KR101667285B1 - 이동식 원격 의료지원 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간단한 조작만으로 구조자 및 의료진의 실시간 음성 대화중계가 가능하여 응급환자에 대한 응급처치가 신속하게 이루어짐에 따라 응급환자의 생존율을 획기적으로 높일 수 있으며, 구조자에게 휴대되는 카메라에 의하여 촬영된 영상이 의료진 단말기로 전시됨에 따라 의료진은 영상의 열람을 통해 응급환자의 상태를 정확하게 판단할 수 있고, 생체수집수단이 휴대가 용이하도록 설계됨과 동시에 근거리 무선통신망을 통해 구조자 단말기에 연동 가능하도록 구성됨으로써 구조자 단말기로부터 전송받은 생체정보가 의료진 단말기의 모니터에 전시되어 의료진이 생체정보의 열람을 통해 응급환자의 상태를 더욱 정확하게 인지할 수 있으며, 헤드셋의 일측에 카메라가 탈부착 됨으로써 구조자의 활동을 제약하지 않으면서 응급환자의 영상을 획득할 수 있는 이동식 원격 의료지원 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이동식 원격 의료지원 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 재난현장의 응급환자에 대한 초기 응급처치가 신속하게 이루어지도록 함과 동시에 환자 파라미터 및 영상의 열람을 통해 의사가 응급환자의 상태를 정확하게 인지하여 이에 대응되는 적합한 응급처치가 이루어지도록 구성됨으로써 응급환자의 생존율을 높일 수 있는 이동식 원격 의료지원 시스템에 관한 것이다.
응급환자란 증세가 위급하여 응급 치료를 받아야 하는 환자로 정의되고, 이러한 응급환자는 초기 응급상황이 발생된 시점부터 5분 이내의 초기 대응 여부가 생존율에 막대한 영향을 끼치게 된다. 예를 들어 심장이 멈춘 후 5분 이내에 심폐소생술 등의 초기 대응을 하는 경우와, 5분 이후에 초기 대응을 하는 경우의 생존율은 현저한 차이가 나고, 전체 외상환자 중 예방 가능한 사망률이 35.2%(2010년 기준)에 이를 정도로 응급환자에 대한 초기 대응은 응급환자의 생존율에 직결된다.
통상적으로 응급환자의 초기 대응은 구조자가 현장에 도착하여야만 가능하고, 설령 구조자가 현장에 도착하더라도 전문적인 의료지식을 갖추지 않은 구조자는 심폐소생술 등의 기본적인 초기 대응은 가능하나, 전문적인 의료지식이 요구되는 응급상황 발생 시에는 구조자에 의하여 인접한 병원으로 이동한 후에야 초기 대응이 가능하였고, 이와 같이 응급환자의 초기 대응이 지연됨에 따라 예방 가능한 응급환자가 결국 사망하게 되는 사건이 빈번하게 발생하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 응급환자가 위급한 상태인 경우 구조자 및 전문 의료진의 통화를 통해 초기 응급처치를 수행할 수 있으나, 단순히 음성을 통해서만 의사가 환자의 상태를 정확하게 인지하는 것에는 한계가 있으며, 긴박한 상황에서 구조자가 자신의 이동통신 단말기로 의사에게 콜을 보내고, 통화를 수행하는 것은 오히려 소중한 시간을 지체시키는 한계가 있어 실질적인 도움이 되지를 못하게 된다.
특히 국민의 생활 향상 및 질병 구조의 변화로 응급환자 발생률이 지속적으로 증가함에 따라 재난현장의 응급환자의 초기 대응을 정확하고 신속하게 처리하기 위한 의료지원 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.
국내공개특허 제10-2011-0054382호(발명의 명칭 : 유비쿼터스 네트워크를 이용한 환자관리 시스템 및 방법)에는 측정기기로부터 측정된 환자의 상태정보를 실시간으로 의사의 이동 단말기로 전송하여 환자의 상태를 관찰, 치료 및 응급조치를 신속하게 수행하도록 하는 환자관리 시스템이 개시되어 있으나, 상기 환자관리 시스템은 재난현장에 적용될 경우 측정기기가 고정식으로 구성되어 이동성 및 휴대성이 현저히 떨어져 실전에 사용하기가 불가능하며, 의사가 단순히 측정기기에 의해 측정된 데이터에 의존하여 환자의 상태를 파악함과 동시에 구조자 또한 단순히 문자에 의존하여 의사로부터 응급처치 정보를 제공받기 때문에 시간이 과도하게 지체될 뿐만 아니라 환자의 응급상태에 따라 정확한 응급처치를 수행할 수 없는 문제점이 발생한다.
일반적으로 응급환자(특히 외상환자)의 상태가 당장 의사의 응급처치가 필요한 상황 위급한 상태일 경우에는 외상 부위와 같은 특정 신체부위를 의사가 정밀하게 관찰한 이후에 환자의 상태에 적합한 처치가 이루어져야 하나, 상기 환자관리 시스템은 응급환자가 위급한 상태이더라도 의사가 외상 부위를 관찰할 수 있는 방법 및 수단이 전혀 기재되어 있지 않기 때문에 정확하고 신속하게 위급상황에 대처하지 못하는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 구조자가 영상을 촬영하여 의사가 응급환자에 적합한 응급처치를 신속하게 수행하도록 하는 의료지원 시스템이 연구되었다.
도 1은 국내등록특허 제10-1063998호(발명의 명칭 : OSGi 서비스 플랫폼에 기반한 응급의료시스템)에 개시된 응급의료시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1의 응급의료시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 응급의료시스템은 응급구조차량에 설치되는 웹용 카메라(111)와, 환자의 신체에 착용되는 착용형 생체신호측정장치(113)와, 통신수단(115)을 포함한다.
또한 종래기술(100)은 웹용 카메라(111) 및 생체신호측정장치(113)로부터의 영상 및 신호가 통신 수단(115)을 통해 응급구조차용 게이트웨이(120)를 통해 외부의 장치, 바람직하게는 원격에 위치한 의료정보시스템으로 전송함으로써 의사는 구조차량으로부터 전송되는 생체측정신호를 통해 적절한 응급진료를 수행할 수 있게 된다.
이와 같이 종래기술(100)은 이송차량 내에 웹용 카메라(111)가 설치되어 웹용 카메라(111)에 의해 촬영된 영상 및 생체신호측정장치(113)에 의해 측정된 생체정보를 통신수단(115)을 통해 의료진단시스템으로 전송함에 따라 의사는 응급환자 이송 시 영상 및 생체정보를 활용하여 응급환자의 현재상태를 정확하게 판단할 수 있으며, 환자의 상태에 적합한 응급처치를 수행함으로써 초기 대응이 신속하고 정확하게 이루어져 응급환자의 생존율을 높일 수 있게 된다.
그러나 종래기술(100)은 웹용 카메라(111)가 이송차량 내부에 고정되게 설치됨으로써 의사가 영상을 열람할 수 있는 시점은 구조자가 재난현장에 도착한 이후 이송수단을 이용하여 응급환자가 구조차량으로 이송된 이후에 이루어지게 되고, 이에 따라 응급환자가 구조차량으로 이송되기까지는 적합한 응급처치가 이루어지지 않아 응급처치의 신속성이 떨어지는 한계를 가진다.
또한 종래기술(100)의 웹용 카메라(111)는 촬영 각도 및 초점거리가 고정된 상태로 설치, 즉 기 설정된 영역만을 촬영하도록 구성되었기 때문에 의사는 정밀한 관찰이 요구되는 신체부위를 정밀하게 관찰할 수 없어 환자의 상태를 정확하게 판단하지 못하는 한계를 가진다.
통상적으로 차내에서 촬영된 영상은 근접한 위치에서 촬영된다고 가정하더라도 차체 진동 및 환자의 유동으로 인한 흔들림에 의하여 영상을 통한 정밀한 관찰이 어려운 특성을 갖는다. 이에 따라 종래기술(100)에서와 같이 단순히 고정된 초점거리 및 촬영 각도의 웹용 카메라(111)의 촬영에 의한 영상을 통해 의사가 정확한 환자상태를 파악하기는 효율성이 매우 떨어져 의사의 환자상태 판단에 도움이 되지 못하는 문제점이 발생한다.
또한 긴급 상황의 응급환자의 경우에는 구조자 및 의사의 신속한 커뮤니케이션이 매우 중요한 요소이나, 종래기술(100)에는 의사 및 구조자의 커뮤니케이션을 수행하기 위한 전달수단이 전혀 기재되어 있지 않을 뿐만 아니라 의사는 단순히 전송받은 영상 및 생체정보만을 통해 환자의 상태를 판단하여야 하기 때문에 커뮤니케이션이 필요한 경우 구조자 또는 의사가 자신의 이동통신 단말기를 이용하여 대화를 수행하여야 하며, 이러한 긴급한 상황에서 별도의 이동통신 단말기를 이용하여 상대방과 통화를 하는 것은 중요한 불필요한 시간을 소모시킬 뿐만 아니라 그 과정이 번거로운 문제점이 발생한다.
즉 1)카메라, 음성대화 및 생체정보 수집을 위한 수집 장비가 휴대가 가능함과 동시에 스마트 폰에 연동 가능하도록 구성됨으로써 간단한 조작만으로 재난구조 현장에서 구조자 및 의료진 사이의 실시간 영상 및 음성 중계가 가능하며, 2)카메라 및 수집 장비의 설치가 간단하여 준비작업으로 인한 시간의 지체를 최소화함과 동시에 구조자의 활동을 제약하지 않도록 설치되도록 하여 구조자의 편의성을 높일 수 있으며, 3)응급환자의 상태가 위급상태인 경우 의사가 특정 신체부위를 정밀하게 관찰하도록 하여 환자의 상태를 정확하게 판단할 수 있는 의료지원 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 해결과제는 의료지원 어플리케이션을 구동시키는 것만으로 구조자 및 의료진의 대화 중계가 시작됨과 동시에 카메라에 의해 획득된 영상이 의료진 단말기로 전송됨에 따라 구조자 및 의료진의 대화가 즉각적으로 이루어질 뿐만 아니라 의료진이 전시되는 영상을 통해 응급환자의 상태를 정확하게 판단함으로써 응급환자의 초기 응급처치가 신속하고 정확하게 이루어지도록 하는 이동식 원격 의료지원 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 생체수집수단이 휴대가 용이하도록 설계됨과 동시에 근거리 무선통신망을 통해 구조자 단말기에 연동 가능하도록 구성됨으로써 구조자 단말기로부터 전송받은 생체정보가 의료진 단말기의 모니터에 전시되어 의료진이 생체정보의 열람을 통해 응급환자의 상태를 더욱 정확하게 인지할 수 있는 이동식 원격 의료지원 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 헤드셋의 일측에 카메라가 탈부착 됨으로써 구조자의 활동을 제약하지 않으면서 응급환자의 영상을 획득할 수 있는 이동식 원격 의료지원 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 의료지원 어플리케이션이 생체정보를 분석하여 응급환자의 위급상태를 판단하는 위급상태 판단부를 포함하여 위급상황에 신속하게 대처할 수 있는 이동식 원격 의료지원 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 의료지원 어플리케이션이 위급상태 판단부에 의해 응급환자의 상태가 위급상태라고 판단되면 구동되어 촬영영상의 프레임들 중 가장 선명한 프레임을 검출하는 고화질 스틸컷 생성부를 더 포함함으로써 의료진은 고화질 스틸컷의 열람을 통해 환자 상태의 정밀한 관찰이 가능해짐에 따라 환자의 상태에 따라 더욱 정확한 응급처치를 내릴 수 있는 이동식 원격 의료지원 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 해결과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 응급환자를 구조하는 구조자가 상기 구조자로부터 원격지에 있는 의료진에게 상기 응급환자의 상태를 전송하고, 상기 의료진으로부터 응급처방을 받기 위한 의료지원 시스템에 있어서: 상기 응급환자를 촬영하는 카메라; 상기 응급환자의 생체정보를 수집하는 생체수집수단; 상기 카메라 및 상기 생체수집수단으로부터 전송받은 영상 및 생체정보를 외부로 전송하는 의료지원 어플리케이션이 설치되는 구조자 단말기; 상기 구조자 단말기로부터 전송받은 영상 및 생체정보를 상기 의료진에게 표출하는 의료진 단말기를 포함하고, 상기 의료지원 어플리케이션은 상기 생체정보를 구성하는 개별생체정보들 각각을 기 설정된 임계치에 비교하여 상기 개별생체정보가 임계치를 벗어나면 상기 응급환자가 위급한 상태라고 판단하는 위급상태 판단부와, 상기 위급상태 판단부에 의해 상기 응급환자의 상태가 위급상태라고 판단되거나 또는 상기 구조자 요청에 의해 구동되며 주기적으로 상기 구조자 단말기로부터 입력된 영상 프레임들 중 어느 하나를 스틸컷으로 결정하는 스틸컷 생성부를 더 포함하고, 상기 스틸컷 생성부에 의해 생성된 스틸컷을 상기 의료진 단말기로 전송하고, 상기 스틸컷 생성부는 기 설정된 선명도분석 알고리즘을 이용하여 상기 구조자 단말기로부터 입력된 영상의 프레임들을 분석하여 프레임들 중 가장 선명한 프레임을 스틸컷으로 결정하는 것이다.
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또한 본 발명에서 상기 의료진 단말기에는 상기 의료지원 어플리케이션이 설치되고, 상기 의료지원 어플리케이션은 상기 구조자 단말기에 설치될 때 진행되는 현장모드 관리부와, 상기 의료진 단말기에 설치될 때 진행되는 진단모드 관리부로 구성되고, 상기 진단모드 관리부는 상기 구조자 단말기로부터 전송받은 영상, 생체정보 및 스틸컷을 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, graphic user interface)인 열람 인터페이스를 통해 상기 의료진 단말기의 모니터에 디스플레이 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 의료지원 시스템은 일측에 상기 카메라가 설치되어 상기 구조자 단말기에 연결되는 헤드셋과, 상기 의료진 단말기에 연결되는 마이크 및 스피커를 더 포함하고, 상기 의료지원 어플리케이션의 상기 현장모드 관리부는 상기 구조자 단말기 및 상기 의료진 단말기 사이의 음성대화를 중계하는 대화중계부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 의료지원 시스템은 상기 응급환자의 청진음을 수집하며, 상기 구조자 단말기에 연결되어 수집된 청진음을 상기 구조자 단말기로 전송하는 디지털 청진기를 더 포함하고, 상기 의료지원 어플리케이션의 상기 현장모드 관리부는 상기 구조자 단말기로부터 입력된 청진음을 상기 의료진 단말기로 전송하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 생체수집수단은 환자감시장치(patient monitor)이고, 상기 개별생체정보는 심장 박동수, 혈중 산소 농도, 맥박수, 혈압, 체온 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 해결 수단을 갖는 본 발명에 따르면 간단한 조작만으로 구조자 및 의료진의 실시간 음성 대화중계가 가능하여 응급환자에 대한 응급처치가 신속하게 이루어짐에 따라 응급환자의 생존율을 획기적으로 높일 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 구조자에게 휴대되는 카메라에 의하여 촬영된 영상이 의료진 단말기로 전시됨에 따라 의료진은 영상의 열람을 통해 응급환자의 상태를 정확하게 판단할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 생체수집수단이 휴대가 용이하도록 설계됨과 동시에 근거리 무선통신망을 통해 구조자 단말기에 연동 가능하도록 구성됨으로써 구조자 단말기로부터 전송받은 생체정보가 의료진 단말기의 모니터에 전시되어 의료진이 생체정보의 열람을 통해 응급환자의 상태를 더욱 정확하게 인지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 헤드셋의 일측에 카메라가 탈부착 됨으로써 구조자의 활동을 제약하지 않으면서 응급환자의 영상을 획득할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 의료지원 어플리케이션이 생체정보를 분석하여 응급환자의 위급상태를 판단하는 위급상태 판단부를 포함하여 위급상황에 신속하게 대처할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 의료지원 어플리케이션이 위급상태 판단부에 의해 응급환자의 상태가 위급상태라고 판단되면 구동되어 촬영영상의 프레임들 중 가장 선명한 프레임을 검출하는 고화질 스틸컷 생성부를 더 포함함으로써 의료진은 고화질 스틸컷의 열람을 통해 환자 상태의 정밀한 관찰이 가능해짐에 따라 환자의 상태에 따라 더욱 정확한 응급처치를 내릴 수 있게 된다.
도 1은 국내등록특허 제10-1063998호(발명의 명칭 : OSGi 서비스 플랫폼에 기반한 응급의료시스템)에 개시된 응급의료시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 의료지원 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 수집 장비의 헤드셋 및 카메라를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2의 구조자 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 2의 의료지원 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 위급상태 판단부를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 의료지원 어플리케이션을 최초 구동할 때 전시되는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 의료진단 단말기에 전시되는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 의료지원 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 수집 장비의 헤드셋 및 카메라를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2의 구조자 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 2의 의료지원 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 위급상태 판단부를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 의료지원 어플리케이션을 최초 구동할 때 전시되는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 의료진단 단말기에 전시되는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 의료지원 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2의 의료지원 시스템(1)은 재난현장에서 응급환자의 신체정보 및 영상을 수집하여 수집된 정보를 실시간으로 의료진에게 전달함과 동시에 구조자 및 의사(의료진)의 음성 및 영상대화를 중계함으로써 응급환자의 초기 응급처치가 신속하고 정확하게 이루어져 응급환자의 생존율을 높이기 위한 시스템이다.
또한 의료지원 시스템(1)은 구조자가 소지하여 후술되는 의료지원 어플리케이션(5)을 통해 의료지원 서비스를 요청하는 구조자 단말기(3)와, 구조자 단말기(3)에 연동되며 응급환자의 상태 판단을 위해 활용되는 정보 및 영상을 수집하는 수집 장비(7)들과, 병원에 설치되거나 또는 의사가 소지하는 의료진 단말기(4)와, 구조자 단말기(3) 및 의료진 단말기(4)에 설치되어 접속된 단말기(3), (4)들로 의료지원 서비스를 제공하는 응용 프로그램인 의료지원 어플리케이션(5)과, 구조자 단말기(3) 및 수집 장비(7)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 근거리 무선통신망(8)과, 구조자 단말기(3) 및 의료진 단말기(4)사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(9)으로 이루어진다.
근거리 무선통신망(8)은 접속된 구조자 단말기(3) 및 수집 장비(7)의 데이터 통신을 지원하며, NFC(Near Field Communication), 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), 와이파이(wi-fi) 등으로 구성될 수 있으며, 상세하게로는 블루투스인 것이 바람직하다. 이때 도 2에서는 수집 장비(7)가 근거리 무선통신망(8)으로 구조자단말기(3)에 연결되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 수집 장비(7)에 카메라가 포함되는 경우 카메라는 유선케이블로 구조자 단말기(3)에 연결되는 것이 바람직하다.
통신망(9)은 구조자 단말기(3) 및 의료진 단말기(4) 사이의 데이터 통신을 지원하며, 상세하게로는 광역통신망(WAN), 이동통신망, 유선통신망 등과 같이 데이터를 송수신할 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다.
구조자 단말기(3)는 구조자가 소지한 디지털 단말기이며, 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿 PC, 노트북 등과 같이 통신망(9) 및 근거리 무선통신망(8)과의 접속을 지원하는 통신인터페이스 모듈과, 사용자로부터 명령을 입력받는 입력수단, 콘텐츠가 디스플레이 되는 모니터를 구비하며, 상세하게로는 스마트 폰(smart phone)인 것이 바람직하다.
또한 구조자 단말기(3)에는 후술되는 도 5의 의료지원 어플리케이션(5)이 설치된다.
의료진 단말기(4)는 병원 측에 설치되거나 또는 의사가 소지한 단말기이며, 설치된 의료지원 어플리케이션(5)을 통해 통신망(9)을 경유하여 구조자 단말기(3)와 통신을 수행한다. 이때 의료진 단말기(4)는 의료지원 어플리케이션(5)을 통해 구조자 단말기(3)와 음성 통화를 수행할 수 있도록 음성수집수단(마이크)와 연결된다.
수집 장비(7)는 의사의 응급환자 상태 판단에 활용되는 생체정보 및 영상을 수집하기 위한 장치이며, 헤드셋(73), 카메라(71), 디지털 청진기(75) 및 환자감시장치(patient monitor)(77)로 이루어진다. 이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 수집 장비(7)가 헤드셋(73), 카메라(71), 디지털 청진기(75) 및 환자감지상치(77)로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 수집 장비(7)는 이에 한정되지 않으며, 공지된 다양한 생체측정장비를 더 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 수집 장비의 헤드셋 및 카메라를 나타내는 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 헤드셋(73)은 근거리 무선통신망(8)과의 접속을 지원하는 통신인터페이스 모듈을 구비하여 근거리 무선통신망(8)을 통해 구조자 단말기(3)와 연동되며, 공지된 헤드셋의 기능과 동일하게 음향출력 및 음향수집 기능을 지원한다.
또한 헤드셋(73)은 공지된 바와 같이 지지대(731), 출력부(733) 및 마이크(735)로 이루어진다.
카메라(71)는 헤드셋(73)의 지지대(731)의 일측에 탈부착 가능하도록 결합되어 촬영을 수행하며, 구조자 단말기(3)와 유선 케이블로 연결되어 촬영에 의해 획득된 영상을 구조자 단말기(3)로 전송한다.
또한 카메라(71)는 헤드셋(73)의 지지대(731)의 일측에 설치됨에 따라 사용자의 시야 방향에 대응하여 촬영을 수행한다.
디지털 청진기(75)는 공지된 바와 같이 응급환자(피구조자)의 체내에서 발생하는 심음이나 호흡음을 비롯하여 동맥음, 장잡음, 혈관음 및 상완동맥음을 청취하기 위하여 사용되는 장치이며, 통신인터페이스 모듈을 구비하여 근거리 무선통신망(8)을 통해 청취음을 구조자 단말기(3)로 전송한다.
환자감시장치(patient monitor)(77)는 공지된 바와 같이 응급환자(피구조자)의 심장 박동수, 혈중 산소 농도, 맥박수, 혈압, 체온 등의 생체정보를 감지하는 장치이며, 통신인터페이스 모듈을 구비하여 감지된 생체정보를 근거리 무선통신망(8)을 통해 구조자 단말기(3)로 전송한다.
이와 같이 구성되는 수집 장비(7)는 재난현장으로 출동하여 구조작업을 수행하여야 하는 구조작업의 특성을 감안하여 헤드셋(73) 및 카메라(71)에 의하여 구조자의 음성 대화 및 영상촬영이 이루어짐과 동시에 구조자의 활동을 제약하지 않도록 구조자의 머리에 부착되도록 구성되었고, 휴대가 용이한 디지털 청진기(75) 및 환자감지상치(77)가 근거리 무선통신망(8)을 통해 수집된 청취음 및 생체정보를 구조자 단말기(3)로 전송함으로써 구조자 단말기(3)에 설치된 의료지원 어플리케이션(5)은 구조자 단말기(3)로부터 입력받은 영상, 음성, 청취음 및 생체정보를 활용하여 의료지원 서비스를 제공할 수 있게 된다.
의료지원 어플리케이션(5)은 구조자 단말기(3) 및 의료진 단말기(4)에 설치되어 접속된 단말기(3), (4)들로 의료지원 서비스를 제공하는 응용 프로그램이다.
또한 의료지원 어플리케이션(5)은 사용자의 요청에 따라 현장모드 또는 진단모드로 구동된다. 이때 의료지원 어플리케이션(5)의 현장모드는 구조자의 요청, 진단모드는 의료진의 요청에 따라 구동된다.
또한 의료지원 어플리케이션(5)은 현장모드로 최초 구동될 때 기 매칭된 진단모드의 의료진 단말기로 영상 및 음성 대화를 요청하고, 의료진 단말기의 진단모드의 의료지원 어플리케이션은 대화를 요청받으면 이에 응답함으로써 구조자 및 의료진 사이의 영상 및 음성 대화 중계가 이루어지게 된다.
또한 의료지원 어플리케이션(5)은 대화중계가 시작되면 구조자 단말기(3)를 제어하여 수집 장비(7)들로부터 구조자 단말기(3)로 전송받은 영상, 음성, 청취음 및 생체정보를 입력받으며, 입력된 영상, 음성, 청취음 및 생체정보를 가공하여 현장모드의 의료진 단말기(4)로 실시간 전송한다. 이때 진단모드의 의료지원 어플리케이션(5)은 현장모드의 구조자 단말기(3)로부터 전송받은 가공된 영상, 음성, 청취음 및 생체정보를 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 통해 의료진 단말기(4)의 모니터에 디스플레이 함으로써 의사는 응급환자에 대한 영상, 구조자의 음성, 청취음 및 생체정보를 열람하여 응급환자의 상태를 정확하게 판단할 수 있게 된다.
또한 현장모드의 의료지원 어플리케이션(5)은 구조자 단말기(3)로부터 입력된 생체정보를 기 설정된 분석 알고리즘을 이용하여 분석하여 생체정보를 구성하는 각각의 생체정보(이하 개별생체정보라고 함)가 기 설정된 임계치를 벗어나면 응급환자의 상태가 위급한 상태(이하 위급상태라고 함)라고 판단한다.
또한 현장모드의 의료지원 어플리케이션(5)은 응급환자의 상태를 위급상태라고 판단하면 기 설정된 설정범위 이내의 영상프레임들 중 가장 선명한 영상프레임을 검출하여 검출된 영상프레임을 고정밀 스틸컷으로 결정하며, 결정된 고정밀 스틸컷을 중계 중인 진단모드의 의료진 단말기(4)로 주기적으로 전송한다. 이때 고정밀 스틸컷 프레임의 생성은 전술하였던 바와 같이 자체적인 위급상황 판단여부에 따라 이루어지거나 또는 현장모드의 의료지원 어플리케이션을 통하여 구조자의 선택 및 설정에 따라 이루어질 수 있고, 이와 같이 생성된 고화질 스틸컷은 기 설정된 주기에 따라 수초 간격으로 의료진 단말기로 전송된다.
즉 본 발명의 일실시예인 의료지원 시스템(1)은 수집 장비(7)들이 구조자 단말기(3)와 연동됨과 동시에 구조자의 활동을 제약하지 않도록 구성됨으로써 준비작업 및 응급처치가 신속하게 이루어질 수 있고, 의료지원 어플리케이션(5)에 의하여 구조자 및 의사가 실시간으로 대화를 수행할 수 있으며, 위급상태의 응급환자 발생 시 고정밀 스틸컷을 통해 외상부위 또는 집중적인 관찰이 요구되는 신체부위를 의사가 정밀하게 관찰하여 이에 적합한 응급처치를 수행하도록 구성됨으로써 초기 응급처치의 신속성, 신뢰도 및 정확도를 획기적으로 높일 수 있게 된다.
도 4는 도 2의 구조자 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4의 구조자 단말기(3)는 통상적인 스마트 폰에 구비되는 일반 문자나 기호를 표시하는 표시부(31)와, 의료진 단말기(4) 및 수집 장비(7)들과의 무선통신을 지원하는 통신 인터페이스 모듈(33)과, 사용자로부터 문자나 기호를 입력받는 입력부(35)와, 스마트 폰의 OS를 담당하며 제어대상을 제어하는 제어부(36)와, 인공위성으로부터 수신되는 신호에 의하여 자신이 위치를 산출하는 GPS부(37)와, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 설치되는 어플리케이션 관리부(39)로 이루어진다.
어플리케이션 관리부(39)는 전술하였던 의료지원 어플리케이션(5)을 관리 및 제어한다.
도 5는 도 2의 의료지원 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 5의 의료지원 어플리케이션(5)은 구조자 단말기(3)와 데이터를 입출력하는 데이터 입출력부(53)와, 데이터가 저장되는 메모리(52)와, 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스를 관리 및 처리하는 인터페이스 처리부(55)와, 구조자의 요청에 따라 구동되는 현장모드 관리부(57)와, 의사의 요청에 따라 구동되는 진단모드 관리부(59)와, 이들 제어대상(52), (53), (55), (57), (59)들을 제어하는 제어부(51)로 이루어진다.
인터페이스 처리부(55)는 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스를 기 설정된 절차에 따라 전시하며, 사용자로부터 현재 전시되는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 명령을 요청받으면 이를 대응되는 구성부로 입력하며, 요청데이터에 대응되는 연산처리 결과데이터를 기 설정된 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자의 단말기의 모니터에 전시한다.
제어부(51)는 사용자가 최초 접속 시 인터페이스 처리부(55)를 제어하여 사용자 단말기의 모니터에 그래픽 사용자 인터페이스를 전시한다. 이때 전시되는 사용자 인터페이스에는 현장모드로 사용할 것인지 또는 진단모드로 사용할 것인지를 사용자로부터 입력받기 위한 선택 아이콘 또는 버튼을 전시하며, 인터페이스 처리부(55)는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 현장모드 아이콘 또는 버튼이 입력되면 현장모드 관리부(57)를 구동시키고, 진단모드 아이콘 또는 버튼이 입력되면 진단모드 관리부(59)를 구동시킨다.
메모리(52)에는 기 설정된 생체분석 알고리즘 및 선명도분석 알고리즘이 저장된다.
또한 메모리(52)에는 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)들과, 중계가 이루어지는 접속자들의 매칭정보가 저장된다.
현장모드 관리부(57)는 중계대상인 진단모드 관리부(59)의 의료진 단말기와의 중계를 제어 및 관리하며 헤드셋(73)의 마이크(735)를 통해 수집된 음향데이터를 가공하여 실시간으로 의료진 단말기로 송신하는 제1 대화 중계부(571)와, 구조자 단말기(3)로부터 입력된 촬영영상이 진단모드 관리부(59)의 의료진 단말기(4)로 전송되도록 촬영영상을 압축 및 인코딩 하는 영상처리부(572)와, 구조자 단말기(3)로부터 입력된 청취음 및 생체정보가 진단모드 관리부(59)의 의료진 단말기(4)로 전송되도록 이들 데이터를 가공하는 생체정보 처리부(573)와, 기 설정된 생체분석 알고리즘을 이용하여 구조자 단말기(3)로부터 입력된 생체정보를 분석하여 생체정보를 구성하는 개별생체정보들 각각을 기 설정된 임계치에 비교하여 개별생체정보가 대응하는 임계치를 벗어나는 경우 응급환자의 상태를 위급상태라고 판단하는 위급상태 판단부(575)와, 위급상태 판단부(575)에 의해 응급환자의 상태가 위급상태로 판단되면 기 설정된 선명도분석 알고리즘을 이용하여 입력된 영상 프레임들 중 가장 선명한 프레임을 검출하여 고화질 스틸컷을 주기적으로 생성하는 고화질 스틸컷 생성부(577)로 이루어진다.
제1 대화 중계부(571)는 현장모드 관리부(57)가 구동되면 기 설정된 현장모드 관리부로 대화를 요청하며, 현장모드 관리부(57)로부터 대화요청을 수락 받으면 중계를 시작한다. 이때 현장모드 관리부(57)와 대화중계를 수행하는 진단모드 관리부(59)의 매칭 정보는 기 설정되어 저장된다.
또한 제1 대화 중계부(571)는 헤드셋(73)의 마이크(735)에 의해 수집되어 구조자 단말기(3)로 입력된 음향데이터를 가공하여 진단모드 관리부(59)로 실시간으로 전송함과 동시에 진단모드 관리부(59)로부터 음향데이터를 전송받으면 구조자 단말기(3)의 통신 인터페이스 모듈(33)을 통해 헤드셋(73)으로 전송함으로써 구조자 및 의사의 대화를 중계한다. 이때 IP 기반의 음성통화는 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
영상처리부(572)는 구조자 단말기(3)로부터 입력받은 촬영영상이 진단모드 관리부(59)의 의료진 단말기(4)로 전송되도록 촬영영상을 압축 처리한다. 이때 처리된 촬영영상은 제어부(51)의 제어에 따라 구조자 단말기(3)의 통신 인터페이스 모듈(33)을 통해 통신망(9)을 경유하여 대화 중계 중인 의료진 단말기(4)로 전송된다.
도 6은 도 5의 위급상태 판단부를 나타내는 블록도이다.
위급상태 판단부(575)는 도 6에 도시된 바와 같이 기 설정된 분석 알고리즘을 이용하여 구조자 단말기(3)로부터 입력 받은 생체정보를 분석하여 생체정보를 구성하는 개별생체정보들을 검출하는 데이터 분석모듈(581)과, 데이터 분석모듈(581)에 의해 검출된 개별생체정보들 대응되는 기 설정된 임계치에 비교하는 데이터 비교모듈(583)과, 데이터 비교모듈(583)에 의해 각 개별생체정보가 임계치를 벗어나는 경우 응급환자가 위급상태라고 판단하는 판단모듈(585)로 이루어진다.
이때 본 발명에서는 수집 장비가 디지털 청진기 및 환자감시장치로 구성됨에 따라 생체정보는 동맥음, 장잡음, 혈관음, 상완동맥음, 심장 박동수, 혈중 산소 농도, 맥박수, 혈압, 체온 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 수집 장비의 구성에 따라 더욱 다양한 생체정보를 더 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
고화질 스틸컷 생성부(577)는 응급상태 판단부(575)에 의해 응급환자의 상태가 위급상태라고 판단되거나 또는 사용자의 요청에 의하여 구동되며, 기 설정된 선명도분석 알고리즘을 이용하여 구조자 단말기(3)로부터 입력받은 촬영영상의 프레임들 중 가장 선명한 프레임(고화질 스틸컷)을 주기적으로 검출한다. 이때 고화질 스틸컷 생성부(577)에 의해 생성된 고화질 스틸컷 프레임은 제어부(51)의 제어에 따라 진단모드 관리부(59)의 의료진 단말기(4)로 전송됨으로써 의료진은 주기적으로 전송받은 고화질 스틸컷 프레임의 열람을 통해 응급환자의 상태를 정확하게 인지할 수 있게 된다.
도 5의 진단모드 관리부(59)는 매칭된 현장모드 관리부(57)와 대화중계를 관리 및 처리하는 제2 대화 중계부(591)와, 현장모드 관리부(57)의 구조자 단말기(3)로부터 전송받은 촬영영상을 디코딩 하는 영상처리부(593)와, 현장모드 관리부(57)의 구조자 단말기로부터 전송받은 청취음 및 생체정보를 카테고리별 수치로 변환하는 데이터변환부(595)와, 영상처리부(593) 및 데이터변환부(595)에 의해 처리된 영상, 청취음 및 생체정보를 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 의료진 단말기(4)의 모니터에 디스플레이 하는 디스플레이부(597)로 이루어진다.
도 7은 본 발명의 의료지원 어플리케이션을 최초 구동할 때 전시되는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 의료지원 어플리케이션(5)은 최초 구동 시 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스인 선택 사용자 인터페이스(300)를 사용자의 단말기의 모니터(30)에 전시한다.
선택 사용자 인터페이스(300)는 사용자로부터 현장모드로 구동할 것인지를 입력받는 제1 선택버튼(301)과, 진단모드로 구동할 것인지를 입력받는 제2 선택버튼(303)을 포함한다. 이때 의료지원 어플리케이션(5)은 선택 사용자 인터페이스(300)를 통해 제1 선택버튼(301)이 터치 및 클릭되면 현장모드 관리부(57)를 구동하고, 제2 선택버튼(303)이 터치 및 클릭되면 진단모드 관리부(59)를 구동시킨다.
도 8은 본 발명의 의료진단 단말기에 전시되는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이 의료지원 어플리케이션(5)은 진단모드로 구동된 의료진단 단말기(4)의 모니터(40)에 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스인 열람 사용자 인터페이스(400)를 전시한다.
열람 사용자 인터페이스(400)는 촬영영상이 전시되는 영상 전시란(401)과, 고화질 스틸컷이 전시되는 스틸컷 전시란(403)과, 각 생체정보의 측정값이 전시되는 생체정보 전시란(405)과, 기타 정보가 전시되는 기타정보 전시란(407)을 포함한다. 이때 기타 정보는 재난현장의 위치, 구조자 인력현황, 재난현장으로부터 병원까지 이송하는데 소요되는 시간, 사고유형 등으로 정의된다.
1:의료지원 시스템 3:구조자 단말기 4:진료자 단말기
5:의료지원 어플리케이션 7:수집 장비 8:근거리 무선통신망
9:통신망 31:표시부 33:통신인터페이스 모듈
35:입력부 36:제어부 37:GPS부
39:어플리케이션 관리부 51:제어부 52:메모리
53:데이터 입출력부 55:인터페이스 처리부
57:현장모드 관리부 59:진단모드 관리부
5:의료지원 어플리케이션 7:수집 장비 8:근거리 무선통신망
9:통신망 31:표시부 33:통신인터페이스 모듈
35:입력부 36:제어부 37:GPS부
39:어플리케이션 관리부 51:제어부 52:메모리
53:데이터 입출력부 55:인터페이스 처리부
57:현장모드 관리부 59:진단모드 관리부
Claims (8)
- 응급환자를 구조하는 구조자가 상기 구조자로부터 원격지에 있는 의료진에게 상기 응급환자의 상태를 전송하고, 상기 의료진으로부터 응급처방을 받기 위한 의료지원 시스템에 있어서:
상기 응급환자를 촬영하는 카메라;
상기 응급환자의 생체정보를 수집하는 생체수집수단;
상기 카메라 및 상기 생체수집수단으로부터 전송받은 영상 및 생체정보를 외부로 전송하는 의료지원 어플리케이션이 설치되는 구조자 단말기;
상기 구조자 단말기로부터 전송받은 영상 및 생체정보를 상기 의료진에게 표출하는 의료진 단말기를 포함하고,
상기 의료지원 어플리케이션은 상기 생체정보를 구성하는 개별생체정보들 각각을 기 설정된 임계치에 비교하여 상기 개별생체정보가 임계치를 벗어나면 상기 응급환자가 위급한 상태라고 판단하는 위급상태 판단부와, 상기 위급상태 판단부에 의해 상기 응급환자의 상태가 위급상태라고 판단되거나 또는 상기 구조자 요청에 의해 구동되며 주기적으로 상기 구조자 단말기로부터 입력된 영상 프레임들 중 어느 하나를 스틸컷으로 결정하는 스틸컷 생성부를 더 포함하고, 상기 스틸컷 생성부에 의해 생성된 스틸컷을 상기 의료진 단말기로 전송하고,
상기 스틸컷 생성부는 기 설정된 선명도분석 알고리즘을 이용하여 상기 구조자 단말기로부터 입력된 영상의 프레임들을 분석하여 프레임들 중 가장 선명한 프레임을 스틸컷으로 결정하는 것을 특징으로 하는 의료지원 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 제1항에 있어서, 상기 의료진 단말기에는 상기 의료지원 어플리케이션이 설치되고,
상기 의료지원 어플리케이션은 상기 구조자 단말기에 설치될 때 진행되는 현장모드 관리부와, 상기 의료진 단말기에 설치될 때 진행되는 진단모드 관리부로 구성되고, 상기 진단모드 관리부는 상기 구조자 단말기로부터 전송받은 영상, 생체정보 및 스틸컷을 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, graphic user interface)인 열람 인터페이스를 통해 상기 의료진 단말기의 모니터에 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 의료지원 시스템. - 청구항 제5항에 있어서, 상기 의료지원 시스템은
일측에 상기 카메라가 설치되어 상기 구조자 단말기에 연결되는 헤드셋과, 상기 의료진 단말기에 연결되는 마이크 및 스피커를 더 포함하고,
상기 의료지원 어플리케이션의 상기 현장모드 관리부는 상기 구조자 단말기 및 상기 의료진 단말기 사이의 음성대화를 중계하는 대화중계부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의료지원 시스템. - 청구항 제6항에 있어서, 상기 의료지원 시스템은
상기 응급환자의 청진음을 수집하며, 상기 구조자 단말기에 연결되어 수집된 청진음을 상기 구조자 단말기로 전송하는 디지털 청진기를 더 포함하고,
상기 의료지원 어플리케이션의 상기 현장모드 관리부는 상기 구조자 단말기로부터 입력된 청진음을 상기 의료진 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 의료지원 시스템. - 청구항 제7항에 있어서, 상기 생체수집수단은 환자감시장치(patient monitor)이고, 상기 개별생체정보는 심장 박동수, 혈중 산소 농도, 맥박수, 혈압, 체온 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료지원 시스템.
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| KR102284347B1 (ko) * | 2020-11-12 | 2021-08-03 | 주식회사 에스디에이에이 | 응급 이송환자의 크로스체크를 통한 응급환경 조성시스템과 조성방법 |
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