KR102597396B1 - 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치, 시스템 및 방법과 이를 위한 호흡 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피검체와 접촉하는 위치에 배치되고, 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm)과, 상기 다이아프램의 일면에 부착되고, 피검체의 호흡에 의한 상기 다이아프램의 형상 변화를 측정하는 압력센서와, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 피검체를 진단하는 분석기(analyzer) 및 상기 다이아프램을 실장하는 하우징(housing)을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 다이아프램을 이용하여 피검체의 호흡을 측정하는 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력센서를 이용하여 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램의 변위량을 측정하고, 그 측정 신호를 통해 피검체의 호흡수 및 이상 상태를 진단할 수 있는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치, 시스템 및 방법과 이를 위한 호흡 측정 장치에 관한 것이다.
최근 건강에 대한 관심이 높아지면서 전자 장치를 이용한 헬스 케어 부분에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 예를 들어, 전자 장치에 장착되는 센서들은 전자 장치, 전자 장치의 외부, 또는 사용자와 관련된 정보들을 수집할 수 있는데, 사용자가 자신의 상태를 체크하기 위해서는 지속적으로 생체 신호를 측정하는 것이 무엇보다도 중요하다. 이와 관련하여, 사용자의 운동 상태 또는 이상 상태를 모니터링할 수 있도록 하는 기술이 요구됨에 따라 사용자의 생체 신호를 체크하는 기능을 제공하는 전자 장치들이 개발되고 있다.
특히, 사용자로부터 수집하는 생체 신호 중 호흡수는 신체의 가장 기본적인 활력 정도를 파악하는 바이탈 사인 중 하나로서, 호흡률, 즉 분당 호흡수를 측정하기 위해 다양한 방식이 사용되고 있다.
예를 들어, 피검체의 호흡률 또는 호흡수를 측정하는 방식에는 폐활량측정법(spirometry), 호기말이산화탄소분압측정술(capnometry)의 방식이 존재한다.
폐활량측정법(spirometry)은 폐활량측정기를 이용하여 폐에 들어오고 나가는 공기의 흐름을 측정하는 방식이고, 호기말이산화탄소분압측정술(capnometry)은 호흡에 따른 CO2를 측정하는 방식이다. 이와 같은 종래의 방식은 정확도는 비교적 높으나, 추가 장비가 필요하고 지속적인 모니터링이 어렵다는 한계가 있다.
또한, 청진센서만을 이용하여 호흡수를 측정하는 데는 어려움이 있으며, 만약 청진센서를 이용하여 호흡수를 측정할 때에는 호흡을 센싱하기 위한 센서를 별도로 장착해야지만 정확도가 높아지기 때문에 청진기의 구조가 복잡해지고 초기 비용이 증가하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 압력센서를 이용하여 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램의 변위량을 측정하고, 그 측정 신호를 통해 피검체의 호흡수 및 이상 상태를 진단할 수 있는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치, 시스템 및 방법과 이를 위한 호흡 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치는 피검체와 접촉하는 위치에 배치되고, 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm)과, 상기 다이아프램의 일면에 부착되고, 피검체의 호흡에 의한 상기 다이아프램의 형상 변화를 측정하는 압력센서와, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 피검체를 진단하는 분석기(analyzer) 및 상기 다이아프램을 실장하는 하우징(housing)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 진단 장치는 상기 분석기의 진단 결과를 사용자 단말에 제공하는 통신기(transceiver)를 더 포함할 수 있다.
상기 압력센서는 다각형의 필름 타입 센서로서, 상기 다이아프램의 피검체 접촉 반대면의 일부에 부착될 수 있다.
본 실시예의 진단 장치는 상기 하우징의 다이아프램 고정부와 상기 다이아프램 사이에 배치되는 보호 림(protection rim) 및 상기 다이아프램의 피검체 접촉면을 노출시키는 통공과, 상기 다이아프램의 가장자리와 밀착하는 내주면과, 상기 다이아프램을 상기 하우징의 상기 고정부에 밀착시켜 고정하는 복수의 고정 팁(fasten tips)을 가지는 고정 림(install rim)을 더 포함할 수 있다.
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응 하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 보호 림 사이에 배치될 수 있다.
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 고정 림 사이에 배치될 수 있다.
상기 하우징의 양 측에는 웨어러블 밴드를 장착하기 위한 홀더 (holder)가 형성될 수 있다.
상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 진단 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착하는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)을 더 포함할 수 있다.
상기 분석기는, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 피검체의 호흡수를 산출할 수 있다.
상기 분석기는, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 호흡 패턴을 판별할 수 있다.
본 실시예의 제2 측면에 따른 측정 장치는 피검체와 접촉하는 위치에 배치되고, 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm)과, 상기 다이아프램의 일면에 부착되고, 피검체의 호흡에 의한 상기 다이아프램의 형상 변화를 측정하는 압력센서와, 상기 다이아프램을 실장하는 하우징(housing) 및 상기 압력센서의 측정 신호를 분석 서버에 송신하는 통신기(transceiver)를 포함할 수 있다.
상기 압력센서는 다각형의 필름 타입 센서로서, 상기 다이아프램의 피검체 접촉 반대면의 일부에 부착될 수 있다.
제2 실시예의 측정 장치는 상기 하우징의 다이아프램 고정부와 상기 다이아프램 사이에 배치되는 보호 림(protection rim) 및 상기 다이아프램의 피검체 접촉면을 노출시키는 통공과, 상기 다이아프램의 가장자리와 밀착하는 내주면과, 상기 다이아프램을 상기 하우징의 고정부에 밀착시켜 고정하는 복수의 고정 팁(fasten tips)을 가지는 고정 림(install rim)을 더 포함할 수 있다.
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응 하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 보호 림 사이에 배치될 수 있다.
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 고정 림 사이에 배치될 수 있다.
상기 하우징의 양 측에는 웨어러블 밴드를 장착하기 위한 홀더(holder)가 형성될 수 있다.
상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 진단 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착하는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 제3 측면에 따른 시스템은 호흡 측정 장치 및 상기 측정 장치가 송신한 측정 신호를 기초로 피검체를 진단하는 분석기(analyzer)를 포함하는 진단 서버를 포함할 수 있다.
상기 분석기는, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 피검체의 호흡수를 산출할 수 있다.
상기 분석기는, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 호흡 패턴을 판별할 수 있다.
본 실시예의 제4 측면에 따른 호흡 진단 방법은 피검체와 접촉하는 위치에 배치되고, 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm)과, 상기 다이아프램의 일면에 부착되고, 피검체의 호흡에 의한 상기 다이아프램의 형상 변화를 측정하는 압력센서와, 상기 다이아프램을 실장하는 하우징(housing) 및 상기 압력센서의 측정 신호를 분석 서버에 송신하는 통신기(transceiver)를 포함하는 호흡 측정 장치의 측정 신호를 이용한 진단 서버의 호흡 진단 방법에 있어서, 수신기가 상기 호흡 측정 장치로부터 측정 신호를 수신하는 단계 및 분석기가 상기 수신된 측정 신호를 기초로 피검체의 호흡수 또는 호흡 패턴을 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 압력센서는 다각형의 필름 타입 센서로서, 상기 다이아프램의 피검체 접촉 반대면의 일부에 부착될 수 있다.
상기 측정 장치는 상기 하우징의 다이아프램 고정부와 상기 다이아프램 사이에 배치되는 보호 림(protection rim) 및 상기 다이아프램의 피검체 접촉면을 노출시키는 통공과, 상기 다이아프램의 가장자리와 밀착하는 내주면과, 상기 다이아프램을 상기 하우징의 고정부에 밀착시켜 고정하는 복수의 고정 팁(fasten tips)을 가지는 고정 림(install rim)을 더 포함할 수 있다.
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 보호 림 사이에 배치될 수 있다.
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 고정 림 사이에 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 압력센서를 이용하여 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램의 변위량을 측정하고, 그 측정 신호를 통해 피검체의 호흡수 및 이상 상태를 진단하기 때문에 진단 장치가 비교적 간단한 구조로 설계될 수 있다
본 발명에 의하면, 별도의 호흡수 측정 센서 없이 다이아프램과 스트레인센서만으로도 피검체의 호흡 수 및 진단이 가능하기 때문에 진단 장치의 설계 비용이 비교적 저감될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치를 예시한 사시도.
도 2는 도 1에 예시된 진단 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 도 1에 예시된 진단 장치를 나타낸 단면도.
도 4는 도 1에 예시된 다이아프램(110)의 변형을 나타낸 단면도.
도 5는 본 실시예의 압력센서에 의해 측정된 호흡의 패턴을 나타낸 도면.
도 6은 다양한 종류의 호흡기 증상에 따른 폐음의 패턴을 나타낸 그래프.
도 7 및 도 8은 도 2에 예시된 압력센서의 위치가 변형된 실시예를 나타낸 도면.
도 9는 제2 실시예의 진단 장치와 점착 패치가 분리된 상태를 나타낸 사시도.
도 10은 진단 장치와 점착 패치가 부착된 상태를 나타낸 사시도.
도 11은 제3 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 12 제4 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 진단 시스템의 구성을 나타낸 블록도.
도 13은 제5 실시예에 따른 본 발명의 사람을 제외한 진단 서버의 호흡 진단 방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 도 1에 예시된 진단 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 도 1에 예시된 진단 장치를 나타낸 단면도.
도 4는 도 1에 예시된 다이아프램(110)의 변형을 나타낸 단면도.
도 5는 본 실시예의 압력센서에 의해 측정된 호흡의 패턴을 나타낸 도면.
도 6은 다양한 종류의 호흡기 증상에 따른 폐음의 패턴을 나타낸 그래프.
도 7 및 도 8은 도 2에 예시된 압력센서의 위치가 변형된 실시예를 나타낸 도면.
도 9는 제2 실시예의 진단 장치와 점착 패치가 분리된 상태를 나타낸 사시도.
도 10은 진단 장치와 점착 패치가 부착된 상태를 나타낸 사시도.
도 11은 제3 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 12 제4 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 진단 시스템의 구성을 나타낸 블록도.
도 13은 제5 실시예에 따른 본 발명의 사람을 제외한 진단 서버의 호흡 진단 방법을 나타낸 흐름도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 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 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 모듈(MODULE)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 의미할 수 있다.
또한 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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[제1 실시예]
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치(10)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치(10)를 예시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 진단 장치(10)는 웨어러블 밴드(wearable band) (103)에 의해 다이아프램(110)이 피검체의 흉곽에 접촉하도록 피검체의 신체에 착용되고, 압력센서(120)를 이용하여 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(110)의 형상 변화를 측정한다. 그리고 진단 장치(10)는 압력센서(120)의 측정 신호를 기초로 피검체의 호흡 패턴을 판별하여 호흡수를 산출하거나 피검체의 이상 상태를 진단한다.
예컨대, 피검체의 호흡은 흡기와 호기로 구분된다.
흡기(Inspiration) 과정에서는 늑간근(Intercostal muscle)이 수축하여 늑골(Rib)이 들리고, 횡격막(Diaphragm) 역시 수축함에 따라 내려가 흉강(Thoracic cage)의 부피가 늘어난다. 반대로, 호기(Expiration) 과정에서는 늑간근이 이완하여 늑골이 내려가고, 횡격막도 이완하여 올라가 흉강의 부피가 줄어든다.
본 발명에서 호흡은 흡기와 호기를 검출하는 광범위한 의미로 정의될 수 있다. 또는 좁은 의미로 흉곽의 팽창과 수축을 의미할 수 있으며, 더 좁은 의미로 폐의 팽창과 수축을 의미할 수 있다. 즉, 본 발명에서 호흡이라는 정의는 흡기와 호기를 포괄적인 의미뿐만 아니라 흉곽 또는 폐의 팽창과 수축을 아우르는 의미로 해석된다.
본 실시예에서 진단 장치(10)에 연결되는 웨어러블 밴드(103)는 피검체에 착용 가능하도록 밴드의 형태로 구현될 수 있다. 웨어러블 밴드(103)의 양 끝단에는 버클(미도시), 스냅 단추(미도시) 또는 벨크로(미도시)와 같은 부재가 구비되어 웨어러블 밴드(103)착용 및 해제를 용이하게 할 수 있다. 웨어러블 밴드(103)은 신축성을 가지거나 길이를 조절할 수 있도록 구현됨으로써 피검체의 체형에 따라 편안한 착용감을 제공할 수 있다.
이하에서 설명하는 피검체는 수술 중 사람에게 사용되는 각종 장비의 착용 및 부착이 어려운 동물일 수 있다.
도 2는 도 1에 예시된 진단 장치(10)를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 예시된 진단 장치(10)를 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 1에 예시된 다이아프램(110)의 변형을 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 진단 장치(10)는 하우징(100)(housing)과, 하우징(100)의 일면에 형성된 고정부(104)에 배치되는 다이아프램(110)(diaphragm)과, 다이아프램(110)의 일면에 장착된 압력센서(120) 및 분석기(140)를 포함한다.
하우징(100)은 진단 장치(10)의 외형을 이루는 것으로서, 일방향이 개방되고, 내부에 분석기(140) 및 통신기(150)와 같은 전자장치가 장착된 PCB 기판(141)이 실장된다. PCB 기판(141)에는 전원의 공급을 위한 인터페이스 모듈(미도시) 또는 공급된 전원을 축전하기 위한 배터리(미도시) 등이 더 구비될 수 있다. 하우징(100)은 케이스(102)에 의해 개방된 면이 밀폐될 수 있다.
하우징(100)의 외측 양단에는 웨어러블 밴드(103)가 체결되기 위한 홀더(101)(holder)가 형성된다. 홀더(101)는 웨어러블 밴드(103)가 통과되어 묶일 수 있는 체결공(미도시)이 형성되거나, 웨어러블 밴드(103)가 걸어질 수 있는 고리(미도시) 형상으로 형성될 수도 있다. 홀더(101)의 형상은 어느 하나로 한정하지 않는다.
하우징(100)의 피검체의 피부와 접촉하는 면에는 다이아프램(110)이 배치되기 위한 고정부(104)가 형성된다. 고정부(104)는 중심이 하우징(100)의 내부를 향하도록 오목한 형상을 가질 수 있다.
고정부(104)에 다이아프램(110)이 배치되면, 고정부(104)와 다이아프램(110) 사이에는 변위 공간(111)(deflection room)이 형성된다. 변위 공간(111)은 피검체가 호흡할 때 다이아프램(110)이 변형될 수 있는 여유 공간을 제공한다. 피검체가 호흡하여 흉곽이 팽창되면 다이아프램(110)이 변위 공간(111)을 향하도록 외형 변형이 발생된다(도 4 참조).
다이아프램(110)(diaphragm)은 단면이 원형으로 형성되고 탄성이 있는 얇은 막 형태로 형성된다. 본 실시예에서 다이아프램(110)의 단면은 원형으로 한정하지 않으며, 다각의 형상으로 형성되어도 가능하다.
다이아프램(110)은 피검체와의 접촉 방향으로 볼록렌즈 형상 또는 판상(板狀) 형상으로 돌출되도록 형성된다. 다이아프램(110)이 볼록렌즈 형상으로 형성되면, 변위 공간(111)은 저면 중 일부가 돔(dome) 형상으로 형성된다.
다이아프램(110)은 고정 림(130)(install rim)에 의해 하우징(100)의 고정부(104)에 밀착 고정된다.
고정 림(130)은 다이아프램(110)의 외주 형상에 대응하는 림(rim)형태로 형성된다. 그리고 고정 림(130)은 중심에 다이아프램(110)의 피검체 접촉면을 노출시키는 통공(131)과, 다이아프램(110)의 외측 가장자리와 밀착하는 내주면(133)과, 하우징(100)에 체결되기 위한 복수의 고정 팁(132)(fasten tips)을 포함한다. 예컨대, 고정부(104)에는 고정 팁(132)이 끼워지는 고정 홈(미도시)이 형성되고, 이로서 고정 팁(132)은 하우징(100)에 체결된다.
고정 림(130)은 내주면(133)이 다이아프램(110)의 외측 둘레면을 하우징(100)을 향해 눌러 밀착시키고, 고정 팁(132)에 의해 하우징(100)으로부터 탈락되지 않도록 체결됨으로써 다이아프램(110)을 하우징(100)에 고정시킨다. 고정 림(130)과 하우징(100)의 체결 방식은 어느 하나로 한정하지 않는다. 예를 들면, 고정 림(130)과 하우징(100)은 벨크로 방식으로 체결될 수도 있다.
상기와 같이 다이아프램(110)이 고정 림(130)에 의해 하우징(100)에 고정되면, 다이아프램(110)은 고정 림(130)과 접촉하는 부위(다이아프램(110)의 가장자리)를 제외한 나머지 부위가 통공(131)을 통해 고정 림(130)보다 더 외측으로 돌출된다. 통공(131)으로 돌출된 다이아프램(110)은 피검체와 접촉한다.
다이아프램(110)과 하우징(100)의 고정부(104) 사이에는 다이아프램(110)과 하우징(100) 고정부(104)의 밀폐력 및 다이아프램(110)의 훼손을 방지하기 위한 보호 림(121)(protection rim)이 구비된다. 보호 림(121)은 다이아프램(110)의 외주 형상에 대응하는 림(rim) 형상으로 형성되고, 다이아프램(110)의 외주가 변형되면 같이 변형될 수 있도록 소정의 탄성을 가지는 재질로 형성될 수 있다.
압력센서(120)(strain gage) 다각형의 필름 타입으로 형성되고 다이아프램(110)의 일면에 부착되어 피검체의 호흡에 의해 형상이 변형된 다이아프램(110)의 변위량을 측정한다. 본 실시예에서 압력센서(120)의 형상은 원형의 형상을 가질 수도 있다.
본 실시예에서 압력센서(120)는 절대 압력(absolute pressure)센서, 게이지 압력(gauge pressure)센서, 차압(differential pressure) 센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 압력센서(120)는 스트레인게이지(strain gauge)가 채택된 것을 예로 들어 설명하지만, 다른 종류의 압력센서가 채택되어도 무방하다.
본 실시예에서 채택된 스트레인게이지는 구조체의 변형되는 상태와 그 양을 측정하기 위하여 구조체 표면에 부착하는 게이지다. 압력센서(120)는 압력(또는 스트레스)이 가해지면 내부 분극에 의해 전기적 특성이 변하는 압전체 등을 이용하여 외부 힘이 가해져 변형이 되면 전기저항이 변하는 원리를 이용하여 신호를 생성한다.
예컨대, 압력센서(120)는 다이아프램(110)의 외측면(피검체와 접촉하는 면) 또는 내측면(피검체의 접촉 반대면)에 부착될 수 있지만, 스테리인게이지(120)의 보호 및 피검체와 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위해 다이아프램(110)의 내측면(피검체의 접촉 반대면)에 부착될 수 있다. 그리고 압력센서(120)는 다이아프램(110)의 변위량 오차를 줄이기 위해 다이아프램(110)의 내측면 중심부에 부착될 수 있다.
분석기(140)는 다이아프램(110)의 변위량을 측정한 압력센서(120)의 측정 신호를 기초로 피검체의 호흡수 및 이상 상태(예를 들면, 폐 질환)를 진단한다.
예컨대, 피검체의 호흡에 의한 흉곽의 수축 및 팽창이 발생되면 피검체에 접촉된 다이아프램(110)에도 외형의 변형이 발생한다. 예를 들면, 피검체의 흉곽이 팽창되면 다이아프램(110)이 변위 공간(111) 내부를 향하도록 변형되고, 피검체의 흉곽이 수축되면 다이아프램(110)은 다시 원래의 상태로 복원된다.
압력센서(120)는 이러한 호흡에 따른 다이아프램(110)의 변위량을 측정하고, 분석기(140)는 압력센서(120)의 측정 신호에서 특정 주기를 갖는 호흡의 패턴을 판별한다. 그리고 분석기(140)는 그 패턴을 분석하여 피검체의 호흡수의 산출 및 이상 상태를 진단한다.
본 발명에서 폐의 ‘이상 상태’라 함은 다양한 기준에 의해 사전에 정의될 수 있다.
일 예로, 폐에 체액이 차서 발생하는 폐부종의 경우, 폐에 소정 기준 이상의 체액이 차면 더 이상 돌이킬 수 없는 심각한 상황이 발생하므로 그 이전에 전조 증상을 미리 감지하는 것이 매우 중요하다.
따라서 본 발명의 분석기(140)는 호흡주기(호흡수)가 정상상태의 20%를 초과하는 것으로 계산되면, 돌이키기 어려운 심각 상태의 전조 단계로 간주하여 ‘이상 상태’로 판단하거나 심각한 ‘폐부종’으로 판단할 수 있다. 여기서. 호흡주기(호흡수)에 대한 비교판단 대상으로 피검체에 대한 미리 저장된 정보(정상 상태의 호흡주기 또는 호흡수)가 이용될 수 있다.
즉, 피검체가 반려동물일 경우, 반려동물의 종, 암/수, 나이 및 몸무게 등에 따라 정상적인 호흡주기에 대한 구축 데이터가 이용될 수 있다.
만약 피검체에 대한 미리 저장된 호흡주기가 없는 경우에는 피검체에 대한 미리 정해진 시간 동안의 평균 호흡주기가 이용될 수 있다.
본 실시예에서 분석기(140)는 압력센서(120)의 측정 신호와 다른 측정 신호를 고려하여 피검체의 호흡수를 산출하거나 이상 상태를 진단할 수 있다.
예컨대, 분석기(140)는 진단 장치에 실장된 청진 센서를 통해 측정된 신호와 압력센서(120)의 측정 신호를 모두 고려하여 피검체의 호흡수를 산출하거나 이상 상태를 진단할 수 있다.
통신기(150)는 분석기(140)에서 진단된 정보를 외부로 전송한다. 여기서 외부라 함은 센싱 장치에서 측정된 정보를 진료자가 확인할 수 있는 노트북, 단말기, 태블릿PC, 진단 서버 및 스마트폰을 포함할 수 있다.
통신기(150)는 블루투스(Bluetooth), 알에프아이디(RFID, Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, WSN(Wireless Sensor Network), WLAN (Wireless LAN or Wifi) 및 UWB(Ultra Wideband) 등과 같은 근거리 무선통신 또는 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area)과 같은 장거리 통신을 지원할 수 있다. 특히 블루투스(Bluetooth) 계열의 BLE 비콘(beacon) 프로토콜 지원으로 브로드캐스팅 방식의 정보 전송을 지원할 수도 있다. 또한 통신기(150)는 2G, 3G, 4G, 5G와 같은 이동 통신 프로토콜이나, Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 이동통신 프로토콜을 지원할 수도 있다.
본 실시예에서 통신기(150)가 구비되지 않는다면, 진단 장치에는 진단 결과를 출력하기 위한 디스플레이 화면(미도시)가 더 구비될 수 있다.
도 5는 본 실시예의 압력센서(120)에 의해 측정된 호흡의 패턴을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 압력센서(120)에서 측정된 신호는 피검체의 호흡에 따라 특정 주기를 갖는 패턴을 갖는다.
예컨대, 도 5의 (A)구역에서처럼 측정 신호가 규칙적인 패턴을 가지면 흉곽의 수축 및 팽창이 규칙적인 것으로 판단하여 분석기(140)는 피검체가 정상적인 호흡을 하고 있는 것으로 간주한다. 또한, 분석기(140)는 그 패턴의 주기를 카운팅하여 피검체의 호흡을 산출한다.
분석기(140)는 도 5의 (B)구역에서처럼 측정 신호가 불규칙적인 패턴을 가지면 폐의 이상 상태(예를 들면, 폐질환)가 발생된 것으로 진단한다.
분석기(140)는 측정 신호의 패턴을 미리 정의된 다양한 폐질환 패턴과 비교함으로써 구체적인 폐질환 이름을 판단해 낼 수도 있다.
도 6은 다양한 종류의 호흡기 증상에 따른 폐음의 패턴을 나타낸 그래프이다.
첨부된 도 6을 참조하면, 기관음(Tracheal Sound), 폐음(Normal Lung Sound), 기관지음(Bronchial Breathing), 협착음(Stridor), 천명음(Wheeze) 및 나음(Rhonchus) 등의 파형은 다르게 도출된다.
따라서, 분석기(140)는 피검체로부터 측정된 호흡의 파형에 근거하여 호흡기 증상별 파형과 유사도를 비교함으로써 미리 정해진 유사도 이상의 파형이 존재하면 해당 호흡기 증상의 폐질환 종류를 구체적으로 판단할 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 2에 예시된 압력센서(120)의 위치가 변형된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 압력센서(120)는 다이아프램(110)의 외주 형상에 대응하는 크기의 림(rim) 형태로 형성되고, 다이아프램(110)과 보호 림(121) 사이에 위치될 수 있다. 본 실시예에서 다이아프램(110)은 원형의 형태로 형성되기 때문에 압력센서(120)도 원형의 형상으로 형성되지만 다이아프램(110)의 외주 형상이 다각을 가지면 압력센서(120)도 다각의 형상으로 형성될 수 있다.
보호 림(121)은 탄성을 가지는 소재로 형성되어 다이아프램(110)의 외형 변형에 대응하여 변형되기 때문에 압력센서(120)가 다이아프램(110)의 외형 변형에 대한 변위량을 용이하게 측정할 수 있도록 한다. 만약, 보호 림(121)이 없다면 압력센서(120)의 일면이 강성을 가지는 하우징(100)의 일면에 맞닿기 때문에 다이아프램(110)의 외형 변형이 발생하더라도 다이아프램(110)의 변위량을 측정하는데 어려움이 발생할 수 있다.
이와 같이 다이아프램(110)과 보호 림(121) 사이에 부착된 압력센서(120)는 피검체의 호흡에 의한 다이아프램(110)의 외현 변형에 대한 변위량을 측정한다.
도 8을 참조하면, 압력센서(120)는 다이아프램(110)의 외주 형상에 대응하는 림(rim) 형태로 형성되고, 고정 림(130)과 다이아프램(110)의 사이에 부착된다. 이 경우, 보호 림(121)은 고정 림(130)과 다이아프램(110)의 사이에 배치될 수도 있다.
이와 같이 다이아프램(110)과 고정 림(130) 사이에 부착된 압력센서(120)는 피검체의 호흡에 의한 다이아프램(110)의 외주 형상에 대한 변위량을 측정한다.
[제2 실시예]
제2 실시예는 제1 실시예의 진단 장치(10)에서 피검체의 신체에 부착되는 방식이 변형된 것이다.
제2 실시예에서 설명하는 진단 장치(20)는 제1 실시예의 진단 장치(10) 중 홀더(101)를 제외한 모든 구성이 동일하므로 중복된 설명을 생략한다.
도 9는 제2 실시예의 진단 장치(20)와 점착 패치(210)가 분리된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 10은 진단 장치(20)와 점착 패치(210)가 부착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 점착 패치(210)(sticky patch)는 하우징(200)의 적어도 일부를 덮어 상기 진단 장치(20)를 피검체의 진단 부위에 밀착한다.
예컨대, 하우징(200)에는 피검체의 접촉면 부위의 둘레에 편 형태로 돌출된 외주 편(201)이 형성된다.
점착 패치(210)는 하우징(200)의 일부가 노출되도록 내부가 빈 형태로 형성되고, 하우징(200) 및 외주 편(201)의 전체 단면적보다 더 큰 단면적을 갖도록 형성된다.
예컨대, 점착 패치(210)의 일부는 외주 편(201)의 일면을 덮도록 부착되고, 나머지 부위는 피검체의 신체에 부착된다. 점착 패치(210)는 피검체의 진단 부위 피부에 직접적으로 부착될 수 있으며 또한, 피검체의 의류 표면에 부착되어도 가능하다.
뿐만 아니라, 점착 패치(210)는 진단 부위에 대응하는 의류의 특정 위치에서 의류와 일체로 형성되고, 하우징(200)은 점착 패치(210)로부터 선택적으로 탈부착되게 형성될 수도 있다. 점착 패치(210)가 의류와 일체로 형성되면 피검체가 의류를 착용하기만 하더라도 진단 장치(20)가 피검체의 호흡을 측정할 수 있다. 즉, 진단 장치(20)는 피검체의 일상 생활에서도 피검체의 호흡을 진단할 수 있다.
본 실시예에서 점착 패치(210)는 웨어러블 패브릭(wearable fabric) 소재로 형성될 수도 있다.
본 실시예에서 점착 패치(210)는 하우징(200)의 일부를 덮은 상태에서 진단 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착시킬 수 있는 형태라면, 어떠한 형태로 형성되어도 무방하다. 예를 들면, 점착 패치(210)는 띠 형태로 형성되어 하우징(200)을 가로지르도록 하우징(200)에 부착되고, 양 단이 피검체의 신체에 부착될 수도 있다.
[제3 실시예]
제3 실시예는 측정 장치(30)의 압력센서(330)가 다이아프램(110)의 외형 변형만 측정하고, 측정된 신호를 외부로 제공하는 기술에 관한 것이다.
제3 실시예의 측정 장치(30)는 제1 실시예 또는 제2 실시예의 진단 장치(10, 20)에서 분석기(140)만 제외된다. 제3 실시예의 측정 장치(30)는 제1 실시예 또는 제2 실시예의 진단 장치(10, 20)에서 분석기(140)를 제외한 다른 모든 구성들이 동일하므로 중복된 설명을 생략한다.
도 11은 제3 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 측정 장치(30)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예의 측정 장치(30)는 통신기(340)를 포함한다.
통신기(340)는 측정 장치(30)의 압력센서(330)에서 측정된 신호를 실시간으로 외부로 전송한다.
여기서 외부라 함은 압력센서(330)의 측정 신호를 통해 호흡수 및 이상 상태를 진단할 수 있는 프로그램이 설치된 노트북, 단말기, 태블릿PC, 진단 서버 및 스마트폰을 포함할 수 있다.
통신기(340)는 블루투스(Bluetooth), 알에프아이디(RFID, Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, WSN(Wireless Sensor Network), WLAN (Wireless LAN or Wifi) 및 UWB(Ultra Wideband) 등과 같은 근거리 무선통신 또는 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area)과 같은 장거리 통신을 지원할 수 있다. 특히, 통신기(340)는 블루투스(Bluetooth) 계열의 BLE 비콘(beacon) 프로토콜 지원으로 브로드캐스팅 방식의 정보 전송을 지원할 수도 있다.
또한, 통신기(340)은 2G, 3G, 4G, 5G와 같은 이동 통신 프로토콜이나, Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 이동통신 프로토콜을 지원할 수도 있다.
[제4 실시예]
제4 실시예는 측정 장치(40)에서 측정된 신호를 분석 서버(41)로 제공하여 실시간으로 피검체의 호흡수 산출 및 이상 상태를 진단하기 위한 시스템이다.
이하에서 설명하는 제4 실시예의 측정 장치(40)는 제3 실시예의 측정 장치(30)와 동일하므로 중복된 설명을 생략한다.
도 12 제4 실시예에 따른 다이아프램을 이용한 호흡 진단 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예의 시스템은 측정 장치(40)와 측정 장치(40)에 구비된 압력센서(430)의 측정 신호를 수신받는 분석 서버(41)를 더 포함한다.
분석 서버(41)는 측정 장치(40)와 무선 통신하여 실시간으로 압력센서(430)의 측정 신호를 제공받는다.
분석 서버(41)와 측정 장치(40)는 블루투스(Bluetooth), 알에프아이디(RFID, Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, WSN(Wireless Sensor Network), WLAN (Wireless LAN or Wifi) 및 UWB(Ultra Wideband) 등과 같은 근거리 무선통신 또는 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area)과 같은 장거리 통신을 통해 데이터를 송수신 한다.
분석 서버(41)와 측정 장치(40)는 블루투스(Bluetooth) 계열의 BLE 비콘(beacon) 프로토콜 지원으로 브로드캐스팅 방식의 정보 전송을 지원할 수도 있다. 또한 분석 서버(41)와 측정 장치(40)는 2G, 3G, 4G, 5G와 같은 이동 통신 프로토콜이나, Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 이동통신 프로토콜을 통해 데이터를 송수신 할 수도 있다.
뿐만 아니라 분석 서버(41)와 측정 장치(40)는 케이블을 통해 유선 연결되어 데이터를 송수신 할 수도 있다. 분석 서버(41)와 측정 장치(40)가 케이블을 통해 유선 연결될 경우, USB 통신 규격을 지원할 수 있다.
분석 서버(41)는 분석기(42)를 통해 압력센서(430)의 측정 신호에서 호흡의 패턴을 판별하고, 호흡의 패턴에서 피검체의 호흡수 산출 및 이상 상태를 진단한다. 분석기(42)가 피검체의 호흡수 산출 및 이상 상태를 진단하는 방식은 제1 실시예의 분석기(42)와 동일한 방식을 이용한다.
본 실시예에서 분석기(42)는 호흡수의 산출 및 이상 상태를 진단할 수 있는 프로그램이 설치된 노트북, 단말기, 태블릿PC, 진단 서버 및 스마트폰을 포함할 수 있다.
[제5 실시예]
도 13은 제5 실시예에 따른 본 발명의 사람을 제외한 진단 서버의 호흡 진단 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하에서 설명하는 피검체는 수술 중 사람에게 사용되는 각종 장비의 착용 및 부착이 어려운 동물일 수 있다.
또한, 이하에서 설명하는 측정 장치는 제3 실시예의 측정 장치와 동일하므로 중복된 설명을 생략한다.
도 13을 참조하면, 본 실시예의 호흡 진단 방법은 측정 신호를 수신하는 단계(S100) 및 호흡수 또는 호흡 패턴을 판별하는 단계(S200)를 포함한다.
측정 신호를 수신하는 단계(S100)는 수신기가, 측정 장치로부터 피검체가 호흡할 때 발생하는 다이아프램의 외형 변형에 대한 측정 신호를 수신한다.
수신기는 측정장치의 통신기와 블루투스(Bluetooth), 알에프아이디(RFID, Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, WSN(Wireless Sensor Network), WLAN (Wireless LAN or Wifi) 및 UWB(Ultra Wideband) 등과 같은 근거리 무선통신 또는 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area)과 같은 장거리 통신을 통해 데이터를 송수신한다. 특히 블루투스(Bluetooth) 계열의 BLE 비콘(beacon) 프로토콜 지원으로 브로드캐스팅 방식의 정보 전송을 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신기와 수신기는 2G, 3G, 4G, 5G와 같은 이동 통신 프로토콜이나, Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 이동통신 프로토콜을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
본 실시예에서 통신기와 수신기는 케이블을 통한 유선 방식으로 데이터를 송수신할 수도 있다.
호흡수 또는 호흡 패턴을 판별하는 단계(S200)의 분석기는 다이아프램의 변위량을 측정한 압력센서의 측정 신호를 기초로 호흡 패턴을 판별하고, 그 호흡 패턴을 통해 피검체의 호흡수 및 이상 상태(예를 들면, 폐 질환)를 진단한다.
예컨대, 피검체의 호흡에 의한 흉곽의 수축 및 팽창이 발생되면 피검체에 접촉된 다이아프램에도 외형의 변형이 발생한다. 예를 들면, 피검체의 흉곽이 팽창되면 다이아프램이 변위 공간 내부를 향하도록 변형되고, 피검체의 흉곽이 수축되면 다이아프램은 다시 원래의 상태로 복원된다.
압력센서는 이러한 다이아프램의 변위량을 측정하고, 분석기는 수신받은 압력센서의 측정 신호에서 특정 주기를 갖는 호흡의 패턴을 판별한다. 그리고 분석기는 그 패턴을 분석하여 피검체의 호흡수의 산출 및 이상 상태를 진단한다.
본 발명에서 폐의 ‘이상 상태’라 함은 다양한 기준에 의해 사전에 정의될 수 있다.
일 예로, 폐에 체액이 차서 발생하는 폐부종의 경우, 폐에 소정 기준 이상의 체액이 차면 더 이상 돌이킬 수 없는 심각한 상황이 발생하므로 그 이전에 전조 증상을 미리 감지하는 것이 매우 중요하다.
따라서 본 발명의 분석기는 호흡주기(호흡수)가 정상상태의 20%를 초과하는 것으로 계산되면, 돌이키기 어려운 심각 상태의 전조 단계로 간주하여 ‘이상 상태’로 판단하거나 심각한 ‘폐부종’으로 판단할 수 있다. 여기서. 호흡주기(호흡수)에 대한 비교판단 대상으로 피검체에 대한 미리 저장된 정보(정상 상태의 호흡주기 또는 호흡수)가 이용될 수 있다.
즉, 피검체가 반려동물일 경우, 반려동물의 종, 암/수, 나이 및 몸무게 등에 따라 정상적인 호흡주기에 대한 구축 데이터가 이용될 수 있다.
만약, 피검체에 대한 미리 저장된 호흡주기가 없는 경우에는 피검체에 대한 미리 정해진 시간 동안의 평균 호흡주기가 이용될 수 있다.
본 실시예에서 분석기는 압력센서의 측정 신호와 다른 측정 신호를 고려하여 피검체의 호흡수를 산출하거나 이상 상태를 진단할 수 있다.
예컨대, 분석기는 진단 장치에 실장된 청진 센서를 통해 측정된 신호와 압력센서의 측정 신호를 모두 고려하여 피검체의 호흡수를 산출하거나 이상 상태를 진단할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 관한 몇 가지 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 진단 장치
101: 홀더
102: 홀더
100: 하우징
110: 다이아프램
120: 압력센서
121: 보호 림
130: 고정 림
131: 통공
132: 고정 팁
140: 분석기
150: 통신기
101: 홀더
102: 홀더
100: 하우징
110: 다이아프램
120: 압력센서
121: 보호 림
130: 고정 림
131: 통공
132: 고정 팁
140: 분석기
150: 통신기
Claims (25)
- 피검체와 직접 접촉함으로써 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 판형의 다이아프램;
상기 다이아프램에서 피검체와 접촉되는 면의 반대면에 부착되고, 피검체의 호흡에 의한 상기 다이아프램의 형상 변화를 측정하는 압력센서:
상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 피검체를 진단하는 분석기; 및
상기 다이아프램, 상기 압력센서 및 상기 분석기를 실장하는 하우징을 포함하고,
상기 압력센서는 스트레인게이지인 것을 특징으로 하는
다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제1항에 있어서,
상기 분석기의 진단 결과를 사용자 단말에 제공하는 통신기(transceiver)를 더 포함하는
다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제1항에 있어서,
상기 압력센서는 다각형의 필름 타입 센서로서, 상기 다이아프램의 피검체 접촉 반대면의 일부에 부착되는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하우징의 다이아프램 고정부와 상기 다이아프램 사이에 배치되는 보호 림(protection rim); 및
상기 다이아프램의 피검체 접촉면을 노출시키는 통공과, 상기 다이아프램의 가장자리와 밀착하는 내주면과, 상기 다이아프램을 상기 하우징의 상기 고정부에 밀착시켜 고정하는 복수의 고정 팁(fasten tips)을 가지는 고정 림(install rim)
을 더 포함하는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제4항에 있어서,
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응 하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 보호 림 사이에 배치되는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제4항에 있어서,
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 고정 림 사이에 배치되는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하우징의 양 측에는 웨어러블 밴드를 장착하기 위한 홀더 (holder)가 형성되는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 진단 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착하는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)을 더 포함하는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제1항에 있어서,
상기 분석기는, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 피검체의 호흡수를 산출하는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 제1항에 있어서,
상기 분석기는, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 호흡 패턴을 판별하는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 장치. - 피검체와 직접 접촉함으로써 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 판형의 다이아프램;
상기 다이아프램에서 피검체와 접촉되는 면의 반대면에 부착되고, 피검체의 호흡에 의한 상기 다이아프램의 형상 변화를 측정하는 압력센서:
상기 압력센서의 측정 신호를 분석 서버에 송신하는 통신기; 및
상기 다이아프램, 상기 압력센서 및 상기 통신기를 실장하는 하우징을 포함하고,
상기 압력센서는 스트레인게이지인 것을 특징으로 하는
다이아프램을 이용한 호흡 측정 장치. - 제11항에 있어서,
상기 압력센서는 다각형의 필름 타입 센서로서, 상기 다이아프램의 피검체 접촉 반대면의 일부에 부착되는 다이어프램을 이용한 호흡 측정 장치. - 제11항에 있어서,
상기 하우징의 다이아프램 고정부와 상기 다이아프램 사이에 배치되는 보호 림(protection rim); 및
상기 다이아프램의 피검체 접촉면을 노출시키는 통공과, 상기 다이아프램의 가장자리와 밀착하는 내주면과, 상기 다이아프램을 상기 하우징의 고정부에 밀착시켜 고정하는 복수의 고정 팁(fasten tips)을 가지는 고정 림(install rim)
을 더 포함하는 다이어프램을 이용한 호흡 측정 장치. - 제13항에 있어서,
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응 하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 보호 림 사이에 배치되는 다이어프램을 이용한 호흡 측정 장치. - 제13항에 있어서,
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 고정 림 사이에 배치되는 다이어프램을 이용한 호흡 측정 장치. - 제11항에 있어서,
상기 하우징의 양 측에는 웨어러블 밴드를 장착하기 위한 홀더(holder)가 형성되는 다이어프램을 이용한 호흡 측정 장치. - 제11항에 있어서,
상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 호흡 측정 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착하는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)을 더 포함하는 다이어프램을 이용한 호흡 측정 장치. - 제11항의 호흡 측정 장치; 및
상기 측정 장치가 송신한 측정 신호를 기초로 피검체를 진단하는 분석기(analyzer)를 포함하는 진단 서버
를 포함하는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 분석기는, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 피검체의 호흡수를 산출하는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 분석기는, 상기 압력센서의 측정 신호를 기초로 호흡 패턴을 판별하는 다이아프램을 이용한 호흡 진단 시스템. - 피검체와 직접 접촉함으로써 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm)과, 상기 다이아프램에서 피검체와 접촉되는 면의 반대면에 부착되고, 피검체의 호흡에 의한 상기 다이아프램의 형상 변화를 측정하는 압력센서와, 상기 압력센서의 측정 신호를 분석 서버에 송신하는 통신기(transceiver)와, 상기 다이아프램, 상기 압력센서 및 상기 통신기를 실장하는 하우징을 포함하는 호흡 측정 장치의 측정 신호를 이용한 진단 서버의 호흡 진단 방법에 있어서,
상기 진단 서버의 수신기가 상기 호흡 측정 장치로부터 측정 신호를 수신하는 단계; 및
상기 진단 서버의 분석기가 상기 수신된 측정 신호를 기초로 피검체의 호흡수 또는 호흡 패턴을 판별하는 단계를 포함하며,
상기 압력센서는 스트레인게이지인 것을 특징으로 하는
사람을 제외한 진단 서버의 호흡 진단 방법. - 제21항에 있어서,
상기 압력센서는 다각형의 필름 타입 센서로서, 상기 다이아프램의 피검체 접촉 반대면의 일부에 부착되는 사람을 제외한 진단 서버의 호흡 진단 방법. - 제21항에 있어서,
상기 하우징의 다이아프램 고정부와 상기 다이아프램 사이에 배치되는 보호 림(protection rim); 및
상기 다이아프램의 피검체 접촉면을 노출시키는 통공과, 상기 다이아프램의 가장자리와 밀착하는 내주면과, 상기 다이아프램을 상기 하우징의 고정부에 밀착시켜 고정하는 복수의 고정 팁(fasten tips)을 가지는 고정 림(install rim)
을 더 포함하는 사람을 제외한 진단 서버의 호흡 진단 방법. - 제23항에 있어서,
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 보호 림 사이에 배치되는 사람을 제외한 진단 서버의 호흡 진단 방법. - 제23항에 있어서,
상기 압력센서는 상기 다이아프램의 외주 형상에 대응하는 필름 타입의 센서로서, 상기 다이아프램과 상기 고정 림 사이에 배치되는 사람을 제외한 진단 서버의 호흡 진단 방법.
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