KR200496397Y1 - Portable spirometer - Google Patents

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Abstract

본 고안은 정보 통신 단말과 연동 가능한 휴대형 폐활량계에 관한 것으로, 호흡관 결합구가 형성되되 상기 호흡관 결합구 내에 기류에 의해 회전하는 터빈 날개가 위치하는 폐활량계 본체와, 상기 호흡관 결합구에 결합 및 착탈 가능한 호흡관을 포함하는 휴대형 폐활량계에 있어서,
상기 폐활량계 본체 내에는 상기 호흡관으로부터 입력되는 기류로부터 폐활량 신호를 생성하되, 일정 속도 이상의 기류 입력시에만 폐활량 신호를 생성하는 측정모듈과;
상기 폐활량계 본체 내에는 상기 측정모듈에서 생성된 폐활량 신호를 근거리 무선 통신 연결된 정보 통신 단말기측으로 전송하는 블루투스 모듈;을 포함함을 특징으로 한다.
The present invention relates to a portable spirometer capable of interlocking with an information communication terminal, a spirometer main body in which a breathing tube coupler is formed and a turbine blade rotating by air current is located in the breathing tube coupler, coupled to the breathing tube coupler, and In a portable spirometer comprising a detachable breathing tube,
a measurement module for generating a spirometry signal from an airflow input from the breathing tube in the spirometer main body and generating a spirometry signal only when an airflow of a certain speed or higher is input;
The spirometer body includes a Bluetooth module for transmitting the spirometry signal generated by the measurement module to an information communication terminal connected through short-range wireless communication.

Description

휴대형 폐활량계{PORTABLE SPIROMETER}Portable spirometer {PORTABLE SPIROMETER}

본 고안은 폐활량계에 관한 것으로, 특히 정보 통신 단말과 연동 가능한 휴대형 폐활량계에 관한 것이다.The present invention relates to a spirometer, and in particular, to a portable spirometer capable of interworking with an information communication terminal.

폐활량 측정은 크게 두 가지 타입으로 분류할 수 있는데, 그 중 하나는 피검사자가 호흡하는 동안에 폐용적(lungvolume)의 변화를 직접 측정하는 방법이고, 다른 하나는 피검사자가 호흡하는 동안에 폐 내외로 유동하는 공기의 기류를 감지 및 측정하는 호흡기류 측정 방법이다.Spirometry can be largely classified into two types, one of which is to directly measure the change in lung volume while the test subject is breathing, and the other is the air flowing in and out of the lungs while the test subject is breathing. It is a respiratory flow measurement method that detects and measures the air flow of the person.

과거에는 폐용적의 변화능력을 직접 측정하는 전자의 방식이 주로 이용되었으나, 점차적으로 호흡기류를 측정하는 방식이 주로 이용되고 있다. 초기의 폐활량계는 임상용으로 제작된 것이므로 고가이며 크기가 커서 만성호흡기 질환자가 휴대하면서 사용할 수 없었으나, 건강에 대한 관심이 높아지고 기술이 발전하면서 휴대형 폐활량계가 소개되기에 이르렀다.In the past, the former method of directly measuring the ability to change lung volume was mainly used, but gradually the method of measuring respiratory flow is mainly used. Early spirometers were manufactured for clinical use, so they were expensive and large, so patients with chronic respiratory diseases could not carry and use them. However, as interest in health increased and technology developed, portable spirometers were introduced.

휴대형 폐활량계의 하나로서 대한민국 등록특허공보 제10-1132595호에 게시된 "휴대형 폐활량계"가 있다. 이러한 휴대형 폐활량계는 유무선 통신부를 구비함으로써, 유무선 통신부를 통해 접속되는 외부장치로 호흡신호를 전송할 수 있다.As one of the portable spirometers, there is a "portable spirometer" published in Korean Patent Registration No. 10-1132595. Such a portable spirometer includes a wired/wireless communication unit, so that a respiration signal can be transmitted to an external device connected through the wired/wireless communication unit.

이러한 휴대형 폐활량계의 진일보한 또 다른 형태로서 대한민국 등록특허공보 제10-2115634호에 게시된 'IoT 기반 만성폐쇄성 폐질환 자기진단 방법'이 있다. 이러한 특허공보 발명에는 폐활량 분석 어플리케이션이 설치된 스마트 디바이스와, 사용자의 폐활량을 감지하여 스마트 디바이스와 통신하는 IoT 기반의 듀얼 모드 웨어러블 헬스케어 장치(이 역시 휴대형 폐활량계라 할 때)가 게시되어 있다.As another advanced form of such a portable spirometer, there is an 'IoT-based chronic obstructive pulmonary disease self-diagnosis method' published in Korean Patent Registration No. 10-2115634. In this patent publication invention, a smart device with a spirometry application installed, and an IoT-based dual-mode wearable healthcare device (also referred to as a portable spirometer) that detects the user's lung capacity and communicates with the smart device are posted.

그러나 예시한 휴대형 폐활량계에서 공통적으로 발생할 수 있는 문제는 호흡량 측정시 단순히 터빈 날개의 회전에 반응하여 생성되는 신호를 유효 신호로 간주하여 신호 처리한다는 것이다. 터빈 날개의 회전은 호흡기류에 의해 회전하기도 하지만 기기 조작 상의 움직임, 주변 공기의 흐름 등에 의해 회전하기도 한다.However, a problem that may commonly occur in the illustrated portable spirometer is that a signal generated simply in response to rotation of a turbine blade is regarded as a valid signal and processed when a respiratory volume is measured. The rotation of the turbine blades is not only caused by the breathing flow, but also by the movement of equipment operation and the flow of surrounding air.

이와 같이 호흡기류가 아닌 주변 요인에 의해 터빈 날개가 회전해서 발생하는 신호를 배제하지 않고 호흡기류를 측정하게 되면, 그만큼 노이즈 혹은 오차가 포함된 신호를 분석한 것이므로 폐활량 측정 혹은 분석 데이터에 대한 신뢰성을 보장할 수 없기에 이를 개선할 방안이 필요하다.In this way, if the respiratory flow is measured without excluding the signal generated by the rotation of the turbine blades due to peripheral factors other than the respiratory flow, the reliability of the spirometry or analysis data is improved because the signal containing noise or error is analyzed. Since it cannot be guaranteed, a plan to improve it is needed.

또한 일반적인 폐활량계에서는 호흡관 이용횟수를 카운트할 수 있는 기능이 구비되어 있지 않기 때문에 반복 사용으로 인한 오염을 피할 수 없다.In addition, since a general spirometer does not have a function capable of counting the number of times the breathing tube is used, contamination due to repeated use cannot be avoided.

대한민국 등록특허공보 제10-1132595호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1132595 대한민국 등록특허공보 제10-2115643호Republic of Korea Patent Registration No. 10-2115643

이에 본 고안은 상술한 필요성 및 문제점을 해결하기 위해 창안된 고안으로서, 본 고안의 주요 목적은 피검자의 실제 호흡을 인지해 호흡기류 측정을 개시함으로써, 호흡기류 측정 개시시점의 오류로 인한 측정오차를 제거할 수 있는 휴대형 폐활량계를 제공함에 있으며,Accordingly, the present invention is designed to solve the above-mentioned needs and problems, and the main purpose of the present invention is to recognize the subject's actual breathing and initiate respiratory flow measurement, thereby reducing measurement errors due to errors at the start of respiratory flow measurement. In providing a portable spirometer that can be removed,

더 나아가 본 고안의 또 다른 목적은 감염 예방을 위해 호흡관 사용횟수를 제한할 수 있는 휴대형 폐활량계를 제공함에 있다.Furthermore, another object of the present invention is to provide a portable spirometer capable of limiting the number of times of respiratory tube use to prevent infection.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계는 호흡관 결합구가 형성되되 상기 호흡관 결합구 내에 기류에 의해 회전하는 터빈 날개가 위치하는 폐활량계 본체와, 상기 호흡관 결합구에 결합 및 착탈 가능한 호흡관을 포함하는 휴대형 폐활량계로서,A portable spirometer according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a spirometer main body in which a breathing tube coupler is formed, and turbine blades rotating by air flow are located in the breathing tube coupler, and the breathing tube coupler A portable spirometer comprising a connectable and detachable breathing tube,

상기 폐활량계 본체 내에는 상기 호흡관으로부터 입력되는 기류로부터 폐활량 신호를 생성하되, 일정 속도 이상의 기류 입력시에만 폐활량 신호를 생성하는 측정모듈과;a measurement module for generating a spirometry signal from an airflow input from the breathing tube in the spirometer main body and generating a spirometry signal only when an airflow of a certain speed or higher is input;

상기 폐활량계 본체 내에는 상기 측정모듈에서 생성된 폐활량 신호를 근거리 무선 통신 연결된 정보 통신 단말기측으로 전송하는 블루투스 모듈;을 포함함을 특징으로 한다.The spirometer body includes a Bluetooth module for transmitting the spirometry signal generated by the measurement module to an information communication terminal connected through short-range wireless communication.

더 나아가 상술한 구성을 포함하는 폐활량계에 있어서, 상기 측정모듈은,Furthermore, in the spirometer comprising the above-described configuration, the measurement module,

일정 속도 이상의 기류 입력시에 폐활량 신호 생성을 개시하는 폐활량 신호 생성부와;a spirometry signal generation unit that starts generating a spirometry signal when an air flow of a certain speed or higher is input;

상기 호흡관에 부착된 태그를 인식하거나 상기 호흡관의 결합에 의해 전기적 신호가 변화되는 것을 인식하는 호흡관 결합 인식부와;a respiratory tract connection recognition unit recognizing a tag attached to the respiratory tract or recognizing that an electrical signal is changed by coupling of the respiratory tract;

상기 생성된 폐활량 신호 혹은 상기 호흡관 결합 인식부에서 인식된 호흡관 결합 정보를 상기 폐활량 신호와 함께 정보 통신 단말기측으로 무선 전송 제어하는 폐활량 신호 전송부;를 포함함을 또 다른 특징으로 하며,Another feature is that it includes a spirometry signal transmission unit for controlling the wireless transmission of the generated spirometry signal or the respiratory tract coupling information recognized by the respiratory tract coupling recognition unit together with the respiratory tract coupling information to the information communication terminal,

상기 측정모듈은 블루투스 연결된 정보 통신 단말기에 설치된 폐활량 측정 매니저와의 통신에 따라 상기 폐활량계 본체를 활성화시키거나 슬립모드로 전환시키는 폐활량계 활성화부를 더 포함함을 또 다른 특징으로 한다.Another feature of the measuring module is that it further includes a spirometer activating unit that activates the spirometer main body or converts it into a sleep mode according to communication with a spirometry manager installed in a Bluetooth-connected information communication terminal.

상술한 기술적 과제 해결 수단에 따르면, 본 고안은 일정 속도 이상의 기류가 입력될 때를 시작점으로 하여 폐활량 측정을 시작함으로써 단순 공기 혹은 사용 부주의로 인해 야기되는 수광 펄스에 의한 측정 오류를 방지할 수 있는 효과가 있으며,According to the above-described means for solving the technical problem, the present invention starts measuring the spirometry with the input of airflow at a certain speed or higher as a starting point, thereby preventing measurement errors caused by simple air or light receiving pulses caused by negligence in use. There is

더 나아가 폐활량 측정 종료에 맞춰 폐활량계를 자동 슬립모드로 전환시킴으로써 폐활량계의 배터리 소비전력을 감소시킬 수 있고, 호흡관을 인식할 수 있는 수단을 부착해 폐활량 측정 전에 그 수단을 인식하는 방법을 통해 사용 횟수를 제한함으로써, 호흡관 오염으로 인한 피해를 사전에 예방할 수 있는 효과도 있다.Furthermore, the battery power consumption of the spirometer can be reduced by automatically switching the spirometer to sleep mode according to the end of the spirometry measurement, and the number of times of use by attaching a means to recognize the breathing tube to recognize the means before measuring the spirometry. By limiting, there is also an effect of preventing damage caused by respiratory tract contamination in advance.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계 주변의 구성 예시도.
도 2는 도 1 중 휴대형 폐활량계(100)의 외관 예시도.
도 3a와 도 3b는 휴대형 폐활량계(100)의 분해 예시도.
도 4는 도 1중 휴대형 폐활량계(100)의 구성 예시도.
도 5는 도 1중 스마트 폰과 같은 정보 통신 단말에 설치되는 폐활량 측정 매니저(200)의 구성 예시도.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계(100)와 폐활량 측정 매니저(200)의 동작 설명 예시도.
도 7 내지 도 9는 본 고안의 실시예에 따라 정보 통신 단말에 표시되는 화면 표시 예시도.
1 is an exemplary configuration around a portable spirometer according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an exemplary external view of the portable spirometer 100 in FIG. 1 .
3A and 3B are exploded views of the portable spirometer 100;
Figure 4 is a configuration example of the portable spirometer 100 of Figure 1;
FIG. 5 is an exemplary configuration diagram of a spirometry manager 200 installed in an information communication terminal such as a smart phone in FIG. 1 .
6 is an exemplary diagram illustrating the operation of the portable spirometer 100 and the spirometry manager 200 according to an embodiment of the present invention.
7 to 9 are exemplary screen displays displayed on an information communication terminal according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 고안에 대한 상세한 설명은, 본 고안의 목적들, 기술적 해법들 및 장점들을 분명하게 하기 위하여 본 고안이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 통상의 기술자가 본 고안을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description of the present invention refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced in order to make the objects, technical solutions and advantages of the present invention clear. These embodiments are described in sufficient detail to enable a person skilled in the art to practice the present invention.

또한 본 고안의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐, '포함하다'라는 단어 및 그 변형은 다른 기술적 특징들, 부가물들, 구성요소들 또는 단계들을 제외하는 것으로 의도된 것이 아니다. 통상의 기술자에게 본 고안의 다른 목적들, 장점들 및 특성들이 일부는 본 설명서로부터, 그리고 일부는 본 고안의 실시로부터 드러날 것이다. 아래의 예시 및 도면은 실례로서 제공되며, 본 고안을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다. 더욱이 본 고안은 본 명세서에 표시된 실시예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 고안의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 고안의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.Also throughout the detailed description and claims of the present invention, the word 'comprise' and variations thereof are not intended to exclude other technical features, additions, components or steps. Other objects, advantages and characteristics of the present invention will appear to those skilled in the art, in part from this description and in part from practice of the present invention. The examples and drawings below are provided as examples and are not intended to limit the present invention. Moreover, the present invention covers all possible combinations of the embodiments presented herein. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. Additionally, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, together with all equivalents as claimed by those claims.

본 명세서에서 달리 표시되거나 분명히 문맥에 모순되지 않는 한, 단수로 지칭된 항목은, 그 문맥에서 달리 요구되지 않는 한, 복수의 것을 아우른다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.In this specification, unless otherwise indicated or clearly contradicted by context, terms referred to in the singular encompass the plural unless the context requires otherwise. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

우선 도 1은 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계(100) 주변의 구성도를 예시한 것이며, 도 2는 도 1 중 휴대형 폐활량계(100)의 외관도를, 도 3a와 도 3b는 휴대형 폐활량계(100)의 분해도를 각각 예시한 것이다.First, FIG. 1 illustrates a configuration diagram around a portable spirometer 100 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external view of the portable spirometer 100 in FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are portable spirometers ( 100) are illustrated respectively.

도 1에 도시한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계(100)는 근거리 무선 통신, 예를 들면 블루투스를 통해 정보 통신 단말에 설치되어 실행 가능한 폐활량 측정 매니저(200)와 연결되어 사용 가능하다.As shown in FIG. 1, the portable spirometer 100 according to an embodiment of the present invention can be used by being connected to the spirometry manager 200, which is installed and executable in an information communication terminal through short-range wireless communication, for example, Bluetooth. .

휴대 가능한 폐활량계(100)는 도 2, 도 3a와 도 3b에 도시한 바와 같이 폐활량계 본체(A)와 그 폐활량계 본체(A)에 결합 및 착탈 가능한 호흡관(B)으로 구성된다. 호흡관(B)은 피검자에 해당하는 사용자가 입에 물고 호흡하는 것이므로 교차 사용자에 의한 감염을 방지하기 위해 소모성 부품으로 제작하는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 2, 3A and 3B, the portable spirometer 100 includes a spirometer main body (A) and a breathing tube (B) coupled to and detachable from the spirometer main body (A). Since the respiratory tube (B) is breathed by the user corresponding to the subject, it is preferable to manufacture it as a consumable part to prevent infection by cross users.

폐활량계 본체(A)의 일측에는 도 3a에 도시한 바와 같이 호흡관 결합구(C)가 형성되어 있으며, 상기 호흡관 결합구(C) 내에는 기류에 의해 회전하는 터빈 날개(D)가 위치한다. 아울러 상기 호흡관 결합구(C)의 측벽에는 결합되는 호흡관(B)을 결합 고정할 수 있도록 마주보는 위치에 결합돌기(E)가 돌출 형성된다. 이러한 결합돌기들(E)은 호흡관(B)의 외주면에 형성되는 결합홈(103)에 삽입된다.On one side of the spirometer main body (A), as shown in FIG. 3A, a breathing tube coupler (C) is formed, and a turbine blade (D) rotating by air flow is located in the breathing tube coupler (C). . In addition, a coupling protrusion (E) is formed protruding from the side wall of the breathing tube coupler (C) at a position facing each other so as to be able to couple and fix the breathing tube (B) to be coupled. These coupling protrusions (E) are inserted into the coupling groove 103 formed on the outer circumferential surface of the breathing tube (B).

한편, 호흡관(B)이 설정 횟수 이상 사용되는 것을 막기 위해 RF ID 태그(F)가 도 3b에 도시한 바와 같이 호흡관(B)에 부착된다. 이러한 RF ID 태그(F)는 후술할 호흡관 결합 인식부(127)에 의해 인식 가능하다. 물론 RF ID 태그를 대신하여 QR 코드를 부착하여 사용할 수도 있다. 이러한 QR 코드는 후술할 정보 통신 단말기에 설치된 폐활량 측정 매니저(200)에서 호흡관(B)에 부착된 QR 코드를 인식한 이후에 폐활량 측정이 이루어지도록 함으로써, 호흡관(B)의 사용횟수를 카운트해 설정 횟수 이상 사용되는 것을 방지하도록 권고할 수 있다.On the other hand, in order to prevent the breathing tube (B) from being used more than a set number of times, an RF ID tag (F) is attached to the breathing tube (B) as shown in FIG. 3B. This RF ID tag (F) can be recognized by the breathing tube coupling recognition unit 127 to be described later. Of course, a QR code may be attached and used instead of an RF ID tag. This QR code allows the spirometry to be performed after recognizing the QR code attached to the breathing tube (B) in the spirometry manager 200 installed in the information communication terminal, which will be described later. Counts the number of times the breathing tube (B) is used It can be recommended to prevent use more than a set number of times.

만약 QR 코드를 이용한다면 후술할 폐활량 측정 매니저(200)에 QR 코드 인식부를 추가하고, 이러한 QR 코드 인식부가 호흡관(B)의 사용횟수를 누적 카운트해 사용자에게 해당 호흡관(B)의 사용횟수를 제한 권고하도록 할 수 있다.If a QR code is used, a QR code recognition unit is added to the spirometry manager 200 to be described later, and the QR code recognition unit cumulatively counts the number of times of use of the breathing tube (B) to provide the user with the number of times of using the breathing tube (B) may be recommended for limitation.

상술한 RF ID 태그(F) 혹은 QR 코드 대신에 호흡관(B)이 호흡관 결합구(C)에 결합되었을 때를 인식할 수 있도록 전기적 스위치를 이용할 수도 있다. 즉, 호흡관(B)이 호흡관 결합구(C)에 결합되었을 때 전기적 신호가 변화되도록 스위치의 접점을 폐활량계 본체(A)에 형성한다면, 호흡관(B)의 결합에 의해 전기적 신호가 변화되고 이를 호흡관 결합 인식부(127)가 인식해 그 결과를 폐활량 측정 매니저(200)로 전달하면 호흡관 사용횟수의 카운트가 이루어질 수 있다.Instead of the aforementioned RF ID tag (F) or QR code, an electrical switch may be used to recognize when the breathing tube (B) is coupled to the breathing tube coupler (C). That is, if the contact of the switch is formed on the spirometer main body (A) so that the electrical signal is changed when the breathing tube (B) is coupled to the breathing tube coupler (C), the electrical signal is changed by the coupling of the breathing tube (B). When this is recognized by the respiratory tract connection recognition unit 127 and the result is transferred to the spirometry manager 200, the number of times of respiratory tract use can be counted.

이상에서 설명한 휴대형 폐활량계(100)는 본체(A)에 결합 및 착탈 가능한 호흡관(B)으로부터 입력되는 기류로부터 폐활량 신호를 생성하되, 일정 속도 이상의 기류 입력시에만 폐활량 신호를 생성하는 측정모듈(도 4의 120)을 포함한다. 이러한 측정모듈(120)에 대해서는 후술하기로 한다.The portable spirometer 100 described above generates a spirometry signal from an airflow input from a breathing tube (B) that is coupled to and detachable from the main body (A), but a measurement module (Fig. 4 of 120). This measurement module 120 will be described later.

한편 도 1에서 미설명된 폐활량 측정 매니저(200)는 정보 통신 단말기(스마트폰과 같이 이동 통신망을 이용할 수 있는 모든 종류의 휴대용 컴퓨터 시스템을 포함하는 의미로 해석)의 메모리에 설치되어 실행 가능한 앱으로서, 상기 휴대형 폐활량계(100)로부터 전송되는 폐활량 신호로부터 폐활량 진단변수(FVC(강제 폐활량), FEV1(1초간 강제 폐활량), FEV6(6초간 강제 폐활량), PEF(최대호식기류), FEV1/FVC)를 산출해 폐활량 측정결과를 정보 통신 단말기의 표시부에 표시한다.Meanwhile, the spirometry manager 200 not described in FIG. 1 is an executable app installed in the memory of an information communication terminal (interpreted as meaning including all kinds of portable computer systems that can use a mobile communication network, such as a smartphone). , From the spirometry signal transmitted from the portable spirometer 100, the vital capacity diagnostic variables (FVC (forced vital capacity), FEV1 (forced vital capacity for 1 second), FEV6 (forced vital capacity for 6 seconds), PEF (maximum expiratory air flow), FEV1/FVC) Calculate and display the spirometry result on the display of the information communication terminal.

아울러 폐활량 측정 매니저(200)는 사용자 정보와 폐활량 측정결과를 블록체인 암호화 기법을 이용해 암호화하여 지정된 서버 노드, 예를 들면 도 1에 도시한 폐활량 관리 서버(300)로 전송한다. 상기 사용자 정보와 폐활량 측정결과를 블록체인 암호화 기법을 이용해 암호화하는 방법은 본 발명의 출원시점에 공개된 블록체인 암호화 기법 중 하나를 이용할 수 있다.In addition, the spirometry manager 200 encrypts user information and spirometry results using a blockchain encryption technique and transmits them to a designated server node, for example, the spirometry management server 300 shown in FIG. 1 . The method of encrypting the user information and the spirometry result using a block chain encryption method may use one of the block chain encryption methods disclosed at the time of filing of the present invention.

상기 폐활량 관리서버(300)는 폐활량 측정 매니저(200)와 통신망을 통해 접속 가능한 블록체인망의 서버 노드로서, 각 폐활량 측정 매니저(200)로부터 전송된 암호화된 사용자 정보와 폐활량 측정결과를 블록체인망에 분산 저장하고, 상기 암호화된 사용자 정보와 폐활량 측정결과를 접근 권한 부여받은 의료인의 검증(개인키, 전자서명 검증) 결과에 따라 복호화하여 제공한다. 상기 암호화된 사용자 정보와 폐활량 측정결과는 블록체인 복호화 기법으로 복호화된다.The spirometry management server 300 is a server node of a blockchain network accessible to the spirometry manager 200 through a communication network, and distributes encrypted user information and spirometry measurement results transmitted from each spirometry manager 200 to the blockchain network. It is stored, and the encrypted user information and spirometry results are decrypted and provided according to the results of verification (private key, digital signature verification) of the medical personnel authorized to access. The encrypted user information and spirometry results are decrypted using a blockchain decryption technique.

이러한 폐활량 관리서버(300)는 사전 학습된 인공 신경망 모델을 구비함으로써, 사용자에 의해 업로드된 폐활량 측정정보에 대한 자동 진단이 이루어지도록 할 수도 있다. 예를 들면, 폐활량 관리서버(300)는 저장된 사용자의 폐활량 측정결과 패턴을 분석하여 위험 경고하는 폐활량 패턴 분석부를 포함할 수도 있다.The spirometry management server 300 may automatically diagnose spirometry information uploaded by a user by having a pre-learned artificial neural network model. For example, the spirometry management server 300 may include a spirometry pattern analysis unit that analyzes the stored user's spirometry result pattern and warns of danger.

이하 도 4 및 도 5를 참조하여 상술한 휴대형 폐활량계(100)와 폐활량 측정 매니저(200)의 구성을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, configurations of the portable spirometer 100 and the spirometry manager 200 described above will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 4를 참조하면, 우선 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계(100)는 기류 방식의 폐활량 진단 디바이스로서, 호흡관(B)을 통해 입력되는 호흡기류에 의해 회전하는 터빈 날개(D)의 회전속도를 검출하기 위한 광원(105)과 포토 센서(110)를 구비한다. 포토 센서(110)에서는 터빈 날개의 회전에 따라 단속되는 광의 수광여부에 따라 펄스 신호가 발생한다. 이러한 펄스 신호는 호흡기류에 의한 신호이므로 호흡신호 혹은 호흡관련신호라 할 수 있다.Referring to FIG. 4, first of all, the portable spirometer 100 according to an embodiment of the present invention is an air flow type spirometric device, and the turbine blades (D) rotating by the respiratory flow input through the breathing tube (B) rotate. A light source 105 and a photosensor 110 are provided to detect the speed. In the photosensor 110, a pulse signal is generated depending on whether or not the light that is interrupted according to the rotation of the turbine blade is received. Since this pulse signal is a signal caused by respiratory flow, it may be referred to as a respiratory signal or a respiratory-related signal.

터빈 날개(D)의 회전에 기인하여 발생된 호흡신호는 폐활량 신호 생성부(121)로 전달되어 호흡기류를 나타내는 폐활량 신호로 생성되어 폐활량 신호 전송부(125)로 전달된다. 폐활량 신호는 상기 펄스 신호의 펄스간 간격, 측정구간 동안의 총 펄스의 갯수 정보를 포함한다. 이러한 폐활량 신호 생성부(121)는 일정 속도 이상의 기류 입력시에 폐활량 신호의 생성을 개시한다. 이는 단순 공기의 흐름으로 인해 터빈 날개가 회전할 경우 이를 기류측정의 시작으로 인지하는 오류를 범할 수 있기 때문에, 호흡기류를 나타내는 일정 속도(펄스 신호의 펄스간 간격을 이용) 이상의 기류가 입력되는 것을 인식해 폐활량 측정을 개시한다.The respiratory signal generated due to the rotation of the turbine blade D is transmitted to the spirometry signal generating unit 121 and generated as a spirometry signal indicating respiratory flow and transmitted to the spirometry signal transmission unit 125. The spirometry signal includes information on the interval between pulses of the pulse signal and the total number of pulses during the measurement period. The spirometry signal generating unit 121 starts generating the spirometry signal when an airflow of a certain speed or higher is input. This is because it is possible to make an error in recognizing the rotation of the turbine blades due to the simple air flow as the start of airflow measurement, so it is important to ensure that airflow over a certain speed (using the interval between pulses of the pulse signal) representing the respiratory flow is input. Recognizes it and starts measuring lung capacity.

폐활량 신호 전송부(125)는 전달받은 폐활량 신호를 저전력 블루투스(BT) 모듈(130)을 통해 정보 통신 단말기측으로 무선 전송 제어한다. 호흡관 결합 인식부(127)가 포함된 구성이라면, 폐활량 신호 전송부(125)는 인식된 호흡관 결합 정보를 상기 폐활량 신호와 함께 무선 전송 제어한다.The spirometry signal transmitter 125 wirelessly transmits and controls the received spirometry signal to the information communication terminal through the Bluetooth Low Energy (BT) module 130 . If the respiratory tract coupling recognition unit 127 is included, the spirometry signal transmission unit 125 controls the wireless transmission of the respiratory tract coupling information together with the respiratory capacity signal.

한편 휴대형 폐활량계(100)의 측정모듈(120)에는 폐활량계 활성화부(123)를 더 포함하는데, 폐활량계 활성화부(123)는 블루투스 연결된 폐활량 측정 매니저(200)로부터 활성화 명령이 수신되면 슬립모드에 놓여 있던 폐활량계(100)를 활성화시킨다. 즉, 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계(100)는 구비되는 배터리의 소모를 절약하기 위해 정보 통신 단말기와 블루투스 연결시 활성화되고 블루투스 연결 해제시 슬립모드로 전환된다.Meanwhile, the measurement module 120 of the portable spirometer 100 further includes a spirometer activating unit 123. When an activation command is received from the spirometer manager 200 connected to Bluetooth, the spirometer activating unit 123 is placed in sleep mode. The spirometer 100 is activated. That is, the portable spirometer 100 according to an embodiment of the present invention is activated when a Bluetooth connection is made with the information communication terminal and switched to a sleep mode when the Bluetooth connection is disconnected in order to save battery consumption.

상술한 폐활량계 활성화부(123)와 폐활량 신호 전송부(125)는 마이크로 컨트롤 유닛으로 구현될 수 있고, 폐활량 신호 생성부(121)의 일부는 카운터와 같은 하드웨어 로직으로 구현될 수 있다. 이는 하나의 예시로 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 논리적인 결합 형태로도 구현 가능하다.The aforementioned spirometer activating unit 123 and the spirometry signal transmission unit 125 may be implemented as a micro control unit, and a part of the spirometry signal generating unit 121 may be implemented as hardware logic such as a counter. This can be implemented in the form of a logical combination of hardware and/or software as an example.

참고적으로 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계(100)는 정보 통신 단말기에 설치된 폐활량 측정 매니저(200)에 의해 활성화되거나 슬립모드로 전환되는 방식이기 때문에 별도의 전원 버튼을 구비하지 않는다. 물론 별도의 전원 버튼을 구비해 운영할 수도 있다. For reference, since the portable spirometer 100 according to an embodiment of the present invention is activated by the spirometry manager 200 installed in the information communication terminal or switched to a sleep mode, it does not have a separate power button. Of course, it can also be operated with a separate power button.

이하 도 5를 참조하면, 폐활량 측정 매니저(200)는,Referring to FIG. 5 below, the spirometry manager 200,

폐활량을 측정하기 위한 사용자 정보를 등록하는 사용자 등록부(205)와,A user registration unit 205 registering user information for measuring lung capacity;

근거리 무선 통신 연결하기 위한 휴대형 폐활량계(100)를 등록하는 폐활량계 등록부(210)와,A spirometer registration unit 210 registering the portable spirometer 100 for short-range wireless communication connection;

사용자의 폐활량 측정명령에 응답해 폐활량계(100)와 근거리 무선 통신 연결하여 상기 폐활량계(100)를 활성화시키고, 정보 통신 단말기의 표시부에 폐활량 측정방법을 안내하는 폐활량 측정 안내 제어부(215)와,A spirometry guidance control unit 215 for activating the spirometry 100 through a short-range wireless communication connection with the spirometry 100 in response to a user's spirometry command and guiding a spirometry measurement method on the display unit of the information communication terminal;

폐활량계(100)로부터 전송되는 폐활량 신호로부터 폐활량 진단변수를 산출하는 폐활량 산출부(220)와,A spirometry calculation unit 220 that calculates a spirometry diagnostic variable from the spirometry signal transmitted from the spirometer 100;

사용자의 폐활량 측정결과를 타임순으로 저장하는 사용자별 정보 저장부(225)와,An information storage unit 225 for each user that stores the result of measuring the user's spirometry in chronological order;

사용자의 폐활량 측정결과를 표시부에 표시 제어하는 폐활량 표시 제어부(230)를 포함한다.It includes a spirometry display control unit 230 that displays and controls the user's spirometry result on the display unit.

변형 가능한 실시예로서 폐활량 측정 매니저(200)는 타임순으로 저장된 사용자의 폐활량 측정결과 패턴을 분석하여 위험 경고하는 폐활량 패턴 분석부(235)를 더 포함할 수 있으며,As a deformable embodiment, the spirometry manager 200 may further include a spirometry pattern analyzer 235 that analyzes the user's spirometry result pattern stored in chronological order and warns of danger.

사용자 정보와 폐활량 측정결과를 블록체인 암호화 기법을 이용해 암호화하여 지정된 서버 노드, 즉 폐활량 관리 서버(300)로 전송하는 정보 암호화 전송부(240)를 더 포함할 수 있다.It may further include an information encryption transmission unit 240 that encrypts the user information and the spirometry result using a blockchain encryption technique and transmits the data to a designated server node, that is, the spirometry management server 300 .

또한 상술한 구성에서 사용자 등록부(205)는 신장, 나이, 인종 외에 사용자의 폐활량 정보를 열람 제한하기 위한 사용자 인증정보(지문과 같은 생체정보 혹은 비밀번호 등)를 사용자 정보로서 사전 등록할 수 있다. 이러한 경우 상기 폐활량 표시 제어부(230)는 사용자 인증을 실행하여 인증된 사용자의 폐활량 측정결과를 표시 제어할 수 있다.In addition, in the configuration described above, the user registration unit 205 may pre-register user authentication information (biometric information such as a fingerprint or password, etc.) as user information to restrict viewing of the user's vital capacity information in addition to height, age, and race. In this case, the spirometry display controller 230 may perform user authentication and display and control the spirometry result of the authenticated user.

또한 상기 폐활량 측정 안내 제어부(215)는 설정 횟수의 폐활량 측정 완료시에 상기 폐활량계(100)로 슬립모드 전환명령을 전송하고 근거리 무선 연결을 자동 해지시킴으로써, 폐활량계(100)의 배터리 소모를 절약할 수 있다.In addition, the spirometry guidance control unit 215 transmits a sleep mode switching command to the spirometer 100 upon completion of the spirometry measurement of the set number of times and automatically disconnects the short-range wireless connection, thereby saving battery consumption of the spirometer 100. .

이하 상술한 구성을 포함하는 휴대형 폐활량계(100)와 그와 연동하는 폐활량 측정 매니저(200)의 동작을 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, operations of the portable spirometer 100 including the above-described configuration and the spirometry manager 200 interoperating therewith will be described with reference to FIGS. 6 to 9 .

우선 도 6은 본 고안의 실시예에 따른 휴대형 폐활량계(100)와 폐활량 측정 매니저(200)의 동작 설명 예시도를, 도 7 내지 도 9는 본 고안의 실시예에 따라 정보 통신 단말에 표시되는 화면 표시 예시도를 나타낸 것이다.First of all, FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating the operation of the portable spirometer 100 and the spirometry manager 200 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 9 are screens displayed on an information communication terminal according to an embodiment of the present invention. It shows an example of display.

폐활량을 측정하고자 하는 사용자는 우선 정보 통신 단말에 설치된 폐활량 측정 매니저(200)를 실행시킨다. 최초 실행시 사용자는 초기 화면에 구비된 사용자 버튼을 눌러 사용자 정보를 등록한다. 즉, 사용자 등록부(205)는 도 7에 표시된 화면을 통해 개인정보와 사용자의 키, 나이, 성별, 인종 정보가 입력되면 이를 내부 메모리에 사용자 정보로서 등록(S100단계)한다. 물론 등록 사용자가 아닌 게스트의 폐활량 측정을 위해 게스트 모드가 표시되도록 하여 게스트 역시 폐활량을 측정할 수 있다.A user who wants to measure spirometry first executes the spirometry manager 200 installed in the information communication terminal. When first executed, the user registers user information by pressing the user button provided on the initial screen. That is, when the user registration unit 205 inputs personal information and user's height, age, gender, and race information through the screen shown in FIG. 7, it registers them as user information in the internal memory (step S100). Of course, the guest mode can be displayed to measure the lung capacity of a guest who is not a registered user, so that the guest can also measure the lung capacity.

블루투스 연결하기 위한 기기, 즉 폐활량계(100)가 등록되지 않은 상태에서 폐활량 측정 요구가 있으면, 폐활량계 등록부(210)는 폐활량계 등록을 위한 창에 검색된 폐활량계(100)를 표시해 주고 해당 기기가 선택되면 검색된 폐활량계(100)를 등록(S110단계)한다.If a device for Bluetooth connection, that is, the spirometer 100, is not registered and there is a request for spirometry, the spirometer registration unit 210 displays the searched spirometer 100 in the window for spirometer registration, and when the corresponding device is selected, the searched spirometer Register (100) (step S110).

이어 사용자로부터 폐활량 측정명령(측정시작)이 입력되면, 폐활량 측정 안내 제어부(215)는 등록된 폐활량계(100)와 블루투스 연결(S130단계)하고 폐활량계 활성화 명령을 전달해 해당 폐활량계(100)를 활성화(S140단계)시킨다.Subsequently, when a spirometry measurement command (measurement start) is input from the user, the spirometry guidance control unit 215 makes a Bluetooth connection with the registered spirometer 100 (step S130) and activates the spirometry 100 by transmitting a spirometer activation command (S140). step).

아울러 폐활량 측정 안내 제어부(215)는 도 8에 도시한 바와 같이 표시부에 폐활량 측정방법을 안내(S150단계)함으로써, 사용자는 안내에 따라 폐활량계(100)의 호흡관(B)으로 바람을 불어 넣는다. 이때 폐활량 측정 안내 제어부(215)는 폐의 공기가 다 빠져나갈 수 있도록 6초의 시간을 표시 안내한다. 참고적으로 폐활량 측정 안내 제어부(215)는 3번의 측정이 이루어질 수 있도록 안내한다.In addition, the spirometry guidance control unit 215 guides the spirometry measurement method on the display unit as shown in FIG. 8 (step S150), so that the user blows air into the breathing tube B of the spirometer 100 according to the guidance. At this time, the spirometry guidance control unit 215 displays and guides a time of 6 seconds so that air in the lungs can be exhausted. For reference, the spirometry guidance control unit 215 provides guidance so that three measurements can be made.

이와 같이 폐활량계(100)의 호흡관(B)으로 바람을 불어 넣으면 입력되는 기류에 의해 터빈 날개가 회전하고 그에 따라 포토 센서(110)에서는 수광 펄스가 출력된다. 이에 페활량 신호 생성부(121)는 입력되는 펄스 간 간격으로부터 일정 속도 이상의 기류가 입력되는 것을 인지해 폐활량 측정을 개시하고, 폐활량 측정 구간 동안의 총 펄스의 갯수, 펄스간 간격값을 포함하는 폐활량 신호를 생성(S160단계)한다. 생성된 폐활량 신호는 폐활량 신호 전송부(125)에 의해 블루투스 연결된 정보 통신 단말기를 통해 폐활량 측정 매니저(200)측으로 전송(S170단계)된다.In this way, when wind is blown into the breathing tube (B) of the spirometer 100, the turbine blades are rotated by the input airflow, and accordingly, light-receiving pulses are output from the photo sensor 110. Accordingly, the vital capacity signal generating unit 121 recognizes that an air flow of a certain speed or higher is input from the input inter-pulse interval and starts measuring the spirometry, and the total number of pulses during the spirometry measurement period and the vital capacity including the inter-pulse interval value A signal is generated (step S160). The generated spirometry signal is transmitted to the spirometry manager 200 through a Bluetooth-connected information communication terminal by the spirometry signal transmission unit 125 (step S170).

폐활량 측정 매니저(200)측에서는 폐활량 산출부(220)가 폐활량계(100)로부터 전송되는 폐활량 신호를 분석하여 폐활량(강제폐활량) 진단변수(FEV1/FVC, FVC, FEV1, FEV6, PEF)를 산출(S180단계)한다. 폐활량 진단변수 산출에 이용되는 산출식은 여러 공지된 수식(Morris/Polgar set 방법, Kory/Polgar set 방법,..) 중 하나를 이용할 수 있다.On the side of the spirometry manager 200, the spirometry calculator 220 analyzes the spirometry signal transmitted from the spirometry 100 and calculates the spirometry (forced spirometry) diagnostic variables (FEV1/FVC, FVC, FEV1, FEV6, PEF) (S180 step). One of several known formulas (Morris/Polgar set method, Kory/Polgar set method, etc.) can be used as the calculation formula used to calculate the lung capacity diagnostic variable.

이어서 폐활량 표시 제어부(230)는 산출된 폐활량 진단변수와 계산된 호흡유량과 유속을 폐활량 측정결과로서 도 9에 도시한 바와 같이 표시부에 표시하고, 사용자별 정보 저장부(225)가 내부 메모리에 저장(S190단계)한다.Subsequently, the spirometry display controller 230 displays the calculated spirometry diagnostic variable and the calculated respiratory flow rate and flow rate on the display as shown in FIG. 9 as the spirometry measurement result, and the information storage unit 225 for each user stores them in the internal memory. (step S190).

상술한 바와 같은 일련의 폐활량 측정 및 표시과정이 완료되면, 폐활량 측정 안내 제어부(215)는 폐활량계(100)로 슬립모드 전환명령을 전송하고 블루투스 연결을 자동 해제(S200단계)시킴으로서, 폐활량계 활성화부(123)는 폐활량계(100)를 다시 슬립모드로 전환(S210단계)시킨다. 물론 사용자로부터 폐활량 측정 종료 확인과정을 거쳐 블루투스 연결이 해제되도록 할 수도 있다.When the above-described series of spirometry measurement and display processes are completed, the spirometry guidance control unit 215 transmits a sleep mode switching command to the spirometer 100 and automatically disconnects the Bluetooth connection (step S200), thereby activating the spirometer ( 123) switches the spirometer 100 back to the sleep mode (step S210). Of course, the Bluetooth connection may be released after the user confirms that the spirometry is terminated.

이와 같이 폐활량 측정 종료에 맞춰 폐활량계(100)를 자동 슬립모드로 전환시킴으로써 본 고안은 폐활량계(100)의 배터리 소비전력을 감소시킬 수 있고, 일정 속도 이상의 기류가 입력될 때를 시작점으로 하여 폐활량 측정을 시작함으로써 단순 공기 혹은 사용 부주의로 인해 야기되는 수광 펄스에 의한 측정 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다.In this way, by switching the spirometer 100 to the automatic sleep mode according to the end of the spirometry measurement, the present invention can reduce the battery power consumption of the spirometer 100, and the spirometry measurement is performed starting when airflow at a certain speed or higher is input. By starting, there is an effect of preventing measurement errors caused by light receiving pulses caused by simple air or negligence in use.

또한 본 고안은 호흡관(B)을 인식할 수 있는 수단을 부착해 폐활량 측정 전에 그 수단을 인식함으로써, 설정된 사용횟수 이상이 되면 사용할 수 없도록 권고함으로써, 호흡관의 오염으로 인한 피해를 사전에 예방할 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention attaches a means for recognizing the respiratory tract (B) to recognize the means before measuring the spirometry, and recommends that it not be used after the set number of times of use is exceeded, thereby preventing damage caused by contamination of the respiratory tract in advance. There are possible effects.

또한 본 고안의 폐활량 측정 매니저(200)는 패활량 패턴 분석부(235)를 더 포함함으로써, 폐활량 측정결과가 평상시의 트랜드 보다 크게 떨어지는 경우 급성 폐질환(COPD와 같은)으로 판단해 경고함으로써, 조기에 전문의 진단을 받아볼 수 있도록 유도할 수 있는 장점도 있다.In addition, the spirometry manager 200 of the present invention further includes a spirometry pattern analysis unit 235, so that if the spirometry result drops significantly than the usual trend, it is judged as an acute lung disease (such as COPD) and warns, It also has the advantage of being able to induce you to receive a diagnosis from a specialist.

또한 본 고안은 사용자의 폐활량 측정결과를 타임순으로 누적하여 그 누적된 데이터를 분석하도록 할 수 있는데, 폐활량 측정결과의 패턴이 다를 경우 타 사용자의 것으로 판별해 그 측정결과의 누적을 배제시킴으로써 측정결과의 분석오류를 방지할 수도 있다.In addition, the present invention can accumulate the user's spirometry results in chronological order and analyze the accumulated data. If the pattern of the spirometry results is different, it is determined as another user's and excludes the accumulation of the measurement results. analysis errors can be avoided.

한편 본 고안의 변형 실시예로서, 폐활량 측정시 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위해 본 고안의 실시예에 따른 폐활량 측정 매니저(200)의 폐활량 산출부(220)는 터빈 날개가 기류가 없는 상태에서 관성에 의해 회전하는 것인지, 바람이 약하게 불어서 속도가 줄어드는 것인지를 판단할 수 있도록 프로그래밍될 수 있다.Meanwhile, as a modified embodiment of the present invention, the spirometry calculation unit 220 of the spirometry manager 200 according to the embodiment of the present invention in order to reduce errors that may occur during measurement of spirometry is performed by inertia in a state where there is no air flow in the turbine blades. It can be programmed to determine whether it rotates by force or slows down due to weak wind.

이와 같이 하는 이유는, 폐활량 측정시 관성에 대한 영향을 구분하게 되면 관성으로 인해 터빈 날개가 회전하여 생기는 전체 호기량(폐활량, 예를 들면 6초간 호기량(FEV6))의 오차 값을 제거할 수 있기 때문이다. 관성에 의한 오차의 경우 6초까지 호기를 하지 못하는 사람의 검출 오류를 크게 발생시킨다. 폐기능의 판단에서 주요한 하나는 FEV1과 FEV6의 비율(FEV1/FEV6)이므로, FEV6의 오차를 보정함으로써 보다 정확한 FEV1/FEV6를 얻을 수 있다.The reason for doing this is that if the influence of inertia is distinguished when measuring spirometry, the error value of the total expiratory volume (spiral volume, for example, expiratory volume for 6 seconds (FEV6)) caused by the rotation of the turbine blades due to inertia can be eliminated. to be. In the case of an error due to inertia, a large detection error occurs for a person who cannot exhale for up to 6 seconds. Since one of the main factors in determining lung function is the ratio of FEV1 to FEV6 (FEV1/FEV6), more accurate FEV1/FEV6 can be obtained by correcting the error of FEV6.

이에 폐활량 산출부(220)는 터빈 날개의 속도가 최고치인 구간에서부터 인접한 두 펄스의 속도차(가속도)의 변화를 계산해, 감속되는 속도변화(가속도 변화)가 최고 속도 변화의 일정 % 보다 작아지게 되면 이를 관성으로 판단해 6초간 호기량(FEV6)을 산출한다. 다만, 최고 속도의 값(사용자별, 측정회차별로 다 다름)에 따라 관성을 판단하기 위한 상기 '일정 %'의 값은 가변적이다.Accordingly, the lung capacity calculation unit 220 calculates the change in the speed difference (acceleration) of two adjacent pulses from the section where the speed of the turbine blade is the highest, and when the speed change (acceleration change) to be decelerated becomes smaller than a certain % of the maximum speed change This is judged by inertia to calculate the expiratory volume (FEV6) for 6 seconds. However, the 'constant %' value for determining the inertia is variable according to the value of the maximum speed (different for each user and each measurement session).

상술한 바와 같이 호흡기류 측정시 폐활량 산출부(220)가 터빈 날개의 회전이 최고치 이후의 구간에서, 날개의 회전 속도변화를 통해 날개의 회전이 관성에 의한 것인지 혹은 호기에 의한 것인지를 구분해 6초간 호기량의 산출 오차를 정정함으로써, 관성에 의한 폐활량 측정오차를 최소화할 수도 있다.As described above, when measuring respiratory flow, the lung capacity calculation unit 220 distinguishes whether the rotation of the blade is due to inertia or expiration through the change in rotation speed of the blade in the section after the rotation of the turbine blade is the highest value 6 By correcting the calculation error of expiratory volume per second, the spirometry error due to inertia can be minimized.

한편 본 고안의 실시예에 따른 폐활량 측정 매니저(200)의 정보 암호화 전송부(240)는 저장된 사용자 정보와 폐활량 측정결과를 사용자 요청에 따라 블록체인 암호화 기법을 이용해 암호화하여 지정된 서버 노드, 즉 폐활량 관리 서버(300)로 전송(S230단계)한다.Meanwhile, the information encryption transmission unit 240 of the spirometry manager 200 according to an embodiment of the present invention encrypts the stored user information and the spirometry result using a blockchain encryption technique according to the user's request, and manages the designated server node, that is, the spirometry. It is transmitted to the server 300 (step S230).

상기 암호화된 사용자 정보와 폐활량 측정결과는 폐활량 관리 서버(300) 혹은 블록체인망을 구성하는 복수의 노드들에 분산 저장될 수 있고, 상기 폐활량 관리 서버(300)에 저장된 혹은 분산 저장된 상기 사용자 정보와 폐활량 측정결과는 사용자에게 접근 권한 부여받은 의료인에게 복호화되어 제공된다.The encrypted user information and spirometry results may be distributed and stored in the spirometry management server 300 or a plurality of nodes constituting the blockchain network, and the user information and vital capacity stored or distributed in the spirometry management server 300 The measurement result is decrypted and provided to the medical personnel authorized to access by the user.

이로써, 해당 의료인은 복호화된 사용자 정보와 폐활량 측정결과를 진단하고 그 진단결과를 폐활량 관리 서버(300)에 누적 저장하거나 사용자에게 전달할 수 있다.As a result, the corresponding medical person can diagnose the decoded user information and the spirometry result, and accumulate the diagnosis result in the spirometry management server 300 or transmit it to the user.

이와 같이 본 고안의 실시예에 따른 폐활량 관리 서버(300)는 폐활량계(100)를 통해 측정한 폐활량 측정결과와 사용자 정보를 각 사용자의 정보 통신 단말기를 통해 전달받되, 블록체인 암호화 기법을 이용해 암호화된 정보를 전달받아 저장 관리하고, 정당하게 접근 권한 부여받은 의료인에게만 암호화된 정보를 복호화하여 제공함으로써, 제품(폐활량 측정 디바이스) 사용자의 개인 정보는 물론 폐활량 측정 결과인 의료 데이터를 안전하게 보관 관리할 수 있다.In this way, the spirometry management server 300 according to the embodiment of the present invention receives the spirometry measurement result and user information measured through the spirometer 100 through the information communication terminal of each user, and encrypted using the block chain encryption technique. By receiving, storing, and managing information, and decrypting and providing encrypted information only to medical personnel who have been properly authorized to access it, personal information of the user of the product (spirometry device) as well as medical data, which is the result of spirometry, can be safely stored and managed. .

이상 본 고안은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

Claims (3)

호흡관 결합구가 형성되되 상기 호흡관 결합구 내에 기류에 의해 회전하는 터빈 날개가 위치하는 폐활량계 본체와, 상기 호흡관 결합구에 결합 및 착탈 가능한 호흡관을 포함하는 휴대형 폐활량계에 있어서,
상기 폐활량계 본체 내에는 상기 호흡관으로부터 입력되는 기류로부터 폐활량 신호를 생성하되, 일정 속도 이상의 기류 입력시에만 폐활량 신호를 생성하는 측정모듈과;
상기 폐활량계 본체 내에는 상기 측정모듈에서 생성된 폐활량 신호를 근거리 무선 통신 연결된 정보 통신 단말기측으로 전송하는 블루투스 모듈;을 포함함을 특징으로 하는 휴대형 폐활량계.
A portable spirometer comprising a spirometer main body in which a breathing tube coupler is formed and a turbine blade rotating by air flow is located in the breathing tube coupler, and a breathing tube coupled to and detachable from the breathing tube coupler,
a measurement module for generating a spirometry signal from an airflow input from the breathing tube in the spirometer main body and generating a spirometry signal only when an airflow of a certain speed or higher is input;
A portable spirometer comprising a Bluetooth module for transmitting the spirometry signal generated by the measurement module to an information communication terminal connected through short-range wireless communication within the spirometer main body.
청구항 1에 있어서, 상기 측정모듈은,
일정 속도 이상의 기류 입력시에 폐활량 신호 생성을 개시하는 폐활량 신호 생성부와;
상기 호흡관에 부착된 태그를 인식하거나 상기 호흡관의 결합에 의해 전기적 신호가 변화되는 것을 인식하는 호흡관 결합 인식부와;
상기 생성된 폐활량 신호 혹은 상기 호흡관 결합 인식부에서 인식된 호흡관 결합 정보를 상기 폐활량 신호와 함께 정보 통신 단말기측으로 무선 전송 제어하는 폐활량 신호 전송부;를 포함함을 특징으로 하는 휴대형 폐활량계.
The method according to claim 1, wherein the measurement module,
a spirometry signal generation unit that starts generating a spirometry signal when an air flow of a certain speed or higher is input;
a respiratory tract connection recognition unit recognizing a tag attached to the respiratory tract or recognizing that an electrical signal is changed by coupling of the respiratory tract;
and a spirometry signal transmission unit for wirelessly transmitting and controlling the generated spirometry signal or the respiratory tract coupling information recognized by the respiratory tract coupling recognition unit together with the spirometry signal to an information communication terminal. Portable spirometer.
청구항 2에 있어서, 상기 측정모듈은,
블루투스 연결된 정보 통신 단말기에 설치된 폐활량 측정 매니저와의 통신에 따라 상기 폐활량계 본체를 활성화시키거나 슬립모드로 전환시키는 폐활량계 활성화부를 더 포함함을 특징으로 하는 휴대형 폐활량계.
The method according to claim 2, wherein the measurement module,
The portable spirometer further comprising a spirometer activating unit that activates the spirometer main body or converts it to a sleep mode according to communication with a spirometry manager installed in a Bluetooth-connected information communication terminal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102115643B1 (en) 2017-08-28 2020-05-27 동서대학교 산학협력단 self - diagnostic method of chronic obstructive pulmonary disease based on IoT

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