KR20100008832A - Remote health care system and method using the supersonic wave - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초음파를 이용한 원격 건강관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패턴인식 기법을 통해 트레이닝 셋(Trainning Set)을 구성하고, 이를 바탕으로 휴대 단말기로부터 측정된 신호(초음파 도플러 신호)를 원격지에서 분석하여 건강상태를 진단하고 진단결과를 실시간으로 제공할 수 있는 원격 건강관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a remote health care system using ultrasound and a method thereof, and more particularly, to configure a training set through a pattern recognition technique, and based on the signal measured from the mobile terminal (ultrasound Doppler signal) The present invention relates to a remote health care system and a method for diagnosing a health condition and providing a diagnosis result in real time by analyzing a remote location.
최근에 생활수준의 향상과 더불어 산업화에 따른 공해로 인해 성인병과 암의 발병률이 증가되는 추세에 있으며, 이에 따라 건강 관리에 대한 일반 사람들의 관심이 높아져 가고 있다. 특히, 고혈압, 저혈압, 심장마비나 부정맥 등의 심혈관계 질환은 계속해서 환자에게 고통을 주는 질병이 아니라 일시적으로 찾아오는 질병들이다. 이러한 질병을 가지고 있는 환자들은 평상시는 아무런 이상이 없어 병원에 입원하고 있을 수 없기 때문에 언제 악화될지 모르는 불안한 마음으로 하루하루를 생활하고 있다. 그리고, 자신의 몸 상태를 살피기 위해서는 정기적으로 병원을 찾아 건강 검진을 받아야 했다. Recently, the incidence of adult diseases and cancers has increased due to the pollution caused by industrialization along with the improvement of living standards, and thus the public's interest in health care is increasing. In particular, cardiovascular diseases such as high blood pressure, low blood pressure, heart attack and arrhythmia are not diseases that continue to cause pain to patients but are temporary diseases. Patients with these diseases usually live every day with anxiety that may worsen when they do not have any abnormalities and cannot be admitted to the hospital. In addition, to check their physical condition, they had to visit a hospital regularly for medical checkups.
이러한 불편함을 개선하고자 하는 노력과 인터넷의 발달에 힘입어, 원격 건강관리 시스템이 도입된 바 있다. 원격 건강관리 시스템은 직접 병원을 가지 않고도 자신의 건강상태를 진단받을 수 있도록 하는 시스템으로서, 환자가 원격 진료장치를 통해 측정한 체온 및 심장박동과 같은 기초적인 생체정보를 전송받아 이를 진단하고, 그에 해당하는 진단결과 데이터를 환자에게 알려주는 시스템이다. Thanks to efforts to improve this inconvenience and the development of the Internet, a remote health care system has been introduced. The remote health management system is a system that allows the diagnosis of one's own health condition without having to go to the hospital. The patient receives basic biometric information such as body temperature and heart rate measured by the remote care device, and diagnoses it. It is a system that informs the patient of the diagnosis result data.
그러나, 원격 건강관리 시스템은 기존에 의사와 환자가 직접 대면하여 진료를 하던 형태를 단순히 온라인형으로 전환시킨 것에 머물러 있는 실정이다. 즉, 엑스레이(X-ray) 촬영이나 초음파 진단기 등에서 나온 검진결과를 디지털로 변환하여 단순히 통신망을 이용하여 전송함으로써 이를 받아본 의사는 이를 근거로 진단을 내리고 처방전을 발생하는 한편, 약사는 이 처방전에 근거하여 약의 조제를 하는 방식이 대부분이었다. However, the remote health care system remains a simple online conversion of the form that doctors and patients face to face. In other words, doctors who have received this by converting the examination results from X-ray imaging or ultrasound diagnosis into digital and simply transmitting them using a communication network make a diagnosis and generate a prescription based on this. Most of the medicine was based on the way.
이와 같은 종래의 원격 건강관리 시스템에 사용되는 원격 진료장치는 가정 내에 마련되어 있어, 환자가 외출하는 경우에는 원격 진료를 받을 수 없는 문제가 있다. 특히, 종래의 원격 건강관리 시스템은 원격 진료장치를 통해 측정한 데이터를 원격지에 위치한 전문가(의사)에게 전송하고 그 전문가로부터 진단결과를 송부받아 보는 형태이기 때문에, 전문가의 부재시에는 진단결과를 실시간으로 받아 볼 수 없는 문제가 있다. 또한, 원격 진단결과, 환자의 건강에 이상이 생겨 신속하게 병원으로 후송해야 할 응급상황이 발생해도(예로서, 갑작스러운 심장마비나 부정맥 등으로 정신을 잃어버리는 위급한 상황이 발생하는 경우) 별다른 조치를 취할 수 없는 문제가 있다.The remote medical care device used in such a conventional remote health care system is provided in the home, and there is a problem in that the remote medical care cannot be received when the patient goes out. In particular, the conventional The remote health care system transmits the data measured through the remote medical device to a specialist (doctor) located in a remote location and receives the diagnosis result from the specialist. Therefore, the diagnosis result cannot be received in real time in the absence of the specialist. there is a problem. In addition, even if the result of the remote diagnosis indicates that the patient's health is abnormal and an emergency situation that requires immediate evacuation (for example, an emergency situation in which a person loses his mind due to a sudden heart attack or arrhythmia) occurs, There is a problem that no action can be taken.
본 발명의 목적은 패턴인식 기법을 통해 트레이닝 셋(Trainning Set)을 구성하고, 이를 바탕으로 전문가의 도움없이도 휴대 단말기로부터 측정된 신호(초음파 도플러 신호)를 원격지에서 분석하여 건강상태를 진단하고 진단결과를 실시간으로 제공할 수 있는 원격 건강관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to construct a training set through a pattern recognition technique, and based on this, analyze the signal (ultrasound Doppler signal) measured from the mobile terminal from a remote location without the help of an expert to diagnose the state of health and the diagnosis result To provide a remote health care system and a method that can provide in real time.
또한, 본 발명의 다른 목적은 응급상황에 처한 환자의 위치를 정확하게 파악하여, 보다 신속하고 정확한 위치 기반의 응급구조 서비스를 지원할 수 있는 원격 건강관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention to provide a remote health care system and method that can accurately identify the location of the patient in an emergency, and can support a faster and more accurate location-based emergency rescue services.
본 발명의 일 특징에 따르면, 초음파를 이용한 원격 건강관리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명에 의하면, 제1 초음파 도플러 신호에서 분석할 수 있는 값들을 패턴인식 기법을 이용해 클래스별로 그룹화하여 트레이닝 셋을 구성한다. 중앙 센터가 트레이닝 셋을 바탕으로 휴대 단말기에서 측정된 제2 초음파 도플러 신호를 분석하여 건강상태를 진단하고, 진단결과로서 클래스 정보를 휴대 단말기로 전송한다. According to an aspect of the present invention, a remote health care system and method using ultrasound are disclosed. According to the present invention, a training set is configured by grouping values that can be analyzed in the first ultrasonic Doppler signal by class using a pattern recognition technique. The central center analyzes the second ultrasonic Doppler signal measured by the portable terminal based on the training set to diagnose the state of health, and transmits class information to the portable terminal as a diagnosis result.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 진단 결과, 클래스 정보가 위험으로 분류되어 응급 상황이 발생한 경우에, 중앙 센터가 휴대 단말기로부터 전송된 위치 신호에 기반하여 응급 구조를 요청한다. According to one embodiment of the present invention, when the diagnosis results, class information is classified as a danger and an emergency situation occurs, the central center requests an emergency rescue based on the location signal transmitted from the mobile terminal.
본 발명에 의하면, 전문가의 도움없이도 진단결과를 언제 어디서나 송부받아 볼 수 있어 특정 병에 대한 주의와 예방을 할 수 있고, 응급상황 발생시 보다 신속하고 정확한 위치 기반의 응급구조 서비스를 제공할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, it is possible to receive the diagnosis result anytime and anywhere without the help of a specialist, which allows attention and prevention of a specific disease, and provides an emergency rescue service based on location more quickly and accurately in case of an emergency. There is this.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description, when there is a risk of unnecessarily obscuring the gist of the present invention, a detailed description of well-known functions and configurations will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 원격 건강관리 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a remote health care system according to an embodiment of the present invention.
양의학과 한의학에서는 맥의 횟수, 리듬, 대소, 지속 등을 살펴 심장기능이나 동맥의 성상, 몸 전체의 건강상태 등을 파악할 수 있다. 이러한 맥을 관찰하기 위한 대표적인 방법으로 한의학에서는 손목의 맥진을 해보는 방법이 있고, 양의학에서는 초음파를 이용한 방법이 있다. In veterinary medicine and oriental medicine, you can look at the number of pulses, rhythm, size, and duration to determine heart function, arterial condition, and general health. As a representative method for observing the vein, there is a method of pulsating the wrist in oriental medicine, and there is a method using ultrasound in veterinary medicine.
본 발명의 원격 건강관리 시스템은 휴대 단말기(10)에서 측정된 초음파 도플러 신호(초음파 도플러 영상신호 또는 초음파 도플러 음성신호)를 원격지의 중앙 센터(20)가 트레이닝 셋(Trainning Set)을 토대로 분석하여 단말기 사용자의 건강상태를 진단(예로서, 정상, 주의, 위험, 절대위험 등)하고, 진단결과를 휴대 단말기(10)로 실시간 전송하여 디스플레이한다. 또한, 중앙 센터(20)에서 휴대 단말기(10)의 위치를 정확하게 파악하여, 진단결과로서 응급상황(예로서, 절대위험) 발생시에 보다 신속하고 정확한 위치 기반의 응급구조 서비스를 지원한다. The remote health care system of the present invention analyzes the ultrasonic Doppler signal (ultrasound Doppler video signal or ultrasonic Doppler audio signal) measured by the
도 1에 도시된 바와 같이, 휴대 단말기(10)는 휴대 단말기(10)의 동작을 전반적으로 제어하기 위한 제어부(14), 초음파를 이용하여 사용자의 심박동을 측정하기 위한 초음파 측정부(11), 사용자의 체온/호흡/혈압을 감지하기 위한 체온/호흡/혈압 감지부(12), GPS 위성으로부터 송신되는 위치정보신호(GPS)를 수신하기 위한 위치 측위부(13), 측정된 초음파 도플러 신호, 체온/호흡/혈압 신호(체온/호흡/혈압신호는 이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있음), 위치 신호를 중앙 센터(20)로 무선 송신하고, 중앙 센터(20)로부터 진단결과를 무선으로 수신받기 위한 무선 송수신부(15), 진단결과를 화면 출력하기 위한 디스플레이부(16)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the
휴대 단말기(10)의 초음파 측정부(11)는 환자의 심박동(맥박)을 측정하는데 이용된다. 중앙 센터(20)로 전송되는 측정 신호(초음파 도플러 신호)는 프로브의 압전 효과에 의하여 인체에 초음파를 주사하고 되돌아오는 초음파에 실린 정보(도플러 신호)를 초음파 측정부(11)에서 측정한 값으로, 초음파 도플러 신호를 푸리에 변환하여 얻은 주파수 스펙트럼 표시 데이터(초음파 도플러 영상신호)나 초음파 도플러 신호를 힐버트 변환하여 얻은 심박동 청취 데이터(초음파 도플러 음성신호) 중 하나가 된다. 중앙 센터(20)에서는 초음파 도플러 신호를 트레이닝 셋(Trainning Set)을 토대로 분석하여 단말기 사용자의 건강상태를 진단하게 된다.The
여기서, 초음파를 이용하여 심박동을 측정할 수 있는 것은, 움직이는 물체로부터 반사된 반향음이 움직이지 않는 물체에 의해 반사된 반향음과 다르다는 도플러 원리를 이용하여 움직이는 심장을 다른 기관과 구분하여 찾게 되는 것이다. 그리고, 도플러 원리에 따른 초음파로부터 심박동수(맥박)를 얻게 되는데, 원래의 신 호에 포함된 주기적 성분만을 얻고 주기를 갖지 않는 잡음 성분은 소거하는 자기 상관 함수를 이용하여 심박동수(맥박)를 얻게 된다. Here, the heart rate can be measured using ultrasonic waves, and the moving heart is distinguished from other organs by using the Doppler principle that the reflected sound reflected from the moving object is different from the reflected sound reflected by the non-moving object. . The heart rate (pulse) is obtained from the ultrasound according to the Doppler principle, and the heart rate (pulse) is obtained by using an autocorrelation function that only obtains periodic components included in the original signal and cancels noise components having no period. do.
초음파 측정부(11)는 비록 도면에는 도시되지 않았지만 펄스전압 발생부 및 초음파 진동자들, 전처리부, DSP(Digital Signal Processor) 등을 포함하여 구성된다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Although not shown in the drawing, the
펄스전압 발생부는 제어부(14)의 제어에 따라 펄스 전압을 발생하여 트랜스듀서 어레이, 즉 각각의 초음파 진동자로 인가한다. 일 예로, 제어부(14)는 휴대 단말기 전체의 송수신 타이밍을 제어하는데, 일반적으로 B모드 표시인 경우 약 4KHz 정도의 기준이 되는 타이밍 신호를 발생하여 초음파 신호의 송신을 제어한다. The pulse voltage generator generates pulse voltages under the control of the
초음파 진동자들은 펄스전압 발생부로부터 인가되는 펄스전압에 따라 초음파를 발생하여 송신하며, 목표물로부터 반사에코신호(도플러 신호)를 수신하는 역할을 수행한다. 이러한 초음파 진동자들은 예로서 PZT[납 지르콘(Zr) 티타늄(Ti)(lead zirconate titanate)] 세라믹 등의 압전 물질로 구성될 수 있다. 아울러 초음파 진동자들은 초음파 프로브(probe)의 일 끝 단에 애뉼러 어레이(annular array) 구조로 배열되되, 송신부와 수신부가 절연체를 사이에 두고 이격되는 구조를 가진다. 이와 같이 절연체를 사이에 두고 송신부와 수신부를 배열하는 이유는 송신부와 수신부의 빔패턴이 되도록이면 일치하도록 하여 음영(shadow) 영역을 최소화하기 위함이다. The ultrasonic vibrators generate and transmit ultrasonic waves according to the pulse voltage applied from the pulse voltage generator, and receive a reflected echo signal (Doppler signal) from the target. Such ultrasonic vibrators may be composed of piezoelectric materials such as PZT (lead zirconate titanate) ceramics, for example. In addition, the ultrasonic vibrators are arranged in an annular array structure at one end of the ultrasonic probe, and have a structure in which the transmitter and the receiver are spaced apart from each other by an insulator. The reason why the transmitter and the receiver are arranged with the insulator interposed therebetween is to minimize the shadow area by matching the beam pattern of the transmitter and the receiver as much as possible.
전처리부는 초음파 진동자로부터 수신된 반사에코신호(도플러 신호)를 디지털 신호 처리하기 위하여 전처리를 수행한다. 이러한 전처리부는 우선 전치증폭 기(preamp)를 사용하여 수신된 반사에코신호(도플러 신호)를 증폭하고, 이어서 TGC 앰프를 사용하여 시간에 따른 이득을 변화시키면서 전치증폭기로부터의 신호를 증폭한다. 그리고, TGC앰프의 출력은 A/D변환기에 의해 디지털 신호로 변환된 후 직교 복조기에서 복조된 후 DSP로 출력된다. The preprocessor performs preprocessing to digitally process the reflected echo signal (Doppler signal) received from the ultrasonic vibrator. This preprocessor first amplifies the received echo signal (Doppler signal) using a preamp and then amplifies the signal from the preamplifier while varying the gain over time using a TGC amplifier. The output of the TGC amplifier is converted into a digital signal by the A / D converter, demodulated by the quadrature demodulator, and then output to the DSP.
DSP는 전처리된 반사에코신호(도플러 신호)를 힐버트 변환하여 도플러 음성신호(심박동 청취 데이터)로 출력한다. 이러한 심박동 청취 데이터는 제어부(14)의 제어에 의해 무선 송수신부(15)를 통해 원격지의 중앙 센터(20)로 무선 전송된다. 또한, DSP는 전처리된 반사에코신호(도플러 신호)를 푸리에 변환하여 주파수 스펙트럼 표시 데이터를 출력할 수도 있는데, 이러한 주파수 스펙트럼 표시 데이터 역시 제어부(14)의 제어에 의해 중앙 센터(20)로 무선 전송된다. The DSP Hilbert transforms the preprocessed reflected echo signal (Doppler signal) and outputs the Doppler voice signal (heartbeat listening data). The heartbeat listening data is wirelessly transmitted to the
체온/호흡/혈압 감지부(12)는 사용자의 체온/호흡/혈압을 센서를 통해 검출한 후 A/D 변환하여 출력하고, 체온/호흡/혈압 신호는 제어부(14)에 제어에 의해 원격지의 중앙 센터(20)로 무선 전송된다. 다만, 체온/호흡/혈압신호는 이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있다. The body temperature / breathing / blood
위치 측위부(13)는 위치정보안테나, 즉 GPS 안테나를 통하여 위성으로부터 송신되는 위치정보를 수신하여 출력하고, 위치 신호 역시 제어부(14)의 제어에 의해 중앙 센터(20)로 무선 전송된다. 또는, 보다 정밀한 측위를 위해서, 위치 측위부(13)는 GPS 위성망(또는 방송망)으로부터 수신된 위치 데이터를 D-GPS(Differential Global Positioning System)를 이용하여 보정하고, 정확한 위치 신호를 생성하여 중앙 센터(20)로 전송할 수도 있다. 즉, 절대 측정치로 설정된 좌 표를 기준으로 GPS 보정치를 설정하고, 위치 데이터의 오차를 비교 수정하여 정확한 위치정보를 생성한다.The
상기 휴대 단말기(10)는 사람의 몸에 쉽게 지니고 다닐 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 휴대 단말기(10)의 모양은 손목시계, 스티커 모양, 팔찌, 발찌, 목걸이, 붙이는 밴드 등이 될 수 있고, 초음파로 심박동수(맥박)를 측정하고, 또한 선택적으로 체온, 호흡, 혈압 등을 측정 가능한 곳이면 족하다. 특히, 휴대 단말기(10)는 무선으로 초음파 도플러 신호, 체온/호흡/혈압 신호(체온/호흡/혈압신호는 이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있음), 위치 신호를 중앙 센터(20)로 전송하고, 중앙 센터(20)로부터의 진단결과(예로서, 정상, 주의, 위험, 절대위험 등)를 디스플레이한다. 이때, '위험', '절대위험' 등에 대해서는 건강위험을 알리는 알람 기능(부저 등)을 부가할 수도 있다. The
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 센터(20)는 패턴인식 기법을 통해 구성된 트레이닝 셋(Trainning Set)을 저장하고 있는 DB(23), 휴대 단말기(10)로부터 초음파 도플러 신호 및 체온/호흡/혈압 신호, 위치 신호를 수신받고, 진단결과를 휴대 단말기(10)로 무선 송신하기 위한 무선 송수신부(21), 휴대 단말기(10)에서 측정된 초음파 도플러 신호 및 체온/호흡/혈압 신호(체온/호흡/혈압신호는 이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있음)를 트레이닝 셋(Trainning Set)을 토대로 분석하여 단말기 사용자의 건강상태를 진단하기 위한 신호 분석부(22), 진단결과 응급상황(예로서, 절대위험) 발생시에 구조 센터(예로서, 병원, 소방서, 경찰서, 보호자 등)(30)로 연락하여 위치 신호에 기반하여 응급구조 서비스를 제공하기 위 한 응급 구조부(25)를 포함한다. On the other hand, as shown in Figure 1, the
특히, 트레이닝 셋(Trainning Set)은 초음파 도플러 신호에서 분석할 수 있는 값[저항계수(RI : Resistance Index) = (S-D)/S), 파동력계수(PI : Pulsatility Index) = (S/D)/mean, 수축기 대 이완기(S/D : Systolic/Diastolic) 비율 등, S는 수축기 최고혈류속도, D는 이완기 최고혈류속도]과 그 밖에 체온, 호흡, 혈압 등을 이용하여 특징(Feature)을 만들고 이러한 특징들의 조합에 대해 각종 질병을 정의하여 상세 맵(Classification Map)으로 구성한 것이다. 이렇게 만든 트레이닝 셋(상세 맵)을 바탕으로 초음파 도플러 신호(초음파 도플러 영상신호 또는/및 초음파 도플러 음성신호)가 들어왔을 때 이를 분석하여 건강상태를 진단할 수 있다. In particular, the training set is a value that can be analyzed in the ultrasonic Doppler signal (Resistance Index (RI) = (SD) / S), and Pulsatility Index (PI) = (S / D) / mean, Systolic / Diastolic (S / D: Systolic / Diastolic) ratio, S is the systolic maximum blood flow rate, D is the maximum diastolic blood flow rate] and other features using body temperature, respiration and blood pressure. Various diseases are defined for the combination of these characteristics and composed of a classification map. Based on the training set (detailed map), the ultrasonic state Doppler signal (ultrasonic Doppler image signal and / or the ultrasonic Doppler voice signal) may be analyzed to diagnose the state of health.
여기서, 트레이닝 셋을 질병별로 상세화(Classification)하기 위한 특징(Feature)은 초음파 도플러 영상신호(주파수 스펙트럼 표시 데이터)나 음성신호(심박동 청취 데이터)를 분석하여 자동으로 추출한다. 그 밖에 체온, 호흡, 혈압 등도 특징이 될 수 있다. The feature for classifying the training set by disease is automatically extracted by analyzing an ultrasound Doppler image signal (frequency spectrum display data) or an audio signal (heartbeat listening data). Other features include body temperature, breathing, and blood pressure.
그럼, 트레이닝 셋(또는 상세 맵)의 구현 방안에 대해 보다 상세하게 살펴보기로 한다. Then, the implementation plan of the training set (or detailed map) will be described in more detail.
중앙 센터(20)에서는 휴대 단말기(10)에서 측정된 초음파 도플러 신호 및 체온/호흡/혈압 신호(체온/호흡/혈압신호는 이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있음)를 분석하여, 트레이닝 셋(또는 상세 맵)을 바탕으로 이 사람의 상태가 정상인지 비정상인지를 진단한다. 이때, 빠르고 정확한 진단을 위해, 트레이닝 셋(상세 맵)을 패턴인식 기법을 사용하여 구현한다. The
패턴인식 문제는 데이터가 들어왔을 때 이것을 어떠한 부류(클래스)로 할당할 것인가를 고민한다. 예를 들면, 이 사람이 위험한 상태인지 아닌지 정도가 될 수 있을 것이다[정상, 주의, 위험, 절대위험 등의 클래스]. 이렇게 이 사람이 위험한 상태인지 아닌지를 아는 방법은 선택한 특징들(여기서는 초음파 도플러 신호, 체온, 호흡, 혈압 등이 될 수 있음)의 정도나 값을 보고 판단한다. 예컨대, 체온이 떨어지고 맥박이 느린 사람의 경우 위험한 상태라고 진단한다. 일 예로, "호흡: 16~22/분, 맥박: 60~100/분, 혈압: 120/80mmHg, 체온: 36.5도 ~ 37도"인 사람의 경우 '정상'이라고 진단한다. 또한, "호흡: 28회/분, 맥박: 105회/분, 혈압: 100/60mmHg, 체온 36.0도"인 경우 '위험'이라고 진단한다. 또한, "호흡: 30회/1분 이상, 10회/1분 미만, 맥박: 200회/분, 혈압: 90mmHg 미만, 체온: 38.2도"인 경우 '절대위험'이라고 진단한다. The pattern recognition problem considers what class (class) to assign when data comes in. For example, it may be about whether or not this person is in a dangerous state (classes of normal, caution, danger, absolute risk, etc.). This way of knowing whether or not this person is at risk is determined by the degree or value of the selected features, which can be ultrasound Doppler signals, body temperature, breathing, and blood pressure. For example, people with low body temperature and slow pulses are diagnosed as dangerous. For example, "breath: 16-22 / min, pulse: 60-100 / min, blood pressure: 120/80 mmHg, body temperature: 36.5 degrees to 37 degrees" is diagnosed as 'normal'. In addition, "breath: 28 times / minute, pulse: 105 times / minute, blood pressure: 100 / 60mmHg, body temperature 36.0 degrees" is diagnosed as 'danger'. In addition, if "breathing: 30 times / 1 minute, less than 10 times / 1 minute, pulse: 200 times / minute, blood pressure: less than 90mmHg, body temperature: 38.2 degrees" is diagnosed as "absolute risk".
각각의 특징들에 대한 값의 범위는 명확한 병명을 아는 환자들의 상태를 대상으로 통계적으로 만들어 놓는다. 예로서, 도 3은 트레이닝 셋을 맥박과 체온에 대해서 2차원 그래프로 표시한 것이다. 도 3에서는 위험경고를 발생한 정도에 도달했던 1000명(위험집단)을 조사하여 그 분포를 표시하였다. 위험집단이 분포된 폐곡선 내의 체온 및 맥박을 갖는 사람이 위험대상자라 볼 수 있다. 이러한 방식으로 3개 이상의 특징(예로서, 맥박, 혈압, 체온)에 대해서도 확장하여 표시가 가능하며, 이를 그래프로 표현할 수 있다. 이 역시 위험집단이 분포된 폐곡선 내의 체온, 맥박 및 혈압을 갖는 사람을 위험대상자로 분류한다. The range of values for each feature is made statistically for the condition of patients with a known illness. As an example, FIG. 3 shows a training set as a two-dimensional graph of pulse and body temperature. In FIG. 3, the distribution of 1000 people (risk group) that reached the degree of occurrence of the risk warning was investigated. Persons with body temperature and pulse in the lung curve where the risk group is distributed are considered to be at risk. In this way, three or more features (for example, pulse, blood pressure, body temperature) can be expanded and displayed, which can be represented graphically. This also classifies people with body temperature, pulse and blood pressure in the lung curve where the risk group is distributed.
이처럼 트레이닝 셋은 알고자 하는 클래스(Class)를 나누고[예를 들면, 정 상, 주위, 위험, 절대위험 등의 그룹], 이러한 클래스에 대해서 확실하다고 여기는 사람을 대상으로 그래프에서 해당하는 곳에 표시를 하고 그에 해당하는 사람들을 그룹화(도 3의 폐곡선)한 것이다. 그룹화하는 것에는 여러 가지 패턴인식 기법[SVN(Support Vector Machine, kNN(k-Nearest Neighbors), 신경망 등)이 사용될 수 있다. 이렇게 만들어진 트레이닝 셋(상세 맵)은 실전에서 상태를 모르는 사람에 대해서 특징을 조사하여 이 사람이 어떤 클래스(예를 들면, 정상, 주위, 위험, 절대위험 등)에 해당하는지에 대해서 알려준다. In this way, the training set breaks down the classes you want to know about (for example, groups of normal, ambient, risk, and absolute risk), and then places them on the graph where you think they are certain about those classes. And grouping the corresponding people (closed curve of Figure 3). Various pattern recognition techniques (Support Vector Machine, SVN (k-Nearest Neighbors), neural network, etc.) may be used for grouping. This training set (detailed map) examines the characteristics of a person who does not know the state in practice and tells what class (eg normal, ambient, dangerous, absolute risk, etc.) this person belongs to.
중앙 센터(20)에서는 휴대 단말기(10)에서 측정된 초음파 도플러 신호 및 체온/호흡/혈압 신호(체온/호흡/혈압신호는 이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있음)를 트레이닝 셋(Trainning Set)을 토대로 분석하여 단말기 사용자의 건강상태를 진단한 결과, 응급상황(예로서, 절대위험) 발생시에 휴대 단말기(10)로부터 전송된 위치 신호(GPS 또는 D-GPS 정보)를 이용해 GIS를 조회하여 단말기 사용자의 정확한 위치를 지도상의 도로명, 행정구역명, 거리 등을 연계하여 파악한다. 즉, 지도상의 가입자 정보와 미리 정의된 구조 센터 정보를 맵핑시켜 가입자의 정확한 위치를 파악한다. The
그리고, 중앙 센터(20)는 미리 정의된 DB를 바탕으로 단말기 사용자가 위치한 지역에서 가장 인접된 구조 센터(병원, 소방서, 경찰서 등)(30)를 파악하여, 파악된 구조 센터(30)에 호(Outbound 호)를 연결하여 응급구조 요청을 한다. 물론, 중앙 센터(20)는 ARS를 이용하거나 상주하고 있는 상담원이 음성통화를 이용하여 긴급구조 센터(30)로 긴급사항(긴급의 종류), 응급구조 대상자의 위치 및 전화번호 등을 알려 줄 수도 있다. The
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 원격 건강관리 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a remote health care method according to an embodiment of the present invention.
우선, 상기와 같이 초음파 도플러 신호에서 분석할 수 있는 값(RI, PI S/D Ratio 등)과 그 밖에 체온, 호흡, 혈압 등을 이용하여 특징(Feature)을 만들고 이러한 특징들의 조합에 대해 각종 질병을 정의하여 상세 맵(Classification Map)을 구성하여 DB화 한다(201). 즉, 초음파 도플러 신호에서 분석할 수 있는 값들과 그 밖에 체온, 호흡, 혈압 등을 클래스별로 그룹화(정상 그룹, 주의 그룹, 위험 그룹, 절대위험 그룹)하여 트레이닝 셋을 구성한다. First, as described above, features that can be analyzed in the ultrasonic Doppler signal (RI, PI S / D Ratio, etc.) and other body temperature, respiration, blood pressure, etc. are used to create a feature, and a combination of these features Define and construct a detailed map (Classification Map) to DB (201). That is, the training set is configured by grouping values that can be analyzed in the ultrasonic Doppler signal and other body temperature, respiration, and blood pressure by class (normal group, attention group, risk group, and absolute risk group).
휴대 단말기(10)에서는 주기적으로(예로서, 매시간 단위) 또는 단말기 사용자의 요청에 따라 단말기 사용자의 심박동(맥박)을 측정한다(202). 이때, 측정 신호(초음파 도플러 신호)는 프로브의 압전 효과에 의하여 인체에 초음파를 주사하고 되돌아오는 초음파에 실린 정보(도플러 신호)를 측정한 값으로, 초음파 도플러 신호를 푸리에 변환하여 얻은 주파수 스펙트럼 표시 데이터(초음파 도플러 영상신호)나 초음파 도플러 신호를 힐버트 변환하여 얻은 심박동 청취 데이터(도플러 음성신호) 중 하나가 될 수 있다. The portable terminal 10 measures the heartbeat (pulse) of the terminal user periodically (for example, every hour) or at the request of the terminal user (202). In this case, the measurement signal (ultrasound Doppler signal) is a value obtained by measuring the information (Doppler signal) carried on the ultrasound wave after scanning the ultrasonic wave to the human body by the piezoelectric effect of the probe, and the frequency spectrum display data obtained by Fourier transforming the ultrasonic Doppler signal. (Ultrasound Doppler video signal) or heartbeat listening data (Doppler voice signal) obtained by Hilbert transforming the ultrasonic Doppler signal.
그리고, 휴대 단말기(10)는 GPS 위성망(또는 방송망)으로부터 송신되는 위치정보신호(GPS)를 수신하여 위치를 파악하고(수신된 위치 데이터를 D-GPS를 이용하여 보정하여 정밀한 위치 측위를 할 수도 있음)(203), 체온/호흡/혈압(이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있음)을 측정한다. In addition, the
휴대 단말기(10)는 측정된 초음파 도플러 신호(주파수 스펙트럼 표시 데이 터, 심박동 청취 데이터), 체온/호흡/혈압 신호(체온/호흡/혈압신호는 이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있음), 위치 신호를 중앙 센터(20)로 무선 송신한다(204). The
중앙 센터(20)에서는 휴대 단말기(10)에서 측정된 초음파 도플러 신호 및 체온/호흡/혈압 신호(체온/호흡/혈압신호는 이중 일부 혹은 전체가 선택적 사항일 수 있음)를 분석하여(205) 트레이닝 셋(Trainning Set)에서 해당 신호의 클래스(정상, 주의, 위험, 절대위험)를 판단하여 단말기 사용자의 건강상태를 진단한다(206). 중앙 센터(20)의 진단결과(예로서, 정상, 주의, 위험, 절대위험 등으로, 이는 결국 클래스 정보가 됨)는 휴대 단말기(10)로 전송되어(207), 단말기상에 디스플레이된다. 이때, '위험', '절대위험' 등에 대해서는 건강위험을 알리는 알람(부저 등)이 함께 출력될 수도 있다. The
특히, 중앙 센터(20)에서 단말기 사용자의 건강상태를 진단한 결과, 응급상황(예로서, 절대위험) 발생시에(208) 휴대 단말기(10)로부터 전송된 위치 신호를 이용해 단말기 사용자의 정확한 위치를 파악하고, 단말기 사용자가 위치한 지역에서 인접된 구조 센터(병원, 소방서, 경찰서 등)(30)를 파악하여, 파악된 구조 센터(30)로 호(Outbound 호)를 연결하여 응급구조 요청을 한다(209). 이때, 응급 구조 요청시 응급 구조 요청 메시지(긴급 정도, 응급상황 발생 메시지 등)에 사용자의 위치를 포함시켜 자동으로 구조 센터(30)로 자동 발송할 수 있다(예로서, ARS, SMS, MMS, E-mail 등). In particular, as a result of diagnosing the state of health of the terminal user in the
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발 명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다. While the invention has been described in connection with some embodiments herein, it should be understood that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as would be understood by those skilled in the art. something to do. Also, such modifications and variations are intended to fall within the scope of the claims appended hereto.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 원격 건강관리 시스템의 구성을 도시한 도면. 1 is a view showing the configuration of a remote health care system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 원격 건강관리 방법을 나타낸 흐름도.2 is a flow diagram illustrating a remote healthcare method in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 트레이닝 셋을 설명하기 위해 맥박과 체온을 2차원 그래프로 도시한 도면. 3 is a two-dimensional graph of pulse and body temperature to illustrate a training set in accordance with an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 휴대 단말기 11 : 초음파 측정부10: mobile terminal 11: the ultrasonic measuring unit
12 : 체온/호흡/혈압 감지부 13 : 위치 측위부12: body temperature / breathing / blood pressure detection unit 13: position location
14,24 : 제어부 15,21 : 무선 송수신부14,24:
16 : 디스플레이부 20 : 중앙 센터16
22 : 신호 분석부 23 : DB22: signal analysis unit 23: DB
25 : 응급 구조부 30 : 구조 센터25: emergency rescue 30: rescue center
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080069412A KR20100008832A (en) | 2008-07-17 | 2008-07-17 | Remote health care system and method using the supersonic wave |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080069412A KR20100008832A (en) | 2008-07-17 | 2008-07-17 | Remote health care system and method using the supersonic wave |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100008832A true KR20100008832A (en) | 2010-01-27 |
Family
ID=41817351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080069412A KR20100008832A (en) | 2008-07-17 | 2008-07-17 | Remote health care system and method using the supersonic wave |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20100008832A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014092236A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-19 | Choi Hyung Sik | Method and device for managing mobile personal medical records |
JP2018019821A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 日本電信電話株式会社 | Thermal injury risk determination method and wearable sensor system |
-
2008
- 2008-07-17 KR KR1020080069412A patent/KR20100008832A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014092236A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-19 | Choi Hyung Sik | Method and device for managing mobile personal medical records |
JP2018019821A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 日本電信電話株式会社 | Thermal injury risk determination method and wearable sensor system |
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