KR102439520B1 - 욕창 방지용 침대 매트리스 및 그 제작운용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스페이서(110)가 상면에 복수 개 형성된 바닥프레임(100); 복수 개의 솔레노이드 홈(210)이 행과 열로 형성되고 솔레노이드 홈(210)의 중심에 나사홈(220)이 형성되며 상기 솔레노이드 홈(210) 주변에 복수 개의 코일홀(230)이 형성되고, 상기 코일홀(230)을 통과한 코일이 감긴 솔레노이드(250)를 상기 나사홈(220)에 나사결합한 후 상기 바닥프레임(100) 위에 적층되는 솔레노이드 부착층(200); 상기 솔레노이드(250)를 수용하기 위한 수용홈(310)이 형성되고 상기 솔레노이드 부착층(200) 위에 적층되는 지지층(300); 행과 열로 이루어진 회로(410)에 전기적으로 연결되고 상기 솔레노이드(250)의 중심에 일치하여 부착되며 내부에 복수 개의 기공이 형성되어 있는 는 복수 개의 전도성 링 압력센서(400); 상기 복수 개의 링 압력센서(400) 사이에 배치되는 열선(500); 상기 링 압력센서(400)의 중심에 일치하는 복수 개의 차폐홀(610)이 형성되고 상기 링 압력센서(400) 위에 적층되는 차폐층(600); 둘레에 신축소재변(710)이 형성되고 내부에 MR유체(720)가 충전되며 상기 차폐홀(610)의 내벽에 부착되는 그래핀 주머니(700); 상기 차폐층(600) 위에 깔리는 비전도성 충전재(800); 상기 충전재(800)를 덮는 커버(900); 및, 헬스케어 플랫폼이 설치되고, 상기 링 압력센서(400)의 열을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 행을 이루는 회로(410)의 전류값을 행의 순서대로 하나씩 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 행을 감지행으로 설정하고, 다시 상기 링 압력센서(400)의 행을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 열을 이루는 회로(410)의 전류값을 열의 순서대로 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 열을 감지열로 설정하여, 상기 감지행과 감지열이 교차하는 지점을 압력점으로 설정하는 설정부(11)와, 상기 압력점을 헬스케어 플랫폼을 통하여 화면 표시하는 화면표시부(13)와, 상기 압력점이 소정시간 동일한 위치에서 유지되는 경우 소정시간 경과 후 경고알람을 하는 알람부(15)와, 상기 열선(500)과 코일에 전류를 인가하는 전원부(17)와, 헬스케어 플랫폼을 통하여 상기 압력점 이외에 위치한 그래핀주머니(700)를 열선(500)으로 가열하면서 해당 그래핀주머니(700) 밑의 솔레노이드(250)에 감긴 코일에 전류를 인가하여 자기장을 형성함으로써 MR유체(720)를 응고시키는 제어부(19)를 포함하는 리모컨(10);를 포함하되, 상기 리모컨(10)은 상기 헬스케어 플랫폼이 설치된 사용자단말(20)과 무선통신이 가능한 무선통신부(18)를 더 구비하여 원격에서 사용자단말(20)을 통해 MR유체(720)를 응고시키는 것을 특징으로 하는 욕창 방지용 침대 매트리스가 제공된다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여, 솔레노이드(250)를 이용한 자기장 발생으로 MR유체(720)를 응고시켜서 압력점을 다변화하여 욕창 발생을 최소화하는 유리한 효과를 발휘한다.

Description

욕창 방지용 침대 매트리스 및 그 제작운용방법{Mattress of preventing bedsore and the manufacturing and managing method}

본 발명은 욕창 방지용 침대 매트리스 및 그 제작운용방법으로서, 특히 압력센서에 의해 압력을 감지하고, 전기신호에 의하여 침대 매트리스의 강도를 조절함으로써 압력점을 적절히 분산시키거나 압력점을 변화시킴으로써 욕창을 예방하거나 개선시킬 수 있으며, 4차 산업혁명에 맞춰 비대면으로 매트리스의 부분적인 강직도를 원격 제어할 수 있는 욕창 방지용 침대 매트리스 및 그 제작운용방법에 관한 것이다.

욕창은 장시간 한 자세로 누워있거나 앉아 있을 때 돌출된 뼈에 압력이 지속적으로 전해져 혈액공급이 부족해지고 이로 인해서 피부와 근육에 산소와 영양공급이 전달되지 않아 세포가 죽는 상태를 말한다. 특히, 거동이 불편하여 오랫동안 자리에 누워 지내는 치매환자들에서 욕창 발생률이 매우 높다.

욕창의 원인으로 전신적으로 불량한 영양상태, 장기간의 와상상태로 돌출된 뼈가 지속적으로 압박을 받을 경우, 대소변 실금이 있는 경우 배설물 등으로 인해 피부가 오염되거나 축축할 경우, 체위변경이 자주 이루어지지 못하는 경우 등에서 잘 발생한다.

욕창을 예방하려면, 같은 자세로 인해 신체부위를 장기간 압박받지 않도록 해야 한다. 따라서 자주 일어나 걷거나 활동하는 시간을 늘려야 한다. 만약, 환자가 걷기 힘들거나 누워서만 지내는 경우 2시간마다 체위변경을 해서 압박으로 인한 혈액순환 장애를 최소화시켜 주어야 한다. 또한 땀이나 배설물에 의해 젖은 상태가 지속되지 않도록 건조하게 유지해 주어야 한다. 욕창은 무엇보다도 예방이 중요하므로 와상상태의 환자, 표현을 잘 하지 못하는 말기치매 환자는 규칙적으로 체위변경을 시행하고 하루 한번 몸을 관찰하여 욕창이 발생하지 않았는지 확인해 보는 것이 좋다.

다만 사람이 직접 주기적으로 체위변경을 해준다면 두명 이상이 필요하고, 여간 번거로운 일이 아닐 수 없다. 따라서 기계적으로 체위변경을 해주는 다양한 방법과 장치들이 공개되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0048521호의 "욕창 방지용 매트"에서는, 매트와, 상기 매트에 설치되는 자기유변탄성체(MRE) 및 상기 자기유변탄성체의 강성변화를 조절하도록 자기장을 발생시키는 자기장 발생기를 포함하는 것을 특징으로 함으로써, 매트에 자기유변탄성체(MRE)와 자기장 발생기를 적용하여 자기장의 세기 변화로 자기유변탄성체의 단단함과 유연함을 조절할 수 있으므로 환자의 체압을 여러 방향으로 분산시켜 환자의 욕창을 방지하는 기술을 개시하고 있다.

그러나 상기 제10-2014-0048521호는, 자기장에 의하여 자기유변란성체의 강도만 조절한다는 기술적 내용일 뿐, 구현되는 구체적인 구성이 결여되어 있을 뿐만 아니라, 자기유변란성체의 높이를 조절할 수 없어서 압력 분산에 매우 미흡하다. 즉 자기유변란성체의 높이를 조절할 수는 없는 구조이다. 압력 분산은 높이를 통하여 가장 잘 실현될 수 있기 때문에 상기 종래기술은 한계가 있다. 나아가 환자의 체중이 집중되는 곳의 위치를 정확히 파악할 수 없기 때문에 어느 부분의 압력점을 높이 조절을 통하여 분산시킬 것인지를 파악할 수 없다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0048521호의 "욕창 방지용 매트"

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 솔레노이드를 이용한 자기장 발생으로 MR유체를 응고시키는 구체적인 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 욕창이 생길 수 있는 압력이 발생한 위치를 정확하게 감지할 수 있는 침대 매트리스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 압력이 발생한 위치를 푹신하게 함과 동시에 다른 위치를 단단하게 함으로써 압력을 적절히 분산시킬 수 있는 침대 매트리스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 환자 곁에서 자세를 일일이 변경시키지 않고 원격에서 비대면으로 위치를 변경시키는 효과를 발휘하는 4차 산업의 헬스케어 침대 매트리스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 스페이서가 상면에 복수 개 형성된 바닥프레임; 복수 개의 솔레노이드 홈이 행과 열로 형성되고 솔레노이드 홈의 중심에 나사홈이 형성되며 상기 솔레노이드 홈 주변에 복수 개의 코일홀이 형성되고, 상기 코일홀을 통과한 코일이 감긴 솔레노이드를 상기 나사홈에 나사결합한 후 상기 바닥프레임 위에 적층되는 솔레노이드 부착층; 상기 솔레노이드를 수용하기 위한 수용홈이 형성되고 상기 솔레노이드 부착층 위에 적층되는 지지층; 행과 열로 이루어진 회로에 전기적으로 연결되고 상기 솔레노이드의 중심에 일치하여 부착되며 내부에 복수 개의 기공이 형성되어 있는 는 복수 개의 전도성 링 압력센서; 상기 복수 개의 링 압력센서 사이에 배치되는 열선; 상기 링 압력센서의 중심에 일치하는 복수 개의 차폐홀이 형성되고 상기 링 압력센서 위에 적층되는 차폐층; 둘레에 신축소재변이 형성되고 내부에 MR유체가 충전되며 상기 차폐홀의 내벽에 부착되는 그래핀 주머니; 상기 차폐층 위에 깔리는 비전도성 충전재; 상기 충전재를 덮는 커버; 및, 헬스케어 플랫폼이 설치되고, 상기 링 압력센서의 열을 이루는 회로는 모두 개방하고 행을 이루는 회로의 전류값을 행의 순서대로 하나씩 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 행을 감지행으로 설정하고, 다시 상기 링 압력센서의 행을 이루는 회로는 모두 개방하고 열을 이루는 회로의 전류값을 열의 순서대로 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 열을 감지열로 설정하여, 상기 감지행과 감지열이 교차하는 지점을 압력점으로 설정하는 설정부와, 상기 압력점을 헬스케어 플랫폼을 통하여 화면 표시하는 화면표시부와, 상기 압력점이 소정시간 동일한 위치에서 유지되는 경우 소정시간 경과 후 경고알람을 하는 알람부와, 상기 열선과 코일에 전류를 인가하는 전원부와, 헬스케어 플랫폼을 통하여 상기 압력점 이외에 위치한 그래핀주머니를 열선으로 가열하면서 해당 그래핀주머니 밑의 솔레노이드에 감긴 코일에 전류를 인가하여 자기장을 형성함으로써 MR유체를 응고시키는 제어부를 포함하는 리모컨;를 포함하되, 상기 리모컨은 상기 헬스케어 플랫폼이 설치된 사용자단말과 무선통신이 가능한 무선통신부를 더 구비하여 원격에서 사용자단말을 통해 MR유체를 응고시키는 것을 특징으로 하는 욕창 방지용 침대 매트리스가 제공된다.

나아가 본 발명은 스페이서가 상면에 복수 개 형성된 바닥프레임을 준비하는 단계(S10); 복수 개의 솔레노이드 홈이 행과 열로 형성되고 솔레노이드 홈의 중심에 나사홈이 형성되며 상기 솔레노이드 홈 주변에 복수 개의 코일홀이 형성된 솔레노이드 부착층에, 상기 코일홀을 통과한 코일이 감긴 솔레노이드를 상기 나사홈에 나사결합한 후 솔레노이드 부착층을 상기 바닥프레임 위에 적층하는 단계(S20); 상기 솔레노이드를 수용하기 위한 수용홈이 형성된 지지층을 솔레노이드 부착층 위에 적층하는 단계(S30); 상기 솔레노이드의 중심에 일치하여 행과 열로 이루어진 회로에 전기적으로 연결되며 내부에 복수 개의 기공이 형성되어 있는 복수 개의 전도성 링 압력센서를 부착하는 단계(S40); 상기 복수 개의 링 압력센서 사이에 열선을 배치하는 단계(S50); 상기 링 압력센서의 중심에 일치하는 복수 개의 차폐홀이 형성된 차폐층을 상기 링 압력센서 위에 적층하는 단계(S60); 둘레에 신축소재변이 형성되고 내부에 MR유체가 충전된 그래핀 주머니를 상기 차폐홀의 내벽에 부착하는 단계(S70); 충전재를 깔고 커버를 덮는 단계(S80); 상기 링 압력센서의 열을 이루는 회로는 모두 개방하고 행을 이루는 회로의 전류값을 행의 순서대로 하나씩 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 행을 감지행으로 설정하고, 다시 상기 링 압력센서의 행을 이루는 회로는 모두 개방하고 열을 이루는 회로의 전류값을 열의 순서대로 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 열을 감지열로 설정하여, 상기 감지행과 감지열이 교차하는 지점을 압력점으로 설정하는 단계(S90); 헬스케어 플랫폼이 설치된 리모컨에 상기 압력점을 화면 표시하는 단계(S100); 상기 압력점이 소정시간 동일한 위치에서 유지되는 경우 소정시간 경과 후 헬스케어 플랫폼을 통하여 경고알람을 하는 단계(S110); 및, 헬스케어 플랫폼을 통하여 상기 압력점 이외에 위치한 그래핀주머니를 열선으로 가열하면서 해당 그래핀주머니 밑의 솔레노이드에 감긴 코일에 전류를 인가하여 자기장을 형성함으로써 MR유체를 응고시키는 단계(S120);를 진행하는 것을 특징으로 하는 욕창 방지용 침대 매트리스 제작운용방법이 제공된다.

특히 상기 리모컨은 무선통신이 가능한 무선통신부를 더 구비하여 원격에서 상기 헬스케어 플랫폼이 설치된 사용자단말과 무선통신할 수 있고, 사용자단말의 제어신호를 전송받아 MR유체를 응고시킬 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여, 솔레노이드를 이용한 자기장 발생으로 MR유체를 응고시켜서 압력점을 다변화하여 욕창 발생을 최소화하는 유리한 효과를 발휘한다.

또한 본 발명은 욕창이 생길 수 있는 압력이 발생한 위치를 정확하게 감지하여 다른 위치로 압력점을 변경할 수 있는 유리한 효과가 있다.

또한 본 발명은 압력이 발생한 위치를 푹신하게 함과 동시에 다른 위치를 단단하게 돌출시킴으로써 압력을 적절히 분산시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.

또한 본 발명은 환자 곁에서 자세를 일일이 변경시키지 않고 원격에서 비대면으로 위치를 변경시키는 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스의 종단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 바닥프레임의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 솔레노이드 부착층의 사시도 및 부분확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 솔레노이드 부착층에 형성된 나사홈에 솔레노이드가 결합하는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 지지층의 사시도 및 부분확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 링 압력센서의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 차폐층의 사시도 및 부분확대도이다.
도 8은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 리모컨의 전체구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 리모컨의 스크린에 표시되는 환자의 윤곽선과 격자로 나타낸 링 압력센서의 위치이다.
도 10은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 리모컨의 설정부가 압력점을 인지하는 방식을 나타내는 개념도이다.
도 11(a) 및 도 11(b)는 각각 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스의 제어부가 MR유체를 응고시키기 전과 후의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스의 제작운용방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 따른 욕창 방지용 침대 매트리스의 종단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 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 이해되어 야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 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 출원에서, "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, 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스 및 그 제작운용방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스의 종단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 바닥프레임(100)에 스페이서(110)가 상면에 복수 개 형성되어 있다. 바닥프레임(100)은 본 발명의 매트리스의 가장 하층에 위치하는 프레임이다. 스페이서(110)를 두어 공간을 확보하고 그 공간에 코일 등을 수용함이 좋다.

도 2는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 바닥프레임(100)의 사시도이다. 도 2에서, 스페이서(110)가 복수가 형성되어 공간을 확보한다.

도 3은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 솔레노이드 부착층(200)의 사시도 및 부분확대도이다.

도 1과 도 3에서, 솔레노이드 부착층(200)에는 복수 개의 솔레노이드 홈(210)이 행과 열로 형성되고 솔레노이드 홈(210)의 중심에 나사홈(220)이 형성되며, 상기 솔레노이드 홈(210) 주변에 복수 개의 코일홀(230)이 형성되어 있다. 상기 코일홀(230)을 통과한 코일이 감긴 솔레노이드(250)가 상기 나사홈(220)에 나사결합한 후 상기 바닥프레임(100) 위에 솔레노이드 부착층(200)이 적층된다.

도 4는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 솔레노이드 부착층(200)에 형성된 나사홈(220)에 솔레노이드(250)가 결합하는 사시도이다.

상기 솔레노이드 홈(210)과 나사홈(220)은 솔레노이드 부착층(200)에 조밀하게 복수개 형성되어 있으며, 상기 나사홈(220)에 코일이 감긴 솔레노이드(250)가 나사결합한다.

도 5는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 지지층(300)의 사시도 및 부분확대도이다. 수용홈(310)은 지지층(300)의 하면에 형성되어 있으므로 도 5에서는 점선으로 표현하였다.

한편 도 1에서, 상기 솔레노이드(250)를 수용하기 위한 수용홈(310)이 형성된 지지층(300)이 상기 솔레노이드 부착층(200) 위에 적층된다.

그리고 행과 열로 이루어진 회로(410)에 전기적으로 연결되고 내부에 복수 개의 기공이 형성되어 있는 는 복수 개의 전도성 링 압력센서(400)가 상기 솔레노이드(250)의 중심에 일치하여 부착된다. 상기 기공으로 인해 압력이 가해지면 링 압력센서(400) 자체의 임피던스가 변화하게 된다.

한편 상기 회로(410)는 리모컨(10)에 전기적으로 연결되어 폐회로를 구성한다.

도 6은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 링 압력센서(400)의 사시도이다.

한편 도 1에서 열선(500)이 상기 복수 개의 링 압력센서(400) 사이에 배치된다. 열선(500)은 저항으로서 전류를 인가하면 가열됨이 좋다.

도 7은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 차폐층(600)의 사시도 및 부분확대도이다.

차폐층(600)에는 그래핀주머니(700)의 신축소재변(710)이 부착되도록 내벽이 형성된 차폐홀(610)이 행과 열로 형성됨이 좋다.

도 1과 함께 보면, 상기 링 압력센서(400)의 중심에 일치하는 복수 개의 차폐홀(610)이 형성된 차폐층(600)이 상기 링 압력센서(400) 위에 적층된다. 차폐층(600)은 환자의 건강을 위하여 자기장을 차폐하는 소재가 바람직하다.

또한 상기 차폐홀(610)의 내벽에 부착되는 그래핀 주머니(700)에는 그 둘레에 신축소재변(710)이 형성되고 내부에 MR유체(720)가 충전된다. MR유체(720)는 자기장 속에서 응고되는 특징을 갖는 물질이다. 특히 그래핀 주머니(700)는 온도가 상승함에 따라 수축하는 특징이 있다. 한편 신축소재변(710)은 그래핀 주머니(700)가 수축함에 따라 상대적으로 늘어날 수 있는 소재이다.

또한 비전도성 충전재(800)가 상기 차폐층(600) 위에 깔리는 것이 좋다. 이는 환자에게 푹신함을 제공하는 역할을 한다.

또한 최상층에 상기 충전재(800)를 덮는 커버(900)가 씌워진다.

도 8은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 리모컨(10)의 전체구성도이다.

리모컨(10)은 본 발명의 매트리스와 유선으로 연결됨이 좋다. 이하에서는 리모컨(10)을 보다 상세하게 기술한다.

리모컨(10)에는 헬스케어 플랫폼이 설치될 수 있다. 헬스케어 플랫폼은 환자의 윤곽선과 링 압력센서(400)의 위치가 함께 화면 표시되도록 구성될 수 있다. 나아가 특정 환자의 키와 몸무게, 병명 등의 개인 설정을 기억하여 화면 표시할 수도 있다. 또한 압력을 감지한 링 압력센서(400)의 위치를 특별한 색으로 화면표시할 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 리모컨(10)의 스크린에 표시되는 환자의 윤곽선과 격자로 나타낸 링 압력센서(400)의 위치이다.

도 9에서 교차점은 모두 링 압력센서(400)의 위치가 될 수 있고, 붉은 색의 점은 압력이 특히 강한 곳으로서 욕창이 생길 확률이 큰 지점이다. 따라서 사용자가 리모컨(10)을 통해 붉은 색의 점을 선택해제하고 다른 격자의 교차점을 선택하면, 붉은 색의 점에 해당하는 코일에 전류를 끊어 MR유체(720)를 액화시킨다. 액화된 지점은 환자에게 푹신함을 제공한다.

그리고 선택된 교차점에 해당하는 코일에 전류를 인가함과 동시에 열선(500) 가열을 통해 그래핀 주머니(700)를 수축시켜서 딱딱하게 MR유체(720)를 응고시킨다. 이런 방식을 통해 압력점을 분산시킬 수 있고 수축된 그래핀 주머니(700)는 볼록하게 돌출되어 튀어나와 욕창이 생긴 다른 지점의 부담을 덜어주고 통풍도 시켜준다. 즉 단순히 단단해지는 것이 아니라 돌출되어 단단해지기 때문에 압력을 효과적으로 분산시키고 지압효과도 발휘할 수 있다.

또한 리모컨(10)은 설정부(11)를 포함하는데, 설정부(11)는 상기 링 압력센서(400)의 열을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 행을 이루는 회로(410)의 전류값을 행의 순서대로 하나씩 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 행을 감지행으로 설정하고, 다시 상기 링 압력센서(400)의 행을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 열을 이루는 회로(410)의 전류값을 열의 순서대로 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 열을 감지열로 설정하여, 상기 감지행과 감지열이 교차하는 지점을 압력점으로 설정한다.

도 10은 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스에 사용되는 리모컨(10)의 설정부(11)가 압력점을 인지하는 방식을 나타내는 개념도이다.

도 10은 링 압력센서(400)들의 일부를 나타낸 것이다. 도 10에서는 총 12개의 링 압력센서(400)가 도시되어 있고 회로(410)가 격자로 구성되어 있다. 링 압력센서(400)는 전도성으로서 임피던스를 있는 전도성 고무가 적당하기 때문에 압력을 받은 경우 물리적 변화로 저항값도 바뀐다.

만약 도 10에서 벽돌무늬의 링 압력센서(400)가 압력을 받았다고 가정하자. 설정부(11)는 상기 링 압력센서(400)의 열을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 행을 이루는 회로(410)의 전류값을 행의 순서대로 하나씩 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 행을 감지행으로 설정한다. 도 10에서는 제2행에서 압력변화를 감지하게 된다.

다시 설정부(11)는 상기 링 압력센서(400)의 행을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 열을 이루는 회로(410)의 전류값을 열의 순서대로 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 열을 감지열로 설정한다. 도 10에서는 제3열에서 압력변화를 감지하게 된다.

결국 제2행 및 제3열에 위치한 곳이 압력이 최대치이고 욕창 발생 확률이 크다는 것을 알 수 있다.

또한 리모컨(10)은 화면표시부(13)를 포함하는데, 화면표시부(13)는 상기 압력점을 헬스케어 플랫폼을 통하여 화면 표시한다. 특히 화면표시부(13)는 터치 방식이어서 격자상의 교차점을 터치할 수 있는 것이 좋다.

또한 리모컨(10)은 알람부(15)를 포함하는데, 알람부(15)는 상기 압력점이 소정시간 동일한 위치에서 유지되는 경우 소정시간 경과 후 경고알람을 할 수 있다. 소정시간은 필요에 따라 조정할 수 있다. 한 자세로 오랫동안 누워있는 경우 욕창이 생길 확률이 크므로, 경고알람을 통해 자세변경을 유도할 수 있다.

또한 리모컨(10)은 상기 열선(500)과 코일에 전류를 인가하는 전원부(17)를 포함할 수 있다.

나아가 리모컨(10)은, 헬스케어 플랫폼을 통하여 상기 압력점 이외에 위치한 그래핀주머니(700)를 열선(500)으로 가열하면서 해당 그래핀주머니(700) 밑의 솔레노이드(250)에 감긴 코일에 전류를 인가하여 자기장을 형성함으로써 MR유체(720)를 응고시키는 제어부(19)를 포함할 수 있다.

또한 상기 리모컨(10)은 상기 헬스케어 플랫폼이 설치된 사용자단말(20)과 무선통신할 수 있는 무선통신부(18)를 더 구비하여, 원격에서 사용자단말(20)을 통해 MR유체(720)를 응고시키도록 하여 환자 곁에서 관리하지 않고도 비대면으로 본 발명의 침대 매트리스를 제어할 수 있도록 함이 좋다. 즉 헬스케어 플랫폼은 리모컨(10) 및 사용자단말(20) 모두에 설치될 수 있다.

사용자단말(20)은 헬스케어 플랫폼을 설치할 수 있고 터치스크린 방식이며 무선통신이 가능한 휴대폰 등이 적당하다.

도 11(a) 및 도 11(b)는 각각 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스의 제어부(19)가 MR유체(720)를 응고시키기 전과 후의 모습을 나타낸 사시도이다. 도 11(a)에서는 MR유체(720)가 액체 상태이고 열선(500)으로 가열하기 전이므로 그래핀 주머니(700)가 넓고 평평하다. 그러나 도 11(b)에서처럼, 가열 후에는 그래핀 소재가 수축하면서 볼록해지고 신축소재변(710)이 늘어나며, 볼록해진 상태에서 자기장을 인가하면 MR유체(720)가 응고하여 단단해진다. 이후 열선(500)이 식어도 단단해진 MR유체(720)때문에 볼록해진 모양을 유지할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 욕창 방지용 침대 매트리스의 제작운용방법을 나타내는 순서도이다.

도 12를 참조하면, 먼저 스페이서(110)가 상면에 복수 개 형성된 바닥프레임(100)을 준비하는 단계(S10)를 진행한다. 스페이서(110)는 바닥프레임(100)과 솔레노이드 부착층(200) 사이에 공간을 확보하여 코일 등이 지나갈 수 있도록 한다.

다음으로, 복수 개의 솔레노이드 홈(210)이 행과 열로 형성되고 솔레노이드 홈(210)의 중심에 나사홈(220)이 형성되며 상기 솔레노이드 홈(210) 주변에 복수 개의 코일홀(230)이 형성된 솔레노이드 부착층(200)에, 상기 코일홀(230)을 통과한 코일이 감긴 솔레노이드(250)를 상기 나사홈(220)에 나사결합한 후 솔레노이드 부착층(200)을 상기 바닥프레임(100) 위에 적층하는 단계(S20)를 진행한다.

다음으로, 상기 솔레노이드(250)를 수용하기 위한 수용홈(310)이 형성된 지지층(300)을 솔레노이드 부착층(200) 위에 적층하는 단계(S30)를 진행한다. 지지층(300)은 환자의 몸무게를 지탱하기 위해 충분히 단단한 재질인 것이 좋다.

다음으로, 상기 솔레노이드(250)의 중심에 일치하여 행과 열로 이루어진 회로(410)에 전기적으로 연결되며 내부에 복수 개의 기공이 형성되어 있는 복수 개의 전도성 링 압력센서(400)를 부착하는 단계(S40)를 진행한다. 상술한 바대로, 전도성 링 압력센서(400)는 수많은 기공 및 임피던스를 갖고 있기 때문에 압력에 의해 물리적 변화가 생기면 임피던스도 함께 변하여 흐르는 전류량도 달라진다.

다음으로, 상기 복수 개의 링 압력센서(400) 사이에 열선(500)을 배치하는 단계(S50)를 진행한다.

다음으로, 상기 링 압력센서(400)의 중심에 일치하는 복수 개의 차폐홀(610)이 형성된 차폐층(600)을 상기 링 압력센서(400) 위에 적층하는 단계(S60)를 진행한다. 차폐층(600)은 환자 몸에 자기의 영향을 최소화하도록 알루미늄 또는/및 구리인 것이 좋다.

다음으로, 둘레에 신축소재변(710)이 형성되고 내부에 MR유체(720)가 충전된 그래핀 주머니(700)를 상기 차폐홀(610)의 내벽에 부착하는 단계(S70)를 진행한다. 차폐홀(610)의 내벽뿐만 아니라 링 압력센서(400)까지 신축소재변(710)을 접착제로 부착할 수 있다. 신축소재변(710)은 신축이 자유로운 소재가 좋다.

다음으로, 충전재(800)를 깔고 커버(900)를 덮는 단계(S80)를 진행한다. 충전재(800)는 폴리에스테르나 면 등이 될 수 있다. 커버(900)는 환자의 피부에 직접 닿을 수 있으므로 촉감이 좋고 깨끗한 소재인 것이 좋다.

다음으로, 상기 링 압력센서(400)의 열을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 행을 이루는 회로(410)의 전류값을 행의 순서대로 하나씩 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 행을 감지행으로 설정하고, 다시 상기 링 압력센서(400)의 행을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 열을 이루는 회로(410)의 전류값을 열의 순서대로 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 열을 감지열로 설정하여, 상기 감지행과 감지열이 교차하는 지점을 압력점으로 설정하는 단계(S90)를 진행한다.

다음으로, 헬스케어 플랫폼이 설치된 리모컨(10)에 상기 압력점을 화면 표시하는 단계(S100)를 진행한다. 사용자는 리모컨(10) 상의 화면을 통해 압력점을 파악할 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 압력점이 소정시간 동일한 위치에서 유지되는 경우 소정시간 경과 후 헬스케어 플랫폼을 통하여 경고알람을 하는 단계(S110)를 진행한다. 소정시간은 상황에 맞게 조정할 수 있으며 경고알람은 리모컨(10) 또는 사용자단말(20)에 진행할 수 있다.

다음으로, 헬스케어 플랫폼을 통하여 상기 압력점 이외에 위치한 그래핀주머니(700)를 열선(500)으로 가열하면서 해당 그래핀주머니(700) 밑의 솔레노이드(250)에 감긴 코일에 전류를 인가하여 자기장을 형성함으로써 MR유체(720)를 응고시키는 단계(S120)를 진행한다.

응고된 MR유체(720)에 의하여 그래핀주머니(700)는 딱딱하게 변하고, 환자의 몸무게를 충분히 버틸 수 있는 강도가 된다. 따라서 과거의 압력점을 다른 위치로 변경할 수 있도록 함으로써 욕창을 방지하고 통풍을 유도하고 환자의 불편을 해소할 수 있다.

도 13은 본 발명의 따른 욕창 방지용 침대 매트리스의 종단면도이다.

도 13은 도 1과 비교할 때, 그래핀 주머니(700)를 열선(500)을 통해 가열하여 수축시킨 후 코일에 전류를 인가하여 자기장을 발생시켜서 MR유체(720)를 응고시킨 모습을 나타낸 종단면도이다. 도 1과 달리 그래핀 주머니(700)가 상방을 향해 돌출해 있음을 알 수 있다. 돌출된 그래핀 주머니(700)는 환자의 압력점을 높일 수 있고 통풍을 용이하게 할 수 있다. 즉 압력점을 번갈아가면서 변경함으로써 욕창을 방지할 수 있는 유리한 효과가 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 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.

10: 리모컨
11: 설정부
13: 화면표시부
15: 알람부
17: 전원부
18: 무선통신부
19: 제어부
20: 사용자단말
100: 바닥프레임
110: 스페이서
200: 솔레노이드 부착층
210: 솔레노이드 홈
220: 나사홈
230: 코일홀
250: 솔레노이드
300: 지지층
310: 수용홈
400: 링 압력센서
410: 회로
500: 열선
600: 차폐층
610: 차폐홀
700: 그래핀 주머니
710: 신축소재변
720: MR유체
800: 충전재
900: 커버

Claims (2)

1. 스페이서(110)가 상면에 복수 개 형성된 바닥프레임(100);
   복수 개의 솔레노이드 홈(210)이 행과 열로 형성되고 솔레노이드 홈(210)의 중심에 나사홈(220)이 형성되며 상기 솔레노이드 홈(210) 주변에 복수 개의 코일홀(230)이 형성되고, 상기 코일홀(230)을 통과한 코일이 감긴 솔레노이드(250)를 상기 나사홈(220)에 나사결합한 후 상기 바닥프레임(100) 위에 적층되는 솔레노이드 부착층(200);
   상기 솔레노이드(250)를 수용하기 위한 수용홈(310)이 형성되고 상기 솔레노이드 부착층(200) 위에 적층되는 지지층(300);
   행과 열로 이루어진 회로(410)에 전기적으로 연결되고 상기 솔레노이드(250)의 중심에 일치하여 부착되며 내부에 복수 개의 기공이 형성되어 있는 복수 개의 전도성 링 압력센서(400);
   상기 복수 개의 링 압력센서(400) 사이에 배치되는 열선(500);
   상기 링 압력센서(400)의 중심에 일치하는 복수 개의 차폐홀(610)이 형성되고 상기 링 압력센서(400) 위에 적층되는 차폐층(600);
   둘레에 신축소재변(710)이 형성되고 내부에 MR유체(720)가 충전되며 상기 차폐홀(610)의 내벽에 부착되는 그래핀 주머니(700);
   상기 차폐층(600) 위에 깔리는 비전도성 충전재(800);
   상기 충전재(800)를 덮는 커버(900); 및,
   헬스케어 플랫폼이 설치되고, 상기 링 압력센서(400)의 열을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 행을 이루는 회로(410)의 전류값을 행의 순서대로 하나씩 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 행을 감지행으로 설정하고, 다시 상기 링 압력센서(400)의 행을 이루는 회로(410)는 모두 개방하고 열을 이루는 회로(410)의 전류값을 열의 순서대로 측정한 후 환자가 없었을 때의 값과 비교하여 가장 변화가 심한 열을 감지열로 설정하여, 상기 감지행과 감지열이 교차하는 지점을 압력점으로 설정하는 설정부(11)와, 상기 압력점을 헬스케어 플랫폼을 통하여 화면 표시하는 화면표시부(13)와, 상기 압력점이 소정시간 동일한 위치에서 유지되는 경우 소정시간 경과 후 경고알람을 하는 알람부(15)와, 상기 열선(500)과 코일에 전류를 인가하는 전원부(17)와, 헬스케어 플랫폼을 통하여 상기 압력점 이외에 위치한 그래핀주머니(700)를 열선(500)으로 가열하면서 해당 그래핀주머니(700) 밑의 솔레노이드(250)에 감긴 코일에 전류를 인가하여 자기장을 형성함으로써 MR유체(720)를 응고시키는 제어부(19)를 포함하는 리모컨(10);을 포함하되,
   상기 리모컨(10)은 무선통신이 가능한 무선통신부(18)를 더 구비하여 원격에서 상기 헬스케어 플랫폼이 설치된 사용자단말(20)과 무선통신할 수 있고, 사용자단말(20)의 제어신호를 전송받아 MR유체(720)를 응고시키는 것을 특징으로 하는 욕창 방지용 침대 매트리스.
   
   
   
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