KR102621840B1 - 생체신호 모니터링 시스템 - Google Patents
생체신호 모니터링 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102621840B1 KR102621840B1 KR1020210030795A KR20210030795A KR102621840B1 KR 102621840 B1 KR102621840 B1 KR 102621840B1 KR 1020210030795 A KR1020210030795 A KR 1020210030795A KR 20210030795 A KR20210030795 A KR 20210030795A KR 102621840 B1 KR102621840 B1 KR 102621840B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wearer
- biological
- heart rate
- monitoring system
- ear
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 50
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 26
- 210000000613 ear canal Anatomy 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 14
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 14
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 11
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000009532 heart rate measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 210000003016 hypothalamus Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 210000003454 tympanic membrane Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000002106 pulse oximetry Methods 0.000 claims description 2
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 2
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 2
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 2
- 208000016354 hearing loss disease Diseases 0.000 description 2
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010223 real-time analysis Methods 0.000 description 2
- 206010051290 Central nervous system lesion Diseases 0.000 description 1
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 210000000624 ear auricle Anatomy 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000010370 hearing loss Effects 0.000 description 1
- 231100000888 hearing loss Toxicity 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
- A61B5/6814—Head
- A61B5/6815—Ear
- A61B5/6817—Ear canal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
- A61B5/02055—Simultaneously evaluating both cardiovascular condition and temperature
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1116—Determining posture transitions
- A61B5/1117—Fall detection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/746—Alarms related to a physiological condition, e.g. details of setting alarm thresholds or avoiding false alarms
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/0202—Child monitoring systems using a transmitter-receiver system carried by the parent and the child
- G08B21/0205—Specific application combined with child monitoring using a transmitter-receiver system
- G08B21/0211—Combination with medical sensor, e.g. for measuring heart rate, temperature
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
- G08B21/0407—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis
- G08B21/043—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis detecting an emergency event, e.g. a fall
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
- G08B21/0438—Sensor means for detecting
- G08B21/0453—Sensor means for detecting worn on the body to detect health condition by physiological monitoring, e.g. electrocardiogram, temperature, breathing
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H10/00—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
- G16H10/60—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for patient-specific data, e.g. for electronic patient records
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
- G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
- G16H40/67—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for remote operation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/02—Operational features
- A61B2560/0204—Operational features of power management
- A61B2560/0214—Operational features of power management of power generation or supply
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
Abstract
본 발명은 생체신호 모니터링 시스템을 개시한다. 이러한 본 발명은 측정 대상자의 두 손이 자유롭고 이동에 제약이 없도록 귀속으로 장착되는 인이어(In-EAR) 타입으로 낙상 감지부를 포함하는 생체신호 측정기가 포함되는 모니터링 시스템을 구성한 것이고, 이에 따라 측정 대상자의 생체신호인 체온, 심박수, 산소 포화도 등을 실시간으로 연속하여 자동 측정한 후 이를 전송 처리하면서, 일반 측정 대상자는 물론, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자의 생체 변화 또는 낙상 유무를 실시간 모니터링하고, 모니터링 결과에 따른 측정 대상자의 생체 변화가 위험 요소로 판단시 신속한 후속조치가 이루어지도록 하는 등 측정 대상자의 생체 변화에 따른 예후 예측으로 즉각적인 대응 및 응급 상황 예방 효과를 기대하는 것이다.
Description
본 발명은 생체신호를 모니터링하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 귀속으로 장착되는 인이어(In-EAR) 타입의 측정기를 통해 측정 대상자의 생체신호(예; 체온, 심박수, 산소 포화도 등)을 실시간 측정하여 전송하고, 측정되어 전송되는 생체신호를 실시간 모니터링할 수 있도록 하는 생체신호 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 생체신호 측정기는 신체의 체온(temperature), 심박도(pulse), 산소포화도(oximeter) 등과 같은 생체신호(bio-signal)를 측정하기 위한 것으로, 이러한 생체신호 측정기는 의료 현장에서 사용되거나 다양한 제품에 적용되면서 일상생활에서도 사용되기도 한다.
즉, 의료 현장에서 활용되는 생체신호 측정기는 전문적인 의료장비로서, 이는 보호자 및 의료진과의 의사 소통에 어려움을 겪는 뇌병변 장애, 청각 장애, 언어 장애, 호흡기 장애 등을 가지는 장애인이나 환자, 또는 일반 생활에서 의사소통 뿐 아니라 위급상황에서도 자신의 신체 상태를 제대로 인지하지 못하고 상태를 표현하지 못하는 측정 대상자들에게 사용되고 있다.
그러나, 의료 현장에서 활용되는 생체신호 측정기는 병원 등에서 사용하는 경우 하루 2차례 반드시 측정해야 하나, 불안정한 환자의 경우 1∼2시간 간격으로 자주 측정하여 환자나 의료진 불편함 존재하고, 특히, 야간에 아이가 열이 나는 경우에는 부모의 입장에서 아이 곁에서 주기적으로 체온을 계속 체크해야 하기 때문에 부모가 잠을 못자고 상황 발생하며, 환자 또한 충분히 쉬지 못하고 계속 생체신호를 측정해야 하므로 수면을 방해 받는 상황으로 질병의 치료나 회복에도 좋지 않은 영향이 주었다.
또한, 병원 등에서 사용하는 생체신호 측정기는 자동적인 측정이 아니라 의료진에 의해 직접 수동적인 측정이 되므로 매우 비효율적이고, 생체신호를 재는 시점에 따라 이상이 발견된 수도 있고 그냥 지나치는 경우도 많았다.
더불어, 의료 현장에서 사용되는 모든 생체신호 측정기들은 모두 장애인 및 환자의 손놀림을 제약하는 관계로, 독서나 스마트폰 등의 개인 일상생활을 방해하면서, 두 손이 자유롭지 못한 신체의 구속이 있으며, 이동하거나 화장실을 갈 때에도 탈부착을 반복해야 하는 등 불편함이 있었다.
한편, 일상생활에서 활용되는 생체신호 측정기는 다양한 제품(예; 마우스, 신발, 머리띠, 목걸이, 손목시계, 의류, 헤드셋 등)에 적용되어 활용되는 것으로, 이는 착용에 대한 번거로움이 있고, 생체신호 측정시마다 신체 일부를 측정모듈에 접촉시켜야 하는 불편함이 있고, 특히 생체신호를 연속하여 자동 측정할 수는 없으므로 생체신호에 대한 실시간 모니터링이 이루어질 수 없게 되면서, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자에 대한 건강 관리를 제대로 수행하지 못하는 어려움이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 측정 대상자의 두 손이 자유롭고 이동에 제약이 없도록 귀속으로 장착되는 인이어(In-EAR) 타입의 측정기를 통해 측정 대상자의 생체신호인 체온, 심박수, 산소 포화도 등을 실시간으로 연속하여 자동 측정한 후 이를 전송하도록 구성함으로써, 일반 측정 대상자는 물론, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자의 생체 변화를 실시간 모니터링하고, 모니터링 결과에 따른 측정 대상자의 생체 변화가 위험 요소로 판단시 신속한 후속조치가 이루어질 수 있도록 하는 생체신호 모니터링 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 인이어 타입의 측정기에 낙상 감지부를 구성하면서, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자의 낙상 유무를 실시간 감지할 수 있도록 하고, 이를 통해 측정 대상자에 대한 위험 요소 발생시 신속한 대응이 이루어질 수 있도록 하는 생체신호 모니터링 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 과제 해결 수단인 생체신호 모니터링 시스템은, 귀에 장착되는 것으로 착용자의 생체 신호를 실시간으로 연속 자동 측정하여 전송하는 인이어(In-EAR) 타입의 생체신호 측정기; 상기 생체신호 측정기에서 실시간으로 연속하여 자동 측정되어 전송되는 생체 신호를 수집하여 전송하는 것으로 게이트웨이 기능을 담당하는 중계 단말; 상기 중계 단말로부터 수집되어 전송되는 생체 신호에 따라 착용자의 생체 변화를 실시간 모니터링하고, 착용자의 생체 변화에 따른 예후를 분석하는 인공지능 플랫폼 기반의 모니터링 서버; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 생체신호 측정기는, 귀에 착용되는 인이어 타입의 측정몸체; 상기 측정몸체의 내부에 수용되며 구동전원을 공급하는 배터리; 상기 측정몸체의 내부에 수용되면서 상기 배터리와 전기적 접속이 이루어지며, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호를 측정하는 측정모듈; 및, 상기 측정몸체의 내부에 수용되면서 상기 배터리 및 상기 측정모듈과 연결되고, 상기 측정모듈로부터 측정되는 착용자의 생체 신호를 전송하는 제 1 송수신부; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 측정몸체는, 상기 배터리와 상기 제 1 송수신부가 수용되는 몸체부와, 상기 측정모듈이 수용되는 프로브 팁을 포함하는 것이다.
또한, 상기 프로브 팁에는 상기 프로브 팁의 외주면을 감싸면서 상기 측정몸체의 이탈되는 것을 방지시키는 탄성재질의 엄브렐라 이어팁이 결합되는 것이다.
또한, 상기 몸체부와 상기 프로브 팁에는 귀속에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 공기 유동홀이 관통 형성되는 것이다.
또한, 상기 측정모듈은, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 체온을 측정하는 온도 측정센서; 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 심박수를 측정하는 심박수 측정 센서; 및, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 산소 포화도를 측정하는 산소 포화도 측정센서; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 온도측정센서와 상기 심박수 측정센서는 체온 조절을 담당하는 시상하부와 동일한 혈관을 공유하는 고막으로부터 체온과 심박수를 각각 측정하는 심박체온 바이오 센서인 것이다.
또한, 상기 산소 포화도 측정센서는 외이도 표면을 통해 혈중 산소포화도를 측정하는 SpO2센서인 것이다.
또한, 상기 측정모듈에는 귀속 외이도를 통해 착용자의 움직임을 감지하는 움직임 감지센서; 를 더 포함하는 것이다.
또한, 상기 움직임 감지센서는 3축 가속도 센서 또는 기울기 센서인 것이다.
또한, 상기 측정모듈에는 외부 충격을 감지하는 충격감지센서; 를 더 포함하는 것이다.
또한, 상기 중계 단말은, 상기 제 1 송수신부와 통신하며, 상기 제 1 송수신부를 통해 수신하는 착용자의 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 수집하는 제 2 송수신부; 및, 상기 제 2 송수신부와 통신 연결되며, 수집된 생체신호 또는 움직임 감지신호를 상기 모니터링 서버로 전송하는 통신부; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 중계 단말에는 수집된 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 상기 모니터링 서버에 전송시 암호화시키는 보안키모듈; 을 더 포함하는 것이다.
또한, 상기 제 1 송수신부와 상기 제 2 송수신부는 MQTT 프로토콜 기반의 블루투스 또는 비콘 송수신장치인 것이다.
또한, 상기 모니터링 서버는, 상기 중계 단말에 의해 수집되어 전송되는 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 저장하는 데이터 베이스; 상기 데이터 베이스에 저장되는 생체 신호 또는 움직임 감지 신호의 상관 관계를 실시간 모니터링을 통해 분석하여 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무를 판단하는 인공지능 기반의 분석알고리즘이 탑재된 정보 분석부; 및, 상기 정보 분석부에 의해 분석되는 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무의 정보를 기등록된 단말에 통지하는 정보 알림부; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 모니터링 서버에는 상기 정보 분석부에 의해 이루어지는 상관 관계의 표면 분석 모델을 생성한 후 상기 데이터 베이스에 저장시키는 모델링 처리부; 를 더 포함하는 것이다.
또한, 상기 모니터링 서버에는 상기 정보 분석부에 의해 분석되는 상관 관계의 정보를 기준으로 판단되는 생체 변화 이상 유무 또는 낙상 유무의 결과를 학습하고 그 학습 결과를 상기 데이터 베이스에 저장하는 학습정보 처리부; 를 더 포함하는 것이다.
또한, 상기 데이터 베이스에는 상기 생체신호 측정기에 대한 등록정보가 저장되며, 상기 등록정보는 생체신호 측정기에 대한 고유코드 및 착용자 정보를 포함하는 것이다.
또한, 상기 정보 분석부는, 적응형 주성분 분석법(Adaptive Principal Component Analysis, APCA)을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 생체 신호에 대한 상관성을 추출하여 착용자의 생체 변화 이상 유무를 판단하는 것이다.
또한, 상기 정보 분석부는, 시간 이력 곡선을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 착용자 움직임에 따른 자세 변화 상관성을 추출하여 착용자의 낙상 유무를 판단하는 것이다.
또한, 상기 모니터링 서버에 기등록되는 상기 단말은 보호자 또는 의료진의 휴대용 통신단말 또는 컴퓨터 단말이고, 상기 단말에는 상기 모니터링 서버로부터 통지하는 정보를 수신하도록 상기 모니터링 서버에서 제공하는 어플리케이션이 설치되는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 측정 대상자의 두 손이 자유롭고 이동에 제약이 없도록 귀속으로 장착되는 인이어(In-EAR) 타입으로 낙상 감지부를 포함하는 생체신호 측정기가 포함되는 모니터링 시스템을 구성한 것이며, 이를 통해 측정 대상자의 생체신호인 체온, 심박수, 산소 포화도 등을 실시간으로 연속하여 자동 측정한 후 이를 전송 처리하면서, 일반 측정 대상자는 물론, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자의 생체 변화 또는 낙상 유무를 실시간 모니터링하고, 모니터링 결과에 따른 측정 대상자의 생체 변화가 위험 요소로 판단시 신속한 후속조치가 이루어지도록 하는 등 측정 대상자의 생체 변화에 따른 예후 예측으로 즉각적인 대응 및 응급 상황 예방 효과를 기대할 수 있는 것이다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기에 대한 개략적인 블럭 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예로 생체신호 모니터링 시스템에 대한 개략적인 블럭 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기에 대한 개략적인 블럭 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예로 생체신호 모니터링 시스템에 대한 개략적인 블럭 구성도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 단면 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기에 대한 개략적인 블럭 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 생체신호 모니터링 시스템에 대한 개략적인 블럭 구성도를 도시한 것이다.
첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 모니터링 시스템은, 데이터 전 주기(수집-분석-가공-정제-추출)에 의한 모니터링 체계에서 환자의 위급한 상황 발생시 병원 관계자나 환자 가족의 단말(400)에 실시간으로 전송하는 응급 구조 모드, 그리고 빅데이터의 비식별화된 데이터셋을 활용한 추론(예측) 모델을 개발하여 환자 건강 상태 호전 또는 악화의 추이 분석 및 이를 통한 지능형 의료지원 가이드를 구축하는 건강 관리 모드를 구현하기 위한 것으로, 생체신호 측정기(100), 중계 단말(200), 모니터링 서버(300)를 포함할 수 있는 것이다.
상기 생체신호 측정기(100)는 귀에 장착되는 인이어(In-EAR) 타입의 구조물로서, 착용자의 생체 신호를 실시간으로 연속 자동 측정하여 전송하는 것이며, 측정몸체(10), 배터리(20), 측정모듈(30), 제 1 송수신부(40)를 포함하는 것이다.
상기 측정몸체(10)는 귀에 착용되는 인이어 타입으로, 상기 배터리(20)와 상기 제 1 송수신부(40)가 수용되는 몸체부(11)와, 상기 측정모듈(30)이 수용되는 프로브 팁(12), 그리고 상기 프로브 팁(12)에 결합되는 것으로 상기 프로브 팁(12)의 외주면을 감싸면서 상기 측정몸체(10)가 귀에서 이탈되는 것을 방지시키는 탄성재질의 엄브렐라 이어팁(13)을 포함할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 몸체부(11)와 상기 프로브 팁(12)에는 공기 유동홀(14)이 관통 형성되며, 이는 귀속에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위함인 것이다.
한편, 상기 측정몸체(10)는 표준 귓본(예; 성인용, 유아용)으로 표준 쉘을 완성하여 사이즈에 맞는 상기 엄브렐라 이어팁(13)을 활용하여 누구나 쉽게 착용할 수 있도록 한 것으로, 상기 배터리(20)를 통한 구동전원 공급은 도면에는 상기 몸체부(11)에 형성되는 버튼(15)의 조작을 통해 필요시에만 이루어지도록 하는 것이고, 상기 엠브렐라 이어팁(13)을 통해 귀막힘을 방지하면서 상기 측정몸체(10)를 착용시 발생하는 난청 등을 최소화할 수 있도록 한 것이다.
상기 배터리(20)는 상기 측정몸체(10)에 포함되는 상기 몸체부(11)의 내부에 수용되면서, 상기 측정모듈(30)과 상기 제 1 송수신부(40)에 필요한 구동전원을 공급하는 것이다.
일예로, 상기 배터리(20)는 리튬이온충전 배터리이거나, 일회용으로서 13A Zic(아연) 또는 312A Zic(아연)이고, 사용 시간은 하루 8시간 기준 약 3일 사용 가능한 것이다.
여기서, 상기 312A Zic(아연) 배터리는 무수은으로서 전압은 145V, 용량은 180mAh, 무게는 058g인 것이고, 상기 13A Zic(아연) 배터리는 무수은으로서 전압은 145V, 용량은 310mAh, 무게 083g인 것이다.
한편, 상기 몸체부(11)의 내부에 상기 배터리(20)를 수용시, 상기 몸체부(11)에는 탈부착이 가능한 덮개(11a)를 가질 수 있는 것이다.
상기 측정모듈(30)은 상기 측정몸체(10)에 포함되는 상기 프로브 팁(12) 내부에 수용되면서 상기 배터리(20)와 전기적 접속이 이루어진 것으로, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호를 측정하며, 온도측정센서(31), 심박수 측정센서(32), 산소 포화도 측정센서(33)를 포함하고, 이에 더하여 움직임 감지센서(34)와 충격감지센서(35)를 더 포함할 수도 있는 것이다.
상기 온도측정센서(31)는 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 최소 침습적 방법으로 체온을 측정하는 것이고, 상기 심박수 측정센서(32)는 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 심박수를 측정하는 것이다.
여기서, 상기 온도측정센서(31)와 상기 심박수 측정센서(32)는 체온 조절을 담당하는 시상하부와 동일한 혈관을 공유하는 고막으로부터 체온과 심박수를 각각 측정하는 심박체온 바이오 센서인 것이다.
즉, 정상적인 고막 체온은 보통 구강 체온보다 03∼06℃ 높은 것으로 알려져 있는데, 이는 시상 하부를 지배하는 것과 동일한 혈관 동맥을 공유하기 때문인 것이다.
상기 산소포화도 측정센서(33)는 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 산소 포화도를 측정하는 것으로, 이는 외이도 표면을 통해 혈중 산소포화도를 측정하는 SpO2센서일 수 있는 것이다.
상기 움직임 감지센서(34)는 귀속 외이도를 통해 착용자의 움직임을 감지하는 것으로, 이는 3축 가속도 센서 또는 기울기 센서일 수 있는 것이다.
즉, 상기 움직임 감지센서(34)는 착용자가 생체신호 측정기(100)를 귀에 착용한 상태에서 착용자의 자세 변화를 감지하는 것이며, 상기 자세 변화가 기준 범위를 초과하여 급격하게 변화시 이를 낙상으로 판단할 근거를 제공하기 위함인 것이다.
상기 충격감지센서(35)는 귀에 장착된 상기 생체신호 측정기(100)가 이탈하면서 충격이 발생시 그 충격량을 감지하는 것이며, 상기 충격량이 기준 범위를 초과시 이를 분리 이탈로 판단할 근거를 제공하기 위함인 것이다.
즉, 상기 충격감지센서(35)는 귀로부터 생체신호 측정기(100)가 분리 이탈되어 분실되는 것을 방지하기 위함인 것이다.
상기 제 1 송수신부(40)는 상기 측정몸체(10)에 포함되는 상기 몸체부(11)의 내부에 수용되면서 상기 배터리(20) 및 상기 측정모듈(30)과 연결되고, 상기 측정모듈(30)로부터 측정되는 착용자의 생체 신호를 상기 중계 단말(200)에 전송하도록 구성될 수 있으며, 이는 MQTT 프로토콜 기반의 블루투스 또는 비콘 송수신장치일 수 있는 것이다.
상기 중계 단말(200)은 게이트웨이(Gateway) 기능을 담당하는 것으로, 상기 생체신호 측정기(100)에 포함되는 상기 측정모듈(30)에서 실시간으로 연속하여 자동 측정되어 전송되는 생체 신호를 수집한 후 이를 상기 모니터링 서버(300)에 전송하는 것이며, 제 2 송수신부(210), 통신부(220), 보안키모듈(230)을 포함하는 것이다.
상기 제 2 송수신부(210)는 상기 제 1 송수신부(40)와 통신하며, 상기 제 1 송수신부(40)를 통해 수신하는 착용자의 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 수집하는 것으로, 이는 상기 제 1 송수신부(40)와 동일하게 MQTT 프로토콜 기반의 블루투스 또는 비콘 송수신장치인 것이다.
상기 통신부(220)는 상기 제 2 송수신부(210)와 통신 연결되며, 수집된 생체신호 또는 움직임 감지신호를 상기 모니터링 서버(300)로 전송하는 것이다.
일예로, 상기 통신부(220)는 상위 서버인 상기 모니터링 서버(300)와의 통신을 위한 CDMA 또는 LTE 통신장비인 LAN, 그리고 현장 또는 단거리 디바이스 간의 통신을 위한 Wifi 프로토콜이 적용될 수 있으며, 이에 더하여 펌웨어(Firmware) 개발 및 디버깅 포트로 사용되는 USB, RS-232포트로서 서드 파티(Third party) 연결이 존재할 경우 사용하는 Eia232이 적용될 수도 있는 것이다.
상기 보안키모듈(230)은 수집된 생체 신호 또는 움직임 감지신호가 상기 통신부(220)를 통해 상기 모니터링 서버(300)에 전송될 때 그 전송되는 정보를 암호화시키도록 하는 것이다.
상기 모니터링 서버(300)는 상기 중계 단말(200)로부터 수집되어 전송되는 생체 신호에 따라 착용자의 생체 변화를 실시간 모니터링하고, 착용자의 생체 변화에 따른 예후를 분석하는 인공지능 플랫폼 기반으로 구축된 것이며, 데이터 베이스(310), 정보 분석부(320), 정보 알림부(330)를 포함하고, 이에 더하여 모델링 처리부(340), 학습정보 처리부(350)를 더 포함할 수 있는 것이다.
상기 데이터 베이스(310)는 상기 중계 단말(200)에 의해 수집되어 전송되는 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 저장하는 것으로, 상기 데이터 베이스(310)에는 상기 생체신호 측정기(100)에 대한 등록정보가 저장되며, 상기 등록정보는 생체신호 측정기(100)에 대한 고유코드 및 착용자 정보(예; 신상정보, 병명 등)를 포함할 수 있는 것이다.
상기 정보 분석부(320)는 상기 데이터 베이스(310)에 저장되는 생체 신호 또는 움직임 감지 신호의 상관 관계를 실시간 모니터링을 통해 분석하여 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무를 판단하는 인공지능 기반의 분석알고리즘이 탑재된 것이다.
즉, 상기 정보 분석부(320)에 탑재된 상기 인공지능 기반의 분석알고리즘은 적응형 주성분 분석법(Adaptive Principal Component Analysis, APCA)을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 생체 신호에 대한 상관성을 추출하여 착용자의 생체 변화 이상 유무를 판단할 수 있음은 물론, 시간 이력 곡선을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 착용자 움직임에 따른 자세 변화 상관성을 추출하여 착용자의 낙상 유무를 판단할 수 있는 것이다.
상기 정보 알림부(330)는 상기 정보 분석부(320)에 의해 분석되는 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무의 정보를 기등록된 단말(400)에 통지할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 상기 정보 알림부(330)는 상기 정보 분석부(320)를 통해 분석되는 생체신호가 기 설정된 수치보다 높은 경우에는 생체신호의 이상신호를 기등록된 상기 단말(300)에 전송하게 되면서, 보호자 또는 의료진은 착용자의 건강상태를 모니터링할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 단말(400)은 보호자 또는 의료진의 휴대용 통신단말 또는 컴퓨터 단말일 수 있으며, 이에 상기 단말(400)에는 상기 모니터링 서버(300)로부터 통지하는 정보를 수신하도록 상기 모니터링 서버(300)에서 제공하는 어플리케이션(410)이 설치될 수 있는 것이다.
상기 모델링 처리부(340)는 상기 정보 분석부(320)에 의해 이루어지는 상관 관계의 분석 모델을 생성한 후 상기 데이터 베이스(310)에 저장하는 것이고, 상기 학습정보 처리부(350)는 상기 정보 분석부(320)에 의해 분석되는 상관 관계의 정보를 기준으로 판단되는 생체 변화 이상 유무 또는 낙상 유무의 결과를 학습하고 그 학습 결과를 상기 데이터 베이스(310)에 저장하는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 모니터링 시스템은 첨부된 도 1 내지 도 4에서와 같이, 인이어 타입의 생체신호 측정기(100)를 귀속에 장착하여둔 상태에서 버튼(15)을 통해 상기 생체신호 측정기(100)를 활성화시킨다.
그러면, 상기 생체신호 측정기(100)에 포함되는 측정모듈(30)에서 착용자의 체온과 심박수 및 산소포화도를 자동으로 연속하여 실시간 측정할 수 있고, 실시간 측정된 생체신호는 중계단말(200)에 의해 수집된 후 모니터링 서버(300)로 전송 처리되면서, 상기 모니터링 서버(300)는 착용자의 생체신호를 분석하여 생체 변화에 대한 이상 유무 또는 움직임의 자세 변화에 따른 낙상 유무는 물론, 상기 생체신호 측정기(100)가 귀속으로부터 분리 이탈되었는지를 실시간 모니터링할 수 있게 되는 것이다.
따라서, 상기와 같은 실시간 모니터링을 통해 "입원환자의 경과 진행 상황 감지에 활용" 또는 "외래진료와 원격진료에 활용"이 가능하게 되는 것이다.
즉, 입원환자의 경과 진행 상황 감지에 활용하는 경우, 입원환자의 생체신호인 체온(temperature), 심박도(pulse), 산소포화도(oximeter) 등을 자동으로 연속하여 측정 및 수집하고 저장하면, 의료진의 업무와 보호자 또는 간병인의 부담이 경감되는 효과를 기대할 수 있음은 물론, 착용자의 생체신호 실시간 분석을 통해 환자의 상태를 자동으로 파악하고 경과 및 예후를 예측하여 즉각적인 대응 및 응급상황 예방에 기여할 수 있는 한편, 낙상, 질환 악화, 합병증 발생 등 생체신호의 실시간 분석을 통해 의료진의 업무시간 외에도 환자의 상태를 파악하고 적은 인력으로도 최대한의 의료 서비스를 제공하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
더불어, 외래진료와 원격진료에 활용하는 경우에는, 환자의 외래 내원시 병원내 의료정보시스템과 연계하여 진료 예약 과정을 단축시킬 수 있음은 물론, 병원에 재내원하는 생체신호 측정기(100) 부착 환자의 생체신호 분석을 통해 발열 등 전염병 감염 가능성을 병원에 들어오기 전 인지하고 분류하고, 퇴원 환자의 인이어 생체신호 측정기(100)를 통한 생체신호 데이터 수집 및 모니터링이 가능할 수 있는 것이다.
이에따라, 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 모니터링 시스템은, 일반 병원, 요양 병원에 입원 중인 환자가 1일 2회 간호사가 체온, 심박수를 측정하는 종래의 측정 방법에 대하여 환자의 상태에 따라 수시로 측정하는 경우 이를 대체할 수 있는 효율적 운영방법을 제공할 수 있음은 물론, 외래 진료 처방 후 다음 내원 시까지 경과를 지켜봐야 하는 환자. 특히 노인, 유아 등 자가 진단 또는 자기 의사 표현이 부족하여 보호자의 상시 관리가 필요로 하는 환자의 상태를 관리 가능하고, 특히 코로나와 같은 감염 질환자의 중환자실은 코호트 격리 상태이어서 의료 간호진이 환자의 생체신호 측정을 위해 방호복으로 무장한 상태에서 여러 출입절차를 거쳐야 하는 준비 및 절차적 업무 비중이 상대적으로 경감시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 생체신호 모니터링 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
10; 측정몸체 11; 몸체부
12; 프로브 팁 13; 엄블렐라 이어팁
14; 공기 유동홀 20; 배터리
30; 측정모듈 31; 온도측정센서
32; 심박수 측정센서 32; 산소 포화도 측정센서
34; 움직임 감지센서 35; 충격감지센서
40; 제 1 송수신부 100; 생체신호 측정기
200; 중계단말 210; 제 2 송수신부
220; 통신부 230; 보안키모듈
300; 모니터링 서버 310; 데이터 베이스
320; 정보 분석부 330; 정보 알림부
340; 모델링 처리부 350; 학습정보 처리부
400; 단말 410; 어플리케이션
12; 프로브 팁 13; 엄블렐라 이어팁
14; 공기 유동홀 20; 배터리
30; 측정모듈 31; 온도측정센서
32; 심박수 측정센서 32; 산소 포화도 측정센서
34; 움직임 감지센서 35; 충격감지센서
40; 제 1 송수신부 100; 생체신호 측정기
200; 중계단말 210; 제 2 송수신부
220; 통신부 230; 보안키모듈
300; 모니터링 서버 310; 데이터 베이스
320; 정보 분석부 330; 정보 알림부
340; 모델링 처리부 350; 학습정보 처리부
400; 단말 410; 어플리케이션
Claims (21)
- 귀에 장착되는 것으로 착용자의 생체 신호를 실시간으로 연속 자동 측정하여 전송하는 인이어(In-EAR) 타입의 생체신호 측정기; 상기 생체신호 측정기에서 실시간으로 연속하여 자동 측정되어 전송되는 생체신호를 수집하여 전송하는 것으로 게이트웨이 기능을 담당하는 중계단말; 및, 상기 중계단말로부터 수집되어 전송되는 생체 신호에 따라 착용자의 생체 변화를 실시간 모니터링하고, 착용자의 생체 변화에 따른 예후를 분석하는 인공지능 플랫폼 기반의 모니터링 서버; 를 포함하되,
상기 생체신호 측정기는, 귀에 착용되는 인이어 타입으로서 귀속에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 공기 유동홀이 각각 관통 형성되는 몸체부와 프로브 팁으로 이루어진 측정몸체; 상기 몸체부 내부에 수용되며 구동전원을 공급하는 배터리; 상기 프로브 팁 내부에 수용되면서 상기 배터리와 전기적 접속이 이루어지며 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호를 측정하는 측정모듈; 및, 상기 몸체부 내부에 수용되면서 상기 배터리 및 상기 측정모듈과 연결되고 상기 측정모듈로부터 측정되는 착용자의 생체 신호를 전송하는 제 1 송수신부; 를 포함하고,
상기 측정모듈은, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호 중 하나인 체온을 측정하는 온도 측정센서; 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호 중 하나인 심박수를 측정하는 심박수 측정 센서; 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호 중 하나인 산소 포화도를 측정하는 산소 포화도 측정센서; 귀속 외이도를 통해 착용자의 움직임을 감지하는 움직임 감지센서; 및, 상기 생체신호 측정기가 귀로부터 이탈하면서 충격이 발생시 그 충격량을 감지하는 충격감지센서; 를 포함하며,
상기 중계단말은 상기 측정모듈에 포함되는 상기 온도측정센서에서 측정하는 체온, 상기 심박수 측정센서에서 측정하는 심박수, 상기 산소포화도 측정센서에서 측정하는 산소포화도, 상기 움직임 감지센서에서 감지하는 착용자 움직임, 상기 충격감지센서에서 감지하는 충격량을 각각 수집하여 상기 모니터링 서버에 전송하고,
상기 모니터링 서버는, 상기 중계 단말에 의해 수집되어 전송되는 상기 충격량을 실시간 모니터링하여 상기 생체신호 측정기의 분리 이탈 여부를 판단하는 한편, 상기 체온, 상기 심박수, 상기 산소 포화도로부터 착용자의 생체 변화와, 상기 착용자의 움직임에 따른 자세 변화를 실시간 모니터링하여 분석하면서 생체 신호에 대한 상관성과 착용자 움직임에 따른 자세 변화 상관성을 추출하여 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무를 판단하는 인공지능 기반의 분석알고리즘이 탑재되는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 프로브 팁에는 상기 프로브 팁의 외주면을 감싸면서 상기 측정몸체의 이탈되는 것을 방지시키는 탄성재질의 엄브렐라 이어팁이 결합되는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 온도측정센서와 상기 심박수 측정센서는 체온 조절을 담당하는 시상하부와 동일한 혈관을 공유하는 고막으로부터 체온과 심박수를 각각 측정하는 심박체온 바이오 센서인 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 산소 포화도 측정센서는 외이도 표면을 통해 혈중 산소포화도를 측정하는 SpO2센서인 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 중계 단말은,
상기 제 1 송수신부와 통신하며, 상기 제 1 송수신부를 통해 수신하는 착용자의 상기 체온, 상기 심박수, 상기 산소 포화도, 상기 착용자의 움직임, 상기 충격량, 그리고 상기 충격량을 수집하는 제 2 송수신부; 및,
상기 제 2 송수신부와 통신 연결되며, 수집된 상기 체온, 상기 심박수, 상기 산소 포화도, 상기 착용자의 움직임, 상기 충격량을 상기 모니터링 서버로 전송하는 통신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 중계 단말에는 수집된 상기 체온, 상기 심박수, 상기 산소 포화도, 상기 착용자의 움직임, 상기 충격량을 상기 모니터링 서버에 전송시 암호화시키는 보안키모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 송수신부와 상기 제 2 송수신부는 MQTT 프로토콜 기반의 블루투스 또는 비콘 송수신장치인 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 모니터링 서버는,
상기 중계 단말에 의해 수집되어 전송되는 상기 체온, 상기 심박수, 상기 산소 포화도, 상기 착용자의 움직임, 상기 충격량을 저장하는 데이터 베이스;
상기 데이터 베이스에 저장되는 상기 체온, 상기 심박수, 상기 산소 포화도, 상기 착용자의 움직임의 상관 관계를 실시간 모니터링을 통해 분석하여 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무를 판단하는 상기 인공지능 기반의 분석알고리즘이 탑재된 정보 분석부; 및,
상기 정보 분석부에 의해 분석되는 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무의 정보를 기등록된 단말에 통지하는 정보 알림부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 모니터링 서버에는 상기 정보 분석부에 의해 이루어지는 상관 관계의 표면 분석 모델을 생성한 후 상기 데이터 베이스에 저장시키는 모델링 처리부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 모니터링 서버에는 상기 정보 분석부에 의해 분석되는 상관 관계의 정보를 기준으로 판단되는 생체 변화 이상 유무 또는 낙상 유무의 결과를 학습하고 그 학습 결과를 상기 데이터 베이스에 저장하는 학습정보 처리부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 데이터 베이스에는 상기 생체신호 측정기에 대한 등록정보가 저장되며, 상기 등록정보는 생체신호 측정기에 대한 고유코드 및 착용자 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 정보 분석부는, 적응형 주성분 분석법(Adaptive Principal Component Analysis, APCA)을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 생체 신호에 대한 상관성을 추출하여 착용자의 생체 변화 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템. - 삭제
- 제 18 항에 있어서,
상기 모니터링 서버에 기등록되는 상기 단말은 보호자 또는 의료진의 휴대용 통신단말 또는 컴퓨터 단말이고, 상기 단말에는 상기 모니터링 서버로부터 통지하는 정보를 수신하도록 상기 모니터링 서버에서 제공하는 어플리케이션이 설치되는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210030795A KR102621840B1 (ko) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 생체신호 모니터링 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210030795A KR102621840B1 (ko) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 생체신호 모니터링 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220126846A KR20220126846A (ko) | 2022-09-19 |
| KR102621840B1 true KR102621840B1 (ko) | 2024-01-10 |
Family
ID=83460992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210030795A KR102621840B1 (ko) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 생체신호 모니터링 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102621840B1 (ko) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100545041B1 (ko) | 2003-11-18 | 2006-01-24 | (주)웨이브트로닉스 | 생체정보 측정모듈을 갖는 마우스 |
| KR100691513B1 (ko) * | 2005-01-13 | 2007-03-09 | 주식회사 락테크놀로지 | 유무선 통신망을 이용한 의료 정보 서비스 제공 시스템 및방법 |
| KR101295046B1 (ko) | 2012-03-05 | 2013-08-09 | 주식회사 경희스포츠패나틱 | 헤드셋 모듈 |
| KR20160127509A (ko) | 2015-04-27 | 2016-11-04 | 박성훈 | 생체정보 측정용 신발 및 이를 포함하는 시스템 |
| KR20170109850A (ko) | 2016-03-22 | 2017-10-10 | 한국전자통신연구원 | 생체 신호를 이용한 기기 제어 장치 및 방법 |
| GB2554632B (en) * | 2016-05-24 | 2021-02-24 | Inova Design Solution Ltd | Portable physiology monitor |
| KR101897216B1 (ko) | 2016-11-29 | 2018-09-10 | 주식회사 좋은사람들 | 생체신호 측정장치가 구비된 의류 |
| KR20180083188A (ko) | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 금오공과대학교 산학협력단 | 생체 신호 측정 및 IoT 기능을 갖는 웨어러블 기기를 이용한 환경 제어 방법 |
| KR20190113060A (ko) | 2018-03-27 | 2019-10-08 | 조선대학교산학협력단 | 웨어러블 생체신호 측정장치 |
| KR102142647B1 (ko) * | 2018-03-28 | 2020-08-07 | 주식회사 아이센스 | 인공신경망 딥러닝 기법을 활용한 측정물 분석 방법, 장치, 학습 방법 및 시스템 |
| KR102210242B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2021-02-01 | (주)씨어스테크놀로지 | 복합적인 생체 신호 측정 방법 및 시스템 |
| KR20200104759A (ko) * | 2019-02-27 | 2020-09-04 | 구요한 | 위험 상황을 판단하고, 사용자의 안전을 관리하는 시스템 |
-
2021
- 2021-03-09 KR KR1020210030795A patent/KR102621840B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220126846A (ko) | 2022-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220015647A1 (en) | Apparatus and system for monitoring | |
| US9044136B2 (en) | Wearable mini-size intelligent healthcare system | |
| US20060282021A1 (en) | Method and system for fall detection and motion analysis | |
| WO2010108287A1 (en) | A wearable intelligent healthcare system and method | |
| WO2013134845A1 (en) | Wearable miniature health monitoring system and method | |
| GB2425180A (en) | Wearable physiological monitor with wireless transmitter | |
| US20160051153A1 (en) | Radio frequency identification (rfid) enabled wireless heart rate monitoring system | |
| Rodrigues et al. | A mobile healthcare solution for ambient assisted living environments | |
| KR20060084916A (ko) | 위치 이동이 가능한 지능형 로봇을 이용한 원격건강관리시스템 및 서비스 | |
| KR102621840B1 (ko) | 생체신호 모니터링 시스템 | |
| KR102541914B1 (ko) | 인이어 타입의 생체신호 측정기 | |
| KR20230100360A (ko) | 네트워크를 기반으로 생체신호 측정장치를 이용한 원격건강관리 시스템 및 그 방법 | |
| KR20230100361A (ko) | 생체신호 측정장치를 이용한 주변환경 제어 시스템 및 그 방법 | |
| KR20230100365A (ko) | 웨어러블 디바이스를 기반으로 건강 관리 방법, 장치 및 시스템 | |
| KR20230100359A (ko) | 생체신호 측정장치를 이용한 생체신호 측정 시스템 및 그 방법 | |
| KR20230100363A (ko) | 생체신호 측정장치를 이용한 건강관리 시스템 및 그 방법 | |
| AU2020244432A1 (en) | Apparatus and system for monitoring | |
| Rajasingam et al. | Development of Continuous Health Monitoring System for Persistent Vegetative State Patients | |
| KR20210006200A (ko) | Ami 통신망을 이용하는 실버 헬스케어 시스템 | |
| AU2022291482A1 (en) | Apparatus and system for monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |