KR102556663B1 - 생체신호 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
생체 신호 모니터링 시스템에 관한 것이며, 생체 신호 모니터링 시스템은, 사용자의 신체 일부에 착용되어 복수의 생체 정보를 수집하는 생체 신호 측정 장치 및 수집된 상기 복수의 생체 정보를 기반으로 사용자의 행동 변화를 판단하고, 상기 행동 변화에 대응하는 알람 정보를 사용자 단말로 제공하는 생체 신호 모니터링 장치를 포함하되, 상기 생체 신호 모니터링 장치는, 상기 생체 신호 측정 장치로부터 측정된 복수의 생체 정보를 획득하는 획득부, 미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보를 이용하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하는 생성부, 상기 복수의 생체 정보 중 움직임 정보 및 부정맥 검출 정보를 결합하여 판독용 정보를 생성하는 판독 정보 생성부, 상기 기본 설정 값과 신규 생체 정보 간의 매칭을 통해 사용자의 행동 변화 여부를 판단하는 판단부 및 상기 판단부의 판단 결과를 고려하여 상기 사용자 단말로 알람 정보를 제공하는 알람부를 포함할 수 있다.
Description
본원은 생체신호 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 건강에 대한 관심이 증가하면서 일상생활 속에서 보다 간편하게 심전도(Electrocardiogram, ECG), 혈압(Blood Pressure) 등의 생체 신호(Vital Sign)들을 모니터링 하는 기술들은 발전되어 왔다.
각종 질병을 진단 및 관리하기 위해서는 생체신호를 측정 및 분석하는 과정이 요구된다. 하지만, 일반적인 생체신호 측정 장치는 병원과 같은 의료 전문 시설에 구비되는 것으로, 질병 진단을 위해서는 병원을 방문하여야 하는 번거로움이 있다. 또한, 이러한 경우 생체신호를 지속적으로 모니터링 하기 어려운 단점이 있다.
이처럼 심전도 모니터링에 대한 필요성이 증가함에 따라 병원이 아닌 일상생활 속에서도 심전도를 측정할 수 있는 기술에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 따라 휴대 가능한 심전도 측정 장치들에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제10-2016-0062576 호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 생체신호를 실시간으로 검출하고 모바일 앱을 통해 사용자의 핸드폰과 원격지의 서버에서 데이터를 저장하고, 다중 사용자를 실시간으로 모니터링할 수 있는 생체신호 모니터링 시스템 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템은, 사용자의 신체 일부에 착용되어 복수의 생체 정보를 측정하는 생체 신호 측정 장치 및 수집된 상기 복수의 생체 정보를 기반으로 사용자의 행동 변화를 판단하고, 상기 행동 변화에 대응하는 알람 정보를 사용자 단말로 제공하는 생체 신호 모니터링 장치를 포함하되, 상기 생체 신호 모니터링 장치는, 상기 생체 신호 측정 장치로부터 측정된 복수의 생체 정보를 획득하는 획득부, 미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보를 이용하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하는 생성부, 상기 기본 설정 값과 신규 생체 정보 간의 매칭을 통해 사용자의 행동 변화를 판단하는 판단부 및 상기 판단부의 판단 결과를 고려하여 상기 사용자 단말로 알람 정보를 제공하는 알람부를 포함할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 시스템은, 상기 복수의 생체 정보 중 움직임 정보 및 부정맥 검출 정보를 결합하여 판독용 정보를 생성하는 판독 정보 생성부를 더 포함하되, 상기 판단부는, 상기 판독용 정보가 미리 설정된 범위 내에 포함되지 않는 경우, 판독을 수행하지 않을 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 상기 사용자의 손목에 착용되어 수집되는 복수의 생체 정보 중 제1 생체 정보의 피크를 기반으로 동기화를 수행하여 제2생체 정보를 추출할 수 있다.
또한, 상기 생체 신호 측정 장치는, 상기 사용자의 손목에 착용되어 수집되는 복수의 생체 정보 중 제1 생체 정보의 피크를 기반으로 동기화를 수행하여 제2생체 정보를 추출하여 상기 생체 신호 모니터링 장치로 제공할 수 있다.
또한, 상기 생성부는, 상기 사용자 단말로부터 획득되는 사용자 개인의 생활 환경 정보 및 외부 서버로부터 획득되는 의료기록 정보와 미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보를 고려하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다.
또한, 복수개의 생체 신호 수집 장치로부터 각각의 복수개의 생체 정보가 수집되는 경우, 상기 생성부는, 미리 설정된 시간 동안 상기 복수개의 생체 신호 수집 장치로부터 수집되는 생체 정보, 상기 사용자 개인의 생활 환경 정보 및 상기 의료기록 정보 중 적어도 어느 하나를 고려하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 모니터링 방법은, 사용자의 신체 일부에 착용되어 복수의 생체 정보를 수집하는 생체 신호 측정 장치로부터 측정된 복수의 생체 정보를 획득하는 단계, 미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보를 이용하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하는 단계, 상기 기본 설정 값과 신규 생체 정보 간의 매칭을 통해 사용자의 행동 변화 여부를 판단하는 단계 및 판단 결과를 고려하여 사용자 단말로 알람 정보를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 다중 사용자를 실시간을 모니터링함으로써, 급성 호흡기 증후군(예를 들어, 코로나 19, 메르스, SARS 등)과 심장질환 환자 등의 건강 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자 개인의 행동 변화에 대한 기준값을 생성하고, 이에 대한사용자의 심장 기능 및 신체 운동을 관찰함으로써 보다 정확한 모니터링을 수행할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 생체 정보 모니터링 시스템(1)은 생체 신호 모니터링 장치(10), 생체 신호 측정 장치(20) 및 사용자 단말(30)을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 생체 신호 측정 장치(20)로부터 수집된 복수의 생체 정보를 기반으로 사용자의 행동 변화를 판단할 수 있다. 또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 행동 변화에 대응하는 알람 정보를 사용자 단말(30)로 제공할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 한 사람의(사용자의) 장기적인 사용 측면에서 여러가지 활동(예를 들어, 사용자의 행동 운동, 수면, 게임, 걷기 등등)에 대하여 각각의 데이터를 소정의 시간(예를 들어, 일주일 정도) 분석한 이후 저장하여 표준화를 수행할 수 있다. 생체 신호 모니터링 장치(10)는 표준화가 수행된 사용자 개인의 활동 모드(행동 변화)와 신규 생체 정보 데이터의 매칭을 통해 특정 행동을 할 때의 변화 알림 정보를 사용자 단말(30)로 제공할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 복수의 생체 정보 중 움직임 정보 및 부정맥 검출 정보를 결합하여 판독용 정보를 생성할 수 있다. 이때, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 움직임이 심하고, 심전도 신호에 노이즈가 있는 경우, 해당 정보를 판독(판단)하지 않을 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 매일 획득되는 복수의 생체 정보를 기반으로 파라미터 변화를 모니터링하여, 부정맥이 아닌 심질환 등의 위험도를 예측할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 생체 신호 측정 장치(20)가 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손목)에 착용되어 한 손(예를 들어, 왼쪽 손목)에서만 측정되는 제1 생체 정보(예를 들어, PPG)를 이용하여 제2생체 정보(예를 들어, ECG)를 추출할 수 있다. 예시적으로, 생체 신호 측정 장치(20)는 애플 워치와 같은 시계형으로 형성되어 사용자의 신체 일부인 손목에 착용되어 생체 정보(심전도, PPG)를 수집할 수 있다. 생체 신호 모니터링 장치(10)는 사용자의 오른손을 crown에 닿지 않고, 한 손에서만 PPG를 이용하여 ECG를 추출할 수 있다. ECG를 왼손에서만 측정하면 SNR이 낮아서 ECG를 추출하기 어렵다는 문제점이 있다.
생체 신호 모니터링 장치(10)는 PPG의 피크(Peak)에 동기화하여 ECG를 필터링(filtering)하여 ECG를 추출할 수 있다. 일예로, 필터링은 앙상블 평균 방법이 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 생체 신호 모니터링 장치(10)는 PPG의 피크에 동기화를 수행하는 필터링을 통해 기존 시계형 심전계에서 불가능한 연속적인 심전도를 모니터링할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 획득된 복수의 생체 정보를 기반으로 격한 운동시의 심박수와 이후 안정을 되찾을 때까지의 시간과 ECG 분석을 통해 사용자 개인의 심장 기능 평가 및 건강 나이 알람 정보를 제공할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 ECG, 호흡수, 자세 등을 포함하는 복수의 생체 정보를 고려하여 사용자 개인의 신체 운동 평가 및 건강 나이 알람 정보를 제공할 수 있다.
한편, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 생체 신호 측정 장치(20)를 이용하여 사용자의 복수의 생체 정보 (예를 들어, 심전도 (ECG) 신호)를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 비정상 의심 신호(예를 들어, 부정맥 등)가 검출될 경우, 사용자 단말(30) 또는 사용자가 착용하고 있는 생체 신호 측정 장치(20) 알람 정보(예를 들어, 병원 내원 알람 정보)를 전송하거나, 응급상황 발생시 119 단말 및 병원 단말로 수집된 사용자의 생체 신호와 위치 정보를 전달할 수 있다.
본원의 다른 일 실시예에 따르면, 생체 신호 측정 장치(20)는 웨어러블 디바이스로서, 심전도, 호흡, 체온, 자세, ECG, PPG 등과 같은 생체 정보를 측정할 수 있다. 웨어러블 디바이스는, 패치, 스마트 와치, 의류, 벨트(체스트, 허리에 착용) 반지, 스틱 등을 포함할 수 있다.
또한, 생체 신호 측정 장치(20)는 웨어러블 디바이스로부터 측정된 생체 정보를 생체 신호 모니터링 장치(10)로 무선 통신을 통해 제공할 수 있다. 무선 통신의 일 예로는, Wifi, Bluetooth(블루투스), 3G, 4G, LTE, 5G, CDMA 등을 포함할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 생체 신호 측정 장치(20)로부터 수집된 복수의 생체 정보를 인공지능 알고리즘(머신러닝, 딥러닝)에 적용하여 생체 정보를 분석할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 획득된 생체 정보를 기반으로 다양한 질병의 예방, 진단, 치료, 재활 등을 예측할 수 있다. 일예로, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 부정맥 진단. 부정맥 검출, 저혈당 예측, 빈혈 예측, 저체온증 예측, 저칼륨증 예측, 투석환자 모니터링, 체중관리, 우울증 예방, 진단, 치료, 재활, 예측, 심뇌혈관 질환 진단, 치료, 재활, 예측 등을 수행할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 획득된 생체 정보를 기반으로 웰니스 서비스를 제공할 수 있다. 웰니스 서비스는, 다이어트, 요가, 홈케어, 자전거, 등산, 스포츠 활동 등을 포함할 수 있다. 생체 신호 모니터링 장치(10)는 획득된 생체 정보 중 심전도, 심박, 호흡, 맥파, 체온, 온도, 혈압, 산소포화도, 생체신호, BMI, 활동량, 낙상, 자세, 수면, HRV를 이용하여 사용자 개인의 신체운동을 평가할 수 있다. 일예로, 신체 운동 평가는, 운동량 추적, 체중감량 가이드, 신체상태에 따른 심장재활, 기초체온 관리, 수면패턴 분석 및 조언, 혈압/심박/HRV 관리를 통한 스트레스 조절, 복약 지도 및 약물 부작용 방지, 피트니스, 생활보조(AAL: Ambient Assisted Living)등을 포함할 수 있다.
또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 디지털 의료 정보 서비스를 이용하여 사용자의 의료 기록 정보를 수집하고, 사용자 개인의 건강 상태를 고려한 생체 정보(생체 신호)를 모니터링 할 수 있다. 사용자의 의료 기록 정보는 의료영상저장전송시스템(PACS), 전자의무기록(EMR), 전자건강기록(EHR) PHR, HIS, OCS, mobile EMR, smartphone EMR. EHR, Apple Healthkit/ResearchKit, PHI(Personal Health Information)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 측정 장치(20)는 사용자의 신체 일부에 착용되어 복수의 생체 정보를 수집할 수 있다. 도면에는, 생체 신호 측정 장치(20)를 시계 형태의 단말로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 생체 신호 측정 장치(20)는 복수의 생체 정보와 함께 사용자의 위치 정보를 생체 신호 측정 장치(20)로 제공할 수 있다. 위치 정보는 GPS 기반으로 측정된 사용자의 위치 정보일 수 있다. 또한, 생체 신호 측정 장치(20)로부터 위치 정보가 수집되지 않은 경우, 생체 신호 측정 장치(20)와 연계된 사용자 단말(30)로부터 사용자의 현재 위치 정보를 제공 받을 수 있다.
일예로, 생체신호 측정 장치(20)는 사용자의 신체 일부 중 손목에 착용되는 시계 형태로 형성되어 복수의 생체 정보를 수집(측정)할 수 있다. 또한, 생체 신호 측정 장치(20)는 사용자의 신체 일부에 부착되는 패치 형태로 형성되어 복수의 생체 정보를 수집(측정)할 수 있다.
사용자의 복수개의 생체 신호 측정 장치(20)를 착용 및 부착하여 각각에서 동일 내지 각기 다른 생체 정보를 측정(수집)할 수 있다. 예를 들어, 제1생체 신호 측정 장치는 시계 형태로 제1생체 정보 및 제2생체 정보를 측정(수집)할 수 있다. 또한, 제2생체 신호 측정 장치는 패치 또는 암밴드 형태로 제3생체 정보 및 제4 생체 정보를 측정(수집)할 수 있다.
또한, 생체 신호 측정 장치(20)는 복수의 센서를 이용하여 사용자의 생체 정보를 수집(측정)할 수 있다. 복수의 센서는, 가속도 센서, G-센서, 3축 가속도 센서, 6축 모션센서, 근전도 센서, 온도 센서, 광학 센서 등을 포함할 수 있다.
복수의 생체 정보는, ECG(Electrocardiogram)신호, PPG(Photoplethysmography) 신호, 심박수, 호흡, 체온, 자세, 혈압, 산소포화도 등의 정보를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 기재된 ECG 신호, 심전도 또는 심전도 신호는 혼용되어 사용되더라도 각각이 다른 것을 의미하는 것이 아니며 혼용되어 사용될 수 있다. 또한, PPG 신호, 광혈류맥파 및 광용적맥파 또한 혼용되어 사용될 수 있다.
ECG 신호는 심전도 또는 심전도 신호라 하며, 심장의 전기적 활동을 분석하여 파장 형태로 기록한 것을 말한다. 좀 더 상세히 말하면, 심장의 특수흥분전도시스템(special excitatory & conductive system)에 의해 발생되는 활동 전위(action potential)의 벡터 합으로 구성된 파형이다. 즉, 심장의 각 구성요소인 동방결절(SA node, sinoatrial node), 방실결절(AV node, atrioventricular node), 히스속(His bundle), 히스속 가지(bundle branch), 퍼킨스 섬유(furkinje fibers) 등에서 발생되는 활동 전위의 벡터 합 신호를 체외에 접촉된 전극으로부터 측정한 신호이다. 심전도를 측정할 때, 두 개 이상의 전극이 사용되며, 전극들은 쌍을 이루게 된다.
PPG신호는 광용적맥파라 하며, 심장박동에 따라 혈관 내의 혈액량의 변화를 빛의 흡수, 반사, 산란을 이용하여 측정하는 신호로서 심실 수축기 동안 박출된 혈액이 말초혈관까지 전달될 때 말초혈관에서 측정되는 맥파 신호를 의미한다. 예를 들면, 손끝이나 발끝과 같이 말초혈관이 분포된 위치에 맥파 신호를 측정할 수 있는 광센서 모듈을 부착한 후, 말초혈관의 용적 변화인 혈류량 변화 양상을 광량 변화로 변환시켜 측정할 수 있다. 즉, PPG 신호는 광센서 모듈의 발광부에서 발생한 적색 광을 인체에 조사한 다음 인체에서 반사되어 수광부에 수광되는 광의 광량 변화를 관찰하여 측정될 수 있는 것이다.
예시적으로, 생체 신호 측정 장치(20)는 사용자의 손목에 착용되어 수집되는 복수의 생체 정보 중 제1생체 정보(예를 들어, PPG 신호)의 피크를 기반으로 동기화를 수행하여 제2생체 정보(예를 들어, ECG 신호)를 추출하여 생체 신호 모니터링 장치(10)로 제공할 수 있다.
다른 일예로, 생체 신호 측정 장치(20)는 사용자의 목 부위에 부착 가능한 형태(예를 들어, 패치 형태)로 마련될 수 있다. 목 부위는 기도, 성대, 경동맥이 위치하기 때문에 사용자의 코골이, 무호흡, 심박수 등을 포함하는 수면 장애를 검출하기에 이점이 있는 위치이다. 생체 신호 측정 장치(20)는 다양한 형태로 사용자의 목 부위에 부착될 수 있으며, 부착의 형태는 공지된 사항이므로 구체적인 내용은 생략한다. 또한, 생체 신호 측정 장치(20)는 목 부위에 한정하지 않고 다양한 신체 부위가 될 수 있음은 자명하다.
생체 신호 측정 장치(20)는 사용자의 수면 중 발생하는 생체 신호를 수집(검출)할 수 있다. 예시적으로, 생체 신호 측정 장치(20)는 압전 센서(piezo sensor)와 모션 센서(motion sensor)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 생체 신호는 성대의 떨림에 의한 진동과 호흡에 따른 움직임, 심장박동에 따른 움직임, 수면 중 뒤척임에 따른 움직임을 포함할 수 있다. 압전 센서는 소정의 압력을 받으면 가해진 압력에 따라 전압의 크기를 다르게 하여 전기적인 반응이 일어나는 센서를 의미하며, 모션 센서는 움직임의 크기와 방향에 따라 전압의 크기를 다르게 하여 전기적인 반응이 일어나는 센서를 의미한다.
생체 신호 측정 장치(20)는 피검자의 목 부위에 접촉되어 피검자의 호흡 또는 코골이시 성대의 떨림에 의한 진동을 감지할 수 있다. 생체 신호 측정 장치(20)는 압전 센서와 모션 센서에서 검출된 정보만으로 수면 장애를 판단할 수 있으므로, 피검자의 신체에 부착되는 센서를 최소화할 수 있으며, 이를 통해, 피검자에게 가해지는 이물감을 최소화 할 수 있다.
생체 신호 측정 장치(20)는 검출된 생체 정보로부터 수면 신호를 생성하고, 수면 신호에 기초하여 수면 장애를 추정할 수 있다. 또한, 수면 신호는 코골이 신호, 심박 신호, 호흡 신호 및 움직임 신호를 포함하고, 생체 신호 측정 장치(20)는 고역통과 필터링된 상기 생체 신호의 에너지 신호로부터 코골이 신호를 생성하고, 저역통과 필터링된 상기 생체 신호에서 자기상관성을 연산하여 상기 심박 신호를 생성하고, 상기 코골이 신호 및 상기 심박 신호에 기초하여 수면무호흡증(sleep apnea, OSA)을 추정할 수 있다.
또한, 생체 신호 측정 장치(20)는 피에조 센서로 측정되는 진동 신호의 이벤트(코골이)의 길이와 세기에 대한 분포도를 산출하고, 상기 코골이 신호는 이벤트의 길이와 세기에 기초한 코골이 지수를 포함할 수 있다.
생체 신호 측정 장치(20)는 모션 센서로 측정되는 움직임 신호의 고역통과필터 출력의 자기상관성 연산에 의한 주기 내에서 적어도 하나의 피크값을 검출하되, 미리 설정된 시간마다 상기 피크값의 검출을 반복하고, 상기 심박 신호는 검출된 복수의 피크값을 미분하여 산출된 펄스 간격의 박동변이율을 포함할 수 있다.
앞서 생체 신호 측정 장치(20)로부터 추정된 활동 모드(예를 들어, 수면무호흡증(sleep apnea, OSA), 체온 측정, 부정맥, 활동량 등)는 생체 신호 측정 장치(20)에서 수행될 수 있으며, 생체 신호 측정 장치(20)로부터 측정된 측정값을 생체 신호 모니터링 장치(10)가 제공받아 활동 모드(예를 들어, 수면무호흡증(sleep apnea, OSA), 체온 측정, 부정맥, 활동량 등)를 추정할 수 있다.
한편, 생체 신호 측정 장치(20)는 생체 신호 모니터링 장치(10) 및 사용자 단말(30) 간의 네트워크 통신의 가능상태 또는 불능상태를 판단할 수 있다. 생체 신호 측정 장치(20)는 생체 신호 모니터링 장치(10)와 네트워크 통신이 가능한 가능상태인 경우, 측정된 복수의 생체 정보를 생체 신호 모니터링 장치(10)로 제공할 수 있다. 모니터링 장치(10)는 생체 신호 측정 장치(20)로부터 제공받은 복수의 생체 정보를 저장할 수 있다.
반면, 생체 신호 측정 장치(20)는 생체 신호 모니터링 장치(10)와 네트워크 통신이 불가능한 불능상태인 경우, 사용자 단말(30) 간의 네트워크 통신 가능 여부를 판단할 수 있다. 생체 신호 측정 장치(20)는 사용자 단말(30)과의 네트워크 통신이 가능한 가능상태인 경우, 측정된 복수의 생체 정보를 사용자 단말(30)로 제공할 수 있다. 사용자 단말(30)은 생체 신호 측정 장치(20)로부터 제공받은 복수의 생체 정보를 저장하고, 생체 신호 모니터링 장치(10)와 통신이 가능한 가능상태로 변경된 경우, 복수의 생체 정보를 제공할 수 있다.
반면, 생체 신호 측정 장치(20)는 사용자 단말(30)과 네트워크 통신이 불가능한 불능상태인 경우, 생체 신호 측정 장치(20)에 측정된 복수의 생체 정보를 저장할 수 있다. 생체 신호 측정 장치(20)는 생체 신호 모니터링 장치(10) 또는 사용자 단말(30) 간의 네트워크 통신이 가능한 가능상태로 변경된 경우, 측정된 복수의 생체 정보를 제공할 수 있다.
생체 신호 측정 장치(20)가 네트워크 통신의 가능상태 또는 불능상태를 판단하여, 복수의 생체 정보를 제공하고, 일시 저장함으로써, 사용자로부터 측정되는 복수의 생체 정보를 시계열적으로 수집 및 저장하여 보다 정확한 모니터링을 수행할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 사용자 단말(30)은 생체 신호 모니터링 장치(10)로부터 알람 정보를 제공받을 수 있다. 알람 정보는, 심장 기능 평가 알람 정보, 건강 나이 알람 정보, 건강상태 알람 정보, 행동 모드 분석 알람 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 획득된 복수의 생체 정보를 기반으로 판단(분석)된 복수의 정보를 알람 정보로서 제공할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 모니터링 장치(10)는 사용자 단말(30)로 건강관리 메뉴를 제공할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 모니터링 장치(10)가 제공하는 어플리케이션 프로그램을 사용자 단말(30)이 다운로드하여 설치하고, 설치된 어플리케이션을 통해 건강 관리 메뉴가 제공될 수 있다.
생체 신호 모니터링 장치(10)는 사용자 단말(30)과 데이터, 콘텐츠, 각종 통신 신호를 네트워크를 통해 송수신하고, 데이터 저장 및 처리의 기능을 가지는 모든 종류의 서버, 단말, 또는 디바이스를 포함할 수 있다.
사용자 단말(30)은 네트워크를 통해 생체 신호 모니터링 장치(10)와 연동되는 디바이스로서, 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(Smart Pad), 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치 및 데스크탑 컴퓨터, 스마트 TV와 같은 고정용 단말기, 자동차의 클러스터(계기판), 인포테인먼트(infortainment) 시스템, 가정용 안마기 리모컨일 수도 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 도1에서는 생체 신호 측정 장치(20)와 사용자 단말(30)을 구분하여 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 생체 신호 측정 장치(20)와 사용자 단말(30)이 일체형으로 형성될 수 있다. 일예로, 애플 워치 및 갤럭시 워치와 같이 무선통신 기능이 있는 제품은 측정하고, 워치의 디스플레이를 통해 해당 정보를 표시할 수 있다.
생체 신호 모니터링 장치(10), 생체 신호 측정 장치(20) 및 사용자 단말(30) 간의 정보 공유를 위한 네트워크의 일 예로는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 유무선 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, Wifi 네트워크, NFC(Near Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 생체 정보 모니터링 장치(10)는 획득부(11), 생성부(12), 판독 정보 생성부(13), 판단부(14) 및 알람부(15)를 포함할 수 있다. 다만, 생체 정보 모니터링 장치(10)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 획득부(11)는 생체 신호 측정 장치(20)로부터 측정된 복수의 생체 정보를 획득할 수 있다. 획득부(11)는 무선통신(예를 들어, BLE, WiFi, LTE 등)을 통해 생체 신호 측정 장치(20)로부터 측정된 복수의 생체 정보를 획득할 수 있다. ECG(Electrocardiogram)신호, PPG(Photoplethysmography) 신호, 심박수, 호흡, 체온, 자세, 혈압, 산소포화도 등의 정보를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
획득부(11)는 복수의 생체 신호 측정 장치(20) 각각으로부터 측정된 복수의 생체 정보를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1생체신호 측정 장치(시계형 형태)로부터 측정된 복수의 생체 정보에 제1생체 신호 측정 장치에서 획득된 정보로 라벨링하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 또한, 제2생체신호 측정 장치(패치 형태)로 측정된 복수의 생체 정보에 제2생체 신호 측정 장치에서 획득된 정보로 라벨링하여 데이터베이스에 저장할 수 있다.
또한, 획득부(11)는 생체 신호 측정 장치(20)에서 검출된 부정맥 검출 정보를 획득할 수 있다. 부정맥 검출 정보는, 심장무수축(Asystole), 심실세동(Ventricular Fibrillation), 심실기외수축(PVC, Premature Ventricular Contraction), 심실빈맥(Ventricular Tachycardia), 심실 이단맥(Ventricular Bigeminy), Ventricular Trigeminym Ventricular Pair, 동서맥(Sinus Bradycardia), 심방성빈박(Atrial Tachycardia), PAUSE(휴지), Couplet, Triplet, 동성빈맥(Sinus Tachycardia), Supra-Ventricular Tachycardia, Paced Rhythm, 심방세동(Atrial Fibrillation) 등을 포함할 수 있다. 일예로, 획득부(11)에서 부정맥 검출 정보가 획득되지 않은 경우, 생성부(12)는 복수의 생체 정보를 기반으로 복수의 부정맥 검출 정보를 생성할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 생성부(12)는 미리 설정된 시간 동안 수집된 복수의 생체 정보를 이용하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다. 복수의 활동 모드는, 운동, 수면, 게임, 걷기, 스트레스와 같은 활동을 포함할 수 있다. 생체 신호 모니터링 장치(10)는 생성부(12)를 통해 복수의 사용자들의 표준 정보가 아닌 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성함으로써, 사용자의 활동의 변화 및 생체 변화 즉, 이상 신호(예를 들어, 심정지, 과호흡, 수면무호흡, 낙상)가 검출된 경우, 보다 빠르게 위험 상황을 예측(전달)할 수 있다.
또한, 생성부(12)는 복수의 활동 모드에 대응하여 발생하는 사용자의 생체 정보의 최저값, 최고값, 변화값 등을 고려하여 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 특정 운동(예를 들어, 달리기)을 수행할 때, 수집되는 생체 정보인 ECG, PPG, 호흡수, 맥박, 심박수, 체온, 움직임 등의 생체 정보의 설정 값을 생성할 수 있다.
예를 들어, 생성부(12)는 미리 설정된 시간(예를 들어, 일주일) 동안 수집된 제1사용자의 복수의 생체 정보를 표준화하여 제1활동 모드(예를 들어, 수면)에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다. 달리 말해, 생성부(12)는 수면 패턴(취침 시간 및 기상 시간), 수면 시 발생하는 호흡량, 움직임량, 심박수 정보 등을 표준화하여 수면과 관련된 사용자의 기본 설정 값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 생성부(12)는 획득된 상기 생체 신호(생체 정보)로부터 수면 신호를 생성하고, 수면 신호에 기초하여 수면 장애를 추정할 수 있다. 예시적으로, 수면 신호는 코골이 신호, 호흡 신호, 움직임 신호 및 심박 신호를 포함할 수 있다. 생성부(12)는 피에조 센서로부터 검출된 신호를 고역통과 필터링할 수 있고, 고역통과 필터링된 피에조 센서 신호로부터 에너지 신호를 계산하여 그 결과를 상기 코골이 신호로 생성할 수 있다.
또한, 생성부(12)는 모션 센서로부터 검출된 신호를 고역통과 필터링 할 수 있고, 고역통과 필터링된 생체 신호에서 자기상관성을 연산하여 그 결과를 상기 심박 신호로 생성할 수 있다. 또한, 모션 센서로부터 검출된 신호를 저역통과 필터링할 수 있고, 저역통과 필터링된 상기 신호를 평활화(smoothing)하여 호흡 신호를 생성할 수 있다. 또한, 생성부(12)는 모션 센서를 통해 검출된 신호를 대역통과 필터링 할 수 있고, 대역통과 필터링된 신호의 면적(signal magnitude area, SMA)을 통해 움직임 신호를 생성할 수 있다. 예시적으로, 피에조 센서 신호로부터 코골이 신호를 생성하기 위한 상기 고역통과 필터링은 20Hz이상의 성분을 갖는 생체 신호를 의미한다. 또한, 모션 센서 신호로부터 호흡 신호를 생성하기 위한 저역통과 필터링은 1Hz 미만의 신호를 의미하며, 심박 신호를 생성하기 위한 고역통과 필터링은 1~30Hz의 신호를 의미한다. 또한, 움직임 신호를 생성하기 위한 대역통과 필터링은 0.5~20Hz의 신호를 의미한다.
또한, 생성부(12)는 생체 신호(생체 정보)로부터 수면 신호를 생성함으로써, 수면중 코골이 또는 무호흡, 움직임, 심박신호를 검출하기 위한 정보로 활용할 수 있다. 즉, 수면 중에는 코골이, 무호흡 외에도 잠꼬대, 뒤척임 등에 의해 진동이 발생하여 압전 센서와 모션 센서가 이를 감지할 수 있으나, 코골이 또는 무호흡을 검출하기 위해 설정된 저역 및 고역 주파수로 저역통과 필터링 및 고역통과 필터링을 수행함으로써, 잠꼬대 또는 뒤척임을 코골이 또는 무호흡으로 오인하지 않을 수 있다.
달리 말해, 생성부(12)는 생체 신호(생체 정보)로부터 수면 신호를 생성하고, 이를 고려하여 복수의 활동 모드 중 하나인 수면 모드에 대한 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하고, 판단부(14)에서는 사용자가 수면무호흡증(sleep apnea, SA)으로 판단된 경우, 알람부(15)는 사용자 단말(30)로 알람 정보를 제공할 수 있다.
또한, 생성부(12)는 사용자 단말(30)로부터 획득되는 사용자 개인의 생활 환경 정보 및 외부 서버로부터 획득되는 의료기록 정보와 미리 설정된 시간 동안 수집된 복수의 생체 정보를 고려하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다. 생성부(12)는 사용자가 기존에 병력이 있는 경우, 직업이 운동 선수인 경우, 유전력이 있는 경우, 등을 고려하여 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하기 위해, 사용자 개인의 생활 환경 정보, 의료기록 정보, 생체 정보 등 사용자를 기반으로 생성되는 다양한 정보들을 수집할 수 있다.
사용자 개인의 생활 환경 정보는, 흡연량, 음주량, 생활습관, 운동여부, 거주 지역, 사용자의 식습관 분석 정보, 외식의 빈도수, 배달음식 주문 횟수, 대중교통 사용 기록, 사용자의 신용카드 및 체크카드 사용 내역 분석 정보, 사용자가 거주하고 있는 지역의 상권분석 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 생성부(12)는 사용자 단말(30)로부터 사용자 개인 정보를 획득할 수 있다. 개인 정보는, 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게, 인종, 국적, 직업 등을 포함할 수 있다. 또한, 의료 기록 정보는, 의료영상저장전송시스템(PACS), 전자의무기록(EMR), 전자건강기록(EHR) PHR, HIS, OCS, mobile EMR, smartphone EMR을 포함할 수 있다. 즉, 의료 기록 정보는, 병원 서버(단말)로부터 제공받은 사용자 개인의 건강 정보일 수 있다.
또한, 생성부(12)는 복수개의 생체 신호 수집장치로부터 각각의 복수개의 생체 정보가 수집되는 경우, 미리 설정된 시간 동안 복수개의 생체 신호 수집 장치로부터 수집되는 생체 정보, 사용자 개인의 생활 환경 정보 및 의료기록 정보 중 적어도 어느 하나를 고려하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다.
생성부(12)는 복수의 생체 신호 수집 장치에서 수집되는 생체 정보가 다를 수 있기 때문에, 제1생체 신호 수집장치에서 수집되는 복수개의 생체 정보와 제2생체 신호 수집장치에서 수집되는 복수개의 생체 정보 모두를 획득하여 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다. 생성부(12)는 다양한 정보를 이용하여 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성함으로써 수집되지 못한 생체 정보들을 보완할 수 있다.
예시적으로, 생성부(12)는 획득된 생체 정보, 개인의 생활 환경 정보, 의료 기록 정보, 개인 정보 중 사용자의 나이를 이용하여 사용자의 최대 심박수 범위를 설정할 수 있다. 일예로, 최대 심박수는 220 - 사용자 나이의 계산을 통해 결정될 수 있다. 즉, 사용자의 나이가 25세인 경우, 생성부(12)는 사용자의 최대 심박수를 220-25인 195로 설정할 수 있다.
또한, 생성부(12)는 사용자 정보에 포함된 사용자의 나이를 이용하여 사용자의 정상 체온 범위를 설정할 수 있다. 달리 말해, 생성부(12)는 사용자 정보에 포함된 나이 정보에 기반하여 사용자의 건강 이상 범위를 설정할 수 있다. 나이에 따른 정상 체온 범위는 0~2세의 경우 36.4°C ~ 38°C, 3세~10세의 경우 36.1°C~37.8°C, 11세~65세의 경우 35.9°C ~ 37.6°C, 65세 이상의 경우 35.8°C ~ 37.5°C로 설정될 수 있다.
본원의 다른 일 실시예에 따르면, 생성부(12)는 획득부(11)에서 획득된 복수의 생체 정보, 개인의 생활 환경 정보, 의료 기록 정보, 개인 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 인공지능 알고리즘에 적용하여 사용자 개인의 기본 설정값을 생성할 수 있다. 인공지능 알고리즘은 일예로 인공지능(AI) 알고리즘 모델, 기계학습(머신러닝) 모델, 신경망 모델(인공 신경망 모델), 뉴로 퍼지 모델 등을 의미할 수 있다. 또한, 딥러닝 모델은 예시적으로 컨볼루션 신경망(Convolution Neural Network, CNN, 합성곱 신경망), 순환신경망(RNN, Recurrent Neural Network), 딥 신경망(Deep Neural Network) 등 종래에 이미 공지되었거나 향후 개발되는 다양한 신경망 모델이 적용될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 판독 정보 생성부(13)는 복수의 생체 정보 중 움직임 정보 및 부정맥 검출 정보를 결합하여 판독용 정보를 생성할 수 있다. 판독 정보 생성부(13)는 복수의 생체 정보에서 수집되는 정보 중 노이즈 정보가 포함되는 것을 방지하기 위해 판독용 정보를 생성할 수 있다. 이때, 판단부(14)는 판독용 정보가 미리 설정된 범위 내에 포함되지 않은 경우, 판독을 수행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 판단부(14)는 움직임이 심하고, 심전도 신호에 노이즈가 포함된 경우, 사용자의 생체 정보와 관련된 행동 변화 여부를 판단하지 않을 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 판단부(14)는 생성부(12)에서 생성된 기본 설정 값과 신규 생체 정보 간의 매칭을 통해 사용자의 행동 변화 여부를 판단할 수 있다. 신규 생체 정보는, 생성부(12)에서 기본 설정 값을 설정하기 위해 사용된 생체 정보가 아닌 정보일 수 있다.
판단부(14)는 획득부(11)로부터 획득된 신규 생체 정보와 생성부(12)에서 생성(설정)한 기준값에 기반하여 사용자의 행동 변화의 범위를 고려하여, 사용자의 행동 변화를 판단할 수 있다.
일예로, 획득부(11)에서 획득된 생체 정보가 심박수 정보일 수 있다. 판단부(14)는 획득된 심박수 정보와 생성부(12)에서 생성(설정)한 기본 설정 값을 고려하여 생체 정보의 이상 여부를 판단할 수 있다. 달리 말해, 획득부(11)에서 수신된 심박수 정보가 200일 수 있다. 생성부(12)는 특정 활동을 수행하지 않을 때의 사용자의 안정 심박수를 60~100으로, 최대 심박수를 195로 심박수에 대한 사용자의 기본 설정 값을 설정할 수 있다. 판단부(14)는 수신된 심박수 정보 200과 생성부(12)에서 생성(설정)한 안정 심박수, 최대 심박수를 고려하여, 사용자의 현재 심박수가 최대 심박수를 초과하였기에 사용자의 행동(생체 정보)에 변화 또는 이상이 있다고 판단할 수 있다. 반면, 획득부(11)에서 획득된 심박수 정보가 100인 경우, 판단부(14)는 생성부(12)에서 설정(생성)한 안정 심박수 범위에 포함되기 때문에, 사용자의 해동(생체 정보)에 변화 또는 이상이 없다고 판단할 수 있다.
또한, 판단부(14)는 사용자의 손목에 착용되어 수집되는 복수의 생체 정보 중 제1생체 정보의 피크를 기반으로 동기화를 수행하여 제2생체 정보를 추출할 수 있다. 판단부(14)는 사용자의 손목에 착용 될 수 있는 워치 형태의 제1생체 신호 측정 장치로부터 PPG 신호(제1생체 정보)를 제공받고, PPG 신호(제1생체 정보)의 피크(Peak)에 필터를 적용하여 동기화를 수행하여 ECG 신호(제2생체 정보)를 추출할 수 있다. 생체 신호 측정 장치는, 판단부(14)를 통해 제1생체 정보의 피크를 기반으로 동기화를 수행하여 제2생체 정보를 추출함으로써, 기존 워치 형태의 심전계에서 불가능한 연속적인 심전도 모니터링이 가능하다.
본원의 일 실시예에 따르면, 알람부(15)는 판단부(14)의 판단 결과를 고려하여 사용자 단말(30)로 알람 정보를 제공할 수 있다. 또한, 알람부(15)는 판단부(14)의 판단 결과를 고려하여 생체 신호 측정 장치(20)로 알람 정보를 제공할 수 있다. 일예로, 사용자 단말(30)로 제공되는 알람 정보는, 텍스트, 영상, 이미지와 같은 알람 정보를 포함할 수 있다. 생체 신호 측정 장치(20)로 제공되는 알람 정보는 시각적(예를 들어, 광원색의 패턴, 색의변화), 촉각적(예를 들어, 진동), 청각적(예를 들어, 알림음) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
알람 정보는, 심장 기능 평가 알람 정보, 건강상태 알람 정보 등을 포함할 수 있다. 알람 정보는, 위험 알람 정보, 측정되는 생체 정보에 대한 변화에 대한 알람 정보, 판단(생성)된 정보에 대한 알람 정보 등을 포함할 수 있다.
일예로, 알람부(15)는 판단부(14)에서 판단된 격한 운동시의 심박수와 이후 안정을 되찾을 때까지의 시간과 ECG 분석을 통한 ‘심장’ 기능 평가 및 건강나이 알람 정보를 제공할 수 있다.
또한, 알람부(15)는 ECG, 호흡수, 자세 등의 생체신호를 모두 활용한 ‘신체운동’ 평가 및 건강상태 알람 정보를 제공할 수 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 3에 도시된 생체 정보 모니터링 방법은 앞서 설명된 생체 정보 모니터링 장치(10)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 생체 정보 모니터링 장치(10)에 대하여 설명된 내용은 생체 정보 모니터링 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
단계 S110에서, 생체 정보 모니터링 장치(10)는 사용자의 신체 일부에 착용되어 복수의 생체 정보를 수집하는 생체 신호 측정 장치(20)로부터 측정된 복수의 생체 정보를 획득할 수 있다.
단계 S120에서, 생체 정보 모니터링 장치(10)는 미리 설정된 시간 동안 수집된 복수의 생체 정보를 이용하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성할 수 있다.
단계 S130에서, 생체 정보 모니터링 장치(10)는 기본 설정 값과 신규 생체 정보 간의 매칭을 통해 사용자의 행동 변화 여부를 판단할 수 있다.
단계 S140에서, 생체 정보 모니터링 장치(10)는 판단 결과를 고려하여 사용자 단말(30)로 알람 정보를 제공할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S140은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 생체 신호 모니터링 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 생체 신호 모니터링 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 생체 신호 모니터링 시스템
10: 생체 신호 모니터링 장치
20: 생체 신호 측정 장치
30: 사용자 단말
10: 생체 신호 모니터링 장치
20: 생체 신호 측정 장치
30: 사용자 단말
Claims (7)
- 사용자의 신체 일부에 착용되어 복수의 생체 정보를 측정하는 생체 신호 측정 장치; 및
수집된 상기 복수의 생체 정보를 기반으로 사용자의 행동 변화를 판단하고, 상기 행동 변화에 대응하는 알람 정보를 사용자 단말로 제공하는 생체 신호 모니터링 장치,
를 포함하되,
상기 생체 신호 모니터링 장치는,
상기 생체 신호 측정 장치로부터 측정된 복수의 생체 정보를 획득하는 획득부;
미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보를 이용하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하는 생성부;
상기 기본 설정 값과 신규 생체 정보 간의 매칭을 통해 사용자의 행동 변화를 판단하는 판단부;
상기 판단부의 판단 결과를 고려하여 상기 사용자 단말로 알람 정보를 제공하는 알람부; 및
상기 복수의 생체 정보 중 움직임 정보 및 부정맥 검출 정보를 결합하여 판독용 정보를 생성하는 판독 정보 생성부를 포함하되,
상기 판단부는,
상기 움직임 정보 차이가 미리 설정된 값 이상이고, 상기 부정맥 검출 정보에 노이즈 정보가 포함된 경우 판독을 수행하지 않고,
상기 생체 신호 측정 장치는 상기 사용자 단말과 네트워크 통신 가능 여부를 판단하되,
상기 네트워크 통신이 가능한 상태인 경우 상기 측정된 복수의 생체 정보를 상기 사용자 단말로 제공하고, 상기 네트워크 통신이 불가능한 상태인 경우 상기 복수의 생체 정보를 저장하고 상기 네트워크 통신이 가능한 상태로 변경되면 상기 측정된 복수의 생체 정보를 상기 사용자 단말로 제공하고,
상기 생성부는,
미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보, 개인의 생활 환경 정보, 의료기록 정보 및 개인 정보 중 적어도 어느 하나를 고려하여 복수의 활동 모드에 대응하는 상기 사용자 개인의 기본 설정값을 생성하되,
제1생체 신호 측정 장치 및 제2생체 신호 측정 장치에서 수집되는 제1생체 정보 및 제2생체 정보를 더 고려하여 수집되지 않은 생체 정보에 대한 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하고,
상기 판단부는,
상기 제1생체 신호 측정 장치로부터 수집된 상기 제1생체 정보의 피크를 기반으로 상기 제2생체 신호 측정 장치와 동기화를 수행하여 상기 제2생체 정보를 추출하는 것인,
생체 신호 모니터링 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 사용자의 손목에 착용되어 수집되는 복수의 생체 정보 중 제1 생체 정보의 피크를 기반으로 동기화를 수행하여 제2생체 정보를 추출하는 것인, 생체 신호 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 생체 신호 측정 장치는,
상기 사용자의 손목에 착용되어 수집되는 복수의 생체 정보 중 제1 생체 정보의 피크를 기반으로 동기화를 수행하여 제2생체 정보를 추출하여 상기 생체 신호 모니터링 장치로 제공하는 것인, 생체 신호 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 생성부는,
상기 사용자 단말로부터 획득되는 사용자 개인의 생활 환경 정보 및 외부 서버로부터 획득되는 의료기록 정보와 미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보를 고려하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하는 것인, 생체 신호 모니터링 시스템. - 삭제
- 생체 신호 측정 장치 및 생체 신호 모니터링 장치에 의해 수행되는 생체 신호 모니터링 방법에 있어서,
사용자의 신체 일부에 착용되어 복수의 생체 정보를 수집하는 생체 신호 측정 장치로부터 측정된 복수의 생체 정보를 획득하는 단계;
미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보를 이용하여 복수의 활동 모드에 대응하는 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하는 단계;
상기 기본 설정 값과 신규 생체 정보 간의 매칭을 통해 사용자의 행동 변화 여부를 판단하는 단계;
판단 결과를 고려하여 사용자 단말로 알람 정보를 제공하는 단계; 및
상기 복수의 생체 정보 중 움직임 정보 및 부정맥 검출 정보를 결합하여 판독용 정보를 생성하는 단계를 포함하되,
상기 판단하는 단계는,
상기 움직임 정보 차이가 미리 설정된 값 이상이고, 상기 부정맥 검출 정보에 노이즈가 포함된 경우 판독을 수행하지 않고,
상기 생체 신호 측정 장치는 상기 사용자 단말과 네트워크 통신 가능 여부를 판단하는 단계를 포함하되,
상기 네트워크 통신이 가능한 상태인 경우 상기 측정된 복수의 생체 정보를 상기 사용자 단말로 제공하고, 상기 네트워크 통신이 불가능한 상태인 경우 상기 복수의 생체 정보를 저장하고, 상기 네트워크 통신이 가능한 상태로 변경되면 상기 측정된 복수의 생체 정보를 상기 사용자 단말로 제공하고,
상기 기본 설정 값을 생성하는 단계는,
미리 설정된 시간 동안 수집된 상기 복수의 생체 정보, 개인의 생활 환경 정보, 의료기록 정보 및 개인 정보 중 적어도 어느 하나를 고려하여 복수의 활동 모드에 대응하는 상기 사용자 개인의 기본 설정값을 생성하되,
제1생체 신호 측정 장치 및 제2생체 신호 측정 장치에서 수집되는 제1생체 정보 및 제2생체 정보를 더 고려하여 수집되지 않은 생체 정보에 대한 사용자 개인의 기본 설정 값을 생성하고,
상기 사용자의 행동 변화를 판단하는 단계는,
상기 제1생체 신호 측정 장치로부터 수집된 상기 제1생체 정보의 피크를 기반으로 상기 제2생체 신호 측정 장치와 동기화를 수행하여 상기 제2생체 정보를 추출하는 것인,
생체 신호 모니터링 방법.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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