KR200346526Y1 - 요분석기를 이용한 건강상태 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 요(尿)분석 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 검사자가 병원이나 의원을 내원하지 않고 가정이나 직장 등에서 항시 자신의 건강상태를 요분석을 통해 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 개인용 컴퓨터(이하 PC라 한다)에 의해 요분석 결과가 분석되고 모니터링되어 검사자의 건강상태를 용이하게 파악하고 관리할 수 있으며, 모뎀이나 랜 등으로 인터넷 등의 정보망에 연결되어 있는 서버에 접속하여 요분석 데이터를 송신하고 이에 대한 전문의의 진단 및 소견을 전송받으며 상기의 검사 데이터와 소견서 데이터 등이 서버에 데이터베이스화 되어 검사자의 건강 상태를 지속적으로 모니터링함으로써, 현재의 건강 상태 뿐만 아니라 징후 전이 과정 등을 체계적으로 관리할 수 있는 휴대용 요분석 시스템 및 이를 이용한 건강상태 감시방법에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 요분석 시스템의 주처리부에 액정 디스플레이와 키보드 등의 시스템 입출력 장치부가 설치되고, 인터넷 등의 정보망에 접속하여 건강정보네트워크를 구성하게 하는 모뎀이 설치되며, 개인용 컴퓨터나 다른 임상 검사기기 또는 그 주변장치들 간에 직렬통신을 위한 RS232가 설치된 건강상태 감시를 위한 휴대용 요분석 시스템과 이를 이용한 건강상태 감시방법이 제공된다.

Description

요분석기를 이용한 건강상태 감시 시스템 {MONITORING SYSTEM OF HEALH STATUS USING URINE ANALYSER}

본 고안은 건강상태 감시를 위한 휴대용 요(尿)분석 시스템 및 이를 이용한 건강상태 감시방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 검사자가 병원이나 의원을 내원하지 않고 가정이나 직장 등에서 항시 자신의 건강상태를 요분석을 통해 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 개인용 컴퓨터(이하 PC라 한다)에 의해 요분석 결과가 분석되고 모니터링되어 검사자의 건강상태를 용이하게 파악하고 관리할 수 있으며, 모뎀이나 랜 등으로 인터넷 등의 정보망에 연결되어 있는 서버에 접속하여 요분석 데이터를 송신하고 이에 대한 전문의의 진단 및 소견을 전송받으며 상기의 검사 데이터와 소견서 데이터 등이 서버에 데이터베이스화 되어 검사자의 건강 상태를 지속적으로 모니터링함으로써, 현재의 건강 상태 뿐만 아니라 징후 전이 과정 등을 체계적으로 관리할 수 있는 건강상태 감시를 위한 휴대용 요분석 시스템 및 이를 이용한 건강상태 감시방법에 관한 것이다.

일반적으로 환자가 병원에 내원하게 되면, 질환의 진단을 위해 여러 검사를 받게 되는데, 이러한 검사들 중 소변검사는 고통없이 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라, 신장과 요로의 질환이나 심장이나 내분비선 또는 그 밖의 여러 기관의 기능과 질환의 진단 및 치료 계획의 수립에 중요한 임상지표로 사용되므로 필수적으로 시행하는 루틴검사로 인식되고 있고, 이와 같은 요분석 검사는 대부분의 병원에서 전체 검사량의 약 30% 정도를 점유할 만큼 필수적인 검사이다.

현재 사용되고 있는 요분석 시스템들은 미국 바이엘(Bayer)사의 CLINITEK 50/100/200/200+ /500, ATLUS, 독일 베링거 만하임(Boehringer Mannheim)사의 Junior, Midtron M, Supertron, 한국 영동제약의 Urine Chemistry Analyzer S-300, URISCAN Optima/PRO, 일본 아크레이(ARKRAY)사의 MA-4260, AJ-4270 등이 대표적이고, 본 출원인의 출원번호 10-2001-0061483에 의한 휴대용 요분석기가 개발되어 있다.

생활 수준의 향상과 정보 네트웍 망이 확산됨에 따라 의료욕구가 증대되면서 재택진료 및 원격진료에 대한 관심이 고조되고, 인터넷을 이용한 건강관리 사이트 및 가상병원이 설립되어 운영되고 있는 실정이다. 이와같은 과학기술 및 생활 수준이 향상으로 건강에 대한 관심이 증대되면서 일반인들은 가정용ㆍ휴대용 의료기기를 통하여 자신의 건강상태를 점검하거나 확인하기를 바라고 있다.

국내외에서 원격 진단 네트워크를 구축하고 원격진료 서비스를 제공하려는 시도가 계속되고 있고, 미국에서는 아메리카텔레케어사에 의해 원격진료를 시행하고 있는데 이는 전화선을 이용하는 아비바(Aviva)라는 전용기기를 설치하여 매일의 맥박과 혈압을 검사하고 있다. 국내에서는 몇몇의 종합병원에서 건강검진시스템을 시행하고 있으나 아직은 고가의 화상장비 및 네트워크 전용선이 공급되어야 하는 단점이 있다.

이러한 시대적인 흐름에도 불구하고 여전히 일반 가정에서 자신의 건강상태를 손쉽게 진단하고 관리할 수 있는 시스템의 보급은 열악한 실정이고, 상용화된 제품이 있다고 하더라도 제품의 가격이 고가이므로 보편화 되지 않고 있는 실정일 뿐만 아니라, 전문적인 지식을 갖추지 못한 일반인들이 각종 건강 검사결과를 이해하기가 힘들게 되어 있으며, 정도 관리용 소프트웨어나 원격진단용 소프트웨어를 제공하지 못하고 있다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여, 전문적인 지식이 없는 일반 사용자라도 용이하게 사용하여 검사 결과와 결과에 따른 임상적 의미를 액정 디스플레이나 프린터로써 출력하고, 검사 결과를 저장하고 월간 혹은 년간 검사 결과를 지속적으로 모니터링하여 질환징후와 건강정보 및 임상적 의의를 사용자별로 제공하는 건강관리 소프트웨어가 설치된 개인용 컴퓨터와 용이하게 접속되는 인터페이스를 가지며, 모뎀 등으로 인터넷 등의 정보망에 연결되어 있는 서버에 접속하여 요분석 데이터를 송신하고 이에 대한 전문의의 진단 및 소견을 전송받으며 상기의검사 데이터와 소견서 데이터 등이 서버에 데이터베이스화 되어 검사자의 건강 상태가 지속적으로 모니터링되어 현재의 건강 상태 뿐만 아니라 징후 전이 과정 등을 체계적으로 관리할 수 있는 건강상태 감시를 위한 휴대용 요분석 시스템 및 이를 이용한 건강상태 감시방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 하드웨어 구성도

도 2는 본 고안에 의한 건강관리 소프트웨어의 처리 흐름도

도 3은 본 고안에 의한 건강정보네트워크의 구성도

도 4는 본 고안에 의한 건강정보네트워크의 처리 흐름도

상기한 바와 같은 목적을 위하여 본 고안은 휴대용 요분석시스템을 제공하는데, 상기 요분석 시스템은 이용자의 요를 분석하여 요분석 측정값을 내는 한 개이상의 요분석기와 상기 요분석기에 연결되어 측정된 요분석값을 임시저장하고 송수신하는 PC와 상기 PC와 인터넷을 통해 연결되어 있으며, 검사 데이터 베이스, 회원정보 데이터 베이스, 소견서 데이터 베이스를 포함하여, 상기 PC가 전송하는 요분석 측정값을 분석하여 소견서 데이터 베이스에서 그에 따른 소견서를 추출하여 이용자의 PC로 전송하는 서버를 포함할 수 있다.

상기 요분석시스템에서, 상기 요분석기는 칩발광 다이오드를 사용하여 광을 발생시키는 광원과 측정광원의 파장을 선택하는 파장 선택기와 포토 다이오드를 사용하여 시료로부터의 반사 광량을 검출하는 광 검출기와 검출된 미소 신호를 증폭하는 전치증폭기를 포함한 광측정부와 시스템의 운영을 제어하고 처리하는 마이크로프로세스가 사용된 주처리부와 직류모터와 위치제어 센서에 의해 스트립을 수평이동시키는 스트립 운송부와 상기 주처리부에 시스템에 명령을 입력하는 키보드와 시스템의 상태를 표시하는 LED와 검사결과를 출력하는 열전사 프린터 및 LCD로 구성된 시스템 입출력 장치부와 개인용 컴퓨터나 다른 임상 검사기기 또는 그 주변장치들 간에 직렬 통신을 위한 RS232와 인터넷등의 정보망에 접속하여 건강 정보네트워크를 구성하게 하는 모뎀을 포함할 수 있다.

이하 본 고안의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

요에 함유된 성분들을 정성 및 반정량 분석할 수 있는 건강상태 감시를 위한 휴대용 요분석 시스템은 하드웨어와 소프트웨어가 결합된 구조를 가진다.

하드웨어적인 구성은 도 1에 도시된 바와 같이 광측정부와, 주처리부와, 스트립 운송부와, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, 이하 LCD라 한다) 및 키보드 등의 시스템 입출력 장치부와, 개인용 컴퓨터와, 전원 관리부 등으로 구성되고, 인터넷 등의 정보망 접속을 위한 모뎀이 설치된다.

소프트웨어적인 구성은 개인용 컴퓨터에 설치된 건강관리 소프트웨어와 인터넷 등의 정보망에 연결되어 있는 서버에 접속하기 위한 통신 소프트웨어와 직렬통신에 의해 개인용 컴퓨터로부터 업그레이드 관련사항을 입력받는 입력 소프트웨어와 상태램프와 열전사 프린터 및 LCD를 통해 시스템의 상태를 나타내는 출력 소프트웨어로 구성된다.

그리고, 통신모듈로서 본 고안의 시스템은 개인용 컴퓨터나 다른 임상 검사기기 또는 그 주변장치들 간에 직렬통신으로 데이터 교환이 가능하도록 직렬 데이터 통신을 위한 물리적 연결과 프로토콜에 관한 표준인 알에스232(이하 RS232라 한다)가 설치된다.

하드웨어적인 구성은 본 출원인의 출원번호 제10-2001-0061483에 상세히 기술되어 있는 것과 같이, 광측정부는 칩 발광다이오드(Chip LED)를 사용하여 광을 발생시키는 광원과 측정 광원의 파장을 선택하는 파장선택기(wavelength selector)와 포토다이오드(photodiode)를 사용하여 시료로부터의 반사 광량을 검출하는 광검출기와 검출된 미소 신호를 증폭하는 전치증폭기(preamplifier) 등으로 구성되고, 주처리부는 시스템의 모든 운영을 제어하고 처리하는 부분으로서 마이크로프로세스가 사용되며, 스트립 운송부는 직류모터와 위치제어 센서에 의해 스트립이 수평 이동되고, 전원 관리부는 효율적인 전원 관리를 수행하며, 시스템 입출력 장치부는 시스템에 명령을 지시하는 키보드와 열전사 프린터(thermal printer)와 상태를 표시하는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED라 한다)와 LCD로 구성되고, 외부 개인용 컴퓨터에는 건강관리 소프트웨어가 설치되어 검사 결과를 저장하고 월간 혹은 년간 검사결과를 지속적 모니터링하여 검사자의 건강 상태를 쉽게 분석할 수 있도록 하며, 시스템 환경의 설정과 측정하고자 하는 파라미터의 선정과 요검사 결과의 저장과 프린터로 인쇄 등을 수행한다.

상기와 같은 본 고안의 시스템에 의한 요검사는 검사할 스트립을 소변에 적시고 잔뇨를 제거한 후, 트레이(tray)에 놓고 측정 버튼을 누르면 스트립의 반응시간에 맞추어 트레이를 구동시키는 직류모터가 작동하여 스트립을 파장선택기가 위치한 지역으로 이동시키게 된다. 트레이가 이동하는 거리는 트레이 가이드의 가운데와 끝부분에 위치한 위치제어센서에 의해 결정된다. 이 때 파장선택기에서 적색(R), 초록(G), 청색(B) 광원을 순차적으로 선택하여 스트립의 표면을 비추면 스트립 패드의 농도 분포 및 변화에 대응하는 반사광(reflected light)이 발생되고이를 포토다이오드에 의해 검출한다. 검출된 광량은 전류-주파수 변환기(current to frequency converter)로 구성된 전치증폭단에서 일련의 주파수로 변환되어 주처리부로 입력된다.

주처리부에서는 입력된 측정치를 색보정, 퍼지 및 신경회로망 등 여러 가지 요분석 알고리듬에 의해 데이터를 소프트웨어적으로 연산처리하고, 연산처리된 검사결과 및 검사 진행상태를 시스템에 내장된 열전사 프린트와 LCD에 출력된다.

그리고 개인용 컴퓨터와 RS232를 사용한 직렬통신으로 요검사 결과 데이터를 개인용 컴퓨터에 전송하여 저장된다. 이와같은 작용은 개인용 컴퓨터에 설치된 건강관리 소프트웨어에 의하게 되는데, 검사자 스스로 요검사 결과에 의한 검사자의 건강상태를 지속적으로 관찰할 수 있고, 피검자에 대한 검사결과치를 질환 진단의 보조수단으로 활용할 수 있게 된다.

여기서 요검사 결과를 이용하여 검사자의 건강상태를 지속적으로 감시 및 관찰할 수 있는 건강관리 소프트웨어의 전체 구성은 도 2에 도시되어 있고, 그 작용은 다음과 같다.

건강관리 소프트웨어를 실행시키면 측정을 위한 주화면이 나타나는데, 이에는 파일, 통신포트 등의 상단 메뉴바와, 아이디(이하 ID라 한다)등을 입력하는 사용자 정보 입력박스와, 검사 항목별의 결과 표시부와, 결과보기와 그래프 보기와 검사결과 저장과 검사 시작과 검사 종료 및 화면지우기 버튼 등이 표시된다.

검사를 위해 직렬통신에 의해 요분석 결과를 전송 받기 위해서는 통신포트를 활성화시켜야 한다. 건강관리 소프트웨어의 메뉴의 통신포트에서 포트 열기를선택할 수 있게 구성되어 있어 포트 열기를 선택하면 포트가 활성화되고, 주화면에 램프와 같은 효과로 활성화됨을 표시하게 된다. 통신 포트가 활성화되면 검사자 개인의 정보를 입력하게 되는데, ID를 입력하면 이전에 저장된 ID일 경우 사용자 정보를 입력 할 필요가 없으나, 새로운 ID일 경우 검사자의 이름, 생년월일 및 성별 등을 입력하여야 한다. 그리고 스트립에 소변을 적시고 잔뇨를 제거한 후 트레이 위에 스트립을 올려놓고 건강관리 소프트웨어의 검사 버튼을 누르면 검사가 진행된다. 검사가 진행되는 동안 요분석 시스템의 LCD 화면과 상태 지시등을 통해 검사진행상태를 알리게 된다.

요분석 시스템에서 측정과 연산 처리가 끝난 후 건강관리 소프트웨어의 주화면에 표시된 결과보기 버튼을 누르면 RS232의 직렬통신을 통해 요분석 시스템에서 개인용 컴퓨터로 전송되고 주화면의 검사 결과의 각 항목에서 결과를 확인 할 수 있다. 검사 항목이 정상이면 파랑색으로 나타나고 비정상이면 빨강색으로 표시되도록 구성되고, 각 검사 항목의 글자 위를 더블 클릭하면 각 검사 항목의 결과에 대해 일반들이 쉽게 이해할 수 있도록 임상적 의미에 대한 자세한 설명을 볼 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 검사자 스스로 자신의 현재와 과거의 요검사 결과를 그래프로 비교하면서 자신의 건강 상태 변화를 감시하고 관찰할 수 있다. 그래프 보기 버튼을 누르고 검사자의 ID를 선택하면 날짜별, 항목별 결과를 볼 수 있다. 현재 검사한 데이터는 검사결과 저장 버튼을 누름으로써 데이터베이스로 저장되고, 필요시 다시 볼 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 개인용 컴퓨터와 이에 설치된 건강관리 소프트웨어로 요검사를 실시 및 관리할 수도 있고, 개인용 컴퓨터와의 연결 없이도 검사할 수 있다. 이 때는 내장된 열전사 프린터와 LCD로 요분석 결과와 검사결과를 위한 참고자료가 출력되어, 일반인들이 용이하게 결과의 내용을 이해하도록 활용된다. 물론 본 고안에는 각종 자료를 입력할 수 있는 키보드가 설치되에 손쉬운 사용자 인터페이스가 제공된다.

이와 같이 본 고안의 건강관리 소프트웨어는 측정 결과를 획득ㆍ저장ㆍ분석하고 질환의 유무를 판단하는 작용을 하고, 알고리즘 및 환경과 요분석용 스트립에 따른 측정용 파라미터의 변경과 업그레이드를 용이하게 하며, 요분석에 대한 여러가지 검사항목의 검사결과를 정량 혹은 양성/음성 표시하거나 알기 쉬운 임상적 의미를 제공할 뿐만 아니라, 소변검사에 의해 진단되는 여러가지 질환들을 데이터베이스화 함으로써 검사결과에 따른 이상징후 및 여러가지 의학정보를 제공한다.

획득된 데이터는 날짜별, ID별로 분류하여 여러가지 검사항목에 대한 변화양상을 그래프로 제공함으로써 자신의 건강상태를 손쉽게 모니터링할 수 있도록 하고, 원격 진료가 가능한 건강정보네트워크의 구축이 용이하도록 구성된다.

상기의 요분석 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 건강정보네트워크를 구성할 수도 있다. 즉, 다수의 사용자가 자신이 사용하는 본 고안의 요분석 시스템을 통하여 검사를 행하고, 요분석 시스템에서 결과를 확인하거나 개인용 컴퓨터에 접속하여 건강관리 소프트웨어를 실행시켜 확인하며, 모뎀을 이용하여 인터넷 등에 접속되어 있는 서버에 접속하여 관련 정보를 송수신할 수 있게 구성되는 것으로,일반인들이 병원을 내원하지 않고 가정이나 직장에서 인터넷을 이용하여 다양한 건강정보를 수집하고, 건강관리를 할 수 있도록 구성되며, 요분석 시스템에서 검사한 결과를 모뎀 등을 통하여 서버에 전송하고, 전송된 소변검사정보는 전문의에 의해 진단되며, 진단결과와 전문의의 소견과 조언 등을 각 검사자에게 재전송되는 구성을 가진다. 그리고 서버에서는 각 검사자로부터 획득된 검사 데이터베이스와 전문의로부터 획득한 소견서 데이터베이스를 참조하여 소변검사를 이용한 건강관리 전문가 시스템을 구축함으로써, 소변검사만으로도 현재의 건강상태 및 징후 전이 과정등에 대한 소견과 조언을 제시할 수 있다.

본 고안에 의한 원격진료 및 재택진료용 시스템의 전체 흐름은 도 4와 같고, 각 검사자가 인터넷 등을 이용하여 서버에 접속함으로써 원격진단 서비스를 받을 수 있다. 원활한 서비스를 위하여 회원제로 운영되는 것이 바람직하고 이 경우 서버에 접속시 ID와 패스워드, 주민등록번호, 이메일 주소가 입력되어 회원정보 데이터베이스에 등록된다. 등록된 ID와 패스워드를 입력하여 원격진료 및 재택진료용 프로그램에 로그인 하면, 주 실행 프로그램은 회원정보 데이터베이스와 검사 데이터베이스 및 소견서 데이터베이스에 연결된다.

본 고안의 시스템에 의해 검사한 결과가 서버에 전송되고, 검사자의 개인 정보 및 검사자 히스토리를 조회할 수 있으며, 검사자의 소변검사 결과를 검사항목별, 날짜별 등 다양한 형태로 조회할 수 있다. 그리고 각 검사에 대한 전문의의 소견과 조언을 볼 수 있고, 정기적인 진료를 위하여 진료일정 및 처방을 입력하여 관리 할 수도 있으며, 정확한 진단 결과를 위하여 개인의 상태를 입력하는 문진을 실시할 수 있다. 또한 검사결과의 신뢰성 및 효율성 보장을 위해 시스템 운용 프로그램의 각 구성 프로그램들을 업그레이드 할 수 있도록 구성된다.

이상과 같이 본 고안은 개인의 건강을 체계적으로 종합 관리할 수 있게 된다.

이와같이 된 본 고안은 건강관리 소프트웨어가 설치된 개인용 컴퓨터와의 직렬통신에 의하여 전문인이 아닌 일반 사용자가 사용하기에 편리한 인터페이스를 제공할 뿐만 아니라 검사 결과에 따른 질환징후와 건강정보 그리고 임상적 의의를 용이하게 파악하여 자신의 건강 상태를 개인용 컴퓨터에 저장하고 관리할 수 있는 효과가 있고, 모뎀 등으로 인터넷 등의 정보망에 연결되어 있는 서버에 접속하여 요분석 데이터를 송신하고 이에 대한 전문의의 진단 및 소견을 전송받으며 상기의 검사 데이터와 소견서 데이터 등이 서버에 데이터베이스화 되는 건강정보네트워크를 용이하게 구성할 수 있어 검사자의 건강 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있는 효과가 있으며, 따라서 현재의 건강 상태 뿐만 아니라 징후 전이 과정 등을 체계적으로 관리할 수 있는 효과가 있다

Claims (1)

1. 광측정부, 직렬통신을 위한 RS232가 설치된 주처리부, 스트립 운송부 및 전원관리부로 구성된 적어도 하나의 요분석기와, 상기 요분석기와 인터넷에 연결된 이용자컴퓨터와, 상기 이용자컴퓨터와 인터넷을 통해 연결된 서버를 포함하는 요분석 건강관리 시스템으로서,

   이용자가 소변 검사정보를 획득할 수 있는 적어도 하나의 요분석기와;

   상기 요분석기에서 획득한 상기 소변검사 정보를 입력받아 저장하고 상기 서버로 상기 소변검사 정보를 전송할 수 있으며, 또한 상기 서버로부터 상기 소변검사 정보를 바탕으로 전문의가 작성한 소견서를 수신하는 이용자컴퓨터와;

   상기 이용자컴퓨터에 접속되고, 소변검사 데이터베이스, 회원정보 데이터베이스, 소견서 데이터베이스를 포함하는 서버로서, 접속된 이용자가 회원인지를 인증하고 회원이 아닌 경우 이용자의 개인정보를 입력하여 회원가입한 후 인증하는 인증수단과, 상기 이용자컴퓨터로부터 전송된 소변검사 정보를 바탕으로 전문의에 의해 작성된 소견서가 상기 서버로 전송되면 상기 소견서 데이터베이스에 저장하는 저장수단으로서, 상기 소견서에는 처방전, 문진일정 및 진료일정이 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 저장수단과, 상기 저장수단에 저장된 소견서 데이터 베이스로부터 소견서를 추출하여 상기 이용자컴퓨터로 전송하는 전송수단을 포함하는 서버와;

   상기 서버에 전송된 상기 소변검사 정보와 상기 서버의 상기 회원정보 데이터베이스 및 상기 소변검사 데이터베이스에 저장된 데이터를 전송받고 그 데이타를 이용하여 전문의가 이용자의 건강상태를 분석한 소견서를 상기 서버로 전송하기 위한 전문의컴퓨터와;

   상기 이용자 컴퓨터에서 수신된 소견서를 바탕으로 상기 이용자의 건강상태 정보를 시각적으로 확인할 수 있는 출력장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 요분석기를 이용한 건강상태 감시 시스템.