KR20100074359A - 지능형 욕창방지 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하지 마비와 같이 둔부 체압의 감각을 상실한 환자들이 좌식 생활을 장시간 유지할 때 발생하는 욕창을 방지하기 위한 지능형 욕창방지 제어장치 및 그 제어방법으로, 더욱 상세하게는 에어매트에 설치된 압력감지센서를 통해 얻어진 압력정보를 제어유닛에서 분석하여 현재의 압력에 따른 시간정보를 판단하고, 그 결과 정해진 압력에 따른 시간을 초과한 것으로 판단되면 에어매트와 신체의 체압을 조절하고자 에어매트의 공기량을 조절하여 주도록 한 것에 관한 것이다.

욕창, 제어, 에어매트, 체압, 공기량

Description

지능형 욕창방지 제어장치 및 그 제어방법{Intelligent bedsore prevention control system and the method}

본 발명은 하지 마비와 같이 둔부 체압의 감각을 상실한 환자들이 좌식 생활을 장시간 유지할 때 발생하는 욕창을 방지하기 위한 지능형 욕창방지 제어장치 및 그 제어방법으로, 더욱 상세하게는 에어매트에 설치된 압력감지센서를 통해 얻어진 압력정보를 제어유닛에서 분석하여 현재의 압력에 따른 시간정보를 판단하고, 그 결과 정해진 압력에 따른 시간을 초과한 것으로 판단되면 에어매트와 신체의 체압을 조절하고자 에어매트의 공기량을 조절하여 주도록 한 것에 관한 것이다.

욕창(褥瘡, bedsore)은 병상에 오래 누워 있는 환자의 등, 허리, 어깨, 팔꿈치가 바닥면과 접촉되어 생기는 피부 상해를 일컫는다. 이러한 욕창 증세는 오랫동안 병상에 있어서 쇠약해진 환자나 뇌척수신경의 장애로 체위를 자유롭게 바꿀 수 없는 환자에게서 볼 수 있으며, 체중으로 압박받는 부위, 특히 뼈가 드러난 곳에서 생기기 쉽다. 부목(副木)이나 깁스에 압박받아 생기는 경우도 있다. 압박된 부분의 피부는 혈행이 나빠지기 때문에 처음에는 창백해지고, 주위가 붉어져 압통이 생긴다. 나중에는 수포(물집)가 생기고 더 진행하면 거무스름해지며 괴저(壞疽)를 일으킨 부분은 탈락하고, 궤양을 형성하여 악취가 나는 분비물이 나오게 되는 매우 위험한 병중의 하나이다.

종래의 매트가 이용되고 있는 침대에는, 개별적인 요철형태의 매트에 승강장치를 구현하여 사용되는 매트 및 개별적인 공기셀을 사용하여 공기량을 조절하도록 형성된 에어매트 등 통상 사용되는 환자용 매트에 있어서 상기 종래의 승강용 매트는 침대의 상판을 이루는 평판과 요철판이 교대로 승강 동작되면서 상승상태에서 중복적으로 수평상태가 일부 유지됨과 동시에 어느 하나가 하강 및 상승동작이 이루어지는 동안에도 다른 하나는 일정한 수평상태를 유지할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 환자나 침대 이용자가 감지하지 못하는 사이에 평판과 요철판이 승강되면서 통기를 가능하게 하고 신체의 압박부위에 대한 혈행을 원활히 하는 구조로 되어 있다.

하지만, 상기와 같은 침대는 요철판 등을 교대로 승강 동작시키는 구조를 구현함에 있어서 높은 제조 원가가 발생하기 때문에 실현성이 적다는 문제점이 있으며, 상기와 같은 침대는 공기를 통풍시키거나 이온 및 자외선 살균을 이용하여 욕창의 발생을 어느 정도 개선하거나 통기 및 신체 압박 부위에 대한 혈행을 원활히 하고는 있으나, 쿠션감이 나쁘고 저항력이 현격이 저하되어 있는 노인들에게 사용할 시 욕창을 지연시키는 정도에 불과하며 욕창의 원인이 되는 요소를 적극적으로 제거하는 기능을 하지 못함에 따라 욕창 증상이 있는 노인들에게 그다지 큰 효과를 볼 수 없다는 문제점이 있다. 더욱이, 통상 침대에 이불이 덮어짐으로써 압력이 불충분하게 되는 문제와 사용자가 침대에서 일어났을 경우에는 배출공을 통하여 계속 공기가 분출하여 모터에 무리가 가거나 압력이 약해짐으로써 소기의 목적을 이루기가 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 에어매트는 에어셀의 공기압력을 최소화하여 신체와의 체압 및 표면적을 최소화하고자 하였으나, 환자에 따른 욕창의 근본적인 문제는 해결할 수 없었으며, 그에 따라 개량된 시간조절에 따라 공기량을 조절하여 개별적인 에어셀의 공기량을 조절하도록 하여 욕창방지를 하고자 하였다.

그러나 , 욕창의 근본적인 문제는 일부 해결하였으나, 시간에 조절에 따른 에어셀의 공기량 조절이 자동으로 행해짐에 환자의 질병에 따른 현재 환자상태를 인지하지 못하고 에어셀의 공기량 조절에 의해 환자의 수면을 불규칙하게 하여 환자의 질병치료에 역효과를 발생하게 된다.

본 발명에서는 이러한 단점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다수개로 분할된 에어셀과 분할된 각각의 에어셀 상면에 다수개의 압력센서를 장착하여 압력을 측정하고 압력수치를 분석하여 제어하도록 제어유닛이 설치되어 에어셀의 공기량 조절을 제어하여 특정부의 압력을 제거 및 재분배 방식으로 제어하여 신체의 자중에 대한 체압을 단위시간에 따른 압력의 분산으로 제어하여 욕창방지 등에 사용되는 지능형 욕창방지 제어장치 및 그 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 에어공급부에서 공급배관을 통해 공기를 공급하여 다수개의 에어셀을 형성하는 에어매트에 있어서,

상기 에어셀 상면에 다수개의 압력감지센서가 부착되어 있고, 상기 압력센서의 압력정보를 전달받아 분석하여 에어공급부에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 지능형 욕창방지 제어장치를 제공한다.

에어공급부에 의해 개별적으로 공기를 공급되는 다수의 에어셀이 형성된 장방형의 에어매트와; 상기 에어매트의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서와; 상기 에어매트의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서의 신호를 전달받은 압력정보를 분석하여 상기 에어공급부에 대한 작동신호를 송출할 수 있도 록 하는 제어유닛;을 구비하는 지능형 욕창방지 제어장치에 있어서,

압력감지센서를 통해 인체의 체압정보를 수집하는 단계와;

상기 수집된 각 정보를 압력패턴에 따른 시간을 분석하여 올바른 압력패턴의 단위시간을 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 단위시간에 따른 가해지는 압력이 심한 경우 그 상태에 따라 작동해야할 에어매트 외측에 설치된 에어공급부를 작동시켜 입력된 지점의 에어셀에 공기의 공급배관을 선택하는 단계와;

상기 선택단계에서 선택된 공급배관을 작동시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 욕창방지 제어방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 에어매트에 압력감지센서를 설치하고, 압력감지센서에서 감지한 압력정보를 통해 감지한 체압정보를 전달하여 분석하는 제어유닛으로 전달하며, 제어유닛에서 이를 분석하여 최적의 체압조건을 분석/입력하여 올바른 자세에서 욕창이 발생될 우려를 사전에 제거하고자 하며, 이에 체압에 따른 적정 단위시간에 의한 에어셀의 공기압 분포를 조절하고자 에어공급부를 통해 전달되는 공기의 압력을 조절하여 욕창방지 및 최적의 자세로 수면을 취하여 보다 편안한 숙면 및 안정을 취할 수 있도록 함으로써 환자의 증상(피로)회복 및 건강증진에 크게 기여할 수 있도록 할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 에어공급부(130)에서 공급배관(120)을 통해 공기를 공급하여 다수개의 에어셀(110)을 형성하는 통상의 에어매트(100)에 있어서, 상기 에어셀(110) 상면에 다수개의 압력감지센서(200)가 부착되어 있고, 상기 압력감지센서(200)의 압력정보를 전달받아 분석하여 에어공급부(130)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유닛(300)이 구비되는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1에는 본 발명의 한 실시예의 구성을 나타낸 사시도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 지능형 욕창방지 제어장치는 에어공급부(130)를 통해 다수의 공급배관(120)으로 연결되어 다수의 에어셀(110)이 형성된 환자가 누울 수 있도록 하는 장방형의 통상의 에어매트(100)에 있어서, 상기 에어매트(100)의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서(200)와; 상기 에어매트(100)의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서(200)의 신호를 전달받아 체압정보를 분석하여 상기 에어공급부(130)에 송출할 수 있도록 하는 제어유닛(300):을 구비하여서 되는 것이다.

도 2에는 동 실시예의 구성을 나타낸 블록도가 도시되어 있는 바, 본 발명에 있어서 제어유닛(300)에는 압력감지센서(200)와 접속되는 압력감지정보 수신부(310)가 내장되고, 상기 압력감지정보 수신부(310)를 통해 전달받은 정보를 단위시간별 체압패턴에 따라 에어셀(110)의 공기압을 조절하도록 욕창방지 제어부(320)와 체압패턴에 따른 시간정보를 분석하는 정보가 저장된 데이터베이스(330)가 내장된다.

본 발명에 있어서 에어매트(100)에 설치되는 압력감지센서(200)의 개수는 에어매 트(100)의 크기와 각 센서의 성능에 비례하여 설정하는 것이 바람직하며, 에어매트(100)에는 기존의 공기 공급되는 침대용 에어매트외에 의자 및 방석에 사용되는 건강용 에어매트에 추가 설치할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 압력감지센서(200)가 에어매트(100) 상면에 직접 부착되어 설치되는 대신에 에어매트(100) 전면의 크기만큼 판상의 투명기판(210a)내에 복수의 압력감지센서(200)를 부착한 형상을 가진 압력패드부재(200a)가 구성될 수 있으며, 이는 직접 부착된 압력감지센서(200)의 이탈 등을 방지하고자 일체의 압력감지센서(200) 집합체를 구성하는 압력패드부재(200a)를 사용하게 되고, 상기 압력감지센서(200)의 신호전달 매개체는 전도성 금속재 또는 전도성 폴리머가 사용됨은 자명할 것이다.

본 발명의 수면제어장치의 제어방법은 에어공급부(130)에 의해 개별적으로 공기를 공급되는 다수의 에어셀(110)이 형성된 장방형의 에어매트(100)와; 상기 에어매트(100)의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서(200)와; 상기 에어매트(100)의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서(200)의 신호를 전달받은 압력정보를 분석하여 상기 에어공급부(130)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유닛(300);을 구비하는 지능형 욕창방지 제어장치에 있어서, 압력감지센서(130)를 통해 인체의 체압정보를 수집하는 단계와; 상기 수집된 각 정보를 압력패턴에 따른 시간을 분석하여 올바른 압력패턴의 단위시간을 판단하는 단계와; 상기 판단 결과 단위시간에 따른 가해지는 압력이 심한 경우 그 상태에 따라 작동해야할 에어매트(100) 외측에 설치된 에어공급부(130)를 작동시켜 입력된 지점의 에어셀(110)에 공기의 공급배관(120)을 선택하는 단계와; 상기 선택단계에서 선택된 공급배관(120)을 작동시키는 단계:로 이루어진 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 에어매트(100)에 설치된 압력감지센서(200)를 통해 환자의 체압상태를 계속 감시하며 체압에 따른 단위시간을 초과할 경우 에어공급부(130)를 작동시켜 상기 체압별 시간초과된 신체의 지점과 면접된 에어셀(110)의 압력을 줄여 줄 수 있게 되는 것으로, 이하 그 구체적인 작용을 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명에 있어서 에어매트(100)에 설치된 압력감지센서(200)를 통해 감지한 체압정보를 제어유닛(300)으로 보내게 되면 제어유닛(300)에서는 최적의 체압패턴이 정보가 저장된 데이터베이스(330)를 토대로 입력정보를 분석한 후 최적의 체압패턴이 아닌 것으로 판단되면 에어매트(100)에 설치된 복수의 에어셀(100) 중에서 지정된 신체부위와 면접한 에어셀(110)을 선택하여 상기 선택된 에어셀(110)로 공기를 공급하는 공급배관(120)을 제어하여 에어공급부(130)를 작동시킴으로써 현재 취하고 있는 체압패턴을 최적의 체압을 유지할 수 있도록 하게 된다.

예를 들어 거동이 불편한 환자가 에어매트(100) 위에서 안정을 취할 경우 최적의 체압패턴을 유지시키기 위해 에어매트(100)와 접촉된 신체의 전체적인 각 부분적 면접부위에 에어매트(100)에 설치되어 있는 압력감지센서(200)를 통해 체압패턴을 감지한 다음 감지된 체압패턴이 최적의 체압이 아닐 경우 에어매트(100)를 구성하는 각각의 에어셀(110)에 설치되어 있는 공급배관(120)들 중에서 눌려진 압력감지 센서(200)의 인근에 위치하고 있는 하나 또는 그 이상의 연결된 에어셀(110)로 에어공급부(130)를 동시에 작동시키게 되면 최적의 체압패턴으로 유도할 수 있게 된다.

또한 욕창방지를 위해 에어매트(100)에 설치된 압력감지센서(200)를 통해 심한 체압이 감지되었을 경우 제어유닛(300)상에 제어유닛(300)의 작동 및 과중된 체압패턴이 발생하였다는 표시부(340)가 더 형성되어 환자를 돌보는 도우미의 식별 또는 오작동 여부를 식별할 수 있도록 하여 최적의 체압패턴을 유지할 수 있도록 유도하여 환자의 편안한 안정을 취할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 욕창방지 제어장치가 설치된 에어매트의 구성도(1).

도 2는 도 1의 본 발명에 따른 지능형 욕창방지 제어장치가 설치된 에어매트의 분리구성도.

도 3은 본 발명에 따른 지능형 욕창방지 제어장치의 압력패드부재를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 지능형 욕창방지 제어장치가 설치된 에어매트의 분리구성도(2).

도 5는 도 4의 본 발명에 따른 지능형 욕창방지 제어장치가 설치된 에어매트와 제어유닛과의 전체 블록도.

도 6은 본 발명에 따른 지능형 욕창방지 제어장치의 제어유닛의 블록도.

도 7은 본 발명에 따른 지능형 욕창방지 제어장치의 제어흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

에어매트 100 에어셀 110 공급배관 120 에어공급부 130 압력감지센서 200 제어유닛 300 압력감지 정보 수신부 310 제어부 320 데이터베이스 330 표시부 340

Claims (4)

1. 에어공급부(130)를 통해 다수의 공급배관(120)으로 연결되어 다수의 에어셀(110)이 형성된 환자가 누울 수 있도록 하는 장방형의 통상의 에어매트(100)에 있어서, 상기 에어매트(100)의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서(200)와; 상기 에어매트(100)의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서(200)의 신호를 전달받아 체압정보를 분석하여 상기 에어공급부(130)에 송출할 수 있도록 하는 제어유닛(300):을 구비하는 것을 특징으로 하는 지능형 욕창방지 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어유닛(300)에는 압력감지센서(200)와 접속되는 압력감지정보 수신부(310)가 내장되고, 상기 압력감지정보 수신부(310)를 통해 전달받은 정보를 단위시간별 체압패턴에 따라 에어셀(110)의 공기압을 조절하도록 욕창방지 제어부(320)와 체압패턴에 따른 시간정보를 분석하는 정보가 저장된 데이터베이스(330)가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 지능형 욕창방지 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 압력감지센서(200)가 에어매트(100) 상면에 직접 부착되어 설치되는 대신에 에어매트(100) 전면을 커버하는 판상의 투명기판(210a)내에 복수의 압력감지센서(200)를 부착한 형상을 가진 압력패드부재(200a)가 구비되는 것을 특징으로 하는 지능형 욕창방지 제어장치.
4. 에어공급부(130)에 의해 개별적으로 공기를 공급되는 다수의 에어셀(110)이 형성된 장방형의 에어매트(100)와; 상기 에어매트(100)의 상부면 전체에 걸쳐 격자상으로 배열 설치되는 복수의 압력감지센서(200)와; 상기 에어매트(100)의 후방 일측에 설치되어 압력감지센서(200)의 신호를 전달받은 압력정보를 분석하여 상기 에어공급부(130)에 대한 작동신호를 송출할 수 있도록 하는 제어유닛(300);을 구비하는 지능형 욕창방지 제어장치에 있어서,

   압력감지센서(130)를 통해 인체의 체압정보를 수집하는 단계와;

   상기 수집된 각 정보를 압력패턴에 따른 시간을 분석하여 올바른 압력패턴의 단위시간을 판단하는 단계와;

   상기 판단 결과 단위시간에 따른 가해지는 압력이 심한 경우 그 상태에 따라 작동해야할 에어매트(100) 외측에 설치된 에어공급부(130)를 작동시켜 입력된 지점의 에어셀(110)에 공기의 공급배관(120)을 선택하는 단계와;

   상기 선택단계에서 선택된 공급배관(120)을 작동시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 욕창방지 제어방법.

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