KR101554429B1 - 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피교육자에게 자동제세동기(AED)사용법 과 가슴압박법을 통한 심폐소생술을 정확하고 효과적으로 익히게 하고 그 결과를 평가할 수 있도록 한 교육시스템에 관한 발명이며, 더미인형, 교육용 제세동기, 햅틱글러브, 3D글라스, 제어부가 결합된 새로운 개념의 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템을 제시하는 발명이다.
즉, 본 발명은 자동제세동기 사용 및 가슴압박이 시행될 더미인형과, 내부에 한 쌍의 전극패드가 구비되고 교육 단계별로 음성안내가 이루어지는 교육용 제세동기, 상기 교육용 제세동기의 교육단계를 제어하고 더미인형에 대해 가슴압박을 가하는 햅틱글러브와, 상기 햅틱글러브의 가슴압박 횟수, 속도 및 압박 깊이를 전송받는 제어부와, 상기 제어부와 연결되고 피교육자가 시행해야 할 훈련정보를 화면으로 나타내는 3D 글라스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템{Education system of Cardiopulmonary Resuscitation by using AED}

본 발명은 피교육자에게 자동제세동기(AED)사용법 과 가슴압박법을 통한 심폐소생술을 정확하고 효과적으로 익히게 하고 그 결과를 평가할 수 있도록 한 교육시스템에 관한 발명이며, 더미인형, 교육용 제세동기, 햅틱글러브, 3D글라스, 제어부가 결합된 새로운 개념의 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템을 제시하는 발명이다.

현재 전세계 사망원인 1위가 심혈관질환으로 나타난 심정지(심장마비)이며, 한국은 10만명당 44.8명 정도로 생존률은 약3.3%(OECD 국가 평균 20~30%)이며 심장마비 발생후 1분이 지날 때마다 환자의 생존률은 7~10%씩 감소하는 실정으로 이러한 심장마비 환자에게 가능한 빠른시간 내에 반드시 시행할 조치가 바로 심폐소생술이라고 할 수 있다.

이러한 심폐소생술에 효과적인 장치로는 자동제세동기(Automated Extemal Defibrillator, AED)가 사용되는데, 이러한 자동제세동기는 공공기관, 지하철, 휴게소, 체육시설 등 유동인구가 많은 곳에 설치되어 위급상황 시 일반인이 사용을 유도하고 있지만 자세한 사용법을 숙지한 사람이 드물고 전자장비로 되어 있기 때문에 사전교육을 받지 않은 일반인은 사용이 꺼려지고 심폐소생술이 지체되거나 잘못된 사용법으로 인해 조치가 제대로 이루어지지 않은 문제점이 있다.

또한 자동제세동기를 이용한 심폐소생술은 자동제세동기의 사용뿐만 아니라 가슴압박을 함께 병행하여 시행해야 하는데, 이러한 사실을 사전에 교육받지 아니한 상태로 급박한 상황에 처하게 되면 당황하게 되며 그로 인해 사전에 심폐소생술 교육을 받아 미리 숙지할 필요성이 있다. 본 발명은 이러한 자동제세동기의 사용법과 가슴압박법을 주 내용으로 하는 심폐소생술 교육 시스템에 관한 것이다.

아래에는 관련 선행기술들을 살펴본다.

공개특허 제2013-0082871호(자동제세동기를 이용한 심폐소생술 실습 시스템 및 그 구동 방법)에는 수강자 개개인 마다 마네킹과 컴퓨터를 준비한 다음 실습정보를 강사의 컴퓨터로 전송하여 모니터링 할 수 있도록 한 교육방법에 관한 기술이 제시되어 있으나, 상기 선행기술은 강사가 직접 수강자의 실습상태를 육안으로 확인할 수 없고 센서에 의한 데이터 수치만으로 판단하기 때문에 정확한 수강자의 교육숙지 상태를 파악하기 어렵고 수강자 개개인의 실습속도를 맞추지 못하기 때문에 교육 불균형이 발생하게 된다.

특허 제1232868호(교육 프로그램이 내장된 심폐소생술 및 제세동기 훈련시스템)는, 인체형의 시뮬레이터, 훈련상황을 외부로 출력하는 단말, 흉부압박 및 인공호흡 정보를 실시간 그래프로 출력하는 제어부로 이루어진 심폐소생술 훈련시스템을 제시하고 있다. 그러나 상기 기술에 나타나는 흉부압박은 피교육자가 시행한 흉부압박의 결과만을 표시하고, 흉부압박 실습시 메트로놈 신호에 따라 속도를 맞추면서 압박하도록 하는데 그치고 있으며, 실습이 끝난 후 피교육자의 잘못된 행위를 지적하도록 하는 평가시스템이라서, CPR 처치 과정 중 시뮬레이터에 정확하고 효율적으로 압박할 수 있는 훈련방식을 제공하기에는 한계가 있는 기술이다.

특허 제1251303호(마네킹과 휴대 단말기를 이용한 심폐소생술 제공방법)는, 외부충격을 감지하는 센서가 내장된 마네킹, 마네킹과 연결된 단말기를 구비한 뒤, 상기 단말기에 심폐소생술 평가항목을 표시하고, 블루투스에 의한 흉부압박음을 사용자에게 들려주며, 사용자가 마네킹에 대한 흉부압박을 실시하게 되면 상기 센서가 식별하여 이를 단말기에 출력하는 기술을 제시하고 있다. 그러나 상기 기술 역시 심폐소생술 행위자가 실시한 마네킹의 흉부압박의 깊이, 속도를 단말기에 출력하는 그치고 또한 행위자는 블루투스 음성을 통해 흉부압박을 하는데 그치는 것이라서 정확하고 효율적인 처치를 하는데 한계가 있는 기술이다.

공개특허 제2013-26960호(심폐소생술 시뮬레이터)는, 심폐소생술 훈련이 사실감 있게 이루어질 수 있게 한 심폐소생술 시뮬레이터에 관한 기술로서, 그에는 인체모형, 호흡음검출부, 공기주입부, 유량검출부, 기도폐쇄부, 제어부 등의 구성이 개시되어 있으나, 상기 기술은 가슴압박을 훈련하는 것이 아니라 인공호흡을 훈련시키기 위한 것이며, 심폐소생술을 발명대상으로 하고 있다는 점에서 본 발명과 공통될 뿐 그 이외에는 공통되는 구성이 전혀 개시되어 있지 않다.

마지막으로 공개특허 제2013-15751호(교육용 자동제세동기 실습장치)는, 본 발명의 가슴압박 교육시스템과는 기술분야가 다르기는 하나 피교육자가 실습인형을 이용하여 응급처치용 제세동기(AED) 작동요령을 습득할 수 있도록 한 것으로, 그에는 피교육자가 인체형상의 실습본체에 제세동기의 전극패드를 부착하였을 경우 제어부에서 그 부착 양호도를 판단하여 음향으로 출력하도록 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 상기 기술에 채택되는 교육시스템은 피교육자의 조작에 대한 성과여부를 판단하고 평가하는데만 그치는 것이서, 본 발명이 제시하는 실습대상에 대한 실습내용을 제시하고 그에 따라 피교육자가 실습을 수행하며 또한 그에 따른 결과를 평가하는 시스템과는 공통되는 점이 거의 없다.

본 발명은 피교육자에게 자동제세동기(AED) 사용법과 가슴압박법을 병행하는 심폐소생술을 정확하고 효과적으로 익히게 하고 그 결과를 평가할 수 있는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 자동제세동를 이용한 심폐소생술 교육시스템은, 자동제세동기 사용 및 가슴압박이 시행될 더미인형과, 내부에 한 쌍의 전극패드가 구비되고 교육 단계별로 음성안내가 이루어지는 교육용 제세동기, 상기 교육용 제세동기의 교육단계를 제어하고 더미인형에 대해 가슴압박을 가하는 햅틱글러브와, 상기 햅틱글러브의 가슴압박 횟수, 속도 및 압박 깊이를 전송받는 제어부와, 상기 제어부와 연결되고 피교육자가 시행해야 할 훈련정보를 화면으로 나타내는 3D 글라스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 훈련정보는 가슴압박 시점, 가슴압박 절차, 횟수, 속도, 깊이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 훈련정보에는 더미인형의 생체정보가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 햅틱글러브는 손가락 마디부분에 굽힘센서가 내장되어 손가락의 동작을 통해 교육용 제세동기의 교육단계를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 3D 글라스는 피교육자가 교육을 시행하기 전에 교육용 제세동기의 단계별 사용방법 및 가슴압박 방법을 나타낸 동영상이 디스플레이되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제어부는 3D 글라스를 통해 촬영된 더미인형의 이미지를 제공받아 교육용 제세동기의 패드부착위치 및 가슴압박지점의 위치를 계산하여 3D글라스에 나타내는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 패드부착위치는 제공받은 이미지의 색상차이를 통해 더미인형의 윤곽을 파악하고 크기 및 외형을 분석하여 안내하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 가슴압박지점은 제공받은 이미지의 색상차이를 통해 파악된 두 젖꼭지의 가운데를 기준으로 가슴압박점의 위치를 계산하여 안내하는 것을 특징으로 한다.

아울러 CPR 교육통제부가 추가로 포함되되, 상기 CPR교육통제부는, 피교육자가 가슴압박을 시행하는 영상이 디스플레이되는 카메라뷰, 가슴압박의 세기를 실시간 그래프로 출력하는 가슴압박 모니터링뷰, 피교육자가 가슴압박 실습을 올바르게 수행하였는지를 평가하는 평가뷰를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 더미인형, 교육용 제세동기, 햅틱글러브, 3D 글라스, 제어부가 결합되어 피교육자가 직접 체험방식과 동영상 시청을 통한 교육을 병행하여 지루하지 않고 효과적으로 교육내용을 습득 할 수 있는 효과가 있다.

또한 교육용 제세동기의 단계별 음성안내를 통해 제세동기의 사용방법을 효과적으로 습득 할 수 있으며, 굽힘센서와 압력센서가 내장된 햅틱글러브를 통해 피교육자는 자신의 학습속도에 맞게 교육용 제세동기의 교육단계를 제어할 수 있어 피교육자 개개인 마다 맞춤교육을 시행 할 수 있고, 교육자 또한 피교육자의 단계별 사용방법을 정확하게 하는지 관찰한 후에 교육자용 별도 리모콘을 통해 피교육자의 교육용 제세동기의 교육단계를 제어하여 부족한 부분의 집중교육이 가능하기 때문에 다수의 피교육자 모두 자동제세동기의 사용방법을 완벽하게 숙지할 수 있는 이점을 가진다.

또한 3D 글라스에 디스플레이되는 훈련정보에는, 가슴압박 시점, 가슴압박 절차, 횟수, 속도, 깊이가 포함되어 있으므로 피교육자는 지침에 따라 정확하고 효과적으로 가슴압박을 시행할 수 있으며 더미인형의 생체정보(심전도, 맥박)가 포함될 경우에는 규정된 가슴압박 훈련뿐만 아니라 환자의 상태에 따른 다양한 깊이와 속도의 가슴압박 훈련도 아울러 받을 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 교육시스템을 나타낸 주요 구성도
도 2는 본 발명의 햅틱글러브
도 3은 본 발명의 3D 글라스
도 4는 본 발명의 CPR 교육통제부 구성화면
도 5는 본 발명에 따른 실습현장

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 자동제세동기 사용 및 가슴압박이 시행될 더미인형(10)과, 내부에 한 쌍의 전극패드가 구비되고 교육 단계별로 음성안내가 이루어지는 교육용 제세동기(20)와, 상기 교육용 제세동기(20)의 교육단계를 제어하고 더미인형(10)에 대해 가슴압박을 가하는 햅틱글러브(30)와, 상기 햅틱글러브(30)의 가슴압박 횟수, 속도 및 압박 깊이를 전송받는 제어부(40)와, 상기 제어부(40)와 연결되고 피교육자가 시행해야 할 훈련정보를 화면으로 나타내는 3D 글라스(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 더미(Dummy)인형(10)은 피교육자의 교육용 제세동기(20)와 가슴압박을 통한 심폐소생술이 행해질 대상으로서, 인체의 외형과 유사한 형상을 가지며 실제 피부의 탄성과 유사한 실리콘 또는 우레탄 재질의 피부로 덮여 있다.

본 발명의 교육용 제세동기(20)는 더미인형(10)에만 적용되어 교육만을 위한 장비로서 실제로 사용되는 자동제세동기와 내부구조는 다른 형태로 이루어져 있으나 외형과 사용방법 및 과정은 동일하게 이루어져 실제로 사용되는 자동제세동기의 사용방법을 숙지할 수 있게 되는 것이다.

상기 교육용 제세동기(20)는 커버를 열었을 때 자체에서 음성안내가 나타나며 피교육자는 음성안내에 따라 더미인형(10)에 제세동기 사용을 시행하게 되고 여러 단계로 이루어진 음성안내가 교육용 제세동기(20)의 사용순서에 맞게 안내되며, 이러한 교육진행과정은 제어부(40)로 전송하여 평가자료로 사용할 수도 있고 교육자가 피교육자의 교육상태를 한눈에 감시할 수 있도록 한다.

본 발명의 햅틱글러브(30)는 피교육자가 한손에 착용한 상태로 교육시간동안 사용하는 것으로, 각각의 손가락 마디부분에 굽힘센서(31)(Flex Sensor)가 내장되어 손가락의 구부러짐을 인식하여 주먹을 쥐거나 하는 동작을 통해서 교육용 제세동기(20)의 사용절차에 따른 교육단계를 제어하고, 손바닥면에는 압력센서(32)가 내장되고 손등면에는 상기 압력센서(32)의 신호를 입력받아 외부로 전송하기 위한 무선송신부가 구비된다. 또한 실제 상황에서는 환자의 심박 내지 맥박을 측정하기 위한 악력센서가 검지의 내측면에 더 구비될 수도 있다.

상기 햅틱글러브(30)를 통해서 피교육자는 자신의 학습속도에 맞게 교육용 제세동기(20)의 교육단계를 제어할 수 있어 피교육자 개개인 마다 맞춤교육을 시행 할 수 있고, 교육자 또한 피교육자의 단계별 사용방법을 정확하게 하는지 관찰한 후에 교육자용 별도 리모콘을 통해 피교육자의 교육용 제세동기(20)의 교육단계를 제어하여 부족한 부분의 집중교육이 가능하기 때문에 다수의 피교육자 모두 자동제세동기의 사용방법을 완벽하게 숙지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 제어부(40)는, 피교육자가 햅틱글러브(30)를 손에 끼우고 상기 더미인형(10)에 대해 가슴압박을 가할 때 상기 햅틱글러브(30)로부터 가슴압박 횟수, 속도 및 압박 깊이를 전송받는 구성이며, 후술하는 3D 글라스(50)의 화면에 피교육자가 시행해야 할 훈련정보를 송신하여 디스플레이되도록 하는 구성이며, 아울러 CPR 교육통제 프로그램을 겸비하여 피교육자의 훈련 영상과 실습도 및 그 성과를 디스플레이하는 구성이다.

또한 상기 훈련정보에는 더미인형(10)의 생체정보(심전도, 맥박)가 포함된다. 따라서 규정된 가슴압박 시행에 더하여 변동상황을 접하게 되는 훈련을 하게 됨으로써 실제 상황에서는 환자의 상태에 따라 가슴압박과 깊이를 달리 시행할 수 있어 환자 상태에 적합한 가슴압박을 구현할 수 있는 이점이 있다.

아울러 실제로 사용되는 자동제세동기는 자동으로 환자의 심전도를 분석한 후 전기충격을 주기 때문에 자동제세동기 사용방법을 교육하는 과정에서는 환자의 생체 정보를 모니터링 할 필요는 없으나, 자동제세동기를 사용한 후에는 환자의 상태를 확인하기 생체정보(심전도, 맥박)를 모니터링 할 필요성이 있다.

본 발명의 3D 글라스(50)는 상기 제어부(40)와 연결되고, 피교육자가 시행해야 할 훈련정보를 화면으로 나타내는 입체 디스플레이 장치로서 그에는 좌우카메라(51)와 디스플레이부(52)가 구비되어 있다. 피교육자가 상기 3D 글라스(50)를 착용하고 더미인형(10)을 보게 되면 좌우카메라(51)가 더미인형(10)을 촬영하여 이미지를 제어부(40)로 송신하게 된다.

이렇게 3D 글라스(50)를 통해 촬영된 이미지를 제공받은 제어부(40)는 이미지를 분석하여 교육용 제세동기(20)의 패드 부착위치 및 가슴압박지점의 위치를 계산하여 3D 글라스(50) 디스플레이부(52)에 나타낼 수 있도록 하는데, 상기 제어부(40)는 제공받은 이미지의 색상차이(색조, 채도, 명도)를 통해서 더미인형(10)의 윤곽을 파악하여 크기 및 외형을 분석하여 패드 부착위치를 안내하거나 더미인형(10)의 젖꼭지를 위치를 파악한 다음 두 젖꼭지의 가운데 지점을 계산한 후 가슴압박점의 위치를 산출 표시하여 상기 3D 글라스(50)의 디스플레이부(52)에 송신하게 된다.

그에 따라 피교육자가 상기 3D 글라스(50)를 착용하고 더미인형(10)을 보게 되면 디스플레이부(52)를 통하여 교육단계에 따라 교육용 제세동기(20)의 패드 부착위치가 나타나거나 가슴압박을 해야 할 가슴압박점이 나타나게 된다.

그리고 상기 3D 글라스(50)의 디스플레이부(52)에는, 피교육자가 교육을 시행하기 전에 교육용 제세동기(20)의 단계별 사용방법 및 가슴압박 방법을 정확하게 나타낸 동영상이 디스플레이되도록 하여 피교육자로 하여금 절차에 대한 생소함을 해소하면서 절차를 미리 숙지할 수 있게 한다. 또한 가슴압박이 이루어져야 할 시점을 보여주어 가슴압박 속도를 교육할 수 있도록 하고, 피교육자가 시행하고 있는 가슴압박의 깊이를 실시간으로 보여줌으로써 본인이 정확한 깊이로 압박을 하고 있는지 여부를 알 수 있도록 한다.

본 발명은 CPR 교육통제부(60)가 추가로 포함된다. 상기 CPR 교육통제부(60)는, 피교육자가 가슴압박을 시행하는 영상이 디스플레이되는 카메라뷰(61), 가슴압박의 세기를 실시간 그래프로 출력하는 가슴압박 모니터링뷰(62), 피교육자가 가슴압박 실습을 올바르게 수행하였는지를 평가하는 평가뷰(63)를 포함하여 이루어진다.

상기 가슴압박 모니터링뷰(view)(62)는 가슴압박의 세기를 실시간 그래프로 출력하여서 피교육자가 얼마나 균일한 시간으로 힘을 전달했는지 알 수 있게 하며, 상기 평가뷰(63)는 피교육자가 가슴압박 실습을 올바르게 수행하였는지를 평가하는 구성으로서 분당 100회의 가슴압박을 기준으로 ±15% 이내이면 성공으로 판단하고 40~50 kg 범위 내의 힘으로 압박하면 가슴압박의 깊이에 있어 성공한 것으로 판단한다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 더미인형 20 : 교육용 제세동기
30 : 햅틱글러브 31 : 굽힘센서
32 : 압력센서 40 : 제어부
50 : 3D글라스 51 : 좌우카메라
52 : 디스플레이부 60 : CPR 교육통제부
61 : 카메라뷰 62 : 가슴압박 모니터링뷰
63 : 평가뷰

Claims (9)

1. 자동제세동기 사용 및 가슴압박이 시행될 더미인형(10)과,
   내부에 한 쌍의 전극패드가 구비되고 교육 단계별로 음성안내가 이루어지는 교육용 제세동기(20),
   상기 교육용 제세동기(20)의 교육단계를 제어하고 더미인형(10)에 대해 가슴압박을 가하는 햅틱글러브(30)와,
   상기 햅틱글러브(30)의 가슴압박 횟수, 속도 및 압박 깊이를 전송받는 제어부(40)와,
   상기 제어부(40)와 연결되고 피교육자가 시행해야 할 훈련정보를 화면으로 나타내는 3D 글라스(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 훈련정보는 가슴압박 시점, 가슴압박 절차, 횟수, 속도, 깊이를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 햅틱글러브(30)는 손가락 마디부분에 굽힘센서(31)가 내장되어 손가락의 동작을 통해 교육용 제세동기(20)의 교육단계를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 3D 글라스(50)는 피교육자가 교육을 시행하기 전에 교육용 제세동기(20)의 단계별 사용방법 및 가슴압박 방법을 나타낸 동영상이 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부(40)는 3D 글라스(50)를 통해 촬영된 더미인형(10)의 이미지를 제공받아 교육용 제세동기(20)의 패드부착위치 및 가슴압박지점의 위치를 계산하여 3D 글라스(50)에 나타내는 것을 특징으로 하는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 패드부착위치는 제공받은 이미지의 색상차이를 통해 더미인형(10)의 윤곽을 파악하고 크기 및 외형을 분석하여 안내하는 것을 특징으로 하는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템
   
8. 제 6항에 있어서,
   상기 가슴압박지점은 제공받은 이미지의 색상차이를 통해 파악된 두 젖꼭지의 가운데를 기준으로 가슴압박점의 위치를 계산하여 안내하는 것을 특징으로 하는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템
   
9. 제1항에 있어서,
   CPR 교육통제부(60)가 추가로 포함되되,
   상기 CPR 교육통제부(60)는,
   피교육자가 가슴압박을 시행하는 영상이 디스플레이되는 카메라뷰(61),
   가슴압박의 세기를 실시간 그래프로 출력하는 가슴압박 모니터링뷰(62),
   피교육자가 가슴압박 실습을 올바르게 수행하였는지를 평가하는 평가뷰(63)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동제세동기를 이용한 심폐소생술 교육시스템

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