KR102466440B1

KR102466440B1 - 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템

Info

Publication number: KR102466440B1
Application number: KR1020220091277A
Authority: KR
Inventors: 송인호; 김현근
Original assignee: 주식회사 씨유메디칼시스템
Priority date: 2022-07-22
Filing date: 2022-07-22
Publication date: 2022-11-15
Also published as: WO2024019202A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템은, 환자의 등을 지지하기 위한 받침판; 상기 받침판의 양측 가장자리에 일단과 타단이 결합되는 지지대; 상기 지지대의 일측에 결합되며, 상기 환자의 흉부 압박점을 압박하기 위한 피스톤이 연결되는 후드; 상기 받침판 또는 후드에 구비되며, 고전압 에너지를 방출하여 상기 환자에게 전기충격이 가해지도록 하는 한 쌍의 제1 전극;과 제2 전극; 상기 환자로부터 검출하는 심전도 신호를 디지털 신호로 변환시키는 심전도 측정 유닛; 상기 디지털 신호를 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하며, 상기 환자의 심장 리듬이 충격필요리듬인 경우에 전기충격 신호를 생성하는 리듬 판단/충격신호 생성 유닛; 상기 전기충격 신호를 상기 고전압 에너지로 변환한 후에 상기 한 쌍의 제1, 2 전극으로 전달하는 전기충격 유닛; 상기 환자의 흉부 임피던스를 측정하기 위한 흉부 임피던스 측정 유닛; 및 상기 환자의 심장 리듬 분석 전에는 상기 피스톤이 상승, 상기 환자의 심장 리듬 분석 후에는 상기 피스톤을 하강시켜 흉부 압박과 이완이 이루어지도록 하며, 상기 환자의 흉부 임피던스를 이용하여 전기충격 시 최적의 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일을 계산하는 제어 유닛;을 포함할 수 있다.

Description

흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템{Cardiopulmonary resuscitation device and automatic defibrillator fusion system using chest impedance}

본 발명은 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환자의 흉부 임피던스를 기반으로 동작되는 심폐소생술장치와 자동심장충격기를 구비하여 환자를 응급처치할 수 있는 융합시스템에 관한 것이다.

심폐소생술(CPR : Cardiopulmonary Resuscitation)은 흉부압박, 기도 유지와 인공호흡 등의 일련의 과정이 반복되는 술기로 더 자세하게는 심정지 의심 환자가 발생되면 현장의 안전을 확인하고, 쓰러진 사람의 반응 및 호흡 상태를 확인 한 후 주변에 도움을 요청 및 응급구조 기관에 빠르게 신고한 뒤 양손을 깍지끼어 손꿈치로 가슴 중앙(명치를 피하고, 양 젖꼭지 중앙부위)을 팔꿈치를 펴서 30회 압박하되, 압박깊이는 4~6cm 미만 깊이로 실시하며, 흉부압박 후 기도를 확보한 뒤 가슴이 부풀어 오르는지 확인하면서 1회/1~25초, 총 2회 걸쳐 인공호흡을 시행하며, 흉부압박 및 인공호흡을 2회 번갈아 시행한다.

그러나 일반인의 경우, 심폐소생술 교육을 받았다 할지라도 심정지환자 발생시 심폐소생술의 생소함과 갈비뼈 손상에 대한 부담감 및 환자마다 흉부높이가 일정하지 못하므로, 압박깊이를 정확히 파악할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.

이에, 다양한 종류의 심폐소생술(CPR)용 장치가 공지되어 있다. 그러한 장치 중 하나가 압축 공기 또는 호흡 기체(스웨덴, 룬드, Jolife AB; LucasTM)에 의해 구동된다. 상기 심폐소생술장치의 독특한 이점으로, 중량이 적어 운반 가능성이 있다는 점이다. 또 다른 이점으로는 압축 공기의 탄성적 성질인데, 이에 의해, 기체 구동식 심폐소생술장치가 강성 압박 수단이 구비된 장치보다 환자의 흉부에 손상을 덜 야기시킨다. 공지된 장치는 구명 상황에서 응급용 설비로서 사용될 수 있다. 또한, 공지된 장치에는, 환자가 입원할 때 심폐소생술의 무중단 타격에 대해 바람직할 수 있는 병원용 공기 공급 라인으로부터 구동 기체가 공급될 수 있다.

그러나 상기 심폐소생술장치는 심장 리듬(Electrocardiogram, ECG)를 분석하는 기능이 구비되지 않아 환자의 심정지 여부를 정확히 확인하기 어려운 문제점이 있었다.

한편, 심장 리듬을 분석하는 장치로서 자동심장충격기(Automated External Defibrillator, AED)가 공지되어 있다. 상기 자동심장충격기는 반자동으로 심장세동을 제거하는 장치로서, 심장박동이 정지되어 각 조직으로 혈류가 중단되면서 생체활동에 필수적인 산소 등의 공급이 중단되는 현상인 급성심정지(Sudden Cardiac Arrest, SCA) 현상을 심장 리듬 분석을 통해 확인하면, 외부로부터 전기충격을 주어서 환자의 심장박동을 정상적으로 돌아오도록 하는 장치이다.

그러나 상기 자동심장충격기는 전기충격에 기반한 심장충격만을 제공할 수 있기 때문에 위험한 환자에게 사용할 수 없어 범용성이 떨어지며, 이에 위험한 환자에게 사용하기 어려워 심장박동이 정상적으로 돌아오도록 하기 어려운 문제점이 있었다.

일본 공개특허 제2006-528903호(2006.12.28 공개) 일본 공개특허 제2007-503257호(2007.02.22 공개)

따라서, 본 발명은 환자의 응급처치동안 환자의 심장 리듬을 분석하고, 심장 리듬 분석 결과에 따라 흉부 압박과 전기충격을 병행하거나 흉부 압박만을 실시하여 환자의 심장박동이 정상적으로 돌아오도록 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 환자의 흉부 임피던스를 기반으로 최적의 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일을 생성함으로써, 최적의 전기충격 치료를 환자에게 제공할 수 있는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

그리고 본 발명은 환자의 흉부 압박점(또는 압박위치)을 압박하기 위한 피스톤이 슬라이딩 이동되어 환자의 흉부 압박점을 정확히 압박함으로써, 최적의 흉부 압박 치료를 환자에게 제공할 수 있는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템은, 환자의 등을 지지하기 위한 받침판; 상기 받침판의 양측 가장자리에 일단과 타단이 결합되는 지지대; 상기 지지대의 일측에 결합되며, 상기 환자의 흉부 압박점을 압박하기 위한 피스톤이 연결되는 후드; 상기 받침판 또는 후드에 구비되며, 고전압 에너지를 방출하여 상기 환자에게 전기충격이 가해지도록 하는 한 쌍의 제1 전극;과 제2 전극; 상기 환자로부터 검출하는 심전도 신호를 디지털 신호로 변환시키는 심전도 측정 유닛; 상기 디지털 신호를 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하며, 상기 환자의 심장 리듬이 충격필요리듬인 경우에 전기충격 신호를 생성하는 리듬 판단/충격신호 생성 유닛; 상기 전기충격 신호를 상기 고전압 에너지로 변환한 후에 상기 한 쌍의 제1, 2 전극으로 전달하는 전기충격 유닛; 상기 환자의 흉부 임피던스를 측정하기 위한 흉부 임피던스 측정 유닛; 및 상기 환자의 심장 리듬 분석 전에는 상기 피스톤이 상승, 상기 환자의 심장 리듬 분석 후에는 상기 피스톤을 하강시켜 흉부 압박과 이완이 이루어지도록 하며, 상기 환자의 흉부 임피던스를 이용하여 전기충격 시 최적의 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일을 계산하는 제어 유닛;을 포함할 수 있다.

본 발명은 심폐소생술장치와 자동심장충격기의 융합을 통해 하나의 시스템으로 환자에게 흉부 압박과 전기충격의 치료를 제공하는 것이 가능함에 따라 종래의 심폐소생술장치 및 자동심장충격기와 비교하여 범용성이 뛰어난 효과가 있다.

또한, 본 발명은 환자의 흉부 임피던스를 기반으로 최적의 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일을 생성함으로써, 최적의 전기충격 치료를 환자에게 제공할 수 있다.

그리고 본 발명은 피스톤의 슬라이딩 이동을 통해 환자의 흉부 압박점을 정확히 압박할 수 있으므로, 최적의 흉부 압박 치료를 환자에게 제공할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템의 일부 구성에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템의 일부 구성에 대한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 후드에 구비된 유닛을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템에 구비된 저장 유닛 및 저장된 정보를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템에 구비된 센서를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템에 구비된 알림 유닛을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대칭적인(symmetric) 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 받침판에 연결되는 밴드를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 밴드의 사용상태도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡의 사시도이다.
도 11은 도 10의 A-A 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 부재를 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 부재를 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 13의 B-B 단면도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템의 일부 구성에 대한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템의 일부 구성에 대한 모식도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 후드에 구비된 유닛을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템(이하에서는 '융합 시스템'이라 한다.)은 받침판(100), 지지대(200) 및 후드(300)가 구비된다.

상기 받침판(100)은 급성심정지 및 심실세동과 같은 질환이 발생된 환자의 등을 지지하기 위한 형태로 형성되며, 심폐소생술장치 및 자동심장충격기가 융합된 형태의 지지대(200) 및 후드(300)를 슬라이딩 이동시키기 위한 슬라이딩 가이드(110)와 지지대(200) 및 후드(300)의 위치를 고정시키기 위한 스토퍼(120), 팔꿈치를 포함한 환자의 팔의 상부를 감싸 상기 환자의 팔을 고정시키기 위한 밴드(130)가 구비된다.

상기 받침판(100)은 피스톤(310)의 높낮이 조절을 위해 슬라이딩 가이드(110)에 구비되는 프레임(115)의 인입이 가능한 내부공간이 측부에 형성된다.

상기 슬라이딩 가이드(110)는 받침판(100)의 양측 가장자리에 구비되고, 지지대(200)의 일단과 타단이 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 지지대(200)가 전방 또는 후방으로 슬라이딩 이동되도록 한다.

상기 슬라이딩 가이드(110)는 도 2의 (a)에 도시된 A영역을 확대한 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 받침판(100)의 내부에 인입 또는 받침판(100)의 내부로부터 인출되는 프레임(115)이 구비됨으로써, 지지대(200)의 양 끝단 간의 거리가 조절되도록 하고, 이를 통해 피스톤(310)의 높낮이를 조절하게 된다.

이때, 피스톤(310)의 높낮이가 조절되도록 하는 것은, 각 환자마다 다른 체형을 가지고 있기 때문에 피스톤(310)으로 특정 환자의 흉부 압박점을 압박하지 못하는 상황이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 스토퍼(120)는 슬라이딩 가이드(110)에 구비되고, 지지대(200)의 일단 및 타단과 결속 가능한 형태로 이루어짐에 따라 지지대(200)의 일단 및 타단과 결속되며, 지지대(200)의 일단 및 타단과의 결속을 통해 지지대(200) 및 후드(300)의 위치를 고정시킨다.

상기 밴드(130)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 받침판(100)에 등이 지지되고, 흉부압박이 진행되는동안 환자의 팔꿈치를 포함한 팔의 상부를 감싸 상기 환자의 팔(D)을 고정시키기 위한 커프(131)가 구비된다.

상기 커프(131)는 D링(132) 및 개구(133)를 구비하며, 상기 D링(132)을 통과하는 구조를 통해 내면으로는 환자의 팔(D)을 감싸고, 상기 환자의 팔(D)와 밀착됨과 동시에 상기 환자의 팔(D)을 감싼 상태가 유지되도록 서로 탈부착이 가능한 벨크로(131a, 131b)가 일측에 구비될 수 있다.

이러한 상기 커프(131)는 도면에 미도시되었으나 받침판(100)의 하부에 형성된 축에 권취되는 것을 통해 상기 받침판(100)과 연결되며, 한 쌍인 환자의 팔(D)을 모두 감쌀 수 있도록 상기 받침판(100)의 측부에 한 쌍으로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 커프(131)는 사용자가 받침판(100)과 상기 커프(131)를 동시에 파지할 수 있도록 사용자의 손이 삽입 가능한 직경의 개구(133)가 형성되고, 상기 사용자는 상기 개구(133)와 함께 도면에 미도시되었으나 상기 받침판(100)의 축이 구비되도록 상기 받침판(100)의 하부에 형성되는 홈의 내부에 손을 삽입함으로써, 상기 커프(131)가 연결된 받침판(100)을 파지하여 융합 시스템을 원하는 장소로 이동시킬 수 있다.

한편, 도 9의 융합 시스템에는 환자의 등을 지지하기 위한 받침판(100)이 미포함되어 있으나, 상기 받침판(100)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 융합 시스템인 것으로 이해되는 것이 바람직할 것이다.

상기 지지대(200)는 피스톤(310)의 하단이 환자의 흉부 압박점을 압박하는 위치로 이동되도록 하기 위해 슬라이딩 가이드(110)와 결합되며, 본 발명의 일 실시예에서는 후드(300)를 지지하기 위한 형태가 아치형일 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니다.

상기 지지대(200)는 일단과 타단이 한 쌍의 슬라이딩 가이드(110)에 이동 가능하게 결합됨에 따라 슬라이딩 가이드(110)를 축으로 하여 전방 또는 후방으로 슬라이딩 이동하거나, 프레임(115)의 인입 및 인출을 통해 양 끝단 간의 거리가 조절될 수 있다.

상기 지지대(200)의 전, 후방 슬라이딩 이동과 양 끝단 간의 거리 조절은 피스톤(310)이 환자의 흉부 압박점을 압박하기 전에 이루어지는 것이 바람직하며, 지지대(200)는 피스톤(310)이 환자의 흉부 압박점을 압박 및 이완하기 위한 위치로 이동하게 되면, 일단과 타단이 한 쌍의 스토퍼(120)에 의해 결속된다.

상기 지지대(200)는 일단과 타단이 한 쌍의 슬라이딩 가이드(110)로부터 탈부착되는 형태로 이루어져 한 쌍의 슬라이딩 가이드(110)로부터 탈부착이 가능하며, 탈부착을 통해 후드(300)와 함께 받침판(100)으로부터 탈부착되어 별도의 장치로서 사용될 수 있다.

상기 후드(300)는 지지대(200)의 일측, 보다 구체적으로는 아치형인 지지대(200)의 중심부(Arch Crown)에 결합되고, 환자의 흉부 압박점을 압박하기 위한 피스톤(310)과 연결되며, 상기 후드(300)의 구성요소는 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 상기 후드(300)는 상술한 피스톤(310)을 비롯하여 제어 유닛(320), 심전도 측정 유닛(330), 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340), 전기충격 유닛(350) 및 흉부 임피던스 측정 유닛(360)이 구비될 수 있으며, 상기 구성요소는 외부에 노출되거나 상기 후드(300)의 내부에 설치될 수 있다.

상기 피스톤(310)은 환자의 흉부 압박점을 압박하기 전에 환자의 흉부와 이격된 상태이며, 제어 유닛(320)에 의해 동작되어 환자의 흉부 압박점을 압박한 후 이격되어 상기 환자의 흉부 압박점을 이완시키는 과정을 반복할 수 있다.

상기 피스톤(310)은 제어 유닛(320)을 통해 설정되는 흉부 압박 모드에 따라 연속적으로 환자의 흉부를 압박과 이완하는 압박연속모드 또는 30번의 환자 흉부 압박 후 2번의 인공호흡이 이루어져 환자의 흉부 압박과 인공호흡을 병행하는 압박 30:2 모드를 기반으로 동작되어 환자에게 흉부 압박 기반의 응급처치를 제공할 수 있다.

상기 피스톤(310)은 제어 유닛(320)에 의해 전기충격 유닛(350)과 교차 또는 동시에 동작되어 환자에게 심폐소생술 및 전기충격 기반의 응급처치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 피스톤(310)은 환자의 흉부 압박점을 직접 압박할 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 하단에 환자의 흉부 압박점을 직접 압박하기 위한 캡이 탈부착될 수 있고, 상기 캡은 환자의 흉부 압박점을 압박하는 과정에서 충격을 완화하기 위한 실리콘 등의 재질로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 후드(300)는 상기 피스톤(310) 또는 상기 피스톤(310)의 하단에 캡(700)을 결합하여 상기 캡을 통해 환자의 흉부 압박점을 압박하여 심폐 소생이 이루어질 수 있도록 하나, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 피스톤(310)의 하단이 환자의 흉부 압박점을 압박하는 것으로 본 발명의 융합 시스템에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

한편, 본 발명의 융합 시스템은 피스톤(310)과 전기충격 유닛(350)의 동작 시기에 따라 하나의 시스템을 통해 환자에게 흉부 압박과 전기충격을 교차 또는 동시에 제공할 수 있으므로, 종래의 심폐소생술장치 및 자동심장충격기와 비교하여 범용성이 뛰어난 효과가 있다.

상기 제어 유닛(320)은 후드(300)에 구비된 구성요소인 피스톤(310), 심전도 측정 유닛(330), 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340), 전기충격 유닛(350) 및 흉부 임피던스 측정 유닛(360)의 동작을 제어할 수 있으며, 이를 위한 복수의 버튼이 구비될 수 있다.

상기 복수의 버튼은 도면에 미도시되었으나, 구체적인 일 예로 융합 시스템의 전원을 온/오프(on/off) 시키기 위한 전원 버튼, 융합 시스템의 모드를 자동심장충격 모드 및/또는 흉부압박 모드로 설정하기 위한 제어 버튼, 피스톤(310)의 동작을 정지시키기 위한 정지 버튼, 피스톤(310)이 환자의 흉부 압박(CPR)을 실행시키도록 하거나 상기 피스톤(310)의 흉부 압박 모드를 설정하기 위한 압박모드설정 버튼, 피스톤(310)의 흉부 압박 깊이(depth)를 설정하기 위한 압박깊이 설정 버튼, 피스톤(310)의 흉부 압박 횟수를 설정하는 압박횟수 설정 버튼, 심전도 측정 유닛(330), 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340) 및 전기충격 유닛(350)을 동작시키기 위한 쇼크 버튼, 환자의 흉부압박 시작 위치 갱신과 흉부 압박 깊이의 소실을 보정할 것인지 여부를 선택하기 위한 적응적 길이 변경 버튼으로 이루어질 수 있다.

상기 제어 유닛(320)은 전원 버튼에 입력 신호가 입력되어 융합 시스템의 전원이 온(on) 상태가 되면 설정 초기화 및 정상 동작 가능 여부를 판단하기 위한 셀프 테스트(self test)가 이루어지도록 하고, 융합 시스템이 온 상태일 때 다시 전원 버튼에 입력 신호가 입력되면 설정 초기화 및 융합 시스템의 전원이 오프(off) 상태가 되도록 한다.

상기 제어 유닛(320)은 압박모드설정 버튼을 통해 설정된 흉부 압박 모드가 압박연속모드이면, 환자의 흉부 압박 및 이완이 반복되도록 피스톤(310)의 동작을 제어하며, 이와 달리 상기 압박모드설정 버튼을 통해 설정된 흉부 압박 모드가 압박 30:2 모드이면 환자의 흉부가 30회 압박된 후에 2회의 인공호흡이 이루어지도록 피스톤(310)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 제어 유닛(320)은 압박깊이 설정 버튼에 입력 신호가 입력될 때, 환자의 흉부가 4 cm, 4.5 cm, 5 cm, 5.5 cm 중 적어도 하나의 깊이로 압박되도록 피스톤(310)의 동작을 제어할 수 있으며, 더 나아가 초기화 상태에서 상기 압박깊이 설정 버튼에 입력 신호가 입력되면 환자의 흉부가 5 cm, 그 후 신호가 입력되면 환자의 흉부가 5.5 cm, 다시 신호가 입력된 환자의 흉부가 4 cm, 또 다시 신호가 입력되면 환자의 흉부가 4.5 cm만큼 압박되도록 피스톤(310)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 제어 유닛(320)은 압박횟수 설정 버튼에 입력 신호가 입력될 때, 환자의 흉부가 분당 100회, 110회, 120회 중 적어도 하나의 횟수로 압박되도록 피스톤(310)의 동작을 제어할 수 있으며, 더 나아가 초기화 상태에서 상기 압박횟수 설정 버튼에 입력 신호가 입력되면 환자의 흉부가 110회, 다시 신호가 입력되면 환자의 흉부가 120회, 또 다시 신호가 입력되면 환자의 흉부가 100회만큼 압박되도록 피스톤(310)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 심전도 측정 유닛(330)은 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340) 및 제어 유닛(320)과 연결되며 상기 제어 유닛(320)에 의해 동작될 때, 환자로부터 심전도 신호를 검출한 후에 증폭시키고, 증폭된 심전도 신호의 잡음을 제거한 후에 심전도 신호를 디지털 신호로 변환시켜 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340)에 송신한다.

상기 심전도 측정 유닛(330)은 아날로그 형태의 심전도 신호가 검출되면 이를 증폭시키는 증폭기, 상기 증폭기에 의해 증폭된 심전도 신호의 잡음을 제거하기 위한 필터, 상기 필터에 의해 잡음이 제거된 심전도 신호를 디지털 신호로 변환시키는 A/D 컨버터가 구비될 수 있다.

상기 심전도 측정 유닛(330)은 환자로부터 아날로그 형태의 심전도 신호를 검출하기 위해 후드(300)의 일측에 구비되되, 환자에게 부착 가능한 전극 또는 패드로 이루어짐으로써, 받침판(100)에 등을 지지하는 환자로부터 심전도 신호를 검출한다.

여기서, 전극 또는 패드를 통해 환자의 심전도 신호를 검출하는 과정은 통상적이므로, 이에 대한 설명은 편의상 생략하도록 하겠다.

상기 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340)은 상기 후드(300)에 내장되고, 심전도 측정 유닛(330)이 제어 유닛(320)에 의해 동작될 때 함께 동작되도록 상기 심전도 측정 유닛(330)과 연결되며, 이를 통해 상기 심전도 측정 유닛(330)으로부터 디지털 신호를 수신한다.

상기 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340)은 심전도 측정 유닛(330)으로부터 디지털 신호를 수신하면, 디지털 신호로 환자의 심장 리듬을 분석하여 환자의 심장 리듬이 충격필요리듬(shockable rhythm) 또는 충격불필요리듬(nonshockable rhythm)인지 판단하고, 환자의 심장 리듬이 충격필요리듬인 것으로 판단되면 전기충격 신호를 생성하며, 전기충격 유닛(350)이 동작될 때 상기 전기충격 유닛(350)에 전기충격 신호를 송신한다.

상기 전기충격 유닛(350)은 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340)과 연결되고, 상기 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340)로부터 환자의 심장 리듬이 충격필요리듬이라고 판단되면, 제어 유닛(320)에 의해 동작될 때 상기 리듬 판단/충격신호 생성 유닛(340)로부터 전기충격 신호를 수신한다.

상기 전기충격 유닛(350)은 전기충격 신호를 수신하면 한 쌍의 제1 전극(351)과 한 쌍의 제2 전극(352)에서 고전압 에너지를 방출하여 환자에게 전기충격이 가해지도록 한다.

상기 한 쌍의 제1, 2 전극(351, 352)은 환자에게 전기충격이 가해지도록 환자의 흉부에 부착되는 것이 바람직하며, 구체적인 일 예로는 한 쌍의 제1 전극(351)은 환자의 오른쪽 빗장뼈 아래에 부착되어 환자에게 전기충격을 가할 수 있으며, 한 쌍의 제2 전극(352)은 환자의 왼쪽 젖꼭지 옆 겨드랑이에 부착되어 환자에게 전기충격을 가할 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 제1, 2 전극(351, 352)은 케이블을 통해 상기 전기충격 유닛(350)과의 탈부착을 통해 상기 전기충격 유닛(350)과 전기적으로 연결되어 고전압 에너지를 방출할 수 있다.

그리고 상기 한 쌍의 제1, 2 전극(351, 352)은 본 발명의 일 실시예에서 상기 후드(300)의 구성요소로 설명하고 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 받침판(100)에 구비되는 구성요소로서 케이블을 통해 상기 전기충격 유닛(350)과 전기적으로 연결되어 고전압 에너지를 방출할 수 있다.

상기 흉부 임피던스 측정 유닛(360)은 환자의 흉부 임피던스를 측정하며, 흉부 임피던스의 측정 방식을 한정하지 아니하나 구체적인 일 예에서는 고전압 에너지의 방출 뿐만 아니라, 전류의 출력이 가능한 전류 출력용 전극인 한 쌍의 제1 전극(351)과 전압 검출이 가능한 전압 검출용 전극인 한 쌍의 제2 전극(352)을 이용하여 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 값을 연속 측정할 수 있다.

한편, 상기 제어 유닛(320)은 흉부 임피던스 측정 유닛(360)에서 측정된 환자의 흉부 임피던스 범위 내에서 한 쌍의 제1, 2 전극(351, 352)이 환자에게 적합하게 부착됐는지 여부를 계산하며, 환자의 흉부 압박시 흉부 임피던스 값(421a)과 환자의 흉부 이완시 흉부 임피던스 값(421b)을 이용하여 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일을 계산할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 융합 시스템에는 환자의 응급처치 과정에서 필요한 정보를 저장하는 저장 유닛(400)이 더 구비될 수 있으며, 저장 유닛(400)은 제1 저장 유닛(410)과 제2 저장 유닛(420)으로 이루어질 수 있으며, 각 저장 유닛(410, 420)에 저장된 정보는 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템에 구비된 저장 유닛 및 저장된 정보를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 제1 저장 유닛(410)은 환자의 심장 리듬 분석을 시작하는 시작 시간정보(411), 환자의 심장 리듬 분석을 종료하는 종료 시간정보(412), 피스톤(310)이 환자의 흉부 압박 및 이완을 완료한 후에 복귀하게 될 흉부압박 시작 위치의 정보(413)가 기저장된다.

상기 제2 저장 유닛(420)은 흉부 임피던스 측정 유닛(360)이 측정한 환자의 흉부 압박시 흉부 임피던스 값(421a)과 그 평균값, 환자의 흉부 이완시 흉부 임피던스 값(421b)과 그 평균값, 피스톤(310)이 환자의 흉부 압박점을 압박하는 압박 시간정보(422), 상기 환자의 흉부 압박점을 이완시키는 이완 시간정보(423)가 저장된다.

상기 저장 유닛(400)은 일 실시예에서 제1 저장 유닛(410)과 제 저장 유닛(420)으로 이루어진다고 설명하였으나 이를 한정하는 것은 아니며, 제1 저장 유닛(410)과 제2 저장 유닛(420)은 하나의 저장 유닛으로 마련되어 각 정보가 저장 또는 기저장될 수 있다.

한편, 상기 제어 유닛(320)은 제2 저장 유닛(420)에 저장된 압박 시간정보와 이완 시간정보를 이용하여 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 평균값을 각각 산출하며, 각 흉부 임피던스 평균값을 기반으로 환자의 흉부 압박시와 이완시 최적의 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일을 생성할 수 있다.

또한, 상기 제어 유닛(320)은 제2 저장 유닛(420)에 저장된 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 값(421a, 421b)의 변동이 발생되는 경우, 흉부 임피던스 측정 유닛(360)을 통해 연속 측정된 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 각 흉부 임피던스 값(421a, 421b)과 상기 제2 저장 유닛(420)에 저장된 흉부 임피던스 값(421a, 421b) 중 일정 개수의 흉부 임피던스 값의 각 평균값과 차의 절대값을 계산할 수 있다.

그리고 상기 제어 유닛(320)은 계산한 흉부 임피던스의 평균값과 차의 절대값이 기설정된 절대값 이상의 값인 경우, 제2 저장 유닛(420)에 저장되었던 변동이 발생하기 전의 흉부 임피던스 평균값을 제외하고, 상기 흉부 임피던스 평균값의 제외 후 흉부 임피던스 측정 유닛(360)을 통해 측정되는 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 값(421a, 421b)으로 대체하고, 상기 흉부 임피던스 값(421a, 421b)을 이용하여 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 최적의 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일을 생성할 수 있다.

즉, 발명의 일 실시예에 따르면, 흉부압박시 흉부 임피던스 값(421a)과 흉부이완시 흉부임피던스 값(421b)을 각각 구하고 각각의 평균값을 산출하며, 상기 산출된 각각의 흉부 임피던스 평균값을 이용하여, 만약 전기 충격을 가하는 시점에 흉부 압박이 이루어지면, 흉부 압박시 임피던스 평균값에 해당하는 전기충격파형의 프로파일을 생성하고, 만약 전기 충격을 가하는 시점에 흉부 이완이 이루어지면, 흉부 이완시 임피던스 평균값에 해당하는 전기충격파형의 프로파일을 생성하여 환자에게 최적의 전기충격파형 프로파일이 생성되도록 한다.

여기서, 상기 제어 유닛(320)에 성생하는 최적의 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일에 대해서는 도 7과 이하의 [표 1]을 통해 자세히 설명하도록 하겠다.

임피던스	첫번째 위상구간(ms)	두번째 위상구간(ms)	피크전류(A)	방전에너지(J)	에너지정확성(J)
25	2.4	2.4	70.5	201	200(± 15%)
50	4.4	4.4	35.6	200.7	200(± 15%)
75	6.5	6.5	25	203	200(± 15%)
100	8.8	8.8	18.9	204	200(± 15%)
125	10.7	10.7	15.09	202.6	200(± 15%)
150	12.7	12.7	12.81	203.8	200(± 15%)
175	14.8	14.8	11.15	204.7	200(± 15%)
25	2.4	2.4	64.5	147.8	150(± 15%)
50	4.4	4.4	32.7	149.7	150(± 15%)
75	6.3	6.3	22.5	151.5	150(± 15%)
100	8.8	8.8	15.9	148.1	150(± 15%)
125	10.7	10.7	13.0	149	150(± 15%)
150	12.7	12.7	11.0	148.2	150(± 15%)
175	15.0	15.0	9.5	148.8	150(± 15%)

도 7을 참조하면, 바이페이직 전기충격파형의 프로파일은 양의 파형과 음의 파형을 포함하며, 환자에게 전기 충격을 가할 때, 가해지는 전류 값과 지속시간을 나타낸다. 또한 [표 1]에서는 환자의 흉부 이완 또는 수축시 측정된 임피던스 평균 값에 따라서 제공되는 첫 번째 위상구간의 지속시간(ms), 두 번째 위상구간의 지속시간(ms), 피크전류(A) 및 이들을 통해 산출되는 방전에너지(J)을 나타내고 있다.

상기 [표 1]에서 방전에너지(J)는 성인 환자를 대상으로 하는 방전에너지로서 바람직하게는 200J을 성인 환자에게, 150J을 소아 환자에게 가해질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다시 도 7을 참조하면, 바이페이직 전기충격파형의 프로파일은 x축을 지속시간(ms), y축을 전류(A)로 하고 있으며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대칭적인(symmetric) 프로파일을 나타내고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 비대칭적인(asymmetric) 프로파일로 구성될 수도 있다.

본 발명을 실제 실시할 때, 상기 [표 1]에 나타난 각각의 임피던스 값에 따른 첫 번째 위상구간의 지속시간(ms), 두 번째 위상시간의 지속시간(ms), 피크 전류(A)값은 상기 제어 유닛(320)에 미리 지정된 값으로 흉부의 압박 및 이완시 측정된 임피던스 평균 값에 대응되는 첫 번째 위상구간의 지속시간(ms), 두 번째 위상시간의 지속시간(ms), 피크 전류(A)값으로 바이페이직 전기충격파형 프로파일에 따라 환자에게 전기 충격을 가하게된다.

도 7에서 a는 첫 번째 위상구간 이전의 전류 값, b는 첫 번째 위상구간과 두 번째 위상구간 사이의 전류값, c는 두 번째 위상구간 이후의 전류값으로 a와 b와 c값은 모두 같을 수 있다. 또한, α는 첫 번째 위상구간에서 피크 전류가 낮아지는 동안 줄어들게된 감소량이고, 마찬가지로 β는 두 번째 위상구간에서 피크전류가 낮아져 줄어들게 된 감소량이며, α와 β값은 서로 같은 값일 수 있다. 또한, A는 첫 번째 위상구간에서의 지속시간, B는 두 번째 위상구간에서의 지속시간으로 A와 B값은 같을 수 있다. 또한, ①은 첫 번째 위상구간이 끝나기 직전 전류 값과 두 번째 위상구간이 시작하기 직전 전류값의 차이 값이며, ②는 첫 번째 위상구간에서 피크 전류의 절대값이며, ①과 α의 합은 ②일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 융합 시스템에는 환자의 응급처치 과정에서 정보를 감지하기 위한 센서(500)가 더 구비될 수 있으며, 센서(500)는 제1 감지센서(520) 및 제2 감지센서(530)로 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템에 구비된 센서를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 센서(500)는 제1 감지센서(520)와 제2 감지센서(530)를 통해 피스톤(310)의 현위치를 실시간으로 감지하여 현위치 정보를 생성하며, 피스톤(310)의 현위치 정보를 실시간으로 제어 유닛(320)에 송신한다.

한편, 상기 제어 유닛(320)은 환자의 심장 리듬 분석 전에 제1 감지센서(520) 및 제2 감지센서(530)의 정보를 이용하여 피스톤(310)의 동작을 제어하게 되는데, 피스톤(310)의 현위치 정보를 이용하여 피스톤(310)의 동작을 제어하는 과정의 일 예는 다음과 같다.

상기 제어 유닛(320)은 환자의 심장 리듬이 분석되기 전에 피스톤(310)의 하단이 환자의 흉부와 접촉되지 않도록 피스톤(310)의 하단을 흉부압박 시작 위치로 이동시키며, 피스톤(310)의 하단이 흉부압박 시작 위치로 이동되면 실시간으로 수신한 피스톤(310)의 현위치 정보와 흉부압박 시작 위치가 일치하는지 판단하고, 피스톤(310)의 하단이 상기 흉부압박 시작 위치보다 상대적으로 상측에 배치되도록 함으로써, 피스톤(310)이 환자의 흉부 압박점을 압박하기 전의 대기상태가 되도록 한다.

또한, 상기 제어 유닛(320)은 환자의 심장 리듬 분석 후에 흉부압박 시작 위치로부터 복수의 버튼에 의한 흉부 압박 모드, 흉부 압박 깊이 및 흉부 압박 횟수의 설정에 맞게 환자의 흉부가 압박 및 이완되도록 피스톤(310)의 동작을 제어할 수 있다.

그리고 상기 피스톤(310)이 환자의 흉부 압박점을 압박 및 이완하기 전에, 상기 제어 유닛(320)은 압박깊이 설정 버튼을 통해 설정된 흉부 압박 깊이만큼 피스톤(310)이 하강될 때 환자의 흉부가 압박되도록 하기 위하여, 피스톤(310)의 하단과 환자의 흉부 간의 간격이 기설정된 간격(예: 0~2 cm)을 고려한다. 즉, 환자의 흉부압박 시작 위치는 환자의 흉부 압박 및 이완 과정에서 환자의 흉부 압박을 위해 배치되어야 할 피스톤(310)의 위치를 의미한다.

또한, 상기 제어 유닛(320)이 환자의 흉부압박 시작 위치를 최적화하는 것은 일 실시예에서 일정 주기(예: 흉부 압박 모드, 흉부 압박 깊이 및 흉부 압박 횟수 설정 완료 후 2분 30초)마다 환자의 흉부압박 시작 위치를 갱신하는 것으로 이루어질 수 있는데, 이와 같이 일정 주기마다 환자의 흉부압박 시작 위치를 갱신하는 것은 환자의 흉부 압박과 이완을 통해 흉부가 함몰되거나 환자가 받침판(100)에 등을 지지하는 과정에서 환자가 움직여져서 환자의 흉부압박 시작 위치의 최적화가 이루어지지 않을 수 있기 때문이다.

그리고 상기 제어 유닛(320)은 피스톤(310)을 구동시키기 위한 모터로부터 사용되는 전기적 정보(예: 전력)와 현재 피스톤의 위치정보를 수신하여 환자의 흉부압박 시작 위치의 변화가 감지될 때, 환자의 흉부압박 시작 위치를 갱신할 수 있다. 이때, 전기적 정보, 모터의 회전수 및 피스톤 이동거리 정보를 감지하는 센서는 제1 감지센서(520) 및 제2 감지센서(530)일 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 상기 제1 감지센서(520)는 모터로부터 사용되는 전기적 정보를 감지하며, 전기적 정보를 제어 유닛(320)으로 송신한다.

이러한 상기 제1 감지센서(520)는 모터의 구동 회로에 구비되어 피스톤(310) 하단의 위치를 파악한 후 실시간으로 제어 유닛(320)으로 송신할 수 있다.

이때, 상기 제어 유닛(320)은 상기 제1 감지센서(520)로부터 상기 피스톤(310)의 하단 위치값을 수신하여 피스톤(310)의 현위치를 판단할 수 있다. 이때, 전술한 것과 같이 상기 피스톤(310)의 하단에 캡(700)을 결합하여 환자의 흉부를 압박하는 경우에는 제어유닛(320)이 환자의 흉부 사이에 위치되는 제1 하우징(710)의 사전 입력된 폭의 값을 고려하여 상기 피스톤(310)의 하단 위치값을 계산할 수 있다.

상기 제1 감지센서(520)가 피스톤 하단의 위치를 파악하는 방법의 일 예로는 모터의 회전을 통하여 피스톤(310)이 하강할 때에, 허공을 내려오는 중에는 모터의 전력 소모량은 일정하게 유지된다. 허공을 내려오는 중 모터의 전력 소모량이 일정하다가 피스톤 하단이 환자의 흉부 표면에 닿는 순간부터 모터에서 소비되는 전력량이 증가하게 된다. 상기 제1 감지센서(520)는 모터에서 소비되는 전력 소모량을 감지하여, 전력 소모량이 증가되는 순간을 환자의 흉부 표면으로 인식하고, 이 때 피스톤 하단의 위치값을 파악하여 상기 제어 유닛(320)에 송신할 수 있다.

그리고 상기 제1 감지센서(520)는 일정주기마다 피스톤(310)의 하단이 환자의 흉부 표면과 접촉될 때 전기적 정보의 차이를 이용하여 환자의 흉부 형상 변경 여부를 감지하고, 환자의 흉부 형상 변경 여부를 제어 유닛(320)으로 송신할 수 있다.

상기 제2 감지센서(530)는 모터에 구비되어 상기 모터의 회전 수와 피스톤의 이동거리를 감지한 후 피스톤(310)의 이동거리 정보를 생성하며, 피스톤 이동거리 정보를 제어 유닛(320)으로 송신한다.

상기 센서(500)는 일 실시예에서 제1 감지센서(520)와 제2 감지센서(530)가 구비되나 이를 한정하는 것은 아니며, 제1 감지센서(520)와 제2 감지센서(530)는 하나의 감지센서로 마련되어 전기적 정보, 모터의 회전수 및 피스톤 이동거리 정보의 변화를 감지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 융합 시스템에는 환자의 응급처치의 진행을 위한 음성 메시지를 사용자에게 알리기 위해 알림 유닛(600)이 더 구비될 수 있으며, 알림 유닛(600)은 제1 알림 유닛(610) 및 제2 알림 유닛(620)으로 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템에 구비된 알림 유닛을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 제1 알림 유닛(610)은 환자의 흉부압박 시작 위치가 갱신될 때 환자의 흉부압박 시작 위치가 갱신되었음을 알리기 위한 제1 메시지와 갱신되기 전의 기존 환자의 흉부압박 시작 위치와 갱신된 환자의 흉부압박 시작 위치 간의 차이값을 알리기 위한 제2 메시지를 출력한다.

또한, 상기 제1 알림 유닛(610)은 기존 환자의 흉부압박 시작 위치와 갱신된 환자의 흉부압박 시작 위치 간의 차이값이 특정된 임계값 이상인 경우에 제3 메시지를 출력하는데, 상기 제3 메시지를 출력하기 위한 기준인 특정된 임계값은 한정하지 아니하나 본 발명의 일 실시예에서는 1 cm로 설정될 수 있다.

즉, 상기 제1 알림 유닛(610)은 일 실시예에서 기존 환자의 흉부압박 시작 위치와 갱신된 환자의 흉부압박 시작 위치 간의 차이값이 1 cm 이상인 경우에 제3메시지를 출력할 수 있으며, 환자의 흉부압박 시작 위치가 갱신될 때 피스톤(310)의 흉부 압박 깊이(예: 4 cm, 4.5 cm, 5 cm, 5.5 cm 중 적어도 하나) 및 흉부 압박 횟수(예: 분당 100회, 110회, 120회 중 적어도 하나)의 선택을 사용자에게 요청하기 위한 제4 메시지를 출력할 수 있다.

이때, 환자를 응급처치하는 융합 시스템의 사용자는 제4 메시지를 제공받은 후 피스톤(310)의 흉부 압박 깊이 및 흉부 압박 횟수의 선택이 이루어지도록 제어 유닛(320)의 압박깊이 설정 버튼과 압박횟수 설정 버튼에 신호를 입력하여 상기 피스톤(310)의 흉부 압박 깊이 및 흉부 압박 횟수를 선택할 수 있고, 상기 제어 유닛(320)은 상기 압박깊이 설정 버튼과 압박횟수 설정 버튼을 통해 흉부 압박 깊이와 흉부 압박 횟수가 선택될 때 흉부 압박 깊이 및 흉부 압박 횟수를 갱신할 수 있다.

그리고 상기 제1 알림 유닛(610)은 제1 감지센서(520)로부터 환자의 흉부 형상 변경이 감지될 경우, 환자의 흉부 형상이 변경되었음을 사용자에게 알리기 위한 제5 메시지를 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 융합 시스템은 청각적 표시장치인 상기 제1 알림 유닛(610)에서 출력되는 상기 제1, 2, 3, 4, 5 메시지 중 적어도 하나가 음성으로 출력될 때 LED 전광판 또는 LED 점멸등으로 구현되는 LED와, 디스플레이가 구비되는 시각적표시 장치를 통해 상기 제1 알림 유닛(610)에서 출력되는 메시지와 동일한 메시지를 시각적으로 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다.

상기 제2 알림 유닛(620)은 제어 유닛(320)이 제2 저장 유닛(420)에 저장된 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 각 흉부 임피던스 평균 값을 이용하여 현재시점에 계산된 흉부 임피던스 값과 차의 절대값이 기설정된 절대값 이상의 값인 경우에 음성과 시각적 표현을 포함한 메시지를 출력하여 사용자에게 알릴 수 있다.

한편, 상기 피스톤(310)의 하단에 부착될 캡(700)은 상기 피스톤(310)의 하단에 장착되며, 단단한 재질의 상기 피스톤(310)과 경도가 다른 부재로 이루어져 환자의 흉부에 작용하는 압력을 완화하고 분배시키는 완충작용을 지속적으로 제공할 수 있다.

이하에서는, 상기 캡(700)의 구조에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡의 사시도이며, 도 11은 도 10의 A-A 단면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 부재를 나타내는 사시도이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 부재를 나타내는 평면도이고, 도 14는 도 13의 B-B 단면도이다.

도 10 내지 도 14를 참조하면, 상기 캡(700)은 제1 부재(710) 및 제2 부재(720)로 이루어진다.

상기 제1 부재(710)는 피스톤(310)과 캡(700)이 끼움결합된 후 상기 피스톤(310)이 환자의 흉부를 향해 확장될 때 환자의 흉부 압박점과 직접 접촉하여 상기 환자의 흉부를 압박할 수 있다.

또한, 상기 제1 부재(710)는 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌-폴리프로필렌 블렌드(polyethylene-polypropylene blenc), 폴리스티렌(polystyrene), 네오프렌(neoprene), 클로로프렌(chloroprene), 폴리 우레탄(polyurethane) 중 적어도 하나와 생체 적합성 실리콘(biocompatible silicone)으로 이루어지며, 이러한 소재의 특성상 환자의 흉부 모양에 순응하는 폼으로 구현될 수 있다.

그리고 상기 제1 부재(710) 중 생체 적합성 실리콘은 10 내지 30 Shore A 경도, 그 외 소재는 10 내지 20 Asker C 경도를 가질 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서 Asker C 경도는 정해진 형태의 압침을 스프링의 힘으로 시료의 표면에 난입 변형을 주고 시료의 저항력과 스프링의 힘이 벨런스한 상태로의 압침의 시료에 압입된 깊이를 바탕으로 경도를 측정하는 Asker 경도계를 통해 측정될 수 있고, 쇼어 경도(shore hardness)는 작은 다이아몬드를 끝 부분에 고정시킨 낙하 물체를 일정한 높이에서 낙하시켰을 때 반발하여 올라온 높이를 측정하는 것이다.

또한, 상기 제1 부재(710)는 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이 제1 하우징(711)을 통해 외형이 이루어지며, 상기 제1 하우징(711)에는 복수개의 공기유동구(712)와 안착부(713)가 구비될 수 있다.

상기 제1 하우징(711)은 일체 형성된 내부 하우징(711a) 및 외부 하우징(711b)으로 이루어지며, 하부면이 환자의 흉부와 접촉하게 된다.

상기 내부 하우징(711a)은 환자의 흉부 압박 과정에서 환자의 흉부로부터 하부면에 압력이 전달되면, 사이 공간(A)의 공기 유동을 통해 부피 변화가 발생되도록 상기 하부면에 복수개의 공기유동구(712)가 형성된다.

상기 내부 하우징(711a)의 상측과 바닥부(723)의 사이 공간(A)은 환자의 흉부 압박 과정에서 확장되는 피스톤(310)에 의해 공기유동구(712)를 따라 공기가 외부로 유동될 때 부피가 줄어들 수 있고, 이와 달리 환자의 흉부 압박이 종료된 후 환자의 흉부로부터 이격되면 상기 공기유동구(712)를 통해 유입되는 공기에 따라 부피가 늘어날 수 있다.

이러한 상기 내부 하우징(711a)은 환자의 흉부 압박 과정에서 하부면이 환자의 흉부와 접촉되며 피스톤(310)의 확장에 따라 사이 공간(A)으로부터 공기가 외부로 유동되어 상기 사이 공간(A)의 부피가 줄어들면서 중심부에 구비된 안착부(713)가 바닥부(723)의 하부면과 접촉될 때 상기 사이 공간(A)에 음압이 생성되고, 상기 사이 공간(A)에 음압이 생성된 후 상기 피스톤(310)이 수축될 때 환자의 흉부 압박점과 접촉된 하부면이 환자의 흉부를 끌고 상측으로 이동될 수 있다.

상기 제1 하우징(711)은 내부 하우징(711a)과 외부 하우징(711b)의 경계 부분에 후술될 돌출부재(7230)의 끼움결합이 가능한 돌출부재 삽입구(7110)가 형성된다.

상기 돌출부재 삽입구(7110)는 돌출부재(7230)의 끼움결합이 가능하도록 원의 형태로 내부 하우징(711a)과 외부 하우징(711b)의 경계 부분에 형성될 수 있다.

그리고 상기 내부 하우징(711a)과 외부 하우징(711b)은 돌출부재 삽입구(7110)를 형성하는 측벽이 상측으로 돌출됨으로써, 제1 부재(710)과 제2 부재(720)의 끼움결합 구조상에서 내부 하우징(711a)과 바닥부(723)의 사이에 사이 공간(A)이 생성되도록 한다.

상기 제1 하우징(711)은 환자의 흉부를 압박할 때 환자의 흉부에 순응할 필요가 있으며, 이에 따라 환자의 흉부 압박점과 접촉되는 내부 하우징(711a)의 하부면은 적용 가능한 소재 중 환자의 흉부에 순응이 용이한 생체 적합성 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이를 통해 환자의 흉부에 작용하는 압력을 완화하고 분배시키는 완충작용을 지속적으로 제공함으로써, 응급치료과정에서 늑골골절 및 혈흉이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제1 하우징(711)은 복수개의 공기유동구(712)로부터 사이 공간(A)의 공기가 외부로 유동되어 상기 사이 공간(A)의 부피가 줄어들어 안착부(713)가 제2 부재(720)의 바닥부(723)의 하부면과 접촉될 때, 상기 사이 공간(A)이 음압 상태가 되도록 한다.

그리고 상기 제1 하우징(711)은 공기 유동에 따른 사이 공간(A)의 부피 변화가 가능하도록 내부 하우징(711a)과 외부 하우징(711b)이 자바라 형태로 구현될 수 있다.

상기 제2 부재(720)는 피스톤(310)이 끼움결합되어 상기 피스톤(310)의 하단부와 접촉하게 되며, 상기 제1 부재(710)에 끼움결합될 수 있다.

이러한 상기 제2 부재(720)는 폴리우레탄(polyurethane) 및 폴리프로필렌(polypropylene) 중 하나와 생체 적합성 실리콘(biocompatible silicone)으로 이루어짐으로써, 제1 부재(710)와 소재가 상이할 수 있다.

또한, 상기 제2 부재(720)는 생체 적합성 실리콘(biocompatible silicone)의 경우 40 내지 60 Shore A 경도를, 그 외 소재의 경우 25 내지 30 Asker C 경도를 가짐으로써, 제1 부재(710)와 경도가 상이할 수 있다.

그리고 상기 제2 부재(720)는 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이 제2 하우징(721), 피스톤 끼움부(722) 및 바닥부(723)가 일체 형성될 수 있다.

상기 제2 하우징(721)은 제2 부재(720)의 외형을 이루며, 피스톤 끼움부(722) 및 바닥부(723)와 일체 형성된다.

상기 피스톤 끼움부(722)는 제2 하우징(721)과 일체 형성되며, 피스톤(310)이 상기 제2 부재(720)의 상부상에서 끼움결합되도록 피스톤 끼움구(7220)를 형성한다.

그리고 상기 피스톤 끼움부(722)는 피스톤(310)의 체결부재(미도시)가 인입 가능한 피스톤 끼움구(7220)를 형성하기 위해 상기 제2 하우징(721)으로부터 절곡 형성된 상태로 마련되는 부분으로서 제1 피스톤 끼움부(722a), 제2 피스톤 끼움부(722b), 제3 피스톤 끼움부(722c) 및 제4 피스톤 끼움부(722d)이 포함될 수 있다.

또한, 상기 피스톤 끼움부(722)는 제1 피스톤 끼움부(722a) 및 제2 피스톤 끼움부(722b)의 사이와, 제3 피스톤 끼움부(722c) 및 제4 피스톤 끼움부(722d)의 사이에 한 쌍의 홈(724a, 724b)이 형성되어 있으며, 상기 홈(724a, 724b)에는 피스톤(310)이 피스톤 끼움구(7220)에 끼움결합될 때, 상기 피스톤(310)의 외주면 일부에 형성된 체결부재가 인입될 수 있다.

즉, 상기 피스톤(310)은 바닥부(723)에 하단부가 접촉되면서 체결부재가 한 쌍의 홈(724a, 724b)에 인입되는 것을 통해 캡(700)과 체결될 수 있다.

그리고 상기 피스톤 끼움부(722)는 피스톤(310)의 체결부재와 홈(724a, 724b)의 결합 및 결합 해제 과정에서 상기 피스톤(310)의 체결부재가 한 쌍의 홈(724a, 724b)으로부터 인입 또는 인출되도록 하부가 제2 하우징(721)의 외측으로 확장(또는 유동)될 수 있으며, 이를 위해 상기 제2 하우징(721)과의 사이 공간에는 확장공간(7221)이 형성될 수 있다.

상기 바닥부(723)는 제2 부재(720)의 하부면으로서 제2 하우징(721)과 일체 형성되며, 피스톤(310)이 피스톤 끼움구(7220)에 끼움결합될 때 상부면이 상기 피스톤(310)의 하단부와 접촉하게 된다.

또한, 상기 바닥부(723)는 돌출부재(7230)이 하부면에 마련되어 돌출부재 삽입구(7110)에 끼움결합되며, 이를 통해 제1 부재(710)와 제2 부재(720)의 끼움결합이 구현되도록 한다.

상기 돌출부재(7230)는 돌출부재 삽입구(7110)에 끼움결합되도록 바닥부(723)의 하부면으로부터 원의 형태로 돌출될 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

100: 받침판, 110: 슬라이딩 가이드,
115: 프레임, 120: 스토퍼,
130: 밴드, 131: 커프,
131a, 131b: 벨크로, 132: D링,
133: 개구, 200: 지지대,
300: 후드, 310: 피스톤,
320: 제어 유닛, 330: 심전도 측정 유닛,
340: 리듬 판단/충격신호 생성 유닛, 350: 전기충격 유닛,
351: 한 쌍의 제1 전극, 352: 한 쌍의 제2 전극,
360: 흉부 임피던스 측정 유닛, 400: 저장 유닛,
410: 제1 저장 유닛, 411: 시작 시간정보,
412: 종료 시간정보, 413: 흉부압박 시작 위치 정보,
420: 제2 저장 유닛, 421: 흉부 임피던스 값,
422: 압박 시간정보, 423: 이완 시간정보,
500: 센서, 520: 제1 감지센서,
530: 제2 감지센서, 600: 알림 유닛,
610: 제1 알림 유닛, 620: 제2 알림 유닛,
700: 캡, 710: 제1 부재,
711: 제1 하우징, 711a: 내부 하우징,
711b: 외부 하우징, 712: 공기유동구,
713: 안착부, 720: 제2 부재,
721: 제2 하우징, 722: 피스톤 끼움부,
722a: 제1 피스톤 끼움부, 722b: 제2 피스톤 끼움부,
722b: 제3 피스톤 끼움부, 722d: 제4 피스톤 끼움부,
723: 바닥부, 724a, 724b: 홈,
7110: 돌출부재 삽입구, 7220: 피스톤 끼움구,
7221: 확장공간, 7230: 돌출부재,
A: 사이 공간, D: 환자의 팔.

Claims

환자의 등을 지지하기 위한 받침판;
상기 받침판의 양측 가장자리에 일단과 타단이 결합되는 지지대;
상기 지지대의 일측에 결합되며, 상기 환자의 흉부 압박점을 압박하기 위한 피스톤이 연결되는 후드;
상기 받침판 또는 후드에 구비되며, 고전압 에너지를 방출하여 상기 환자에게 전기충격이 가해지도록 하는 한 쌍의 제1 전극;과 제2 전극;
상기 환자로부터 검출하는 심전도 신호를 디지털 신호로 변환시키는 심전도 측정 유닛;
상기 디지털 신호를 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하며, 상기 환자의 심장 리듬이 충격필요리듬인 경우에 전기충격 신호를 생성하는 리듬 판단/충격신호 생성 유닛;
상기 전기충격 신호를 상기 고전압 에너지로 변환한 후에 상기 한 쌍의 제1, 2 전극으로 전달하는 전기충격 유닛;
상기 환자의 흉부 임피던스를 측정하기 위한 흉부 임피던스 측정 유닛; 및
상기 환자의 심장 리듬 분석 전에는 상기 피스톤이 상승, 상기 환자의 심장 리듬 분석 후에는 상기 피스톤을 하강시켜 흉부 압박과 이완이 이루어지도록 하며, 상기 환자의 흉부 임피던스를 이용하여 전기충격 시 최적의 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일을 계산하는 제어 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 흉부 임피던스 측정 유닛은,
상기 한 쌍의 제1 전극과 제2 전극을 이용하여 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 값을 연속 측정하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 환자의 흉부 임피던스 범위 내에서 상기 한 쌍의 제1, 2 전극가 상기 환자에게 적합하게 부착됐는지 여부를 계산하며, 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 값을 이용하여 바이페이직 전기충격파형의 프로파일을 계산하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 흉부 임피던스 측정 유닛이 측정한 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 각 흉부 임피던스 값, 상기 피스톤이 상기 환자의 흉부 압박점을 압박하는 압박 시간정보, 상기 환자의 흉부 압박점을 이완시키는 이완 시간정보가 저장되는 제2 저장 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 압박 시간정보와 이완 시간정보를 이용하여 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 평균값을 각각 산출하며, 상기 흉부 임피던스 평균값을 기반으로 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시 최적의 바이페이직 전기충격파형 프로파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 흉부 임피던스 측정 유닛을 통해 연속 측정된 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 각 흉부 임피던스 값과 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 값 중 일정 개수의 흉부 임피던스 값의 각 평균값과 차의 절대값을 계산하여, 상기 제2 저장 유닛에 저장된 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 흉부 임피던스 값의 변동이 발생된 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 각 흉부 임피던스의 평균값과 각 흉부 임피던스 값 차의 절대값이 기설정된 절대값 이상의 값인 경우, 상기 제2 저장 유닛에 저장되었던 변동이 발생하기 전의 각 흉부 임피던스 평균값을 제외하며, 상기 흉부 임피던스 평균값의 제외 후 상기 흉부 임피던스 측정 유닛을 통해 측정되는 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 각 흉부 임피던스 값으로 대체하고, 상기 각각 대체된 흉부 임피던스 값을 이용하여 상기 환자의 흉부 압박시와 이완시에 따른 최적의 바이페이직 전기충격파형의 프로파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 제어 유닛이 흉부 압박시와 이완시에 따라 계산한 흉부 임피던스 차의 절대값이 기설정된 절대값 이상의 값인 경우에 음성과 시각적 표현을 포함한 메시지를 출력하는 제2 알림 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 바이페이직 전기충격 파형의 프로파일은,
첫 번째 위상구간 이전의 전류 값을 a, 첫 번째 위상구간과 두 번째 위상구간 사이의 전류값을 b, 두 번째 위상구간 이후의 전류값을 c, 첫 번째 위상구간에서 피크 전류가 낮아지는 동안 줄어들게 된 전류 감소량을 α, 두 번째 위상구간에서 피크전류가 낮아져 줄어들게 된 전류 감소량을 β, 첫 번째 위상구간에서의 지속시간을 A, 두 번째 위상구간에서의 지속시간을 B, 첫 번째 위상구간이 끝나기 직전 전류 값과 두 번째 위상구간이 시작하기 직전 전류값의 차이 값을 ①, 첫 번째 위상구간에서 피크 전류의 절대값을 ②라고 할 때, a=b=c이고, α=β이고, A=B이고, ①+α = ②인 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 지지대는,
상기 받침판으로부터 슬라이딩 이동되어 상기 피스톤의 하단이 환자의 흉부 압박점을 압박하는 위치로 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 받침판은,
상기 환자의 흉부압박이 진행되는동안 상기 환자의 팔꿈치를 포함한 팔의 상부를 감싸 상기 환자의 팔을 고정시키기 위하여 측부에 한 쌍으로 배치되는 커프가 구비된 밴드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흉부 임피던스를 이용한 심폐소생술장치 및 자동심장충격기 융합 시스템.