KR101956429B1 - 관리 대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 예에 따른 스마트 매트 시스템은, 대상자의 동작을 측정하여 센서 신호를 발생시켜 펌프를 제어하여 사용자의 체위를 변경토록 하기위한 스마트 매트; 및 상기 스마트 매트를 모니터 및 제어하는 사용자 단말을 포함하되, 상기 스마트 매트는, 상기 펌프 상부에 위치하여 상기 스마트 매트를 이용하는 관리 대상자의 상태정보를 감지하는 센서부; 상기 센서부가 감지한 관리 대상자의 상태정보를 이용하여 상기 관리 대상자의 압력 부위 위치상태를 인식하는 위치 인식 모듈; 상기 위치 인식 모듈이 인식한 관리 대상자의 압력 부위 위치 상태를 통해 특정 상황에 따른 미리 결정된 기준에 기초하여 위험상황을 감지하는 위험 상황 감지 모듈; 및 상기 위험 상황 감지 모듈의 감지에 따라 상기 펌프를 제어하는 제1 제어 모듈을 포함할 수 있다.

Description

관리 대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템{SMART MAT SYSTEM FOR PREVENTING DANGER USING SENSING STATUS OF MANAGEMENT PERSON}

요양보호시설이나 가정에서 생활하는 환자 또는 거동이 불편한 노인이 침대에 일정시간 이상 동일한 자세로 누워 있으면, 침대에 설치된 센서 등으로 환자 신체에 가해지는 압력 데이터를 얻는다.

이를 기반으로 침대가 자동으로 대상자의 자세 변경시키고, 대상자의 상태에 따른 서비스를 제공하도록 관리자나 요양보호사에게 알려준다.

또한 요양보호사가 실시한 서비스에 대한 시간과 내용을 자동으로 시스템에 전달하여 기록하도록 한다.

또한 비상상황 발생 시 담당자에게 즉각 알림으로써, 적절하게 비상 상황에 대처할 수 있도록 한다.

이러한 의료요양서비스를 제공할 수 있도록 도와주는 IoT 기반 스마트 헬스케어 시스템인 관리 대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템에 관한 것이다.

2014년 통계청의 노령화 지수에 따르면 2020년에는 119.1 %, 2024년도에는 145.9 %, 2028년도에는 177.8 %, 2040년도에는 288.6 %로 증가하는 급격한 노령화가 사회 이슈가 되고 있다.

급격하게 한국 사회가 고령화로 접어들면서 노인과 치매환자를 포함한 노인환자들에 대한 관심이 급증하고 있으며, 이들에 대한 보호와 치료 요양에 따른 문제들이 사회문제가 되고 있다. 이러한 급격한 노령화는 실버산업이 급격한 성장을 예고하고 있다.

특히 노령화 및 실버산업과 관련 분야로서 노인전문 의료기관 및 요양기관의 설립이 증가하고 있으며, 이를 이용하는 노인들의 비율이 급격히 증가하고 있는 추세이다. 그러나 이러한 실버산업의 급격한 성장은 국가적인 재원의 마련과 함께 그 관리체계에도 아직 미흡한 점이 많은 실정이다.

실례로 거동인 불편한 노인을 장시간 방치하여, 운동 신경이 더욱 둔화되거나, 비교적 건강했던 노인들이 오랫동안 같은 자세로 침대에 누워 있게 됨으로써, 이러한 노인들의 몸에 욕창이 생기게 되는 문제가 발생하고 있다.

또한 몸의 움직임이 부자연스러운 노인들이 침대에서 떨어져 다치는 낙상 사고가 빈번히 발생하는 것으로 보고되고 있다. 2012년에 실시된 노인요양시설 사고 유형 조사에 따르면 그림과 같이 사고의 80 % 이상이 낙상 사고이다.

이러한 낙상 사고는 요양시설에서의 노인 및 보호 대상 환자들의 보호 책임이 있는 관리자들이 환자들이 처한 상황에 시기적절한 대응을 하지 못한 원인으로 볼 수 있다. 이 외에도 요양 병원 및 요양기관에서 빈번하게 노인 및 환자들의 실종 사고가 이어지고 있다.

요양기관을 관리하는 보건복지부에서는 요양기관의 운영규정을 정하여 낙상위험척도, 욕창위험척도를 실시하고 있으며, 위험도에 따라 체위 변경 서비스의 제공, 휠체어 착용 등에 대한 서비스를 제공이 적절하게 진행되는지를 확인하도록 하고 있다.

또한 요양병원과 요양시설의 인력 기준을 설정하여 요양병원이 환자 6명당 1명의 간호사 1명을 두도록 하고 있으며, 요양시설은 2.5명당 1명의 요양보호사를 두도록 하고 있다. 그럼에도 불구하고, 낙상 및 추락 사고에 대한 소식과 욕창이 악화되어 상처가 깊어진 소식들이 매스컴을 통하여 전해지고 있다. 현실적으로 대부분의 요양보호 시설의 요양보호사들은 규정보다는 더 많은 노인 및 보호 대상자를 간호하고있는 실정이다.

이러한 상황에서 시간에 맞추어 노인 환자들을 보호하거나 시기적절한 대응을 하는 것은 매우 어려운 일이 분명하다. 앞으로 추세도 노령화가 가속된다고 보면 노인 및 보호대상장들의 행동 추이나 움직임을 감지하여 시기적절한 조치를 취하고 또 요양보호사 및 관리자들에게 고지함으로써 인력 부족으로 인해 일어나는 욕창 발병 및 낙상 사고 방지를 위한 시스템이 필요하다.

하지만, 종래의 시스템들은 카메라나 적외선 센서를 이용하여 초기 설치 비용과 이를 지속적으로 관리하기 위한 유지 비용이 크다. 현 요양시설은 대부분 예산이 부족하기 ?문에 이러한 시스템을 설치하기 어렵다. 일반 가정 또한 이러한 고가의 설치 비용과 유지 비용을 지불하는 것은 한계가 있다. 또한, 시스템에서 필요한 단말기를 설치하기 위한 전문성이 요구된다. 예를 들어, 카메라, 적외선 탐지기, 가스/온도/물 사용량 탐지기 등을 설치하려면 전문가의 내방이 필요하다.

일례로 특허 10-2013-0021614호 낙상 방지 장치는 본 발명과 유사한 맥락에서 출발을 하고 있지만, 노인 환자의 침대 낙상을 해결하기 위한 방법에서 카메라를 사용하여 노인 환자의 뼈대(skeleton) 영상으로 모니터링을 하는 방법이고, 이를 모니터링 하기 위하여 대량의 정보 전송이 이루어져야 함으로 Wi-Fi나 3G/4G 등의 통신을 사용하여 해결하였다. 이러한 방법은 노인환자의 행동인지를 카메라를 통하여 추출함으로써 낙상을 감지할 수 있는 효과는 있지만, 고가의 카메라 장비가 침대와 분리된 건물의 벽에 설치되고 고비용의 통신을 사용함으로써 기술적으로는 낙상에 대한 문제의 해결이 가능할지 모르지만, 요양시설의 낙후한 예산 등 시설의 통신 인프라와 사용 비용 등을 고려하면 현실적으로 제품화는 무리일 것으로 보인다. 또 특히 이 특허 기술은 침대에서의 낙상의 감지만을 고려하였을 뿐이다.

또한, 초음파센서를 이용한 기존의 행위인식기술은 해당센서를 가슴위에 부착하여야하기 때문에 불편하며, 사용자가 의식적으로 해당 센서를 부착하지 않으면 행위 인식이 불가능한 단점을 가진다. 특히, 고령자들에게는 사용이 복잡하거나 의식적으로 센서를 부착해야 하는 시스템은 실용성이 낮다.

그리고, 카메라나 적외선 센서를 이용한 기존의 행위 인식 기술은 고령자에게 자신의 사생활을 감시받고 있다는 심리적 긴장감을 유발한다. 즉, 사용자를 감시의 대상으로 취급함으로써 일상 생활의 제약과 심리적 불편함을 야기한다. 또한, 종래의 고령자 관리 시스템들은 지속적인 모니터링을 위하여 다양한 센서들(카메라, 적외선 센서, 초음파 센서 등)을 사용하며, 이들의 전원 공급을 위하여 배터리 형태의 전원 장치나 가정용 전압기를 사용한다.

이러한 방식은 높은 전력 소모를 야기하거나 빈번한 배터리 교환이 필요하여 지속적인 관리 서비스를 제공하는 데 중요한 제약 사항이 된다. 그 결과, 부족한 인력으로 어려움을 겪는 요양기관이 지속적인관리 서비스를 제공하는데 제약 사항으로 작용할 것이다.

그러므로, 초기 설치 비용은 물론 유지 비용이 저렴하며, 노인 및 환자가 의식하지 않은 상태에서 심리적인 부담 없이 신체 행위를 모니터링 할 수 있는 기술이 절실히 요구된다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초기 설치 비용은 물론 유지 비용이 저렴하며, 노인 및 환자가 의식하지 않은 상태에서 심리적인 부담 없이 신체 행위를 모니터링 할 수 있는 관리 대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템을 제공하려는 것이다.

본 발명의 일 예에 따른 스마트 매트 시스템은, 대상자의 동작을 측정하여 센서 신호를 발생시켜 펌프를 제어하여 사용자의 체위를 변경토록 하기위한 스마트 매트; 및 상기 스마트 매트를 모니터 및 제어하는 사용자 단말을 포함하되, 상기 스마트 매트는, 상기 펌프 상부에 위치하여 상기 스마트 매트를 이용하는 관리 대상자의 상태정보를 감지하는 센서부; 상기 센서부가 감지한 관리 대상자의 상태정보를 이용하여 상기 관리 대상자의 압력 부위 위치상태를 인식하는 위치 인식 모듈; 상기 위치 인식 모듈이 인식한 관리 대상자의 압력 부위 위치 상태를 통해 특정 상황에 따른 미리 결정된 기준에 기초하여 위험상황을 감지하는 위험 상황 감지 모듈; 및 상기 위험 상황 감지 모듈의 감지에 따라 상기 펌프를 제어하는 제1 제어 모듈을 포함할 수 있다.

또한 상기 스마트 매트는 열 방향으로 배치된 2 이상을 포함하는 팽창기구를 포함하는 펌프를 포함하되, 상기 제1 제어모듈은 일정 시간 이상 압력이 지속된 신체 부위가 더 이상 압력을 받지 않도록 하기 상기 펌프를 제어하여 상기 팽창 기구 중 하나 이상을 팽창시켜 관리 대상자의 체위를 변경할 수 있다.

또한 상기 센서부는, 미리 정해진 인체정보를 통해 후두골, 견갑골, 귀, 어깨의 압력과 위치를 감지하도록 센서들이 위치하는 제1블록(311); 극상돌기, 팔꿈치, 장골 능, 천골, 치골, 전장 골극, 전자, 대퇴의 압력과 위치를 감지하도록 센서들이 위치하는 제2블록(312); 및 아킬레스건, 발꿈치, 무릎안쪽, 무릎측면, 종아리, 내측복사뼈, 외측복사뼈, 발의 측면의 위치와 압력을 감지하도록 센서들이 위치하는 제3블록(313);을 포함하도록 센서들이 위치할 수 있다.

본 발명에 따른 관리 대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템에 의하면, 초기 설치 비용은 물론 유지 비용이 저렴하며, 노인 및 환자가 의식하지 않은 상태에서 심리적인 부담 없이 신체 행위를 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 관리대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 스마트 매트로부터 측정된 동작들 및 각 동작들로부터 인식된 사용자의 행위를 예시하는 표이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 스마트 매트를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 4은 도 1에 도시된 관리대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템에 포함되는 사용자 단말을 개념적으로 나타내는 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 관리대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템을 개념적으로 설명하는 도면이다.

도 1, 도 3a 및 도 4a를 참고하면, 상기 관리대상자의 상태 인식을 통한 질병 발병 및 위험 상황 방지를 위한 스마트 매트 시스템(100)은, 스마트 매트(110), 사용자 단말(120) 등을 포함하며, 스마트 매트(110)는 센서부(301), 위치 인식 모듈(302), 위치 상황 감지 모듈(303), 제1 제어 모듈(304), 데이터베이스(305), 제1 통신모듈(306)을 포함한다. 또한 사용자 단말(120)에는 관리 대상자 상태 모니터 모듈(401), 위험 상황 알림 모듈(402), 제2 제어 모듈(403), 데이터베이스(404), 제2 통신모듈(405)이 포함된다.

또한 하나의 사용자 단말(120)를 통해 여러 개의 스마트 매트(110)로부터 관리 대상자의 상태를 모니터링하고 위험 상황을 방지할 수 있도록 확장하기 위해서 외부 서버를 둘 수도 있다.

(설치 장소)

도 1에 도시된 스마트 매트(110)은 거동이 불편한 노인 및 환자와 같은 관리 대상자가 거주하는 곳에 설치된다. 스마트 매트(110)은 거동이 불편한 노인 및 환자와 같은 관리 대상자의 침대, 바닥 등 눕거나 앉을 수 있는 다양한 위치에 설치될 수 있다. 또한, 스마트 매트(110)는 관리 대상자가 매트 표면에 접촉했을 때 이를 감지할 수 있는 센서들(미도시)을 포함한다.

(센서 배치)

도 1과 도 3a에 도시된 스마트 매트(110)의 센서부(301)는 여러 개의 센서로 구성되는데, 센서는 압력 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등 관리대상자의 상태정보를 감지할 수 있는 다양한 센서가 사용될 수 있다.

도 3b에 도시된 스마트 매트의 센서 배치(310)는 다양한 신장을 가진 관리대상자의 욕창 호발 부위를 중점적으로 감지할 수 있게 배치한다. 복위의 욕창 호발 부위인 후두골, 견갑골, 극상돌기, 팔꿈치, 장골 능, 천골, 치골, 아킬레스건, 발꿈치와 측위의 욕창 호발 부위인 귀, 어깨, 전장골극, 전자, 대퇴, 무릎안쪽, 무릎측면, 종아리, 내측과(복사뼈), 외측과(복사뼈), 발의 측면을 중점적으로 감지할 수 있게 센서를 배치한다. 또 대한민국 산업통상자원부 국가기술 표준원에서 조사한 연령별 신체 사이즈 데이터를 이용하여 다양한 신장에 맞는 욕창 호발 부위를 감지할 수 있도록 배치한다.

예를 들어, 도 3b에 도시된 스마트 매트의 센서부(301)와 같이 센서를 배치(310)할 수 있다. 후두골, 견갑골, 귀, 어깨의 압력과 위치를 중점적으로 감지하는 블록(311), 극상돌기, 팔꿈치, 장골 능, 천골, 치골, 전장 골극, 전자, 대퇴의 압력과 위치를 중점적으로 감지하는 블록(312), 아킬레스건, 발꿈치, 무릎안쪽, 무릎측면, 종아리, 내측과(복사뼈), 외측과(복사뼈), 발의 측면의 위치와 압력을 중점적으로 감지하는 블록(313)과 같이 블록으로 나누어 배치한다.

도 3a에 도시된 스마트 매트(110)는 실시간으로 관리 대상자의 체위 및 신체 각 부분에 가해지는 압력을 감지하여 관리 대상자의 상태를 파악한다. 그리고 이에 맞는 적절한 조치를 취하여 관리 대상자가 처할 수 있는 위험을 방지한다.

도 3a에 도시된 위치 인식 모듈(302)은 관리 대상자의 머리를 기준으로 발 끝까지의 길이를 파악하여 관리대상자의 신장을 계산한다. 외부 시스템(예컨대, 대한민국 산업통상자원부 국가기술 표준원)으로터 수신한 연령별 신체 사이즈 데이터와 계산된 관리 대상자의 신장를 이용하여, 상기 위치 인식 모듈(302)이 센서부(301)의 특정 부분이 어느 신체 부위에 위치하는지 판단한다. 그리고 계산한 신장에 맞는 욕창 호발 부위의 위치를 판단한다.

또한 압력이 가해지는 센서부(301)를 기준으로 관리 대상자의 체위를 파악한다. 상기 내용과 같이 다양한 신장의 욕창호발부위를 고려하여 배치된 센서부(301)를 특정 신체의 형태를 판별하도록 신체 부위를 할당하여 몇 부분의 블록으로 나누고, 각 블록마다 특정 위치 센서의 인식 여부를 통해 신체 부위의 형태를 판별하여 환자의 체위를 파악한다.

도 3a에 도시된 위험 상황 감지 모듈(303)은 관리 대상자의 체위와 신장에 맞는 호발 부위의 위치 그리고 호발 부위에 위치한 센서부가 얻는 데이터를 이용하여 주기적으로 관리 대상자의 상태를 감지한다.

관리 대상자의 상태는 도 2a에 도시된 S_STAT로 나타내는데, 이를 통해 관리 대상자의 상태가 i)일반 상태(관리 대상자의 체위가 복위, 측위, 특정 신체 부위의 압력 누적도 등의 상태)와 ii)위험 상태(관리 대상자의 특정 부위에 압력이 지속되어 일정 시간 이상 누적된 상태, 낙상 위험 상태, 낙상 발생 상태, 관리 대상자의 무단 이탈 상태 등) 중 어느 상태인지 알 수 있다.

i)일반상태의 경우, 주기적으로 감지된 관리 대상자의 상태 정보를 사용자 단말에 전송한다. 주기는 임의로 정한다. 예를들어 대한민국 욕창 간호 지침서에 따르면 욕창을 예방하기 위해서는 최대 2시간에 한 번 씩 관리 대상자의 자세를 바꿔줘야한다. 따라서 도 1에 도시된 사용자 단말(120)이 요청할 때 관리 대상자의 상태 정보를 전송할뿐만 아니라 적어도 30분에 한 번씩 사용자 단말의 관리 대상자 모니터 모듈에 시각화된 관리 대상자의 상태를 바꿔줌에 따라 사용자에게 관리 대상자의 상태를 알려준다.

ii) 위험상태, 예컨대 욕창 발생 위험 상태, 낙상 위험상태 등의 경우, 도 3a에 도시된 위험상황감지모듈(304)이 위험상황을 감지하면, 제어 모듈(304)이 관리 대상자의 위험 상황에 적절한 조치를 취하고 제어모듈의 동작결과를 도 1에 도시된 사용자 단말(120)에 전송한다. 또 관리 대상자의 상태에 따른 사용자가 취해야할 조치사항을 사용자 단말에 전송한다.

관리 대상자의 신체 특정 부위에 압력이 지속되어 일정 시간 이상(예를 들어 대한민국 욕창 간호 지침서에 따라 2시간 이상) 누적된 상태가 되면 욕창 발생 위험 상태로 판단한다. 그리고 도 3a에 도시된 제1 제어모듈(304)이 일정 시간 이상 압력이 지속된 신체 부위가 더 이상 압력을 받지 않도록 하기 위해 도 3c의 펌프(320)를 제어하여 팽창 기구(321~326) 중 하나 이상을 팽창시켜 관리 대상자의 체위를 변경한다.

이렇게 압력이 지속되어 일정 시간 이상 누적된 상태에 이른 신체 특정 부위들에 가해지는 압력이 지속되는 것이 방지한 후, 조치된 상황에 대한 정보(예를 들어 도 2a에 도시된 관리 대상자의 부위별 압력 지속시간을 나타내는 S_PRS(200), 관리 대상자의 체위 등 상태를 나타내는 S_STAT(200), 팽창기구의 팽창 여부 상태를 나타내는 A_STAT(200) 등)을 도 1에 도시된 사용자 단말에 전송한다.

도 1에 도시된 스마트 매트(110)가 침대 즉, 휴식이나 수면을 위해 몸을 뻗고 누울 수 있고, 지지하는 세로대가 있어 관리 대상자가 낙상 할 위험성을 가진 가구에 설치된 경우, 낙상할 위험성을 감지하고 도 1에 도시된 사용자 단말에 경고성 알림을 전송한다. 예컨데, 도 3a에 도시된 위치 인식 모듈(302)은 관리 대상자의 침대 위에 센서부(301)를 수직으로 왼쪽, 중앙 오른쪽 그룹으로 구분한다. 그리고 중앙 그룹의 센서들을 제외한 양쪽 그룹 중 한 그룹의 센서가 관리 대상자의 신체의 편중을 감지하고 중앙과 반대 쪽 그룹의 대부분의 센서가 관리 대상자의 신체를 감지하지 못하면, 위험 상황 감지 모듈(303)에 알린다. 위험 상황 감지 모듈(303)은 이를 낙상 위험 상태로 판단하고 사용자의 사용자 모듈에 관리 대상자가 낙상의 위험에 처해있음을 알린다.

사용자의 허락없이 일정 시간 이상 관리 대상자가 도 1에 도시된 스마트 매트(110)를 이탈하면 도움이 필요한 상황 또는 관리 대상자 이탈 상태로 판단하고 사용자 단말에 전송한다.

데이터 베이스(305)에는 시간에 따른 관리 대상자의 압력 감지 부위별 압력 지속 시간, 관리 대상자의 상태, 에어펌프 제어상태를 저장한다. 이는 수집된 데이터를 분석하여 유의미한 값을 도출하고 사용자 단말에서 모니터링 할 수 있도록 하기 위함이다. 예를 들면, 사용자 단말에서는 환자의 현재 상태를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 신체 부위별로 얼마간 압력이 지속되었는지 일, 주, 월별 정보를 확인할 수 있다.

도 1에 도시된 스마트 매트(110)에 관리 대상자가 접촉하면, 스마트 매트(110)는 관리대상자의 상태정보를 생성하여 사용자 단말(120)로 전송한다. 정보를 사용자 단말(120)로 전송하는 데에는 다양한 무선 통신 방식이 이용될 수 있 다. 예를 들어, 스마트 매트(110)와 사용자 단말이 무선으로 연결되었을 경우에 블루투스, 적외 선 통신, WiFi, 지그비(zigbee), RF 통신, UWB(ultra wideband), 및 IrDA와 같은 다양한 무선 통신 프로토콜에 따라서 사용자 단말로 관리대상자의 상태정보를 전송될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 스마트 매트로부터 측정되어 단말로 전달되는 데이터 값들로, 관리 대상자 압력지속 시간, 관리 대상자 압력 감지부위, 관리 대상자 상태, 펌프 제어 상태를 예시하는 표이다. 도 2a에서 S_ID 는 관리 대상자를 식별할 수 있는 고유 정보이고, S_PRS는 관리 대상자의 부위별 압력 지속 시간을 나타내고, S_STAT는 관리 대상자의 상태가 일반상태(복위, 측위 등)와 위험 상태(낙상 위험 상태, 낙상 발생 상태, 관리 대상자의 무단 이탈 상태등) 중 어느 상태인지 알 수 있다. 도 2a에서 전달받은 상기 데이터들은 단말을 통해 확인할 수 있고, 도 2b에서 A_STAT는 동작한 펌프를 사용자가 확인하여 원래대로 제어시키는 펌프 동작 제어를 나타낸다.

도 4a에 도시된 사용자 단말(120)은 상기 스마트 매트(110)로부터 전달 받은 데이터 들을 관리 대상자 모니터 모듈(401)을 통해 관리 대상자가 어떤 상태인지( 복위 및 측위의 일반상태, 낙상 위험, 환자 무단이탈 등)를 사용자에게 나타낸다.

도 4b에서 도시된 것처럼 복위 상태 단말 디스플레이(411)는 상기 스마트 매트(110)로부터 전달 받은 데이터 S_STAT에 따라 관리 대상자의 현재 상태를 파악하고 S_PRES을 토대로 관리 대상자가 복위 상태 일 때의 욕창 호발 부위별 압력 누적도를 색상별로 나타낸다.

욕창 발병 환자는 최소 2시간에 한 번씩 체위를 변경 시켜야 한다는 욕창 관리 지침에 따라, 1시간 이상 압력이 지속적으로 감지 될 경우 빨강, 압력이 1시간 이상 감지 될 경우 노랑, 그 이하로는 초록으로 표시된다.

우측 측위 상태 단말 디스플레이(412)는 관리 대상자가 상기 스마트 매트(110)에서 전달받은 S_STAT(200)가 우측 측위 상태 일 때, 욕창 호발 부위별 압력 누적도를 나타내고, 좌측 측위 상태 단말 디스플레이(413)는 S_STAT가 좌측 측위 상태 일 때의 부위별 압력 누적도를 나타낸다.

도 4c는 관리 대상자의 상태를 색상으로 표현하여 나타내었던 단말 디스플레이(411)와 다르게, 욕창 호발부위별 압력 누적도를 그래프로 나타낸다. 관리대상자의 현재 욕창 부위별 압력 누적도 단말 디스플레이(421)는 호발 부위를 가로축으로 하고, 압력 누적 시간을 세로축으로 하는 그래프를 나타낸다.

월별 욕창 호발부위별 압력 누적도 단말 디스플레이(422)는 데이터베이스(404)에 저장되어있는 관리 대상자의 누적 데이터를 월별로 나타내고, 주별 욕창 호발부위별 압력 누적도 단말 디스플레이(423)는 관리 대상자의 누적데이터를 주별로 나타낸다.

도 4d는 관리 대상자의 데이터 S_STAT(200)가 위험상황 일 때, 사용자 단말에 위험 상황 알림 모듈(402)을 이용하여 사용자에게 알람(431)을 보낸다. 상기 알람(431)을 통해 위험 상황이 된 시간을 순차적인 리스트(432)로 나타낸다.

상기 스마트 매트(110)를 통해 측정된 데이터 S_PRES을 토대로 관리 대상자의 체위를 변경시켜 준다. 도 4e처럼 펌프(320)가 동작 되지 않을 경우의 단말 모니터(441)에 검정색으로 나타나고, S_PRES(200)에 따라 압력이 감지될 경우, 누적된 부위별 압력 지속시간 S_PRES(200)을 토대로 관리 대상자를 오른쪽으로 체위를 변경(442) 시키거나, 왼쪽으로 체위를 변경(443)시켜주도록 펌프를 제어한다. 도면상의 붉은 부분이 펌프가 부풀어오르도록 제어되어 관리 대상자의 체위를 변경시키는 것을 나타낸다.

Claims (3)

1. 관리 대상자의 동작을 측정하여 센서 신호를 발생시켜 펌프를 제어하여 상기 관리 대상자의 체위를 변경토록 하기위한 스마트 매트; 및
   상기 스마트 매트를 모니터 및 제어하는 사용자 단말을 포함하되,
   상기 스마트 매트는,
   상기 펌프 상부에 위치하여 상기 스마트 매트를 이용하는 상기 관리 대상자의 상태정보를 감지하는 센서부;
   상기 센서부가 감지한 상기 관리 대상자의 상태정보를 이용하여 상기 관리 대상자의 압력 부위 위치상태를 인식하는 위치 인식 모듈;
   상기 위치 인식 모듈이 인식한 상기 관리 대상자의 압력 부위 위치 상태를 통해 특정 상황에 따른 미리 결정된 기준에 기초하여 위험상황을 감지하는 위험 상황 감지 모듈; 및
   상기 위험 상황 감지 모듈의 감지에 따라 상기 펌프를 제어하는 제1 제어 모듈을 포함하고,
   상기 위치 인식 모듈은,
   상기 관리 대상자의 머리를 기준으로 발끝까지의 길이를 기초로 상기 관리 대상자의 신장을 계산하고, 계산결과에 따라 상기 센서부가 상기 관리 대상자의 어느 신체 부위에 배치되는지를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 관리 대상자의 욕창 호발 부위의 위치를 판단하며,
   상기 센서부를 왼쪽, 중앙, 오른쪽 그룹으로 구분하며, 상기 센서부의 중앙 그룹의 센서들을 제외한 양쪽 그룹의 센서 중 한 그룹의 센서가 상기 관리 대상자의 신체의 편중을 감시하고 중앙 그룹의 센서와 반대 쪽 그룹의 센서 중 일정비율 이상이 상기 관리 대상자의 신체를 감지하지 못하면 상기 위험 상황 감지 모듈에 전달하고,
   상기 위험 상황 감지 모듈은, 상기 관리 대상자의 상태가 낙상 위험 상태로 판단되면 상기 관리 대상자가 낙상 위험에 처해 있음을 상기 사용자 단말로 전달하는 것을 특징으로 하는 스마트 매트 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스마트 매트는 열 방향으로 배치된 2 이상을 포함하는 팽창기구를 포함하는 펌프를 포함하되,
   상기 제1 제어모듈은 일정 시간 이상 압력이 지속된 신체 부위가 더 이상 압력을 받지 않도록 하기 상기 펌프를 제어하여 상기 팽창 기구 중 하나 이상을 팽창시켜 관리 대상자의 체위를 변경하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 매트 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 센서부는,
   미리 정해진 인체정보를 통해 후두골, 견갑골, 귀, 어깨의 압력과 위치를 감지하도록 센서들이 위치하는 제1블록(311);
   극상돌기, 팔꿈치, 장골 능, 천골, 치골, 전장 골극, 전자, 대퇴의 압력과 위치를 감지하도록 센서들이 위치하는 제2블록(312); 및
   아킬레스건, 발꿈치, 무릎안쪽, 무릎측면, 종아리, 내측복사뼈, 외측복사뼈, 발의 측면의 위치와 압력을 감지하도록 센서들이 위치하는 제3블록(313);을 포함하도록 센서들이 위치하는 것을 특징으로 하는 스마트 매트 시스템.

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