KR102465031B1 - 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스로서, 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있는 유량 측정부; 상기 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 디스플레이; 및 상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선통신 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 방법은, 개인 휴대형 폐활량 측정 방법으로서, (1) 유량 측정부가 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정하는 단계; (2) 컨트롤러가 상기 단계 (1)에서의 상기 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 단계; (3) 디스플레이가 상기 단계 (2)에서의 상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 단계; 및 (4) 무선통신 모듈이 상기 단계 (2)에서의 상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법에 따르면, 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있는 유량 측정부와, 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 컨트롤러와, 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 디스플레이와, 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선통신 모듈을 포함하여 구성함으로써, 메시 구조의 판막을 이용한 차압식 유량 측정으로 들숨과 날숨 사이에 발생하는 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법에 따르면, 유량 측정부의 호흡관에 메시 구조의 판막을 형성하여 차압식 유량 측정으로 호흡량을 측정할 수 있도록 함으로써, 기존의 오리피스 유량 측정 구조에서 미세 유량 변화를 감지하기 어려운 문제를 해소한 미세 유량 변화 감지가 가능하고, 메시 필터의 구경에 따른 감지율 변화가 가능하며, 그에 따른 폐질환 관리를 위한 폐활량 측정 시에 사용자가 직접 손쉽게 측정하여 사용할 수 있도록 할 수 있다.

Description

개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법{A PERSONAL PORTABLE SPIROMETRY DEVICE AND METHOD}
본 발명은 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 메시 구조의 판막을 이용한 차압식 유량 측정으로 들숨과 날숨 사이에 발생하는 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있도록 하는 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 폐활량 측정 장치는 사람이 숨을 내쉬기 시작하는 공기의 용적과 유량을 측정한다. 폐활량 측정은 일반적인 생리학적인 연구나, 특정인 환자의 진단 해석에 대해서 중요하다. 예를 들어, 폐나 천식의 병을 가지는 환자를 치료하는데 사용되는 다양한 약제의 효과는 투약의 전후에 규칙 올바른 간격으로 토해내는 공기의 용적과 유량을 감시해 분석할 수 있다. 이와 같이, 가능한 한 많이 흡수한 위치에서 많이 토해낸 공기량으로 측정된 폐활량 실측치를 폐활량 예측치로 나누어, 폐활량을 측정한다. 폐활량이 80% 이하가 되면 구속된 환기기능장애가 있는 것으로 진단한다.
일반적으로 폐활량계는 피검자로부터 벨로우즈 또는 다른 용기에 배출된 호흡량 용적으로 모으는 것으로, 벨로우즈의 이동량이 배출된 공기의 용적에 상당하고 있다. 이러한 폐활량계는 공기를 충분히 모으는 용적으로 할 만큼 크기 때문에 휴대용 측정기로 이용하기에는 적합하지 않다.
또 다른 방법은 유량 측정 장치에 의해 공기의 흐름을 측정하는 방법이 사용된다. 즉, 공기 또는 유체의 흐름을 측정하는 장치는 오리피스판, 밴츄리관 등을 이용하는 방법들이 연구되고 있다. 이들은 유체가 좁아진 관을 지나면서 압력의 차이가 나는 것을 바탕으로 공기의 흐름의 양 또는 호흡량을 측정한다. 이러한 소형 호흡량 측정 장치 들은 대부분 피검자가 내뿜는 호기를 측정하도록 개발되고 있다.
도 1은 일반인과 폐질환자의 호흡량 비교를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시중에 판매중인 종래의 폐활량계의 경우, 노력성 폐활량(PVC), 1초 노력성 폐활량(FEV), 최고 호기 유속(PEV) 등 전문지식이 없는 일반인이 판독하기 어려운 파라미터들이 주로 사용되고 있다. 또한, 종래의 폐활량 측정 장치는 내부 형태가 매우 복잡하여 크기가 크고, 휴대가 불가능하여 집 또는 병원에서만 제한적으로 사용되는 문제점이 있었다. 대한민국 등록특허공보 제10-2113999호(2020.05.22. 등록)가 선행기술 문헌으로 개시되어 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있는 유량 측정부와, 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 컨트롤러와, 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 디스플레이와, 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선통신 모듈을 포함하여 구성함으로써, 메시 구조의 판막을 이용한 차압식 유량 측정으로 들숨과 날숨 사이에 발생하는 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있도록 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 유량 측정부의 호흡관에 메시 구조의 판막을 형성하여 차압식 유량 측정으로 호흡량을 측정할 수 있도록 함으로써, 기존의 오리피스 유량 측정 구조에서 미세 유량 변화를 감지하기 어려운 문제를 해소한 미세 유량 변화 감지가 가능하고, 메시 필터의 구경에 따른 감지율 변화가 가능하며, 그에 따른 폐질환 관리를 위한 폐활량 측정 시에 사용자가 직접 손쉽게 측정하여 사용할 수 있도록 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스는,
개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스로서,
사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있는 유량 측정부;
상기 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 컨트롤러;
상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 디스플레이; 및
상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선통신 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 유량 측정부는,
사용자의 폐활량을 측정하기 위한 사용자의 들숨과 날숨 시의 공기가 통과하는 통로가 되는 호흡관; 및
상기 호흡관을 통과하는 사용자의 들숨과 날숨의 압력차를 검출하는 차압센서를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 호흡관은,
사용자의 들숨과 날숨에 따른 미세 유량 감지 보상을 위한 메시(MESH)구조의 판막이 호흡관 중심에 설치될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 호흡관은,
상기 메시(MESH)구조의 판막을 적용하여 일정 이상 유량이 발생하면 판막이 열리면서 유량의 변화를 감지하고, 미세 유량에서는 메시 구조의 판막이 열리지 않으면서 미세 유량에 대한 변화를 감지할 수 있도록 기능할 수 있다.
바람직하게는, 상기 호흡관은,
ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 재질의 소재로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 컨트롤러는,
상기 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하고, 계산된 유량에 따른 사용자의 폐활량이 추적 모니터링 되도록 기능할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 컨트롤러는,
사용자의 측정된 폐활량이 미리 설정된 기준 폐활량과 상이한 이상 발생 시, 사용자에게 알람으로 즉시 경고 출력할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 무선통신 모듈은,
상기 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 저전력 블루투스(BLE)로 구성될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 방법은,
개인 휴대형 폐활량 측정 방법으로서,
(1) 유량 측정부가 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정하는 단계;
(2) 컨트롤러가 상기 단계 (1)에서의 상기 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 단계;
(3) 디스플레이가 상기 단계 (2)에서의 상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 단계; 및
(4) 무선통신 모듈이 상기 단계 (2)에서의 상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 유량 측정부는,
사용자의 폐활량을 측정하기 위한 사용자의 들숨과 날숨 시의 공기가 통과하는 통로가 되는 호흡관; 및
상기 호흡관을 통과하는 사용자의 들숨과 날숨의 압력차를 검출하는 차압센서를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 호흡관은,
사용자의 들숨과 날숨에 따른 미세 유량 감지 보상을 위한 메시(MESH)구조의 판막이 호흡관 중심에 설치될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 호흡관은,
상기 메시(MESH)구조의 판막을 적용하여 일정 이상 유량이 발생하면 판막이 열리면서 유량의 변화를 감지하고, 미세 유량에서는 메시 구조의 판막이 열리지 않으면서 미세 유량에 대한 변화를 감지할 수 있도록 기능할 수 있다.
바람직하게는, 상기 호흡관은,
ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 재질의 소재로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (2)에서의 컨트롤러는,
상기 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하고, 계산된 유량에 따른 사용자의 폐활량이 추적 모니터링 되도록 기능할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 컨트롤러는,
사용자의 측정된 폐활량이 미리 설정된 기준 폐활량과 상이한 이상 발생 시, 사용자에게 알람으로 즉시 경고 출력할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (4)에서의 무선통신 모듈은,
상기 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 저전력 블루투스(BLE)로 구성될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법에 따르면, 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있는 유량 측정부와, 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 컨트롤러와, 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 디스플레이와, 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선통신 모듈을 포함하여 구성함으로써, 메시 구조의 판막을 이용한 차압식 유량 측정으로 들숨과 날숨 사이에 발생하는 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법에 따르면, 유량 측정부의 호흡관에 메시 구조의 판막을 형성하여 차압식 유량 측정으로 호흡량을 측정할 수 있도록 함으로써, 기존의 오리피스 유량 측정 구조에서 미세 유량 변화를 감지하기 어려운 문제를 해소한 미세 유량 변화 감지가 가능하고, 메시 필터의 구경에 따른 감지율 변화가 가능하며, 그에 따른 폐질환 관리를 위한 폐활량 측정 시에 사용자가 직접 손쉽게 측정하여 사용할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 일반인과 폐질환자의 호흡량 비교를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 구성을 기능 블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 유량 측정부의 구성을 기능 블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 분리 사시도 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 판막의 열리는 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 전체 시스템 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 방법의 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 구성을 기능 블록으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 유량 측정부의 구성을 기능 블록으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 분리 사시도 구성을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 판막의 열리는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 7에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스(100)는, 유량 측정부(110), 컨트롤러(120), 디스플레이(130), 및 무선통신 모듈(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
유량 측정부(110)는, 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있도록 하는 구성이다. 이러한 유량 측정부(110)는 사용자의 폐활량을 측정하기 위한 사용자의 들숨과 날숨 시의 공기가 통과하는 통로가 되는 호흡관(111)과, 호흡관(112)을 통과하는 사용자의 들숨과 날숨의 압력차를 검출하는 차압센서(112)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 유량 측정부(110)는 들숨과 날숨 사이에 발생하는 기압차를 이용하여 호흡량을 측정하도록 하는 차압식 유량 측정을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 유량 측정부(110)의 호흡관(111)은 도 6 및 도 7에 각각 도시된 바와 같이, 사용자의 들숨과 날숨에 따른 미세 유량 감지 보상을 위한 메시(MESH)구조의 판막(111a)이 호흡관(111) 중심에 설치될 수 있다.
또한, 유량 측정부(110)의 호흡관(111)은 메시(MESH)구조의 판막(111a)을 적용하여 일정 이상 유량이 발생하면 판막이 열리면서 유량의 변화를 감지하고, 미세 유량에서는 메시 구조의 판막(111a)이 열리지 않으면서 미세 유량에 대한 변화를 감지할 수 있도록 기능할 수 있다. 여기서, 호흡관(111)은 메시(MESH)구조의 판막(111a)을 구비하는 것으로, 유량 측정 시 미세 유량의 변화를 감지하기 어려운 오리피스 구조의 단점을 보완하도록 기능할 수 있다.
또한, 유량 측정부(110)의 호흡관(111)은 메시(MESH) 필터의 구경에 따른 감지율 변화가 가능하도록 구성될 수 있다. 이러한, 호흡관(111)은 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 재질의 소재로 구성될 수 있다. 여기서, 호흡관(111)은 도 4 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 착탈 구조로서 측정 장치의 하우징 본체에 착탈 가능하게 체결되어 사용될 수 있다.
컨트롤러(120)는, 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 제어부의 구성이다. 이러한 컨트롤러(120)는 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하고, 계산된 유량에 따른 사용자의 폐활량이 추적 모니터링 되도록 기능할 수 있다.
또한, 컨트롤러(120)는 사용자의 측정된 폐활량이 미리 설정된 기준 폐활량과 상이한 이상 발생 시, 사용자에게 알람으로 즉시 경고 출력할 수 있다. 즉, 컨트롤러(120)는 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하여 폐활량을 측정하고, 측정된 결과를 표시하거나 알람으로 경고하며, 외부 기기로 전송하여 사용자의 폐활량을 추적 관리할 수 있도록 기능할 수 있다.
디스플레이(130)는, 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 표시부의 구성이다. 이러한 디스플레이(130)는 도 4 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 폐활량 측정 장치의 하우징 본체의 일면에 부착 형성될 수 있다.
무선통신 모듈(140)은, 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 통신부의 구성이다. 이러한 무선통신 모듈(140)은 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 저전력 블루투스(BLE)로 구성될 수 있다. 여기서, 무선통신 모듈(140)은 블루투스 저전력 프로토콜 통신 방식으로 폐활량 정보 전송 및 스마트폰 어플리케이션과 연동한 폐활량 추정 모니터링이 가능하도록 기능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 개략적인 사시도 구성을 나타내고 있으며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 분리 사시도 구성을 나타내고 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 유량 측정부(110)의 호흡관(111)은 폐활량 측정 장치의 하우징 본체에 착탈되어 사용될 수 있으며, 이를 통한 청결한 유지 관리 및 사용 및 보관의 편의성이 향상될 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 내부 구성을 나타내고 있으며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 호흡관의 판막의 열리는 구성을 나타내고 있다. 도 6 및 도 7에 각각 도시된 바와 같이, 유량 측정부(110)의 호흡관(111)의 관로 내부에는 메시(MESH)구조의 판막(111a)이 형성되어 오리피스 구조가 갖는 미세 유량 변화 감지의 어려움이 해소될 수 있도록 기능할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스의 전체 시스템 구성을 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스(100)는 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있는 유량 측정부(110)와, 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 컨트롤러(120)와, 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 디스플레이(130)와, 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선통신 모듈(140)을 포함하고, 저전력 블루투스 프로토콜을 활용하는 무선통신 모듈(140)을 통해 외부 기기인 스마트기기와 데이터 통신이 가능하도록 한다. 여기서, 외부 기기인 스마트기기는 스마트폰, 스마트워치, 스마트 안경 등의 다양한 형태의 기기로 구성되고, 호환이 가능하게 업그레이드가 가능할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 방법은, 유량 측정부가 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정하는 단계(S110), 컨트롤러가 단계 S110에서의 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 단계(S120), 디스플레이가 단계 S120에서의 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 단계(S130), 및 무선통신 모듈이 단계 S120에서의 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 단계(S140)를 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S110에서는, 유량 측정부(110)가 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정한다. 이러한 단계 S110에서의 유량 측정부(110)는 사용자의 폐활량을 측정하기 위한 사용자의 들숨과 날숨 시의 공기가 통과하는 통로가 되는 호흡관(111)과, 호흡관(112)을 통과하는 사용자의 들숨과 날숨의 압력차를 검출하는 차압센서(112)를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 호흡관(111)은 사용자의 들숨과 날숨에 따른 미세 유량 감지 보상을 위한 메시(MESH)구조의 판막(111a)이 호흡관(111) 중심에 설치될 수 있다. 이러한 호흡관(111)은 메시(MESH)구조의 판막(111a)을 적용하여 일정 이상 유량이 발생하면 판막이 열리면서 유량의 변화를 감지하고, 미세 유량에서는 메시 구조의 판막(111a)이 열리지 않으면서 미세 유량에 대한 변화를 감지할 수 있도록 기능할 수 있다.
또한, 호흡관(111)은 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 재질의 소재로 구성될 수 있다.
단계 S120에서는, 컨트롤러(120)가 단계 S110에서의 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산한다. 이러한 단계 S120에서의 컨트롤러(120)는 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하고, 계산된 유량에 따른 사용자의 폐활량이 추적 모니터링 되도록 기능할 수 있다.
또한, 컨트롤러(120)는 사용자의 측정된 폐활량이 미리 설정된 기준 폐활량과 상이한 이상 발생 시, 사용자에게 알람으로 즉시 경고 출력할 수 있다.
단계 S130에서는, 디스플레이(130)가 단계 (2)에서의 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시한다. 이러한 단계 S130에서의 디스플레이(130)는 도 4 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 폐활량 측정 장치의 하우징 본체의 일면에 부착 형성될 수 있다.
단계 S140에서는, 무선통신 모듈(140)이 단계 S120에서의 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송한다. 이러한 단계 S140에서의 무선통신 모듈(140)은 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 저전력 블루투스(BLE)로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스 및 방법은, 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있는 유량 측정부와, 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 컨트롤러와, 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 디스플레이와, 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선통신 모듈을 포함하여 구성함으로써, 메시 구조의 판막을 이용한 차압식 유량 측정으로 들숨과 날숨 사이에 발생하는 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 유량 측정부의 호흡관에 메시 구조의 판막을 형성하여 차압식 유량 측정으로 호흡량을 측정할 수 있도록 함으로써, 기존의 오리피스 유량 측정 구조에서 미세 유량 변화를 감지하기 어려운 문제를 해소한 미세 유량 변화 감지가 가능하고, 메시 필터의 구경에 따른 감지율 변화가 가능하며, 그에 따른 폐질환 관리를 위한 폐활량 측정 시에 사용자가 직접 손쉽게 측정하여 사용할 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스
110: 유량 측정부
111: 호흡관
111a: 판막
112: 차압센서
120: 컨트롤러
130: 디스플레이
140: 무선통신 모듈
S110: 유량 측정부가 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정하는 단계
S120: 컨트롤러가 단계 S110에서의 유량 측정부로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 단계
S130: 디스플레이가 단계 S120에서의 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 단계
S140: 무선통신 모듈이 단계 S120에서의 컨트롤러의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 단계

Claims (16)

  1. 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스(100)로서,
    사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정할 수 있는 유량 측정부(110);
    상기 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 컨트롤러(120);
    상기 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 디스플레이(130); 및
    상기 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선통신 모듈(140)을 포함하되,
    상기 유량 측정부(110)는,
    사용자의 폐활량을 측정하기 위한 사용자의 들숨과 날숨 시의 공기가 통과하는 통로가 되는 호흡관(111)과, 상기 호흡관(111)을 통과하는 사용자의 들숨과 날숨의 압력차를 검출하는 차압센서(112)를 포함하여 구성하고,
    상기 호흡관(111)은,
    사용자의 들숨과 날숨에 따른 미세 유량 감지 보상을 위한 메시(MESH)구조의 판막(111a)이 호흡관(111) 중심에 설치되는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 호흡관(111)은,
    상기 메시(MESH)구조의 판막(111a)을 적용하여 일정 이상 유량이 발생하면 판막이 열리면서 유량의 변화를 감지하고, 미세 유량에서는 메시 구조의 판막(111a)이 열리지 않으면서 미세 유량에 대한 변화를 감지할 수 있도록 기능하는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 호흡관(111)은,
    ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 재질의 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 컨트롤러(120)는,
    상기 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하고, 계산된 유량에 따른 사용자의 폐활량이 추적 모니터링 되도록 기능하는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 컨트롤러(120)는,
    사용자의 측정된 폐활량이 미리 설정된 기준 폐활량과 상이한 이상 발생 시, 사용자에게 알람으로 즉시 경고 출력하는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스.
  8. 제5항에 있어서, 상기 무선통신 모듈(140)은,
    상기 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 저전력 블루투스(BLE)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 디바이스.
  9. 개인 휴대형 폐활량 측정 방법으로서,
    (1) 유량 측정부(110)가 사용자의 들숨과 날숨의 기압차를 이용하여 호흡량을 측정하는 단계;
    (2) 컨트롤러(120)가 상기 단계 (1)에서의 상기 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하는 단계;
    (3) 디스플레이(130)가 상기 단계 (2)에서의 상기 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량을 표시하는 단계; 및
    (4) 무선통신 모듈(140)이 상기 단계 (2)에서의 상기 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 유량 측정부(110)는,
    사용자의 폐활량을 측정하기 위한 사용자의 들숨과 날숨 시의 공기가 통과하는 통로가 되는 호흡관(111)과, 상기 호흡관(111)을 통과하는 사용자의 들숨과 날숨의 압력차를 검출하는 차압센서(112)를 포함하여 구성하고,
    상기 호흡관(111)은,
    사용자의 들숨과 날숨에 따른 미세 유량 감지 보상을 위한 메시(MESH)구조의 판막(111a)이 호흡관(111) 중심에 설치되는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 상기 호흡관(111)은,
    상기 메시(MESH)구조의 판막(111a)을 적용하여 일정 이상 유량이 발생하면 판막이 열리면서 유량의 변화를 감지하고, 미세 유량에서는 메시 구조의 판막(111a)이 열리지 않으면서 미세 유량에 대한 변화를 감지할 수 있도록 기능하는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 방법.
  13. 제9항 또는 제12항에 있어서, 상기 호흡관(111)은,
    ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 재질의 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 단계 (2)에서의 컨트롤러(120)는,
    상기 유량 측정부(110)로부터 측정되는 호흡량을 이용하여 유량을 계산하고, 계산된 유량에 따른 사용자의 폐활량이 추적 모니터링 되도록 기능하는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 컨트롤러(120)는,
    사용자의 측정된 폐활량이 미리 설정된 기준 폐활량과 상이한 이상 발생 시, 사용자에게 알람으로 즉시 경고 출력하는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 단계 (4)에서의 무선통신 모듈(140)은,
    상기 컨트롤러(120)의 제어 하에 측정된 사용자의 폐활량 데이터를 외부 기기로 전송하는 저전력 블루투스(BLE)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 개인 휴대형 폐활량 측정 방법.
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