관절운동 모드 선택이 가능하며, Active, Passive, Resis-tive 세 가지 모드를 제공한다. 선택한 모드와 사용자의 움직임 및 힘의 세기에 따라 하지 관절에 보조력을 산출하여 사용자를 지원하며 표면 전극 기능식 근육 전기자극장치(FES)를 통해 로봇의 움직임에 맞춰 전기자극을 전달하여 근육을 수축 및 이완시켜 동작을 수행할 수 있도록 도움을 준다.

능동적인 관절운동 범위 훈련을 통해 잔여 기능을 활성화시키고 전신 혈류를 증가시키며 관절운동 범위를 증진시키며 하지 관절의 압력 센서를 통해 능동적 움직임을 감지하고 촉진하는 기능을 제공한다.

이외에도 환자 상태의 실시간 모니터링, 시각적 피드백을 위한 VR과 3D 이미지 활용, 심박 측정 기능, 기립성 저혈압 및 골다공증 예방을 위한 다양한 기능을 제공한다.

R-BoT은 물리치료사, 병원 종사자, 그리고 환자들에게 육체적인 피로감을 감소시켜주며 재활에 효과적인 도구로 활용될 수 있다. 또한 글로벌 시장에도 수출되어 환자들에게 긍정적인 영향을 미
치고 있다.

■ 근감소 위험군 및 하지 근골격 재활운동 시스템 Mobilise

‘Mobilise’는 근감소증 및 무릎 퇴행성관절염이 있는 고령자를 대상으로 하는 고령친화 의료기기로 하지 근기능 저하 양상에 따라 맞춤형 단계별 훈련을 제공하는 제품이다. 이 의료기기는 고령자의 하지 근기능을 진단하고 재활 효과를 평가하며, 기존의 단순한 근력 강화에 중점을 둔 재활 기기와 차별화된 기능을 제공한다. 미국에서는 Class II 의료기기로 등급이 부여되어 효과성과 안전성을 인정받았다.

모빌라이즈는 고령자의 하지 근기능 저하에 대한 맞춤형 훈련을 제공하며, 편심성 근수축, 시청각 근력훈련, 하지 피보팅, 무릎 내전 바이오피드백 등을 통한 신경·근육 제어 훈련을 지원한다.

가상현실(VR) 기술을 활용해 하지 재활에 필요한 훈련 전·후 균형능력과 운동기능을 평가할 수 있으며 무마커 증강 현실(A R) 기술 을 적용해 하지 자세 바이오 피드백, 고유수용감각 평가 등의 첨단 기술을 탑재하며 개발됐다.

또한 회전 방향 선택 가능한 근육 훈련, FES를 통한 근육 수축과 이완, 피복 매커니즘 기술을 활용한 하지 근육 선택적 강화, 자세 유지, 체성감각 증진 등의 기술이 탑재돼 있다.

코트라스, 분당서울대병원, 한국과학기술연구원(KIST), 울산과학기술원(UNIST) 등이 협력해 2020년 9월부터 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업단 국책과제로 지원을 받아 개발됐으며 향후 혁신의료기기 통합심사제도를 활용해 혁신의료기기로 지정되고 보험수가가 적용될 수 있도록 임상시험을 통한 효과성 검증을 계획하고 있다.

코트라스는 모빌라이즈를 비롯한 다양한 의료기기를 개발하고, 대구시 SW의료기기 특화 지원사업을 통해 디지털 시각 운동 통합 솔루션과 로봇 보조 정형용 운동 장치 등을 해외로 수출하고 있다. 앞으로는 매출 증가와 기업 공개, 코스닥 상장을 추진하는 계획을 가지고 있다.

■ SP-1100M 3D smart exercise

‘Smart Exercise’는 훈련 콘텐츠를 활용해 재활운동이 필요한 노약자, 휠체어 사용자, 뇌졸중(중풍) 환자들을 위한 스마트 운동 재활 장비이다. 이 기기는 가상의 상황과 실제 재활운동을 실시간으로 연동하여 능동적 및 수동적인 운동을 효과적으로 훈련할 수 있도록 개발됐다.

사용자는 Passive(수동) 및 Active(능동) 전환 모드를 선택할 수 있어, 휠체어 사용자나 노약자에게 필요한 운동 수준에 맞춰 훈련이 가능하다. 기기에는 Spasm(강직)을 제어하 는 기능이 탑재되어 있어, 사용자의 편의에 맞게 속도, 저항, 시간, 회전 방향 등을 조절할 수 있다.

사용자에게 맞게 페달 위치를 조정할 수 있으며, Bio Feedback 기능을 통해 운동의 효과를 실시간으로 확인할 수 있다. 또, 사용자의 편의를 고려하여 내비게이션 바를 이용한 기능이 탑재돼 있으며, 10.1인치 터치 태블릿이 장착되어 보기 편하도록 디자인됐다.

■ 가상현실 재활훈련 시스템 Cotras-VR

‘Cotras-VR’은 가상현실 기술을 활용해서 치료 및 재활에 활용되는 소프트웨어이다. 하드웨어와 소프트웨어를 결합해 특정 장소나 상황을 3차원 그래픽으로 구현하고, 사용자에게 실제와 유사한 환경을 제공한다.

가상현실 소프트웨어를 통해 사용자는 실제 환경에서는 어려운 모션 및 동작을 가상 환경에서 체험할 수 있으며, 이를 통해 치료와 재활 효과를 극대화할 수 있다. Meta-Quest-2를 이용해 사용자는 손을 뻗거나 움직이는 동작을 통해 둔화된 센서 움직임을 회복하는데 도움을 받을 수 있다.

사용자가 현실에서 경험하기 어려운 환경을 실제와 같은 3D 그래픽과 모션으로 체험함으로써, 전통적인 시장, 교실, 집 등의 장소에서 가상현실을 통해 일상생활의 효과를 느낄 수 있다. 사용자는 미션을 수행하고 그 결과를 확인함으로써 일상생활 동작 및 활동을 향상시킬 수 있다.

[위 내용은 서울 KIMES 2024 현장에서 배포하는 의학신문 특별판에서도 볼 수 있습니다.]

<English version>

Leading Companies in Cognitive Rehabilitation to Robotic Rehabilitation, Pioneering the Latest Innovative Technologies
Distinctive Competitiveness Through Novel Ideas and Innovative Technologies

Cotras is a company that strives to contribute to the convenience of patients and the promotion of public health by developing proprietary IT rehabilitation medical technologies.

It is dedicated to the rapid and accurate development of medical technologies. The company has developed cognitive computer programs for stroke and dementia patients and has supplied them to over 2,000 hospitals nationwide, including major hospitals and approximately 200 public health centers.

■ R-BoT= The “Robot-Assisted Orthopedic Exercise Device R-BoT” is a medical device developed by Cotras. This device is designed for rehabilitation purposes and is targeted towards individuals with central nervous system damage, including those with severe hemiplegia, stroke, lower limb paralysis, and spinal cord injuries. The primary goal of R-BoT is to assist users in muscle reconstruction, joint movement recovery, maintaining an initial standing posture, and supporting pre-walking rehabilitation.
R-BoT incorporates advanced technologies, including BLDC (Brushless Direct Current) motors and a touchscreen scroll control system. These features enable users to engage in continuous lower limb exercises while lying down or in an upright position. The device is capable of adjusting parameters such as speed, stride, incline, etc., tailored to the user’s condition. It also utilizes surface electrode functional electrical stimulation (FES) to alleviate physical disabilities and enhance overall motor capabilities.

Offering three distinct modes—Active, Passive, and Resistive—R-BoT provides users with the flexibility to choose between manual and active joint movement for both long-term and severe users. The device generates auxiliary forces based on the selected mode and the user’s movement and force intensity. This assists users in performing various exercises and contributes to the enhancement of their motor skills.

R-BoT aims to provide personalized and effective rehabilitation by offering features such as real-time monitoring of the user’s condition, visual feedback through VR and 3D imaging, heart rate measurement, and functionalities for preventing orthostatic hypotension and osteoporosis. Overall, it serves as an innovative tool for physical therapists, hospital staff, and patients, contributing to the effectiveness of rehabilitation efforts.

■Mobilise= “Mobilise” is a senior-friendly medical device developed by Cotras, targeting elderly individuals with muscle atrophy and degenerative knee osteoarthritis. This device provides customized, step-by-step training based on the pattern of lower limb muscle function degradation. It diagnoses the
lower limb muscle function of elderly individuals, evaluates rehabilitation effects, and distinguishes itself from conventional rehabilitation devices that mainly focus on muscle strength enhancement. It has been classified as a Class II medical device in the United States, acknowledging its effectiveness and safety.

Mobilise offers tailored training for the degradation of lower limb muscle function in elderly individuals, supporting neuro-muscular control training through eccentric muscle contractions, visual muscle strength training, lower limb pivoting, knee internal rotation biofeed- back, and more.

Utilizing virtual reality (VR) technology, Mobilise allows the assessment of balance and motor function before and after training for lower limb rehabilitation. It incorporates markerless augmented reality (AR) technology, featuring advanced techniques such as lower limb posture biofeedback, proprioceptive evaluation, and other cutting-edge technologies.

The device also includes technologies like selectable muscle training directions, muscle contraction and relaxation through Functional Electrical Stimulation (FES), selective strengthening of lower limb muscles using surface electromyography (sEMG) mechanism, posture maintenance, and enhancement of proprioception.

Cotras, in collaboration with Bundang Seoul National University Hospital, the Korea Institute of Science and Technology (KIST), Ulsan National Institute of Science and Technology(UNIST), and others, received support for the development of Mobilise as part of a national project from the Ministry of Health and Welfare’s Medical Device Research and Development Program. They plan to leverage the
Integrated Examination System for Innovative Medical Devices to designate Mobilise as an innovative medical device, with the goal of applying insurance coverage through efficacy verification via clinical trials.

Cotras is actively involved in the develop-ment of various medical devices, including Mobilise. Through the Daejeon City Software Medical Device Specialized Support Project, they export digital visual exercise integrated solutions and robot-assisted orthopedic exercise devices overseas. Cotras has future plans to pursue increased revenue, corporate IPOs, and potential listing on the KOSDAQ.

■ 3D smart exercise= “Smart Exercise” is a smart exercise rehabilitation device designed for elderly individuals, wheelchair users, and stroke patients who require rehabilitation exercises. This device utilizes training content to seamlessly integrate virtual scenarios with real rehabilitation exercises in real-time, allowing for effective training of both active and passive movements.

Users have the option to choose between Passive (manual) and Active (volitional) modes, enabling tailored training based on the required exercise level for wheelchair users or elderly individuals. The device is equipped with a function to control spasms, allowing users to adjust parameters such as speed, resistance, time, and rotation direction according to their preferences.

The device allows users to adjust pedal positions to suit their needs, and the Bio Feedback feature enables real-time monitoring of the effectiveness of exercises. Additionally, considering user convenience, the device includes a navigation bar for easy functionality, and it is designed with a 10.1-inch touchscreen tablet for user-friendly interaction.

“Smart Exercise” aims to provide users with high convenience and personalized training programs to maximize the effectiveness of rehabilitation and exercise. It serves as a smart exercise rehabilitation device, emphasizing user-friendly features and customized training programs.

■Cotras-VR= “Cotras-VR” is virtual reality (VR) software utilized for therapy and rehabilitation. Combining hardware and software, it creates a three-dimensional graphic representation of specific locations or scenarios, providing users with an environment closely resembling reality. Through VR software, users can experience motions and movements that might be challenging in real-life situations, maximizing the effectiveness of therapy and rehabilitation. Using Meta-Quest-2, users can recover sensor movements by reaching out or performing other movements.

By immersing users in environments that are difficult to experience in reality, complete with realistic 3D graphics and motion, “Cotras-VR” allows individuals to feel the effects of everyday life in settings like traditional markets, classrooms, or homes. Users can enhance their daily movements and activities by completing missions and reviewing results.

“Cotras-VR” offers an effective environment for various therapeutic and rehabilitation purposes through realistic and impactful virtual reality technology.

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