KR102051070B1

KR102051070B1 - 욕창방지장치

Info

Publication number: KR102051070B1
Application number: KR1020180020747A
Authority: KR
Inventors: 박융석; 김종철
Original assignee: 사회복지법인 삼성생명공익재단
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2019-12-02
Also published as: KR20190100776A; WO2019164243A1

Abstract

본 명세서는 욕창방지장치로서, 사용자의 신체 부위에 따라 머리, 상체, 둔부, 다리의 섹션으로 구획하여 분리되도록 구성된 지지부와, 상기 지지부의 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련되는 제1 및 제2 에어챔버와, 상기 제1 및 제2 에어챔버가 수축 또는 팽창되도록 에어를 배출 또는 공급하는 에어조절수단과, 상기 에어조절수단 및 상기 제1 및 제2 에어챔버로의 에어 공급과 배출을 각각 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 설정된 시간의 경과 시 상기 제1 또는 제2 에어챔버를 동작시키는, 욕창방지장치를 개시한다.

Description

욕창방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING FROM BEDSORE}

본 발명은 사용자의 욕창 발생 및 낙상을 방지하기 위해서 좌측 및 우측의 높이를 각각 조절함으로써, 사용자의 자세를 효과적으로 변경하는 욕창방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 중추신경계 이상이나 그 외의 병변에 의하여 와상(누운상태) 생활을 할 수 밖에 없는 환자는 스스로 일정기간 내에 체위를 변경하지 못하여 발생할 수 있는 욕창을 예방하고자 일정시간(최소 2시간) 마다 체위변경을 실시하도록 하고 있으며 이는 미국 욕창자문위원회(NPUAP)의 권고 사항으로서 욕창 예방을 위한 체위변경은 접촉압력과 전단력이 최소화되는 30°측와위 체위를 유지해 주는 것이며(The 30 Degree Rule: JoAnn Maklebust, Mary Sieggreen, 'Pressure Ulcers Guidelines for Prevention and Nursing', 1991) 일반적으로 체위를 변경하기 위하여 두 명 이상의 개호인(Caregiver)이 환자를 들어 올린 후 베개 또는 스폰지 등의 보조기구를 이용하고 있다.

욕창을 예방하는 방법에는 고식적인 방법으로 Nutritional and skin care assessment가 있으나, 논란이 있으며(Lange, Bates-Jensen, 2003). 욕창 발생의 가장 중요한 원인인 압력과 관련하여, 신체 피부 상의 contact pressure (body pressure)를 모세혈관의 혈액순환 장애가 발생하는 최소압력 이하로 감압하거나, 자세를 바꿈으로써 압력이 집중되는 부위를 이동시키는 방법 등이 널리 쓰인다(Kosiak, 1959). 이러한 방법을 응용하여 pressure-reducing devices (static or dynamic)가 사용되고 있으나(Thomas, 2006), 이들에 대한 유용한 효과에 대하여는 논란이 있다(Reddy, 2006).

일부 교대부양 에어매트리스의 경우 체압 분산의 효과가 없고 오히려 체압을 집중시키며 매트리스 재질에 의한 습기 유발이 욕창을 발생시키기도 하며 틸팅(tilting) 기능이 적용된 경우에도 충분한 각도를 형성시켜주지 못하여 효과가 미비한 것으로 나타나고 있다.

또한, 개호인의 피로 누적에 의한 체위변경 회피 가능성이 높고, 1인의 개호인이 다수의 환자를 담당할 경우 변경시간을 확인하기 어려우며, 주기적 체위 변경에 의한 개호인의 근골격계 질환을 유발할 가능성이 높고, 욕창 발생으로 의료진과의 의료 분쟁 가능성이 높아진다.

미국의 의료과실 발생률 3% 중 20%에 해당하는 환자가 사망하는 것으로 드러났는데, 이 중 가장 많이 발생한 의료과실은 욕창이 45만 5305건으로 전체의 40.53%를 차지했다.

따라서 주기적으로 환자의 체위를 충분히 변환해주고 변환 시, 피부로부터 압축 및 인장 응력과 전단력을 최소화하며 체중에 의한 접촉 압력을 분산시키는 자동 자세변환 매트리스 기술 개발이 필요하다.

기존의 유사 선행기술로는 자세변환을 통하여 코골이 및 수면호흡장애를 방지하는 방법으로 본 출원인의 대한민국 특허등록 제 10-0948883호에 따른 수면 호흡장애 방지장치(100)가 있다.

본 발명은 매트리스 또는 프레임매트리스(이하 지지부),(이렇게 변경하면 좋겠습니다.)의 좌우측이 서로 다른 높이를 가지도록 하여 사용자의 신체부위들에 가해지는 압력들이 재조정될 수 있도록 하는 욕창방지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치는 사용자의 신체 부위에 따라 머리, 상체, 둔부, 다리의 섹션으로 구획하여 분리되도록 구성된 지지부와, 상기 지지부, 예를 들어, 매트리스나 프레임의 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련되는 제1 및 제2 에어챔버와, 상기 제1 및 제2 에어챔버가 수축 또는 팽창되도록 에어를 배출 또는 공급하는 에어조절수단과, 상기 에어조절수단 및 상기 제1 및 제2 에어챔버로의 에어 공급과 배출을 각각 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 설정된 시간의 경과 시 상기 제1 또는 제2 에어챔버를 동작시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치는 섹션들 중 제1 섹션에 위치하는 압력 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 압력 센서를 통해 센싱된 압력 센싱 값을 수신하고, 상기 압력 센싱 값을 이전에 수신된 압력 센싱 값과 비교하여, 변화값을 측정함으로써 체중의 변화를 알 수 있으며, 이를 통해 환자의 움직임 여부를 알게 되고 이는 곧 환자의 상태를 파악할 수 있는 방법이 된다. 또한 프레임 방식을 사용할 경우 환자의 체중을 측정할 수 있다.

상기 제어부는 외부 서버로부터 욕창 위험도 및 자세 변화 이후의 경과 시간 사이의 관계를 나타내는 테이블을 수신하고, 상기 테이블을 이용하여 사용자의 각 섹션 별 욕창 위험도를 추론하고, 입력된 사용자의 자세 변화 입력의 응답으로, 자세 변화 이후의 재 분포되는 섹션 별 압력에 대한 정보를 상기 외부 서버로 전송할 수 있다.

상기 제어부는 사용자의 단말기로부터 사용자의 얼굴을 포함하는 이미지를 수신하고, 상기 이미지에 포함된 얼굴 영역, 얼굴 영역에 포함된 특징값을 이용하여 상기 사용자의 불편 레벨을 산출하고, 상기 불편 레벨에 따라 상기 제1 또는 제2 에어챔버를 동작시키는 높이 조절 신호를 생성할 수 있다.

프레임 방식을 이용시 “장치성으로 되어 있는 기존 tilt type 예방침대”와 다르게, 환자 이송시 table 전체의 이동이나 별도의 cart를 이용하지 않고 프레임매트리스 또는 프레임 상부에 붙어있는 탈부착되는 매트리스 또는 프레임을 이송 카트로 사용 할 수 있으며, 탈부착되는 매트리스 또는 프레임은 다른 침대에 바로 부착 가능하다.

상기 매트리스는 중앙부에 하나 이상의 공기 구멍을 포함하고, 상기 공기 구멍은 상기 제1 및 제2 에어챔버의 수축으로 인해 배출되는 공기를 배출시키는 경로를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 에어조절수단으로 제1 에어챔버의 높이를 제1 높이로 조절하라는 신호를 전송하고, 상기 에어조절수단은 상기 신호의 응답으로, 상기 제1 에어챔버의 높이를 제1 높이로 변경시킬 수 있는 용량의 공기를 공급하도록 동작하거나, 상기 용량의 공기를 배출되도록 상기 제1 에어챔버의 공기 배출구를 열도록 동작할 수 있다.

상기 제1 및 제2 에어챔버는 기 설정된 최소 높이 이상의 높이를 가지도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지장치의 동작 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장될 수 있다.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 매트리스의 좌우측이 서로 다른 높이를 가지도록 하여 사용자의 신체부위들에 가해지는 압력들이 재조정될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치의 구성도이다.
도 2는 하나의 밸브를 통해 제1 및 제2 에어챔버 사이의 공기를 조절하는 욕창방지장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치의 구성도이다.
도 4는 욕창방지장치의 동작을 통해 이루어지는 사용자의 자세 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치의 동작 방법의 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치는 사용자를 지지하는 프레임, 사용자의 위치를 변경할 수 있는 좌측 및 우측 간의 높이를 변화시키는 높이 조절 수단을 포함하고, 사용자의 좌측 및 우측의 높이를 서로 상이하게 조절함으로써, 사용자의 위치를 자동적으로 변경시키고, 거동이 불편한 사용자의 욕창의 발생을 저하시킬 수 있다. 도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치의 구성도이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 욕창방지장치는 에어챔버들을 이용하여 사용자의 좌우측의 높이를 상이하게 조절할 수 있다. 제어장치(46)는 제1 에어챔버(41), 제2 에어챔버(42)로 각각 연결되는 에어공급라인을 통해 높이를 변화시킬 수 있는 용량의 공기를 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)로 유입시킨다. 제어장치(46)는 제어부 및 에어조절수단을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 욕창방지장치는 사용자의 신체를 지지하는 지지부(44)를 포함할 수 있다. 지지부 (44)는 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)를 감싸도록 구현될 수 있다. 지지부 (44)는 소정의 지점에 하나 이상의 공기 구멍(45)을 가질 수 있다. 공기 구멍(45)는 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)의 공기 배출구를 통해 배출되는 공기가 나가는 경로가 된다. 공기 구멍(45)는 개폐가 가능한 구조로 되어 있어 각기 서로 다른 시점에 개폐가 이루어질 수 있다. 이를 통해 사용자의 지점 별 욕창 위험도에 따라 공기 구멍의 일부가 닫힐 수도 있다. 하나 이상의 공기 구멍은 일체로 개폐 되지 않고, 지점 별 욕창 위험도에 따라 일부가 열리고 나머지가 닫히게 될 수 있다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)의 공기 배출구는 매트리스의 공기 구멍(45)을 향한다. 지지부는 밀봉된 상태이므로, 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)로부터 배출된 공기는 지지부의 공기 구멍(45)을 통해서 밖으로 유출된다.

도 2에 도시된 욕창방지장치는 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)의 공기를 각각 조절하지 않고, 하나의 밸브(49)를 통해 제1 및 제2 에어챔버(41, 42) 사이의 공기를 조절할 수 있다. 제어장치(46)는 제1 및 제2 에어챔버(41, 42) 사이의 공기를 조절하는 밸브를 통해 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)의 높이들을 각각 조절하고, 에어챔버들의 높이들의 차이에 따라 사용자의 자세는 한쪽으로 치우쳐 질 수 있다. 공기조절 수단을 이용하여 에어챔버들 사이의 공기가 이동할 수 있다. 에어챔버들 사이의 공기 이동을 이용하여 에어챔버들 사이의 높이들의 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 에어챔버(41)에서 수축되어야 하는 용량의 공기를 제2 에어챔버(41)로 전달될 수 있다. 기설정된 높이로 조절되고 난 이후의 공기의 잔여 용량은 밖으로 배출되도록 한다. 또는 기 설정된 높이로 조절되고 나 이후의 공기의 필요 용량은 에어조절수단을 통해 공급 받을 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치(100)의 구성도이다.

본 발명에 따른 욕창방지장치(100)는 사용자의 소정 신체부위의 양측에 마련되는 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)와, 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)에 팽창 또는 수축을 위해 에어를 공급 또는 배출하는 에어조절수단(120)과, 에어조절수단 및 상기 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)로의 에어 공급과 배출을 각각 제어하는 제어부(130)를 포함할 수 있다.

욕창방지장치(100)는 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)를 감싸는 지지부를 포함할 수 있다. 지지부는 제1 및 제2 에어챔버와 탈부착 가능하게 설계될 수 있다. 이를 통해 에어챔버들을 분리시킨 지지부를 이용하여 사용자의 위치를 이동시킬 수 있다. 지지부는 사용자를 지탱하는 구조물 및 딱딱하지 않은 소재로 감싸여 있을 수 있다.

제1 및 제2 에어챔버(111, 112)는 사용자의 소정 신체부위, 머리, 상체, 둔부 및 다리의 양측, 구체적으로 좌측과 우측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련되는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)는 상면에 사용자가 누울 수 있는 면을 제공하는 지지부로 감싸도록 설계될 수 있다. 지지부는 사용자의 신체 부위별로 다수의 섹션, 즉 머리 섹션, 상체 섹션, 둔부 섹션 및 다리 섹션으로 구획하여 분리될 수 있다. 지지부는 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)를 좌측 및 우측에 각각 배치시키도록 구조화될 수 있다. 지지부의 모양은 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)를 감싸는 구조를 가질 수 있다. 지지부는 사용자를 지지하는 면을 제공하며, 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)를 통해서 좌측 또는 우측의 높이가 조절될 수 있다. 팽창하는 각각의 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)가 지면을 밀게 됨으로써 지지부가 좌측 또는 우측으로 기울어지게 된다. 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)의 팽창에 의해 지지부 자체가 기울어지게 됨으로써 지지부에 누운 사용자가 좌측 또는 우측로의 자세 변환이 정확하게 이루어지도록 한다. 누운 사용자의 신체 부위 중에서, 지면을 누르는 지점이 변경되게 된다.

제1 및 제2 에어챔버(111, 112)는 팽창과 수축이 가능한 구조, 재질로 이루어지는데, 구조적으로는 셔링 처리 또는 다트 처리된 부분을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)는 에어를 넣어주는 압력펌프로 구현하거나 기계 구조로 된 액튜레이터 모터, 유압식 실리더 등과 대체될 수 있다. 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)는 자바라 모양으로 수축하거나 확장하는 모양으로 높낮이를 조절 가능하게 할 수 있다. 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)의 재질은 팽창과 수축이 가능한 합성수지, 천연고무, 인조고무, 섬유 등의 재료로 이루어질 수 있으며, 사용자의 자세를 변화시키기에 충분한 체적을 가진다.

에어조절수단은 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)에 에어를 공급하거나, 에어를 배출하는 기능을 수행한다. 에어조절수단은 제1 및 제2 에어챕버(111, 112)에 에어를 각각 공급하도록 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이와 달리 본 실시예에서처럼 에어공급라인의 분기된 끝단을 통해서 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)에 공급할 수 있다. 본 발명에 따르면, 압축된 가스를 이용하여 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)에 에어를 공급할 수 있으며, 또한 환자의 중력이 작용하는 쪽 즉 환자의 무게가 쏠리는 제1 에어챔버의 높이가 낮아지지 않도록 제1 에어챕버로 에어를 공급하게 된다. 바람직하게는 펌핑에 의해 에어를 공급하는 에어펌프가 사용된다.

제어부(130)는 에어조절수단(120) 및 상기 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)로의 에어 공급과 배출을 각각 제어할 수 있다.

제어부(130)는 압력 센서를 통해 측정된 값들을 이용하여 에어챔버들의 높이들을 각각 조절하는 제어신호를 생성할 수 있다. 제어부(130)는 압력 센서(140)로부터 압력 센싱 값을 수신하고, 압력 센싱 값을 이전에 수신된 압력 센싱 값을 비교하여 변화값을 측정할 수 있다. 이전 압력 센싱 값과의 변화값이 있는 경우, 제어부는 사용자의 움직임이 있다고 판단하거나, 사용자의 체중이 변화했다고 판단할 수 있다.

다른 실시예에서, 제어부(130)는 압력 센싱 값의 변화 및 사용자의 기준 체중을 기준으로 현재의 체중을 산출할 수 있다. 제어부(130)는 변화값, 사용자의 기준 체중을 이용하여, 체중 변화 값을 산출하고, 기준 체중에 체중 변화 값을 더해서 현재의 체중을 산출할 수 있다. 현재 압력 센싱값 및 이전 압력 센싱 값과의 변화값, 즉 차이값이 음수인 경우, 제어부(130)는 사용자의 체중이 감소한다고 판단한다. 제어부(130)는 변화값, 사용자의 기준 체중을 이용하여, 체중 변화 값을 산출하고, 기준 체중에 체중 변화 값을 빼서 현재의 체중을 산출할 수 있다. 제어부(130)는 현재의 체중을 시간 순서로 기록하고, 현재의 체중을 관리자의 단말기로 전송할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 압려 센서(140)를 이용하여 사용자의 몸무게 변화 추이 또는 사용자의 움직임량을 산출할 수 있다. 이를 통해 욕창방지장치는 환자의 체중을 모니터링할 수 있고, 환자의 체중 변화를 관리자에게 제공할 수 있다. 욕창방지장치는 급격한 체중 변화를 알려줄 수 있다.

제어부(130)는 환자의 움직임이 없는 경우, 위험 메시지를 관리자의 단말기로 전송할 수 있다. 환자의 시간당 움직임은 관리자의 단말기로 수신되어 설정될 수 있다. 관리자는 사용자의 주치의, 부양자 등이 될 수 있다. 이를 통해 욕창방지장치는 환자의 움직임의 정도를 모니터링할 수 있고, 움직임의 정도가 과도하게 낮은 경우, 관리자에게 이런 정보를 제공할 수 있다. 욕창방지장치는 거동이 불편한 사용자의 욕창을 방지할 뿐 아니라, 별도의 측정 장치 없이 환자의 체중 변화 및 움직임의 정도를 모니터링할 수 있다.

제어부(130)는 압력 센서로부터 수신한 압력 센싱 값, 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)의 높이 간의 차이 값을 고려하여 욕창 위험도를 산출하는 기능을 수행할 수 있다. 제어부(130)는 압력 센싱 값이 임계 센싱 값을 초과하는 하나 이상의 제1 지점이 분포된 시점의 욕창 위험도를 기준 위험도보다 높게 산출할 수 있다. 제어부(130)는 압력 센싱 값을 이용하여 각 지점 별 욕창 위험도를 산출할 수 있다.

제어부(130)는 제1 및 제2 에어챔버의 높이 간의 차이 값을 고려하여, 사용자의 좌측 또는 우측의 욕창 위험도를 각각 산출할 수 있다. 제어부(130)는 산출된 욕창 위험도를 이용하여 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)의 높이들을 조절하는 높이 조절 신호를 생성할 수 있다. 제어부(130)는 기 설정된 기준 위험도보다 높은 욕창 위험도를 가지는 지점들의 욕창 위험도를 낮출 수 있는 높이 조절 신호를 생성할 수 있다. 제어부(130)는 모든 지점들의 욕창 위험도를 낮추는 것이 아닌, 지점들의 욕창 위험도들을 낮추는 높이 조절 신호를 생성할 수 있다.

제어부(130)는 외부 서버로부터 수신한 욕창 위험도 및 자세 변화 이후의 경과 시간 사이의 분포도를 나타내는 테이블을 수신하고, 상기 테이블을 이용하여 사용자의 각 섹션 별 욕창 위험도를 추론할 수 있다. 테이블은 자세 변화 이후의 경과 시간 및 욕창 위험도 사이의 상관 관계를 나타내는 것으로, 자세 변화 이후의 경과 시간에 따른 사용자의 지점 별 욕창 위험도를 포함할 수 있다. 사용자의 지점 별 욕창 위험도는 사용자의 체중, 및 신장, 체형, 성별에 따라서 세분화하여 표현될 수 있다.

제어부(130)는 외부 서버로 사용자로부터 입력된 자세 변화 입력에 대한 정보를 전송할 수 있다. 제어부(130)는 욕창 위험도 및 자세 변화 이후의 경과 시간 사이의 관계를 나타내는 테이블을 갱신시키기 위한 자세 변화 입력에 대한 정보를 외부 서버로 전송할 수 있다. 제어부(130)는 사용자의 자세 변화 이후의 재 분포되는 섹션 별 압력 센싱 값에 대한 정보를 외부 서버로 전송할 수 있다.

제어부(130)은 센싱된 센싱값을 통해서 환자의 회음부 부위의 습도, 암모니아 수치 등을 을 산출할 수 있다. 습도 또는 암모니아 등의 수치가 증가하면 사용자 주변에 오염, 즉분뇨가 발생한 것으로 파악하게 되며, 오염 발생에 대한 메시지를 관리자의 단말기로 전송할 수 있다. 알람 메시지의 발생 구간은 습도, 암모니아 수치 등으로 연결되어 설정되며, 관리자의 단말기에 의해 설정될 수 있다. 관리자는 사용자의 주치의, 부양자 등이 될 수 있다.

욕창방지장치(100)는 사용자의 얼굴을 포함하는 이미지를 센싱하는 이미지 센서(150)를 더 포함할 수 있다. 제어부(130)는 이미지 센서(150)를 통해 획득된 사용자의 얼굴 영역, 얼굴 영역에 포함된 특징값을 이용하여 불편 레벨을 산출할 수 있다. 제어부(130)는 사용자가 불편을 느끼는 순간에 센싱된 이미지에 포함된 얼굴 영역에 포함된 특징값과의 비교를 통해서 불편 레벨을 산출 할 수 있다. 제어부는 얼굴 영역에 포함된 특징값들 사이의 분포도를 비교하여, 불편 레벨을 TRUE 또는 FALSE로 설정할 수 있다. 예를 들어, 기 등록된 불편 이미지에 포함된 특징값들 사이의 분포 위치 및 방향성을 추출하고, 추출한 데이터를 센싱된 이미지에 포함된 특징값들 사이의 분포 위치 및 방향성과 비교하여 사용자의 불편 레벨을 산출할 수 있다. 제어부(130)는 불편 레벨이 TRUE로 설정하고, 제1 및 제2 에어챔버의 높이를 조절하는 높이 조절 신호를 생성하고, 높이 조절 신호에 따라 제1 및 제2 에어챔버의 높이를 조절한다.

제어부(130)는 사용자의 표정이 변화하는 시점을 검출하고, 해당 시점 이후의 사용자의 얼굴을 센싱한다. 제어부(130)는 사용자는 불편을 느끼는 순간의 표정 또는 수신호 등을 기 등록할 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 제어부(130)는 사용자의 다양한 신체에 대한 센싱 정보를 이용하여 사용자의 불편 레벨을 산출할 수 있다. 제어부(130)는 사용자의 다양한 신체에 대한 센싱 정보를 이용하여 사용자의 불편 레벨이 임계치까지 증가하도록 조절할 수 있다.

제어부(130)로부터 수신된 높이 조절 신호에 따라 제1 또는 제2 에어챔버의 높이가 감소되는 경우, 높이가 감소됨에 따라 배출되는 에어는 제1 또는 제2 에어챔버(111, 112)의 배출구를 통해 배출된다. 배출구의 방향은 지지부에 배치된 공기 구멍을 향한다. 제1 또는 제2 에어챔버(111, 112)의 높이를 감소 시킴에 따라 배출된 공기는 사용자의 특정 신체 부위를 건조시킬 수 있다. 제1 또는 제2 에어챔버(111, 112)의 높이를 감소 시킴에 따라 공기가 배출되고, 배출된 공기를 통해 사용자의 욕창이 방지될 수 있다. 또한 제어부(130)에서는 정해진 부위의 습도를 체크하고, 정해진 부위의 습도가 기 설정된 적정 습도를 유지함으로써, 욕창을 예방 할 수 있다. 획득된 습도는 주기적으로, 실시간으로 체크되고, 습도를 포함하는 메시지는 관리자의 단말기로 전송될 수 있다. 습도에 대한 알림 메시지가 발생되는 구간은 관리자의 단말기에 의해 설정될 수 있다. 관리자는 사용자의 주치의 부양자 등이 될 수 있다.

지지부는 하나 이상의 공기 구멍을 포함한다. 공기 구멍의 위치는 욕창 발생 위험이 높은 중앙부, 좌우측에 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 공기 구멍은 제1 및 제2 에어챔버(111, 112)의 수축으로 인해 배출되는 공기를 배출시키는 경로를 포함할 수 있다.

제어부(130)는 공기조절수단으로 제1 에어챔버(111)의 높이를 제1 높이로 조절하라는 신호를 전송한다. 공기조절수단은 신호의 응답으로 제1 에어챔버(111)의 높이를 제1 높이로 변경시킬 수 있는 용량의 공기를 공급하도록 동작하거나, 상기 용량의 공기를 배출되도록 상기 제1 에어챔버(111)의 공기 배출구를 열도록 동작한다.

제1 및 제2 에어챔버(111, 112)는 사용자의 낙상을 방지하기 위해서, 기 설정된 최소 높이 이상의 높이를 가진다.

욕창방지장치(100)는 사용자에 대한 정보를 누적하여 관리자의 단말기로 제공할 수 있다. 욕창방지장치(100)는 사용자의 체중 정보, 자세 변화 정보 등을 관리자(의사, 간호사, 부양자 등)의 단말기로 제공할 수 있다. 욕창방지장치(100)는 선택적으로 생성된 정보들을 외부의 관리 서버로 제공할 수 있다. 관리 서버는 욕창방지장치(100)를 사용하는 사용자들의 체중 관리, 제서 변화 관리, 욕창 발생 예상 가능성 등을 취합 관리할 수 있다. 관리 서버는 취합한 정보들을 통해 욕창방지장치(100)의 자세 변화 주기, 욕창 위험도 산출 주기 등을 조정할 수 있다. 여기서, 자세 변화 주기, 욕창 위험도 산출 주기는 각각 기 등록되며, 사용자의 욕창 발생 빈도수, 빈도 주기 등을 고려하여 기 등록하게 된다. 자세 변화 주기는 욕창방지장치(100)가 자세를 변화시키는 주기를 말하는 것이며, 공기의 주입 또는 배출 주기가 될 수 있다. 욕창 위험도 산출 주기는 사용자의 각 섹션의 욕창 위험도를 산출하는 시간 간격을 말한다. 욕창 위험도 산출 주기는 욕창방지장치(100)의 처리 능력 및 실제 사용자의 욕창 발생 빈도를 고려하여 결정되게 된다. 욕창 위험도 산출 주기는 처리 능력이 뛰어날수록 짧아진다. 욕창 위험도 산출 주기는 각 사용자의 욕창 발생 빈도가 높아질수록 짧아진다. 각 사용자의 욕창 발생 빈도는 각 사용자의 거동 능력과도 영향을 미칠 수 있다. 각 사용자의 거동 능력이 낮을수록 각 사용자의 욕창 발생 빈도가 높아진다.

도 4a, 도 4b, 도 4c, 및 도 4d는 욕창방지장치의 동작을 통해 이루어지는 사용자의 자세 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도 4a, 도 4b, 도 4c, 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(44)는 좌측 또는 우측이 볼록한 형태를 가질 수 있다. 볼록한 형태로 이루어진 좌측 또는 우측은 높이조절수단(41, 42)를 감싸서 고정시킬 수 있다. 또한, 볼록한 형태로 이루어진 지지부(44)는 사용자(43)이 좌측 또는 우측으로 이동되어 지지부(44)를 벗어나는 위험을 방지할 수 있다.

제1 및 제2 에어챔버(41, 42)의 높이에 따라 사용자(43)의 자세는 정 자세 일 수 있다. 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)의 높이에 따라 사용자(43)의 자세는 제1 방향으로 기울어질 수 있다. 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)는 지지부로 연결되며, 제1 및 제2 에어챔버(41, 42)의 높이 차이에 따라 사용자(43)의 자세는 한쪽으로 기울어질 수 있다. 제1 에어챔버(41)의 높이가 제2 에어챔버(42)의 높이 보다 높은 경우, 사용자(43)의 자세가 제2 에어챔버(42)쪽으로 기울어 질 수 있다. 제1 에어챔버(41)의 높이가 제2 에어챔버(42)의 높이 보다 낮은 경우, 사용자(43)의 자세가 제1 에어챔버(41)쪽으로 기울어 질 수 있다.

욕창방지장치는 도 4d에 도시된 바와 같이 외압식 실린더 등의 구조로 이루어진 높이조절수단(41, 42)을 가질 수 있다. 높이조절수단(41, 42)은 지지부의 좌측 또는 우측에 배치되며, 좌측 또는 우측의 높이를 상이하게 조절할 수 있다. 높이조절수단에 의해 상이하게 조절된 높이 차를 이용하여 사용자의 자세는 변경될 수 있다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 높이조절수단은 에어챔버, 유압식 실리더 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 욕창방지장치의 동작 방법의 흐름도이다.

욕창방지장치는 하나 이상의 압력 센서로부터 압력 센싱 값들을 수신한다(S110). 욕창방지장치는 압력 센서로부터 수신한 압력 센싱 값, 제1 및 제2 에어챔버의 높이 간의 차이 값을 고려하여 제1 지점 및 제2 지점의 욕창 위험도들을 각각 산출한다(S120). 욕창방지장치는 제1 및 제2 지점의 욕창 위험도들 중 임계 위험도 이상의 지점을 검색한다(S130). 욕창방지장치는 검색한 지점에 배치된 신체의 위치를 변경시키는 높이 조절 신호를 생성한다(S140). 높이 조절 신호는 제1 및 제2 에어챔버의 높이를 변경하고자 하는 높이로 조절하도록 제어하는 신호이다. 높이 조절 신호는 제어부에서 에어조절수단으로 전달되고, 에어조절수단은 높이 조절 신호에 의해 변경하고자 하는 높이로 될 수 있는 제어 신호들을 생성할 수 있다. 습도 센서는 환자의 습도를 측정할 수 있다. 습도 센싱부를 통해 측정된 환자의 습도는 제어부로 전달될 수 있다. 제어부는정해진 부위의 습도가 일정하게 유지되는지 여부를 확인하는 기능을 수행한다. 정해진 부위는 두 부분으로 나뉘는데 회음부 부위와 일반적으로 압력 센서가 존재하는 부위 중 적어도 하나일 수 있다. 회음부 부위의 경우에는 급격히 습도가 높아지거나, 암모니아 등이 검출되면 제어부는 오염 즉, 분뇨 등이 발생함을 알리는 신호를 생성하도록 구현될 수 있다. 일반적으로 욕창으로 인해 습도 또는 화학 농도가 증가할 수 있기 때문에 습도 센서의 설치 위치가 압력 센서의 설치 위치와 인접할 수 있다. 제1 위치에서의 습도 및 압력을 측정하고, 압력이 기 설정된 제1 값 이상이고, 습도가 기 설정된 제2 값 이상인 경우, 에어펌프의 공기 배출이 이루어지도록 구현될 수 있다. 에어펌프의 공기 배출을 통해 제1 위치의 습도가 높아지는 것을 방지하고, 습도가 높아짐에 따른 질병이 발생되지 않는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 욕창방지장치는 높이 조절 신호의 처리가 완료된 후, 외부의 디바이스를 통해서 사용자의 불편 레벨을 수신할 수 있다. 사용자는 소지하고 있는 외부 디바이스에 사용자 입력을 입력하는 방식으로 불편 레벨을 입력할 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자의 얼굴, 자세 등을 촬영하는 카메라 등의 외부 디바이스는 사용자의 얼굴, 자세 등을 기초로 사용자의 불편 레벨을 산출할 수 있다. 욕창방지장치는 사용자의 자세 변경 이후의 사용자의 불편 레벨에 따라 사용자의 자세를 재 조절하는 높이 조절 신호를 생성할 수 있다. 욕창방지장치는 욕창 위험도 이외의 사용자의 불편 레벨을 기초로 높이 조절 신호를 생성할 수 있다. 이를 통해 욕창방지장치는 사용자의 욕창을 완화 시킬 뿐아니라, 자동적으로 사용자의 자세를 변경함에 따른 추가적인 위험이 없는지 감시할 수 있다. 감시된 결과는 관리자의 단말로 제공되어, 관리자를 호출시키는 기능을 제공할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100: 욕창방지장치 111: 제1 에어챔버
112: 제2 에어챔버 120: 에어조절수단
130: 제어부 140: 압력센서
150: 이미지 센서 160: 습도센서
170: 화학센서(암모니아등)

Claims

욕창방지장치로서,
사용자의 신체 부위에 따라 머리, 상체, 둔부, 다리의 섹션으로 구획하여 분리되도록 구성된 지지부와,
상기 지지부의 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련되는 제1 및 제2 에어챔버와,
상기 제1 및 제2 에어챔버가 수축 또는 팽창되도록 에어를 배출 또는 공급하는 에어조절수단과,
상기 에어조절수단 및 상기 제1 및 제2 에어챔버로의 에어 공급과 배출을 각각 제어하는 제어부와,
상기 사용자의 얼굴을 포함하는 이미지를 센싱하는 이미지 센서를 포함하고,
상기 제어부는
설정된 시간의 경과 시 상기 제1 또는 제2 에어챔버를 동작시키고,
상기 이미지 센서를 통해 획득된 사용자의 얼굴 영역, 얼굴 영역에 포함된 특징값을 이용하여 불편 레벨을 산출하고, 상기 사용자의 불편 레벨이 TRUE로 설정된 경우, 상기 제1 및 제2 에어챔버의 높이들을 조절하는 높이 조절 신호를 생성하고, 상기 높이 조절 신호에 따라 상기 제1 및 제2 에어챔버의 높이를 조절하는, 욕창방지장치.
제1항에 있어서,
섹션들에 각각 위치하는 하나 이상의 압력 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 압력 센서를 통해 센싱된 압력 센싱 값을 수신하고, 상기 압력 센싱 값을 이전에 수신된 압력 센싱 값과 비교하여, 변화값을 측정하고, 상기 변화값에 기초하여 사용자의 현재 체중을 산출하는, 욕창방지장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
외부 서버로부터 욕창 위험도 및 자세 변화 이후의 경과 시간 사이의 관계를 나타내는 테이블을 수신하고, 상기 테이블을 이용하여 사용자의 각 섹션 별 욕창 위험도를 추론하고,
입력된 사용자의 자세 변화 입력의 응답으로, 자세 변화 이후의 재 분포되는 섹션 별 압력에 대한 정보를 상기 외부 서버로 전송하는, 욕창방지장치.
욕창방지장치로서,
사용자의 신체 부위에 따라 머리, 상체, 둔부, 다리의 섹션으로 구획하여 분리되도록 구성된 지지부와,
상기 지지부의 양측에 팽창 및 수축에 의해 동작하도록 각각 마련되는 제1 및 제2 에어챔버와,
상기 제1 및 제2 에어챔버 사이를 연결하여 상기 제1 및 제2 에어챔버 사이의 공기 이동을 조절하는 밸브와,
상기 밸브의 동작을 제어하여 상기 제1 및 제2 에어챔버가 수축 또는 팽창되도록 하는 에어조절수단과,
상기 에어조절수단 및 상기 제1 및 제2 에어챔버로의 에어 공급과 배출을 각각 제어하는 제어부와,
상기 사용자의 얼굴을 포함하는 이미지를 센싱하는 이미지 센서를 포함하고,
상기 제어부는
설정된 시간의 경과 시 상기 제1 또는 제2 에어챔버를 동작시키고,
상기 이미지 센서를 통해 획득된 사용자의 얼굴 영역, 얼굴 영역에 포함된 특징값을 이용하여 불편 레벨을 산출하고, 상기 사용자의 불편 레벨이 TRUE로 설정된 경우, 상기 제1 및 제2 에어챔버의 높이들을 조절하는 높이 조절 신호를 생성하고, 상기 높이 조절 신호에 따라 상기 제1 및 제2 에어챔버의 높이를 조절하는, 욕창방지장치.
제1 및 제2 에어챔버, 압력 센서, 및 제어부를 포함하는 욕창방지장치의 동작 방법에 있어서,
상기 욕창방지장치가 하나 이상의 압력 센서로부터 압력 센싱 값들을 수신하는 단계;
상기 욕창방지장치가 상기 압력 센싱 값 및 상기 제1 및 제2 에어챔버의 높이 간의 차이 값을 고려하여 제1 지점 및 제2 지점의 욕창 위험도들을 각각 산출하는 단계;
상기 욕창방지장치가 상기 제1 지점 및 제2 지점의 욕창 위험도 중에서, 임계 위험도 이상의 지점을 검색하는 단계;
상기 욕창방지장치가 검색한 지점에 배치된 신체의 위치를 변경시키는 높이 조절 신호를 생성하는 단계; 및
상기 욕창방지장치가 상기 높이 조절 신호에 따라서, 상기 제1 및 제2 에어챔버의 높이를 각각 변경하고자 하는 높이로 조절하는 단계;를 포함하고,
상기 욕창방지장치는
이미지 센서를 통해 획득된 사용자의 얼굴 영역, 얼굴 영역에 포함된 특징값을 이용하여 불편 레벨을 산출하고, 상기 사용자의 불편 레벨이 TRUE로 설정된 경우, 상기 제1 및 제2 에어챔버의 높이들을 조절하는 높이 조절 신호를 생성하고, 상기 높이 조절 신호에 따라 상기 제1 및 제2 에어챔버의 높이를 조절하는, 욕창방지장치의 동작 방법.