KR20150026662A - 스마트폰 어플리케이션을 이용한 간편한 폐활량 측정기. - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 호흡기류를 측정하여 폐활량을 측정하는 기기는 폐활량 측정값에 전류나 전압 하나로 측정할 때 오류가 발생하거나, 전혀 다른값을 출력할 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 전력과 전압을 곱한 개념인 출력값을 직접적으로 보여주도록 한다. 이를 근거로 폐활량을 연산하고 연산치를 A/D 변환시켜 사용자에게 출력하도록 함으로서 정밀한 측정이 가능하게하기 위하여 고감도 스마트폰 마이크에 입력되는 전력량의 정보를 가지고 시간에 따른 폐활량을 계산하여 나타내게 한다. 폐활량을 연산하는 제어부(1-10)의 제어신호에 따라 연산된 폐활량 정보를 사용자가 알기 쉽도록 화면을 통하여 이를 표시하기 위하여 호흡관의 상단에 형성된 표시부(1-9)를 포함한다.

Description

스마트폰 어플리케이션을 이용한 간편한 폐활량 측정기.{Convenient Spirometer Using Application of Smart Phone}

폐활량 측정기, 스마트폰 어플, 컴퓨터 프로그램.

폐활량계(spirometer)란·노력폐활량 등 여러 지표의 측정에 의해 환기능장애의 유무와 정도를 진단하기 위해 사용한다. 종래의 폐활량계는 금속제의 내통을 이중의 원통 모양의 수조에 띄워서, 기류량의 변화를 물리적으로 직접 계측하는 베네딕트-로스(Benedict-Roth)형이 많이 사용되어 왔다. 그러나 현재는 강제호출 등의 빠른 변화를 계측하기 위해, 가벼운 플라스틱제 내통이 쓰이고, 내통의 변화를 퍼텐쇼미터(potentiometer)로 전기신호로 변환하여 계측하고, 또 미분해서 기류속도를 구하고, 유량·유속곡선을 그려내는 형이 보급되고 있다. 같은 형으로서 웨지(wedge)형 ·박스(box)형 등이있다. 또, 유체에 관한 킹(King)법칙의 원리 등을 응용한 유속계를 사용하여 기류속도를 직접 계측하고, 기류량은 그 적분에 의해서 구하는 소형 휴대용폐활량계도 간이형으로서 널리 사용된다.

호흡가스를 측정하는 종래의 방식으로는 폐활량계내에 산소, 이산화탄소를 각각 따로 측정하는 모듈(module)로 구성되어 있으며, 산소를 측정하는 모듈, 이산화탄소를 측정하는 모듈이 있어서, 호흡가스가 모듈을 지나갈 때 각 모듈이 반응을 한다. 그리고 그 반응 정도를 전기신호로 출력하고 폐활량계에서는 그 전기신호에 따라 산소와 이산화탄소의 양을 디스플레이한다. 이러한 장치는 일정수준 이상 반복사용하면 부품수명이 다하여 교환할 필요가 있다. 종래의 호흡가스 측정 방식 으로는 격막 갈바니 전지 방식, 고체 전해질 방식, 반도체 방식 검지관 방식 등이 통상적으로 사용될 수 있다.

폐기능의 측정은 건강검진과정에서 의료기관내 폐활량측정기 및 호흡가스 측정계에서 각가 폐활량 및 폐호흡가스를 측정함으로써 행하여졌으며, 기존의 페활량계는 호흡가스의 양을 측정하기 위해서는 별도의 장치를 이용하여 호흡가스를 따로 저장한 후 측정하는 방식이다. 이러한 메카니즘은 장치구성에 복잡성이 있으며, 잦은 사용으로 인한 필터의 교환이 문제가 되었다. 또한, 폐활량과 호흡시 포함된 가스의 양을 측정하기 위하여 폐활량 검사실을 구비하고 있는 특수한 장소에서만 측정이 가능하므로 측정에 있어서 시간 및 장소의 제약이 존재하였다.

일반적으로 폐활량 측정 방법은 크게 두 가지 타입으로 분류할 수 있는데, 그 중 하나는 피검사자가 호흡하는 동안에 폐용적(lung volume)의 변화를 직접 측정하는 방법이고, 다른 하나는 피검사자가 호흡하는 동안에 폐 내외로 유동하는 공기의 기류를 감지 및 측정하는 호흡기류 측정 방법이다. 종래의 폐활량을 측정하는 방법은 환자가 호흡관에 입을 대고 강제 호식하여 공기튜브안의 이동판을 물리적으로 이동 시키는 힘을 이용하여 폐용적의 변화능력을 직접 측정하는 방식이 주로 이용되었다. 폐활량의 측정은 대기중에 공해 및 독성 물질이 방출됨으로써 공기의 오염으로 증가하고 있는 천식의 진단에 중요한 요소이다. 천식등 호흡기 질환은 다른 폐질환과 비교하여 진단하기가 어려운데 천식의 중증도를 측정하기 위해서 피이크 유량계(peak flow meter)를 사용한다. 피이크 유량계는 기관지 경련동안에 감소되는 환자의 폐로부터의 피이크 호기 유속을 측정하기 위해서 사용한다.

그러나, 이러한 피이크 유량계와 같은 폐용적을 직접 측정하는 장치는 정밀도가 떨어지고 환자가 노인이거나 어릴경우 환자로부터 협조를 얻기가 어려워 천식환자를 연속적으로 모니터링하기가 용이하지 않다. 즉, 천식의 위험이 높은 어린아이들과 노인들이 폐활량의 측정을 위해 피이크 유량계와 같이 폐용적을 직접적으로 측정하는 기구를 사용하는 경우에 어린아이 혹은 노인들이 강제 호식하는 것이 힘들뿐더러 공기튜브 외부에 적혀있는 수치를 읽기란 쉬운 일이 아니며, 수치의 기록을 위해 제 3자의 사람의 도움을 받아야 하는 경우가 많다. 의사에게 정확한 처방을 받기위해 폐활량에 대한 정확한 모니터링은 필수적인 사항인데 반하여 노인과 어린이의 경우이 부분에 어려움이 있다. 이와 같은 문제점 때문에 최근의 폐활량 측정하는 방법은 대부분 호흡기류를 측정하는 방식이 주로 이용된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 폐활량 측정기기를 따로 구비할 필요 없이스마트폰 마이크에서 호홉량에 따른 바람 감지를 이용한 전기량 압력 변환 프로그램을 제공하는 시스템 및 그 방법과, 그 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모바일 장치에 구비된 마이크를 통해 바람이 감지 되면 전송된 메시지의 내용을 확인 할 수 있도록 하는 어플리케이션을 제공하여 사용자로 하여금 메시지 송수신에 흥미를 유발 시킬 수 있도록 하는 것에 관한 것이다. 마이크 전력의 출력 값 의 증가치를 보여야만 이를 A/D 변환시켜 사용자에게 출력하도록 함으로서 정밀한 측정이 가능한 유입공기의 속도를 이용한 전자식 폐활량 측정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기의 전자식 폐활량 측정방법을 수행하기 위한 시스템을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 수행하기 위한 본 발명은, 환자가 호식을 하는 원통형 호흡관의 내부의 호식경로를 따라 입구측, 중간부 및 출구측에 중간에 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 모바일 장치에 구비된 마이크를 통해 바람이 감지되면 전송된 메시지의 내용을 확인 할 수 있도록 하는 어플리케이션을 제공하여 사용자로 하여금 메시지 송수신에 흥미를 유발 시킬 수 있으며, 유저가 설정한 조건과 동일한 바람 취입이 감지되지 않으면 메시지의 내용을 확인할 수 없어, 유저의 사생활을 보호해주는 역할을 할 수 있는 바람 감지를 이용한 메시지 확인 프로그램을 제공하는 시스템 및 그 방법과, 그 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 제공하기 위한 것이다. 폐활량을 연산하는 제어부의 제어신호에 따라 연산된 폐활량 정보를 사용자가 알기 쉽도록 화면을 통하여 이를 표시하기 위하여 호흡관의 상단에 형성된 표시부를 포함한다.

본 발명에 따른 호흡기류를 스마트폰 마이크의 소리로 전환하여 측정하여 폐활량을 측정하는 이기기는 폐활량 측정값에 전류나 전압 하나로 측정할 때 오류가 발생하거나, 전혀 다른값을 출력할 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 전력과 전압을 곱한 개념인 출력값을 직접적으로 보여야만 이를 근거로 폐활량을 연산하고 연산치를 A/D 변환시켜 사용자에게 출력하도록 함으로서 정밀한 측정이 가능하며, 천식환자들이 필요시에 간편하게 폐기능을 측정하여 자가진단 할 수 있는 것에서 그치지 않고 측정된 폐활량을 숫자로 표시하여 어린이 및 노인에게까지 활용도를 증진시킨다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 모바일 장치에 구비된 마이크를 통해 바람이 감지되면 폐활량을 확인 할 수 있도록 하는 어플리케이션을 제공하여 유저가 설정한 조건과 동일한 바람 취입이 감지되지 않으면 작동이 되지 않아 바람 감지를 폐활량 프로그램을 제공하는 시스템 및그 방법과, 그 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 입력창 및 출력창이 폐활량 측정 장치의 느낌과 유사하도록 구현됨으로써, 유저로 하여금 실제 호기부에 부는둣 듯한 느낌을 주며, 마이크를 통해 바람이 감지되었을 때 프로펠라가 회전하는 효과의 화면이 생성되어 실제 폐활량 측정기와 유사한 효과를 낼 수 있도록 하는 바람 감지를 이용한 메시지 확인 프로그램을 제공하는 시스템 및 그 방법과, 그 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 제공할 수 있다.

도면1 은 제어부의 순서도.
도면2 는 장치도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 바람 감지를 이용한 폐활량 측정 프로그램을 제공하는 시스템 및 그 방법과, 그 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

이때, 상기 단말기(300)의 마이크(M)를 통해 취입된 바람의 감지 횟수를설정하고, 상기 설정된 바람의 감지 횟수와 동일한 바람의 횟수가 감지되면 상기 메시지 활성화 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 또는, 마이크(M)를 통해 취입된 바람이 연속으로 감지되는 시간을 설정하고, 상기 설정된 바람이 연속으로 감지 되는 시간 이상으로 연속되는 바람이 감지되면 상기 메시지 활성화 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 바람감지부()는, 상기 설정부(17)에 의해 설정된 조건에 해당되는 메시지 활성화 신호가 감지되면 메시지 활성화 신호가 생성되는 것이다. 예를들면, 유저에 의해 메시지 활성화 신호의 감지 횟수를 3회로 설정하였을 때에는 마이크(M)를 통해 바람이 3회 감지되었을 때 메시지 활성화 신호를 생성하고, 바람이 연속으로 감지되는 시간이 2초 이상으로 설정하였을 때에는 마이크(M)를 통해 바람이 2초 이상 취입되는 경우 메시지 활성화 신호를 생성하는 것이다. 출력부(16)는 상기 바람감지부(15)에서 메시지 활성화 신호가 생성되면, 상기 수신메시지(400b)를 상기 수신메시지 출력창(301)으로 출력한다. 이때, 상기 입력된 메시지(400a)와 동일한 형태의 수신메시지(400b)가 상기 수신메시지 출력창(301)을 통해 출력되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 수신메시지(400b)가 수신메시지 출력창(301)에 노출되는 시간을 설정하고, 상기 설정된 수신메시지(400b)가 수신메시지 출력창(301)에 노출되는 시간에 해당되는 시간 동안 상기 수신메시지(400b)를 수신메시지 출력창(301)에 출력하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 설정된 시간 동안 수신메시지 출력창(301)으로 상기 수신메시지(400b)가 노출되고 상기 시간이 지나면 수신메시지(400b)가 사라지며, 메시지 활성화 신호가 재 감지되는 경우 다시 상기 수신메시지(400b)가 노출되는 과정을 반복하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 마이크(M)를 통해 취입된 바람이 바람감지부(15)에 의해 감지되면, 제1단말기(100)의 입력창

(101) 및 제2단말기(300)의 디스플레이가 팬이 돌아가는 현상과 유사한 화면이 생성되도록 구현되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 입력창(101) 및 수신메시지 출력창(301)으로 기 설정된 배경화면들 중 어느 하나의 배경이 삽입될 수도 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상기의 목적을 수행하기 위한 본 발명은, 환자가 스마트폰 마이크부(1-1)에 숨을 최대한 내쉬게 하고 이에따라 입력되는 전력량의 정보를 이전기량이 발생한 전기량을 가지고 시간에 따른 폐활량을 계산하여 나타내게 한다. 폐활량을 연산하는 제어부의 제어신호에 따라 연산된 폐활량 정보를 사용자가 알기 쉽도록 화면을 통하여 이를 표시하기 위하여 호흡관의 상단에 형성된 표시부를 포함한다.

12 : 송신부 14 : 수신부
15 : 바람감지부 16 : 출력부
17 : 설정부 100 : 제1단말기
101 : 입력창 200 : 무선통신망
300 : 제2단말기 301 : 수신메시지 출력창
2-1. 압력정보 입력
2-2. 기준압력과 비교1
2-3. 기준압력과 비교2
2-4. 시간당발생수소부피를 폐활랑으로 환산
2-5. 연산 폐활량 표시

Claims (1)

1. 폐활량을 연산하는 제어부(1-10)의 제어신호에 따라 연산된 폐활량 정보를 사용자가 알기 쉽도록 화면을 통하여 이를 표시하기 위하여 호흡관의 상단에 형성된 표시부(1-9)를 포함한다. 상기의 목적을 수행하기 위한 본 발명은, 환자가 스마트폰 마이크부(1-1)에 숨을 최대한 내쉬게 하고 이에따라 입력되는 전력량의 정보를 이전기량이 발생한 전기량을 가지고 시간에 따른 폐활량을 계산하여 나타내게 한다. 폐활량을 연산하는 제어부의 제어신호에 따라 연산된 폐활량 정보를 사용자가 알기 쉽도록 화면을 통하여 이를 표시하기 위하여 호흡관의 상단에 형성된 폐활량 측정기에 한한다.

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