KR102367388B1 - 유체 주입 모니터링 시스템 - Google Patents
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Abstract
유체 주입 모니터링 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 유체 주입 모니터링 시스템은 수액백(10), 상기 수액백(10)과 연결된 드립 챔버(20)를 모니터링하는 제1 센서(S1), 상기 수액백(10)으로부터의 유체 배출을 제어하는 인퓨전 펌프(30)를 모니터링하는 제2 센서(S2) 및 상기 제1 센서(S1)의 제1 모니터링 결과를 이용하여, 기 설정된 제1 방법에 의해 상기 드립 챔버(20)로의 제1 유체 배출 속도를 연산하고, 상기 제2 센서(S2)의 제2 모니터링 결과를 이용하여, 기 설정된 제2 방법에 의해 상기 인퓨전 펌프(30)의 제2 유체 배출 속도를 연산하며, 연산된 상기 제1 유체 배출 속도와 상기 제2 유체 배출 속도를 비교하여 비교 결과에 따라 상이한 제어 신호를 출력하는 제어 장치(70)를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 인퓨전 펌프를 이용한 유체 주입 시스템에서, 처방량 또는 인퓨전 펌프에 세팅된 유체 배출 속도로 실제 주입되고 있는지를 모니터링할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
의료용 약물주입펌프는 의사가 처방한 약물이 해당 환자에게 정확한 유량 및 속도로 정맥투여 될 수 있도록 하는 전동형 의료기기로, 인퓨전 펌프, 시린지 펌프, PCA 장비 등이 이에 포함된다. 이러한 약물주입펌프를 사용할 때는 처방 대상 환자에게, 의사 처방과 일치하는 약물을 처방량만큼 정확하게 환자에게 주입하는 것이 중요하다. 하지만, 실제 임상현장에서는 환자오인실수, 약물선택실수, 기기설정실수, 기기구동오류 등에 의한 약물투여 사고가 지속적으로 발생 및 보고되고 있다. 특히, 부족한 간호 인력으로 인한 업무과다 및 시간 부족으로 인해 약물주입펌프 설정 실수(예를 들어, 30.0 ml/h를 300.0 ml/h로 설정하거나, 3.0 ml/h로 설정한 경우 과다투여로 인한 생명 위협 및 과소투여로 인한 치료효과가 저하 발생 가능)로 인한 약물투여 사고, 기기 설정은 정상적으로 되었으나 기기 자체의 마모, 노후화 및 기타 오동작으로 인해 설정값과 실제 출력값의 편차가 큰 경우(예를 들어, 30.0 ml/h로 설정되었는데 35.0 ml/h가 출력되는 경우 약물의 종류 및 환자 연령에 따라 치명적인 결과 발생 가능)에는 특히 노인환자 및 소아환자들의 경우 생명을 위협받을 수도 있다. 병원 내에서 이러한 약물투여 관련 사건, 사고를 방지하기 위해서는 병동, 응급실, 수술실 내 간호사실에서 개별 입원환자에게 사용 중인 다수 약물주입펌프의 구동상황(기기 설정상태 및 실제구동상태)을 상시 감시할 수 있어야 한다. 하지만, 현재 이러한 상시 감시는 이루어지지 않고 있으며, 간호 인력이 수액백 교환을 위해 간헐적으로 환자를 방문했을 때 과다/과소 투여를 발견하거나 환자 및 보호자가 스스로 문제를 발견하여 간호 인력에게 신고하는 경우가 대부분이다.
최근, 약물주입펌프 내에 약물별 투여 가이드라인 라이브러리를 자체 탑재하거나, 바코드 리더가 삽입되거나 병원 전산망(EMR)과 연동되는 구조의 스마트 약물주입펌프에 대한 연구가 일부 진행되어 왔다. 하지만, 이미 수백 ~ 수천대의 기기를 보유, 운용하고 있는 의료기관에서 기존의 2~3배 가격의 새 장비들을 추가로 다량 확보하는 것이 쉽지 않고, 현장 간호 인력이 기존 기기와는 상이한 새 기기의 구동방식에 적응하는 데까지 많은 시간이 소요되고, 이 과정에서 발생 가능한 새로운 의료 사고의 발생 위험으로 인한 심리적 부담감 및 거부감 등의 문제로 인해 이러한 스마트 약물주입펌프가 실제 도입된 사례는 아직 미미한 실정이다.
또한, 수액백 내 약물의 주입상황 감시를 위해 사용되는 기존 드롭센서의 경우 대부분이 적외선 수신소자를 이용하거나, 멤스(MEMS) 기술을 이용한 초소형 유량센서를 IV 카테터에 삽입하는 방식이 대부분이었다. 하지만, 적외선 방식의 경우 해당 소자들을 드립 챔버 외부에 정확한 위치 및 각도로 부착해야 정확한 측정이 가능하다는 한계가 있어, 수시로 수액백 및 IV 카테터의 교체가 이루어지는 환경에서는 측정 정확도가 저하될 수 있으며, 수액백 및 IV 카테터를 교환할 때마다 센서를 탈부착시켜줘야 하는 현장 간호 인력의 불편함으로 인해 실제 현장 활용도가 높지 않다. 특히, 기존 드롭센서들의 경우 약물주입펌프 제조사에서 함께 제조, 판매가 이루어지는 경우가 대부분이어서, 해당 업체의 특정 약물주입펌프 모델을 써야만 상호 연동이 이루어지는 경우가 많아 다수의 상이한 제품들을 섞어서 사용하는 국내 대형의료기관의 현실에서는 그 효용성이 매우 제한되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
구체적으로, 유체 주입 시스템에서 처방량 또는 인퓨전 펌프에 세팅된 유체 배출 속도로 실제 주입되고 있는지를 모니터링하여, 모니터링 결과에 따라 배출 중지 제어, 경고 신호 발생, 동작 유지 제어 등을 수행하여 긴급 상황에도 신속히 대응할 수 있는 모니터링 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 수액백(10), 상기 수액백(10)과 연결된 드립 챔버(20)를 모니터링하는 제1 센서(S1), 상기 수액백(10)으로부터의 유체 배출을 제어하는 인퓨전 펌프(30)를 모니터링하는 제2 센서(S2) 및 상기 제1 센서(S1)의 제1 모니터링 결과를 이용하여, 기 설정된 제1 방법에 의해 상기 드립 챔버(20)로의 제1 유체 배출 속도를 연산하고, 상기 제2 센서(S2)의 제2 모니터링 결과를 이용하여, 기 설정된 제2 방법에 의해 상기 인퓨전 펌프(30)의 제2 유체 배출 속도를 추출하며, 연산된 상기 제1 유체 배출 속도와 추출된 상기 제2 유체 배출 속도를 비교하여 비교 결과에 따라 상이한 제어 신호를 출력하는 제어 장치(70)를 포함하는, 유체 주입 모니터링 시스템을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 모니터링 결과는 시간의 흐름에 따른 상기 드립 챔버(20)의 촬영 영상을 포함하고, 상기 제2 모니터링 결과는 상기 시간의 흐름에 따른 상기 인퓨전 펌프(30)의 디스플레이 패널(31)의 촬영 영상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기 설정된 제1 방법은, 상기 드립 챔버(20)의 내부 상단의 유체 낙하구(22)에 맺혀 있는 유체 방울의 부피가 증가하다가 기 설정된 비율 이상 감소하는 경우 1회의 드랍(drop)으로 판단하고, 드랍과 드랍 사이의 시간 간격을 이용하여 상기 제1 유체 배출 속도를 연산하는 방법을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어 장치(70)는, 다수의 인퓨전 펌프(30) 각각의 디스플레이 패널(31)에 표시되는 배출 설정값들(31c, 31d, 31e)에 상응하는 표시 패턴 정보들이 미리 저장되어 있는 데이터 저장부(71), 상기 데이터 저장부(71)에 미리 저장된 표시 패턴 정보들을 이용하여 상기 제2 모니터링 결과로부터 상기 제2 유체 배출 속도를 추출하는 데이터 추출부(72), 상기 기 설정된 제1 방법에 의해 상기 제1 유체 배출 속도를 연산하는 유체 배출 속도 연산부(73), 상기 유체 배출 속도 연산부(73)에 의해 연산된 상기 제1 유체 배출 속도와, 상기 데이터 추출부(72)에 의해 추출된 상기 제2 유체 배출 속도를 비교하여, 비교 결과에 따라 상이한 결과값을 연산하는 비교 연산부(74) 및 상기 비교 연산부(74)에 의해 연산된 결과값에 기초하여 경고 신호를 출력하거나, 상기 수액백(10)으로부터의 유체 배출 속도를 제어하는 제어 신호를 출력하는 신호 출력부(75)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인퓨전 펌프(30)의 상기 디스플레이 패널(31)에는 해당 인퓨전 펌프의 제조사 및 모델 중 하나 이상이 코드화된 제1 태그(31a)가 부착되어 있으며, 상기 데이터 추출부(72)는, 상기 제2 모니터링 결과에 포함된 상기 제1 태그(31a)로부터 상기 인퓨전 펌프(30)의 제조사 및 모델 중 하나 이상을 추출하고, 추출된 제조사 또는 모델에 상응하는 상기 데이터 저장부(71)에 저장된 표시 패턴 정보들을 이용하여 상기 제2 유체 배출 속도를 추출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 추출부(72)는, 인공지능 알고리즘을 이용하여 상기 제2 모니터링 결과로부터 상기 제2 유체 배출 속도를 추출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비교 연산부(74)는, 상기 제1 유체 배출 속도가 소정의 제1 값보다 작은 경우 폐색(occlusion)으로 연산하고, 상기 제1 유체 배출 속도가 상기 제1 값보다 큰 제2 값보다 큰 경우 과속 주입(free-drop)으로 연산하며, 상기 신호 출력부(75)는, 상기 비교 연산부(74)에 의해 상기 폐색으로 연산된 경우 경고 신호를 출력하고, 상기 비교 연산부(74)에 의해 상기 과속 주입으로 연산된 경우 배출 중지 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 드립 챔버(20)로부터 연장되는 유체 배출 라인(L) 및 상기 유체 배출 라인(L)에 설치되는 클램핑부(40)를 더 포함하며, 상기 신호 출력부(75)에 의해 상기 배출 중지 신호가 출력되는 경우 상기 클램핑부(40)의 가압에 의해 상기 유체 배출 라인이 폐쇄될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비교 연산부(74)는, 상기 제1 유체 배출 속도와 상기 제2 유체 배출 속도의 차이가 미리 설정된 값보다 큰 경우 비정상 주입으로 연산하고, 상기 신호 출력부(75)는, 상기 비교 연산부(74)에 의해 상기 비정상 주입으로 연산된 경우 상기 경고 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 패널(31)에는 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상이 인쇄된 제2 태그(31b)가 부착되어 있으며, 상기 데이터 추출부(72)는, 상기 제2 모니터링 결과에 포함된 상기 제2 태그(31b)로부터 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상을 추출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상이 코드화된 환자 식별용 태그를 스캔하는 제3 센서(S3)를 더 포함하며, 상기 제3 센서(S3)의 스캔에 의해 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상이 식별될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비교 연산부(74)는, 상기 데이터 추출부(72)로부터 추출된 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상을 이용하여 EMR 서버(200)로부터 해당 유체 주입 대상의 유체 처방량을 전송받고, 전송된 상기 유체 처방량과 상기 제1 유체 배출 속도를 비교하며, 상기 유체 처방량과 상기 제1 유체 배출 속도의 차이가 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 비정상 주입으로 연산할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비교 연산부(74)는, 상기 제3 센서(S3)에 의해 식별된 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상을 이용하여 EMR 서버(200)로부터 해당 유체 주입 대상의 유체 처방량을 전송받고, 전송된 상기 유체 처방량과 상기 제1 유체 배출 속도를 비교하며, 상기 유체 처방량과 상기 제1 유체 배출 속도의 차이가 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 비정상 주입으로 연산할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어 장치(70)와 통신 연결되며, 상기 신호 출력부(75)에서 출력되는 신호가 전송되는 하나 이상의 병원 단말기(300)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 인퓨전 펌프에서 세팅된 유체 배출 속도와 실제 주입되고 있는 유체 배출 속도를 비교하여, 비교 결과에 따른 제어를 수행함으로써 간호 인력이 수시로 확인하지 않아도 긴급 상황에 실시간으로 대응하는 것이 가능하다.
또한, EMR 서버에 저장되어 있는 처방 정보와 실제 주입되고 있는 유체 배출 속도를 비교하여, 비교 결과에 따른 제어를 수행함으로써 처방에 따른 유체가 적절히 주입되고 있는지 실시간으로 모니터링하는 것도 가능하다.
또한, 다양한 인퓨전 펌프의 디스플레이 패널에 출력되는 다수의 표시 패턴 정보들이 미리 저장되어 있으며, 디스플레이 패널의 모니터링 결과인 제2 모니터링 결과와 미리 저장된 정보들을 비교하여 인공지능 알고리즘을 이용함으로써, 인퓨전 펌프에서 세팅된 제2 유체 배출 속도의 정보 추출이 가능하다. 따라서, 고가의 인퓨전 펌프를 추가로 구입할 필요 없이 기존의 퓨전 펌프에도 적용 가능한 장점을 갖는다.
또한, 과속 주입으로 연산된 경우 유체 배출이 중지되도록 제어하며, 제2 유체 배출 속도 또는 처방된 유체 배출 속도와 비교하였을 때 실제 유체 배출 속도인 제1 유체 배출 속도와의 차이값이 소정의 값 이상으로 연산된 경우 경고 신호를 출력하여 이를 간호 인력에게 신속히 알릴 수도 있다.
따라서, 유체 주입 시스템에서 발생할 수 있는 의료 사고가 예방될 수 있고, 이와 동시에 간호 인력의 편의성도 향상되는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 주입 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 제1 센서(S1)에 의한 제1 모니터링 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제2 센서(S2)에 의한 제2 모니터링 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 유체 주입 모니터링 시스템을 보다 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 제1 센서(S1)에 의한 제1 모니터링 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제2 센서(S2)에 의한 제2 모니터링 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 유체 주입 모니터링 시스템을 보다 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 유체 주입 모니터링 시스템은 유체 주입부(100), EMR 서버(200) 및 병원 단말기(300)를 포함할 수 있다.
유체 주입부(100)는 유체 주입 대상에 유체를 주입하는 구성들을 포함한다.
도 1을 참조하면, 유체 주입부(100)는 수액백(10), 드립 챔버(20), 인퓨전 펌프(30), 클램핑부(40), 카테터(50), 수액백 걸이대(60), 제어 장치(70), 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)를 포함할 수 있다.
수액백(10)에는 유체 주입 대상에게 주입될 유체가 저장되며, 수액백(10)에 잔존하는 유체의 양을 확인하기 위해 투명한 가요성 재질로 이루어질 수 있다.
드립 챔버(20)는 일단이 수액백(10)과 유체 소통 가능하게 연결되고, 타단이 유체 배출 라인(L)과 유체 소통 가능하게 연결된다. 내부에는 소정 부피의 유체가 저장될 수 있는 저장 공간(21)이 형성되며, 후술하는 인퓨전 펌프(30)의 펌핑에 따라 수액백(10)에서 배출되는 유체가 상기 저장 공간(21)으로 투입된다.
저장 공간(21)의 상단에는 유체 낙하구(22)가 형성될 수 있다. 유체 낙하구(22)는 수액백(10)과 연결되어, 수액백(10)으로부터 배출된 유체가 유체 낙하구(22)에서 유체 방울을 이루고, 유체의 표면장력보다 유체 방울에 인가되는 중력의 크기(유체 방울의 무게에 비례함)가 클 경우 저장 공간(21)으로 드랍(drop)된다.
드랍된 유체 방울은 유체 배출 라인(L)을 따라 유체 주입 대상에 주입되며, 유체 방울의 드랍은 유체 낙하구(22)에 맺혀 있는 유체 방울의 부피가 지속적으로 증가하다가 기 설정된 비율 이상 갑자기 감소하는 경우(드랍이 이루어지면 유체 낙하구에 맺혀 있는 유체 방울의 부피가 급감하게 됨) 이를 1회의 드랍으로 판단할 수 있다.
드랍과 상기 드랍의 직후 시점의 간격이 길수록 수액백(10)으로부터의 유체 배출 속도가 느린 것으로 볼 수 있으며, 짧을수록 유체 배출 속도가 빠른 것으로 볼 수 있다.
제1 센서(S1)는 드립 챔버(20)를 모니터링한다. 제1 센서(S1)는 드립 챔버(20)를 모니터링할 수 있는 촬영 장치인 카메라일 수 있으며, 야간에도 드립 챔버(20)의 모니터링이 용이하도록 적외선 카메라인 것이 바람직하다.
제1 센서(S1)는 드립 챔버(20)를 모니터링하여, 그 결과인 시간의 흐름에 따른 드립 챔버(20)의 촬영 영상인 제1 모니터링 결과를 제어 장치(70)에 전송하며, 제어 장치(70)는 제1 모니터링 결과를 이용하여 실제 유체 배출 속도인 제1 유체 배출 속도를 연산하게 된다.
인퓨전 펌프(30)는 수액백(10)으로부터 유체 배출 속도를 제어한다. 구체적으로, 인퓨전 펌프(30)는 일 예로 연동 펌프(peristaltic pump)일 수 있으며, 유체 배출 라인(L)이 인퓨전 펌프(30) 내에 설치되어 인퓨전 펌프(30)에 구비된 롤러가 유체 배출 라인(L)을 일정 주기로 가압하면서 유체가 배출되는 원리로 수액백(10)에 저장되어 있는 유체를 펌핑할 수 있다.
도 3을 참조하면, 인퓨전 펌프(30)의 외면에는 디스플레이 패널(31)이 구비된다. 디스플레이 패널(31)은 접촉에 의해 배출 설정값들을 변경할 수 있도록 터치형 패널로 구비될 수 있으며, 디스플레이 패널(31)을 통해 인퓨전 펌프(30)의 제조사 및 모델, 해당 인퓨전 펌프를 통해 유체가 주입되는 유체 주입 대상의 정보 및 인퓨전 펌프(30)의 배출 설정값을 육안으로 확인할 수 있도록 다수의 정보가 출력 또는 부착된다.
도 3을 참조하여, 디스플레이 패널(31)에 출력되는 다수의 정보를 설명한다. 상기 다수의 정보는 제1 태그(31a), 제2 태그(31b), 유체 배출 속도(31c), 유체 주입량(31d), 유체 주입 시간(31e), 증가 버튼(31f), 감소 버튼(31g)을 포함할 수 있다. 하지만, 인퓨전 펌프(30)의 제조사, 모델, 배출 설정값 및 해당 인퓨전 펌프를 통해 유체가 주입되는 유체 주입 대상의 정보에 관한 것이면 이에 제한되지 않고 다양한 정보가 디스플레이 패널(31)에 더 출력될 수 있다.
제1 태그(31a)에는 해당 인퓨전 펌프의 제조사 및 모델 중 하나 이상이 코드화된다. 인퓨전 펌프(30)의 제조사는 다양하고, 제조사별로 다수의 모델이 존재하는 바, 인퓨전 펌프(30)의 특정을 위해 제1 태그(31a)에는 제조사 및 모델이 코드화된다. 즉, 제1 태그(31a)의 촬영을 통해 유체 펌핑에 이용되는 인퓨전 펌프(30)의 특정이 가능하다.
제2 태그(32a)에는 유체 주입 대상의 정보가 인쇄된다. 구체적으로, 해당 인퓨전 펌프를 통해 유체가 주입되는 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상이 인쇄되며, 제2 태그(32a)의 촬영을 통해 유체 주입 대상의 특정이 가능하다.
유체 배출 속도(31c)는 인퓨전 펌프(30)의 동작에 의해 수액백(10)으로부터 유체가 배출되는 속도를 의미하며, 제1 유체 배출 속도와의 구별을 위해 인퓨전 펌프(30)에 세팅된 유체 배출 속도를 강학상 제2 유체 배출 속도로 규정한다.
유체 배출량(31d)은 인퓨전 펌프(30)에 동작에 의해 유체 주입 대상에 주입된 유체의 총량을 의미하며, 유체 주입 시간(31e)은 유체 주입 대상에 유체가 주입된 총 시간을 의미한다.
증가 버튼(31f)과 감소 버튼(31g)은 상기한 유체 배출 속도(31c)의 증가 또는 감소를 위해 구비되며, 증가 버튼(31f)을 누르는 경우 누르기 이전 유체 배출 속도(31c)에 비해 유체 배출 속도(31c)가 증가된 상태로 표시되고, 감소 버튼(31g)을 누르는 경우 누르기 이전 유체 배출 속도(31c)에 비해 유체 배출 속도(31c)가 감소된 상태로 표시된다.
제2 센서(S2)는 인퓨전 펌프(30)의 디스플레이 패널(31)을 모니터링한다. 제2 센서(S2)는 제1 센서(S1)와 마찬가지로 디스플레이 패널(31)을 모니터링할 수 있는 촬영 장치인 카메라일 수 있으며, 야간에도 디스플레이 패널(31)의 모니터링이 용이하도록 적외선 카메라인 것이 바람직하다.
제2 센서(S2)는 디스플레이 패널(31)을 모니터링하여, 그 결과인 시간의 흐름에 따른 디스플레이 패널(31)의 촬영 영상인 제2 모니터링 결과를 제어 장치(70)에 전송하며, 제어 장치(70)는 제2 모니터링 결과를 이용하여 인퓨전 펌프(30)에서 세팅된 유체 배출 속도인 제2 유체 배출 속도를 추출하게 된다.
또한, 제2 센서(S2)는 디스플레이 패널(31)에 부착된 제2 태그(32a)를 모니터링하는 방법 이외에, 후술하는 제3 센서(S3)의 역할을 겸할 수 있으며, 구체적으로 유체 주입 대상의 손목에 장착되어 있는 환자 식별용 태그(코드)를 스캔하여, 환자 식별용 태그에 저장되어 있는 환자 식별 정보(이름, 연령 및 성별 등)를 식별할 수 있다.
제3 센서(S3)는 유체 주입 대상의 식별 코드를 모니터링하며, 구체적으로 유체 주입 대상의 손목에 장착되어 있는 환자 식별용 태그(코드)를 스캔하여, 환자 식별용 태그에 저장되어 있는 환자 식별 정보(이름, 연령 및 성별 등)를 식별하게 된다.
도 1을 참조하면, 제3 센서(S3)는 연장부(64)에 형성되는 것으로 도시되나, 이뿐만 아니라 환자 식별용 태그를 스캔할 수 있는 것이면 형성 위치는 제한되지 않는다고 할 것이다.
이를 위해, 제3 센서(S3)는 환자 식별용 태그 스캔을 위한 바코드 스캐너, RFID 스캐너, Bluetooth® 비콘 스캐너의 형태일 수 있으나, 환자 식별용 태그 스캔이 가능한 것이면 상기한 구성에 제한되지는 않는다고 할 것이다.
클램핑부(40)는 유체 배출 라인(L)에 설치되어 유체 배출 라인(L)의 개폐 정도를 제어한다. 즉, 유체 배출 라인(L) 완전 개방 상태와 완전 폐쇄 상태 사이에서 유체 배출 라인(L)을 가압할 수 있다. 유체 배출 라인(L)의 클램핑 방식으로 전동식, 공압식, 유압식, 기계식 등 다양한 방식의 적용이 가능하다.
카테터(50)는 유체 배출 라인(L)과 유체 소통 가능하게 연결되며, 유체 주입 대상의 혈관에 삽입되어 유체를 주입한다.
수액백 걸이대(60)는 상기한 수액백(10)과 인퓨전 펌프(30)를 지지 및 고정한다.
수액백 걸이대(60)는 수액백(10)을 지지하는 수액백 지지대(61), 지지봉(62), 인퓨전 펌프 거치대(63) 및 제어 장치 거치대(65)를 포함한다.
수액백 지지대(61)는 수액백(10)을 지지한다. 이를 위해 수액백(10)의 상단에는 구멍이 형성되고, 이 구멍이 수액백 지지대(61)를 통과함으로써 수액백 지지대(61)의 수액백(10) 지지가 이루어질 수 있다.
지지봉(62)은 수액백 지지대(61)에 대해 수직 방향(지면과 수직인 방향)으로 연장된다. 지지봉(62)은 높낮이 조절이 가능하게 구비될 수 있으며, 수액백(10)이 유체 주입 대상의 카테터(50) 삽입 부위보다 높게 위치하도록 높이가 조절된다.
지지봉(62)에는 제1 센서(S1)가 설치되는데, 제1 센서(S1)는 드립 챔버(20)와 동일한 높이에 위치하도록 지지봉(62)의 높이가 조절되는 것이 바람직하다.
인퓨전 펌프 거치대(63)는 지지봉(62)에 대해 수직한 방향(지면과 평행한 방향)으로 연장된다. 제1 센서(S1)가 설치된 높이보다는 낮은 높이에 형성될 수 있으며, 인퓨전 펌프(30)를 지지하는 역할을 한다.
인퓨전 펌프 거치대(63)의 일단에는 인퓨전 펌프 거치대(63)에 대해 수직하게 상방으로 연장되는 연장부(64)가 형성되는데, 이 연장부(64)에 제2 센서(S2)가 설치된다. 따라서, 연장부(64)에 형성된 제2 센서(S2)는 인퓨전 펌프(30)의 디스플레이 패널(31)을 모니터링할 수 있게 된다.
제어 장치 거치대(65)는 지지봉(62) 하단에서 지지봉(62)에 대해 수직한 방향으로 연장된다. 제어 장치 거치대(65)에는 바퀴(도 1에서는 4개의 바퀴가 도시됨)가 형성되어 유체 주입부(100) 자체의 이동 기능을 부여할 수 있으며, 제어 장치(70)를 지지하는 역할도 수행한다.
제어 장치(70)는 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)가 모니터링한 결과를 전송받아 제1 유체 배출 속도를 연산하고, 제2 유체 배출 속도를 추출하며, 이를 비교하여 비교 결과에 따라 상이한 제어 신호를 출력한다.
도 4를 참조하여, 제어 장치(70)를 보다 구체적으로 설명한다.
제어 장치(70)는 저장 기능, 연산 기능을 갖춘 마이크로컨트롤러(Micro Controller Unit, MCU)를 포함할 수 있으며, 데이터 저장부(71), 데이터 추출부(72), 유체 배출 속도 연산부(73), 비교 연산부(74) 및 신호 출력부(75)를 포함할 수 있다.
데이터 저장부(71)에는 다수의 인퓨전 펌프 각각의 디스플레이 패널에 표시되는 배출 설정값들에 상응하는 표시 패턴 정보들이 저장된다. 전술한 바와 같이, 인퓨전 펌프(30)의 제조사는 다양하고, 제조사별로 다수의 모델이 존재하는데, 모델마다 디스플레이 패널에 표시되는 표시 패턴은 다를 수 밖에 없다. 데이터 저장부(71)에는 현존하는 인퓨전 펌프(30)의 디스플레이 패널(31)에 표시되는 표시 패턴 정보들이 모두 저장되며, 후술하는 데이터 추출부(72)는 데이터 저장부(71)에 저장된 정보를 이용하여 제2 모니터링 결과로부터 제2 유체 배출 속도에 상응하는 정보를 추출하게 된다.
데이터 추출부(72)는 제2 센서(S2)로부터 제2 모니터링 결과를 전송받아, 소정의 제2 방법으로 제2 모니터링 결과로부터 제2 유체 배출 속도에 상응하는 정보를 추출한다.
디스플레이 패널(31)에는 해당 인퓨전 펌프의 제조사 및 모델이 코드화된 제1 코드(31a)가 부착되어 있으며, 디스플레이 패널(31)을 촬영한 결과인 제2 모니터링 결과에는 상기 제1 코드(31a)의 이미지(영상)가 포함되어 있다.
데이터 추출부(72)는 제1 코드(31a)를 인식하여, 인퓨전 펌프(30)의 제조사 및 모델을 특정한다. 그리고, 데이터 저장부(71)에 미리 저장되어 있는 정보들 중 특정된 제조사 및 모델에 상응하는 정보가 있는지 확인하고, 해당 정보를 이용하여 제2 모니터링 결과로부터 제2 유체 배출 속도에 상응하는 정보를 추출한다.
여기에서, 데이터 추출부(72)는 인공지능 알고리즘을 이용하여 제2 모니터링 결과로부터 제2 유체 배출 속도에 상응하는 정보를 추출할 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 데이터 추출부(72)는 제2 모니터링 결과에 포함된 제2 태그(31b)로부터 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상의 정보를 추출한다.
즉, 데이터 추출부(72)에 의해 해당 유체 주입 대상이 특정될 수 있으며, 이는 후술하는 EMR 서버(200)로부터 전송된 해당 유체 주입 대상의 처방 정보와 비교하여 처방된 유체 주입 속도로 실제로 주입되고 있는지 비교하는 비교 데이터로 이용할 수 있다.
유체 배출 속도 연산부(73)는 제1 센서(S1)로부터 제1 모니터링 결과를 전송받아, 소정의 제1 방법으로 제1 모니터링 결과로부터 제1 유체 배출 속도를 연산한다.
전술한 바와 같이, 드립 챔버(20)에 드랍된 유체 방울은 유체 배출 라인(L)을 따라 유체 주입 대상에 주입되며, 유체 방울의 드랍은 유체 낙하구(22)에 맺혀 있는 유체 방울의 부피가 지속적으로 증가하다가 기 설정된 비율 이상 갑자기 감소하는 경우(드랍이 이루어지면 수액 낙하구에 맺혀 있는 유체 방울의 부피가 급감하게 됨) 이를 1회의 드랍으로 판단할 수 있다.
유체 배출 속도 연산부(73)는 제1 모니터링 결과로부터 드랍과 상기 드랍의 직후 시점의 드랍의 시간 간격을 연산하고, 연산된 시간 간격을 이용하여 제1 유체 배출 속도를 연산한다.
일 예로, 유체 방울 드랍 직전 유체 낙하구(22)에 맺혀 있는 유체 방울의 부피는 0.1ml일 수 있으며, 드랍과 드랍 사이의 시간 간격이 0.5초라면 0.2ml/s의 유체 배출 속도로 연산할 수 있다.
비교 연산부(74)는 데이터 추출부(72)에 의해 추출된 제2 유체 배출 속도와, 유체 배출 속도 연산부(73)에 의해 연산된 제1 유체 배출 속도를 비교하여, 비교 결과에 따라 상이한 결과값을 연산하고, 연산된 제1 유체 배출 속도에 기초하여 상이한 결과값을 연산한다.
비교 연산부(74)는 유체 배출 속도 연산부(73)에 의해 연산된 제1 유체 배출 속도가 소정의 제1 값보다 작은 경우, 폐색(occlusion)으로 연산한다. 여기서 소정의 제1 값은 일 예로 0.01ml/s일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 값으로 얼마든지 설정될 수 있다.
즉, 유체 주입부(100)를 통한 실제 유체 주입 속도인 제1 유체 배출 속도가 소정의 제1 값보다 작은 경우, 배출 라인(L)의 일부가 폐쇄되었다는 의미이며 비교 연산부(74)는 폐색으로 연산하게 되는 것이다.
또한, 비교 연산부(74)는 연산된 제1 유체 배출 속도가 소정의 제2 값보다 큰 경우, 과속 주입(free-drop)으로 연산한다. 여기서 소정의 제2 값은 제1 값보다 큰 값이고, 일 예로 10ml/s일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 값으로 얼마든지 설정될 수 있다.
즉, 유체 주입부(100)를 통한 실제 유체 주입 속도인 제1 유체 배출 속도가 소정의 제2 값보다 큰 경우, 드랍과 드랍 사이의 시간 간격이 매우 짧다는 것을 의미(또는 드랍과 드랍 사이의 시간 간격이 0초)하며, 이는 과량의 유체가 주입되고 있다는 의미이므로 비교 연산부(74)가 과속 주입으로 연산하게 되는 것이다.
또한, 비교 연산부(74)는 제1 유체 배출 속도와 제2 유체 배출 속도의 차이값을 연산하여, 연산된 차이값이 소정의 제3 값보다 작은 경우 정상 주입으로 연산하고, 제3 값보다 큰 경우 비정상 주입으로 연산한다.
제1 유체 배출 속도는 실제 유체 주입 속도에 해당되며, 제2 유체 배출 속도는 인퓨전 펌프(30)에서 세팅된 유체 주입 속도에 해당되는데, 차이값이 크다는 것은 인퓨전 펌프(30)에서 세팅된 유체 주입 속도로 실제 주입되고 있지 않다는 의미이므로 비정상 주입으로 연산하게 되는 것이다.
신호 출력부(75)는 비교 연산부(74)에 의해 연산된 결과값에 따라 상이한 제어 신호를 출력한다.
신호 출력부(75)는 비교 연산부(74)에 의해 비정상 주입, 폐색으로 연산된 경우, 경고 신호를 출력한다. 경고 신호는 후술하는 각 간호 스테이션에 배치되는 병원 단말기(90)에 전송되며, 간호 인력에게 유체 주입부(100)의 비정상 주입 상태, 폐색 상태가 신속히 전달될 수 있다.
또한, 신호 출력부(75)는 비교 연산부(74)에 의해 과속 주입으로 연산된 경우, 배출 중지 신호를 출력한다. 배출 중지 신호는 클램핑부(40)에 전송되며, 클램핑부(40)는 유체 배출 라인(L)을 가압하여 유체 배출이 이루어지지 않도록 제어한다. 유체가 과속 주입되는 경우 유체 주입 대상인 환자에게 치명적일 수 있기 때문에, 클램핑부(40)가 유체 배출 라인(L)을 가압하여 유체 배출이 이루어지지 않도록 하며, 또한 배출 중지 신호 출력과 동시에 경고 신호도 출력하여 병원 단말기(300)에 경고 신호를 전송하는 것도 가능하다.
또한, 비교 연산부(74)에 의해 정상 주입으로 연산된 경우, 동작 유지 신호를 출력한다. 동작 유지 신호가 출력되면 유체 주입부(100)에서 현재 동작의 유지가 이루어진다.
EMR 서버(200)는 전자의무기록을 온라인으로 입력 및 조회 가능하도록 한 시스템으로서, 병원 단말기(300)와 유선 또는 무선으로 통신 가능하여 이로부터 정보를 수신하여 의료진에게 이를 알려주는 기능을 한다. 또한, 제어 장치(70)와 유선 또는 무선으로 통신 가능하여 정보를 송수신하는 것도 가능하다.
EMR 서버(200)에는 임의의 유체 주입 대상 각각에 대해 처방된 정보가 저장되어 있으며, 처방 정보에는 주입될 유체의 종류, 유체 배출 속도, 총 유체 주입량 및 유체 주입 시간이 포함될 수 있다.
비교 연산부(74)는 데이터 추출부(72)에 의해 추출된 특정 유체 주입 대상과, EMR 서버(200)에 저장되어 있는 해당 유체 주입 대상의 처방 정보를 전송받아, 제1 유체 배출 속도와 전송된 처방 정보에 포함된 유체 배출 속도를 비교하여 상이한 결과값을 연산한다.
이는 제1 유체 배출 속도와 제2 유체 배출 속도의 비교 결과와 동일할 수 있으며, 둘 간의 차이값을 연산하여, 연산된 차이값이 소정의 제3 값보다 작은 경우 정상 주입으로 연산하고, 제3 값보다 큰 경우 비정상 주입으로 연산할 수 있다.
병원 단말기(300)는 병원 내부에 다수개가 설치되어 간호 인력이 휴대하거나, 간호 스테이션에 구비될 수 있으며, 병원 단말기(300)를 통해 각각의 유체 주입부(100)를 모니터링할 수 있다.
즉, 제어 장치(70)의 신호 출력부(75)에 의해 경고 신호가 출력되면, 이는 병원 단말기(300)에 전송되며 알림 신호를 발생시켜 외부의 간호 인력에게 긴급 상황을 알리게 된다. 이에 따라, 간호 인력은 상시 병원 단말기(300)를 모니터링하지 않고도 쉬이 유체 주입부(100)의 이상 상황을 인식할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 주입 모니터링 시스템은 다수의 유체 주입부(100), EMR 서버(200) 및 1대의 병원 단말기(300)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 병원 내 중환자실 1실 내에 입원한 다수의 환자 각각에 유체 주입부(100)가 연결되고, 개별 환자와 연결된 다수의 유체 주입부(100)가 중환자 간호실 내에 구비된 병원 단말기(300)와 통신 가능하게 연결되어, 중환자 간호실 내에 구비된 1대의 병원 단말기를 통해 중환자실 1실 내에 입원한 모든 환자의 유체 주입을 모니터링하는 것이 가능하다.
이상, 본 명세서에는 본 출원을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 출원의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 출원의 보호범위는 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 수액백
20: 드립 챔버
21: 저장 공간
22: 유체 낙하구
30: 인퓨전 펌프
31: 디스플레이 패널
40: 클램핑부
50: 카테터
60: 수액백 걸이대
61: 수액백 지지대
62: 지지봉
63: 인퓨전 펌프 거치대
64: 연장부
65: 제어 장치 거치대
70: 제어 장치
100: 유체 주입부
200: EMR 서버
300: 병원 단말기
20: 드립 챔버
21: 저장 공간
22: 유체 낙하구
30: 인퓨전 펌프
31: 디스플레이 패널
40: 클램핑부
50: 카테터
60: 수액백 걸이대
61: 수액백 지지대
62: 지지봉
63: 인퓨전 펌프 거치대
64: 연장부
65: 제어 장치 거치대
70: 제어 장치
100: 유체 주입부
200: EMR 서버
300: 병원 단말기
Claims (14)
- 수액백(10);
상기 수액백(10)과 연결된 드립 챔버(20)를 모니터링하는 제1 센서(S1);
상기 수액백(10)으로부터의 유체 배출을 제어하는 인퓨전 펌프(30)를 모니터링하는 제2 센서(S2); 및
시간의 흐름에 따른 상기 드립 챔버(20)의 촬영 영상을 포함하는 상기 제1 센서(S1)의 제1 모니터링 결과를 이용하여, 상기 드립 챔버(20)의 내부 상단의 유체 낙하구(22)에 맺혀 있는 유체 방울의 부피가 증가하다가 기 설정된 비율 이상 감소하는 경우 1회의 드랍(drop)으로 판단하고, 드랍과 드랍 사이의 시간 간격을 이용하여 상기 드립 챔버(20)로의 제1 유체 배출 속도를 연산하고, 시간의 흐름에 따른 상기 인퓨전 펌프(30)의 디스플레이 패널(31)의 촬영 영상을 포함하는 상기 제2 센서(S2)의 제2 모니터링 결과를 이용하여, 기 설정된 제2 방법에 의해 상기 인퓨전 펌프(30)의 제2 유체 배출 속도를 추출하며, 연산된 상기 제1 유체 배출 속도와 추출된 상기 제2 유체 배출 속도를 비교하여 비교 결과에 따라 상이한 제어 신호를 출력하는 제어 장치(70);를 포함하고,
상기 제어 장치(70)는,
다수의 인퓨전 펌프(30) 각각의 디스플레이 패널(31)에 표시되는 배출 설정값들(31c, 31d, 31e)에 상응하는 표시 패턴 정보들이 미리 저장되어 있는 데이터 저장부(71);
상기 데이터 저장부(71)에 미리 저장된 표시 패턴 정보들을 이용하여 상기 제2 모니터링 결과로부터 상기 제2 유체 배출 속도를 추출하는 데이터 추출부(72);
상기 제1 유체 배출 속도를 연산하는 유체 배출 속도 연산부(73);
상기 유체 배출 속도 연산부(73)에 의해 연산된 상기 제1 유체 배출 속도와, 상기 데이터 추출부(72)에 의해 추출된 상기 제2 유체 배출 속도를 비교하여, 비교 결과에 따라 상이한 결과값을 연산하는 비교 연산부(74); 및
상기 비교 연산부(74)에 의해 연산된 결과값에 기초하여 경고 신호를 출력하거나, 상기 수액백(10)으로부터의 유체 배출 속도를 제어하는 제어 신호를 출력하는 신호 출력부(75);를 포함하고,
상기 인퓨전 펌프(30)의 상기 디스플레이 패널(31)에는 해당 인퓨전 펌프의 제조사 및 모델 중 하나 이상이 코드화된 제1 태그(31a)가 부착되어 있으며,
상기 데이터 추출부(72)는,
상기 제2 모니터링 결과에 포함된 상기 제1 태그(31a)로부터 상기 인퓨전 펌프(30)의 제조사 및 모델 중 하나 이상을 추출하고, 추출된 제조사 또는 모델에 상응하는 상기 데이터 저장부(71)에 저장된 표시 패턴 정보들을 이용하여 상기 제2 유체 배출 속도를 추출하는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 데이터 추출부(72)는,
인공지능 알고리즘을 이용하여 상기 제2 모니터링 결과로부터 상기 제2 유체 배출 속도를 추출하는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 비교 연산부(74)는,
상기 제1 유체 배출 속도가 소정의 제1 값보다 작은 경우 폐색(occlusion)으로 연산하고,
상기 제1 유체 배출 속도가 상기 제1 값보다 큰 제2 값보다 큰 경우 과속 주입(free-drop)으로 연산하며,
상기 신호 출력부(75)는,
상기 비교 연산부(74)에 의해 상기 폐색으로 연산된 경우 경고 신호를 출력하고,
상기 비교 연산부(74)에 의해 상기 과속 주입으로 연산된 경우 배출 중지 신호를 출력하는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 드립 챔버(20)로부터 연장되는 유체 배출 라인(L); 및
상기 유체 배출 라인(L)에 설치되는 클램핑부(40);를 더 포함하며,
상기 신호 출력부(75)에 의해 상기 배출 중지 신호가 출력되는 경우 상기 클램핑부(40)의 가압에 의해 상기 유체 배출 라인이 폐쇄되는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 제8항에 있어서,
상기 비교 연산부(74)는,
상기 제1 유체 배출 속도와 상기 제2 유체 배출 속도의 차이가 미리 설정된 값보다 큰 경우 비정상 주입으로 연산하고,
상기 신호 출력부(75)는,
상기 비교 연산부(74)에 의해 상기 비정상 주입으로 연산된 경우 상기 경고 신호를 출력하는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 디스플레이 패널(31)에는 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상이 인쇄된 제2 태그(31b)가 부착되어 있으며,
상기 데이터 추출부(72)는,
상기 제2 모니터링 결과에 포함된 상기 제2 태그(31b)로부터 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상을 추출하는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상이 코드화된 환자 식별용 태그를 스캔하는 제3 센서(S3)를 더 포함하며,
상기 제3 센서(S3)의 스캔에 의해 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상이 식별되는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 비교 연산부(74)는,
상기 데이터 추출부(72)로부터 추출된 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상을 이용하여 EMR 서버(200)로부터 해당 유체 주입 대상의 유체 처방량을 전송받고, 전송된 상기 유체 처방량과 상기 제1 유체 배출 속도를 비교하며, 상기 유체 처방량과 상기 제1 유체 배출 속도의 차이가 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 비정상 주입으로 연산하는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 제11항에 있어서,
상기 비교 연산부(74)는,
상기 제3 센서(S3)에 의해 식별된 상기 유체 주입 대상의 이름, 성별 및 연령 중 하나 이상을 이용하여 EMR 서버(200)로부터 해당 유체 주입 대상의 유체 처방량을 전송받고, 전송된 상기 유체 처방량과 상기 제1 유체 배출 속도를 비교하며, 상기 유체 처방량과 상기 제1 유체 배출 속도의 차이가 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 비정상 주입으로 연산하는,
유체 주입 모니터링 시스템.
- 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 제어 장치(70)와 통신 연결되며, 상기 신호 출력부(75)에서 출력되는 신호가 전송되는 하나 이상의 병원 단말기(300)를 더 포함하는,
유체 주입 모니터링 시스템.
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| KR1020200001502A KR102367388B1 (ko) | 2020-01-06 | 2020-01-06 | 유체 주입 모니터링 시스템 |
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