KR100429823B1 - 앰브러터리심전계장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신망을 이용한 환자감시장치에 관한 것으로서, 소정의 전원을 공급하는 주전원공급부, 심전도 신호를 획득하는 심전도 데이터 획득수단, 상기 심전도 데이터 획득수단에서 출력된 소정의 심전도 신호를 저장하는 메모리, 상기 메모리에 저장된 심전도 신호를 억세스하여 신호처리하고, 신호처리결과에 따라서 상기 심전도 신호의 이상여부를 검출하고, 이상이 검출된 경우 해당하는 심전도 신호를 출력하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서에 연결되어 기본적인 동작을 수행하는 프로그램을 저장하는 롬, 상기 마이크로프로세서와 원격지의 병원간의 양방향 무선 통신을 담당하며, 상기 마이크로프로세서로부터 출력되는 이상 발생 심전도신호를 상기 원격지의 병원으로 전송하고, 상기 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 수신하여 상기 마이크로프로세서로 제공하는 이동통신수단, 및 상기 마이크로프로세서와 연결되어 상기 이동통신수단을 통해 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 음성으로 나타내는 오디오 보드를 포함한다. 따라서, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 앰브러터리 심전계 장치는 심장병 환자에게 이상이 발생할 경우, 환자상태의 데이터를 자동으로 병원으로 전송하고, 이 데이터를 근거로하여 병원의 진단 시스템 및 의상의 처방을 즉시 환자에게 전송하며, 환자의 위치를 자동으로 추적함으로써, 구급차의 접근을 신속히 할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

앰브러터리 심전계 장치
본 발명은 무선 통신망을 이용한 환자감시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 활동이 가능한 심장병 환자의 심전도 신호를 기록하고, 이 심전도 신호에 이상이 발생할 경우, 환자와 병원간의 무선통신을 이용하여 환자의 심전도 신호의 데이터를 병원에서 전송받고, 전송된 심전도 신호에 따라 병원에서 처방된 데이터를 신속히 환자에게 송신하여 처치하도록 하는 앰브러터리 심전계 장치에 관한 것이다.
심전도 데이터의 감시장치는 환자의 심장의 건강상태를 감시하는데 유용한 장치로 사용되어 왔다. 일반적으로 심전도 감시에 유용한 장치 중 홀터(Holter)심전계는 활동이 가능한 심장병 환자의 심전도 신호를 기록매체에 기록하였다가 병원에 있는 분석장치를 통해 분석하는 심전계 장치로서, 이 장치는 일정시간, 보통 24시간 동안 연속적으로 환자의 심전도 데이터를 획득한 후, 기록된 데이터를 병원으로 가지고 가거나, 모뎀을 통해 병원으로 전송하여 분석하게 된다.
여기서, 홀터 심전계에 의해 획득된 심전도 데이터는 심장의 심박 급속증에 걸린 환자를 치료하기 위해 유용한 신호이다. 홀터 심전계에 의해 획득된 데이터에서 후발전위(late potentials)를 확인하는 것은 어려운 일이다. 이 후발전위는 낮은 레벨의 전기적 신호로서, 전기적 신호의 주기로 심장의 말기 활성화를 야기시킨다. 이와 같은 후발전위는 빠른 위축을 야기시켜 결국은 심각한 심장질환에 의한 섬유성 연축을 일으키게 된다. 또한, 후발전위는 대략 5 마이크로 볼트의 지극히 낮은 레벨과 대략 250 헤르츠의 높은 주파수로 인하여 홀터 심전계를 이용하여 검출되기 어렵다.
일반적으로, 홀터심전계는 고정상태 메모리(Solid state memory)와 테이프를 기본으로(Tape based) 하는 장치이다. 이는 앰브러터리 장치로서, 환자의 정상적인 일상 생활동안에 병원 밖의 환자의 감시를 위해 소정의 기록용 테이프가 소모된다. 기록 테이프를 사용하는 감시장치는 자기 테이프 기록장치를 제공하는데, 이 자기 테이프 기록장치는 환자의 신체 중 특별한 부위에 부착된 전극봉으로부터 획득된 심전도 신호를 기록한다. 지정된 24 시간이 끝나면, 이 자기 테이프는 환자의 감시장치로부터 제거되고, 감지장치에 저장된 심전도 신호는 분석되어진다. 그러나 이와 같은 테이프 타입으로 이루어지는 환자의 감시장치는 우선적으로 세가지의 문제점이 있다. 그 첫 번째는 제한된 주파수 응답을 갖는다. 주어진 시간 프레임에서 테이프에 저장된 심전도 신호의 주파수 대역이 제한되어 테이프의 동작 속도가 제한된다. 이 테이프는 24 시간 동안 환자를 감시하기 위한 심전도 신호를 기록하기 위한 충분한 테이프가 있는지를 확인하기 위하여 천천히 움직여야 한다. 즉, 이 테이프는 전형적으로 1초당 1미리미터의 비율로 움직인다. 더욱이 가장 높은 주파수 응답은 자기 테이프의 작은 기록 대역 크기에 의해 제한되는데, 이것은 테이프에 저장된 심전도 신호의 주파수 대역을 제한한다. 일반적으로, 이와 같은 시스템은 기껏해야, 40헤르츠의 최대 주파수에 달한다.
두 번째 문제는 테이프의 동작에러이다. 이 에러는 데이터를 왜곡하는 속도 변화와 기록헤드의 트래킹 에러를 포함한다.
세 번째 문제는 테이프에서 정확하고 중요하게 기록된 데이터를 코드화하기 어려운 문제이다. 예를 들어, 기록되는 구간 동안, 환자의 심장 고동이 비정상적일 때, 이 일을 정확하게 부호화하는 것이 어렵다.
일반적으로, 고정상태 메모리는 환자의 감시장치 내에 램과 같은 메모리를 이용한다. 고정상태 메모리는 기록구간동안 발생된 모든 데이터를 저장하기 위해서는 데이터 압축을 해야한다. 전형적으로 메모리의 용량은 2 내지 4 메가 바이트 정도가 필요하다. 이와 같은 고정상태 메모리는 주요한 두 가지의 단점이 있다. 첫 번째는 이와 같은 메모리는 휘발성 메모리이기 때문에 이 메모리에 저장된 데이터는 공급전원의 오프시 저장된 데이터가 손실된다. 두 번째 문제는 압축에 의한 데이터의 손실에 있다. 높은 압축레벨은 24시간 동안의 환자감시에 의해 획득된 많은 양의 데이터를 저장하기 위해서 꼭 필요하기 때문에 이 데이터의 압축은 높은 정도의 데이터 손실을 수반하게 된다.
첨부한 제1도는 종래의 앰브러터리 환자감시장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 환자로부터 심전도 신호를 얻기 위해 전극봉을 연결하는 제1커넥터(100)와, 제1커넥터(100)에 연결되어, 제1커넥터를 통해 수신된 아날로그 심전도 신호를 증폭하여 처리하는 아날로그 회로부(102)와, 소정의 전력을 공급하는 전력공급부(108)에 연결되어 소정의 전원을 공급받고, 아날로그 회로부(102)에 연결되어 모니터의 동작을 제어하고, 아날로그 회로부(102)에서 증폭된 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 제어기(104)와, 제어기(104)에 연결되어 디지탈 신호로 변환된 심전도 신호를 저장하고, 제어기(104)와 같이 소정의 전력을 공급하는 전원공급기(108)에 의해 소정의 전력을 공급받는 디스크 드라이버(110)와, 제어기(104)에 연결되어 디지탈 신호로 변환된 심전계 데이터가 디스크 드라이버(110)에 기록되기 전까지 이 데이터를 임시로 저장하는 데이터 버퍼부(106)와, 제어기(104)와 작동 인터페이스(116)로 연결되어 심전도 신호의 상태 메시지 및 측정된 시간 및 일자를 표시하는 액정표시부(112)와, 환자의 고통이 발생된 시간을 기록하여 그 때 기록된 심전도 데이터가 근접하게 검사되도록 플래그 신호가 발생될 수 있도록 하는 이벤트 버튼(114)과, 시스템의 상태 정보를 저장하기 위해 사용되는 비 휘발성 메모리를 갖고, 제어기(104)에 신호를 전송하여 이벤트 버튼(114)에 의해 제공되는 신호를 액정표시부(112)에 제공하기 위한 클럭(118) 및 제어기(104)와 전력공급부(108)에 연결되어 심전도 데이터를 처리하는 외부장치에 연결하기 위한 제2커넥터(120)를 구동하기 위한 구동 회로부(122)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 종래의 홀터 심전계는 단지 심전도 신호를 기록한 후, 기록된 매체를 병원으로 가져가거나, 모뎀을 통해 전송해 주는 기능만을 가지고 있기 때문에 위급한 심장병 환자를 치료할 경우에는 큰 도움이 되지 못한다는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점들의 적어도 일부를 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 마이크로프로세서 및 무선통신수단을 이용하여 심전도 신호의 기록 및 전송뿐만 아니라 환자의 심장에 갑작스런 이상이 발생했을 경우 자동으로 이를 검출하여 병원으로 관련 데이터가 전송되어지고, 전송된 데이터를 실시간으로 분석 처리한 결과를 환자나, 환자의 주위 사람에게 알려주어 처방할 수 있도록 하며, 환자의 위치를 자동으로 추적하는 자동 위치 추적장치를 탑재하여 구급차가 환자가 위치한 곳을 신속하게 접근할 수 있는 앰브러터리 심전계 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 앰브러터리 심전계 장치는 소정의 전원을 공급하는 전원공급부;
환자의 심전도 신호를 획득하는 심전도 데이터 획득수단;
상기 심전도 데이터 획득수단에서 출력된 소정의 심전도 신호를 저장하는 메모리;
상기 메모리에 저장된 심전도 신호를 억세스하여 신호처리하고, 신호처리결과에 따라서 상기 심전도 신호의 이상여부를 검출하고, 이상이 검출된 경우 해당하는 심전도 신호를 출력하는 마이크로프로세서;
상기 마이크로프로세서에 연결되어 기본적인 동작을 수행하는 프로그램을 저장하는 롬;
상기 마이크로프로세서와 원격지의 병원간의 양방향 무선 통신을 담당하며, 상기 마이크로프로세서로부터 출력되는 이상 발생 심전도신호를 상기 원격지의 병원으로 전송하고, 상기 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 수신하여 상기 마이크로프로세서로 제공하는 이동통신수단;
상기 마이크로프로세서와 연결되어 상기 이동통신수단을 통해 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 음성으로 나타내는 오디오 보드; 및
상기 마이크로프로세서와 연결되어 환자가 위급한 상황시 신속히 환자의 위치를 추적하기 위한 환자위치 자동추적장치를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 심전계 획득수단은
소정의 전극봉으로부터 심전도 신호를 생성하는 저항회로;
상기 저항회로로부터 출력된 심전도 신호의 잡음을 제거하는 필터;
상기 필터로부터 출력된 잡음이 제거된 심전도 신호를 소정의 레벨에 맞도록 증폭하는 증폭수단;
상기 증폭수단으로부터 출력된 증폭된 심전도 신호들 중 아날로그/디지탈로 변환하기 위해 순차적으로 선택하는 선택수단;
상기 선택수단으로부터 출력된 아날로그 심전도 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단; 및
주전원공급부로부터 환자를 보호하기 위한 절연회로를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 연결되어 환자의 상태를 표시하는 표시수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 연결되어 소정의 데이터를 입력하는 입력수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 연결되어 상기 마이크로프로세서에서 처리된 테이터를 소정의 출력수단과 연결하는 프린터 인터페이스를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 연결되어 상기 마이크로프로세서에서 처리된 데이터의 양이 방대한 경우, 처리된 데이터를 용량이 큰 메모리에 저장하기 위한 저장수단과 연결하는 PCMCIA를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 앰브러터리 심전계 장치의 구성을 보이는 도면으로서, 주전원공급부(200), 롬(201), 마이크로프로세서(202), 이동통신수단(208), 오디오 보드(210), 표시수단(212), 입력수단(214), 프린터 인터페이스(216), PCMCIA(Personal Memory Card International Association)(218), 및 환자위치 자동 추적장치(220)로 이루어진다.
제2도를 참조하면, 롬(201)은 마이크로프로세서(202)에 연결되어 기본적인 동작을 수행하는 프로그램을 저장한다. 마이크로프로세서(202)는 소정의 전원을 공급하는 주전원공급부(200)와 접속되고, 심전도 데이터 획득수단(206)에서 출력된소정의 심전도 신호를 저장하는 메모리(204)로부터 저장된 심전도 신호를 억세스하여 신호처리하고, 신호처리결과에 따라서 심전도 신호의 이상여부를 검출하고, 이상이 검출된 경우 해당하는 심전도 신호를 이동통신수단으로 출력한다.
이동통신수단(208)은 마이크로프로세서(202)와 원격지의 병원간의 양방향 무선 통신을 담당하며, 마이크로프로세서(202)로부터 출력되는 이상 발생 심전도신호를 원격지의 병원으로 전송하고, 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 수신하여 마이크로프로세서(202)로 제공한다.
오디오 보드(210)는 마이크로프로세서(202)와 연결되어, 이동통신수단(208)을 통해 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 음성으로 나타낸다. 표시수단(212)은 마이크로프로세서(202)와 연결되어, 환자의 상태를 표시한다. 입력수단(214)은 마이크로프로세서(202)와 연결되어, 소정의 데이터를 입력한다.
프린터 인터페이스(216)는 마이크로프로세서(202)와 연결되어, 마이크로프로세서(202)에서 처리된 데이터를 출력수단과 연결한다. PCMCIA(218)는 컴퓨터 시스템의 주변 장치의 일종으로서, 마이크로프로세서(202)와 연결되어, 마이크로프로세서(202)에서 처리된 데이터의 양이 방대한 경우 용량이 큰 메모리에 처리된 데이터를 저장하기 위한 저장수단과 연결한다. 환자위치 자동 추적장치(220)는 환자가 위급한 상황시 신속히 환자의 위치를 추적하기 위한 것이다.
제3도는 제2도의 심전도 데이터의 획득수단의 상세한 도면으로서, 소정의 전극봉으로부터 심전도 신호를 생성하는 저항회로(30)와, 저항회로(30)로부터 출력된 심전도 신호의 잡음을 제거하는 필터(32)와, 필터(32)로부터 출력된 잡음이 제거된심전도 신호를 소정의 레벨에 맞도록 증폭하는 증폭수단(34)과, 증폭수단(34)으로부터 출력된 증폭된 심전도 신호들 중 아날로그/디지탈 변환하기 위해 순차적으로 선택하는 선택수단(36)과, 선택수단(36)으로부터 출력된 아날로그 심전도 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단(38) 및 환자를 전원으로부터 보호하기 위한 절연회로(40)로 이루어진다.
이어서, 제2도와 제3도를 참조하여 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 제3도에 도시된 심전도 데이터의 획득수단(206)에 있어서, 소정의 전극봉으로부터 아날로그 심전도 신호를 수신받아, 저항회로(30)에 의해 심전도 신호가 생성된다. 생성된 심전도 신호는 아날로그 필터(32) 및 증폭기(34)를 거쳐 소정 레벨의 신호로 변환되고, 필요한 신호를 선택한다(36). 선택된 신호는 아날로그/디지탈 변환수단(38)을 통해 디지탈 신호로 변환되고, 절연회로(40)를 통해 마이크로프로세서와 연결된 메모리(RAM)(204)에 저장된다.
이와 같이 저장된 데이터는 롬(201)에 저장된 소정의 동작 프로그램에 의해 마이크로프로세서(202)가 동작된다. 즉, 마이크로프로세서(202)는 이동통신수단(208)을 통해 병원과의 통신을 수행하도록 제어하며, 이동통신수단(208)을 통해 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 오디오 보드(210)를 통해 음성으로 전달받아 환자는 적절한 응급조치를 실행하게 되며, 표시수단(212)을 통해 환자의 상태를 표시하고, 입력수단(214)을 통해 소정의 데이터를 입력받으며, 또한, 마이크로프로세서(202)에서 처리된 데이터를 프린터 인터페이스(216)를 통해 출력수단과 연결하고, 마이크로프로세서(202)에서 처리된데이터의 양이 방대한 경우, PCMCIA(218)을 통해, 용량이 큰 메모리에 처리된 데이터를 저장하여 병원에서 데이터를 분석하기도 한다. 또한, 환자위치 자동 추적장치(220)를 통해 환자가 위급한 상황시 신속히 환자의 위치를 추적하기도 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 앰브러터리 심전계 장치는 심장병 환자에게 이상이 발생할 경우, 환자상태의 데이터를 자동으로 병원으로 전송하고, 이 데이터를 근거로하여 병원의 진단 시스템 및 의상의 처방을 즉시 환자에게 전송하며, 환자의 위치를 자동으로 추적함으로써, 구급차의 접근을 신속히 할 수 있는 효과를 갖는다.
제1도는 종래의 앰브러터리 환자감시장치의 구성을 나타낸 도면이다.
제2도는 본 발명에 따른 앰브러터리 심전계 장치의 구성을 보이는 도면이다.
제3도는 제2도의 심전계 데이터의 획득수단의 상세한 도면이다.

Claims (6)

  1. 앰브러터리 심전계 장치에 있어서,
    소정의 전원을 공급하는 주전원공급부;
    환자의 심전도 신호를 획득하는 심전도 데이터 획득수단;
    상기 심전도 데이터 획득수단에서 출력된 소정의 심전도 신호를 저장하는 메모리;
    상기 메모리에 저장된 심전도 신호를 억세스하여 신호처리하고, 신호처리결과에 따라서 상기 심전도 신호의 이상여부를 검출하고, 이상이 검출된 경우 해당하는 심전도 신호를 출력하는 마이크로프로세서;
    상기 마이크로프로세서에 연결되어 기본적인 동작을 수행하는 프로그램을 저장하는 롬;
    상기 마이크로프로세서와 원격지의 병원간의 양방향 무선 통신을 담당하며, 상기 마이크로프로세서로부터 출력되는 이상 발생 심전도신호를 상기 원격지의 병원으로 전송하고, 상기 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 수신하여 상기 마이크로프로세서로 제공하는 이동통신수단;
    상기 마이크로프로세서와 연결되어 상기 이동통신수단을 통해 병원으로부터 송신되는 경고데이터 및 의사의 처방을 음성으로 나타내는 오디오 보드; 및
    상기 마이크로프로세서와 연결되어 환자가 위급한 상황시 신속히 환자의 위치를 추적하기 위한 환자위치 자동추적장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 앰브러터리 심전계 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 심전계 획득수단은 소정의 전극봉으로부터 심전도 신호를 생성하는 저항회로;
    상기 저항회로로부터 출력된 심전도 신호의 잡음을 제거하는 필터;
    상기 필터로부터 출력된 잡음이 제거된 심전도 신호를 소정의 레벨에 맞도록 증폭하는 증폭수단;
    상기 증폭수단으로부터 출력된 증폭된 심전도 신호들 중 아날로그/디지탈 변환하기 위해 순차적으로 선택하는 선택수단;
    상기 선택수단으로부터 출력된 아날로그 심전도 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단; 및
    주전원공급부로부터 환자를 보호하기 위한 절연회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 앰브러터리 심전계 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 연결되어 환자의 상태를 표시하는 표시수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 앰브러터리 심전계 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 연결되어 소정의 데이터를 입력하는 입력수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 앰브러터리 심전계 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 연결되어 상기 마이크로프로세서에서 처리된 데이터를 소정의 출력수단과 연결하는 프린터 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 앰브러터리 심전계 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 연결되어 상기 마이크로프로세서에서 처리된 데이터의 양이 방대한 경우, 처리된 데이터를 용량이 큰 메모리에 저장하기 위한 저장수단과 연결하는 PCMCIA을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 앰브러터리 심전계 장치.
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KR100857620B1 (ko) * 2006-10-24 2008-09-09 주식회사 바이오넷 휴대용 심전도 측정장치를 이용한 심전도 측정방법

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