KR20100007172A - 무호흡/저호흡 경보장치 및 경보시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무호흡/저호흡 경보장치 및 경보시스템에 관한 것으로, 측정 대상자의 특정 부위에 접촉되어 측정 대상자의 호흡에 의해 발생하는 공기압의 변화를 검출하는 에어 패드와, 상기 에어 패드에 결합되어 검출된 공기압의 변화를 전달하는 에어 튜브와, 상기 에어 튜브로부터 전달된 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하고, 특정 대역으로 필터링한 후 이를 바탕으로 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하며, 무호흡 또는 저호흡 시 특정의 경보 제어신호를 무선 송신하는 무호흡/저호흡 측정모듈과, 관리자가 휴대 가능하도록 구비되고, 상기 무호흡/저호흡 측정모듈로부터 송신된 특정의 경보 제어신호를 무선 수신 받아 해당 관리자가 인지할 수 있도록 경보를 발생하는 경보발생모듈을 포함함으로써, 심장기능의 이상으로 발생하는 호흡정지(또는 무호흡) 및 몸을 가눌 수 없는 신생아 및 영/유아의 돌발적인 이상유무 예컨대, 비정상적인 자세로 인한 호흡기관(코 입구)의 막힘으로 호흡통로가 차단되는 무호흡 증상 또는 무호흡의 전단계인 저호흡과 같은 위급한 상황의 발생 시 주변인(예컨대, 관리자 또는 보호자 등)에게 신속하게 경보하여 대처할 수 있는 효과가 있다.
무호흡, 저호흡, 에어 패드, 심박, 호흡, 영/유아, 기저귀, 경보
Description
본 발명은 무호흡/저호흡 경보장치 및 경보시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 심장기능의 이상으로 발생하는 호흡정지(또는 무호흡) 및 몸을 가눌 수 없는 신생아 및 영/유아의 돌발적인 이상유무 예컨대, 비정상적인 자세로 인한 호흡기관(코 입구)의 막힘으로 호흡통로가 차단되는 무호흡 증상 또는 무호흡의 전단계인 저호흡과 같은 위급한 상황의 발생 시 주변인(예컨대, 관리자 또는 보호자 등)에게 신속하게 경보하여 대처할 수 있도록 한 무호흡/저호흡 경보장치 및 경보시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 신생아일 때 생기는 특이적 호흡장애로서, 호흡기계의 미숙성으로 인한 호흡궁박증후군(呼吸窮迫症候群), 폐의 구축학적 미숙성으로 인한 윌슨-미키티증후군, 호흡중추의 미숙성으로 인한 무호흡발작, 출생때에 태변(胎便)을 흡인하여 생기는 태변흡인증후군, 그 밖에 선천적인 호흡기계의 이상인 횡격막헤르니아 나 폐저형성증등이 있다.
그중 가장 많은 질환은 태아 시기의 폐수(肺水)가 출생 후에 신속히 흡수되는 과정이 지연되는 신생아 일과성다호흡중으로서, 예후는 좋고 다호흡을 주로 한 호흡장애가 생후수일간 계속된다. 습폐(濕肺)라고도 하는데, 이것은 출생과 함께 일어나는 태외생활(胎外生活)에 대한 적응이 늦어진 적응부전증후군의 하나로 생각할 수 있다.
이들 가운데서 가장 중요한 질환은 미숙아에게 생기는 호흡궁박증후군이며, 증상은 치아노. 다호흡. 함몰호흡(陷沒呼吸). 신음 등이다. 생후 곧 발증하여 수시간 내에 심하게 악화된다.
이전에는 사망률이 높았으나 최근에는 여러가지 인공환기법의 진보에 의하여 대부분 후유증 없이 생존하게 된다. 무호흡은 신생아에겐 아주 치명적인 손상을 줄 수 있으므로 이를 방지하기 위해서는 무호흡을 감시할 수 있는 장치가 있으면 된다.
상기의 무호흡은 10초 이상 호흡하지 않을 때로 판단되며, 무호흡이라고 판단되면 신속하게 호흡운동을 시켜서 폐의 수축, 확장에 의해 흉곽 용적 중감에 따라 일어나며 이때 복부의 움직임 및 등뒤의 늑골근육 등 호흡근의 움직임을 일어나게하여 치료를 하게 된다.
한편, 30대 이상의 성인들 중에서 코골이를 심하게 하는 사람들이 많은데 이러한 코골이는 극심한 피로, 비만, 스트레스, 비염, 인후염에 의한 원인으로 꼽고 있다. 문제는 이러한 코골이 중에 수초에서 수 십초 정도 호흡이 중지되는 무호흡 증을 일으켜 심한 피로현상을 가져와 생활의 질을 급격히 저하시켜 학습과 일의 효율성을 저하시키고 산업재해와 교통사고의 원인이 될 수 있고 심하면 체내 산소공급 부족으로 인하여 심혈관활동과 뇌활동의 부전의 원인이 되는 경우가 있다.
특히 부정맥, 심근경색, 심부전 등의 심질환자와 뇌경색 및 뇌졸증의 병력을 가진 뇌질환자의 경우에 이러한 수면 무호흡증으로 인한 돌연사와 급사의 원인이 되기도 한다.
수면 무호흡증 또는 저호흡으로 인한 피해를 미연에 방지하기 위해서 수면 무호흡증을 가진 사람이 스스로 조심하면 되겠지만, 불행하게도 수면 무호흡증은 본인이 자각할 수 없다. 따라서, 수면 무호흡증을 옆에 있는 가족들이 말하여 주어야 하지만, 7시간의 수면 중에 20회 이상 호흡이 정지되는 상태가 수면무호흡증인 것을 감안한다면 주위 사람들이 자지 않고 장시간 관찰하는 것도 간단한 것이 아니다.
최근에 이러한 무호흡증을 측정하고 모니터링하는 장치가 등장하고 있다. 대상자의 입과 코의 사이즈에 맞는 호흡 마스크를 장착하여 수면 중 호흡의 변화에 따른 환기량의 변화를 측정하여 컴퓨터에 입력하여 측정하는 장치가 있다.
이러한 마스크는 모든 사람들에게 통일시킬 수 있는 것이 아니고 대상자의 입과 코의 모양에 따라 특수하게 제작된 것이 되어야 하고 장시간 측정된 호흡 환기량의 변화를 전기적인 신호로 바꾸어 컴퓨터에 입력하여 해석하는데는 고가의 변환장치와 소프트웨어가 필요하고 전문의나 임상기사의 도움이 필요하다.
종래의 수면 무호흡증 측정 장치가 사용이 복잡하고 고가인 것도 있지만, 무 엇보다도 수면 중에 입과 코에 특수한 마스크를 착용하는 점과 호흡환기량을 전송하는 연결선이 컴퓨터에 길게 연결되어 있어서 측정 장치 자체가 스트레스가 되어 수면에 영향을 준다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 심장기능의 이상으로 발생하는 호흡정지(또는 무호흡) 및 몸을 가눌 수 없는 신생아 및 영/유아의 돌발적인 이상유무 예컨대, 비정상적인 자세로 인한 호흡기관(코 입구)의 막힘으로 호흡통로가 차단되는 무호흡 증상 또는 무호흡의 전단계인 저호흡과 같은 위급한 상황의 발생 시 주변인(예컨대, 관리자 또는 보호자 등)에게 신속하게 경보하여 대처할 수 있도록 한 무호흡/저호흡 경보장치 및 경보시스템을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, 측정 대상자의 특정 부위에 접촉되어 측정 대상자의 호흡에 의해 발생하는 공기압의 변화를 검출하는 에어 패드; 상기 에어 패드에 결합되어 검출된 공기압의 변화를 전달하는 에어 튜브; 상기 에어 튜브로부터 전달된 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하고, 특정 대역으로 필터링한 후 이를 바탕으로 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하며, 무호흡 또는 저호흡 시 특정의 경보 제어신호를 무선 송신하는 무호흡/저호흡 측정모듈; 및 관리자가 휴대 가능하도록 구비되고, 상기 무호흡/저호흡 측정모듈로부터 송신된 특정의 경보 제어신호를 무선 수신 받아 해당 관리자가 인지할 수 있도록 경보를 발생하는 경보발생모듈을 포함하는 무호흡 경보장치를 제공하는 것 이다.
여기서, 상기 에어 패드는 측정 대상자의 허리둘레 부분에 접촉되도록 영/유아용 기저귀 또는 하의 내측에 장착됨이 바람직하다.
바람직하게, 상기 에어 패드와 상기 하의 또는 영/유아용 기저귀의 접촉면은 탈착 가능하도록 각각 암/수 벨크로(Velcro) 테이프 형태로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 에어 패드는 측정 대상자의 엉덩이 또는 등 부분에 접촉되도록 의자 또는 좌변기에 장착될 수 있다.
바람직하게, 상기 무호흡/저호흡 측정모듈은, 전체적인 몸체를 이루며, 일측에 상기 에어 튜브가 결합되는 본체부; 상기 본체부의 내측에 탑재되며, 상기 에어 튜브로부터 전달된 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하는 센서부; 상기 본체부의 내측에 탑재되며, 상기 센서부로부터 출력되는 호흡 감지신호를 증폭하는 증폭부; 상기 본체부의 내측에 탑재되며, 상기 증폭부로부터 출력되는 호흡 감지신호를 무호흡 또는 저호흡 여부를 측정하기 위한 대역으로 필터링하는 대역 필터부; 상기 본체부의 내측에 탑재되며, 후술하는 제어부로부터 출력되는 경보 제어신호를 주기적으로 무선 송신하는 RF 송신부; 및 상기 본체부의 내측에 탑재되며, 상기 대역 필터부로부터 필터링된 신호를 제공받아 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하여 무호흡 또는 저호흡 시 특정의 경보 제어신호를 상기 RF 송신부로 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 경보발생모듈은 관리자가 착용 가능하도록 팔찌, 목걸이 또는 손목시계 중 어느 하나의 형태로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 경보발생모듈은, 전체적인 몸체를 이루는 하우징; 상기 하우징의 내측에 탑재되며, 상기 무호흡/저호흡 측정모듈로부터 송신된 특정의 경보 제어신호를 무선으로 수신 받는 RF 수신부; 및 상기 하우징의 내/외측에 설치되며, 상기 RF 수신부로부터 수신된 특정의 경보 제어신호에 따라 해당 관리자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 경보를 발생하는 경보발생부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 하우징의 일측에는 소정 두께의 특정 매개체에 탄성적으로 탈착 가능하게 끼움 결합하기 위한 탄성 걸림고리가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 제2 측면은, 측정 대상자의 특정 부위에 접촉된 에어 패드를 통해 공기압의 변화를 검출하고, 에어 튜브를 통해 전달되는 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하며, 특정 대역으로 필터링한 후 이를 바탕으로 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하며, 무호흡 또는 저호흡 시 고유한 경보 제어신호를 출력하는 적어도 하나의 무호흡/저호흡 경보장치; 및 각 무호흡/저호흡 경보장치로부터 출력된 고유한 경보 제어신호를 유/무선 통신을 통해 제공받아 관리자가 인지할 수 있도록 특정 경보를 발생하고, 각 무호흡/저호흡 경보장치의 작동상태를 모니터링하는 관리자 단말을 포함하는 무호흡/저호흡 경보시스템을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 관리자 단말로부터 발생된 특정 경보는 특정의 경보메시지를 단말의 화면에 디스플레이하거나, 시각적 또는 청각적인 경보 형태로 이루어짐이 바람직하다.
바람직하게, 상기 관리자 단말로부터 발생된 특정 경보를 장치별로 디스플레 이하기 위한 표시장치가 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 관리자가 휴대 가능하도록 구비되고, 각 무호흡/저호흡 경보장치로부터 출력된 고유한 경보 제어신호를 무선으로 제공받아 해당 관리자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 특정 경보를 발생하는 휴대용 경보발생모듈이 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 휴대용 경보발생모듈은 관리자가 착용 가능하도록 팔찌, 목걸이 또는 손목시계 중 어느 하나의 형태로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 휴대용 경보발생모듈은, 전체적인 몸체를 이루는 하우징; 상기 하우징의 내측에 탑재되며, 각 무호흡/저호흡 측정장치로부터 송신된 고유한 경보 제어신호를 무선으로 수신 받는 RF 수신부; 및 상기 하우징의 내/외측에 설치되며, 상기 RF 수신부로부터 수신된 고유한 경보 제어신호에 따라 해당 관리자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 특정 경보를 발생하는 경보발생부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 하우징의 일측에는 소정 두께의 특정 매개체에 탄성적으로 탈착 가능하게 끼움 결합하기 위한 탄성 걸림고리가 더 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 에어 패드는 측정 대상자의 허리둘레 부분에 접촉되도록 영/유아용 기저귀 또는 하의 내측에 장착될 수 있다.
바람직하게, 상기 에어 패드와 상기 하의 또는 영/유아용 기저귀의 접촉면은 탈착 가능하도록 각각 암/수 벨크로(Velcro) 테잎 형태로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 에어 패드는 측정 대상자의 엉덩이 또는 등 부분에 접촉되 도록 의자 또는 좌변기에 장착될 수 있다.
바람직하게, 상기 관리자 단말은, 각 무호흡/저호흡 경보장치로부터 감지된 호흡 감지신호를 비롯한 무호흡 또는 저호흡으로 판단된 신호를 단말의 화면에 디스플레이하거나, 일정시간 간격으로 실시간 업데이트 되어 장치별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 관리자 단말은, 상기 발생된 특정 경보를 문자 메시지 형태로 기 설정된 관리자의 이동통신 단말기에 전송할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 무호흡/저호흡 경보장치 및 경보시스템에 따르면, 심장기능의 이상으로 발생하는 호흡정지(또는 무호흡) 및 몸을 가눌 수 없는 신생아 및 영/유아의 돌발적인 이상유무 예컨대, 비정상적인 자세로 인한 호흡기관(코 입구)의 막힘으로 호흡통로가 차단되는 무호흡 증상 또는 무호흡의 전단계인 저호흡과 같은 위급한 상황의 발생 시 주변인(예컨대, 관리자 또는 보호자 등)에게 신속하게 경보하여 대처할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
먼저, 본 발명에서 언급된 '무호흡(apnea)'이란 통상적으로 약 10초 이상 공기 흐름이 기저선에 비해 약 50％ 이상 감소하는 경우로서, 사망이라고 표현하는 호흡과 심박의 동시적인 정지는 물론 심박은 있으나 호흡의 동작이 이루어지고 않지 않은 상황을 의미하는 것이다.
그리고, '저호흡(hypopnea)'이란 상기 무호흡의 전단계로서, 통상적으로 약 10초 이상 공기 흐름이 약 50％까지 감소하지 않지만, 산소 불포화도가 약 3％ 이상이거나 각성이 동반된 상황을 의미하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보장치를 설명하기 위한 개략적인 블록 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보장치는, 크게 에어 패드(air-pad)(100), 에어 튜브(air-tub)(200), 무호흡/저호흡 측정모듈(300) 및 경보발생모듈(400)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 에어 패드(100), 에어 튜브(200) 및 무호흡/저호흡 측정모듈(300)은 서로 물리적 및 유기적으로 연결되어 무호흡 또는 저호흡 측정 및 경보 제어신호를 송신하는 장치로서, 특히 무호흡 또는 저호흡 측정을 위한 대상자(예컨대, 신생아를 비롯한 영/유아 또는 무호흡/저호흡 관리환자 등)(이하, '측정 대상자'라 칭함) 에 장착되어 측정 대상자의 생체정보(예컨대, 심박, 호흡 등)를 검출하여 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단한 후, 무호흡 또는 저호흡 시 특정의 경보 제어신호를 무선 통신(바람직하게는, RF 통신)을 이용하여 경보발생모듈(400)로 무선 송신하는 기능을 수행한다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 에어 패드(100)는 측정 대상자의 특정 부위(예컨대, 허리둘레, 등, 엉덩이 등)에 접촉되어 측정 대상자의 호흡(진동)을 감지하고, 이렇게 감지된 호흡에 의해 발생하는 공기압의 변화를 검출하는 역할을 하며, 이러한 에어 패드(100)는 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 에어 패드(100)는 측정 대상자의 특정 부위에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 측정 대상자의 허리둘레 부분에 접촉되도록 영/유아용 기저귀 또는 하의 내측(예컨대, 내측면 또는 별도로 구비된 주머니 등)에 장착되거나, 측정 대상자의 엉덩이 또는 등 부분에 접촉되도록 예컨대, 의자, 쇼파, 침대 또는 좌변기의 일부분에 장착될 수 있다.
바람직하게는, 에어 패드(100)와 측정 대상자의 하의 또는 영/유아용 기저귀의 접촉면에는 탈부착 가능하도록 각각 통상의 암/수 벨크로(Velcro) 테이프가 구비되어 형성될 수 있다.
에어 튜브(200)의 일단 및 타단은 각각 에어 패드(100)와 후술하는 무호흡/저호흡 측정모듈(300)의 센서부(320)에 결합되어 있으며, 에어 패드(100)로부터 검출된 측정 대상자의 호흡(진동)에 의한 공기압의 변화를 무호흡/저호흡 측정모 듈(300)의 센서부(320)로 전달해주는 기능을 수행한다.
그리고, 무호흡/저호흡 측정모듈(300)은 에어 튜브(200)로부터 전달된 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하고, 특정 대역으로 필터링한 후 이를 바탕으로 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하며, 무호흡 또는 저호흡 시 특정의 경보 제어신호를 무선 송신하는 기능을 수행한다.
이러한 무호흡/저호흡 측정모듈(300)은 본체부(310), 센서부(320), 증폭부(330), 대역 필터부(340), RF 송신부(350) 및 제어부(360)로 구성되어 있다.
여기서, 본체부(310)는 전체적인 몸체를 이루는 바, 내부에 소정의 공간부가 형성되어 있으며, 그 일측에는 에어 튜브(200)의 타단이 고정 결합되어 있다.
또한, 본체부(310)의 외측 표면에는 적어도 하나의 동작/전원버튼을 비롯한 전체적인 장치의 동작상태 또는 측정된 호흡 감지신호(예컨대, 호흡 또는 심박 등)를 표시하는 소정의 디스플레이창이 구비될 수도 있다.
센서부(320)는 본체부(310)의 내측 공간부에 탑재되어 있으며, 에어 튜브(200)로부터 전달된 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이러한 센서부(320)는 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
증폭부(330)는 본체부(310)의 내측 공간부에 탑재되어 있으며, 센서부(320)로부터 출력되는 호흡 감지신호를 소정의 레벨로 증폭하는 기능을 수행한다.
대역 필터부(340)는 본체부(310)의 내측 공간부에 탑재되어 있으며, 증폭부(330)로부터 출력되는 호흡 감지신호를 무호흡 또는 저호흡 여부를 측정하기 위 한 특정의 대역으로 필터링하는 기능을 수행한다.
RF 송신부(350)는 본체부(310)의 내측 공간부에 탑재되어 있으며, 후술하는 제어부(360)로부터 출력되는 특정의 경보 제어신호를 주기적으로 무선 송신하는 기능을 수행한다.
제어부(360)는 통상의 마이크로프로세서(Micro-Processor)로 구현됨이 바람직하고, 본체부(310)의 내측 공간부에 탑재되어 있으며, 대역 필터부(340)로부터 필터링된 신호를 제공받아 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하여 무호흡 또는 저호흡 시 이에 대응되는 특정의 경보 제어신호를 RF 송신부(350)로 출력하는 기능을 수행한다.
한편, 경보발생모듈(400)은 측정 대상자의 주변인(예컨대, 보호자 또는 기타 병원/요양시설 관리자 등)이 휴대 가능하도록 구비되어 무호흡/저호흡 측정모듈(300)로부터 송신된 특정의 경보 제어신호를 수신하는 장치로서, 특히 무호흡/저호흡 측정모듈(300)의 RF 송신부(350)로부터 송신된 특정의 경보 제어신호를 무선으로 수신 받아 해당 주변인이 신속하고 용이하게 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 경보를 발생하는 기능을 수행한다.
이러한 경보발생모듈(400)은 전체적인 몸체를 이루는 하우징(410)과, 하우징(420)의 내측에 탑재되며, 무호흡/저호흡 측정모듈(300)의 RF 송신부(350)로부터 무선 송신된 특정의 경보 제어신호를 무선으로 수신 받는 RF 수신부(420)와, 하우징(410)의 내/외측에 설치되며, RF 수신부(420)로부터 수신된 특정의 경보 제어신 호에 따라 해당 주변인이 용이하게 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 경보를 발생하는 경보발생부(430)로 구성되어 있다.
또한, 경보발생모듈(400)은 측정 대상자의 주변인이 용이하게 착용 가능하도록 예컨대, 팔찌, 목걸이 또는 손목시계 중 어느 하나의 형태로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 하우징(410)의 일측에는 소정 두께의 특정 매개체(예컨대, 허리띠, 끈, 천, 주머니 등)에 탄성적으로 탈착 가능하게 끼움 결합하기 위한 탄성 걸림고리(415)가 더 구비될 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보장치는, 예컨대, 병원의 신생아 중환자실 또는 응급실이나, 실버타운의 노인관리 요양시설, 일반 가정 등에서 손쉽게 장착하여 사용할 수 있으며, 무호흡 또는 저호흡과 같은 위급한 상황의 발생 시 측정 대상자의 주변인에게 신속하게 경보하여 효과적으로 대처할 수 있게 된다.
이하에는 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보장치의 동작을 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 에어 패드(100), 에어 튜브(200) 및 무호흡/저호흡 측정모듈(300)로 이루어진 송신 장치를 무호흡 또는 저호흡 측정을 위한 측정 대상자에게 장착하고, 경보발생모듈(400)은 측정 대상자의 주변인에게 소지하도록 한다.
이때, 에어 패드(100)에서 검출된 측정 대상자의 호흡(진동)은 에어 튜 브(200)를 매개체로 하여 무호흡/저호흡 측정모듈(300)의 센서부(320)에 인가된다.
그런 다음, 센서부(320)는 인가되는 호흡 감지신호를 그에 상응하는 전기적인 신호로 변환을 하여 출력하게 되고, 증폭부(330)는 센서부(320)에서 출력되는 아날로그 호흡 감지신호가 매우 미약하므로 후단측 즉, 대역 필터부(340)의 신호 처리에 용이함을 제공해주기 위해서 미리 소정의 레벨로 증폭을 하게 된다.
이후에, 증폭부(330)에 의해 증폭된 호흡 감지신호는 제어부(360)에 인가되어 체동(측정 대상자의 움직임) 검출용으로 전달되며, 아울러 대역 필터부(340)에 인가된다.
다음으로, 대역 필터부(340)는 무호흡 측정을 위한 무호흡용 필터와 저호흡 측정을 위한 저호흡용 필터를 이용하여 특정 대역의 검출 신호를 필터링하여 제어부(360)에 인가한다. 이러한 대역 필터부(340)의 무호흡용 또는 저호흡용 필터는 미리 실험에 의해 설정된 대역으로 입력되는 호흡 감지신호를 필터링하게 된다.
이후에, 제어부(360)는 대역 필터부(340)의 출력 신호를 분석하여 실시간적으로 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하게 된다. 즉, 상기 무호흡 또는 저호흡의 판단은 대역 필터부(340)의 무호흡용 또는 저호흡용 필터를 통해 출력이 발생하게 되면 무호흡 또는 저호흡으로 판단을 하게 된다. 다시 말해, 무호흡 또는 저호흡이 아닐 경우 무호흡용 또는 저호흡용 필터의 출력은 발생하지 않게 되며, 이와는 달리 무호흡 또는 저호흡이 발생하는 경우에는 무호흡용 또는 저호흡용 필터의 출력이 발생하게 되므로, 제어부(360)는 용이하게 무호흡 또는 저호흡의 여부를 판단할 수 있게 된다.
그리고, 제어부(360)는 무호흡 또는 저호흡으로 판단되면, 무호흡 또는 저호흡을 외부로 알리기 위한 이에 대응되는 특정의 경보 제어신호를 RF 수신부(420)로 인가한다. RF 수신부(420)는 인가되는 무호흡 또는 저호흡 경보 제어신호를 일정 시간동안 주기적으로 RF 무선 송신하게 된다.
한편, 경보발생모듈(400)을 소지한 측정 대상자의 주변인이 경보 제어신호의 RF 수신 영역내에 있을 경우, RF 수신부(420)는 무호흡/저호흡 측정모듈(300)의 RF 송신부(350)로부터 송신된 특정의 경보 제어신호를 RF 무선으로 수신 받아 경보발생부(430)로 인가한다.
그런 다음, 경보발생부(430)는 인가되는 특정의 경보 제어신호에 따라 해당 주변인이 인지할 수 있도록 시각적(예컨대, 발광다이오드에 의한 경보등) 또는 청각적(예컨대, 스피커에 의한 경보음)으로 경보를 발생하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보시스템은, 크게 적어도 하나의 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)와 관리자 단말(2000)로 구성되어 있다.
여기서, 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)는 측정 대상자의 특정 부위(예컨대, 허리둘레, 등, 엉덩이 등)에 접촉된 에어 패드(100)를 통해 공기압의 변화를 검출하고, 무호흡/저호흡 측정모듈(300)을 통해 에어 튜브(200)로부터 전달 되는 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하며, 특정 대역으로 필터링한 후 이를 바탕으로 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하며, 무호흡 또는 저호흡으로 판단될 경우 이에 대응되는 고유한 경보 제어신호를 출력하는 기능을 수행한다.
또한, 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)는 측정된 호흡 감지신호(예컨대, 호흡 또는 심박 등)를 실시간으로 관리자 단말(2000)에 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)는 전술한 에어 패드(100), 에어 튜브(200) 및 무호흡/저호흡 측정모듈(300)로 이루어진 송신 장치와 동일한 구성 및 작용 효과를 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 전술한 도 1 및 도 2에 대한 상세한 설명을 참조하기로 한다.
그리고, 관리자 단말(2000)은 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)와 유/무선으로 연결되어 있으며, 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)로부터 출력된 고유한 경보 제어신호를 유/무선 통신을 통해 제공받아 해당 관리자가 인지할 수 있도록 특정 경보를 발생하고, 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)의 작동상태 또는 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)로부터 측정된 호흡 감지신호(예컨대, 호흡 또는 심박 등)를 모니터링(Monitoring)하는 기능을 수행한다.
또한, 관리자 단말(2000)로부터 발생된 특정 경보는 특정의 경보메시지(예컨대, "경고! 1번 장치에 무호흡 발생" 또는 "경고! 1번 장치에 저호흡 발생" 등)를 단말의 화면에 디스플레이하거나, 시각적 또는 청각적인 경보 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 관리자 단말(2000)은 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)로부터 감지된 호흡 감지신호를 비롯한 무호흡 또는 저호흡으로 판단된 신호를 단말의 화면에 디스플레이하거나, 일정시간 간격으로 실시간 업데이트(Update) 되어 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.
더욱히, 관리자 단말(2000)은 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)로부터 송신된 고유한 경보 제어신호에 따라 발생된 특정 경보를 문자 메시지(예컨대, SMS, MMS 등) 형태로 기 설정된 관리자의 이동통신 단말기(3000)에 전송할 수도 있다.
전술한 바와 같이 구성된 관리자 단말(2000)은 개인용 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer, PC)로 구현됨이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 유/무선 통신이 가능한 노트북(Notebook), 개인 휴대용 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), PDA폰 또는 유/무선 통신기능이 있는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰 등과 같이 유/무선 통신기능을 가지는 모든 장치로 구현할 수도 있다.
추가적으로, 관리자 단말(2000)로부터 발생된 특정 경보를 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000)에 따라 디스플레이(예컨대, "1번 : 무호흡 경고!" 또는 "1번 : 저호흡 경고!" 등)하기 위한 표시장치(4000)가 더 구비될 수 있다.
이러한 표시장치(4000)는 다수의 발광다이오드(LED)가 배열된 평면 디스플레 이 패널로서, 예컨대, 병원의 신생아 중환자실 또는 응급실 등의 벽면에 장착되어 담당 관리자가 무호흡 또는 저호흡 경보가 발생된 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)를 용이하게 파악할 수 있게 된다.
더욱이, 담당 관리자가 휴대 가능하도록 구비되고, 각 무호흡/저호흡 경보장치(1000a 내지 1000n)로부터 출력된 고유한 경보 제어신호를 무선으로 제공받아 해당 관리자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 특정 경보를 발생하는 휴대용 경보발생모듈(5000)이 더 구비될 수도 있다.
이러한 휴대용 경보발생모듈(5000)는 전술한 경보발생모듈(400)과 동일한 구성 및 작용 효과를 갖는다. 즉, 휴대용 경보발생모듈(5000)은, 전체적인 몸체를 이루는 하우징(410)과, 하우징(410)의 내측에 탑재되며, 각 무호흡/저호흡 측정장치(1000a 내지 1000n)로부터 송신된 고유한 경보 제어신호를 무선으로 수신 받는 RF 수신부(420)와, 하우징(410)의 내/외측에 설치되며, RF 수신부(420)로부터 수신된 고유한 경보 제어신호에 따라 해당 관리자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 특정 경보를 발생하는 경보발생부(430)으로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보시스템은, 예컨대, 병원의 신생아 중환자실 또는 응급실이나, 실버타운의 노인관리 요양시설 등에 용이하게 구축될 수 있으며, 담당 관리자가 시설내에서 발생하는 위급상황에 대한 경보를 신속하게 통보받아 효과적으로 대처할 수 있게 된다.
전술한 본 발명에 따른 무호흡/저호흡 경보장치 및 경보시스템에 대한 바람 직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보장치를 설명하기 위한 개략적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무호흡/저호흡 경보시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
Claims (20)
- 측정 대상자의 특정 부위에 접촉되어 측정 대상자의 호흡에 의해 발생하는 공기압의 변화를 검출하는 에어 패드;상기 에어 패드에 결합되어 검출된 공기압의 변화를 전달하는 에어 튜브;상기 에어 튜브로부터 전달된 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하고, 특정 대역으로 필터링한 후 이를 바탕으로 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하며, 무호흡 또는 저호흡 시 특정의 경보 제어신호를 무선 송신하는 무호흡/저호흡 측정모듈; 및관리자가 휴대 가능하도록 구비되고, 상기 무호흡/저호흡 측정모듈로부터 송신된 경보 제어신호를 무선 수신 받아 해당 관리자가 인지할 수 있도록 경보를 발생하는 경보발생모듈을 포함하는 무호흡/저호흡 경보장치.
- 제1 항에 있어서,상기 에어 패드는 측정 대상자의 허리둘레 부분에 접촉되도록 영/유아용 기저귀 또는 하의 내측에 장착되는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보장치.
- 제2 항에 있어서,상기 에어 패드와 상기 하의 또는 영/유아용 기저귀의 접촉면은 탈착 가능하도록 각각 암/수 벨크로(Velcro) 테이프 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보장치.
- 제1 항에 있어서,상기 에어 패드는 측정 대상자의 엉덩이 또는 등 부분에 접촉되도록 의자 또는 좌변기에 장착되는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보장치.
- 제1 항에 있어서,상기 무호흡/저호흡 측정모듈은,전체적인 몸체를 이루며, 일측에 상기 에어 튜브가 결합되는 본체부;상기 본체부의 내측에 탑재되며, 상기 에어 튜브로부터 전달된 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하는 센서부;상기 본체부의 내측에 탑재되며, 상기 센서부로부터 출력되는 호흡 감지신호를 증폭하는 증폭부;상기 본체부의 내측에 탑재되며, 상기 증폭부로부터 출력되는 호흡 감지신호를 무호흡 또는 저호흡 여부를 측정하기 위한 대역으로 필터링하는 대역 필터부;상기 본체부의 내측에 탑재되며, 후술하는 제어부로부터 출력되는 경보 제어 신호를 주기적으로 무선 송신하는 RF 송신부; 및상기 본체부의 내측에 탑재되며, 상기 대역 필터부로부터 필터링된 신호를 제공받아 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하여 무호흡 또는 저호흡 시 특정의 경보 제어신호를 상기 RF 송신부로 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보장치.
- 제1 항에 있어서,상기 경보발생모듈은 관리자가 착용 가능하도록 팔찌, 목걸이 또는 손목시계 중 어느 하나의 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보장치.
- 제1 항에 있어서,상기 경보발생모듈은,전체적인 몸체를 이루는 하우징;상기 하우징의 내측에 탑재되며, 상기 무호흡/저호흡 측정모듈로부터 송신된 경보 제어신호를 무선으로 수신 받는 RF 수신부; 및상기 하우징의 내/외측에 설치되며, 상기 RF 수신부로부터 수신된 특정의 경보 제어신호에 따라 해당 관리자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 경보를 발생하는 경보발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보장치.
- 제7 항에 있어서,상기 하우징의 일측에는 소정 두께의 특정 매개체에 탄성적으로 탈착 가능하게 끼움 결합하기 위한 탄성 걸림고리가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보장치.
- 측정 대상자의 특정 부위에 접촉된 에어 패드를 통해 공기압의 변화를 검출하고, 에어 튜브를 통해 전달되는 공기압의 변화를 전기적인 호흡 감지신호로 변환하며, 특정 대역으로 필터링한 후 이를 바탕으로 무호흡 또는 저호흡 여부를 판단하며, 무호흡 또는 저호흡 시 고유한 경보 제어신호를 출력하는 적어도 하나의 무호흡/저호흡 경보장치; 및각 무호흡/저호흡 경보장치로부터 출력된 고유한 경보 제어신호를 유/무선 통신을 통해 제공받아 관리자가 인지할 수 있도록 특정 경보를 발생하고, 각 무호흡/저호흡 경보장치의 작동상태를 모니터링하는 관리자 단말을 포함하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제9 항에 있어서,상기 관리자 단말로부터 발생된 특정 경보는 특정의 경보메시지를 단말의 화면에 디스플레이하거나, 시각적 또는 청각적인 경보 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제9 항에 있어서,상기 관리자 단말로부터 발생된 특정 경보를 장치별로 디스플레이하기 위한 표시장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제9 항에 있어서,관리자가 휴대 가능하도록 구비되고, 각 무호흡/저호흡 경보장치로부터 출력된 고유한 경보 제어신호를 무선으로 제공받아 해당 관리자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 특정 경보를 발생하는 휴대용 경보발생모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제12 항에 있어서,상기 휴대용 경보발생모듈은 관리자가 착용 가능하도록 팔찌, 목걸이 또는 손목시계 중 어느 하나의 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보 시스템.
- 제12 항에 있어서,상기 휴대용 경보발생모듈은,전체적인 몸체를 이루는 하우징;상기 하우징의 내측에 탑재되며, 각 무호흡 측정장치로부터 송신된 고유한 경보 제어신호를 무선으로 수신 받는 RF 수신부; 및상기 하우징의 내/외측에 설치되며, 상기 RF 수신부로부터 수신된 고유한 경보 제어신호에 따라 해당 관리자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적으로 특정 경보를 발생하는 경보발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제14 항에 있어서,상기 하우징의 일측에는 소정 두께의 특정 매개체에 탄성적으로 탈착 가능하게 끼움 결합하기 위한 탄성 걸림고리가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제9 항에 있어서,상기 에어 패드는 측정 대상자의 허리둘레 부분에 접촉되도록 영/유아용 기저귀 또는 하의 내측에 장착되는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제16 항에 있어서,상기 에어 패드와 상기 하의 또는 영/유아용 기저귀의 접촉면은 탈착 가능하도록 각각 암/수 벨크로(Velcro) 테이프 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제9 항에 있어서,상기 에어 패드는 측정 대상자의 엉덩이 또는 등 부분에 접촉되도록 의자 또는 좌변기에 장착되는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제9 항에 있어서,상기 관리자 단말은,각 무호흡/저호흡 경보장치로부터 감지된 호흡 감지신호를 비롯한 무호흡 또는 저호흡으로 판단된 신호를 단말의 화면에 디스플레이하거나, 일정시간 간격으로 실시간 업데이트 되어 장치별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
- 제9 항에 있어서,상기 관리자 단말은, 상기 발생된 특정 경보를 문자 메시지 형태로 기 설정된 관리자의 이동통신 단말기에 전송하는 것을 특징으로 하는 무호흡/저호흡 경보시스템.
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