KR20160014282A - 심장질환 조기 검출을 위한 심전도 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

심장질환 조기 검출을 위한 심전도 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 심장질환 조기 검출을 위한 심전도 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개인용 클라우드 서버를 이용하여 실시간으로 사용자의 심전도 신호를 분석하여 사용자의 심장질환 발생 및 악화여부를 조기 검출할 수 있는 심전도 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 심전도 모니터링 장치 및 클라우드 서버를 포함하는 심전도 모니터링 시스템으로서, 상기 심전도 모니터링 장치는, 사용자의 심전도 신호를 측정하는 심전도 측정 유닛; 클라우드 서버와 데이터를 송수신하는 통신 유닛; 및 상기 측정된 심전도 신호를 상기 통신 유닛을 통해 클라우드 서버로 실시간으로 전송하는 프로세서를 포함하고, 상기 클라우드 서버는, 상기 심전도 모니터링 장치 및 관제 센터 서버와 데이터를 송수신하는 통신 유닛; 상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신된 데이터를 저장하는 스토리지 유닛; 및 상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신된 사용자의 심전도 신호를 상기 스토리지 유닛에 저장하고, 상기 심전도 신호를 분석하여 사용자의 상태를 판별하고, 판별된 사용자의 상태에 기초하여 사용자의 위험 상황을 나타내는 신호를 관제 센터 서버로 전송하는 프로세서를 포함하되, 상기 클라우드 서버의 프로세서는 상기 스토리지 유닛에 누적 저장된 사용자의 심전도 신호를 기초로 해당 사용자의 심장박동 주기의 정상 범위를 설정하고, 상기 심전도 모니터링 장치로부터 실시간으로 수신되는 심전도 신호의 주기가 상기 설정된 정상 범위내에 있는지 여부에 기초하여 사용자의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 심전도 모니터링 시스템 및 이를 이용한 심전도 모니터링 방법을 제공한다.

Description

심장질환 조기 검출을 위한 심전도 모니터링 시스템 및 방법{AN ELECTROCARDIOGRAM MONITORING SYSTEM FOR EARLY DETECTION OF A CARDIAC DISORDER AND A METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 심장질환 조기 검출을 위한 심전도 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개인용 클라우드 서버를 이용하여 실시간으로 사용자의 심전도 신호를 분석하여 사용자의 심장질환 발생 및 악화여부를 조기 검출할 수 있는 심전도 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 정보통신기술(Information & Communication Technology, ICT)이 발달하면서, 기존의 기술들과 정보통신기술을 융합한 새로운 기술들이 창출되고 있다. 이러한 융합 기술들 중에 정보통신기술과 의료기술이 융합된 유헬스(u-Helath) 서비스 관련 기술이 있다. 유헬스란 '언제, 어디서나 존재한다'는 뜻의 유비쿼터스(Ubiquitous)와 건강을 뜻하는 헬스(Health)의 합성어를 뜻하며, 유헬스 서비스는 기존의 건강, 의료 시스템에 인터넷, 모바일 등의 정보통신기술을 융합하여 언제, 어디서나 이용자에게 건강에 대한 정보를 제공하는 서비스를 말한다.
한편, 심전도(Electrocardiography, ECG)란 심박동과 관련된 전위를 신체 표면에서 도형으로 기록한 것이다. 심전도 검사는 정확하고 간단하여 쉽게 반복하여 수행할 수 있으며, 검사비용이 비교적 저렴한 비관혈 검사이기 때문에, 부정맥과 관상동맥질환(심장동맥질환) 등의 심장 질환의 진단에 가장 많이 사용되고 있다. 하지만 심전도 진단은 의사가 육안으로 직접 환자의 심전도 신호를 보고 진단을 하기 때문에 오랜 시간이 소요되고, 육체적 피로가 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 심전도 신호를 모니터링하여 해당 사용자의 이상여부를 원격으로 실시간으로 파악하기 위한 목적을 가지고 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 심전도 이상 상황 발생시 의료기관 등을 통해 효율적이고 신속한 대처가 가능하도록 하기 위한 목적을 가지고 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 시스템은 심전도 모니터링 장치 및 클라우드 서버를 포함하며, 상기 심전도 모니터링 장치는, 사용자의 심전도 신호를 측정하는 심전도 측정 유닛; 클라우드 서버와 데이터를 송수신하는 통신 유닛; 및 상기 측정된 심전도 신호를 상기 통신 유닛을 통해 클라우드 서버로 실시간으로 전송하는 프로세서를 포함하고, 상기 클라우드 서버는, 상기 심전도 모니터링 장치 및 관제 센터 서버와 데이터를 송수신하는 통신 유닛; 상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신된 데이터를 저장하는 스토리지 유닛; 및 상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신된 사용자의 심전도 신호를 상기 스토리지 유닛에 저장하고, 상기 심전도 신호를 분석하여 사용자의 상태를 판별하고, 판별된 사용자의 상태에 기초하여 사용자의 위험 상황을 나타내는 신호를 관제 센터 서버로 전송하는 프로세서를 포함하되, 상기 클라우드 서버의 프로세서는 상기 스토리지 유닛에 누적 저장된 사용자의 심전도 신호를 기초로 해당 사용자의 심장박동 주기의 정상 범위를 설정하고, 상기 심전도 모니터링 장치로부터 실시간으로 수신되는 심전도 신호의 주기가 상기 설정된 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여 사용자의 상태를 판별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클라우드 서버의 프로세서는, 상기 사용자의 병력 데이터를 획득하고, 획득된 병력 데이터를 함께 이용하여 상기 심장박동 주기의 정상 범위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 심전도 모니터링 장치는 맥박 센서를 더 포함하고, 상기 심전도 모니터링 장치의 프로세서는 상기 맥박 센서를 통해 측정된 사용자의 맥박 데이터를 상기 클라우드 서버로 전송하고, 상기 클라우드 서버의 프로세서는 상기 수신된 맥박 데이터를 함께 이용하여 상기 사용자의 상태를 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 심전도 모니터링 장치는 카메라 유닛, 및 상기 사용자의 위치 정보를 측정하는 GPS 센서를 더 포함하고, 상기 클라우드 서버의 프로세서는, 상기 사용자가 위험 상황인 것으로 판별될 경우 사용자의 위험 상황을 나타내는 제어 신호를 상기 심전도 모니터링 장치로 전송하고, 상기 심전도 모니터링 장치의 프로세서는, 상기 제어 신호의 수신에 대응하여 상기 GPS 센서 및 카메라 유닛을 활성화 하고 상기 GPS 센서를 통해 수집된 사용자 위치 정보 및 상기 카메라 유닛을 통해 수집된 영상 데이터를 상기 클라우드 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 클라우드 서버의 프로세서는, 상기 사용자의 심전도 분석 데이터 및 상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신한 사용자 위치 정보, 영상 데이터를 상기 관제 센터 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 장치 및 클라우드 서버를 이용한 심전도 모니터링 방법은, 상기 심전도 모니터링 장치가, 사용자의 심전도 신호를 측정하는 단계; 상기 심전도 모니터링 장치가, 상기 측정된 심전도 신호를 상기 클라우드 서버로 실시간으로 전송하는 단계; 상기 클라우드 서버가, 상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신된 사용자의 심전도 신호를 스토리지 유닛에 저장하는 단계; 상기 클라우드 서버가, 상기 심전도 신호를 분석하여 사용자의 상태를 판별하는 단계; 및 상기 클라우드 서버가, 판별된 사용자의 상태에 기초하여 사용자의 위험 상황을 나타내는 신호를 관제 센터 서버로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 판별하는 단계는, 상기 스토리지 유닛에 누적 저장된 사용자의 심전도 신호를 기초로 해당 사용자의 심장박동 주기의 정상 범위를 설정하고, 상기 심전도 모니터링 장치로부터 실시간으로 수신되는 심전도 신호의 주기가 상기 설정된 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여 사용자의 상태를 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 개인용 클라우드를 이용하여 심전도 신호를 실시간으로 기록 및 분석하여 사용자의 심전도 신호에 이상 상황이 발생할 경우 신속하게 대처할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 심전도 모니터링 장치를 통해 실시간으로 누적되는 심전도 신호 데이터를 클라우드를 통해 저장 및 관리함으로 사용자가 휴대하는 심전도 모니터링 장치의 데이터 처리 부담 및 전력 소모를 낮출 수 있다.
도 1은 심전도 신호의 일반적인 파형을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 시스템을 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 장치를 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링을 위한 클라우드 서버를 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 심전도 모니터링 방법을 나타낸 순서도.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 심전도 신호의 일반적인 파형을 개략적으로 나타내고 있다. P 파는 동방결절에서 나온 전기적 충격이 심방으로 퍼져 심방의 탈분극이 일어나면서 수축할 때 나타난다. QRS 파는 방실결절에 도달한 전기적 충격이 심실로 전달되어 좌우 심실벽과 심실중격을 자극하여 심실을 수축시킬 때 나타난다. T파는 심실수축 후의 회복기를 나타낸다. R-R 간격(R-R Interval)은 심전도 신호의 R-피크 간의 간격이며, 심장박동의 한 주기를 의미한다. 일반적으로 정상인 사람의 심장박동 횟수는 1분에 60 내지 100회에 해당한다. 심장박동이 100BPM(beats per minute)보다 빠르면 빈맥(Tachycardia)이라 하고, 60BPM보다 느리면 서맥(Bradycardia)이라 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 시스템을 개략적으로 나타내고 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 심전도 모니터링 시스템은 심전도 모니터링 장치(100), 클라우드 서버(200) 및 관제 센터 서버(300)를 포함 한다.
먼저, 심전도 모니터링 장치(100)는 사용자의 심전도를 측정하기 위한 장치로서, 웨어러블 디바이스 등의 다양한 형태로 구비될 수 있다. 심전도 모니터링 장치(100)는 클라우드 서버(200)와 통신 가능하도록 연결되어 있으며, 사용자로부터 측정된 심전도 신호를 클라우드 서버(200)로 전송한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 심전도 모니터링 장치(100)는 GPS 센서를 탑재하여 사용자의 위치 정보를 측정할 수 있다. 또한, 심전도 모니터링 장치(100)는 카메라 유닛을 탑재할 수 있으며, 클라우드 서버(200)의 제어 신호에 기초하여 영상 데이터를 수집할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 심전도 모니터링 장치(100)는 맥박 센서를 더 포함할 수 있으며, 사용자의 맥박 정보를 함께 측정할 수 있다. 심전도 모니터링 장치(100)는 전술한 센서 및 카메라 유닛 등을 통해 획득한 데이터를 클라우드 서버(200)로 전송한다. 이때, 사용되는 통신 방식으로는 무선랜, 블루투스, Zigbee 등을 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 클라우드 서버(200)는 심전도 모니터링 장치(100)로부터 전송되는 다양한 데이터를 저장하고 이를 분석한다. 즉, 클라우드 서버(200)는 심전도 모니터링 장치(100)로부터 전송된 심전도 신호를 분석하고, 이에 기초하여 사용자에게 부정맥 등의 위험 상황이 발생했는지 여부를 판별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 클라우드 서버(200)는 심전도 모니텅링 장치(100)로부터 사용자의 맥박 데이터를 함께 수신할 수 있으며, 심전도 신호와 맥박 데이터를 함께 이용하여 사용자의 위험 상황 여부를 판별함으로 정확도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 사용자에게 위험 상황이 발생한 것으로 판별될 경우, 클라우드 서버(200)는 원격으로 심전도 모니터링 장치(100)를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 클라우드 서버(200)는 사용자에게 위험 상황이 발생한 것으로 판별될 경우, 심전도 모니터링 장치(100)의 GPS 센서를 활성화 하는 제어 신호를 심전도 모니터링 장치(100)로 전송할 수 있다. 클라우드 서버(200)는 심전도 모니터링 장치(100)의 GPS 센서로 측정되는 사용자 위치 정보를 수신하여, 위험 상황에 처한 사용자의 위치를 파악할 수 있다. 또한, 클라우드 서버(200)는 사용자에게 위험 상황이 발생한 것으로 판별될 경우, 심전도 모니터링 장치(100)의 카메라 유닛을 활성화 하는 제어 신호를 심전도 모니터링 장치(100)로 전송할 수 있다. 클라우드 서버(200)는 심전도 모니터링 장치(100)의 카메라 유닛으로 수집되는 영상 데이터를 수신함으로, 사용자가 위치한 곳의 주변 영상을 획득할 수 있다.
클라우드 서버(200)는 위와 같이 획득된 사용자의 심전도 분석 데이터, 사용자의 위치 정보 및 영상 데이터를 관제 센터 서버(300)로 전송할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 관제 센터 서버(300)는 의료 기관 또는 응급 구조 센터의 서버를 가리킨다. 관제 센터 서버(300)는 클라우드 서버(200)로부터 수신된 데이터에 기초하여 위험 상황이 발생한 사용자의 위치 및 주변 영상을 획득할 수 있으며, 의료 기관 또는 응급 구조 센터에서 사용자의 구조를 위한 신속한 대처가 가능하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 클라우드 서버(200)는 스마트폰 등의 사용자의 포터블 디바이스로 대체될 수 있다. 즉, 사용자의 포터블 디바이스는 심전도 모니터링 장치(100) 및 관제 센터 서버(300)와 통신 가능하도록 연결될 수 있으며, 모니터링 장치(100)로부터 실시간으로 수신되는 심전도 신호를 분석할 수 있다. 만약, 수신된 심전도 신호에 기초하여 사용자에게 위험 상황이 발생한 것으로 판별될 경우, 전술한 바와 같이 사용자 위치 정보 및 영상 데이터를 획득하고, 이를 관제 센터 서버(300)로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 장치를 나타낸 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 심전도 모니터링 장치(100)는 프로세서(110), 심전도 측정 유닛(120), 센서 유닛(130), 통신 유닛(140) 및 카메라 유닛(150)을 포함 한다.
먼저, 심전도 측정 유닛(120)은 사용자의 심전도 신호를 측정하고, 측정된 신호를 프로세서(110)에 전달한다. 프로세서(110)에 심전도 신호가 전달될 때, 전처리 단계로서 밴드패스 필터(미도시)가 사용될 수 있다. 밴드패스 필터부는 수신된 심전도 신호의 잡음을 제거하고, 신호대 잡음비를 강조하기 위한 회로이다. 심전도 신호에 포함된 잡음은 60HZ 전력선 잡음, 호흡에 의한 기저선 변동, 환자의 움직임에 의한 근잡음 등을 포함할 수 있다. 특히 근잡음의 경우 전주파수 대역에 걸쳐 넓게 분포하고 있다. 대부분의 심전도 신호는 0.05~100Hz에 포함되어 있어서 전력선 잡음은 실제로 신호 해석시 진폭이 작은 Q와 P파에 영향을 주어 부정맥과 심근경색 등의 검출 오류를 발생시킨다. 따라서 정확한 진단을 위해서는 심전도 신호에 포함되어 있는 다양한 잡음을 제거하여 신호의 질을 좋게 하는 전처리 과정이 매우 중요하다.
다음으로, 센서 유닛(130)은 심전도 모니터링 장치(100)에 장착된 적어도 하나의 센서를 사용하여 센싱을 수행하고, 센싱된 데이터를 프로세서(110)로 전달한다. 상기 센서 유닛(130)은 적어도 하나의 센싱 수단을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 센서 유닛(130)은 중력(gravity) 센서, 지자기 센서, 모션 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 적외선 센서, 기울임(inclination) 센서, 밝기 센서, 고도 센서, 후각 센서, 온도 센서, 뎁스 센서, 기압 센서, 밴딩 센서, 오디오 센서, 비디오 센서, GPS(Global Positioning System) 센서, 터치 센서 등의 센싱 수단을 포함할 수 있다. 센서 유닛(130)은 상술한 다양한 센싱 수단을 통칭하는 것으로, 심전도 모니터링 장치(100)의 환경을 센싱하여, 프로세서(110)가 그에 따른 작동을 수행할 수 있도록 센싱 결과를 전달할 수 있다. 상술한 센서들은 별도의 엘리먼트로 심전도 모니터링 장치(100)에 포함되거나, 적어도 하나 이상의 엘리먼트로 통합되어 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서 유닛(130)은 GPS 센서를 포함하며 이를 통해 사용자의 위치 정보를 측정할 수 있다. 또한, 센서 유닛(130)은 맥박 센서를 더 포함할 수 있으며, 이를 통해 사용자의 맥박 데이터를 측정할 수 있다.
다음으로, 통신 유닛(140)은 외부 디바이스 또는 서버와 다양한 프로토콜을 사용하여 통신을 수행하여 데이터를 송/수신할 수 있다. 이때 사용 가능한 통신 프로토콜은 무선랜, 블루투스, Zigbee 등을 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 통신 유닛(140)은 네트워크를 통해 클라우드 서버(200)에 접속할 수 있으며, 디지털 데이터, 예를 들면 심전도 신호, 사용자 위치 정보, 맥박 데이터, 클라우드 서버의 제어 신호 등을 송/수신할 수 있다.
다음으로, 카메라 유닛(150)은 영상을 촬영하고, 촬영된 영상 데이터를 프로세서(110)로 전달한다.
마지막으로, 프로세서(110)는 심전도 모니터링 장치(100)의 각 유닛들을 제어하고, 내부의 데이터를 처리할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 상술한 심전도 모니터링 장치(100)의 각 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 클라우드 서버(200)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 GPS 센서 및 카메라 유닛(150)을 활성화 시킬 수 있다. 즉, 사용자의 위험 상황을 나타내는 제어 신호가 수신된 경우, 프로세서(110)는 GPS 센서를 활성화 하고, 활성화 된 GPS 센서를 통해 수집된 사용자 위치 정보를 클라우드 서버(200)로 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 카메라 유닛(150)을 활성화 하고, 카메라 유닛(150)을 통해 수집된 영상 데이터를 클라우드 서버(200)로 함께 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 클라우드 서버(200)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 경보 신호를 출력할 수 있다. 만약, 경보 신호의 출력으로부터 기 설정된 시간 이내에 사용자의 피드백 입력이 없을 경우, 프로세서(110)는 전술한 바와 같이 GPS 센서 및 카메라 유닛(150)을 활성화 하고, 사용자 위치 정보 및 영상 데이터를 클라우드 서버(200)로 전송할 수 있다.
도 3에 도시된 심전도 모니터링 장치(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록도로서, 분리하여 표시한 블록들은 디바이스의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 상술한 디바이스의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링을 위한 클라우드 서버를 나타낸 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 클라우드 서버(200)는 프로세서(210), 통신 유닛(220) 및 스토리지 유닛(230)을 포함한다.
먼저, 통신 유닛(220)은 본 발명의 심전도 모니터링 장치(100)와 통신을 수행하여 데이터를 송/수신할 수 있다. 이때, 사용 가능한 통신 프로토콜은 무선랜, 블루투스, Zigbee 등을 포함할 수 있음은 전술한 바와 같다. 통신 유닛(220)은 심전도 모니터링 장치(100)로부터 실시간으로 사용자의 심전도 신호를 수신하며, 이를 프로세서(210)에 전달한다. 또한, 실시예에 따라 통신 유닛(220)은 심전도 모니터링 장치(100)로 제어 신호를 송신할 수 있으며, 심전도 모니터링 장치(100)로부터 사용자 위치 정보, 맥박 데이터 등을 수신할 수 있다.
한편, 본 발명의 통신 유닛(220)은 관제 센터 서버(300)와도 통신을 수행하여 데이터를 송/수신할 수 있다. 즉, 사용자의 심전도 신호 분석 결과에 기초하여 사용자가 위험 상황인 것으로 판별되면, 심전도 모니터링 장치(100)로부터 획득한 사용자 위치 정보, 영상 데이터 등이 통신 유닛(220)을 통해 관제 센터 서버(300)로 전송될 수 있다.
다음으로, 스토리지 유닛(230)은 다양한 디지털 데이터를 저장할 수 있다. 실시예에 따라 스토리지 유닛(150)은 플래시 메모리, RAM(Random Access Memory), SSD(Solid State Drive) 등의 다양한 디지털 데이터 저장 매체를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자의 심전도 신호 및 심전도 분석 데이터 등을 스토리지 유닛(150)에 저장할 수 있다. 또한, 스토리지 유닛(230)은 심전도 모니터링 장치(100)로부터 획득한 사용자 위치 정보, 영상 데이터, 맥박 데이터 등을 저장할 수도 있다.
마지막으로, 프로세서(210)는 클라우드 서버(200)의 각 유닛들을 제어하고, 내부의 데이터를 처리할 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 상술한 클라우드 서버(200)의 각 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 심전도 기록부(212), 심전도 분석부(214) 및 위치 기록부(216)를 포함할 수 있다. 심전도 기록부(212)는 심전도 모니터링 장치(100)로부터 수신된 사용자의 심전도 신호를 스토리지 유닛(230)에 저장한다. 심전도 분석부(214)는 스토리지 유닛(230)에 저장된 사용자의 심전도 신호를 분석하고, 심전도 분석 데이터를 기초로 하여 사용자의 상태를 판별한다. 심전도 분석부(214)는 누적된 사용자의 심전도 신호를 기초로 사용자의 심장박동 주기의 정상 범위를 설정할 수 있으며, 실시간으로 수신되는 심전도 신호를 상기 설정된 정상 범위와 비교하여 사용자의 빈맥 또는 서맥 여부를 판별할 수 있다. 위치 기록부(216)는 심전도 모니텅링 장치(100)로 부터 수신되는 사용자 위치 정보를 수집하여 이를 스토리지 유닛(230)에 저장한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 심전도 신호의 분석 결과에 기초하여, 사용자의 위험 상황을 나타내는 신호를 관제 센터 서버로 전송한다. 즉, 프로세서(210)는 심전도 모니터링 장치(100)로부터 수신된 심전도 신호를 분석하여 사용자가 부정맥 상태인지 여부를 판별하고, 사용자가 부정맥 상태인 것으로 판별될 경우 상기 위험 상황을 나타내는 신호를 관제 센터 서버로 전송할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 심전도 신호의 분석 결과에 기초하여, 사용자의 위험 상황을 나타내는 제어 신호를 심전도 모니터링 장치(100)로 전송할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어 신호는 심전도 모니터링 장치(100)의 GPS 센서 및 카메라 유닛(150) 중 적어도 하나를 활성화 하는 신호이다.
상기 제어 신호에 의해 심전도 모니터링 장치(100)의 GPS 센서 및 카메라 유닛(150)이 활성화 되면, 클라우드 서버(200)의 프로세서(210)는 심전도 모니터링 장치(100)로부터 사용자 위치 정보 및 영상 데이터를 수신한다. 프로세서(210)는 수신된 사용자 위치 정보 및 영상 데이터를 사용자 심전도 분석 데이터와 함께 관제 센터 서버(300)로 전송할 수 있다.
도 4에서는 클라우드 서버(200)가 프로세서(210), 통신 유닛(220) 및 스토리지 유닛(230)을 모두 포함하는 구성으로 도시하였으나, 실시예에 따라 각 유닛은 물리적으로 분리되어 동작할 수 있다. 본 발명에서 클라우드 서버(200)는 협의의 의미로는 통신 유닛(220) 및 스토리지 유닛(230)을 제어하는 프로세서(210)로 한정될 수 있으며, 광의의 의미로는 프로세서(210), 통신 유닛(220) 및 스토리지 유닛(230)을 모두 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5의 각 단계는 도 3의 심전도 모니터링 장치(100) 및 도 4의 클라우드 서버(200)에 의해 수행된다.
먼저, 본 발명의 심전도 모니터링 장치는 사용자의 심전도 신호를 측정한다(S110). 본 발명의 실시예에 따르면, 심전도 모니터링 장치는 심전도 신호를 센싱하고, 센싱된 심전도 신호에 대한 전처리 과정을 수행할 수 있다. 전처리 과정에는 전술한 바와 같이 밴드패스 필터가 사용될 수 있다. 상기 밴드패스 필터는 저역통과필터(Low pass filter, LPF)와 고역통과필터(High pass filter, HPF)를 포함할 수 있으며, 저주파 및 고주파 잡음을 제거하는 역할을 수행한다.
다음으로, 본 발명의 심전도 모니터링 장치는 측정된 심전도 신호를 클라우드 서버로 실시간으로 전송한다(S120). 클라우드 서버는 심전도 모니터링 장치로부터 심전도 신호를 수신한다(S210). 이때, 심전도 모니터링 장치와 클라우드 서버는 무선랜, 블루투스, Zigbee 등의 통신 방식을 이용하여 데이터를 송/수신할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 클라우드 서버는 수신된 사용자의 심전도 신호를 저장하고(S220), 심전도 신호를 분석한다(S230). 클라우드 서버는 누적 저장된 사용자의 심전도 신호를 기초로 사용자의 심장박동 주기의 정상 범위를 설정할 수 있으며, 실시간으로 수신되는 심전도 신호의 주기가 상기 설정된 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여 사용자의 빈맥 또는 서맥 여부를 판별할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 클라우드 서버는 사용자의 병력 데이터를 의료기관 등으로부터 미리 획득하고, 획득된 병력 데이터를 함께 이용하여 상기 심장박동 주기의 정상 범위를 설정할 수 있다. 예를 들어, 클라우드 서버는 사용자의 심장 병력 기록, 심장 관련 수술 기록 등의 정보를 미리 수신할 수 있다. 또한, 사용자가 심장 질환과 관련된 진료 또는 수술을 받을 경우, 클라우드 서버는 의료 기관의 서버로부터 해당 사용자의 진료 기록 및 수술 기록 등을 수신하여 사용자의 병력 데이터를 실시간으로 업데이트할 수 있다. 클라우드 서버는 사용자의 병력 데이터에 기초하여 상기 심장 박동 주기의 정상 범위를 조정할 수 있다. 만약 사용자의 심전도에 일시적으로 영향을 미칠 수 있는 수술 또는 약물 투여가 수행된 경우, 상기 정상 범위는 의료 기관에서 설정한 수치에 의해 일시적으로 조정될 수 있다.
다음으로, 클라우드 서버는 사용자의 심전도 분석을 통해 사용자가 위험 상황인지 여부를 판별한다(S232). 즉, 클라우드 서버는 사용자의 심전도 분석 데이터를 이용하여 사용자가 정상 상태인지 또는 부정맥 상태인지를 판별한다. 본 발명의 실시예에 따라 클라우드 서버가 사용자의 병력 데이터를 획득한 경우, 해당 병력 데이터가 상기 S232 단계에서 함께 사용될 수 있다.
만약, 사용자가 위험 상황으로 판별될 경우, 클라우드 서버는 사용자의 위험 상황을 나타내는 신호를 관제 센터 서버로 전송한다(S240). 클라우드 서버로부터 상기 신호를 수신한 관제 센터는 사용자의 위험 상황을 인지하여 신속하게 사용자의 구조 활동을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 심전도 모니터링 방법을 나타낸 순서도이다. 도 6의 실시예에서 도 5의 실시예와 동일한 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
만약 S232 단계에서 사용자가 위험 상황으로 판별될 경우, 클라우드 서버는 사용자의 위험 상황을 나타내는 제어 신호를 심전도 모니터링 장치로 전송한다(S250). 본 발명의 실시예에서, 상기 제어 신호는 심전도 모니터링 장치의 GPS 센서 및 카메라 유닛 중 적어도 하나를 활성화 하는 신호이다.
본 발명의 심전도 모니터링 장치는 클라우드 서버로부터 제어 신호를 수신하고(S130), 수신된 제어 신호에 기초하여 GPS 센서 및 카메라 유닛을 활성화한다(S140). 심전도 모니터링 장치는 활성화된 GPS 센서를 이용하여 사용자의 위치 정보를 측정하고, 카메라 유닛을 이용하여 영상 정보를 수집한다(S142).
심전도 모니터링 장치는 상기 사용자 위치 정보 및 영상 데이터를 클라우드 서버로 전송한다(S146). 클라우드 서버는 심전도 모니터링 장치로부터 사용자 위치 정보 및 영상 데이터를 수신하고(S260), 이를 관제 센터 서버로 전송한다(S270). 이때, 클라우드 서버는 사용자 심전도 분석 데이터를, 상기 사용자 위치 정보 및 영상 데이터와 함께 전송할 수 있다. 클라우드 서버로부터 상기 데이터들을 수신한 관제 센터는 사용자의 상태 및 위치 등을 파악하여 신속하게 사용자의 구조 활동을 수행할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
100: 심전도 모니터링 장치 200: 클라우드 서버
300: 관제 센터 서버

Claims (6)

  1. 심전도 모니터링 장치 및 클라우드 서버를 포함하는 심전도 모니터링 시스템으로서,
    상기 심전도 모니터링 장치는,
    사용자의 심전도 신호를 측정하는 심전도 측정 유닛;
    클라우드 서버와 데이터를 송수신하는 통신 유닛; 및
    상기 측정된 심전도 신호를 상기 통신 유닛을 통해 클라우드 서버로 실시간으로 전송하는 프로세서를 포함하고,
    상기 클라우드 서버는,
    상기 심전도 모니터링 장치 및 관제 센터 서버와 데이터를 송수신하는 통신 유닛;
    상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신된 데이터를 저장하는 스토리지 유닛; 및
    상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신된 사용자의 심전도 신호를 상기 스토리지 유닛에 저장하고, 상기 심전도 신호를 분석하여 사용자의 상태를 판별하고, 판별된 사용자의 상태에 기초하여 사용자의 위험 상황을 나타내는 신호를 관제 센터 서버로 전송하는 프로세서를 포함하되,
    상기 클라우드 서버의 프로세서는 상기 스토리지 유닛에 누적 저장된 사용자의 심전도 신호를 기초로 해당 사용자의 심장박동 주기의 정상 범위를 설정하고, 상기 심전도 모니터링 장치로부터 실시간으로 수신되는 심전도 신호의 주기가 상기 설정된 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여 사용자의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 심전도 모니터링 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 클라우드 서버의 프로세서는,
    상기 사용자의 병력 데이터를 획득하고, 획득된 병력 데이터를 함께 이용하여 상기 심장박동 주기의 정상 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 심전도 모니터링 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 심전도 모니터링 장치는 맥박 센서를 더 포함하고, 상기 심전도 모니터링 장치의 프로세서는 상기 맥박 센서를 통해 측정된 사용자의 맥박 데이터를 상기 클라우드 서버로 전송하고,
    상기 클라우드 서버의 프로세서는 상기 수신된 맥박 데이터를 함께 이용하여 상기 사용자의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 심전도 모니터링 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 심전도 모니터링 장치는 카메라 유닛, 및 상기 사용자의 위치 정보를 측정하는 GPS 센서를 더 포함하고,
    상기 클라우드 서버의 프로세서는, 상기 사용자가 위험 상황인 것으로 판별될 경우 사용자의 위험 상황을 나타내는 제어 신호를 상기 심전도 모니터링 장치로 전송하고,
    상기 심전도 모니터링 장치의 프로세서는, 상기 제어 신호의 수신에 대응하여 상기 GPS 센서 및 카메라 유닛을 활성화 하고 상기 GPS 센서를 통해 수집된 사용자 위치 정보 및 상기 카메라 유닛을 통해 수집된 영상 데이터를 상기 클라우드 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 심전도 모니터링 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 클라우드 서버의 프로세서는,
    상기 사용자의 심전도 분석 데이터 및 상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신한 사용자 위치 정보, 영상 데이터를 상기 관제 센터 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 심전도 모니터링 시스템.
  6. 심전도 모니터링 장치 및 클라우드 서버를 이용한 심전도 모니터링 방법으로서,
    상기 심전도 모니터링 장치가, 사용자의 심전도 신호를 측정하는 단계;
    상기 심전도 모니터링 장치가, 상기 측정된 심전도 신호를 상기 클라우드 서버로 실시간으로 전송하는 단계;
    상기 클라우드 서버가, 상기 심전도 모니터링 장치로부터 수신된 사용자의 심전도 신호를 스토리지 유닛에 저장하는 단계;
    상기 클라우드 서버가, 상기 심전도 신호를 분석하여 사용자의 상태를 판별하는 단계; 및
    상기 클라우드 서버가, 판별된 사용자의 상태에 기초하여 사용자의 위험 상황을 나타내는 신호를 관제 센터 서버로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 판별하는 단계는, 상기 스토리지 유닛에 누적 저장된 사용자의 심전도 신호를 기초로 해당 사용자의 심장박동 주기의 정상 범위를 설정하고, 상기 심전도 모니터링 장치로부터 실시간으로 수신되는 심전도 신호의 주기가 상기 설정된 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여 사용자의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 심전도 모니터링 방법.
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