KR102175665B1 - 태아 안녕 상태 판단 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

태아 안녕 상태 판단 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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KR102175665B1 KR1020160122773A KR20160122773A KR102175665B1 KR 102175665 B1 KR102175665 B1 KR 102175665B1 KR 1020160122773 A KR1020160122773 A KR 1020160122773A KR 20160122773 A KR20160122773 A KR 20160122773A KR 102175665 B1 KR102175665 B1 KR 102175665B1
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Abstract

본 발명은 태아의 상태를 감지하는 태아 센서부(110)를 포함하고 상기 태아 센서부(110)의 태아 감지 상태 신호를 외부로 전달하는 태아 통신부(120)를 포함하고, 산모의 복부에 착용 가능한 패드 모듈(2)과, 상기 태아 통신부(120)와 통신을 이루어 태아 감지 상태 신호를 전달받는 통신부(210)와, 상기 통신부(210)로부터 전달되는 태아 감지 상태 신호와 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터를 이용하여 연산부(240)를 통하여 연산 과정을 거쳐 태아 안녕 상태 여부를 확인하는 태아 안녕 상태 지수를 산출하고 태아의 안녕 상태를 판단하여 출력부(250)를 통하여 출력하도록 제어하는 제어부(220)를 구비하는 태아 상태 판단 모듈(100)을 포함하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10) 및 이의 제어 방법을 제공한다.

Description

태아 안녕 상태 판단 장치 및 이의 제어 방법{SMART FETAL HEALTH ANALYSIS APPARATUS AND THE METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 태아의 상태를 감지하고 이를 평가하여 태아의 안녕 여부를 판단하기 위한 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
태아의 건강 여부를 확인하기 위하여 초음파 내지 심전도 센서를 통하여 검진이 이루어지고 있다.
하지만, 종래 기술에 따른 태아 건강 여부는 병원에서 검사 장비를 통하여 전문의의 판단으로 이루어지는데, 원격지 거주 내지 개인적 사정에 의하여 병원 진료가 어려운 산모들의 경우 적절한 태아 상태 진단이 어려운 문제점이 있다. 더욱 중요한 현실은, 총 임신기간 280일 중에서 병원에 내원하는 횟수인 평균 10일을 제외하고는 나머지 기간에는 태아의 건강평가가 소홀히 되고 산모가 태동의 감소를 느끼는 경우, 질분비물의 이상이나 복통 등의 특별한 신체 이상 여부 징후가 발생하였을 경우에만 전문의를 찾게 되어 태아 안녕이 불안정해지는 상태에 대한 대응이 곤란하였다.
즉, 최종적인 진단은 전문의에 의하여 이루어지더라도 산모 내지 사용자에게 전문의 상담을 신속히 진행하여야 하는지 등의 확인 가능한 장치에 대한 필요성이 증대되고 있다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 산모 등이 간편하게 태아의 안녕 상태를 확인 가능하도록 하여 태아와의 유대감을 향상시키고 지속적인 관심과 흥미를 유발하는 한편, 태아의 안녕이 의심되는 상황에서 신속한 의료 서비스를 받을 수 있도록 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일면에 따르면, 본 발명은 태아의 상태를 감지하는 태아 센서부(110)를 포함하고 상기 태아 센서부(110)의 태아 감지 상태 신호를 전달하는 태아 통신부(120)를 포함하고, 산모의 복부에 착용 가능한 패드 모듈(2)과, 상기 태아 통신부(120)와 통신을 이루어 태아 감지 상태 신호를 전달받는 통신부(210)와, 상기 통신부(210)로부터 전달되는 태아 감지 상태 신호와 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터를 이용하여 연산부(240)를 통하여 연산 과정을 거쳐 태아 안녕 상태 여부를 확인하는 태아 안녕 상태 지수를 산출하고 태아의 안녕 상태를 판단하여 출력부(250)를 통하여 출력하도록 제어하는 제어부(220)를 구비하는 태아 상태 판단 모듈(100)을 포함하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10)를 제공한다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치에 있어서, 상기 태아 센서부(110)는: 상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 심전도 신호를 감지하는 심전도 센서(111)와, 상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 움직임을 감지하는 초음파 센서(113)를 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치에 있어서, 상기 심전도 센서(111)는: 산모의 복부 주위를 둘러싸며 복수 개가 배치되고 기준 전극 신호를 출력하는 심전도 기준 전극(111a)과, 적어도 일부가 산모의 키 방향에 수직한 평면 상 투영시 상기 심전도 기준 전극(111a)의 사이에 배치되는 심전도 수집 전극(111b)을 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치에 있어서, 상기 제어부(220)는, 상기 태아 센서부(110)에서 감지하는 태아의 심전도 신호 및 태아의 움직임 신호를 이용하여, 태아의 안녕 상태를 나타내는 태아 안녕 지수(X)를 산출하고, 상기 태아 안녕 지수(X)는:
Figure 112016092691233-pat00001
이고, 태아 안녕 지수(X)를 상기 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터와 비교하여 태아의 상태를 판단하고, 여기서, r은 상기 심전도 신호로부터 산출되는 분당 태아 심박수를 나타내고, 태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00002
)는 분당 태아 심박수(r)와 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 심박수 변화량 계수(
Figure 112016092691233-pat00003
)로부터 산출되어 태아의 신경 안정도 상태를 나타내고, 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00004
)는 태아의 심박수 변이를 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정된 태아 심박수 변이 계수(△v)를 사전 설정 태아 심박수 변화 시간(
Figure 112016092691233-pat00005
) 동안에 변화한 분당 태아 심박수(r)의 최대 편차(|r|)로 나눈 값이고, 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00006
)는 태아의 심박수 변이에 대한 보조적 지수를 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 시간(tc) 동안 확인되는 정상이라고 사전 설정된 태아 산증 지수의 발생회수(△cs)를 측정된 정상적 태아 산증 지수(V) 발생회수(c)로 나눈 값이고, 태아 신경 발달 지수(
Figure 112016092691233-pat00007
)는 태아의 움직임을 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 움직임 산출 시간(
Figure 112016092691233-pat00008
) 동안에 정상이라고 사전 설정된 태아 움직임 발생회수(△m)를 측정된 태아 움직임 회수(m)로 나눈 값일 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치에 있어서, 상기 제어부(220)는 상기 심전도 감지 신호로부터 심전도 벡터 신호 및 심전도 신호 크기를 산출하고, 상기 심전도 벡터 신호와 상기 심전도 신호 크기로부터 태아의 위치를 확인할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치에 있어서, 상기 패드 모듈(2)은 패드 베이스(2b)를 구비하고, 상기 패드 베이스(2b)에는 상기 태아 센서부(110)를 포함하는 복수 개의 패드 유니트(2a)가 탈부착 가능할 수도 있다.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 본 발명은 태아의 상태를 감지하는 태아 센서부(110)를 포함하고 상기 태아 센서부(110)의 태아 감지 상태 신호를 외부로 전달하는 태아 통신부(120)를 포함하고, 산모의 복부에 착용 가능한 패드 모듈(2)과, 상기 태아 통신부(120)와 통신을 이루어 태아 감지 상태 신호를 전달받는 통신부(210)와, 상기 통신부(210)로부터 전달되는 태아 감지 상태 신호와 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터를 이용하여 연산부(240)를 통하여 연산 과정을 거쳐 태아 안녕 상태 여부를 확인하는 태아 안녕 상태 지수를 산출하고 태아의 안녕 상태를 판단하여 출력부(250)를 통하여 출력하도록 제어하는 제어부(220)를 구비하는 태아 상태 판단 모듈(100)을 포함하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10)를 제공하는 제공 단계(S1)와, 상기 제어부(220)가 상기 태아 센서부(110)에 감지 제어 신호를 인가하여 상기 태아 센서부(110)가 태아 상태를 감지하는 감지 단계(S10)와, 상기 제어부(220)가 상기 감지 단계(S10)에서 감지된 태아 심전도 신호와 태아 움직임 신호 및 상기 사전 설정 데이터에 기초하여 태아의 상태를 평가하는 평가 단계(S20)와, 상기 평가 단계(S20)에서 확인된 평가 결과를 외부로 출력하는 출력 평가 단계(S30)를 포함하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법을 제공한다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 태아 센서부(110)는: 상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 심전도 신호를 감지하는 심전도 센서(111)와, 상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 움직임을 감지하는 초음파 센서(113)를 포함하고, 상기 감지 단계(S10)는: 상기 심전도 센서(111)가 태아의 심전도를 감지하는 심전도 감지 단계(S11)와, 상기 초음파 센서(113)가 태아의 움직임을 감지하는 모션 감지 단계(S13)를 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 평가 단계(S20)는: 상기 제어부(220)가, 상기 태아 센서부(110)에서 감지하는 태아의 심전도 신호 및 태아의 움직임 신호를 이용하여, 적어도 태아의 안녕 상태를 나타내는 태아 안녕 지수(
Figure 112016092691233-pat00009
)를 포함하는 판단 지수를 산출하는 판단 지수 산출 단계(S21)와, 상기 판단 지수 산출 단계(S21)에서 산출된 태아 안녕 지수(X)를 포함하는 판단 지수를 이용하여 태아의 안녕 상태를 판단 비교하는 평가 비교 단계(S23)를 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 판단 지수 산출 단계(S21)는: 상기 심전도 신호로부터 산출되는 분당 태아 심박수(r)와 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 심박수 변화량 계수(
Figure 112016092691233-pat00010
)으로부터 산출되어 태아의 신경 안정도 상태를 나타내는 태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00011
)를 산출하는 태아 신경 안정도 지수(R) 산출 단계(S211)와, 태아의 심박수 변이를 나타내고,
상기 저장부(230)에 사전 설정된 태아 심박수 변이 계수(△v)를 사전 설정 태아 심박수 변화 시간(
Figure 112016092691233-pat00012
) 동안에 변화한 분당 태아 심박수(r)의 최대 편차(|r|)로 나눈 값인 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00013
)를 산출하는 태아 산증 지수(V) 산출 단계(S213)와, 태아의 심박수 변이에 대한 보조적 지수를 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 시간(tc) 동안 확인되는 정상이라고 사전 설정된 태아 산증 지수의 발생회수(△cs)를 측정된 정상적 태아 산증 지수(V) 발생회수(c)로 나눈 값인 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00014
)를 산출하는 태아 산증 부지수(C) 산출 단계(S215)와, 태아의 움직임을 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 움직임 산출 시간(
Figure 112016092691233-pat00015
) 동안에 정상이라고 사전 설정된 태아 움직임 발생회수(△m)를 측정된 태아 움직임 회수(m)로 나눈 값인 태아 신경 발달 지수(
Figure 112016092691233-pat00016
)를 산출하는 태아 신경 발달 지수(M) 산출 단계(S217)와, 태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00017
)와 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00018
)와, 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00019
)와 태아 신경 발달 지수(
Figure 112016092691233-pat00020
)로부터 태아의 안녕 상태를 최종적으로 확인하는 태아 안녕 지수(
Figure 112016092691233-pat00021
)를 산출하는 태아 안녕 지수(X) 산출 단계(S219)를 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 평가 비교 단계(S23)는: 상기 판단 지수 산출 단계(S21)에서 산출된 태아 안녕 지수(X)를 포함하는 판단 지수를 이용하여 태아의 안녕 상태를 판단하는 안녕 상태 판단 단계(S231)와, 상기 안녕 상태 판단 단계(S231)에서 태아 안녕 상태가 아니라고 판단된 경우, 상기 판단 지수를 이용하여 태아의 비안녕 상태 유형을 확인하는 비안녕 유형 판단 단계(S233)를 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 안녕 상태 판단 단계(S231)는: 상기 태아 안녕 지수(X)가 사전 설정 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 안녕 지수 비교 단계(S2311)와, 상기 태아 안녕 지수 비교 단계(S2311)에서 상기 태아 안녕 지수(X)가 사전 설정 범위 내에 존재하는 경우 태아의 상태를 안녕 상태로 설정하는 태아 안녕 상태 설정 단계(S2313)을 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 비안녕 유형 판단 단계(S233)는: 상기 태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00022
)가 사전 설정 태아 신경 안정도 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 신경 안정도 판단 단계(S2331)와, 상기 태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00023
)가 사전 설정 태아 신경 안정도 범위 내에 존재하는 경우, 상기 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00024
)가 사전 설정 산증 지수 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 산증 판단 단계(S2333)와, 상기 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00025
)가 사전 설정 산증 지수 범위 내에 존재하는 경우, 상기 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00026
)가 사전 설정 산증 부지수 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 산증 보조 판단 단계(S2335)와, 상기 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00027
)가 사전 설정 산증 부지수 범위 내에 존재하는 경우, 상기 태아 신경 발달 지수(
Figure 112016092691233-pat00028
)가 사전 설정 태아 신경 발달 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 신경 발달 판단 단계(S2337)를 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 판단 지수 산출 단계(S21)가 실행된 후, 상기 제어부(220)는 현재 실행되는 모드가 태아의 위치를 확인하는 위치 확인 모드인지 여부를 확인하는 모드 확인 단계(S22)와, 상기 모드 확인 단계(S22)에서 실행되는 모드가 위치 확인 모드인 것으로 확인된 경우, 태아의 산모 복부 내 위치를 상기 심전도 신호를 이용하여 확인하는 위치 확인 단계(S24)를 더 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 제어부(220)가 상기 심전도 신호로부터 심전도 벡터 성분을 확인하는 심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)와, 상기 심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)에서 산출된 상기 심전도 벡터 성분으로부터 태아의 위치를 산출하는 위치 산출 단계(S243)을 포함할 수도 있다.
상기 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법에 있어서, 상기 심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)는: 태아 심장의 배향을 산출하도록 상기 심전도 신호로부터 벡터 방향을 확인하는 벡터 방향 확인 단계(S2411)와, 산모의 복부 및 등을 가로지르는 방향으로의 태아 심장 배향을 반영하도록 상기 심전도 신호로부터 벡터 크기를 확인하는 벡터 크기 확인 단계(S2413)를 포함할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 산모의 복부에 착용하고 간단한 감지를 통하여 태아의 안녕 여부 내지 전문의 상담을 안내하는 태아 안녕 상태 판단 장치를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태아 안녕 상태 판단 장치의 개략적인 상태도 및 블록 선도이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 태아 안녕 상태 판단 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 태아 안녕 상태 판단 장치의 태아 센서부의 배치 상태를 나타내는 상태도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 태아 안녕 상태 판단 장치의 태아의 심장 및 자세에 따른 심전도 상태를 나타내는 선도이다.
도 13 내지 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 태아 안녕 상태 판단 장치의 변형예에 대한 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 태아 안녕 상태 판단 장치의 변형예의 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 태아 안녕 상태 판단 장치(10)는 태아의 상태를 감지하여 태아의 안녕 상태를 판단 확인하는 장치이며, 본 발명의 이러한 태아 안녕 상태 판단 장치의 제어 방법도 제공한다.
먼저, 본 발명 태아 안녕 상태 판단 장치(10)는 패드 모듈(2)과 태아 상태 판단 모듈(200)를 포함한다.
패들 모듈(2)은 태아 센서부(110)와 태아 통신부(120)를 포함한다. 태아 센서부(110)는 태아의 상태를 감지하는데, 태아의 심전도, 심박수 및 움직임 감지를 통한 태아 상태를 감지 전달한다.
패드 모듈(2)은 산모의 복부에 착용되는데, 패드 모듈(2)은 패드 벨크로(3)를 구비하여 산모의 신체 사이즈에 맞게 원환한 착용을 가능하게 한다. 패드 모듈(2)은 소정의 탄성 재료를 베이스로 하고 내부에 태아 센서부(110)가 산모의 복부에 밀착토록 하여 태아로부터의 상태 감지를 보다 정확하게 하도록 할 수 있다.
태아 통신부(120)는 태아 감지부(110)에서 감지된 태아 상태 신호를 태아 상태 판단 모듈(200)로 전달한다. 통신부(210)는 태아 통신부(120)와 통신을 이루어 태아 감지 상태 신호를 전달받는다. 태아 통신부(120)는 하기되는 바와 같이 패드 모듈과 태아 상태 판단 모듈이 일체화되는 경우 단순한 신호 라인 내지 통신 라인으로 대체될 수도 있고 하기되는 통신부와 일체화될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
태아 통신부(120)는 케이블과의 전기적 접속을 통한 태아 상태 감지 신호의 전달 구조를 이룰 수도 있고, 경우에 따라 별도의 케이블 없이 무선을 통한 신호 전달 구조를 이룰 수도 있다. 무선 통신 방식은 특정 방식에 국한되지 않고, 다양한 통신 방법을 취할 수 있다.
본 실시예에서 패드 모듈(2)은 태아 통신부(120) 및 태아 감지부(110)를 구비하는 구성을 취하는데, 패드 모듈(2) 측에는 태아 센서부(110) 및 태아 통신부(120)를 신호처리하고 제어하는 별도의 태아 모듈 제어부(미도시)가 구비될 수도 있고, 태아 통신부(120) 내지 태아 센서부(110)에 단일 칩 형태로 구성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
태아 상태 판단 모듈(200)은 통신부(210)와, 제어부(220)를 포함하고, 저장부(230) 및 연산부(240)를 더 포함하고, 출력부(250)를 더 포함한다. 통신부(210)는 태아 통신부(120)와 통신을 이루어 태아 감지 상태 신호를 전달받는다. 통신부(210)는 하기되는 바와 같이 패드 모듈과 태아 상태 판단 모듈이 일체화되는 경우 단순한 신호 라인 내지 통신 라인으로 대체될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
제어부(220)는 통신부(210)로부터 전달되는 태아 감지 상태 신호를 전달받는다. 제어부(220)는 저장부(230) 및 연산부(240)와 전기적 소통을 이루는데, 제어부(220)는 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터를 이용하여 연산부(240)를 통하여 연산 과정을 실행할 수 있다.
태아 상태 판단 모듈(200)은 본 실시예에서 스마트폰으로 구현되는데, 이에 국한되지 않고 태아 상태 판단 모듈(200)은 병원에서 개별적으로 사용하는 모듈 장치로 구현될 수도 있고 개별적인 음향, 알람 기능 장치로 구현될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 또한, 태아 상태 판단 모듈(200)은 본 실시에에서 패드 모듈과 분리된 것으로 도시되나 본 발명은 이에 국한되지 않고 태아 상태 판단 모듈과 패드 모듈이 일체화된 구조를 이룰 수도 있고 이 경우 통신부는 단순한 신호 라인 내지 유선 통신 라인으로 대체될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
보다 구체적으로 태아 센서부(110)는 심전도 센서(111)와, 초음파 센서(113)를 포함한다. 심전도 센서(111)는 패드 모듈(2)에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 심전도 신호를 감지한다.
본 실시예에서 심전도 센서(111)는 심전도 기준 전극(111a)과, 심전도 수집 전극(111b)을 포함하는데, 심전도 센서(111)는 하나 이상이 배치될 수 있고, 본 실시예에서 심전도 센서(111)는 복수 개가 구비될 수 있다. 복수 개의 심전도 센서(111)는 실질적으로 균등한 배열을 통하여 다양한 위치에서 얻어지는 신호를 조합하여 정확한 태아 심전도 신호를 추출할 수 있다.
심전도 기준 전극(111a)은 산모의 복부 주위를 둘러싸며 복수 개가 배치되고 기준 전극 신호를 출력한다. 심전도 수집 전극(111b)은 적어도 일부가 산모의 키 방향에 수직한 평면 상 투영시 상기 심전도 기준 전극(111a)의 사이에 배치된다(도 1 및 도 10(a) 내지 (c) 참조).
심전도 기준 전극(111a)과 심전도 수집 전극(111b)을 통하여 연결되는 전기적 신호를 제어부(220)에서 노이즈를 필터링하고 신호 처리하여 태아의 심전도 상태 신호만을 추출할 수 있다.
초음파 센서(113)는 패드 모듈(2)에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 움직임을 감지한다. 초음파 센서(113)도 복수 개가 배치될 수 있고, 소정의 필터링을 통하여 산모의 동작으로 인하여 발생하는 노이즈를 제거하고 신호 처리하여 산모의 영향을 배제함으로써 태아의 움직임에 해당하는 태아 움직임 상태 신호만이 추출될 수 있다.
또한, 보다 구체적으로 태아 상태 판단 모듈(200)은 통신부(210)와, 제어부(220)를 포함하고, 저장부(230) 및 연산부(240)를 더 포함하는데, 통신부(210)는 태아 통신부(120) 측과 소정의 통신 프로토콜을 통하여 신호 전달을 이룰 수도 있고 경우에 따라 케이블을 통한 전기적 통신 신호의 전달을 이룰 수도 있는 등 다양한 선택이 가능하다.
제어부(220)는 태아 센서부(110)에서 감지된 태아 상태 감지 신호를 태아 통신부(120)를 거쳐 통신부(210)를 거쳐 전달된 태아 상태 감지 신호를 처리하여 현재 태아의 상태를 판단한다. 제어부(220)는 앞서 기술한 바와 같이 필터부와 신호 처리부를 포함할 수 있고, 제어부(220)는 저장부(230) 및 연산부(240)와 연결되어 입력받은 태아 상태 감지 신호와 저장부(230)에 저장된 사전 설정 데이터를 이용하여 태아의 정상 상태 여부를 판단하는 판단 제어 과정을 실행하고, 출력부(250)를 통하여 제어 신호를 출력할 수 있다.
저장부(230)에는 사전 설정 데이터가 저장되고, 태아 센서부(110)에서 감지된 태아 상태 감지 신호를 태아 통신부(120)를 거쳐 통신부(210)를 거쳐 전달된 태아 상태 감지 신호를 제어부(220)가 처리하여 전달받아 이를 저장할 수 있다. 제어부(220)의 저장 제어 신호에 따라 필요한 데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 인출받을 수 있다.
연산부(240)는 제어부(220)의 연산 제어 신호에 따라 태아 상태 감지 신호와 사전 설정 데이터를 이용하여 태아의 상태 판단을 위한 연산 과정을 수행할 수 있다. 연산부(240)를 통한 연산 결과는 제어부(220)를 거쳐 또는 직접 저장부(230)에 저장될 수 있다.
출력부(250)는 음향 출력부(251) 내지 영상 출력부(253)를 포함할 수 있다. 음향 출력부(251)는 스피커로 구현되며 제어부(220)의 음향 출력 제어 신호를 받아 저장부(230)의 사전 설정 데이터에 포함되는 음향/음성 데이터를 출력할 수 있다. 즉, 제어부(220)에서 판단한 태아 상태에 대응하는 음향/음성 데이터를 출력하여 산모 등이 보다 간편하고 원활하게 태아 상태를 확인 가능하게 하여 필요시 후속 조치 시행을 보다 원활하게 할 수도 있다.
영상 출력부(253)는 디스플레이로 구현되며, 영상 출력부(253)는 제어부(220)의 영상 출력 제어 신호를 받아 저장부(230)의 사전 설정 데이터에 포함되는 영상 데이터를 출력할 수 있다. 즉, 제어부(220)에서 판단한 태아 상태에 대응하는 영상 데이터를 출력하여 산모 등이 보다 이해가 쉽도록 시각화하는 방식을 취할 수도 있다.
여기서 출력부(250)는 음향 출력부와 영상 출력부를 예시하였으나, 경우에 따라 진동 등의 촉각적 신호 출력, 향기 냄새 등의 후각적 신호 출력 등의 구현도 가능하며 사용자가 감각적으로 인지 가능한 형태를 취하는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
한편, 본 발명의 태아 안녕 상태 판단 장치(10)의 제어부(220)는 태아 센서부(110)에서 감지하는 태아의 심전도 신호 및 태아의 움직임 신호를 이용하여, 태아의 안녕 상태를 나타내는 태아 안녕 지수(X)를 산출한다.
여기서, 태아 안녕 지수(X)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016092691233-pat00029
이때, r은 상기 심전도 신호로부터 산출되는 분당 태아 심박수를 나타내고, 태아 신경 안정도 지수 (R)는 분당 태아 심박수(r)와 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 심박수 변화량 계수(
Figure 112016092691233-pat00030
)으로부터 산출되어 태아의 신경 안정도 상태를 나타내는데, 태아 신경 안정도 지수(R)는 다음과 같이 표현된다.
Figure 112016092691233-pat00031
또한, 태아 산증 지수(V)는 태아의 심박수 변이를 나타내는데, 태아 산증 지수(V)는 다음과 같이 표현된다.
Figure 112016092691233-pat00032
태아 산증 지수(V)는 저장부(230)에 사전 설정된 태아 심박수 변이 계수(△v)를 사전 설정 태아 심박수 변화 시간(
Figure 112016092691233-pat00033
) 동안에 변화한 분당 태아 심박수(r)의 최대 편차(|r|)로 나눈 값이다.
태아 산증 부지수(C)는 태아의 심박수 변이에 대한 보조적 지수를 나타내는데, 태아 산증 부지수(C)는 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 시간(tc) 동안 확인되는 정상이라고 사전 설정된 태아 산증 지수의 발생회수(△cs)를 측정된 정상적 태아 산증 지수(V) 발생회수(c)로 나눈 값으로 다음과 같이 표현된다.
Figure 112016092691233-pat00034
태아 신경 발달 지수(M)는 태아의 움직임을 나타내고, 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 움직임 산출 시간(
Figure 112016092691233-pat00035
) 동안에 정상이라고 사전 설정된 태아 움직임 발생회수(△m)를 측정된 태아 움직임 회수(m)로 나눈 값을 나타내는데, 다음과 같이 표현된다.
Figure 112016092691233-pat00036
이와 같은 사전 설정 태아 심박수 변화량 계수(
Figure 112016092691233-pat00037
), 사전 설정 태아 산증 지수(Vs), 및 사전 설정 태아 움직임 산출 시간(
Figure 112016092691233-pat00038
)은 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터에 포함된다. 이러한 연산 과정은 제어부(220)의 연산부(240)에 대한 연산 제어 신호를 통하여 이루어질 수 있다.
제어부(220)는 태아 안녕 지수(X)가 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터와 비교하여 태아의 안녕 상태 여부를 판단한다.
한편, 경우에 따라 본 발명의 태아 안녕 상태 판단 장치(10)는 태아의 위치를 파악하여 태아의 자세 데이터를 확보할 수도 있다. 태아 안녕 상태 판단 장치(10)의 제어부(220)는 심전도 감지 신호로부터 심전도 벡터 신호 및 심전도 신호 크기를 산출한다. 즉, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 심전도 기준 전극(111a, 도 10 참조) 및 심전도 수집 전극(111b, 도 10 참조)으로부터 얻어지는 태아의 심전도 신호는 심전도 기준 전극(111a, 도 10 참조) 및 심전도 수집 전극(111b, 도 10 참조)와 태아의 심장의 배향에 따라 심전도 신호의 크기 및 패턴이 변화된다. 심장의 여러 부위의 전기 신호는 여러 전기 신호들이 전기적 가감을 통해 한번의 전기 신호가 측정되는 것으로 심전도의 단위신호(P-QRS-T wave)로 형성될 수 있는데, 일반적인 심장의 vector 방향은 일정하게 반복되는데 이 벡터의 방향이 바뀌게 되면 측정 신호 또한 변화하고, 이를 활용하면 심장의 위치 변화를 파악할 수 있고 개체의 이동을 예측할 수 있다. 도 11에서 화살표는 심장에 대한 전기 신호 벡터를 나타낸다. 심장 전기 신호 벡터와 심장의 배향의 차이를 통하여 심전도 센서(111)로부터 얻어지는 전기 신호의 디플렉션 방향이 변동된다. 이러한 전기 신호의 디플렉션 방향의 변동을 추적하여 태아의 심장 위치, 궁극적으로 태아의 위치 및 자세 정보 등이 수집될 수 있고, 이를 통해 태아의 현재 위치 및 태아의 성장 단계에 따른 정상적 위치 및 자세 점유 여부 확인이 가능하다.
또한, 경우에 따라 패드 모듈(2)은 패드 베이스(2b)를 구비하고, 패드 베이스(2b)에는 태아 센서부(110)를 포함하는 복수 개의 패드 유니트(2a)가 탈부착 가능하다.
즉, 태아 초기 상태의 경우와 주수가 어느 정도 채워진 이후의 경우와는 태아가 산모의 자궁내 점유하는 위치의 변화가 발생하고 이러한 위치의 변화에 대하여 보다 정확한 태아 상태 감지를 위하여 복수 개의 태아 센서부가 구비되되, 이들을 분리 부착 가능한 방식을 취하여 태아의 성장에 따라 부가적으로 내지 필요 선택적으로 장착하는 구조를 취할 수도 있다(도 15).
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 태아 안녕 상태 판단 장치(10)의 제어 과정을 설명한다.
먼저, 제공 단계(S1)가 실행되는데, 제공 단계(S1)에서 태아 안녕 상태 판단 장치(10)가 제공된다. 태아 안녕 상태 판단 장치(10)에 대하여는 앞서 기술한 사항으로 대체한다.
제공 단계(S1)에서 태아 안녕 상태 판단 장치(10)가 제공된 후, 감지 단계(S10)가 실행된다. 감지 단계(S10)에서 제어부(220)는 통신부(210)를 통하여 패드 모듈(2)로 감지 제어 신호를 전달하고, 태아 통신부(120)를 통하여 산모의 복부에 배치된 태아 센서부(110)가 태아의 상태를 감지하여 태아 감지 상태 신호를 생성하고 태아 감지 상태 신호는 다시 태아 통신부(120) 및 통신부(210)를 거쳐 제어부(220)로 전달된다.
이때, 태아 센서부(110)는 앞서 기술한 바와 같이 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 심전도 신호를 감지하는 심전도 센서(111)와, 상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 움직임을 감지하는 초음파 센서(113)를 포함하는데, 감지 단계(S10)는 심전도 감지 단계(S11)와 모션 감지 단계(S13)를 포함한다.
심전도 감지 단계(S11)에서 심전도 센서(111)는 태아의 심전도를 감지하고, 모션 감지 단계(S13)에서 초음파 센서(113)가 태아의 움직임을 감지하고 태아 통신부를 통하여 제어부(220) 측으로 전달된다. 경우에 따라 단계 S13이 종료된 후, 제어부(220)는 저장붕(230)에 저장된 사전 설정 데이터에 포함되는 사전 설정 감지 시간(ts)과 감지 경과 시간을 비교하여 감지 경과 시간(t)이 사전 설정 감지 시간(ts)보다 큰 경우 감지 상태를 종료하거거나(S19), 사전 설정 감지 시간(ts)과 감지 경과 시간을 비교하여(S15) 감지 경과 시간(t)이 사전 설정 감지 시간(ts) 이하인 경우 △t만큼 시간을 증분하고 S11 및 S13의 감지 단계를 반복할 수도 있다.
그런 후, 제어부(220)는 평가 단계(S20)를 실행하는데, 제어부(220)는 감지 단계(S10)에서 감지된 태아 심전도 신호와 태아 움직임 신호 및 저장부(230)에 저장된 사전 설정 데이터에 기초하여 태아의 상태를 평가한다.
평가 단계(S20)는 판단 지수 산출 단계(S21)와, 평가 비교 단계(S23)를 포함하고, 평가 비교 단계(S23)에서 확인된 평가 상태는 비교 결과 확정 단계(S25)에서 확정되어 저장부(230)에 저장될 수도 있다.
판단 지수 산출 단계(S21)에서 제어부(220)는 태아 센서부(110)에서 감지하는 태아의 심전도 신호 및 태아의 움직임 신호를 이용하여, 적어도 태아의 안녕 상태를 나타내는 태아 안녕 지수(
Figure 112016092691233-pat00039
)를 포함하는 판단 지수를 산출한다.
평가 비교 단계(S23)에서 제어부(220)는 판단 지수 산출 단계(S21)에서 산출된 태아 안녕 지수(X)를 포함하는 판단 지수를 이용하여 태아의 안녕 상태를 판단 비교한다.
보다 구체적으로, 판단 지수 산출 단계(S21)는 태아 신경 안정도 지수(R) 산출 단계(S211)와, 태아 산증 지수(V) 산출 단계(S213)와, 태아 산증 부지수(C) 산출 단계(S215)와, 태아 신경 발달 지수(M) 산출 단계(S217)와, 태아 안녕 지수(X) 산출 단계(S219)를 포함한다.
태아 신경 안정도 지수(R) 산출 단계(S211)에서 제어부(220)는 심전도 신호로부터 산출되는 분당 태아 심박수(r)와 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 심박수 변화량 계수(
Figure 112016092691233-pat00040
)으로부터 산출되어 태아의 신경 안정도 상태를 나타내는 태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00041
)를 산출한다.
태아 산증 지수(V) 산출 단계(S213)에서 제어부(220)는 태아의 심박수 변이를 나타내고, 저장부(230)에 사전 설정된 태아 심박수 변이 계수(△v)를 사전 설정 태아 심박수 변화 시간(
Figure 112016092691233-pat00042
) 동안에 변화한 분당 태아 심박수(r)의 최대 편차(|r|)로 나눈 값인 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00043
)를 산출한다.
태아의 심박수 변이에 대한 보조적 지수를 나타내는데, 태아 산증 부지수(C) 산출 단계(S215)에서 제어부(220)는 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 시간(tc) 동안 확인되는 정상이라고 사전 설정된 태아 산증 지수의 발생회수(△cs)를 측정된 정상적 태아 산증 지수(V) 발생회수(c)로 나눈 값인 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00044
)를 산출한다.
태아 신경 발달 지수(M)는 태아의 움직임을 나타내는데, 태아 신경 발달 지수(M) 산출 단계(S217)에서 제어부(220)는 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 움직임 산출 시간(
Figure 112016092691233-pat00045
) 동안에 정상이라고 사전 설정된 태아 움직임 발생회수(△m)를 측정된 태아 움직임 회수(m)로 나눈 값인 태아 신경 발달 지수(
Figure 112016092691233-pat00046
)를 산출한다.
태아 안녕 지수(X) 산출 단계(S219)에서 제어부(220)는 태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00047
)와 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00048
)와, 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00049
)와 태아 신경 발달 지수(
Figure 112016092691233-pat00050
)로부터 태아의 안녕 상태를 최종적으로 확인하는 태아 안녕 지수(
Figure 112016092691233-pat00051
)를 산출한다.
그런 후, 제어부는 평가 비교 단계(S23)를 실행하는데, 평가 비교 단계(S23)는 안녕 상태 판단 단계(S231)와, 비안녕 유형 판단 단계(S233)를 실행한다.
평가 비교 단계(S23)는 안녕 상태 판단 단계(S231)는 상기 판단 지수 산출 단계(S21)에서 산출된 태아 안녕 지수(X)를 포함하는 판단 지수를 이용하여 태아의 안녕 상태를 판단한다.
안녕 상태 판단 단계(S231)에서 태아 안녕 상태가 아니라고 판단된 경우, 비안녕 유형 판단 단계(S233)에서 제어부(220)는 판단 지수를 이용하여 태아의 비안녕 상태 유형을 확인한다.
보다 구체적으로 안녕 상태 판단 단계(S231)는 태아 안녕 지수 비교 단계(S2311)와, 태아 안녕 상태 설정 단계(S2313)를 포함한다.
태아 안녕 지수 비교 단계(S2311)에서 제어부(220)는 태아 안녕 지수(X)가 사전 설정 범위 내에 존재하는지 여부를 확인한다.
태아 안녕 상태 설정 단계(S2313)에서 제어부(220)는 태아 안녕 지수 비교 단계(S2311)에서 태아 안녕 지수(X)가 사전 설정 범위 내에 존재하는 경우 태아의 상태를 안녕 상태로 설정한다.
비안녕 유형 판단 단계(S233)는 태아 신경 안정도 판단 단계(S2331)와, 태아 산증 판단 단계(S2333)와, 태아 산증 보조 판단 단계(S2335)와, 태아 신경 발달 판단 단계(S2337)를 포함한다.
태아 신경 안정도 판단 단계(S2331)에서 제어부(220)는 태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00052
)가 사전 설정 태아 신경 안정도 범위 내에 존재하는지 여부를 확인한다. 통상적인 분당 심박수(r)는 110 내지 160의 범위를 갖고 △rs는 본 실시예에서 50의 값으로 설정되나 이는 사양에 따라 변동 가능하다.
본 실시예에서 태아 신경 안정도 지수(R)가 0과 1사이의 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하고, 태아 신경 안정도 지수(R)가 0과 1사이의 범위 내에 존재하지 않는 경우 제어 흐름은 단계 S2332로 전달되어 현재 태아의 상태가 태아 신경 안정 여부를 체크하여야 하는 태아 신경 안정 체크 단계(S2332)로 설정한다.
태아 신경 안정도 지수 (
Figure 112016092691233-pat00053
)가 사전 설정 태아 신경 안정도 범위 내, 즉 본 실시예에서 0과 1사이에 존재하는 경우, 태아 산증 판단 단계(S2333)에서 제어부(220)는 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00054
)가 사전 설정 산증 지수 범위 내에 존재하는지 여부를 확인한다.
앞서 기술한 바와 같이, 태아 산증 지수(V)는 저장부(230)에 사전 설정된 태아 심박수 변이 계수(△v)를 사전 설정 태아 심박수 변화 시간(
Figure 112016092691233-pat00055
) 동안에 변화한 분당 태아 심박수(r)의 최대 편차(|r|)로 나눈 값이다. 본 실시예에서 심박수 변이 계수(△v)는 임신 32주 전에는 10으로 32주 이후에는 15로 사용되었다.
본 실시예에서 태아 산증 지수(V)가 0과 1사이의 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하고, 태아 산증 지수(V)가 0과 1사이의 범위 내에 존재하지 않는 경우 제어 흐름은 단계 S2334로 전달되어 현재 태아의 상태가 태아 산증 여부를 확인하여야 하는 태아 산증 체크 단계(S2334)로 설정한다.
그런 후, 태아 산증 지수(
Figure 112016092691233-pat00056
)가 사전 설정 산증 지수 범위 내에 존재하는 경우, 제어부(220)는 태아 산증 보조 판단 단계(S2335)에서 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00057
)가 사전 설정 산증 부지수 범위 내에 존재하는지 여부를 확인한다. 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00058
)는 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 시간(tc) 동안 확인되는 정상이라고 사전 설정된 태아 산증 지수의 발생회수(△cs)를 측정된 정상적 태아 산증 지수(V) 발생회수(c)로 나눈 값인데, 사전 설정된 태아 산증 지수의 발생회수(△cs)는 본 실시예에서 2의 값이 사용되었다.
본 실시예에서 태아 산증 부지수(C)가 1이하의 값으로 존재하는지 여부를 확인하고, 태아 산증 부지수(C)가 1이하의 값으로 존재하지 않는 경우 제어 흐름은 단계 S2336로 전달되어 현재 태아의 상태가 태아 산증 여부를 확인하여야 하는 태아 신경 안정 체크 단계(S2336)로 설정한다.
그런 후, 태아 신경 발달 판단 단계(S2337)에서 제어부(220)는 태아 산증 부지수(
Figure 112016092691233-pat00059
)가 사전 설정 산증 부지수 범위 내에 존재하는 경우, 태아 신경 발달 지수(
Figure 112016092691233-pat00060
)가 사전 설정 태아 신경 발달 범위 내에 존재하는지 여부를 확인한다.
태아 신경 발달 지수(
Figure 112016092691233-pat00061
)는 태아의 움직임을 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 움직임 산출 시간(
Figure 112016092691233-pat00062
) 동안에 정상이라고 사전 설정된 태아 움직임 발생회수(△m)를 측정된 태아 움직임 회수(m)로 나눈 값인데, 정상이라고 사전 설정된 태아 움직임 발생회수(△m)는 본 실시예에서 1 내지 3의 값이 사용되었다.
본 실시예에서 태아 신경 발달 지수(M)가 1이하의 값으로 존재하는지 여부를 확인하고, 태아 산증 부지수(C)가 1이하의 값으로 존재하지 않는 경우 제어 흐름은 단계 S2338로 전달되어 현재 태아의 상태가 태아 신경 발달 여부를 확인하여야 하는 태아 신경 발달 체크 단계(S2338)로 설정한다.
만약, 단계S2337에서 태아 신경 발달 지수(M)가 1이하의 값으로 존재하지 않는다고 판단한 경우, 제어부(220)는 현재 태아의 상태 감지 내지 판단 상의 오류가 있다고 판단하고 현재 상태를 오류 체크 단계(S2339)로 확인한다.
이러한 평가 단계가 완료된 후, 제어부(220)는 평가 단계(S20)에서 확인된 평가 결과를 외부로 출력하는 출력 단계(S30)를 실행한다. 출력 단계(S30)에서 출력 방식은 앞서 기술한 출력부(250)의 유형에 따라 음향/음성 출력이 이루어지거나 영상 출력이 이루어질 수도 있는 등 다양한 선택이 가능하다.
한편, 본 발명의 태아 안녕 상태 판단 장치(10)의 제어 방법은 태아의 위치를 확인하여 태아의 위치 정보를 태아 안녕 상태 판단에 활용하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 즉, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 평가 단계(S20)는 모드 확인 단계(S22)와 위치 확인 단계(S24)를 더 포함한다. 판단 지수 산출 단계(S21)가 실행된 후, 모드 확인 단계(S22)에서 제어부(220)는 현재 실행되는 모드가 태아의 위치를 확인하는 위치 확인 모드인지 여부를 확인한다.
모드 확인 단계(S22)에서 실행되는 모드가 위치 확인 모드인 것으로 확인된 경우, 위치 확인 단계(S24)에서 제어부(220)는 태아의 산모 복부 내 위치를 상기 심전도 신호를 이용하여 확인한다.
이러한 위치 확인 모드가 확인된 경우 실행되는 위치 확인 단계(S24)는 심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)와, 위치 산출 단계(S243)를 포함한다.
심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)에서 제어부(220)는 심전도 신호로부터 심전도 벡터 성분을 확인한다.
위치 산출 단계(S243)에서 제어부(220)는 심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)에서 산출된 심전도 벡터 성분으로부터 태아의 위치를 산출한다.
심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)는 벡터 방향 확인 단계(S2411)와, 벡터 크기 확인 단계(S2413)를 포함한다. 벡터 방향 확인 단계(S2411)는 태아 심장의 배향을 산출하도록 심전도 신호로부터 벡터 방향을 확인한다. 벡터 크기 확인 단계(S2413)는 산모의 복부 및 등을 가로지르는 방향으로의 태아 심장 배향을 반영하도록 심전도 신호로부터 벡터 크기를 확인한다(도 11 및 도 12 참조).
벡터 방향 및 벡터 크기 확인을 통하여 제어부(220)는 저장부(230)의 사전 설정 데이터와 비교하여 현재 태아의 위치 및 자세 등의 정보를 확인하고 이를 평가 비교 단계에서 활용할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 앞서 기술한 바와 같이, 패드 모듈과 태아 상태 판단 모듈은 개별적으로 분리 가능한 구성을 취하거나 내지 통합적으로 형성되는 일체화된 구성을 취할 수도 있는 등 태아의 감지 및 상태 판단을 통한 용이한 상태 진단을 가능하게 하는 범위에서 다양한 선택적 구성이 가능하다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 태아의 상태를 감지하는 태아 센서부(110)를 포함하고 상기 태아 센서부(110)의 태아 감지 상태 신호를 전달하는 태아 통신부(120)를 포함하고, 산모의 복부에 착용 가능한 패드 모듈(2)과,
    상기 태아 통신부(120)와 통신을 이루어 태아 감지 상태 신호를 전달받는 통신부(210)와, 상기 통신부(210)로부터 전달되는 태아 감지 상태 신호와 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터를 이용하여 연산부(240)를 통하여 연산 과정을 거쳐 태아 안녕 상태 여부를 확인하는 태아 안녕 지수를 산출하고 태아의 안녕 상태를 판단하여 출력부(250)를 통하여 출력하도록 제어하는 제어부(220)를 구비하는 태아 상태 판단 모듈(100)을 포함하고,
    상기 제어부(220)는, 상기 태아 센서부(110)에서 감지하는 태아의 심전도 신호 및 태아의 움직임 신호를 이용하여, 태아의 안녕 상태를 나타내는 상기 태아 안녕 지수를 산출하되, 상기 태아 안녕 지수는, 태아의 신경 안정도 상태를 나타내는 태아 신경 안정도 지수, 태아의 심박수 변이를 나타내는 태아 산증 지수, 태아의 심박수 변이에 대한 보조적 지수를 나타내는 태아 산증 부지수, 및 태아의 움직임을 나타내는 태아 신경 발달 지수로부터 산출되는 태아 안녕 상태 판단 장치(10).
  2. 제 1항에 있어서
    상기 태아 센서부(110)는:
    상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 심전도 신호를 감지하는 심전도 센서(111)와,
    상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 움직임을 감지하는 초음파 센서(113)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10).
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 심전도 센서(111)는:
    산모의 복부 주위를 둘러싸며 복수 개가 배치되고 기준 전극 신호를 출력하는 심전도 기준 전극(111a)과,
    적어도 일부가 산모의 키 방향에 수직한 평면 상 투영시 상기 심전도 기준 전극(111a)의 사이에 배치되는 심전도 수집 전극(111b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10).
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부(220)는, 태아 안녕 지수(X)를 상기 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터와 비교하여 태아의 상태를 판단하되, 상기 태아 안녕 지수(X)는:
    Figure 112020055969538-pat00063

    이고,
    여기서, r은 상기 심전도 신호로부터 산출되는 분당 태아 심박수를 나타내고,
    태아 신경 안정도 지수 (
    Figure 112020055969538-pat00064
    )는 분당 태아 심박수(r)와 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 심박수 변화량 계수(
    Figure 112020055969538-pat00065
    )으로부터 산출되어 태아의 신경 안정도 상태를 나타내고,
    태아 산증 지수(
    Figure 112020055969538-pat00066
    )는 태아의 심박수 변이를 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정된 태아 심박수 변이 계수(△v)를 사전 설정 태아 심박수 변화 시간(
    Figure 112020055969538-pat00067
    ) 동안에 변화한 분당 태아 심박수(r)의 최대 편차(|r|)로 나눈 값이고,
    태아 산증 부지수(
    Figure 112020055969538-pat00068
    )는 태아의 심박수 변이에 대한 보조적 지수를 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 시간(tc) 동안 확인되는 정상이라고 사전 설정된 태아 산증 지수의 발생회수(△cs)를 측정된 정상적 태아 산증 지수(V) 발생회수(c)로 나눈 값이고,
    태아 신경 발달 지수(
    Figure 112020055969538-pat00069
    )는 태아의 움직임을 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 움직임 산출 시간(
    Figure 112020055969538-pat00070
    ) 동안에 정상이라고 사전 설정된 태아 움직임 발생회수(△m)를 측정된 태아 움직임 회수(m)로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10).
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부(220)는 상기 심전도 신호로부터 심전도 벡터 신호 및 심전도 신호 크기를 산출하고, 상기 심전도 벡터 신호와 상기 심전도 신호 크기로부터 태아의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10).
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 패드 모듈(2)은 패드 베이스(2b)를 구비하고,
    상기 패드 베이스(2b)에는 상기 태아 센서부(110)를 포함하는 복수 개의 패드 유니트(2a)가 탈부착 가능한 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10).
  7. 태아의 상태를 감지하는 태아 센서부(110)를 포함하고 상기 태아 센서부(110)의 태아 감지 상태 신호를 외부로 전달하는 태아 통신부(120)를 포함하고, 산모의 복부에 착용 가능한 패드 모듈(2)과, 상기 태아 통신부(120)와 통신을 이루어 태아 감지 상태 신호를 전달받는 통신부(210)와, 상기 통신부(210)로부터 전달되는 태아 감지 상태 신호와 저장부(230)에 저장되는 사전 설정 데이터를 이용하여 연산부(240)를 통하여 연산 과정을 거쳐 태아 안녕 상태 여부를 확인하는 태아 안녕 지수를 산출하고 태아의 안녕 상태를 판단하여 출력부(250)를 통하여 출력하도록 제어하는 제어부(220)를 구비하는 태아 상태 판단 모듈(100)을 포함하는 태아 안녕 상태 판단 장치(10)를 제공하는 제공 단계(S1)와,
    상기 제어부(220)가 상기 태아 센서부(110)에 감지 제어 신호를 인가하여 상기 태아 센서부(110)가 태아 상태를 감지하는 감지 단계(S10)와,
    상기 제어부(220)가 상기 감지 단계(S10)에서 감지된 태아 심전도 신호와 태아 움직임 신호 및 상기 사전 설정 데이터에 기초하여 태아의 상태를 평가하는 평가 단계(S20)와,
    상기 평가 단계(S20)에서 확인된 평가 결과를 외부로 출력하는 출력 평가 단계(S30)를 포함하고,
    상기 평가 단계(S20)는:
    상기 제어부(220)가, 상기 태아 센서부(110)에서 감지하는 태아의 심전도 신호 및 태아의 움직임 신호를 이용하여, 적어도 태아의 안녕 상태를 나타내는 상기 태아 안녕 지수를 포함하는 판단 지수를 산출하되, 상기 태아 안녕 지수는, 태아의 신경 안정도 상태를 나타내는 태아 신경 안정도 지수, 태아의 심박수 변이를 나타내는 태아 산증 지수, 태아의 심박수 변이에 대한 보조적 지수를 나타내는 태아 산증 부지수, 및 태아의 움직임을 나타내는 태아 신경 발달 지수로부터 산출되는 판단 지수 산출 단계(S21)와,
    상기 판단 지수 산출 단계(S21)에서 산출된 태아 안녕 지수를 포함하는 판단 지수를 이용하여 태아의 안녕 상태를 판단 비교하는 평가 비교 단계(S23)를 포함하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 태아 센서부(110)는: 상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 심전도 신호를 감지하는 심전도 센서(111)와, 상기 패드 모듈에 배치되고 산모의 복부에 근접 배치되어 태아의 움직임을 감지하는 초음파 센서(113)를 포함하고,
    상기 감지 단계(S10)는:
    상기 심전도 센서(111)가 태아의 심전도를 감지하는 심전도 감지 단계(S11)와,
    상기 초음파 센서(113)가 태아의 움직임을 감지하는 모션 감지 단계(S13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 태아 안녕 지수(X)는
    Figure 112020055969538-pat00106
    이고,
    상기 판단 지수 산출 단계(S21)는:
    상기 심전도 신호로부터 산출되는 분당 태아 심박수(r)와 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 심박수 변화량 계수(
    Figure 112020055969538-pat00072
    )으로부터 산출되어 태아의 신경 안정도 상태를 나타내는 태아 신경 안정도 지수 (
    Figure 112020055969538-pat00073
    )를 산출하는 태아 신경 안정도 지수(R) 산출 단계(S211)와,
    태아의 심박수 변이를 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정된 태아 심박수 변이 계수(△v)를 사전 설정 태아 심박수 변화 시간(
    Figure 112020055969538-pat00074
    ) 동안에 변화한 분당 태아 심박수(r)의 최대 편차(|r|)로 나눈 값인 태아 산증 지수(
    Figure 112020055969538-pat00075
    )를 산출하는 태아 산증 지수(V) 산출 단계(S213)와,
    태아의 심박수 변이에 대한 보조적 지수를 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 시간(tc) 동안 확인되는 정상이라고 사전 설정된 태아 산증 지수의 발생회수(△cs)를 측정된 정상적 태아 산증 지수(V) 발생회수(c)로 나눈 값인 태아 산증 부지수(
    Figure 112020055969538-pat00076
    )를 산출하는 태아 산증 부지수(C) 산출 단계(S215)와,
    태아의 움직임을 나타내고, 상기 저장부(230)에 사전 설정 저장되는 사전 설정 태아 움직임 산출 시간(
    Figure 112020055969538-pat00077
    ) 동안에 정상이라고 사전 설정된 태아 움직임 발생회수(△m)를 측정된 태아 움직임 회수(m)로 나눈 값인 태아 신경 발달 지수(
    Figure 112020055969538-pat00078
    )를 산출하는 태아 신경 발달 지수(M) 산출 단계(S217)와,
    태아 신경 안정도 지수 (
    Figure 112020055969538-pat00079
    )와 태아 산증 지수(
    Figure 112020055969538-pat00080
    )와, 태아 산증 부지수(
    Figure 112020055969538-pat00081
    )와 태아 신경 발달 지수(
    Figure 112020055969538-pat00082
    )로부터 태아의 안녕 상태를 최종적으로 확인하는 태아 안녕 지수(
    Figure 112020055969538-pat00083
    )를 산출하는 태아 안녕 지수(X) 산출 단계(S219)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 평가 비교 단계(S23)는:
    상기 판단 지수 산출 단계(S21)에서 산출된 태아 안녕 지수(X)를 포함하는 판단 지수를 이용하여 태아의 안녕 상태를 판단하는 안녕 상태 판단 단계(S231)와,
    상기 안녕 상태 판단 단계(S231)에서 태아 안녕 상태가 아니라고 판단된 경우, 상기 판단 지수를 이용하여 태아의 비안녕 상태 유형을 확인하는 비안녕 유형 판단 단계(S233)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 안녕 상태 판단 단계(S231)는:
    상기 태아 안녕 지수(X)가 사전 설정 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 안녕 지수 비교 단계(S2311)와,
    상기 태아 안녕 지수 비교 단계(S2311)에서 상기 태아 안녕 지수(X)가 사전 설정 범위 내에 존재하는 경우 태아의 상태를 안녕 상태로 설정하는 태아 안녕 상태 설정 단계(S2313)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 비안녕 유형 판단 단계(S233)는:
    상기 태아 신경 안정도 지수 (
    Figure 112016092691233-pat00084
    )가 사전 설정 태아 신경 안정도 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 신경 안정도 판단 단계(S2331)와,
    상기 태아 신경 안정도 지수 (
    Figure 112016092691233-pat00085
    )가 사전 설정 태아 신경 안정도 범위 내에 존재하는 경우, 상기 태아 산증 지수(
    Figure 112016092691233-pat00086
    )가 사전 설정 산증 지수 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 산증 판단 단계(S2333)와,
    상기 태아 산증 지수(
    Figure 112016092691233-pat00087
    )가 사전 설정 산증 지수 범위 내에 존재하는 경우, 상기 태아 산증 부지수(
    Figure 112016092691233-pat00088
    )가 사전 설정 산증 부지수 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 산증 보조 판단 단계(S2335)와,
    상기 태아 산증 부지수(
    Figure 112016092691233-pat00089
    )가 사전 설정 산증 부지수 범위 내에 존재하는 경우, 상기 태아 신경 발달 지수(
    Figure 112016092691233-pat00090
    )가 사전 설정 태아 신경 발달 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하는 태아 신경 발달 판단 단계(S2337)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 판단 지수 산출 단계(S21)가 실행된 후, 상기 제어부(220)는 현재 실행되는 모드가 태아의 위치를 확인하는 위치 확인 모드인지 여부를 확인하는 모드 확인 단계(S22)와,
    상기 모드 확인 단계(S22)에서 실행되는 모드가 위치 확인 모드인 것으로 확인된 경우, 태아의 산모 복부 내 위치를 상기 심전도 신호를 이용하여 확인하는 위치 확인 단계(S24)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어부(220)가 상기 심전도 신호로부터 심전도 벡터 성분을 확인하는 심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)와,
    상기 심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)에서 산출된 상기 심전도 벡터 성분으로부터 태아의 위치를 산출하는 위치 산출 단계(S243)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 심전도 신호 벡터 확인 단계(S241)는:
    태아 심장의 배향을 산출하도록 상기 심전도 신호로부터 벡터 방향을 확인하는 벡터 방향 확인 단계(S2411)와,
    산모의 복부 및 등을 가로지르는 방향으로의 태아 심장 배향을 반영하도록 상기 심전도 신호로부터 벡터 크기를 확인하는 벡터 크기 확인 단계(S2413)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태아 안녕 상태 판단 장치 제어 방법.



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