KR20180129404A

KR20180129404A - 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20180129404A
Application number: KR1020170065372A
Authority: KR
Inventors: 조예빈; 정봉근; 김영
Original assignee: 순천향대학교 산학협력단
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2018-12-05
Also published as: KR101950582B1

Abstract

본 발명은 환자 자세 변환 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자가 눕는 침대의 매트릭스를 공기의 주입 여부에 따라 상하로 커지는 다수의 에어 셀들을 포함하는 적어도 둘 이상의 매트릭스 모듈로 구성하여, 상기 매트릭스에 누운 환자의 자세를 검출하고 일정 주기로 신체 부위에 닿는 에어 셀의 패턴 변경 및 검출된 자세 및 동일 자세의 지속시간에 따라 자동으로 환자의 자세를 변환시키는 자동 자세 변환 중 적어도 하나 이상을 수행하여 환자에게 욕창이 발생하는 것을 방지하는 환자 자세 자동 변환 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템 및 방법{System and method for automatically converting posture of patient using air cell}

일반적으로 거동이 불편하여 장기간 침상에 누워있는 환자나, 전신마비, 하반신마비 등의 마비 환자는 스스로 몸을 움직이기 어렵거나 불가능하여 장시간 같은 자세로 침대에 누워 있어야 한다.

이와 같이 동일 자세로 침상에 누워있는 경우 환자의 체중에 의해 침상의 매트리스에 눌리는 위치의 신체부위에서는 혈액순환 및 신진대사가 원활하게 이루어지 못한다.

혈액순환 및 신진대사가 원활하게 이루어지 못하므로 해당 신체 부위에 욕창이 발생되고, 상기 욕창은 환자를 이중으로 고통스럽게 만들고 있다.

욕창을 예방하기 위해서는 일정시간마다 환자의 누워있는 자세를 바꿔주어 압박받는 부위를 풀어주어야 한다.

통상적으로 거동이 어렵거나 불가능한 환자들은 바로 누우므로 등 및 엉덩이에 가해지는 압력이 높아지므로, 등 및 엉덩이에서 욕창이 많이 발생하고 있다.

등 및 엉덩이에서 욕창이 발생하는 것을 예방하기 위해서는 주기적으로 환자를 좌측이나 우측을 향하여 옆으로 눕혀주어야 한다.

그러나 환자 옆에 항상 가족이나 간병인을 두기 어려우며, 가족이나 간병인을 둘지라도 빈번하게 무거운 환자의 자세를 바꿔주는 것은 매우 힘든 일이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 공기를 주입하는 에어 매트리스가 고안되었으나, 누워 있는 환자의 안락함을 고려하지 않고 일측이 과도하게 팽창되어 환자가 수평 자세를 유지하지 못함으로 환자의 불편을 가중시킬 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 공기의 주입 시 팽창되고 공기의 제거 시 수축되어 환자의 신체 중 압력이 가해지는 부위를 조절하여 욕창을 방지하는 셀 기반의 욕창 방지용 매트리스가 개발되고 있으나, 환자의 자세 및 신체부위의 무게를 반영하지 않고, 단순히 셀의 공기 주입 및 제거에 의한 신체 접촉 부위만 다르게 설정함으로써 욕창을 효율적으로 예방하기 어려운 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1257716호(2013.04.18.: 등록)

따라서 본 발명의 목적은 환자가 눕는 침대의 매트릭스를 공기의 주입 여부에 따라 상하로 커지는 다수의 에어 셀들을 포함하는 적어도 둘 이상의 매트릭스 모듈로 구성하여, 상기 매트릭스에 누운 환자의 자세를 검출하고 일정 주기로 신체 부위에 닿는 에어 셀의 패턴 변경 및 검출된 자세 및 동일 자세의 지속시간에 따라 자동으로 환자의 자세를 변환시키는 자동 자세 변환 중 적어도 하나 이상을 수행하여 환자에게 욕창이 발생하는 것을 방지하는 환자 자세 자동 변환 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템은: 공기의 주입하고 주입된 공기를 제거할 수 있고, 공기의 주입 시 매트리스 위로 부풀어 확장되고, 공기의 제거 시 수축되는 다수의 에어 셀들이 열과 행으로 배열되는 에어 매트리스; 상기 각 에어 셀들과 연결되어 각 에어 셀들에 공기를 공급하고 제거하는 공기압 공급부; 및 상기 에어 셀의 공기 출입구에 설치되어 에어 셀의 공기압을 측정하는 셀 압력 측정부를 포함하고, 상기 셀 압력 측정부를 통해 환자의 자세를 검출하고, 에어 셀 욕창 방지 모드에서 검출된 환자의 자세에 따라 현재의 확장된 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 판단하고, 시간에 따라 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 다르게 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어 매트리스는, 위, 아래, 좌, 우 중 어느 하나 이상으로 기울기 조절되는 상부 매트리스 모듈; 및 상기 상부 매트리스 모듈의 하측 끝 단부에 상측 끝 단부가 닿도록 배치되어 위, 아래, 좌, 우로 중 적어도 어느 하나 이상로 기울기 조절되는 하부 매트리스 모듈을 포함하고, 시스템은, 상기 에어 매트리스의 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈 중 적어도 하나 이상의 기울기를 조절하는 적어도 하나 이상의 매트리스 기울기 조절부를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 에어 셀 욕창 방지 모드에서 에어 셀이 닿는 위치의 변경 횟수를 카운트하고, 미리 설정된 변경 횟수를 초과하면 자세 변경 모드를 설정한 후, 상기 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈 중 적어도 하나 이상의 기울기를 조절하여 환자의 자세를 변경하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈은, 좌측 또는 우측으로 결합되는 적어도 둘 이상으로 구성되되, 상기 제어모듈은 상기 에어 셀 욕창 방지 모드에서 이전의 환자의 자세에 따라 그 기울기를 조절하여 환자를 좌측 또는 우측으로 눕도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어모듈은, 상기 공기압 공급부를 구동하는 공기압 구동부; 상기 셀 압력 측정부; 상기 매트리스 기울기 조절부를 제어하여 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈 중 적어도 하나 이상으로 기울기 방향 및 기울기 정도에 따른 구동 신호를 출력하는 매트리스 모듈 구동부; 상기 셀 압력 측정부를 통해 환자의 자세를 검출하고, 에어 셀 욕창 방지 모드에서 검출된 환자의 자세에 에어 셀들을 확장 및 축소하여 확장된 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 시간에 따라 다르게 제어하고, 상기 에어 셀 욕창 방지 모드에서 에어 셀이 닿는 위치의 변경 횟수를 카운트하고, 미리 설정된 변경 횟수를 초과하면 자세 변경 모드를 설정한 후, 상기 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈 중 적어도 하나 이상의 기울기를 조절하여 환자의 자세를 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어모듈은, 텍스트, 그래픽 및 영상 중 적어도 하나 이상을 표시하는 디스플레이부; 및 다수의 버튼을 포함하는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 현재 환자가 누워 있는 자세의 지속 시간, 현재 자세에서 환자의 신체 부위에 닿아 있는 에어 셀의 패턴, 모드 정보, 에어 셀 욕창 방지 모드 실행 횟수를 상기 디스플레이부에 표시하고, 상기 입력부를 통해 선택된 버튼에 따른 에어 셀 패턴 변경, 모드 변경, 환자 자세 변경을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 셀 압력 측정부를 환자가 에어 매트리스 위에 있는지를 판단하는 환자 검출부; 에어 매트리스에 있는 환자의 자세를 검출하는 환자 자세 판단부; 검출된 상기 환자의 이전 자세 및 현 자세의 유지 시간을 반영하여 자세 변환 시점을 판단하는 자세 변환 시점 판단부; 및 상기 환자의 이전 자세 및 현 자세, 환자의 신체 부위별 무게에 따라 상기 자세 변환 시점에 변환할 변환 자세를 결정하는 변환 자세 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어모듈은 유선 및 무선 중 어느 하나로 인터넷망에 연결되어 인터넷망에 연결되어 다른 장치들과 데이터 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 간병인 없는 나홀로 환자 모드에서 일정 시간 및 환자 자세 변환 이벤트 발생 시마다 현재 환자의 자세 정보, 현 재 자세 유지 시간, 동작 모드를 포함하는 환자 자세 보고 정보를 생성한 후, 인터넷망을 통해 미리 설정된 간병인에게 전송하는 정보 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기압 공급부는, 공기를 생성하여 공급하는 주 공기압 공급부; 및 매트리스 모듈 단위로 구성되고, 상기 주 공기압 공급부로부터 공기를 입력받고 제어모듈의 제어를 받아 해당 매트리스 모듈의 에어 셀 중 선택된 에어 셀로 공기를 공급하고, 선택에 에어 셀로부터 공기를 흡입하여 외부로 출력하는 셀 공기압 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법은: 제어모듈이 적어도 하나 이상의 매트리스 모듈의 에어 셀로부터 측정되는 에어 셀 압력에 의해 환자가 매트리스 모듈 위에 있는지를 모니터링 하는 환자 모니터링 과정; 매트리스 모듈 위에 환자가 감지되면, 제어모듈이 셀 압력 측정부를 통해 환자의 자세를 검출하는 자세 검출 과정; 제어모듈이 환자 자세 검출 후 동일 자세 유지 시간을 카운트하는 동일 자세 유지 시간 카운트 과정; 동일 자세 유지 시간이 카운트되면 제어모듈이 환자가 직접 자세를 변경하는지를 모니터링하는 자세 변경 모니터링 과정; 환자가 자세를 변경하면 카운트되는 상기 동일 자세 유지 시간을 초기화하고, 상기 카운트되는 동일 자세 유지 시간이 미리 설정된 기준 시간을 초과하는지를 모니터링하는 자세 변경 시점 판단 과정; 및 상기 동일 자세 유지 시간이 상기 기준 시간을 초과하면 검출된 환자의 자세에 에어 셀들을 확장 및 축소하여 확장된 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 시간에 따라 다르게 제어하는 욕창 방지 동작을 수행하는 욕창 방지 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 욕창 방지 과정은, 상기 동일 자세 유지 시간이 상기 기준 시간을 초과하면 에어 셀 욕창 방지 모드를 설정하여 검출된 환자의 자세에 에어 셀들을 확장 및 축소하여 확장된 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 시간에 따라 다르게 제어하는 욕창 방지 동작을 수행하는 에어 셀 욕창 방지 단계; 및 상기 에어 셀 욕창 방지 단계 후 자세 변경 모드를 설정한 후, 매트리스 모듈의 기울기 및 에어 셀의 크기를 제어하여 현재 환자의 자세를 고려하여 환자의 자세를 변경하는 자세 변경 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어 셀 욕창 방지 단계는, 미리 설정된 횟수만큼 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어모듈이 상기 에어 셀 욕창 방지 단계에서 셀 압력 측정부를 통해 측정되는 셀 압력에 의해 신체 부위에 따른 무게를 계산하고, 계산된 무게를 반영하여 해당 신체 부위에 닿는 에어 셀의 변경 시간을 서로 다르게 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은: 상기 제어모듈이 현재 환자가 누워 있는 자세의 지속 시간, 현재 자세에서 환자의 신체 부위에 닿아 있는 에어 셀의 패턴, 모드 정보, 에어 셀 욕창 방지 모드 실행 횟수를 상기 디스플레이부에 표시하는 정보 표시 과정; 및 상기 제어모듈이 입력부를 통한 수동 모드 전환 시, 상기 입력부를 통해 선택된 버튼에 따른 에어 셀 패턴 변경, 모드 변경, 환자 자세 변경을 수행하는 수동 자세 변경 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은: 상기 제어모듈이 간병인 없는 나홀로 환자 모드에서 일정 시간 및 환자 자세 변환 이벤트 발생 시마다 현재 환자의 자세 정보, 현 재 자세 유지 시간, 동작 모드를 포함하는 환자 자세 보고 정보를 생성한 후, 인터넷망을 통해 미리 설정된 간병인에게 전송하는 정보 제공 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 환자가 매트리스에 누워 있는 자세를 검출하고, 1차적으로 에어 셀 욕창 방지 모드에서 매트리스 내에 포함되는 다수의 에어 셀들을 검출된 자세에 대응하여 제어하여 압력이 가해지던 환자의 신체 부위를 다른 위치로 변환시키므로 보다 효율적으로 욕창을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 미리 설정된 횟수의 에어 셀 욕창 방지 모드의 수행 후 환자의 자세 전체를 변경하는 자세 변경 모드를 수행하므로 보다 더 효율적으로 욕창을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에어 매트리스를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어 매트리스의 매트리스 모듈의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 환자 자세 자동 변환 시스템의 제어모듈의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법의 욕창 방지 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템의 구성 및 동작을 설명하고, 상기 시스템에서의 환자 자세 자동 변환 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에어 매트리스를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어 매트리스의 매트리스 모듈의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템은 에어 매트리스(100), 제어모듈(200) 및 공기압 공급부(300)를 포함하고, 실시예에 따라 매트리스 기울기 조절부(400)를 더 포함할 수 있을 것이다.

에어 매트리스(100)는 적어도 둘 이상의 매트리스 모듈을 포함할 수 있을 것이다. 매트리스 모듈은 상부 매트리스 모듈(110)과 하부 매트리스 모듈(120)로 나뉠 수 있을 것이다.

즉, 에어 매트리스(100)는 적어도 하나 이상의 상부 매트리스 모듈(110) 및 적어도 하나 이상의 하부 매트리스 모듈(120)을 포함하여 구성되는 것이 바람직할 것이다.

매트리스 모듈은 하부에 매트리스 모듈 받침부(130)를 포함할 수 있으며, 상기 매트리스 모듈 받침부(130)의 하부에는 상기 매트리스 모듈 받침부(130) 하부의 측부를 상부로 밀어 올리거나 내려 매트리스 모듈의 기울기를 조절하는 매트리스 기울기 조절부(400)가 구성될 수 있을 것이다.

상기 매트리스 기울기 조절부(400)는 도 1 내지 도 3에서 나타낸 바와 같이 상부 매트리스 모듈(110)의 경우 상부 중앙 및 양 측부에 구성되고, 하부 매트리스(120)의 경우 하부 중앙 및 양 측부에 구성될 수 있을 것이다.

이때, 각 매트리스 모듈은 개별적으로 기울기가 조절될 수도 있도록 구성될 수도 있고, 상호 인접한 부분은 연결되어 떨어지지 않도록 구성될 수도 있을 것이다.

각 매트리스 모듈은 에어 셀 하우징(111) 및 에어 셀(112)을 포함한다.

상기 에어 셀(112)은 도 1 내지 도 3에서 나타낸 바와 같이 다수의 에어 셀(112)들이 에어 셀 하우징(111) 내에 열과 행으로 배열된다. 도 1 내지 도 3에서는 에어 셀(112)이 5열10행으로 배열된 경우를 나타내었다.

에어 셀(112)은 원형 및 타원형으로 형성될 수 있으나, 도 3에서 나타낸 바와 같이 타원형으로 형성되는 것이 바람직할 것이다. 또한, 에어 셀(112)은 팽창과 수축 시에도 타원형이 유지될 수 있도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

공기압 공급부(300)는 주 공기압 공급부(310) 및 셀 공기압 공급부(320)를 포함한다.

주 공기압 공급부(310)는 공기를 생성하여 상기 셀 공기압 공급부(320)들로 공기를 공급한다.

셀 공기압 공급부(320)는 매트리스 모듈 각각에 대응하도록 구성된다. 즉 셀 공기압 공급부(320)의 수는 매트리스 모듈의 수와 동일하게 구성되는 것이 바람직할 것이다.

셀 공기압 공급부(320)는 에어 셀 하우징(111) 내에 배열된 각 에어 셀(112)들과 연결되어 각 에어 셀(112)들로 공기를 공급하고, 에어 셀(112)의 공기를 제어하여 외부로 배출한다.

제어모듈(200)은 상기 에어 셀(112)의 공기압을 측정하고, 측정된 각 에어 셀(112)의 공기압에 의해 환자의 자세를 검출하고, 에어 셀 욕창 방지 모드에서 검출된 환자의 자세에 따라 현재의 확장된 에어 셀(112)이 닿는 환자의 신체 부위를 판단하고, 시간에 따라 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 다르게 제어한다.

제어모듈(200)은 도 2에서와 같이 매트리스 모듈의 열 및 행의 홀수 번 째 에어 셀(112)들은 팽창시키고, 짝수 번 째 에어 셀(112)들을 수축시키는 수직 수평 교차 패턴을 형성할 수 있으며, 다음 패턴은 현재 패턴의 팽창된 에어 셀(112)을 수축시키고, 수축되어 있는 에어 셀(112)을 팽창시키는 수직 수평 교차 패턴이 적용될 수 있으며, 다른 패턴으로 대각선 수직 수평 교차 패턴이 적용될 수도 있을 것이다.

또한, 제어모듈(200)은 각 에어 셀(112)의 공기압에 의해 환자의 신체 부위별로 가해지는 무게를 계산하고, 해당 신체 부위의 무게를 반영하여 에어 셀(112)의 공기를 다른 팽창된 에어 셀(112)보다 적게 주입할 수도 있을 것이다.

또한, 제어모듈(200)은 에어 셀 욕창 방지 모드에서의 환자의 신체부위에 닿는 에어 셀(112)의 패턴을 변경한 횟수가 미리 설정된 기준횟수를 초과하는 경우 자세 변경 모드를 설정하고, 자세 변경 모드에서 환자의 현재 자세 및 이전 자세들을 반영하여 변경할 자세를 결정하고, 도 3에서 나타낸 바와 같이 매트리스 기울기 조절부(400)를 제어하여 매트리스 모듈들의 기울기 및 에어 셀(112)의 공기 주입 조절을 통해 환자의 자세를 결정된 자세로 변경한다.

도 4는 본 발명에 따른 환자 자세 자동 변환 시스템의 제어모듈의 상세 구성을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 제어모듈(200)은 제어부(210), 저장부(220), 셀 압력 측정부(250) 및 공기압 구동부(270)를 포함하고, 실시예에 따라 디스플레이부(230), 입력부(240), 통신부(260), 안전벨트 착용 검출부(280) 및 매트리스 모듈 구동부(290)를 더 포함할 수 있을 것이다.

제어부(210)는 환자 검출부(211), 환자 자세 판단부(212), 자세 변환 시점 판단부(213), 변환 자세 결정부(214), 환자 자세 조정부(215), 정보 제공부(216) 및 원격 제어부(217)를 포함하여 본 발명에 따른 제어모듈(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(210)의 상세 동작은 다른 구성들을 먼저 설명한 후 상세히 설명한다.

저장부(220)는 본 발명에 따른 제어프로그램을 저장하는 프로그램 영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시적으로 저장하는 임시영역, 본 발명의 상기 제어프로그램에 따라 필요한 데이터 및 새롭게 발생된 데이터를 저장하는 데이터 영역을 포함한다. 상기 데이터 영역에는 에어 셀(112)의 다수의 패턴들이 저장될 수 있으며, 환자의 현재 자세, 환자의 현재 자세 유지 시간, 다음 자세 변경 시간, 자세 변경 잔여 시간, 환자의 다음 자세 정보, 에어 셀 욕창 방지 모드에서의 에어 셀 패턴 변경 횟수 등의 정보가 저장될 수 있을 것이다.

디스플레이부(230)는 제어부(210)의 제어를 받아 다양한 정보를 텍스트, 아이콘, 그래픽, 영상 등으로 표시한다.

입력부(240)는 환자의 자세, 에어 셀(112) 패턴, 패턴 별 유지 시간 설정 등을 수행할 수 있는 복수의 버튼들을 구비하고, 눌린 버튼에 대한 버튼신호를 제어부(210)로 출력한다.

셀 압력 측정부(250)는 각 에어 셀(112)의 공기 출입구에 설치되는 공기압 센서를 포함하여, 각 에어 셀(112)의 공기압을 측정하여 제어부(210)로 출력한다.

통신부(260)는 인터넷망(미도시)에 유선 또는 무선으로 연결되어 인터넷망을 통해 연결되고 미리 알고 있는 장치, 시스템 등과 데이터 통신을 수행한다. 상기 장치 및 시스템은 임의의 메일 서버, 이동통신 메시지(SMS, LMS, MMS) 서버, 어플리케이션 서버 등이 될 수 있을 것이다.

공기압 구동부(270)는 주 공기압 공급부(310)로 구동신호를 공급하여 주 공기압 공급부(310)를 구동 및 구동 종료시키는 주 공기압 공급부 구동부(271) 및 에어 셀(112)의 팽창 및 수축 패턴에 따른 각 에어 셀(112)들로의 공기 공급을 제어하도록 구동 신호를 공급하는 셀 공기압 공급부 구동부(272)를 포함한다.

안전벨트 착용 검출부(280)는 에어 매트리스(100)에 누워 있는 환자의 낙상을 방지하기 위해 착용하는 안전벨트의 착용 여부를 검출하여 제어부(210)로 출력한다. 안전벨트를 착용한 경우에도 자세 변경은 가능하도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

매트리스 모듈 구동부(290)는 제어부(210)의 제어를 받아 매트리스 모듈별 매트리스 기울기 조절부(400)를 제어하여 매트리스 모듈의 기울기를 조절한다.

제어부(210)의 동작을 구체적으로 설명하면, 제어부의 환자 검출부(211)는 셀 압력 측정부(250)를 통해 측정되는 에어 셀(112)의 공기압에 의해 에어 매트리스(100) 위에 환자가 존재하는지를 판단한다.

환자 자세 판단부(212)는 상기 각 에어 셀(112)의 공기압 정보에 의해 환자의 자세를 판단한다.

자세 변환 시점 판단부(213)는 환자 자세 판단부(212)에서 환자의 자세가 검출되면 동일 자세 유지 시간을 카운트하고, 카운트되는 동일 자세 유지 시간이 미리 설정된 기준 시간을 초과하는지를 판단하여 자세 변환 시점을 판단한다.

변환 자세 결정부(214)는 상기 자세 변환 시점 판단부(213)에서 동일 자세 유지 시간이 상기 기준 시간에 가까워지면 이전 자세, 현재 자세, 환자의 신체부위별 무게 중 적어도 하나 이상을 반영하여 다음 에어 셀 패턴 및 환자의 다음 자세 중 적어도 하나 이상을 결정한다.

환자 자세 조정부(215)는 상기 동일 자세 유지 시간이 상기 기준 시간을 초과하고 환자의 다음 자세 및 에어 셀 패턴 중 적어도 하나 이상이 결정되면 결정된 셀 패턴 및 자세에 따라 에어 셀 패턴 및 환자의 자세 중 적어도 하나 이상을 조절한다.

정보 제공부(216)는 현재 환자의 자세, 현 자세의 동일 자세 유지 시간, 자세 변경 잔여 시간, 다음 환자 자세 및 에어 셀 패턴 중 적어도 하나 이상 등을 수집하고, 수집된 정보를 디스플레이부(230)를 통해 텍스트, 아이콘, 그래픽, 영상 중 적어도 하나 이상으로 표시한다.

또한, 정보 제공부(216)는 입력부(240)를 통해 환자 나홀로 모드가 설정되어 있는 경우 일정 주기로 수집된 정보를 미리 설정된 간병인에게 제공한다. 상기 수집된 정보는 이동통신 메시지, 인스턴트 메시지, 이메일 등으로 제공될 수 있을 것이다.

원격 제어부(217)는 미리 설정된 간병인이 임의의 컴퓨터 단말 또는 모바일 단말기를 사용하여 통신부를 통해 접속할 수 있으며, 간병인의 인증 후 환자 자세 변경, 에어 셀 패턴 등을 원격지에서 제어할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 제어모듈(200)의 제어부(210)는 셀 압력 측정부(250)를 통해 에어 매트리스(100)에서 환자가 감지되는지를 검사한다(S111).

에어 매트리스(100)에서 환자가 감지되면 제어부(210)는 환자 욕창 방지 모드를 설정하고 환자 자세를 모니터링하기 시작한다(S113).

환자 자세가 모니터링되기 시작하면 제어부(210)는 측정되는 각 에어 셀(112)의 공기압에 의해 환자의 자세를 검출한다(S115).

환자의 자세가 검출되면 제어부(210)는 동일 자세 유지 시간을 카운트하기 시작한다(S117).

동일 자세 유지 시간이 카운트되기 시작하면 제어부(210)는 측정되는 각 에어 셀(112)의 공기압에 의해 환자가 자세를 변경하는지를 모니터링하고(S119), 환자가 스스로 자세를 변경하면 카운트되고 있는 동일 자세 유지 시간을 초기화 한다(S121).

반면, 제어부(210)는 상기 카운트되는 동일 자세 유지 시간이 기준 시간을 초과할 때까지 환자가 스스로 자세를 변경되지 않는지를 검사하고(S123), 상기 기준 시간까지 환자의 자세가 변경되지 않으면 에어 셀(112) 및 매트리스 모듈을 제어하여 환자 욕창 방지 동작을 실행한다(S125).

상기 환자 욕장 방지 동작을 수행한 후 환자 욕창 방지 모드 종료 이벤트가 발생되는지를 검사하고(S127), 환자 욕창 방지 모드 종료 이벤트가 발생될 때까지 상술한 과정을 반복하여 수행한다. 상기 환자 욕창 방지 모드 종료 이벤트는 입력부(240)로부터 종료 버튼신호가 입력되거나 에어 매트리스(100)에서 환자가 검출되지 않는 경우 발생될 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법의 욕창 방지 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 제어부(210)는 동일 자세 유지 시간이 미리 설정된 기준 시간에 가까워지면(예: 자세 변경 시점 30초 전), 기존 자세를 분석하고 측정되는 에어 셀(112)의 공기압에 의해 압력이 많이 가해진 신체부위를 분석한다(S211).

분석 후 제어부(210)는 일정 크기 이상의 신체 면적에 일정 크기 이상의 압력이 가했는지를 판단한다(S213).

일정 크기 아상의 신체 면적에 일정 크기 이상의 압력이 가해진 것으로 판단되면 제어부(210)는 자세 변경 모드를 설정한(S215) 후, 환자의 누적 자세를 반영하여 기존 자세의 신체 면적이 매트리스에 닿지 않는 자세를 결정하고(S217), 상기 결정된 자세를 취하게 하기 위한 해당 매트리스 모듈의 기울기 및 에어 셀(112)의 에어 셀 패턴을 변경한다(S219).

자세 변경 모드에서 자세가 변경되면 제어부(210)는 에어 셀 욕창 방지 모드 실행 횟수, 즉 에어 셀 패턴 변경 횟수를 초기화한다(S221).

반면, 일정 크기 이상의 신체 면적에 일정 크기 이상의 압력이 가해지지 않은 것으로 판단되면 제어부(210)는 에어 셀 욕창 방지 모드 실행 횟수가 미리 설정된 기준 횟수를 초과했는지를 검사한다(S223).

에어 셀 욕창 방지 모드 실행 횟수가 기준 횟수를 초과했으면 제어부(210)는 상술한 S215로 진행하고, 초과하지 않았으면 에어 셀 욕창 방지 모드를 설정한(S225) 후, 압력이 가해지지 않은 신체 부위의 에어 셀(112)들을 팽창시키는 임의의 패턴을 결정한다(S227).

에어 셀 패턴이 결정되면 제어부(210)는 에어 셀 욕창 방지 모드 실행 횟수를 1증가시킨(S229) 후, 결정된 에어 셀 패턴에 따라 공기압 구동부(270)를 제어하여 에어 셀(112)들에 공기를 주입하여 팽창시키거나 공기를 제거하여 압축시킨다(S231).

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

100: 에어 매트리스 110: 상부 매트리스 모듈
111: 에어 셀 하우징 112: 에어 셀
120: 하부 매트리스 모듈 130: 매트리스 모듈 받침부
200: 제어모듈 210: 제어부
211: 환자 검출부 212: 환자 자세 판단부
213: 자세 변환 시점 판단부 214: 변환 자세 결정부
215: 환자 자세 조정부 216: 정보 제공부
217: 원격 제어부 220: 저장부
230: 디스플레이부 240: 입력부
250: 셀 압력 측정부 260: 통신부
270: 공기압 구동부 271: 주 공기압 공급부 구동부
272: 셀 공기압 공급부 구동부
280: 안전벨트 착용 검출부 290: 매트리스 모듈 구동부
300: 공기압 공급부 310: 주 공기압 공급부
320: 셀 공기압 공급부 400: 매트리스 기울기 조절부

Claims

공기의 주입하고 주입된 공기를 제거할 수 있고, 공기의 주입 시 매트리스 위로 부풀어 확장되고, 공기의 제거 시 수축되는 다수의 에어 셀들이 열과 행으로 배열되는 에어 매트리스;
상기 각 에어 셀들과 연결되어 각 에어 셀들에 공기를 공급하고 제거하는 공기압 공급부; 및
상기 에어 셀의 공기 출입구에 설치되어 에어 셀의 공기압을 측정하는 셀 압력 측정부를 포함하고, 상기 셀 압력 측정부를 통해 환자의 자세를 검출하고, 에어 셀 욕창 방지 모드에서 검출된 환자의 자세에 따라 현재의 확장된 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 판단하고, 시간에 따라 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 다르게 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템.
제1항에 있어서,
상기 에어 매트리스는,
위, 아래, 좌, 우 중 어느 하나 이상으로 기울기 조절되는 상부 매트리스 모듈; 및
상기 상부 매트리스 모듈의 하측 끝 단부에 상측 끝 단부가 닿도록 배치되어 위, 아래, 좌, 우로 중 적어도 어느 하나 이상로 기울기 조절되는 하부 매트리스 모듈을 포함하고,
시스템은,
상기 에어 매트리스의 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈 중 적어도 하나 이상의 기울기를 조절하는 적어도 하나 이상의 매트리스 기울기 조절부를 더 포함하고,
상기 제어 모듈은,
상기 에어 셀 욕창 방지 모드에서 에어 셀이 닿는 위치의 변경 횟수를 카운트하고, 미리 설정된 변경 횟수를 초과하면 자세 변경 모드를 설정한 후, 상기 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈 중 적어도 하나 이상의 기울기를 조절하여 환자의 자세를 변경하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템.
제2항에 있어서,
상기 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈은,
좌측 또는 우측으로 결합되는 적어도 둘 이상으로 구성되되,
상기 제어모듈은 상기 에어 셀 욕창 방지 모드에서 이전의 환자의 자세에 따라 그 기울기를 조절하여 환자를 좌측 또는 우측으로 눕도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템.
3항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 공기압 공급부를 구동하는 공기압 구동부;
상기 셀 압력 측정부;
상기 매트리스 기울기 조절부를 제어하여 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈 중 적어도 하나 이상으로 기울기 방향 및 기울기 정도에 따른 구동 신호를 출력하는 매트리스 모듈 구동부;
상기 셀 압력 측정부를 통해 환자의 자세를 검출하고, 에어 셀 욕창 방지 모드에서 검출된 환자의 자세에 에어 셀들을 확장 및 축소하여 확장된 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 시간에 따라 다르게 제어하고, 상기 에어 셀 욕창 방지 모드에서 에어 셀이 닿는 위치의 변경 횟수를 카운트하고, 미리 설정된 변경 횟수를 초과하면 자세 변경 모드를 설정한 후, 상기 상부 매트리스 모듈 및 하부 매트리스 모듈 중 적어도 하나 이상의 기울기를 조절하여 환자의 자세를 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제어모듈은,
텍스트, 그래픽 및 영상 중 적어도 하나 이상을 표시하는 디스플레이부; 및
다수의 버튼을 포함하는 입력부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
현재 환자가 누워 있는 자세의 지속 시간, 현재 자세에서 환자의 신체 부위에 닿아 있는 에어 셀의 패턴, 모드 정보, 에어 셀 욕창 방지 모드 실행 횟수를 상기 디스플레이부에 표시하고, 상기 입력부를 통해 선택된 버튼에 따른 에어 셀 패턴 변경, 모드 변경, 환자 자세 변경을 수행하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 셀 압력 측정부를 환자가 에어 매트리스 위에 있는지를 판단하는 환자 검출부;
에어 매트리스에 있는 환자의 자세를 검출하는 환자 자세 판단부;
검출된 상기 환자의 이전 자세 및 현 자세의 유지 시간을 반영하여 자세 변환 시점을 판단하는 자세 변환 시점 판단부; 및
상기 환자의 이전 자세 및 현 자세, 환자의 신체 부위별 무게에 따라 상기 자세 변환 시점에 변환할 변환 자세를 결정하는 변환 자세 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어모듈은
유선 및 무선 중 어느 하나로 인터넷망에 연결되어 인터넷망에 연결되어 다른 장치들과 데이터 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하되,
상기 제어부는,
간병인 없는 나홀로 환자 모드에서 일정 시간 및 환자 자세 변환 이벤트 발생 시마다 현재 환자의 자세 정보, 현 재 자세 유지 시간, 동작 모드를 포함하는 환자 자세 보고 정보를 생성한 후, 인터넷망을 통해 미리 설정된 간병인에게 전송하는 정보 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템.
제1항에 있어서,
상기 공기압 공급부는,
공기를 생성하여 공급하는 주 공기압 공급부; 및
매트리스 모듈 단위로 구성되고, 상기 주 공기압 공급부로부터 공기를 입력받고 제어모듈의 제어를 받아 해당 매트리스 모듈의 에어 셀 중 선택된 에어 셀로 공기를 공급하고, 선택에 에어 셀로부터 공기를 흡입하여 외부로 출력하는 셀 공기압 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 시스템.
제어모듈이 적어도 하나 이상의 매트리스 모듈의 에어 셀로부터 측정되는 에어 셀 압력에 의해 환자가 매트리스 모듈 위에 있는지를 모니터링 하는 환자 모니터링 과정;
매트리스 모듈 위에 환자가 감지되면, 제어모듈이 셀 압력 측정부를 통해 환자의 자세를 검출하는 자세 검출 과정;
제어모듈이 환자 자세 검출 후 동일 자세 유지 시간을 카운트하는 동일 자세 유지 시간 카운트 과정;
동일 자세 유지 시간이 카운트되면 제어모듈이 환자가 직접 자세를 변경하는지를 모니터링하는 자세 변경 모니터링 과정;
환자가 자세를 변경하면 카운트되는 상기 동일 자세 유지 시간을 초기화하고, 상기 카운트되는 동일 자세 유지 시간이 미리 설정된 기준 시간을 초과하는지를 모니터링하는 자세 변경 시점 판단 과정; 및
상기 동일 자세 유지 시간이 상기 기준 시간을 초과하면 검출된 환자의 자세에 에어 셀들을 확장 및 축소하여 확장된 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 시간에 따라 다르게 제어하는 욕창 방지 동작을 수행하는 욕창 방지 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법.
제9항에 있어서,
상기 욕창 방지 과정은,
상기 동일 자세 유지 시간이 상기 기준 시간을 초과하면 에어 셀 욕창 방지 모드를 설정하여 검출된 환자의 자세에 에어 셀들을 확장 및 축소하여 확장된 에어 셀이 닿는 환자의 신체 부위를 시간에 따라 다르게 제어하는 욕창 방지 동작을 수행하는 에어 셀 욕창 방지 단계; 및
상기 에어 셀 욕창 방지 단계 후 자세 변경 모드를 설정한 후, 매트리스 모듈의 기울기 및 에어 셀의 크기를 제어하여 현재 환자의 자세를 고려하여 환자의 자세를 변경하는 자세 변경 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법.
제10항에 있어서,
상기 에어 셀 욕창 방지 단계는,
미리 설정된 횟수만큼 수행되는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어모듈이 상기 에어 셀 욕창 방지 단계에서 셀 압력 측정부를 통해 측정되는 셀 압력에 의해 신체 부위에 따른 무게를 계산하고, 계산된 무게를 반영하여 해당 신체 부위에 닿는 에어 셀의 변경 시간을 서로 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 환자 자세 자동 변환 방법.
제9항에 있어서,
상기 제어모듈이 현재 환자가 누워 있는 자세의 지속 시간, 현재 자세에서 환자의 신체 부위에 닿아 있는 에어 셀의 패턴, 모드 정보, 에어 셀 욕창 방지 모드 실행 횟수를 상기 디스플레이부에 표시하는 정보 표시 과정; 및
상기 제어모듈이 입력부를 통한 수동 모드 전환 시, 상기 입력부를 통해 선택된 버튼에 따른 에어 셀 패턴 변경, 모드 변경, 환자 자세 변경을 수행하는 수동 자세 변경 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환자 자세 자동 변환 방법.
제9항에 있어서,
상기 제어모듈이 간병인 없는 나홀로 환자 모드에서 일정 시간 및 환자 자세 변환 이벤트 발생 시마다 현재 환자의 자세 정보, 현 재 자세 유지 시간, 동작 모드를 포함하는 환자 자세 보고 정보를 생성한 후, 인터넷망을 통해 미리 설정된 간병인에게 전송하는 정보 제공 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 셀을 이용한 환자 자세 자동 변환 방법.