KR102451746B1

KR102451746B1 - 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템

Info

Publication number: KR102451746B1
Application number: KR1020200088926A
Authority: KR
Inventors: 김기훈
Original assignee: 인제대학교 산학협력단
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2022-10-07
Also published as: KR20220010669A; WO2022014794A1

Abstract

본 발명은 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 호흡 시 폐에서 나는 소리를 수신하여 환자의 이전 폐 소리 또는 정상적인 환자의 폐 소리와 비교해서 비정상적인 소리(무기폐나 폐렴이 있을 때 들리는 소리 등)인 경우, 자동으로 흉벽에 진동을 가해 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하여, 가래(객담)가 배출되도록 유도하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템에 관한 것이다.

Description

환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템{Automatic chest wall vibration system through patient lung sound monitor}

일반적으로, 가래는 기도로부터 배출되어 뱉어 내는 담(痰)을 말하며, 객담(喀痰)이라고도 하며, 정상인에게서도 하루에 100ml정도 분비되지만 무의식적으로 삼키므로 가래를 느끼지 못하고 지내는 것이 보통이지만 여러 가지 폐질환으로 인하여 객담 분비량과 배출량이 증가하면 병적 증상의 하나로 기침과 동시에 배출 횟수와 배출량이 증가하게 된다.

정상적으로 분비되는 기도의 분비물은 점액 섬모 운동과 기침 반사를 통해 제거될 수 있으나, 호흡기 관련 질환의 경우에는 처리하지 못할 정도로 분비물이 많아지거나 점성이 높아지게 되어 상기 분비물이 기도에 누적되며, 누적된 분비물은 세균 감염을 일으키게 되어 환자의 상태를 악화시키게 된다.

한편, 중증 폐렴이나 여러 원인에 의한 패혈증 환자의 경우와 같이 환자가 너무 쇠약하여 스스로 호흡을 하지 못하는 경우, 장기적으로 호흡에 도움을 주기 위해 인공호흡기가 사용되는데, 만성 호흡기 부전이나 신경 근육질환, 고위 척추 손상, 뇌손상, 기타 뇌병변 질환 등과 같은 환자의 경우, 인공호흡기를 오랫동안 사용해야 하는 경우가 많으며, 이러한 경우 호흡기로 인한 폐렴 등이 유발될 수 있다. 상기와 같은 인공호흡기 치료를 위한 인공 기도는 기도의 섬모 운동을 방해하고 기침 반사를 억제하여 분비물의 정체를 가져오고, 이러한 분비물의 정체는 폐의 기능 장애를 초래할 분만 아니라 세균의 배지가 되어 폐렴이 유발되며, 심할 경우 폐실질 조직에 무기폐를 초래하여 폐유순도를 저하시키게 된다.

상기와 같은 이유로 가래를 배출하는 것은 매우 중요한데, 가래 배출의 방법으로 가장 많이 사용되는 방법은 체위배농법이다.

상기 체위배농법은 중력을 이용하여 기관지 내의 가래가 배출되는 것을 돕기 위해 기관지 내의 이상이 있는 부분에 따라서 각각 다른 자세를 취하는 것으로, 가장 보편적인 자세는 허리를 어깨보다 높이고 앞으로 웅크리거나, 옆으로 눕는 자세이다.

그리고, 중력만으로는 가래 배출에 한계가 있기 때문에 배출을 돕기 위해 위에서 설명한 자세를 취한 상태에서 10분 정도 등을 두드려 주는 것이 필수적이다. 이러한 체위배농법은 하루에 약 3회를 실시하도록 권장되고 있다.

그리고, 가래 배출의 다른 방법으로는 호흡 운동과 기침, 안마기 등의 의료기를 이용한 진동 요법 등이 있는데, 일반적으로는 상기한 요법들을 병행하여 실시하고 있다.

그러나, 상기한 요법들은 주로 성인에게 적용할 수 있는 방법들이다. 즉, 성인과는 다른 미숙아나 영아 또는 유아의 경우에는 스스로 호흡 운동이나 기침을 할 수 없고, 몸체가 작고 뇌 발달이 완전하지 못하기 때문에 두들기는 요법을 사용할 수 없다.

따라서, 진동 요법을 사용하는 경우가 많은데, 종래에는 시중에서 판매되고 있는 안마기 등을 사용하여 가래를 배출하고 있는 실정이다.

그러나, 상기한 안마기는 근육의 피로도를 완화시키는 것이 주 목적으로 제작된 것이기 때문에 환자에게 가해지는 진동이 너무 커서 가래 배출용으로 사용하는 데에는 한계가 있다. 특히, 신체 발달이 완전히 이루어지지 않은 미숙아나 영아 또는 유아에게 안마기를 사용하는 경우에는 장기가 손상될 위험성까지 존재한다.

이와 같이, 현재까지는 미숙아나 영아 또는 유아에게 사용이 가능한 가래 배출용 의료기가 개발되고 있지 않으며, 더욱이 가래 배출에 최적의 진동 주파수 및 진동 속도 범위에 대한 연구 개발도 이루어지지 않고 있는 실정이다.

그리고, 종래의 안마기는 부피가 크고, 전원 공급이 전원 케이블을 통해 이루어져야 하는 등의 이유로 휴대가 어려운 문제점이 있다.

상기와 같은 가래 배출용 장치와 관련된 선행 문헌은 다음과 같다.

문헌 1 : 대한민국 등록실용신안공보 제20-0363135호(명칭 : 객담 배출용 자동 안마기 ; 출원일 : 2004년 06월 12일)

문헌 2 : 대한민국 등록특허공보 제10-1127808호(명칭 : 고빈도 흉벽진동기 ; 출원일 : 2010년 06월 22일)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 환자의 호흡 시 폐에서 나는 소리를 수신하여 환자의 이전 폐 소리 또는 정상적인 환자의 폐 소리와 비교해서 비정상적인 소리(무기폐나 폐렴이 있을 때 들리는 소리 등)인 경우, 자동으로 흉벽에 진동을 가해 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하여, 가래(객담)가 배출되도록 유도하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템을 제공함에 목적을 두고 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 폐 소리를 수집하여 디지털 신호화하는 센싱부(110); 진동을 발생시켜 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하는 진동부(120); 상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 제어부(130); 상기 각부를 케이싱화하여 환자의 흉벽 부분에 고정되는 본체(10); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명 중 상기 센싱부(110)는 흉벽을 통해 전달되는 폐의 소리를 수집하는 청진수단 및 상기 청진수단으로부터 수집된 폐 소리의 아날로그 음향을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 청진수단은 흉벽을 통해 전달되는 폐 소리에 의해 진동하면서 진기신호로 변환하는 자기회로를 포함한 청진회로인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 A/D변환수단은 청진수단에서 인가되는 전기신호를 파장 대역에 따라 분류하는 한편, 파장의 레벨을 산출하는 음향 A/D변환회로인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 센싱부(110)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명 중 상기 진동부(120)는 제어부(130)의 제어 신호가 인가되면, 해당 레벨에 따라 진동력을 발생시키는 진동발생체인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 진동발생체는 제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 직류펄스가 인가되면 동작하는 모터에 의해 회전하는 편심 회전체인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 진동발생체는 제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 교류펄스가 인가되면 교류 방향에 따라 왕복 운동하는 자기회로에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 진동부(120)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또 한편, 본 발명 중 상기 제어부(130)는 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 비교회로에 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해 변화 정도 및 차이 정도를 산출하여, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단하고, 객담 유무에 따라 기저장된 표본 데이터와 비교를 통해 객담이 있는 것을 판단되는 경우 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 메모리에 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 알고리즘 내지 프로그램이 탑재된 흉벽진단관리회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 한편, 본 발명 중 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 감싸 보호하는 케이싱부위와 환자의 흉벽에 점착 고정시키는 밀착부위를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 밀착부위는 신체의 굴곡에 따라 휨 성질을 갖는 경질의 패드(11); 상기 패드(11)의 하부면에 일측 면이 접착 고정되고, 타측 면은 환자의 피부에 착탈 가능한 점착력을 갖는 점착패드(12); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 블록 형태로 수용하는 케이스인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는 환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 수용 고정된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 제어부(130)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 통신부(140)는 근거리 통신 및 광역 통신이 가능한 통신모듈일 수 있으며, 로라망(LoRa), NFC(near field communication) 통신, 블루투스 통신, z wave 통신, 비컨 통신, 적외선 통신, 와이파이 통신, 및 이동 통신(예를 들어, 3G, 4G, 또는 5G 통신) 중 적어도 하나의 통신모듈인 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 전원의 ON/OFF와 동작상태를 출력하는 시청각출력수단을 포함하는 출력부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 시청각출력수단은 LED와 액정표시장치 중 어느 하나 또는 모두를 포함하고, 음향을 출력하는 스피커 또는 부저인 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 전원의 ON/OFF와 관리자 비밀번호 설정과 상기 진동부(120)의 진동 레벨을 설정하는 커버튼을 포함하는 조작부(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 한편, 본 발명 중 상기 보호자단말기(200)는 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 직관적으로 표출시키는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰인 것을 특징으로 한다.

또 한편, 본 발명 중 상기 관리자단말기(300)는 상기 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 시청각적으로 표출시킴과 동시에 긴급 알람신호를 출력하는 것으로, 다수의 환자 각각에 점착 또는 착용된 본체(10)로부터 송출되는 신호에 대응하여 정상과 주의 및 긴급위험 상태에 대한 확인용 램프 및 긴급위험 상태인 경우 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호 및 환자 상태를 시각적으로 출력하는 모니터를 포함한 시각적 표출수단 및 긴급위험 상태에 대한 알람 및 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호를 청각적으로 출력하는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 폐질환이 있는 환자 또는 폐 건강 피검진자가 폐 소리 모니터링 및 자동진동장치 본체(10)를 흉벽에 점착 또는 착용하여 밀착시킨 상태에서 동작시키면, 상기 센싱부(110)가 착용자의 호흡 시 폐에서 발생되는 소리를 수집하여 디지털신호로 변환하여 제어부(130)에 입력시키면, 상기 제어부(130)는 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시켜 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극함으로써, 가래(객담)가 자연스럽게 배출되도록 유도하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 센싱부(110)와 진동부(120)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 각각 3개가 나란히 배열되거나, 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 각각 1개가 인접 마련되어, 호흡 시 폐 전체에서 나는 소리를 부분 별로 모니터링하여, 폐 전체를 진동 자극하거나 객담을 포함한 이상이 있는 부위만 선택적으로 진동 자극하도록 함으로써, 폐에 대한 모니터링 및 자극의 확장성 및 선택 내지 집중적 자극이 이루어지도록 하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 제어부(130)가 다수의 센싱부(110) 중 특정 센싱부(110)에서 수집되어 입력되는 폐 소리 신호가 정상 범위를 벗어난 소리로 판단될 경우, 해당 위칭에 대응되는 진동부(120)를 동작시킴으로써, 전체 진동부(120)를 동작시키는 것에 비해 착용자에게 거부감이나 스트레스가 가해지는 것을 최소화하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 제어부(130)가 환자에 대한 판단결과 및 처리 데이터를 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송함으로써, 보호자에게 환자가 객담 발생으로 주의를 요하거나 조치를 취할 수 있도록 하거나, 관리자인 의료진이 해당 환자에 대응하는 램프를 포함한 시청각출력수단을 통해 객담 발생 상태임을 확인하고 주의를 요하거나 조치를 취할 수 있도록 하는 보호자 또는 관리자의 환자에 대한 모니터링 용이성 및 대응성 향상 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는 환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 함으로써, 피부를 통해 폐의 소리를 정확하게 모니터링할 수 있도록 하며, 진동이 손실없이 직접적으로 피부에 가해지도록 하여 자극 효율을 증대시키는 효과를 얻는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 및 작용을 도시한 정단면도.
도 4는 본 발명이 보호자단말기 및 관리자단말기와 통신 연결된 상태를 도시한 시스템 구성도.
도 5는 본 발명의 본체가 점착식으로 피부에 부착된 상태를 도시한 사용상태도.
도 6은 본 발명의 본체가 착용식으로 신체에 착용된 상태를 도시한 사용상태도.
도 7은 본 발명이 폐에 위치한 상태를 도시한 예시도.

이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템(100)은 첨부 도면 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 폐 소리를 수집하여 디지털 신호화하는 센싱부(110); 진동을 발생시켜 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하는 진동부(120); 상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 제어부(130); 상기 각부를 케이싱화하여 환자의 흉벽 부분에 고정되는 본체(10); 를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명 중 상기 센싱부(110)는 흉벽을 통해 전달되는 폐의 소리를 수집하는 청진수단 및 상기 청진수단으로부터 수집된 폐 소리의 아날로그 음향을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환수단을 포함하는 것일 수 있다.

이때, 본 발명의 상기 센싱부(110)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것일 수 있다.

한편, 본 발명 중 상기 진동부(120)는 제어부(130)의 제어 신호가 인가되면, 해당 레벨에 따라 진동력을 발생시키는 진동발생체인 것일 수 있다.

이때, 본 발명의 상기 진동부(120)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것일 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 제어부(130)는 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 비교회로에 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해 변화 정도 및 차이 정도를 산출하여, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단하고, 객담 유무에 따라 기저장된 표본 데이터와 비교를 통해 객담이 있는 것을 판단되는 경우 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 메모리에 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 알고리즘 내지 프로그램이 탑재된 흉벽진단관리회로를 포함하는 것일 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 감싸 보호하는 케이싱부위와 환자의 흉벽에 점착 고정시키는 밀착부위를 포함하는 것일 수 있다.

이때, 본 발명의 상기 밀착부위는 신체의 굴곡에 따라 휨 성질을 갖는 경질의 패드(11); 상기 패드(11)의 하부면에 일측 면이 접착 고정되고, 타측 면은 환자의 피부에 착탈 가능한 점착력을 갖는 점착패드(12); 를 포함하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 블록 형태로 수용하는 케이스인 것일 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는 환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 수용 고정된 것일 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기 제어부(130)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)를 더 포함하는 것일 수 있다.

그리고, 본 발명은 전원의 ON/OFF와 동작상태를 출력하는 시청각출력수단을 포함하는 출력부(150)를 더 포함하는 것일 수 있다.

이때, 본 발명의 상기 시청각출력수단은 LED와 액정표시장치 중 어느 하나 또는 모두를 포함하고, 음향을 출력하는 스피커 또는 부저인 것일 수 있다.

그리고, 본 발명은 전원의 ON/OFF와 관리자 비밀번호 설정과 상기 진동부(120)의 진동 레벨을 설정하는 커버튼을 포함하는 조작부(160)를 더 포함하는 것일 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 보호자단말기(200)는 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 직관적으로 표출시키는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰인 것일 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 관리자단말기(300)는 상기 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 시청각적으로 표출시킴과 동시에 긴급 알람신호를 출력하는 것으로, 다수의 환자 각각에 점착 또는 착용된 본체(10)로부터 송출되는 신호에 대응하여 정상과 주의 및 긴급위험 상태에 대한 확인용 램프 및 긴급위험 상태인 경우 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호 및 환자 상태를 시각적으로 출력하는 모니터를 포함한 시각적 표출수단 및 긴급위험 상태에 대한 알람 및 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호를 청각적으로 출력하는 스피커를 포함하는 것일 수 있다.

이와 같이 되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 폐 소리를 수집하여 디지털 신호화하는 센싱부(110); 진동을 발생시켜 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하는 진동부(120); 상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 제어부(130); 상기 각부를 케이싱화하여 환자의 흉벽 부분에 고정되는 본체(10); 를 포함하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템이다.

이와 같이 된 본 발명은 폐질환이 있는 환자 또는 폐 건강 피검진자가 폐 소리 모니터링 및 자동진동장치 본체(10)를 흉벽에 점착 또는 착용하여 밀착시킨 상태에서 동작시키면, 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센싱부(110)가 착용자의 호흡 시 폐에서 발생되는 소리를 수집하여 디지털신호로 변환하여 제어부(130)에 입력시키면, 상기 제어부(130)는 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시켜 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극함으로써, 가래(객담)가 자연스럽게 배출되도록 유도하는 것이 가능하다.

여기서, 본 발명 중 상기 센싱부(110)는 흉벽을 통해 전달되는 폐의 소리를 수집하는 청진수단 및 상기 청진수단으로부터 수집된 폐 소리의 아날로그 음향을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환수단을 포함하는 것을 바람직한 실시예로 한다.

이때, 본 발명의 상기 청진수단은 흉벽을 통해 전달되는 폐 소리에 의해 진동하면서 진기신호로 변환하는 자기회로를 포함한 청진회로이다.

또한, 본 발명의 상기 A/D변환수단은 청진수단에서 인가되는 전기신호를 파장 대역에 따라 분류하는 한편, 파장의 레벨을 산출하는 음향 A/D변환회로이다.

상기와 같은 본 발명의 상기 센싱부(110)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되거나, 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되는 것을 실시예로 한다.

상기와 같이, 상기 센싱부(110)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되면, 호흡 시 폐 전체에서 나는 소리를 모니터링할 수 있으며, 상기 센싱부(110)가 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되면, 영유아를 포함한 어린이와 같이 폐가 작은 피검자에게 적용 가능하다.

한편, 본 발명 중 상기 진동부(120)는 제어부(130)의 제어 신호가 인가되면, 해당 레벨에 따라 진동력을 발생시키는 진동발생체인 것을 바람직한 실시예로 한다.

이때, 본 발명의 상기 진동발생체는 제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 직류펄스가 인가되면 동작하는 모터에 의해 회전하는 편심 회전체를 실시예의 일 예로 한다.

또한, 본 발명의 상기 진동발생체는 제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 교류펄스가 인가되면 교류 방향에 따라 왕복 운동하는 자기회로에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 것을 실시예의 다른 예로 한다.

상기와 같은 본 발명의 상기 진동부(120)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되거나, 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되는 것을 실시예로 한다.

상기와 같이, 상기 진동부(120)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되면, 폐에서 불량한 소리가 나는 위치에 따라 정확히 자극이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 진동부(120)가 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되면, 영유아를 포함한 어린이와 같이 폐가 작은 피검자에게 적용 가능하다.

또한, 상기와 같은 본 발명은 상기 센싱부(110)와 진동부(120)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 각각 3개가 나란히 배열되거나, 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 각각 1개가 인접 마련되어, 호흡 시 폐 전체에서 나는 소리를 부분 별로 모니터링하여, 폐 전체를 진동 자극하거나 객담을 포함한 이상이 있는 부위만 선택적으로 진동 자극하도록 함으로써, 폐에 대한 모니터링 및 자극의 확장성 및 선택 내지 집중적 자극이 이루어지도록 하는 것이 가능하다.

또 한편, 본 발명 중 상기 제어부(130)는 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 비교회로에 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해 변화 정도 및 차이 정도를 산출하여, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단하고, 객담 유무에 따라 기저장된 표본 데이터와 비교를 통해 객담이 있는 것을 판단되는 경우 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 메모리에 저장한다.

이때, 본 발명의 상기 제어부(130)는 다수의 센싱부(110) 중 특정 센싱부(110)에서 수집되어 입력되는 폐 소리 신호가 정상 범위를 벗어난 소리로 판단될 경우, 해당 위칭에 대응되는 진동부(120)를 동작시킴으로써, 전체 진동부(120)를 동작시키는 것에 비해 착용자에게 거부감이나 스트레스가 가해지는 것을 최소화하는 것이 가능하다.

이때 또한, 본 발명의 상기 제어부(130)는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송함으로써, 보호자에게 환자가 객담 발생으로 주의를 요하거나 조치를 취할 수 있도록 하거나, 관리자인 의료진이 해당 환자에 대응하는 램프를 포함한 시청각출력수단을 통해 객담 발생 상태임을 확인하고 주의를 요하거나 조치를 취할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

또 한편, 본 발명 중 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 감싸 보호하는 케이싱부위와 환자의 흉벽에 점착 고정시키는 밀착부위를 포함하는 것을 바람직한 실시예로 한다.

이때, 본 발명의 상기 밀착부위는 신체의 굴곡에 따라 휨 성질을 갖는 경질의 패드(11); 상기 패드(11)의 하부면에 일측 면이 접착 고정되고, 타측 면은 환자의 피부에 착탈 가능한 점착력을 갖는 점착패드(12); 를 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이 되면, 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 환자를 포함한 피검자의 폐가 위치한 피부에 상기 본체(10)의 점착패드(12) 부분을 부착시킨 상태에서 모니터링 및 자극이 이루어지도록 하여, 이러한 작업이 용이하면서도 신속하게 이루어지도록 하고, 환자 또는 피검자의 거부감을 최소화하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 블록 형태로 수용하는 케이스인 것을 바람직한 다른 실시예로 한다.

이와 같이 되면, 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 가슴고정벨트(21)와 어깨벨트(22)가 구비된 포켓(20)에 상기 본체(10)를 수납한 상태에서 환자 또는 피검자의 폐가 위치한 부분에 본체(10)가 위치하도록 조절하여 고정함으로써, 장시간 착용이 가능하도록 함은 물론 환자에게 활동성을 제공하는 것이 가능하다.

이와 같은 본 발명은 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)를 양측 폐가 위치한 부분에 위치시킨 상태에서 모니터링 및 자극이 이루어지도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는 환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 수용 고정되는 것이 바람직하다.

이와 같이 되면, 피부를 통해 폐의 소리를 정확하게 모니터링할 수 있도록 하며, 진동이 손실없이 직접적으로 피부에 가해지도록 하여 자극 효율을 증대시키는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명은 상기 제어부(130)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)를 더 포함하는 것으로, 상기 통신부(140)는 근거리 통신 및 광역 통신이 가능한 통신모듈일 수 있으며, 로라망(LoRa), NFC(near field communication) 통신, 블루투스 통신, z wave 통신, 비컨 통신, 적외선 통신, 와이파이 통신, 및 이동 통신(예를 들어, 3G, 4G, 또는 5G 통신) 중 적어도 하나의 통신모듈이면 만족하며, 그 외에도 본체(10)와 적어도 관리자단말기(300)가 쌍방 소통 가능한 것이면 만족한다.

그 밖에, 본 발명 중 미설명 부호 '170'은 교체형 또는 충전형 배터리를 포함한 정전압회로일 수 있다.

상기 전원부(170)가 충전형 배터리를 포함하는 경우, 상기 본체(10) 일측에 충전단자가 마련된 것일 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100 : 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템
110 : 센싱부 120 : 진동부
130 : 제어부 140 : 통신부
150 : 출력부 160 : 조작부
10 : 본체

Claims

폐 소리를 수집하여 디지털 신호화하는 센싱부(110);
진동을 발생시켜 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하는 진동부(120);
상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 제어부(130);
상기 각부를 케이싱화하여 수용한 상태에서 환자의 흉벽 부분에 고정되는 본체(10); 를 포함하고,
상기 진동부(120)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되되,
상기 진동부(120)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되면, 폐에서 불량한 소리가 나는 위치에 따라 정확히 자극이 이루어지도록 하고, 상기 진동부(120)가 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되면, 영유아를 포함한 어린이와 같이 폐가 작은 피검자에게 적용 가능하며,
상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 감싸 보호하는 케이싱부위와 환자의 흉벽에 점착 고정시키는 밀착부위를 포함하고,
상기 밀착부위는 신체의 굴곡에 따라 휨 성질을 갖는 경질의 패드(11); 상기 패드(11)의 하부면에 일측 면이 접착 고정되고, 타측 면은 환자의 피부에 착탈 가능한 점착력을 갖는 점착패드(12); 를 포함하며,
상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 블록 형태로 수용하는 케이스이고,
가슴고정벨트(21)와 어깨벨트(22)가 구비된 포켓(20)에 상기 본체(10)를 수납한 상태에서 환자 또는 피검자의 폐가 위치한 부분에 상기 본체(10)가 위치하도록 조절하여 고정하는 것을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 센싱부(110)는,
흉벽을 통해 전달되는 폐의 소리를 수집하는 청진수단 및 상기 청진수단으로부터 수집된 폐 소리의 아날로그 음향을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환수단을 포함하는 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 청진수단은,
흉벽을 통해 전달되는 폐 소리에 의해 진동하면서 진기신호로 변환하는 자기회로를 포함한 청진회로인 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 A/D변환수단은,
청진수단에서 인가되는 전기신호를 파장 대역에 따라 분류하는 한편, 파장의 레벨을 산출하는 음향 A/D변환회로인 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 센싱부(110)는,
폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 진동부(120)는,
제어부(130)의 제어 신호가 인가되면, 해당 레벨에 따라 진동력을 발생시키는 진동발생체인 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 진동발생체는,
제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 직류펄스가 인가되면 동작하는 모터에 의해 회전하는 편심 회전체인 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 진동발생체는,
제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 교류펄스가 인가되면 교류 방향에 따라 왕복 운동하는 자기회로에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제어부(130)는,
센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 비교회로에 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해 변화 정도 및 차이 정도를 산출하여, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단하고, 객담 유무에 따라 기저장된 표본 데이터와 비교를 통해 객담이 있는 것을 판단되는 경우 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 알고리즘 내지 프로그램이 탑재된 흉벽진단관리회로를 포함하는 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
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청구항 1에 있어서,
상기 제어부(130)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 15에 있어서,
상기 통신부(140)는 근거리 통신 및 광역 통신이 가능한 통신모듈일 수 있으며, 로라망, NFC 통신, 블루투스 통신, z wave 통신, 비컨 통신, 적외선 통신, 와이파이 통신, 및 이동 통신 중 적어도 하나의 통신모듈인 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 1에 있어서,
전원의 ON/OFF와 동작상태를 출력하는 시청각출력수단을 포함하는 출력부(150)를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 17에 있어서,
상기 시청각출력수단은 LED와 액정표시장치 중 어느 하나 또는 모두를 포함하고, 음향을 출력하는 스피커 또는 부저인 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 1에 있어서,
전원의 ON/OFF와 관리자 비밀번호 설정과 상기 진동부(120)의 진동 레벨을 설정하는 커버튼을 포함하는 조작부(160)를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 보호자단말기(200)는,
제어부(130)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 직관적으로 표출시키는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰인 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 관리자단말기(300)는,
제어부(130)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 시청각적으로 표출시킴과 동시에 긴급 알람신호를 출력하는 것으로, 다수의 환자 각각에 점착 또는 착용된 본체(10)로부터 송출되는 신호에 대응하여 정상과 주의 및 긴급위험 상태에 대한 확인용 램프 및 긴급위험 상태인 경우 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호 및 환자 상태를 시각적으로 출력하는 모니터를 포함한 시각적 표출수단 및 긴급위험 상태에 대한 알람 및 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호를 청각적으로 출력하는 스피커를 포함하는 것,
을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.