KR102219685B1 - 저호흡 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수면 무호흡 중증도 및 그 원인을 측정하여 치료 계획을 제공하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링 시스템은 피험자에 부착된 복수의 전극을 통해 전류 또는 전압 중 하나를 측정하여 상기 피험자의 흉부에 대한 영상 데이터를 생성하는 EIT 데이터 처리부, 상기 생성된 영상 데이터에 기반한 상기 흉부의 영상 변화를 분석하여 상기 피험자의 호흡 파라미터를 산출하는 호흡 파라미터 산출부, 상기 산출된 호흡 파라미터와 저호흡 기준값을 비교하여 저호흡 상태를 결정하는 저호흡 결정부 및 상기 생성된 영상 데이터, 상기 산출된 호흡 파라미터 또는 상기 결정된 저호흡 상태에 대한 알람 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 디스플레이 제어부를 포함할 수 있다.

Description

저호흡 모니터링 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF MONITORING HYPOPNEA}
본 발명은 임피던스 단층촬영(electrical impedance tomography, EIT) 기술을 이용하여 저호흡을 모니터링하는 기술적 사상에 관한 것으로서, EIT 영상을 이용하여 일회호흡량(tidal volume)과 분당 호흡기류(minute ventilation) 등의 저호흡 관련 사항을 정확하게 모니터링하는 저호흡 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수술 후의 환자에서는 잔류 마취제의 영향으로 호흡 저하(respiratory depression)가 발생하고 심한 경우에는 호흡 마비(respiratory arrest)로 이어져 생명 유지가 어려운 응급 상황이 발생할 수 있다.
통증 완화를 위해 많이 사용되는 오피오이드(opiod) 등의 진통제는 호흡 저하(respiratory depression)를 유발하고 심한 경우에는 호흡 마비(respiratory arrest)로 이어져 생명 유지가 어려운 응급 상황이 발생할 수 있다.
수면내시경, 성형 시술, 치과 시술 등 다양한 시술 치료에는 프로포폴(propofol) 등의 마취제는 호흡 저하(respiratory depression)를 유발하고 심한 경우에는 호흡 마비(respiratory arrest)로 이어져 생명 유지가 어려운 응급 상황이 발생할 수 있다.
비만으로 유발되는 저호흡 증상(obesity hypoventilation syndrome, OHS)을 가진 환자의 경우에 저호흡이 점진적 또는 급진적으로 악화되어 생명 유지가 어려운 응급 상황이 발생할 수 있다.
이는 폐쇄성 수면 무호흡(obstructive sleep apnea, OSA)이나 중추성 수면 무호흡(central sleep apnea, CSA)와 별개의 증상이며 OSA 또는 CSA를 동반하기도 한다.
근신경계 질환(neuromuscular disease)을 가진 환자에서는 호흡 저하(respiratory depression)가 발생하고 심한 경우에는 호흡 마비(respiratory arrest)로 이어져 생명 유지가 어려운 응급 상황이 발생할 수 있다.
만성폐쇄성폐질환(chronic obstructive pulmonary disease, COPD) 환자에게서는 호흡 저하(respiratory depression)가 발생하고 심한 경우에는 호흡 마비(respiratory arrest)로 이어져 생명 유지가 어려운 응급 상황이 발생할 수 있다.
따라서, 이와 같은 환자들에게는 저호흡(hypoventilation)을 연속적으로 모니터링하는 것이 필요하다.
현재 사용하는 방법들은 폐활량계(spirometer), 호기말이산화탄소분압(end-tidal CO2, ETCO2) 측정기(capnography), 혈중산소포화도(SpO2) 측정기, 임피던스 호흡측정법(impedance pneumography) 등이 존재한다.
그러나, 입이나 코에 마스크나 관(cannula)을 착용해야 하는 폐활량계는 연속 측정이 매우 어려워서 저호흡의 연속 모니터링에 사용할 수 없다.
한편, ETCO2를 측정하기 위해서는 입이나 코에 마스크나 관을 착용해야 하므로 연속 측정이 불편하고 저호흡의 빠른 검출이 어렵다.
또한, 손가락, 발가락, 귀 등에 센서를 부착하는 SpO2 측정법은 연속 측정이 가능하나 저호흡의 빠른 검출이 어렵다.
더하여, 흉부에 전극들을 부착해 호흡에 따른 흉부의 전기 임피던스 변화를 신호로 측정하는 임피던스 호흡측정법(impedance pneumography)는 호흡률(respiratory rate)의 측정에 주로 사용되고 있으나 호흡 공기량의 측정 없이 호흡률 만으로는 저호흡의 검출이 불가능하다.
마지막으로, 임피던스 호흡측정법(impedance pneumography)을 사용해 일회호흡량(tidal volume)과 분당 호흡기류(minute ventilation)을 측정하는 방법이 사용되기도 하나 동잡음(motion artifact)에 취약하고 정확한 측정이 어렵다.
따라서, 연속적으로 정확하게 저호흡을 모니터링하는 방법 및 시스템이 제안될 필요성이 있다.
한국등록특허 제10-1650891호, "자기 공명 전기 임피던스 영상기술을 이용한 자기 공명 영상시스템 및 전도율 분포 영상 생성 방법" 한국등록특허 제10-1695223호, "코골이 및 수면 무호흡 감지 및 치료 시스템" 미국공개특허 US 2017/0325695, "ADVANCED RESPIRATORY MONITOR AND SYSTEM" 미국공개특허 US 2016/0184518, "RESPIRATORY PARAMETER GUIDED AUTOMATED IV ADMINISTRATION AND IV TUBE CLAMP ACTIVATION" 한국등록특허 제10-1765423호, "폐기능 검사장치 및 그 방법"
본 발명은 폐를 포함하는 흉부 단면의 EIT 영상과 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 혈압, 체온 등의 생체신호를 함께 처리 및 해석해서 저호흡을 연속적으로 모니터링하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 폐 내부의 공기 분포와 부피 변화 정보를 제공하는 EIT 영상을 사용하므로 일회호흡량(tidal volume)과 분당 호흡기류(minute ventilation)의 측정 정확도를 향상시키는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 EIT 영상에 기반하여 일회호흡량, 분당 호흡기류, 호흡률과 함께 폐 내부 공기 분포의 균질도를 표시하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 저호흡의 영상화 및 정량화를 위한 EIT 시스템에 추가해서 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 혈압, 체온 등의 생체신호를 함께 측정하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 판의 한쪽 면에 끈끈이를 설치해 여러 개의 전극을 한번에 부착하거나 복수의 전극을 하나 하나 따로 부착하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명은 EIT 영상으로부터 양쪽 폐의 비대칭적 환기와 각 폐 내부의 비균질적 환기에 대한 정보를 추출해서 이를 지표화해 출력하는 것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링 시스템은 피험자에 부착된 복수의 전극을 통해 전류 또는 전압 중 하나를 측정하여 상기 피험자의 흉부에 대한 영상 데이터를 생성하는 EIT 데이터 처리부, 상기 생성된 영상 데이터에 기반한 상기 흉부의 영상 변화를 분석하여 상기 피험자의 호흡 파라미터를 산출하는 호흡 파라미터 산출부, 상기 산출된 호흡 파라미터와 저호흡 기준값을 비교하여 저호흡 상태를 결정하는 저호흡 결정부 및 상기 생성된 영상 데이터, 상기 산출된 호흡 파라미터 또는 상기 결정된 저호흡 상태에 대한 알람 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 디스플레이 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 복수의 전극은 탄성 벨트의 내부에서 일정한 간격으로 위치하고, 상기 탄성 벨트와 연결된 센서 박스의 케이블을 통해 상기 측정된 전류 또는 전압에 대한 EIT 데이터를 상기 EIT 데이터 처리부로 전달할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 탄성 벨트는 상기 피험자의 흉부를 둘러싸는 환형 형태를 갖고, 상기 탄성 벨트의 서로 다른 끝단은 상기 센서 박스에 탈부착되며, 부착되는 경우에 상기 환형 형태를 유지하여 상기 복수의 전극이 상기 센서 박스에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 복수의 전극은 미리 설정된 개수로 복수의 스티커에 포함되고, 상기 복수의 스티커마다 독립된 연결선을 통해 상기 센서 박스로 상기 EIT 데이터를 전달하거나 각각이 상기 피험자에 부착되어, 상기 복수의 전극마다 독립된 연결선을 통해 상기 센서 박스로 상기 EIT 데이터를 전달할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 EIT 데이터 처리부는 상기 영상 데이터로부터 양쪽 폐의 환기 정도의 대칭성 및 각 폐의 환기 상태의 균질성을 포함하는 폐 내부 공기 분포 상태를 검출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 호흡 파라미터 산출부는 상기 영상 변화를 분석하여 일회호흡량(tidal volume), 분당 호흡기류(minute ventilation) 또는 호흡률(respiratory rate)을 포함하는 상기 호흡 파라미터를 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 디스플레이 제어부는 산소포화도, 일회호흡량(tidal volume), 분당 호흡기류(minute ventilation) 또는 호흡률(respiratory rate)을 숫자와 신호 그래프로서 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 디스플레이 제어부는 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 혈압, 체온 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상기 생체 신호 파라미터를 숫자와 신호 그래프로서 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링 시스템은 인공호흡기, 마취기 또는 약물 주입기 중 적어도 하나의 동작을 변경하도록, 상기 인공호흡기, 상기 마취기 또는 상기 약물 주입기 중 적어도 하나에게 상기 산출된 호흡 파라미터를 전달하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링 시스템은 상기 피험자에 부착된 센서를 통해 생체 신호를 측정하여 생체 신호 파라미터를 산출하는 생체 신호 파라미터 산출부를 더 포함하고, 상기 저호흡 결정부는 상기 산출된 생체 신호 파라미터와 상기 저호흡 기준값을 비교하여 상기 저호흡 상태를 결정하며, 상기 디스플레이 제어부는 상기 산출된 생체 신호 파라미터를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 생체 신호 파라미터는 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 혈압, 체온 적어도 하나 이상에 대한 수치 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 디스플레이 제어부는, 실시간 호흡 영상, 호흡 정상 범위, 저호흡 영역, 무호흡 영역, 상기 알람 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상기 영상 데이터를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링 방법은 EIT 데이터 처리부에서, 피험자에 부착된 복수의 전극을 통해 전류 또는 전압 중 하나를 측정하여 상기 피험자의 흉부에 대한 영상 데이터를 생성하는 단계, 호흡 파라미터 산출부에서, 상기 생성된 영상 데이터에 기반한 상기 흉부의 영상 변화를 분석하여 상기 피험자의 호흡 파라미터를 산출하는 단계, 저호흡 결정부에서, 상기 산출된 호흡 파라미터와 저호흡 기준값을 비교하여 저호흡 상태를 결정하는 단계 및 디스플레이 제어부에서, 상기 생성된 영상 데이터, 상기 산출된 호흡 파라미터 또는 상기 결정된 저호흡 상태에 대한 알람 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링 방법은 생체 신호 파라미터 산출부에서, 상기 피험자에 부착된 센서를 통해 생체 신호를 측정하여 생체 신호 파라미터를 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 저호흡 상태를 결정하는 단계는, 상기 산출된 생체 신호 파라미터와 상기 저호흡 기준값을 비교하여 상기 저호흡 상태를 결정하는 단계를 포함하며, 상기 디스플레이를 제어하는 단계는, 상기 산출된 생체 신호 파라미터를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 폐를 포함하는 흉부 단면의 EIT 영상과 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 혈압, 체온 등의 생체신호와 함께 처리 및 해석해서 저호흡을 연속적으로 모니터링할 수 있다.
본 발명은 폐 내부의 공기 분포와 부피 변화 정보를 제공하는 EIT 영상을 사용하므로 일회호흡량(tidal volume)과 분당 호흡기류(minute ventilation)의 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 EIT 영상에 기반하여 일회호흡량, 분당 호흡기류, 호흡률과 함께 폐 내부 공기 분포의 균질도를 표시할 수 있다.
본 발명은 저호흡의 영상화 및 정량화를 위한 EIT 시스템과 함께 산소포화도, 맥파, 심전도, 혈압 등의 생체신호를 함께 측정할 수 있다.
본 발명은 판의 한쪽 면에 끈끈이를 설치해 여러 개의 전극을 한번에 부착하거나 복수의 전극을 하나 하나 따로 부착할 수 있다.
본 발명은 EIT 영상으로부터 양쪽 폐의 비대칭적 환기와 각 폐 내부의 비균질적 환기에 대한 정보를 추출해서 이를 지표화해 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템의 착용 환경을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템의 구성 요소를 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 전극 벨트를 이용하는 저호흡 모니터링 시스템을 설명하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일실시예에 따른 스티커형 전극을 이용하는 저호흡 모니터링 시스템을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템의 디스플레이를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 방법과 관련된 흐름도를 설명하는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.
어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.
즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
이하 사용되는 '..부', '..기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템의 착용 환경을 설명하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 저호흡 모니터링 시스템은 임피던스 단층촬영(electrical impedance tomography, EIT)을 이용하여 저호흡을 연속적으로 모니터링할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링 시스템은 피험자에 착용되는 환형 형태의 전극 벨트(100), 센서 박스(110) 및 생체 센서(120)를 포함하는 센서부와 저호흡 모니터링부(140)를 포함할 수 있다.
일례로, 센서 박스(110)는 전극 벨트(100)의 서로 다른 양단이 결합되어 피험자에 대한 EIT 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, EIT 데이터는 피험자에 부착된 전극을 통하여 측정된 전류 및 전압에 대한 임피던스 데이터를 포함할 수 있다.
일례로, 저호흡 모니터링 시스템은 전극 벨트(100)를 이용하여 피험자의 흉부에 대한 영상 데이터를 모니터링할 수 있고, 생체 센서(120)를 이용하여 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 혈압, 체온 등을 모니터링할 수 있다.
또한, 저호흡 모니터링 시스템은 전극 벨트(100)와 생체 센서(120)를 이용하여 수집된 피험자의 건강 데이터를 케이블을 이용하여 저호흡 모니터링부(140)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 전극 벨트(100)는 탄성 벨트로도 지칭될 수 있다.
또한, 저호흡 모니터링부(140)는 전달된 데이터를 처리하여 피험자의 저호흡 상태에 대한 모니터링 결과를 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명은 폐를 포함하는 흉부 단면의 EIT 영상과 산소포화도, 맥파, 심전도, 혈압 등의 생체신호와 함께 처리 및 해석해서 저호흡을 연속적으로 모니터링할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템의 구성 요소를 설명하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링 시스템은 센서부(210) 및 저호흡 모니터링부(220)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저호흡 모니터링부(220)는 본체로도 지칭될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링부(220)는 생체 신호 파라미터 산출부(221), EIT 데이터 처리부(222), 호흡 파라미터 산출부(223), 저호흡 결정부(224) 및 디스플레이 제어부(225)를 포함할 수 있다.
일례로, 생체 신호 파라미터 산출부(221)는 피험자에 부착된 센서를 통해 생체 신호를 측정하여 생체 신호 파라미터를 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 생체 신호 파라미터 산출부(221)는 산소포화도(oxygen saturation), 호기말이산화탄소분압(end tidal CO2), 맥파(pulse wave), 심전도(electrocardiogram), 체온(temperature) 또는 혈압(blood pressure) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 신호 파라미터를 산출할 수 있다.
일례로, 생체 신호 파라미터는 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 체온 또는 혈압 중 적어도 하나 이상에 대한 수치 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 EIT 데이터 처리부(222)는 피험자에 부착된 복수의 전극을 통해 전류 또는 전압 중 하나를 측정하여 피험자의 흉부에 대한 영상 데이터를 생성할 수 있다.
일례로, EIT 데이터 처리부(222)는 영상 데이터로부터 양쪽 폐의 환기 정도의 대칭성 및 각 폐의 환기 상태의 균질성을 포함하는 폐 내부 공기 분포 상태를 검출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 EIT 데이터 처리부(222)는 흉부에 부착된 전극을 통하여 획득되는 EIT 데이터를 영상화하여 폐 내부 공기 분포 및 부피를 정량화할 수 있다.
즉, EIT 데이터 처리부(222)는 흉부에 부착된 전극을 통하여 측정되는 전압 또는 전류에 기반하여 흉부의 내부에 위치하는 폐의 공기 분포 및 부피와 관련된 영상 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 EIT 데이터 처리부(222)는 복수의 전극 사이에 전류 또는 전압을 주입하면서 이와 같은 측정을 반복할 수 있다.
일례로, EIT 데이터 처리부(222)는 복수의 주입 전류들에 의해 유기된 측정 전압 데이터를 사용해 흉부 단면의 전기적 도전율(electrical conductivity) 변화를 영상으로 복원할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 EIT 데이터 처리부(222)는 전극을 통하여 측정된 전류 또는 전압을 중 어느 하나에 기초하여 10장 이상의 EIT 영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 호흡 파라미터 산출부(223)는 생성된 영상 데이터에 기반한 흉부의 영상 변화를 분석하여 피험자의 호흡 파라미터를 산출할 수 있다.
즉, 호흡 파라미터 산출부(223)는 환형 형태의 탄성 벨트에 위치하는 복수의 전극을 통하여 측정된 EIT 데이터에 기반하여 생성된 영상 데이터에서 흉부의 영상 변화를 호흡 파라미터로서 산출할 수 있다.
따라서, 본 발명은 폐 내부의 공기 분포와 부피 변화 정보를 제공하는 EIT 영상을 사용하므로 일회호흡량(tidal volume)과 분당 호흡기류(minute ventilation)의 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.
일례로, 호흡 파라미터 산출부(223)는 영상 변화를 분석하여 일회호흡량(tidal volume), 분당 호흡기류(minute ventilation) 또는 호흡률(respiratory rate)을 포함하는 호흡 파라미터를 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 호흡 파라미터 산출부(223)는 영상에서 폐의 이미지 변화에 기반하여 호흡 파라미터를 산출할 수 있다.
일례로, 호흡 파라미터 산출부(223)는 폐의 이미지 변화에 기반하여 피험자의 환기능 정도를 판단하고, 판단 결과 폐의 들숨과 날숨에 기반하여 피험자의 일회호흡량, 분당 호흡기류, 호흡률을 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 결정부(224)는 생체 신호 파라미터 또는 호흡 파라미터 중 어느 하나와 저호흡 기준값을 비교하여 저호흡 상태를 결정할 수 있다.
일례로, 저호흡 결정부(224)는 생체 신호 파라미터 또는 호흡 파라미터 중 어느 하나의 수치가 저호흡 기준값보다 낮을 경우 저호흡 상태로 결정할 수 있다.
예를 들어, 저호흡 결정부(224)는 생체 신호 파라미터 또는 호흡 파라미터 중 어느 하나의 수치가 저호흡 기준값보다 높거나 같을 경우 정상 상태로 결정할 수 있다.
예를 들어, 저호흡 기준값은 영상 데이터에 기반하여 흉부의 폐 영역의 면적 변화에 기초하여 산출될 수 있다.
예를 들어, 저호흡 기준값은 저호흡으로 판단되는 폐 영역의 면적 크기에 상응하는 수치 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 디스플레이 제어부(225)는 영상 데이터, 생체 신호 파라미터, 호흡 파라미터 또는 저호흡 상태에 대한 알람 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 제어부(225)는 영상 데이터에 기반하여 흉부의 내부를 표실할 경우, 화면의 색 또는 표시 상태를 반전시키도록 디스플레이를 제어함으로써 알람 정보를 제공할 수 있다.
예를 들어, 알람 정보는 소리 또는 화면의 색 변화를 이용하여 출력될 수 있다.
일례로, 디스플레이 제어부(225)는 산소포화도, 일회호흡량(tidal volume), 분당 호흡기류(minute ventilation) 또는 호흡률(respiratory rate)을 숫자와 신호 그래프로서 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 디스플레이 제어부(225)는 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 체온 또는 혈압 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 신호 파라미터를 숫자와 신호 그래프로서 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명은 저호흡의 영상화 및 정량화를 위한 EIT 시스템과 함께 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 체온 또는 혈압 등의 생체신호를 함께 측정할 수 있다.
일례로, 디스플레이 제어부(225)는 실시간 호흡 영상, 호흡 정상 범위, 저호흡 영역, 무호흡 영역, 알람 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 영상 데이터를 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 저호흡 모니터링부(220)는 통신부(226)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 통신부(226)는 인공호흡기, 마취기 또는 약물 주입기 중 적어도 하나의 동작을 변경하도록, 인공호흡기, 마취기 또는 약물 주입기 중 적어도 하나에게 산출된 호흡 파라미터를 전달할 수 있다.
통신부(226)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저 대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다.
일례로, 통신부(226)는 데이터 전송 시 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(226)는 데이터 수신 시 기저 대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.
또한, 통신부(226)는 기저 대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 전송하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향변환 할 수 있다.
또한, 통신부(226)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(226)는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 저호흡 모니터링 시스템은 센서부(210)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 센서부(210)는 전극(211) 및 생체신호센서(212)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전극(211)은 탄성 벨트의 내부에서 일정한 간격으로 위치하고, 탄성 벨트와 연결된 센서 박스의 케이블을 통해 전류 또는 전압에 대한 EIT 데이터를 저호흡 모니터링부(220)로 전달할 수 있다.
일례로, 전극(211)은 미리 설정된 개수로 복수의 스티커에 포함되고, 복수의 스티커마다 독립된 연결선을 통해 센서 박스로 상기 EIT 데이터를 전달하거나 각각이 피험자에 부착되어, 복수의 전극마다 독립된 연결선을 통해 센서 박스로 EIT 데이터를 전달할 수 있다.
즉, 복수의 전극마다 독립된 연결선을 통해 센서 박스에 연결됨에 따라 복수의 전극 각각은 센서박스에 병렬로 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명은 복수의 전극 중 오류 데이터를 수집하는 전극에 대한 연결선을 차단하고, 차단되지 않은 나머지 전극을 통하여 전류 또는 전압 중 어느 하나를 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전극(211)은 복수의 개수로 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 생체신호센서(212)는 피험자의 산소포화도, 맥파, 심전도 또는 혈압 중 적어도 하나 이상을 측정할 수 있다.
예를 들어, 생체신호센서(212)는 피험자의 손가락에 착용되거나 전극 벨트에 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템은 알람부(미도시)를 더 포함하고, 알람부(미도시)는 측정 정보들 각각의 정상 범위를 미리 설정하고 측정 정보들이 정상 범위를 벋어나면 화면, 소리, 통신 등의 방법으로 경보를 발생시킬 수 있다.
또한, 저호흡 모니터링 시스템은 측정하는 모든 영상, 신호, 숫자 정보들과 경보 발생 시점과 경보의 내용은 디지털 데이터로 저장하고 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서박스는 케이블로 연결된 저호흡 모니터링부(220)로 EIT 데이터를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서박스는 실시간으로 EIT 데이터를 제공하거나, 미리 설정된 일정 주기에 기초하여 EIT 데이터를 제공하거나, EIT 데이터의 값이 특정 기준값 이상으로 측정되는 경우에 EIT 데이터를 제공할 수 있다. 여기서, 특정 기준값은 저호흡 기준값에 상응할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 전극 벨트를 이용하는 저호흡 모니터링 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3a를 참고하면, 전극 벨트(300)의 양단은 센서 박스(310)에 결합되고, 전극 벨트(300)는 환형 형태를 나타낼 수 있다.
또한, 센서 박스(310)는 케이블(320)을 통하여 저호흡 모니터링부(330)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 저호흡 모니터링부(330)는 저호흡 모니터링장치로도 지칭될 수 있다.
일례로, 복수의 전극은 전극 벨트(300)의 내부에 위치할 수 있다.
저호흡 모니터링부(330)는 디스플레이를 제어하여 피험자의 건강 상태를 표시할 수 있다.
도 3b를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 벨트(340)는 센서 박스(350)에 양단이 결합될 수 있다. 전극 벨트(340)는 피험자의 흉부의 둘레를 덮어 환형 형태를 나타낼 수 있다.
일례로, 전극 벨트(340)는 버튼(360)에 대한 압력에 의하여 센서 박스(350)로부터 양단이 동시에 분리되거나 양단 중 어느 하나가 분리될 수 있다.
도 3c를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 벨트(370)는 피험자의 특정 부위에 둘레를 따라 착용되고, 내부에 위치하는 전극들로부터 피험자와 관련된 EIT 데이터를 수집하고, 수집된 EIT 데이터를 센서 박스(380)로 전달할 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일실시예에 따른 스티커형 전극을 이용하는 저호흡 모니터링 시스템을 설명하는 도면이다.
도 4a를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템은 복수의 스티커(410, 411, 412, 413)를 이용하여 EIT 데이터를 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전극은 미리 설정된 개수로 복수의 스티커에 포함되고, 복수의 스티커마다 독립된 연결선을 통해 센서 박스(400)로 상기 EIT 데이터를 전달할 수 있다.
복수의 스티커(410, 411), 412, 413) 중 하나를 살펴 보면, 스티커(410)는 네 개의 전극을 포함한다. 네 개의 전극은 전극 쌍을 형성하며 두 개의 전극은 전류 또는 접압을 인가하고, 다른 두 개의 전극은 전류 또는 전압을 측정할 수 있다.
본 발명의 센서 박스(400)는 복수의 스티커(410, 411, 412, 413)마다 독립된 연결선을 통해서 피험자의 EIT 데이터를 전달받을 수 있다.
도 4b를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템은 복수의 전극 패치(430, 431, 432, 433)를 이용하여 EIT 데이터를 측정할 수 있다. 여기서, 복수의 전극 패치에 대한 참조 번호는 일부만 작성 하였으나, 센서 박스(420)에 연결되는 복수의 전극 패치는 아래 설명과 같이 동작될 수 있다.
일례로, 복수의 전극 패치(430, 431, 432, 433)는 각각이 피험자에 부착되어, 복수의 전극마다 독립된 연결선을 통해 센서 박스(420)로 EIT 데이터를 전달 할 수 있다.
본 발명은 피험자가 비만이거나 가슴에 털이 많은 경우도 복수의 전극을 하나 하나 따로 부착할 수 있어서, 피험자의 EIT 데이터를 효율적으로 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 판의 한쪽 면에 끈끈이를 설치해 여러 개의 전극을 한번에 부착하거나 복수의 전극을 하나 하나 따로 부착할 수 있다.
도 4c를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 벨트(440)는 피험자의 특정 부위에 각각 부착되어 착용되고, 내부에 위치하는 전극들로부터 피험자와 관련된 EIT 데이터를 수집하고, 수집된 EIT 데이터를 센서 박스(440)로 전달할 수 있다.
도 4d를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 박스는 복수의 연결선 각각이 삽입될 수 있는 복수의 구멍(460)을 포함할 수 있다.
또한, 센서 박스 상에 버튼(461)에 대한 압력이 입력될 경우 복수의 구멍(460)을 통하여 삽입된 연결선 각각이 센서 박스로부터 분리될 수 있다.
또한, 센서 박스와 연결된 케이블(462)은 복수의 전극 패치를 통하여 수집된 EIT 데이터를 저호흡 모니터링부로 전달 할 수 있다.
도 4e를 참고하면, 스티커(470)에 포함된 전극(471)은 EIT 데이터를 수집하고, 수집된 EIT 데이터를 연결선(472)을 통하여 저호흡 모니터링부로 전달 할 수 있다. 예를 들어, EIT 데이터는 측정된 전류 또는 전압에 기반한 임피던스 데이터를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 시스템의 디스플레이를 설명하는 도면이다.
도 5를 참고하면, 저호흡 모니터링부(500)는 디스플레이(510) 상에 영상(511), 수치(512) 및 그래프(513)를 출력하도록 디스플레이(510)를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링부(500)는 영상(511)을 통하여 피험자의 폐 영역의 들숨과 날숨을 표시할 수 있다.
일례로, 저호흡 모니터링부(500)는 영상(511)을 통하여 실시간 호흡영상, 호흡 정상범위, 저호흡 영역, 무호흡 영역 또는 알람 중 어느 하나를 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명은 EIT 영상에 기반하여 일회호흡량, 분당 호흡기류, 호흡률과 함께 폐 내부 공기 분포의 균질도를 표시할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링부(500)는 수치(512)를 통하여 산소포화도(SpO2), 호기말이산화탄소분압(ETCO2), 심박수(hear rate, HR), 일회 호흡량(tidal volume, TV), 들숨량(inspiratory time ratio, ITR), 분당 호흡기류(minute ventilation, MV) 및 호흡수(respiration rate, RR)를 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
즉, 저호흡 모니터링부(500)는 피험자의 건강 상태를 나타내는 다양한 지표를 숫자를 이용하여 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
또한, 저호흡 모니터링부(500)는 EIT 영상으로부터 양쪽 폐의 비대칭적 환기와 각 폐 내부의 비균질적 환기에 대한 정보를 추출해서 이를 지표화해 출력할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 저호흡 모니터링부(500)는 그래프(513)를 통하여 용적맥파(Photoplethysmography, PPG), 심전도(electrocardiography, ECG), 비강압력(nasal pressure) 및 일회 호흡량(tidal volume, TV)을 출력하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명은 EIT 영상으로부터 양쪽 폐의 비대칭적 환기와 각 폐 내부의 비균질적 환기에 대한 정보를 추출해서 이를 지표화해 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 저호흡 모니터링 방법과 관련된 흐름도를 설명하는 도면이다.
도 6을 참고하면, 단계(601)에서 저호흡 모니터링 방법은 영상 데이터를 생성할 수 있다.
즉, 저호흡 모니터링 방법은 피험자에 부착된 복수의 전극을 통해 전류 또는 전압 중 하나를 측정하여 피험자의 흉부에 대한 영상 데이터를 생성할 수 있다.
단계(602)에서 저호흡 모니터링 방법은 호흡 파라미터를 산출할 수 있다.
즉, 저호흡 모니터링 방법은 생성된 영상 데이터에 기반한 흉부의 영상 변화를 분석하여 피험자의 호흡 파라미터를 산출할 수 있다.
단계(603)에서 저호흡 모니터링 방법은 저호흡 상태를 결정할 수 있다.
즉, 저호흡 모니터링 방법은 호흡 파라미터와 저호흡 기준값을 비교하여 저호흡 상태를 결정할 수 있다. 여기서, 저호흡 기준값은 저호흡을 판단하기 위한 수치 정보를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따라 저호흡 모니터링 방법은 생체 신호 파라미터와 저호흡 기준값을 비교하여 저호흡 상태를 결정할 수 있다.
단계(604)에서 저호흡 모니터링 방법은 피험자의 정보를 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
즉, 저호흡 모니터링 방법은 영상 데이터, 호흡 파라미터 또는 저호흡 상태에 대한 알람 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.
다른 실시예에 따라 저호흡 모니터링 방법은 생체 신호 파라미터를 표시하도록 디스플레이를 제어할 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.
210: 센서부 211: 전극
212: 생체신호 센서 220: 저호흡 모니터링부
221: 생체 신호 파라미터 산출부
222: EIT 데이터 처리부
223: 호흡 파라미터 산출부
224: 저호흡 결정부
225: 디스플레이 제어부
226: 통신부

Claims (17)

  1. 실시간으로 피험자의 흉부에서 EIT 데이터를 측정하여 출력하는 센서박스; 및
    상기 센서박스로부터 EIT 데이터를 수신하고, 상기 수신한 EIT 데이터를 이용하여 피험자의 저호흡 상태를 연속적으로 모니터링하고, 상기 저호흡 상태에 대한 모니터링 결과를 표시하는 저호흡 모니터링부;를 포함하고,
    상기 저호흡 모니터링부는,
    상기 EIT 데이터로부터 생성된 흉부 영상 데이터를 이용하여 양쪽 폐의 환기 정도의 대칭성 및 각 폐의 환기 상태의 균질성을 포함하는 폐 내부 공기 분포 정보를 검출하는 EIT 데이터 처리부;
    상기 생성된 흉부 영상 데이터에 기반한 흉부의 영상 변화를 분석하여 일회호흡량(tidal volume), 분당 호흡기류(minute ventilation) 또는 호흡률(respiratory rate)을 포함하는 호흡 파라미터를 산출하는 호흡 파라미터 산출부;
    상기 산출된 호흡 파라미터와 상기 흉부 영상 데이터에 기반하여 흉부의 폐 영역의 면적 변화에 기초하여 산출된 저호흡 기준값 또는 저호흡으로 판단되는 폐 영역의 면적 크기에 상응하는 수치 데이터로 표시되는 저호흡 기준값을 비교하여 저호흡 상태를 결정하는 저호흡 결정부;
    상기 산출된 호흡 파라미터들 각각의 저호흡 상태를 결정하기 위한 정상 범위를 미리 설정하고 상기 산출된 호흡 파라미터들이 정상 범위를 벗어나면 화면, 소리, 통신, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법으로 알람 정보를 발생시키는 알람부; 및
    상기 생성된 흉부 영상 데이터, 상기 산출된 호흡 파라미터 또는 상기 결정된 저호흡 상태에 대한 상기 알람 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 디스플레이 제어부;를 포함하고,
    상기 디스플레이 제어부는, 저호흡 상태에 대한 모니터링 결과를 양쪽 폐의 비대칭적 환기와 각 폐 내부의 비균질적 환기에 대한 정보를 추출하고, 상기 추출한 정보를 지표화하여 출력하고, 흉부의 내부를 영상으로 표시할 경우 화면의 색 또는 표시 상태를 반전시키도록 디스플레이를 제어하여 알람 정보를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서박스는, 복수의 전극을 탄성 벨트의 내부에서 일정한 간격으로 위치시키고, 상기 탄성 벨트와 연결된 센서박스의 케이블을 통해 측정된 전류 또는 전압에 대한 EIT 데이터를 상기 EIT 데이터 처리부로 전달하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 벨트는, 상기 피험자의 흉부를 둘러싸는 환형 형태를 갖고,
    상기 탄성 벨트의 서로 다른 끝단은, 상기 센서박스에 탈부착되며, 상기 센서박스에 부착되는 경우에 상기 환형 형태를 유지하여 상기 복수의 전극이 상기 센서박스에 전기적으로 연결되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 전극은, 미리 설정된 개수로 복수의 스티커에 포함되고, 상기 복수의 스티커마다 독립된 연결선을 통해 상기 센서박스로 상기 EIT 데이터를 전달하거나, 각각이 상기 피험자에 부착되어 상기 복수의 전극마다 독립된 연결선을 통해 상기 센서박스로 상기 EIT 데이터를 전달하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 디스플레이 제어부는, 상기 일회호흡량(tidal volume), 분당 호흡기류(minute ventilation) 또는 호흡률(respiratory rate)을 숫자와 신호 그래프로서 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 제어부는, 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 체온 또는 혈압 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 신호 파라미터를 숫자와 신호 그래프로서 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    인공호흡기, 마취기 또는 약물 주입기 중 적어도 하나의 동작을 변경하도록, 상기 인공호흡기, 상기 마취기 또는 상기 약물 주입기 중 적어도 하나에게 상기 산출된 호흡 파라미터를 전달하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 피험자에 부착된 센서를 통해 생체 신호를 측정하여 생체 신호 파라미터를 산출하는 생체 신호 파라미터 산출부;를 더 포함하고,
    상기 저호흡 결정부는, 상기 산출된 생체 신호 파라미터와 상기 저호흡 기준값을 비교하여 상기 저호흡 상태를 결정하며,
    상기 디스플레이 제어부는, 상기 산출된 생체 신호 파라미터를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 생체 신호 파라미터는, 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 맥파, 심전도, 체온 또는 혈압 중 적어도 하나 이상에 대한 수치 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 제어부는, 실시간 호흡 영상, 호흡 정상 범위, 저호흡 영역, 상기 알람 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상기 흉부 영상 데이터를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 시스템.
  13. 센서박스에서, 실시간으로 피험자의 흉부에서 EIT 데이터를 측정하여 출력하는 단계; 및
    저호흡 모니터링부에서, 상기 센서박스의 상기 EIT 데이터를 수신하고, 상기 EIT 데이터를 이용하여 피험자의 저호흡 상태를 연속적으로 모니터링하고, 상기 저호흡 상태에 대한 모니터링 결과를 표시하는 단계;를 포함하고,
    상기 모니터링 결과를 표시하는 단계는,
    EIT 데이터 처리부에서, 상기 EIT 데이터로부터 생성된 흉부 영상 데이터를 이용하여 양쪽 폐의 환기 정도의 대칭성 및 각 폐의 환기 상태의 균질성을 포함하는 폐 내부 공기 분포 정보를 검출하는 단계;
    호흡 파라미터 산출부에서, 상기 생성된 흉부 영상 데이터에 기반한 흉부의 영상 변화를 분석하여 일회호흡량(tidal volume), 분당 호흡기류(minute ventilation) 또는 호흡률(respiratory rate)을 포함하는 호흡 파라미터를 산출하는 단계;
    저호흡 결정부에서, 상기 산출된 호흡 파라미터와 상기 흉부 영상 데이터에 기반한 흉부의 폐 영역의 면적 변화에 기초하여 산출된 저호흡 기준값 또는 저호흡으로 판단되는 폐 영역의 면적 크기에 상응하는 수치 데이터로 표시되는 저호흡 기준값을 비교하여 저호흡 상태를 결정하는 단계;
    알람부에서, 상기 산출된 호흡 파라미터들 각각의 저호흡 상태를 결정하기 위한 정상 범위를 미리 설정하고 상기 호흡 파라미터들이 정상 범위를 벗어나면 화면, 소리, 통신 또는 이들의 조합을 포함하는 방법으로 알람 정보를 발생시키는 단계; 및
    디스플레이 제어부에서, 상기 생성된 흉부 영상 데이터, 상기 산출된 호흡 파라미터 또는 상기 결정된 저호흡 상태에 대한 상기 알람 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 디스플레이를 제어하는 단계는, EIT 영상으로부터 양쪽 폐의 비대칭적 환기와 각 폐 내부의 비균질적 환기에 대한 정보를 추출하고, 상기 추출한 정보를 지표화하여 출력하고, 흉부의 내부를 영상으로 표시할 경우 화면의 색 또는 표시 상태를 반전시키도록 디스플레이를 제어하여 알람 정보를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 센서박스는, 복수의 전극을 고무 또는 직물 재질의 탄성 벨트에서 일정한 간격으로 포함하고, 상기 탄성 벨트와 연결된 센서박스의 케이블을 통해 측정된 전류 또는 전압에 대한 EIT 데이터를 상기 EIT 데이터 처리부로 전달하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 탄성 벨트는, 상기 피험자의 흉부를 둘러싸는 환형 형태를 갖고,
    상기 탄성 벨트의 서로 다른 끝단은, 상기 센서박스에 탈부착되고, 상기 센서박스에 부착되는 경우에 상기 환형 형태를 유지하여 상기 복수의 전극이 상기 센서박스에 전기적으로 연결되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 전극은, 미리 설정된 개수로 복수의 스티커에 포함되고, 상기 복수의 스티커마다 독립된 연결선을 통해 상기 센서박스로 상기 EIT 데이터를 전달하거나 각각이 상기 피험자에 부착되어, 상기 복수의 전극마다 독립된 연결선을 통해 상기 센서박스로 상기 EIT 데이터를 전달하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    생체 신호 파라미터 산출부에서, 상기 피험자에 부착된 센서를 통해 생체 신호를 측정하여 생체 신호 파라미터를 산출하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 저호흡 상태를 결정하는 단계는, 상기 산출된 생체 신호 파라미터와 상기 저호흡 기준값을 비교하여 상기 저호흡 상태를 결정하는 단계;를 포함하며,
    상기 디스플레이를 제어하는 단계는, 상기 산출된 생체 신호 파라미터를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저호흡 모니터링 방법.
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