KR101854862B1 - 수액 조절 장치 및 수액 조절 시스템 - Google Patents

수액 조절 장치 및 수액 조절 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수액 조절 장치 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수액 조절 장치는 초음파 센서를 이용하여 수액의 주입 속도를 측정하고, 측정된 수액의 주입 속도를 기준 속도와 비교하여 구동부를 통해 정확한 주입 속도로 조절할 수 있다. 또한, 수액의 누적 주입량을 수액 무게의 변화량과 비교하여 센서의 이상을 감지할 수 있다.
본 발명은 수액 조절 장치에서 측정한 수액의 주입 상태를 관리 서버에 전송하여 중앙에서 환자 관리를 용이하게 할 수 있다.

Description

수액 조절 장치 및 수액 조절 시스템 {Apparatus and system for adjusting ringer's fluid}
본 발명은 수액 조절 장치 및 수액 조절 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수액통을 수용하는 수액 수용부, 수액 수용부의 하단에 위치하며 수액의 주입 속도를 조절하는 구동부, 구동부의 하단에 위치하며 수액 튜브가 개재되고 초음파를 수신 및 발신하는 한 쌍의 초음파 센서를 구비하는 초음파 센서부, 초음파 센서부에서 측정된 수액의 주입 속도에 따라 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 수액 조절 장치와, 수액 조절 장치로부터 수액 주입 속도를 전달받아 환자를 관리할 수 있는 수액 조절 시스템에 관한 것이다.
약액을 직접 정맥 내에 주사하는 것을 정맥 주사라 한다. 약액이 심장을 거쳐 신체의 필요한 조직에 도달하므로 약효가 빨리 나타나고, 반응 역시 확실하게 나타난다. 약액을 주사하기도 하지만, 수분이나 염분, 그 밖에 필요한 전해질을 보급하거나, 출혈 후의 혈액을 보급하는 경우에도 정맥 주사가 사용된다.
정맥 주사는 정맥 속에 직접 수액 등을 주입하므로 정확하고 빠른 효과가 나타나지만, 약물 또는 수액이 과다하게 주입되면 부작용이 생길 수 있다는 문제가 있다. 따라서 정확한 주입 속도로 수액 또는 약물이 주입되는 것은 중요한 문제이다.
한국 공개 특허 제2015-0072669호는 링거 수액 관리 시스템으로서, 수액 방울의 떨어지는 간격을 감지하여 수액 투여 속도를 측정하고, 이를 이용하여 수액 투여 속도를 조절하는 것에 대해서 개시하고 있다. 하지만, 수액의 잔여량이 줄어들수록 수액 방울당 무게가 변하기 때문에, 시간이 경과할수록 수액의 주입 속도가 부정확해진다는 문제가 있다.
스테인레스 스틸로 된 주사 바늘을 혈관에 장기간 방치하면 혈관 손상이나 혈전 형성 또는 침윤 등의 문제가 발생할 수 있으므로 수액 등의 주입이 완료됐을 때 주사 바늘을 환자로부터 빨리 제거해야한다. 이를 위하여 의료진이 수액 등의 주입이 완료되었는지 계속 확인하는 과정에서 인력과 시간이 낭비될 수 있으며, 수액의 교체시 버려지는 수액이 생길 수 있다.
따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 정확한 주입 속도로 수액을 주입할 수 있고, 수액의 주입 속도가 자동으로 조절되는 수액 조절 장치가 필요하다. 또한, 의료진이 직접 수액의 잔량을 확인할 필요 없이 수액의 잔여량 및 수액 주입완료를 의료진에게 자동으로 알려주는 수액 조절 시스템이 필요하다.
특허문헌1: 한국공개특허 제2015-0072669호 (공개일: 2015.06.30)
본 발명의 목적은 수액의 주입 속도를 정확하게 측정할 수 있는 수액 조절 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 수액의 주입 상태를 관리 서버로 전송하여 환자 관리를 편하게 할 수 있는 수액 조절 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치는 수액 수용부, 구동부, 초음파 센서부, 제어부를 포함한다. 수액 수용부는 수액통을 수용한다. 구동부는 수액 수용부의 하단에 위치하며, 수액 튜브가 개재되고, 수액의 주입 속도를 조절한다. 초음파 센서부는 구동부의 하단에 위치하며, 수액 튜브가 개재되고, 초음파를 수신 및 발신하는 한 쌍의 초음파 센서를 구비한다. 제어부는 초음파 센서부에서 측정된 수액의 주입 속도에 따라 구동부의 동작을 제어한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수액 조절 장치는 초음파 센서부의 내측에 마이크로 화이버로 형성된 완충 영역이 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 수액 수용부는 로드 셀을 구비하여 수액 무게의 변화량을 측정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 제어부는 수액의 주입 속도에 따른 수액의 누적 주입량을 연산하며, 수액의 누적 주입량을 수액 무게의 변화량과 비교하여 미리 설정한 오차 범위 이상 차이가 발생하면 사용자에게 오류 신호를 보낼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 시스템은 수액 조절 장치와 관리 서버를 포함한다. 수액 조절 장치는 수액통을 수용하는 수액 수용부와, 수액 수용부의 하단에 위치하며 수액의 주입 속도를 조절하는 구동부와, 구동부의 하단에 위치하며 수액 튜브가 개재되고 초음파를 수신 및 발신하는 한 쌍의 초음파 센서를 구비하는 초음파 센서부와, 초음파 센서부에서 측정된 수액의 주입 속도에 따라 구동부의 동작을 제어하며 데이터를 송수신하는 통신 모듈을 구비하는 제어부를 포함한다. 관리 서버는 제어부로부터 수액의 주입 속도를 전송받아 수액의 주입 완료 시간을 산출 및 표시한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수액 조절 시스템에서 관리 서버는 수액의 주입 완료 시간으로부터 미리 설정한 시간 전에 경고음을 낼 수 있다.
본 발명의 수액 조절 장치는 초음파를 이용하여 수액의 유속을 측정하여 보다 정확한 수액 주입 속도를 측정할 수 있다.
본 발명의 수액 조절 장치는 측정된 수액의 유속을 관리 서버로 전송하여 현재 수액 주입 상태 및 종료 시간을 중앙에서 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 수액통이 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 구동부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 초음파 센서부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 초음파 센서부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수액 조절 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 시스템을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 수액통이 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 구동부를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 초음파 센서부를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수액 조절 장치에서 초음파 센서부를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수액 조절 장치(1000)는 수액 수용부(1100), 구동부(1200), 초음파 센서부(1300), 제어부(1400)를 포함한다. 수액 수용부(1100)는 수액통(1110)을 수용한다. 수액통(1110)은 점적통(1111) 및 수액 튜브(1112)와 연결된다. 수액 수용부(1100)는 상부에 수액통(1110)을 걸 수 있도록 고리(1120)가 형성된다.
구동부(1200)는 수액 수용부(1100)의 하단에 위치한다. 구동부(1200)는 내부에 수액 튜브(1112)가 통과할 수 있도록 내측이 원통형으로 형성된다. 원통형의 구동부(1200)는 수액 튜브(1112)가 끼워질 수 있도록 개구부(1210)가 형성되어 있다. 개구부(1210)를 통해 수액 튜브(1112)가 끼워진다. 수액 튜브(1112)는 구동부(1200)에 의해 압박되어 수액의 주입 속도가 조절된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(1200)는 수액 튜브를 압박할 수 있도록 압박바(1222)를 구비한다. 압박바(1222)가 수액의 주입 속도를 정밀하게 제어할 수 있도록, 구동부(1200)는 모터(1221), 웜 기어(1223), 엔코더(1224), 리미트 스위치(1225)를 구비한다. 모터(1221)로서 소형의 DC모터를 사용하는 경우, 구동부(1200)를 작게 제작할 수 있다.압박바(1222)는 모터(1221)의 동력에 의해 선형 왕복 이동을 하여 수액 튜브를 압박하거나 감압할 수 있다. 수액 튜브를 압박 또는 감압함으로써 수액의 주입 속도가 조절된다. 웜 기어(1223)는 모터(1221)의 회전 운동을 선형 운동으로 변환하여 압박바(1222)에 전달한다. 압박바(1222)의 선형 이동에 의해 수액 튜브를 압박하는 정도가 조절된다. 웜 기어(1223)를 사용하는 경우 웜이 웜의 이동 방향의 반대 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있기 때문에, 수액 튜브의 탄성에 의해 압박바(1222)가 반대 방향으로 이동하지 않아 수액의 주입 속도를 정확하게 조절할 수 있다.
엔코더(1224)는 회전량을 검출하기 위한 센서로서, 웜 기어(1223)에 장착되어 웜 기어(1223)의 회전량을 측정한다. 웜 기어(1223)의 회전량으로부터 압박바(1222)의 이동 거리를 알 수 있다. 구동부(1200)는 모터(1221)의 회전량을 조절함으로써 웜 기어(1223)의 웜의 이동 거리 및 이에 따른 압박바(1222)의 이동 거리를 조절할 수 있다. 압박바(1222)의 이동 거리 조절을 통해 튜브를 압박하는 정도를 제어할 수 있고, 이에 따라 수액의 주입 속도가 조절된다. 본 실시예에서 엔코더(1224)는 웜 기어(1223)에 장착되어 있지만, 엔코더(1224)는 모터(1221)의 구성에 포함될 수도 있다.
리미트 스위치(1225)는 압박바(1222)가 이동하는 시점 및 종점 양쪽에 설치된다. 리미트 스위치(1225)는 압박바(1222)가 미리 설정된 이동 범위를 넘지 않도록 하기 위한 구성으로, 모터(1221)가 계속 동작하여 수액 튜브에 과도한 압력이 가해지는 것을 방지한다. 압박바(1222)가 리미트 스위치(1225)의 종점에 접촉하면 모터(1221)가 정지되어 압박바(1222)의 이동이 중지된다.
구동부(1200)는 수액 수용부(1100) 하단에 연결되어 점적통(1111)에 연결된 수액 튜브(1112)가 바로 끼워질 수 있도록 형성된다. 구동부(1200)의 내경은 수액 튜브(1112)의 외경과 같거나 약간 크게 형성될 수 있다. 수액 튜브(1112)는 구동부(1200)에 형성된 개구를 통하여 쉽게 끼워질 수 있다. 압박바(1222)는 수액 튜브(1112)와 수직 방향으로 만나며, 구동부(1200)의 내측 공간으로 직선 이동하여 수액 튜브를 압박한다.
초음파 센서부(1300)는 구동부(1200)의 하단에 위치한다. 초음파 센서부(1300)는 원통형으로 형성되며, 원통형의 일부에 개구가 형성되어 그 사이로 수액 튜브(1112)가 끼워진다. 초음파 센서부(1300)의 개구는 구동부(1200)의 개구가 일직선으로 연장되어 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 초음파 센서부(1300)에는 초음파를 수신 및 발신하는 초음파 센서(1310, 1320)가 구비된다. 제1 초음파 센서(1310)는 초음파 센서부(1300)의 상단에 위치한다. 제2 초음파 센서(1320)는 초음파 센서부(1300)의 하단에 위치한다. 제1 초음파 센서(1310)와 제2 초음파 센서(1320)는 원통형의 중심을 기준으로 각각 반대 방향에서 서로 대향하도록 위치한다.
제1 및 제2 초음파 센서(1310, 1320)는 각각 초음파를 발생시켜 대향하는 초음파 센서에 초음파를 송신하고, 수액 튜브(1112)를 통과한 초음파를 수신한다. 튜브 내에는 수액이 흐르기 때문에 제1 초음파 센서(1310) 및 제2 초음파 센서(1320)에서 출발한 초음파가 각각 대향하는 초음파 센서(1320, 1310)에 도달하는 시간은 서로 상이하다. 제1 및 제2 초음파 센서(1310, 1320)에 초음파가 도달하는 시간차를 이용하여 수액의 속도를 측정할 수 있으며, 이를 이용하여 수액의 주입량을 계산할 수 있다.
수액이 튜브 내를 흐르는 속도를 측정하여 수액의 주입 속도를 알 수 있다. 본 발명에서는 수액이 흐르는 방향에 대하여 상류측, 하류측에 각각 초음파 센서(1310, 1320)가 위치한다. 수액의 진행 방향과 초음파의 진행 방향 사이의 각도를 θ, 초음파 센서(1310, 1320)에서 발사된 초음파가 수액을 통해 전파되는 음속을 C, 수액 흐름의 평균속도를 V, 초음파 센서들(1310, 1320) 사이의 거리를 L이라 한다. 발사된 초음파의 도달 시간은 수액 흐름의 영향을 받는다. 제1 초음파 센서(1310)에서 발사된 초음파가 제2 초음파 센서(1320)까지 도달하는 시간t1과 제2 초음파 센서(1320)에서 발사된 초음파가 제1 초음파 센서(1310)까지 도달하는 시간t2는 각각 다음과 같다.
t1=L/(C+Vcosθ) ---------------------------------- 식 1
t2=L/(C-Vcosθ) ----------------------------------- 식 2
제1 초음파 센서(1310)에서 발사된 초음파가 제2 센서(1320)까지 도달하는 시간과 제2 초음파 센서(1320)에서 발사된 초음파가 제1 초음파 센서(1310)까지 도달하는 시간의 차이는 다음과 같다.
△t=L/(C-Vcosθ)-L/(C+Vcosθ) ---------------------- 식 3
수액의 주입 속도는 다음과 같다.
V=△tC2/2Lcosθ ------------------------------------ 식 4
본 발명의 수액 조절 장치(1000)는 수액의 주입 속도를 측정하여 수액이 적절한 속도로 주입되고 있는지 확인이 가능하고, 소정 속도를 벗어나는 경우 구동부(1200)를 제어하여 수액 주입 속도를 조절할 수 있다.
한편, 수액의 주입 속도를 알면 수액의 유량 역시 산출할 수 있다. 수액의 유량은 수액 튜브의 단면과 수액의 속도의 곱으로 구할 수 있다.
Q=A×V ---------------------------------------- 식 5
Q는 수액의 유량, A는 수액 튜브의 단면적, V는 수액의 주입 속도이다.
산출된 수액의 유량 및 경과된 시간으로부터 수액의 현재 주입량, 수액의 누적 주입량, 수액의 주입 완료 시간을 예측할 수 있다.
다른 실시예에서는 초음파 센서부(1300)의 내측에 마이크로 화이버로 형성된 완충 영역(1330)이 구비될 수 있다. 발생된 초음파에 의해 수액 튜브에 진동이 발생하고 이에 따라 초음파가 도달하는 데까지 걸리는 시간의 측정이 부정확해질 수 있다. 마이크로 화이버로 형성된 완충 영역(1330)은 초음파에 의해 발생된 미세한 진동을 흡수하여 보다 정확한 수액의 유속을 측정할 수 있도록 한다. 완충 영역(1330)에 형성된 마이크로 화이버는 섬유의 길이를 불균일하게 하여 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 구동부(1200)와 초음파 센서부(1300)가 수액 수용부(1100)와 일체로 형성되었지만, 구동부(1200)와 초음파 센서부(1300)가 수액 수용부(1100)와 이격되어 있거나, 구동부(1200)와 초음파 센서부(1300)도 서로 떨어져 형성될 수 있다. 이 경우 구동부(1200)와 초음파 센서부(1300)는 서로 무선으로 통신할 수 있다.
제어부(1400)는 초음파 센서부(1300)에서 측정된 수액의 주입 속도에 따라 구동부(1200)의 동작을 제어한다. 기준이 되는 수액 주입 속도는 수액의 종류, 환자의 상태에 따라 달리 설정될 수 있다. 측정된 수액 주입 속도가 기준 속도보다 빠르면 제어부(1400)는 구동부(1200)가 튜브(1112)를 더 압박하도록 제어한다. 측정된 수액 주입 속도가 기준 속도보다 느리면 제어부(1400)는 압박바(1222)를 튜브(1112) 반대 방향으로 진행시켜 수액의 주입 속도가 빨라지도록 한다. 지속적으로 수액의 주입 속도를 측정하고 이를 이용하여 수액 주입 속도가 정확한 속도로 조절되도록 계속 피드백된다.
본 실시예에서는 구동부(1200)와 초음파 센서부(1300)가 일체로 형성되어 있어 수액 튜브를 한 번에 끼워 넣음으로써 수액 키트를 장치에 설치할 수 있어 편리하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수액 조절 장치를 나타내는 도면이다.
다른 실시예에서는 수액 수용부(1100)가 로드 셀(1130)을 구비할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 로드 셀(load cell, 1130)은 수액통(1110)을 거는 고리(1120)에 위치하여 수액통(1110)의 무게를 측정한다. 수액이 주입됨에 따라 수액통(1110)의 무게는 지속적으로 변화하며, 수액통 무게의 변화량으로부터 주입된 수액의 무게를 산출할 수 있다.
로드셀은 중량 센서로서 무게 검출 방식에 따라 유도 전류 방식, 전기 용량 방식, 자기 방식, 압전기 방식, 진동 방식, 스트레인 게이지 방식 등이 있다. 스트레인 게이지 방식 로드셀은 하중에 의한 탄성체의 물리적 변형을 스트레인 게이지를 이용하여 전기 저항으로 변환시킴으로써 중량을 측정하며, 제작비가 저렴하고 계량 정밀도가 높으며 부피 및 무게가 작다는 장점이 있다. 본 발명에서는 스트레인 게이지 방식 로드셀을 이용하지만 이에 한정되지는 않으며, 다른 방식의 로드셀을 사용할 수도 있다.
로드셀(1130)은 수액 무게의 변화량을 계산하기 위하여 기준 시간 동안 수액통(1110)의 무게를 측정한다. 측정된 무게로부터 수액 무게의 변화량이 계산된다. 수액통의 무게를 제외한 수액만의 초기 무게 정보는 미리 저장될 수 있다. 미리 저장된 수액 초기 무게와 수액 무게의 변화량으로부터 수액의 잔여량을 알 수 있다.
제어부(1400)는 수액의 주입 속도에 따른 수액의 유량, 즉 수액의 누적 주입량을 연산한다. 제어부(1400)는 수액의 누적 주입량을 로드 셀(1130)에서 측정한 수액 무게의 변화량과 비교하여, 두 값이 일치하는지 확인한다. 두 값이 미리 설정한 오차 범위 이상 차이가 나면 제어부(1400)는 초음파 센서부(1300) 또는 로드셀(1130)이 고장난 것으로 판정하고, 사용자에게 오류 신호를 보낸다.
본 실시예에서는 초음파 센서부(1300)로부터 측정된 수액의 유속으로부터 수액이 주입된 유량을 계산하고, 로드셀(1130)로부터 측정된 수액 무게의 변화량을 비교하여, 초음파 센서부(1300) 또는 로드셀(1130) 중 어느 하나의 센서가 이상 동작을 하는지 감지할 수 있다. 수액의 주입 속도를 두 개의 센서로 모니터링함으로써, 센서의 이상으로 수액 주입이 잘못되는 것을 방지할 수 있으며, 더욱 안전하게 수액을 공급할 수 있다. 또한, 수액 주입량이 잘못 측정될 경우 수액의 주입 완료 시간을 잘 못 예측하여 제 시간에 수액 바늘을 제거하지 못하는 경우도 있는데, 본 발명은 주입 속도의 오류를 감지할 수 있어 이러한 문제를 해결할 수 있다. 한편, 센서의 고장이나 수액 주입 속도에 오류가 생긴 경우 제어부(1400)는 경보음을 내보내 의료진 등이 수액 주입 상태를 확인할 수 있도록 한다.
제어부(1400)는 수액의 주입 완료 예상 시간이 된 때, 로드셀(1130)이 측정한 무게가 수액을 제외한 수액 용기만의 무게와 같아진 때, 또는 초음파 센서부(1300)에서 수액이 흐르지 않은 것을 감지할 때, 구동부(1200)를 구동시켜 수액이 더 이상 흐르지 못하도록 수액 튜브를 압박할 수 있다.
본 실시예에서는 수액 수용부(1100), 구동부(1200), 초음파 센서부(1300) 및 제어부(1400)가 일체로 형성되어 있으나, 각각의 구성은 물리적으로 이격되어 형성될 수도 있으며, 이 경우 통신 모듈을 구비하여 데이터를 송수신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수액 조절 시스템(3000)은 수액 조절 장치(1000)와 관리 서버(2000)를 포함한다. 수액 조절 장치(1000)는 수액 수용부(1100), 구동부(1200), 초음파 센서부(1300), 제어부(1400)를 포함한다.
제어부(1400)는 초음파 센서부(1300)에서 측정된 수액의 주입 속도에 따라 구동부(1200)의 동작을 제어한다. 측정된 수액 주입 속도가 기준 속도보다 빠르면 제어부(1400)는 구동부(1200)가 수액 튜브(1112)를 더 압박하도록 제어한다. 측정된 수액 주입 속도가 기준 속도보다 느리면 제어부(1400)는 구동부(1200)가 수액 튜브(1112)를 압박하는 힘을 낮춰 수액의 주입 속도가 빨라지도록 할 수 있다.
또한, 제어부(1400)는 수액의 주입 속도를 이용하여 수액의 주입 시점부터 수액의 누적 주입량을 연산한다. 제어부(1400)는 수액의 누적 주입량을 로드 셀(1130)에서 측정한 수액 무게의 변화량과 비교하여, 두 값이 일치하는지 확인한다. 두 값이 미리 설정한 오차 범위 이상 차이가 나면 제어부(1400)는 초음파 센서부(1300) 또는 로드셀(1130)이 고장난 것으로 판정할 수 있다.
제어부(1400)는 통신 모듈(미도시)을 구비하여 수액의 주입 속도, 수액 무게의 변화량 등의 데이터를 송신 및 수신한다.
관리 서버(2000)는 의국, 또는 의료진이 모니터링할 수 있는 공간에 설치된다. 관리 서버(2000)는 병실 또는 환자 근처에 위치한 수액 조절 장치(1000)와 통신하며, 수액의 주입 상태를 체크할 수 있다. 관리 서버(2000)는 소정 간격으로 제어부(1400)로부터 수액의 주입 속도를 전송받아 수액의 주입 완료 시간을 산출할 수 있다. 관리 서버(2000)는 표시부를 구비하여 병실의 호수 또는 환자의 위치, 해당 환자의 수액 주입 완료 시간, 수액의 잔여량 등을 표시할 수 있다.
통신 방법으로서는 다양한 무선 통신 방법이 사용될 수 있지만, 본 실시예에서는 LPWA(Low Power Wide Area, 저전력 장거리 통신기술)가 이용될 수 있다. LPWA 기술은 낮은 전력 소모와 장거리를 커버할 수 있으며, 보안과 저비용이라는 장점까지 갖춰 사물 인터넷에 매우 적합한 통신방식으로 주목받고 있다. 특히, 본 발명과 같이 소물 기기가 연결되어 주기적으로 특정 데이터만을 송신하는 경우, 기능이 단순하고 전력 소모가 낮은 통신 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
제어부(1400)는 관리 서버(2000)로 일정 간격으로 수액의 주입 속도 또는 수액의 누적 주입량 데이터를 전송할 수 있다. 제어부(1400)는 수액의 잔량이 미리 설정한 양 이하가 되는 경우 데이터의 전송 주기를 더 빠르게 할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1400)는 5분 간격으로 수액의 주입 속도 또는 주액의 누적 주입량을 관리 서버(2000)에 전송할 수 있으며, 수액의 잔량이 100ml 이하가 남은 경우 1분 간격으로 관리 서버(2000)에 데이터를 전송할 수 있다. 수액의 주입 완료 시점에 맞춰 의료진이 수액 키트를 제거하러 가거나, 수액의 잔량이 얼마 남지 않았을 때 수액의 주입 속도가 빨라지는 것을 대비하기 위함이다.
제어부(1400)는 측정 또는 산출된 수액의 주입 속도, 수액의 누적 주입량, 수액의 잔량, 수액의 초기 무게, 수액의 주입 완료 시간들 중 사용자가 설정한 소정 정보만을 전송함으로써, 전송되는 데이터의 양을 최소화할 수 있다.
관리 서버(2000)는 수액의 초기 정보, 현재 주입 속도 등으로부터 산출된 수액 주입 완료 예상 시간을 표시하거나, 수액의 주입 완료 시간으로부터 미리 설정한 시간 전에 경고음을 내어 의료진에게 상황을 알릴 수 있다. 수액이 끝까지 주입되고 나면 튜브를 통해 공기가 들어가거나, 주사 바늘이 혈관에 장기간 방치될 우려가 있기 때문에 수액이 소량 남아있을 때 주사 바늘이 제거될 수 있도록, 수액의 주입 완료 예상 시간으로부터 일정 시간 전에 경고음을 내보낸다. 일정 시간은 신호가 울린 후 의료진이 주사 바늘을 제거하기 위해 필요한 준비 시간만큼이 될 수 있다. 신호는 경보음 또는 램프일 수 있으며, 한 번이 아니라 여러 번 보내질 수도 있다. 이에 따라, 환자 또는 의료진이 주입의 완료 시점을 인지할 수 있어, 의료진의 신속하고 적절한 대처가 이루어질 수 있다.
한편, 제어부(1400)는 수액의 누적 주입량을 연산하여 로드 셀(1130)에서 측정한 수액 무게의 변화량과 비교한다. 두 값이 미리 설정한 오차 범위 이상 차이가 나면 제어부(1400)는 초음파 센서부(1300) 또는 로드셀(1130)이 고장난 것으로 판정하고, 관리 서버(2000)에 오류 신호를 보낸다. 의료진은 오류 신호에 의해 수액 주입의 이상 상황을 빠르게 인지할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1000 : 수액 조절 장치 1100 : 수액 수용부
1110 : 수액통 1111 : 점적통
1112 : 수액 튜브 1200 : 구동부
1221 : 모터 1222 : 압박바
1223 : 웜 기어 1224 : 엔코더
1225 : 리미트 스위치 1300 : 초음파 센서부
1310 : 제1 초음파 센서 1320 : 제2 초음파 센서
1400 : 제어부 2000 : 관리 서버
3000 : 수액 조절 시스템

Claims (6)

  1. 수액통을 수용하는 수액 수용부;
    상기 수액 수용부의 하단에 위치하며, 수액 튜브가 개재되고, 수액의 주입 속도를 조절하는 구동부;
    상기 구동부의 하단에 위치하며, 수액 튜브가 개재되고, 초음파를 수신 및 발신하는 한 쌍의 초음파 센서를 구비하는 초음파 센서부; 및
    상기 초음파 센서부에서 측정된 수액의 주입 속도에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 초음파 센서부의 내측에는 마이크로 화이버로 형성되어 초음파에 의해 발생된 진동을 흡수하는 완충 영역이 구비된 것을 특징으로 하는 수액 조절 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수액 수용부는 로드 셀을 구비하여 수액 무게의 변화량을 측정하는 것을 특징으로 하는 수액 조절 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 수액의 주입 속도에 따른 수액의 누적 주입량을 연산하며, 상기 수액의 누적 주입량을 상기 수액 무게의 변화량과 비교하여 미리 설정한 오차 범위 이상 차이가 발생하면 사용자에게 오류 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 수액 조절 장치.
  5. 수액통을 수용하는 수액 수용부와, 상기 수액 수용부의 하단에 위치하며, 수액의 주입 속도를 조절하는 구동부와, 상기 구동부의 하단에 위치하며, 수액 튜브가 개재되고, 초음파를 수신 및 발신하는 한 쌍의 초음파 센서를 구비하는 초음파 센서부와, 상기 초음파 센서부에서 측정된 수액의 주입 속도에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하며, 데이터를 송수신하는 통신 모듈을 구비하는 제어부를 포함하는 수액 조절 장치; 및
    상기 제어부로부터 수액의 주입 속도를 전송받아 수액의 주입 완료 시간을 산출 및 표시하는 관리 서버;를 포함하며,
    상기 초음파 센서부의 내측에는 마이크로 화이버로 형성되어 초음파에 의해 발생된 진동을 흡수하는 완충 영역이 구비된 것을 특징으로 하는 수액 조절 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관리 서버는 수액의 주입 완료 시간으로부터 미리 설정한 시간 전에 경고음을 내는 것을 특징으로 하는 수액 조절 시스템.
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