KR102207984B1 - Bedsore prevention mattress performance evaluation device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스가 사용자에게 압박을 가하는 정도를 객관적으로 정량화하여 욕창방지 매트리스의 성능을 평가할 수 있는 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 관한 것이다. The present invention relates to a bed sore prevention mattress performance evaluation apparatus capable of evaluating the performance of the bed sore prevention mattress by objectively quantifying the degree to which pressure is applied to a user by a commercially available bed sore prevention mattress.
욕창은 인체에서 뼈가 돌출된 부분(꼬리뼈, 뒤꿈치, 엉치뼈 등)에 지속적인 압박이 가해져 혈액 순환이 원활히 이뤄지지 못하면 생기는 병이다. 병원에서는 욕창 발생 예방책으로 ‘욕창방지 매트리스’를 주로 사용한다. 욕창방지 매트리스는 강한 압박이 가해지는 신체 부위의 압박을 분산시키고 한 부위에 지속적인 압박이 가해지지 않도록 한다. A pressure sore is a disease that occurs when continuous pressure is applied to the protruding part of the human body (tail bone, heel, sacrum, etc.) and blood circulation is not performed smoothly. Hospitals mainly use'bedsore prevention mattresses' as measures to prevent bedsores from occurring. Anti-bed sore mattresses distribute pressure on areas of the body where strong pressure is applied and prevent constant pressure on one area.
현재 시중에 판매 유통되는 욕창방지 매트리스는 가격, 기능, 재질이 다양한 제품들이 판매 중이지만 대부분 특징, 구성품, 사용법만 설명되어 있고 욕창방지 매트리스가 “사용자에게 압박이 가해지는 정도”에 대한 지표나 기준이 없어 제품별 성능 비교가 어렵다. Although there are various products in price, function, and material for bedsore prevention mattresses that are currently sold and distributed on the market, only features, components, and usage are explained, and there is an index or standard for the “level of pressure on users” of bedsore mattresses. It is difficult to compare performance by product.
이에, 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스가 사용자에게 압박을 가하는 정도를 객관적으로 정량화하여 욕창방지 매트리스의 성능을 평가할 수 있는 욕창방지 매트리스 성능 평가장치의 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a bed sore prevention mattress performance evaluation device capable of evaluating the performance of the bed sore prevention mattress by objectively quantifying the degree of pressure on the user by the commercially available bedsore prevention mattress.
본 발명은 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스가 사용자에게 압박을 가하는 정도를 객관적으로 정량화하여 욕창방지 매트리스의 성능을 평가할 수 있는 욕창방지 매트리스 성능 평가장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus for evaluating the performance of an anti-bedsore mattress capable of evaluating the performance of an anti-bedsore mattress by objectively quantifying the degree to which pressure is applied to a user by a commercially available anti-bedsore mattress.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치는,The apparatus for evaluating bedsore prevention mattress performance according to an embodiment of the present invention,
욕창방지 매트리스 상에 배치되며, 복수개의 체압측정 센서가 매트릭스 형태로 행렬을 이루며 형성되는 체압 측정부; 상기 복수개의 체압측정 센서에서 측정된 복수개의 체압 데이터를 저장하고, 상기 저장된 복수개의 체압 데이터에 대해 최대값, 최소값, 평균값을 각각 연산하고, 연산된 최대값, 최소값, 평균값을 이용하여 상기 욕장방지 매트리스의 성능을 평가하는 성능 평가부;를 포함한다.A body pressure measurement unit disposed on the bed sore prevention mattress, wherein a plurality of body pressure measurement sensors form a matrix in a matrix form; Stores a plurality of body pressure data measured by the plurality of body pressure measurement sensors, calculates a maximum value, a minimum value, and an average value for the plurality of stored body pressure data, respectively, and prevents the bathing by using the calculated maximum value, minimum value, and average value. It includes; a performance evaluation unit that evaluates the performance of the mattress.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 있어서, 상기 성능 평가부는, 상기 복수개의 체압측정 센서에서 측정된 복수개의 체압 데이터를 저장하는 저장 모듈; 상기 저장 모듈에 저장된 복수개의 체압 데이터에 대해 최대값 연산을 수행하는 제1 연산유닛과, 상기 복수개의 체압 데이터에 대해 최소값 연산을 수행하는 제2 연산유닛과, 상기 복수개의 체압 데이터에 대해 평균값 연산을 수행하는 제3 연산유닛을 포함하는 연산 모듈; 상기 연산된 최대값, 최소값, 평균값을 이용하여 상기 욕장방지 매트리스의 성능을 평가하는 평가 모듈;을 포함할 수 있다.In the performance evaluation apparatus for preventing bedsores according to an embodiment of the present invention, the performance evaluation unit comprises: a storage module for storing a plurality of body pressure data measured by the plurality of body pressure measurement sensors; A first calculation unit that performs a maximum value calculation on a plurality of body pressure data stored in the storage module, a second calculation unit that performs a minimum value calculation on the plurality of body pressure data, and an average value calculation on the plurality of body pressure data An arithmetic module including a third arithmetic unit that performs the operation; It may include; an evaluation module for evaluating the performance of the anti-bath mattress using the calculated maximum value, minimum value, and average value.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 있어서, 상기 저장 모듈은 상기 욕창방지 매트리스에서 교대 부양 수행시, 각 부양주기에서 측정된 체압 데이터 세트를 프레임(I1, I2, I3, ..., In) 별로 저장하고, 상기 연산 모듈은 각각의 프레임(I1, I2, I3, ..., In)에서 연산에 사용될 관심 영역(ROI1, ROI2, ROI3, ... ROIn)을 설정하며, 상기 관심 영역 내에 체압 데이터를 좌표화할 수 있다.In the bed sore prevention mattress performance evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention, the storage module frames (I 1 , I 2 , I 3) the body pressure data set measured in each stimulus cycle when performing alternate levitation in the bed ulcer prevention mattress. , ..., I n ), and the calculation module stores the ROI 1 , ROI 2 , ROI to be used for calculation in each frame (I 1 , I 2 , I 3 , ..., I n ) 3 , ... ROI n ) is set, and the body pressure data in the region of interest can be coordinated.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 있어서, 상기 제1 연산유닛은 상기 각각의 프레임의 관심 영역에서 동일한 좌표쌍(x, y)에 해당하는 체압 데이터 중에서 가장 큰 체압 데이터를 추출한 후, 이를 프레임 내에서의 좌표쌍 수로 나누어서 최대값 평가지수를 추출한다. 상기 제2 연산유닛은 상기 각각의 프레임의 관심 영역에서 동일한 좌표쌍(x, y)에 해당하는 체압 데이터 중에서 가장 작은 체압 데이터를 추출한 후, 이를 프레임 내에서의 좌표쌍 수로 나누어서 최소값 평가지수를 추출한다. 상기 제3 연산유닛은 상기 각각의 프레임의 관심 영역에서 동일한 좌표쌍(x, y)에 해당하는 체압 데이터를 모두 합한 후, 상기 프레임의 개수만큼 나누어서 평균값을 추출한 후, 상기 관심 영역 내의 좌표쌍 수로 나누어서 평균값 평가지수를 추출한다.In the apparatus for evaluating the performance of a mattress for preventing bedsores according to an embodiment of the present invention, the first operation unit extracts the largest body pressure data from among body pressure data corresponding to the same coordinate pair (x, y) in the region of interest of each frame. After that, the maximum evaluation index is extracted by dividing it by the number of coordinate pairs in the frame. The second calculation unit extracts the smallest body pressure data from the body pressure data corresponding to the same coordinate pair (x, y) in the region of interest of each frame, and then divides it by the number of coordinate pairs in the frame to extract the minimum evaluation index. do. The third operation unit adds all body pressure data corresponding to the same coordinate pair (x, y) in the region of interest of each frame, divides by the number of frames to extract an average value, and then calculates the number of coordinate pairs in the region of interest. Divide it to extract the average evaluation index.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 있어서, 상기 평가 모듈은 성능 평가를 정량화하기 위한 평가 테이블을 구비하고, 상기 평가 테이블은 상기 최대값 평가지수와 상기 최소값 평가지수와 상기 평균값 평가지수를 기설정된 구간으로 분류하고 각 구간에 대응하는 평가 점수를 포함할 수 있다.In the performance evaluation apparatus for preventing bedsores according to an embodiment of the present invention, the evaluation module includes an evaluation table for quantifying performance evaluation, and the evaluation table evaluates the maximum value evaluation index, the minimum value evaluation index, and the average value evaluation. The index may be classified into preset intervals and an evaluation score corresponding to each interval may be included.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 있어서, 상기 평가 테이블은 상기 체압측정 센서에서 측정된 체압 데이터의 값이 기설정된 시간 이상 유지할 경우, 상기 최대값 평가지수와 상기 최소값 평가지수와 상기 평균값 평가지수에 의한 평가 점수를 차감하는 추가 감점 항목을 포함할 수 있다.In the apparatus for evaluating bedsore prevention mattress performance according to an embodiment of the present invention, the evaluation table includes the maximum value evaluation index and the minimum value evaluation index when the value of the body pressure data measured by the body pressure measurement sensor is maintained for a predetermined time or longer. It may include an additional deduction item for subtracting the evaluation score by the average value evaluation index.
본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 있어서, 상기 평가 모듈은 상기 평가 점수들을 합산하여 종합 점수를 산출하고, 산출된 종합 점수를 이용하여 평가 등급을 산정하는 등급 테이블을 포함할 수 있다.In the apparatus for evaluating bedsore prevention mattress performance according to an embodiment of the present invention, the evaluation module may include a rating table for calculating an overall score by summing the evaluation scores, and calculating an evaluation grade using the calculated total score. have.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other specific details of embodiments according to various aspects of the present invention are included in the detailed description below.
본 발명의 일 실시에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 의하면, 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스가 사용자에게 압박을 가하는 정도를 객관적으로 정량화하여 욕창방지 매트리스의 성능을 평가할 수 있다.According to the apparatus for evaluating the performance of a bed sore prevention mattress according to an embodiment of the present invention, the performance of the bed sore prevention mattress can be evaluated by objectively quantifying the degree to which the commercially available bed sore prevention mattress exerts pressure on the user.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체압 측정부의 체압 측정 과정이 디스플레이를 통해 예시된 일 예가 도시된 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 성능 평가부가 도시된 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체압 측정부에 의해 측정된 체압 데이터가 예시된 예시도이다.
도 5는 욕창방지 매트리스에서 교대 부양 수행시, 체압 측정부에 의해 측정된 여러 프레임의 체압 데이터가 예시된 예시도이다.
도 6은 도 5의 체압 데이터에서 관심 영역을 설정하는 것을 예시하는 예시도이다.
도 7은 도 6의 관심 영역 내의 체압 데이터를 좌표화하는 것을 예시하는 예시도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연산 모듈에서의 연산 결과를 가시화하여 보여주는 예시도로, 도 8은 최대값 연산 결과를, 도 9는 최소값 연산 결과를, 도 10은 평균값 연산 결과를 가시화하여 보여주는 예시도이다.
도 11 및 도 12는 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스가 도시된 도면이다.1 is a perspective view showing a bed sore prevention mattress performance evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram illustrating an example in which a body pressure measurement process of a body pressure measuring unit according to an embodiment of the present invention is illustrated through a display.
3 is a block diagram illustrating a performance evaluation unit according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view illustrating body pressure data measured by a body pressure measuring unit according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view illustrating body pressure data of several frames measured by a body pressure measurement unit when performing alternate levitation in a bed sore prevention mattress.
6 is an exemplary view illustrating setting an ROI in the body pressure data of FIG. 5.
7 is an exemplary diagram illustrating coordinates of body pressure data in the region of interest of FIG. 6.
8 to 10 are exemplary diagrams for visualizing and showing an operation result in an operation module according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a maximum value operation result, FIG. 9 is a minimum value operation result, and FIG. 10 is an average value operation result. It is an exemplary diagram showing by visualizing.
11 and 12 are views showing a bed sore prevention mattress distributed on the market.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is intended to illustrate specific embodiments and to be described in detail in the detailed description, since various transformations can be applied and various embodiments can be provided. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치를 설명한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, terms such as'comprise' or'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance. Hereinafter, an apparatus for evaluating bedsore prevention mattress performance according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치가 도시된 사시도이다.1 is a perspective view showing a bed sore prevention mattress performance evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치(이하, “성능 평가장치”라고 함)는, 체압 측정부(100)와 성능 평가부(200)를 포함한다.As shown in Figure 1, the bed sore prevention mattress performance evaluation device according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "performance evaluation device") includes a body
체압 측정부(100)는 인체 또는 가상 인체(M2)(예를 들어, 마네킹)와 욕창방지 매트리스(M1) 사이에 배치되며, 복수개의 체압측정 센서(S)가 매트릭스(matrix) 형태로 행렬을 이루며 형성된다. 체압측정 센서(S)는 FSR 센서일 수 있으며, 복수개의 FSR(Force sensitive resistor) 센서가 매트릭스 형태로 배열되어 체압 측정부(100)를 구성한다.The body
도시하지는 않았으나, 체압 측정부(100)는 복수의 체압측정 센서(S)를 둘러싸는 커버를 포함한다. 커버의 재질은 어느 것이든 제약을 받지 않으나, 인체가 체압 측정부(100) 위에 누웠을 때 불편함을 느끼지 않도록 유연한 재질인 것이 바람직하다.Although not shown, the body
욕창방지 매트리스(M1)는 교대 부양식 매트리스일 수 있다. 교대 부양식 매트리스는 복수의 서로 구획된 공기 패드가 구비되고, 각 공기 패드에 공기를 독립적으로 공급하거나 배출시키도록 서로 독립적인 공기의 유동통로인 부양채널을 포함할 수 있다. 교대 부양식 매트리스는 n개의 부양채널이 형성되어 교대로 번갈아 가면서 부양될 수 있다. 교대 부양식 매트리스의 각 부양채널에 공기를 공급하는 공기 펌프가 구비될 수 있다. 물론, 공기 외에도 물 등 다른 물질이 공급될 수도 있으며, 이는 당업자들에게는 자명한 사항이다. 교대 부양식 매트리스의 각 공기 패드는 일정한 시간의 주기 별로 부양되거나 가라앉을 수 있는데, 이러한 주기를 부양주기라 한다.The bed sore prevention mattress M1 may be an alternate floating mattress. The alternate floating mattress may include a plurality of mutually partitioned air pads, and may include a floating channel that is an independent air flow path to independently supply or discharge air to each air pad. The alternating flotation mattress has n flotation channels that can be alternately supported. An air pump for supplying air to each of the floating channels of the alternate floating mattress may be provided. Of course, in addition to air, other materials such as water may be supplied, which is obvious to those skilled in the art. Each air pad of the alternating float mattress can be lifted or submerged at regular intervals of time, and this cycle is called a flotation cycle.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체압 측정부(100)의 체압 측정 과정이 후술하는 디스플레이(240)를 통해 예시된 일 예가 도시된 예시도이다. 디스플레이(240)는 후술하는 성능 평가부(200)의 일 구성으로, 성능 평가부(200)에서 수행되는 일련의 과정들을 표시한다. 디스플레이(240)는 체압 측정부(100)의 체압 측정 과정 개시 및 종료를 표시하고, 측정된 체압 데이터를 시각화하며, 체압 데이터와 관련된 정보를 표시하여 사용자에게 알려준다.FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating an example in which a body pressure measurement process of the body
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 성능 평가부가 도시된 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating a performance evaluation unit according to an embodiment of the present invention.
성능 평가부(200)는 복수개의 체압측정 센서(S)에서 측정된 복수개의 체압 데이터를 이용하여 욕장방지 매트리스(M1)의 성능을 평가한다. 보다 구체적으로, 성능 평가부(200)는 복수개의 체압측정 센서(S)에서 측정된 복수개의 체압 데이터를 저장하고, 저장된 복수개의 체압 데이터에 대해 최대값, 최소값, 평균값을 각각 연산하고, 연산된 최대값, 최소값, 평균값을 이용하여 욕장방지 매트리스(M1)의 성능을 평가한다.The
이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 성능 평가부(200)는 저장 모듈(210)과 연산 모듈(220)과 평가 모듈(230)과 디스플레이(240)를 포함한다.To this end, as shown in FIG. 3, the
디스플레이(240)는 체압 측정부(100)의 체압 측정 과정 개시 및 종료를 표시하고, 측정된 체압 데이터를 시각화하며, 체압 데이터와 관련된 정보를 표시하여 사용자에게 알려준다. 또한, 디스플레이(240)는 성능 평가부(200)의 평과 과정, 평가 결과를 시각화하여 사용자에게 알려준다.The
저장 모듈(210)은 복수개의 체압측정 센서(S)에서 측정된 복수개의 체압 데이터를 저장한다. 교대 부양식 매트리스는 부양주기에 따라 각 신체 부위별 체압이 변화한다. 저장 모듈(210)은 복수의 체압측정 센서(S)에 의해 측정된 부양주기에 따라 변화하는 각 신체 부위별 체압 데이터를 저장한다. The
저장 모듈(210)은 n번째 부양주기에서 측정된 체압 데이터 세트를 n번째 프레임으로 처리하여 저장하고, (n+1)번째 부양주기에서 측정된 체압 데이터 세트를 (n+1)번째 프레임으로 처리하여 저장한다. 즉, 각 부양주기에서 측정된 체압 데이터 세트를 프레임 별로 저장한다. The
도 4는 체압 측정부(100)에 의해 측정된 체압 데이터가 예시된 예시도이고, 도 5는 욕창방지 매트리스에서 교대 부양 수행시, 체압 측정부(100)에 의해 측정된 여러 프레임의 체압 데이터가 예시된 예시도이다. 저장 모듈(210)은 도 4와 같이 n번째 부양주기에서 측정된 체압 데이터 세트를 n번째 프레임으로 처리하여 저장하고, 도 5와 같이 각 부양주기에서 측정된 체압 데이터 세트를 프레임(I1, I2, I3, ..., In) 별로 저장한다. 4 is an exemplary diagram illustrating body pressure data measured by the body
연산 모듈(220)은 저장 모듈(210)에 프레임(I1, I2, I3, ..., In)로 저장된 복수개의 체압 데이터에 대해 최대값, 최소값, 평균값 연산을 수행하여 성능 평가를 위한 수치를 제공한다. 연산 모듈(220)은 각각의 프레임(I1, I2, I3, ..., In)에서 연산에 사용될 관심 영역(ROI, Region of interest)을 설정한다. 관심 영역(ROI)은 체압 측정부(100)를 이루는 복수의 체압측정 센서(S)와 사용자 신체가 주로 접촉하는 영역으로, 인체에서 뼈가 돌출된 부분(꼬리뼈, 뒤꿈치, 엉치뼈 등)일 수 있다. 도 6은 도 5의 체압 데이터에서 관심 영역을 설정하는 것을 예시하는 예시도이다. 도 6에서는 인체 중에서 머리 부분을 관심 영역(ROI1, ROI2, ROI3, ... ROIn)으로 설정하는 것을 예시하고 있다.The
연산 모듈(220)은 관심 영역(ROI1, ROI2, ROI3, ... ROIn) 내의 체압 데이터를 좌표화한다. The
도 7은 도 6의 관심 영역 내의 체압 데이터를 좌표화하는 것을 예시하는 예시도이다. 관심 영역의 수평 방향을 x축으로 하고, 수직 방향을 y축으로 하여 체압 데이터 각각에 대해 요소 표현하여 수치화한다. 요소 표현 ROIn (x,y)에서 위 첨자 n은 프레임 숫자이며, 아래 첨자 (x, y)는 해당 프레임에서의 좌표 정보를 의미한다. 연산 모듈(220)은 수치화된 요소 표현(이하, 수치 데이터라고도 함)을 이용하여 최대값, 최소값, 평균값 연산을 수행한다. 연산 모듈(220)은 제1 연산유닛(221)과, 제2 연산유닛(222)과, 제3 연산유닛(223)을 포함하며, 각각의 연산유닛(221 ~ 223)은 수치 데이터를 이용하여 최대값, 최소값, 평균값 연산을 수행한다.7 is an exemplary diagram illustrating coordinates of body pressure data in the region of interest of FIG. 6. With the horizontal direction of the region of interest as the x-axis and the vertical direction as the y-axis, elements are expressed for each of the body pressure data and quantified. In the element expression ROI n (x,y) , the superscript n is the frame number, and the subscript (x, y) is the coordinate information in the frame. The
제1 연산유닛(221)은 프레임(I1, I2, I3, ..., In) 별로 수치 데이터를 이용하여 최대값 연산을 수행한다. 제1 연산유닛(221)은 관심 영역(ROI1, ROI2, ROI3, ... ROIn) 내의 수치 데이터 중에서 최대값만을 추출하고, 이를 평균하여 최대값 연산을 수행한다. 이를 수학적으로 표시하는 아래 수식 1과 같다.The
수식 1 : Equation 1:
여기서, 위 첨자 n은 프레임 숫자이며, 아래 첨자 (x, y)는 해당 프레임에서의 해당 좌표에서의 체압 데이터를 의미한다.Here, the superscript n is the number of frames, and the subscripts (x, y) mean body pressure data at the corresponding coordinates in the frame.
maxROIn (x,y)는 여러 프레임 중에서 동일한 (x, y)좌표쌍에 해당하는 체압 데이터 중에서 가장 큰 체압 데이터를 의미한다. 따라서, maxROIn (x,y)의 결과값은 프레임 내의 (x, y)의 개수와 동일하다. 예를 들어, 관심 영역 내에 100개의 좌표쌍(x, y)이 존재하면, maxROIn (x,y)의 결과값은 100개가 된다. 즉, 각 좌표쌍 별로 하나의 값을 추출하게 된다. 다음, 성능 평가를 위해 추출된 maxROIn (x,y)의 결과값에 대해 수식 1에 따른 평균을 수행()하여 하나의 결과값(최대값 평가지수)을 추출한다. 상기의 예에서, 100개의 결과값을 합한 후, 100으로 나누어 하나의 최대값 평가지수를 추출한다. max ROI n (x,y) refers to the largest body pressure data among body pressure data corresponding to the same (x, y) coordinate pair among several frames. Therefore, the result value of max ROI n (x,y) is equal to the number of (x, y) in the frame. For example, if there are 100 coordinate pairs (x, y) in the region of interest , the resulting value of max ROI n (x, y) is 100. That is, one value is extracted for each coordinate pair. Next, the average according to Equation 1 is performed on the result of max ROI n (x,y) extracted for performance evaluation ( ) To extract one result value (maximum value evaluation index). In the above example, after summing 100 results, dividing by 100 to extract one maximum value evaluation index.
도 8은 최대값 연산(maxROIn (x,y))의 수행 결과를 시각적으로 표시한 것으로 디스플레이(240)를 통해 표시된다. 도면에서 최우측의 max_In은 n개의 프레임 중에서 가장 큰 체압 데이터만을 선택한 후, 이들을 중첩시켜서 시각화한 것이다. 8 is a visual representation of the result of performing the maximum value operation max ROI n (x,y) and is displayed through the
이와 유사한 방식으로, 제2 연산유닛(222)은 프레임(I1, I2, I3, ..., In) 별로 수치 데이터를 이용하여 최소값 연산을 수행한다. 제2 연산유닛(222)은 관심 영역(ROI1, ROI2, ROI3, ... ROIn) 내의 수치 데이터 중에서 최소값만을 추출하고, 이를 평균하여 최대값 연산을 수행한다. 이를 수학적으로 표시하는 아래 수식 2와 같다.In a similar manner, the
수식 2 : Equation 2:
minROIn (x,y)는 여러 프레임 중에서 동일한 (x, y)좌표쌍에 해당하는 체압 데이터 중에서 가장 작은 체압 데이터를 의미한다. 따라서, minROIn (x,y)의 결과값은 프레임 내의 (x, y)의 개수와 동일하다. 예를 들어, 관심 영역 내에 100개의 좌표쌍(x, y)이 존재하면, minROIn (x,y)의 결과값은 100개가 된다. 즉, 각 좌표쌍 별로 하나의 값을 추출하게 된다. 다음, 성능 평가를 위해 추출된 minROIn (x,y)의 결과값에 대해 수식 2에 따른 평균을 수행()하여 하나의 결과값(최소값 평가지수)을 추출한다. 상기의 예에서, 100개의 결과값을 합한 후, 100으로 나누어 하나의 최소값 평가지수를 추출한다. min ROI n (x,y) refers to the smallest body pressure data among body pressure data corresponding to the same (x, y) coordinate pair among several frames. Therefore, the result value of min ROI n (x,y) is equal to the number of (x, y) in the frame. For example, if there are 100 coordinate pairs (x, y) in the region of interest , the resulting value of min ROI n (x, y) is 100. That is, one value is extracted for each coordinate pair. Next, the average according to Equation 2 is performed on the result of min ROI n (x,y) extracted for performance evaluation ( ) To extract one result value (minimum evaluation index). In the above example, after summing 100 result values, dividing by 100 to extract one minimum evaluation index.
도 9는 최소값 연산(minROIn (x,y))의 수행 결과를 시각적으로 표시한 것으로 디스플레이(240)를 통해 표시된다. 도면에서 최우측의 min_In은 n개의 프레임 중에서 가장 작은 체압 데이터만을 선택한 후, 이들을 중첩시켜서 시각화한 것이다. 9 is a visual representation of the result of performing a minimum value operation ( min ROI n (x,y) ) and is displayed through the
이와 유사한 방식으로, 제3 연산유닛(223)은 프레임(I1, I2, I3, ..., In) 별로 수치 데이터를 이용하여 평균값 연산을 수행한다. 제3 연산유닛(223)은 관심 영역(ROI1, ROI2, ROI3, ... ROIn) 내의 동일한 좌표쌍(x, y)의 수치 데이터를 모두 합한 후, 프레임의 개수만큼 나누어서 평균값을 추출한다. 이를 수학적으로 표시하는 아래 수식 3과 같다.In a similar manner, the
수식 3 : Equation 3:
meanROIn (x,y)는 여러 프레임 중에서 동일한 좌표쌍(x, y)의 수치 데이터를 모두 합한 후, 프레임의 개수만큼 나누어서 추출된 평균값을 의미한다. 따라서, meanROIn (x,y)의 결과값은 프레임 내의 (x, y)의 개수와 동일하다. 예를 들어, 관심 영역 내에 100개의 좌표쌍(x, y)이 존재하면, meanROIn (x,y)의 결과값은 100개가 된다. 즉, 각 좌표쌍 별로 하나의 값을 추출하게 된다. 다음, 성능 평가를 위해 추출된 meanROIn (x,y)의 결과값에 대해 수식 3에 따른 평균을 수행()하여 하나의 결과값(평균값 평가지수)을 추출한다. 상기의 예에서, 100개의 결과값을 합한 후, 100으로 나누어 하나의 평균값 평가지수를 추출한다. mean ROI n (x,y) refers to the average value extracted by summing all numerical data of the same coordinate pair (x, y) among several frames and dividing by the number of frames. Therefore, the result value of mean ROI n (x,y) is equal to the number of (x, y) in the frame. For example, if there are 100 coordinate pairs (x, y) in the ROI , the resulting value of mean ROI n (x, y) is 100. That is, one value is extracted for each coordinate pair. Next, the average according to Equation 3 is performed on the extracted mean ROI n (x,y) for performance evaluation ( ) To extract one result value (average value evaluation index). In the above example, after summing 100 result values, dividing by 100 to extract one average value evaluation index.
도 10은 평균값 연산(meanROIn (x,y))의 수행 결과를 시각적으로 표시한 것으로 디스플레이(240)를 통해 표시된다. 도면에서 최우측의 mean_In은 n개의 프레임을 평균하여 산출된 체압 데이터를 시각화한 것이다. FIG. 10 is a visual representation of a result of performing an average value operation ( mean ROI n (x,y) ) and is displayed through the
이와 같은 연산 모듈(220)의 연산 결과, 총 3개의 결과값(최대값 평가지수, 최소값 평가지수, 평균값 평가지수)이 추출되며, 평가 모듈(230)은 이들 평가지수를 이용하여 욕장방지 매트리스의 성능을 평가한다. As a result of the calculation of the
평가 모듈(230)은 성능 평가를 정량화하기 위한 평가 테이블을 구비한다. 평가 테이블은 3개의 결과값(평가지수: 최대값, 최소값, 평균값)을 기설정된 구간으로 분류하고, 각 분류에 대응하는 평가 점수를 구비한다. 평가 테이블은 시중에 유통된 여러 종류의 욕창방지 매트리스에 대해 반복적으로 체압 테스트하여 사용자의 만족도를 기준으로 정량화하여 마련되거나, 또는 컴퓨팅 수단으로 가상 시뮬레이팅하고 이를 정량화하여 마련될 수 있다. 예를 들어, 평가 테이블은 하기 표 1과 같이 마련될 수 있다. 물론, [표 1]은 예시적인 것으로 평가 테이블이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
평가 테이블은 연산 모듈(220)에서 추출된 평가지수를 평가 점수로 환산하는 것 이외에, “추가 감점” 항목을 더 구비할 수 있다. “추가 감점”은 체압측정 센서(S)에서 측정된 체압 데이터의 값이 기설정된 시간 이상 유지할 경우, 해당 평가지수에 의한 평가 점수를 차감한다. 이는 부양주기(공기 순환 주기) 경과에 따라 동일 관심 영역의 체압 데이터는 변동되어야 하는데, 일정 시간 이상 체압 데이터가 변동되지 않으면 해당 욕창방지 매트리스의 성능이 준수하지 않음을 반영하기 위함이다. 예를 들어, 부양주기는 3분 30초일 수 있고, 기설정된 시간은 30분일 수 있다.In addition to converting the evaluation index extracted by the
평가 테이블은 연산유닛들(221 ~ 223) 각각에 대해 다른 수치를 갖도록 마련될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 본 명세서에서는 상기 [표 1]의 평가 테이블이 모든 평가지수(최대값 평가지수, 최소값 평가지수, 평균값 평가지수)에 대해 적용되는 것을 예시로 한다.The evaluation table may be provided to have different numerical values for each of the
평가 모듈(230)은 모든 평가지수(최대값 평가지수, 최소값 평가지수, 평균값 평가지수)에 대해 [표 1]의 평가 테이블을 이용하여 도출된 평가 점수를 합산하여 종합 점수를 산출한다.The
또한, 평가 모듈(230)은 산출된 종합 점수를 이용하여 평가 등급을 산정하는 등급 테이블을 구비한다. 등급 테이블은 하기 [표 2]와 같이 마련될 수 있다. 물론, [표 2]은 예시적인 것으로 등급 테이블이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치로 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스의 성능을 평가한 예를 설명한다.Next, an example of evaluating the performance of a bed sore prevention mattress distributed on the market will be described with an apparatus for evaluating the performance of a bed sore prevention mattress according to an embodiment of the present invention.
도 11은 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스로, 제품명은 “AD-3 TPU BEAM”이다. 이 제품 상에 체압 측정부(100)를 배치하고, 체압 측정부(100) 상에 일정 중량의 인체 또는 그에 상응하는 마네킹을 눕혀서 체압 데이터를 측정한 후, 측정된 체압 데이터를 이용하여 연산 모듈(220)을 구동한 결과, 다음과 같은 평가지수를 추출하였다.11 is a bed sore prevention mattress distributed in the market, the product name is "AD-3 TPU BEAM". The body
최대값 평가지수 : 0.39Maximum evaluation index: 0.39
최소값 평가지수 : 0.06Minimum evaluation index: 0.06
평균값 평가지수 : 0.22Average value evaluation index: 0.22
평가 모듈(230)은 이를 [표 1]의 평가 테이블을 적용하여 다음의 평가 점수를 도출하였다.The
평가 점수 1 (최대값 평가지수) : 70Evaluation score 1 (maximum evaluation index): 70
평가 점수 2 (최소값 평가지수) : 100Evaluation score 2 (minimum evaluation index): 100
평가 점수 3 (평균값 평가지수) : 80Evaluation score 3 (average evaluation index): 80
평가 모듈(230)은 이를 [표 2]의 등급 테이블을 적용하여 평가 등급 “A”를 산정하였다.The
도 12는 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스로, 제품명은 “YB-1104A”이다. 이 제품 상에 체압 측정부(100)를 배치하고, 체압 측정부(100) 상에 일정 중량의 인체 또는 그에 상응하는 마네킹을 눕혀서 체압 데이터를 측정한 후, 측정된 체압 데이터를 이용하여 연산 모듈(220)을 구동한 결과, 다음과 같은 평가지수를 추출하였다.12 is a commercially distributed mattress for preventing bedsores, and the product name is “YB-1104A”. The body
최대값 평가지수 : 0.37Maximum evaluation index: 0.37
최소값 평가지수 : 0.1Minimum evaluation index: 0.1
평균값 평가지수 : 0.27Average evaluation index: 0.27
평가 모듈(230)은 이를 [표 1]의 평가 테이블을 적용하여 다음의 평가 점수를 도출하였다.The
평가 점수 1 (최대값 평가지수) : 70Evaluation score 1 (maximum evaluation index): 70
평가 점수 2 (최소값 평가지수) : 90Evaluation score 2 (minimum evaluation index): 90
평가 점수 3 (평균값 평가지수) : 80Evaluation score 3 (average evaluation index): 80
평가 모듈(230)은 이를 [표 2]의 등급 테이블을 적용하여 평가 등급 “B”를 산정하였다.The
상기와 같은 본 발명의 일 실시에 따른 욕창방지 매트리스 성능 평가장치에 의하면, 시중에 유통되는 욕창방지 매트리스가 사용자에게 압박을 가하는 정도를 객관적으로 정량화하여 욕창방지 매트리스의 성능을 평가할 수 있다.According to the apparatus for evaluating the performance of the bedsore preventing mattress according to the embodiment of the present invention as described above, the performance of the bedsore preventing mattress can be evaluated by objectively quantifying the degree to which pressure is applied to the user by the bedsore preventing mattress distributed on the market.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.As described above, one embodiment of the present invention has been described, but those of ordinary skill in the relevant technical field add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes can be made to the present invention by means of the like, and it will be said that this is also included within the scope of the present invention.
100 : 체압 측정부 200 : 성능 평가부
210 : 저장 모듈 220 : 연산 모듈
230 : 평가 모듈 240 : 디스플레이
M1 : 욕장방지 매트리스 M2 : 인체 또는 마네킹
S : 체압측정 센서100: body pressure measurement unit 200: performance evaluation unit
210: storage module 220: calculation module
230: evaluation module 240: display
M1: Anti-bath mattress M2: Human body or mannequin
S: Body pressure measurement sensor
Claims (7)
상기 복수개의 체압측정 센서에서 측정된 복수개의 체압 데이터를 저장하고, 상기 저장된 복수개의 체압 데이터에 대해 최대값, 최소값, 평균값을 각각 연산하고, 연산된 최대값, 최소값, 평균값을 이용하여 상기 욕창방지 매트리스의 성능을 평가하는 성능 평가부;를 포함하며,
상기 성능 평가부는,
상기 복수개의 체압측정 센서에서 측정된 복수개의 체압 데이터를 저장하는 저장 모듈;
상기 저장 모듈에 저장된 복수개의 체압 데이터에 대해 최대값 연산을 수행하는 제1 연산유닛과, 상기 복수개의 체압 데이터에 대해 최소값 연산을 수행하는 제2 연산유닛과, 상기 복수개의 체압 데이터에 대해 평균값 연산을 수행하는 제3 연산유닛을 포함하는 연산 모듈;
상기 연산된 최대값, 최소값, 평균값을 이용하여 상기 욕창방지 매트리스의 성능을 평가하는 평가 모듈;을 포함하며,
상기 저장 모듈은 상기 욕창방지 매트리스에서 교대 부양 수행시, 각 부양주기에서 측정된 체압 데이터 세트를 프레임(I1, I2, I3, ..., In) 별로 저장하고,
상기 연산 모듈은 각각의 프레임(I1, I2, I3, ..., In)에서 연산에 사용될 관심 영역(ROI1, ROI2, ROI3, ... ROIn)을 설정하며, 상기 관심 영역 내에 체압 데이터를 좌표화하고,
상기 제1 연산유닛은 상기 각각의 프레임의 관심 영역에서 동일한 좌표쌍(x, y)에 해당하는 체압 데이터 중에서 가장 큰 체압 데이터를 추출한 후, 이를 프레임 내에서의 좌표쌍 수로 나누어서 최대값 평가지수를 추출하고,
상기 제2 연산유닛은 상기 각각의 프레임의 관심 영역에서 동일한 좌표쌍(x, y)에 해당하는 체압 데이터 중에서 가장 작은 체압 데이터를 추출한 후, 이를 프레임 내에서의 좌표쌍 수로 나누어서 최소값 평가지수를 추출하고,
상기 제3 연산유닛은 상기 각각의 프레임의 관심 영역에서 동일한 좌표쌍(x, y)에 해당하는 체압 데이터를 모두 합한 후, 상기 프레임의 개수만큼 나누어서 평균값을 추출한 후, 상기 관심 영역 내의 좌표쌍 수로 나누어서 평균값 평가지수를 추출하며,
상기 평가 모듈은 성능 평가를 정량화하기 위한 평가 테이블을 구비하고, 상기 평가 테이블은 상기 최대값 평가지수와 상기 최소값 평가지수와 상기 평균값 평가지수를 기설정된 구간으로 분류하고 각 구간에 대응하는 평가 점수를 포함하는 것
을 특징으로 하는 욕창방지 매트리스 성능 평가장치.
A body pressure measurement unit disposed on the bed sore prevention mattress, wherein a plurality of body pressure measurement sensors form a matrix in a matrix form;
Stores a plurality of body pressure data measured by the plurality of body pressure measurement sensors, calculates a maximum value, a minimum value, and an average value for the plurality of stored body pressure data, respectively, and prevents the bedsores by using the calculated maximum value, minimum value, and average value. Includes; a performance evaluation unit for evaluating the performance of the mattress,
The performance evaluation unit,
A storage module for storing a plurality of body pressure data measured by the plurality of body pressure measurement sensors;
A first calculation unit that performs a maximum value calculation on a plurality of body pressure data stored in the storage module, a second calculation unit that performs a minimum value calculation on the plurality of body pressure data, and an average value calculation on the plurality of body pressure data An arithmetic module including a third arithmetic unit that performs the operation;
Including; an evaluation module for evaluating the performance of the bedsore preventing mattress using the calculated maximum value, minimum value, and average value,
The storage module stores body pressure data sets measured in each support cycle for each frame (I1, I2, I3, ..., In) when performing alternate support in the bedsore prevention mattress,
The calculation module sets the region of interest (ROI1, ROI2, ROI3, ... ROIn) to be used for calculation in each frame (I1, I2, I3, ..., In), and coordinates body pressure data within the region of interest. Make up,
The first calculation unit extracts the largest body pressure data from the body pressure data corresponding to the same coordinate pair (x, y) in the region of interest of each frame, and then divides it by the number of coordinate pairs in the frame to obtain a maximum evaluation index. Extract,
The second calculation unit extracts the smallest body pressure data from the body pressure data corresponding to the same coordinate pair (x, y) in the region of interest of each frame, and then divides it by the number of coordinate pairs in the frame to extract the minimum evaluation index. and,
The third operation unit adds all body pressure data corresponding to the same coordinate pair (x, y) in the region of interest of each frame, divides by the number of frames to extract an average value, and then calculates the number of coordinate pairs in the region of interest. Divide to extract the average value evaluation index,
The evaluation module includes an evaluation table for quantifying performance evaluation, and the evaluation table classifies the maximum value evaluation index, the minimum value evaluation index, and the average value evaluation index into preset intervals, and an evaluation score corresponding to each interval. Include
Bed sore prevention mattress performance evaluation device, characterized in that.
상기 평가 테이블은 상기 체압측정 센서에서 측정된 체압 데이터의 값이 기설정된 시간 이상 유지할 경우, 상기 최대값 평가지수와 상기 최소값 평가지수와 상기 평균값 평가지수에 의한 평가 점수를 차감하는 추가 감점 항목을 포함하는 것을 특징으로 하는 욕창방지 매트리스 성능 평가장치.
The method according to claim 1,
The evaluation table includes an additional deduction item for subtracting an evaluation score based on the maximum value evaluation index, the minimum value evaluation index, and the average value evaluation index when the value of the body pressure data measured by the body pressure measurement sensor is maintained for more than a preset time. Bed sore prevention mattress performance evaluation device, characterized in that.
상기 평가 모듈은 상기 평가 점수들을 합산하여 종합 점수를 산출하고, 산출된 종합 점수를 이용하여 평가 등급을 산정하는 등급 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 욕창방지 매트리스 성능 평가장치.The method according to claim 1,
The evaluation module includes a grade table for calculating an overall score by summing the evaluation scores, and calculating an evaluation grade using the calculated total score.
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2019
- 2019-12-11 KR KR1020190164496A patent/KR102207984B1/en active IP Right Grant
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