KR20200017274A - Automatic oxygen supply apparatus, method and comprogram - Google Patents

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Abstract

Disclosed in the present invention is an automatic oxygen supply device comprising: a supplied oxygen amount calculating unit calculating the amount of oxygen supplied to a user by using a biometric signal received from a biometric signal detector; a capacity regulating unit regulating the maximum capacity to corresponding to the amount of supplied oxygen; an oxygen supply unit receiving oxygen from an oxygen tank as much as the amount of supplied oxygen by being regulated by the capacity regulating unit, and transmitting the oxygen to an injection mask of the user according to an oxygen supply cycle; an injection mask designed in a structure of covering the mouth and the nose of the user in order to induce the oxygen received from the oxygen supply unit to be introduced into the mouth and the nose of the user; and an injected oxygen amount calculating unit calculating the amount of injected oxygen by using a flow rate sensor attached to the injection mask.

Description

자동 산소 공급 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램{AUTOMATIC OXYGEN SUPPLY APPARATUS, METHOD AND COMPROGRAM}AUTOMATIC OXYGEN SUPPLY DEVICE, METHOD AND COMPUTER PROGRAM {AUTOMATIC OXYGEN SUPPLY APPARATUS, METHOD AND COMPROGRAM}

본 발명의 실시예는 자동 산소 공급 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to an automatic oxygen supply device, method and computer program.

일반적으로 인체에 대하여 약제에 의한 호흡 중추 마비 , 전기쇼크, 두개내압항진, 뇌외상, 경부척수 장애, 기도 폐쇄, 고탄산 가스혈증 환자에 대한 산소 투여 등, 여러가지 원인으로 인해 호흡정지가 생긴다. 이 경우, 산소부족에 따른 뇌장애를 예방하기 위해 가급적 신속한 치료가 필요한데 이때에 필수적으로 사용되는 것이 산소가 부족한 체내에 산소를 공급해주는 일인데 이때에 사용되는 것이 바로 구급소생백이다. 구급소생백은 구급임상용으로 사용되는 비교적 간단한 기구를 지닌 인공호흡요법기구이고 백에 부속 밸브 등을 부속시킨 것 등 여러 가지의 것이 있다. 구급소생백에 O2 flow를 접속시켜, 산소흡입을 실시하는데 이러한 조치는 조직 특히 심장과 뇌의 기능은 산소결핍으로 인해 단시간 내에 중대한 장애를 입게 되므로 사고 후 신속히 실시된다. 또 산소부족으로 인해 생체에 불이익한 반응이 일어나기 때문에 이것들을 예방할 목적으로 산소흡입이 실시된다. 허혈성질환, 쇼크 등으로 혈류량의 감소가 있을 경우와 폐기능 부전상태, 고산 등에서 전산소혈증 등이 있을 경우 적용된다. 동맥혈산소포화도 85%이하, 동맥혈산소분압 50mmHg이하인 경우는 산소요법의 절대적 적응증으로 되어 있다. 구급소생백의 사용 방법은, 환자의 입 크기에 맞는 적당한 마스크를 밸브에 연결을 하고, 환자에게 필요한 공기량(산소량)에 맞게 양과 속도를 조절하여 공기주머니를 쥐어짜게 된다. 이러한 취지에 따라 사용되는 구급소생백의 흡입되는 공기의 양과 그 속도는 사라져가는 생명을 구명하는데 중요한 요소로 등장하고 있다. 그 중에서도 흡입속도는 주변의 의료장비 등의 생체신호의 주기를 안내 받을 수 있지만 흡입되는 산소의 양은 얼마의 양을 공급해야 하는지 알 수가 없다. 그리하여, 대한민국 특허등록 제1246850은 환자의 크기(몸무게)에 따른 백의 압박부위를 표시하여 해당되는 부위를 압박하여 공기량을 조절주입 할 수 있도록 방법을 제시하고 있으나, 실제로 중요한 사항인 실제 주입된 공기의 양에 대해서는 알 수 없는 문제점이 있었다.In general, respiratory arrest occurs due to various causes such as respiratory central palsy, electroshock, intracranial hypertension, cerebral trauma, cervical spinal cord disorder, airway obstruction, and oxygen administration to patients with hypercarbonate gasses. In this case, in order to prevent brain disorders caused by oxygen deficiency, it is necessary to treat as quickly as possible. At this time, it is essential to supply oxygen to the body that lacks oxygen. First-aid resuscitation bags are artificial respiration therapy apparatuses with relatively simple mechanisms used for first-aid clinical trials. Oxygen inhalation is performed by connecting the O2 flow to the first-aid resuscitation bag. This measure is promptly performed after an accident because the function of tissues, especially the heart and the brain, is severely impaired due to the lack of oxygen. In addition, oxygen inhalation is carried out for the purpose of preventing these reactions due to the lack of oxygen causes an adverse reaction to the living body. It is applied when there is a decrease in blood flow due to ischemic disease, shock, etc., and when there is preoxygenemia in pulmonary insufficiency state or high acid. If arterial saturation is 85% or less and arterial oxygen partial pressure of 50 mmHg or less, it is an absolute indication of oxygen therapy. In the method of using the first-aid resuscitation bag, a suitable mask suitable for the patient's mouth size is connected to the valve, and the air pocket is squeezed by adjusting the amount and speed according to the amount of air (oxygen) required by the patient. According to this purpose, the amount of air inhaled and the speed of the first-aid resuscitation bag have emerged as an important factor in saving the disappearing life. Among them, the inhalation rate can be guided to the cycle of the bio-signal of the surrounding medical equipment, etc., but it is not known how much oxygen should be supplied. Thus, the Republic of Korea Patent Registration No. 1226450 shows a method to control the amount of air by compressing the corresponding area by displaying the compression area of the bag according to the size (weight) of the patient, but the actual matter of the actual injected air There was an unknown problem with respect to quantity.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 산소 공급 백이 실린지 타입으로 설계되어 사용자에게 공급되어야 하는 공급 산소량이 공급되도록 제어하는 자동 산소 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide an automatic oxygen supply device that is designed to supply a supply oxygen amount to be supplied to a user by designing an oxygen supply bag in a syringe type.

또한, 본 발명은 공급 산소량 및 실제 주입된 주입 산소량 사이를 비교함으로써, 사용자에게 적절한 산소 공급이 이루어지는지를 모니터링하는 자동 산소 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. It is also an object of the present invention to provide an automatic oxygen supply device for monitoring whether a proper oxygen supply is made to a user by comparing the amount of supply oxygen and the amount of injected oxygen actually injected.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 생체 신호 검출기로부터 수신된 생체 신호를 이용하여 사용자의 공급 산소량을 산출하는 공급 산소량 산출부; 상기 공급 산소량과 대응되도록 최대 용량을 조절하는 용량 조절부; 상기 용량 조절부에 의해 조절됨에 따라 상기 공급 산소량 만큼의 산소를 산소통으로부터 수신하고, 상기 산소를 산소 공급 주기에 따라 사용자의 주입 마스크로 전달하는 산소 공급부; 사용자의 입 및 코를 덮는 구조로 설계되어 상기 산소 공급부와 연결된 호스를 통해 산소를 복수의 내부 나선 날개들을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시키도록 유도하는 주입 마스크; 및 상기 주입 마스크에 부착된 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출하는 주입 산소량 산출부;를 포함할 수 있다. An automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention may include a supply oxygen amount calculation unit configured to calculate a supply oxygen amount of a user using a biosignal received from a biosignal detector; A dose adjusting unit for adjusting a maximum dose so as to correspond to the supply oxygen amount; An oxygen supply unit configured to receive oxygen as much as the supply oxygen from the oxygen cylinder as controlled by the dose adjusting unit, and deliver the oxygen to a user's injection mask according to an oxygen supply cycle; An injection mask designed to cover a user's mouth and nose to inject oxygen into the user's mouth and nose through a hose connected with the oxygen supply in accordance with air rotation through a plurality of inner spiral wings; And an injection oxygen amount calculation unit configured to calculate an injection oxygen amount using a flow sensor attached to the injection mask.

상기 용량 조절부는 실린지 또는 자바라의 형태로 구현되어, 피스톤의 위치를 조절함에 따라 최대 용량을 조절하는 점을 특징으로 할 수 있다. The dose adjusting unit may be implemented in the form of a syringe or bellows, and may adjust the maximum dose according to the position of the piston.

상기 용량 조절부는 상기 산소 공급부의 단면적을 조절하는 줄 타입으로 구현되어 줄의 길이를 조절함에 따라 최대 용량을 조절하는 점을 특징으로 할 수 있다. The dose adjusting unit may be implemented as a string type for adjusting the cross-sectional area of the oxygen supply unit to adjust the maximum capacity as the length of the string is adjusted.

상기 공급 산출부는 산소 공급이 시작되는 제1 시간 구간에는 기본 값을 공급 산소량으로 설정하는 점을 특징으로 할 수 있다. The supply calculator may be configured to set a default value as a supply oxygen amount in a first time interval at which oxygen supply starts.

상기 공급 산출부는 상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에는 사용자의 생체 신호를 이용하여 사용자 맞춤 공급 산소량을 산출하는 점을 특징으로 할 수 있다. The supply calculator may be configured to calculate a user-specific supply oxygen amount by using a biosignal of a user during a second time interval after the first time interval.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 현재의 산소 공급 주기에 대한 정보인 공급 산소량, 주입 산소량, 주입 압력 중 적어도 하나를 출력하도록 구현되는 정보 출력부;를 더 포함할 수 있다. The automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention may further include an information output unit configured to output at least one of supply oxygen amount, injection oxygen amount, and injection pressure, which are information on a current oxygen supply cycle.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 방법은 자동 산소 공급 장치가 생체 신호 검출기로부터 수신된 생체 신호를 이용하여 사용자의 공급 산소량을 산출하는 단계; 상기 자동 산소 공급 장치가 상기 공급 산소량과 대응되도록 최대 용량을 조절하는 단계; 상기 자동 산소 공급 장치가 상기 용량 조절부에 의해 조절됨에 따라 상기 공급 산소량 만큼의 산소를 산소통으로부터 수신하고, 상기 산소를 산소 공급 주기에 따라 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계; 상기 자동 산소 공급 장치가 상기 산소 공급부와 연결된 호스를 통해 산소를 복수의 내부 나선 날개들을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시키는 단계; 상기 주입 마스크에 부착된 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다. An automatic oxygen supply method according to embodiments of the present invention includes the steps of: calculating, by an automatic oxygen supply device, a supply oxygen amount of a user using a biosignal received from a biosignal detector; Adjusting the maximum capacity so that the automatic oxygen supply device corresponds to the supply oxygen amount; Receiving the oxygen as much as the supply oxygen from the oxygen tank as the automatic oxygen supply device is adjusted by the dose adjusting unit, and transferring the oxygen to a user's injection mask according to an oxygen supply cycle; The automatic oxygen supplying device injecting oxygen into the user's mouth and nose as air rotates through a plurality of inner spiral blades through a hose connected to the oxygen supply; And calculating an injection oxygen amount using a flow sensor attached to the injection mask.

상기 산소를 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계는 산소 공급이 시작되는 제1 시간 구간에는 기본 값을 공급 산소량으로 설정하는 점을 특징으로 할 수 있다. The delivering of the oxygen to the injection mask of the user may be characterized in that the basic value is set as the supply oxygen amount in the first time interval when the oxygen supply is started.

상기 산소를 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계는 상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에는 사용자의 생체 신호를 이용하여 사용자 맞춤 공급 산소량을 산출하는 점을 특징으로 할 수 있다. The delivering of the oxygen to the user's injection mask may be performed by calculating a user-supplied oxygen amount using a biosignal of the user during a second time period after the first time period.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 방법은 현재의 산소 공급 주기에 대한 정보인 공급 산소량, 주입 산소량, 주입 압력 중 적어도 하나를 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The automatic oxygen supply method according to embodiments of the present invention may further include outputting at least one of supply oxygen amount, injection oxygen amount, and injection pressure, which are information on a current oxygen supply cycle.

본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 산소 공급 장치의 동작 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장될 수 있다.  A computer program according to an embodiment of the present invention may be stored in a medium for executing any one of the operating methods of the automatic oxygen supply device according to the embodiment of the present invention using a computer.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다. In addition, there is further provided a computer readable recording medium for recording another method for implementing the present invention, another system, and a computer program for executing the method.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다. Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명에 따르면, 산소 공급 백이 실린지 타입으로 설계되어 사용자에게 공급되어야 하는 공급 산소량이 공급되도록 제어할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the oxygen supply bag is designed in a syringe type, which has an effect of controlling the supply oxygen amount to be supplied to the user.

또한, 공급 산소량 및 실제 주입된 주입 산소량 사이를 비교함으로써, 사용자에게 적절한 산소 공급이 이루어지는지를 모니터링할 수 있는 효과가 있다. In addition, by comparing the amount of supply oxygen and the amount of injected oxygen actually injected, there is an effect of monitoring whether an appropriate oxygen supply is made to the user.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 산소 공급부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d는 산소 공급 조절부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 사용자에 부착되는 주입 마스크를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 산소 공급 방법의 흐름도들이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자동 산소 공급 장치의 산소 공급 및 산소 주입의 시간 간격을 설명하는 도면이다.
1A and 1B are block diagrams illustrating a structure of an automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention.
2 is a view for explaining various embodiments of the automatic oxygen supply device according to the embodiments of the present invention.
3A and 3B are diagrams for describing an embodiment of an oxygen supply unit.
4A, 4B, 4C, and 4D are views for explaining another embodiment of the oxygen supply controller.
5 is a view for explaining an injection mask attached to a user.
6 and 7 are flowcharts of an automatic oxygen supply method according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the time interval of oxygen supply and oxygen injection of the automatic oxygen supply device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below but may be implemented in various forms.

종래의 자동 산소 공급 장치는 수동으로 산소를 흡입하고, 흡입한 산소를 사용자에게 주입시킨다. 자가 호흡을 못하는 환자에게 지속적으로 호흡 주기에 맞춰 산소를 주입시키는 것은 매우 어려운 일이다. The conventional automatic oxygen supply device inhales oxygen manually and injects the inhaled oxygen into a user. It is very difficult to continuously inject oxygen in the breathing cycle to patients who cannot breathe self.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 환자의 자가 호흡을 이끌어내기 위해서, 자동적으로 작동할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 호흡 주기, 호흡 용량 등이 설정된 대로 환자에게 공급되도록 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 환자의 키, 심페량, 나이, 성별 등에 따라서 산출된 호흡 주기, 호흡 용량으로 환자에게 산소가 공급되도록 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 자동 공급 장치는 동작된 호흡 주기, 호흡 용량 등의 히스토리 데이터를 이용하여 해당 환자 맞춤의 호흡 주기, 호흡 용량을 결정하고, 상기 호흡 주기, 호흡 용량으로 환자에게 산소가 공급되도록 제어할 수 있다. The automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention can operate automatically to elicit a patient's self breath. In addition, the automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention can be controlled to be supplied to the patient as the respiratory cycle, respiratory capacity, etc. are set. The automatic oxygen supply device according to the embodiments of the present invention may control oxygen to be supplied to the patient with a breathing cycle and a breathing capacity calculated according to the patient's height, cardiac volume, age, gender, and the like. The automatic supply apparatus according to the embodiments of the present invention determines the breathing cycle and the breathing volume of the patient's personalization using history data such as the operated breathing cycle and the breathing volume, and oxygen is supplied to the patient with the breathing cycle and the breathing volume. Can be controlled to be supplied.

도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치(100)의 구조를 나타내는 블록도이다. Figure 1a is a block diagram showing the structure of an automatic oxygen supply device 100 according to embodiments of the present invention.

도 1a에 도시된 바와 같이, 자동 산소 공급 장치(100)는 호흡 곤란이 발생한 응급 상황에서 환자에게 산소를 공급하기 위해서, 사용자의 실제 상태를 종합적으로 고려하여, 공급 산소량을 산출하는 공급 산소량 산출부(120), 공급 산소량에 부합되는 산소가 공급되도록 제어하는 산소 공급부(130), 사용자에 의해 흡입되는 주입 산소량을 산출하는 주입량 산출부(140), 정보를 출력하는 정보 출력부(160) 및 공급 산소량 산출부(120), 산소 공급부(130), 주입량 산출부(140), 정보 출력부(160) 등의 동작들을 전반적으로 제어하는 제어부(110)를 구비할 수 있다. As shown in FIG. 1A, the automatic oxygen supply device 100 calculates a supply oxygen amount calculating a supply oxygen amount by comprehensively considering an actual state of a user in order to supply oxygen to a patient in an emergency situation in which breathing difficulty occurs. 120, an oxygen supply unit 130 controlling to supply oxygen corresponding to the supply oxygen amount, an injection amount calculation unit 140 for calculating an injection oxygen amount sucked by a user, an information output unit 160 for outputting information, and a supply The controller 110 may be configured to control overall operations of the oxygen amount calculating unit 120, the oxygen supply unit 130, the injection amount calculating unit 140, and the information output unit 160.

본 명세서에 따르면, 자동 산소 공급 장치(100)는 수동으로 이루어지던 응급 환자에 대한 산소 공급을 기계식으로 산소 공급이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 자동 산소 공급 장치(100)는 중환자실, 응급실에서 사용되는 고가의 산소 공급 장치와 비교하여 상대적으로 저렴하게 산소 공급 기능을 수행하도록 구현될 수 있다. 또한, 자동 산소 공급 장치(100)는 호흡이 곤란한 환자의 생명이 위독해 지는 것을 방지하기 위해서, 사용자에게 실제로 주입되는 주입 산소량을 모니터링할 수 있다. 자동 산소 공급 장치(100)는 사용자에게 산소의 유출 없이 적절하게 산소가 주입될 수 있다. 공급 산소량 산출부(120)는 자가 호흡이 어려운 사용자에게 공급되어야 하는 공급 산소량을 산출할 수 있다. 공급 산소량 산출부(120)는 환자의 호흡 상태를 고려하여, 단계적으로 사용자에게 공급되어야 하는 공급 산소량을 산출할 수 있다. According to the present specification, the automatic oxygen supply device 100 may mechanically supply oxygen to an emergency patient that was manually made. In addition, the automatic oxygen supply device 100 may be implemented to perform the oxygen supply function relatively inexpensively compared to the expensive oxygen supply device used in the intensive care unit, emergency room. In addition, the automatic oxygen supply device 100 may monitor the amount of injected oxygen actually injected to the user in order to prevent the life of the patient who is difficult to breathe. The automatic oxygen supply device 100 may be appropriately injected with oxygen without leakage of oxygen to the user. The supply oxygen amount calculating unit 120 may calculate the supply oxygen amount to be supplied to a user having difficulty in self breathing. The supply oxygen amount calculating unit 120 may calculate the supply oxygen amount to be supplied to the user step by step in consideration of the breathing state of the patient.

공급 산소량은 산소가 공급하기 시작한 시간을 고려하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 환자의 키, 나이, 성별, 폐활량 등에 대한 감지가 되기 전인 산소 공급이 이루어지는 제1 구간에서는 공급 산소량은 기본값으로 산출될 수 있다. 즉, 제1 구간에서는 사용자의 키, 나이, 성별, 폐활량 등의 생체 정보 등을 고려하지 않고 공급 산소량을 설정한다. 기 설정된 제1 구간이 지난 이후의 제2 구간에는 공급 산소량은 사용자의 생체 정보(성별, 연령, 심장 상태 등)를 이용하여 산출될 수 있다. 공급 산소량은 성별, 연령, 심장 상태 등과 연관된 산소 필요량을 포함하는 테이블로 생성되어 저장될 수 있다. 생체 정보 및 산소 필요량 사이의 관계를 포함하는 테이블은 1회에 한해서 수신 받아 저장되며, 부분적으로 업데이트 될 수 있다. 이를 통해, 사용자에게 적정한 주기로, 적정한 산소가 공급되도록 할 수 있다. 또한, 사용자의 호흡 능력과는 무관하게 과도한 용량의 산소가 공급되어, 사용자의 상태가 악화되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해, 자동 산소 공급 장치(100)는 환자에게 산소가 공급되도록 하면서 환자의 생체 정보를 고려하여 환자의 호흡이 더 정확하게 유지되도록 구현될 수 있다. The amount of supplied oxygen can be changed in consideration of the time at which oxygen starts to be supplied. For example, the supply oxygen amount may be calculated as a default value in the first section in which the oxygen supply is performed before the detection of the patient's height, age, sex, and lung capacity. That is, in the first section, the supply oxygen amount is set without considering biometric information such as height, age, gender, and lung capacity of the user. In the second section after the preset first section, the supply oxygen amount may be calculated using biometric information (gender, age, heart state, etc.) of the user. The supply oxygen amount may be generated and stored in a table that includes oxygen needs associated with gender, age, heart condition, and the like. The table containing the relationship between the biometric information and the oxygen requirement is received and stored once and may be partially updated. Through this, the user may be supplied with the appropriate oxygen at an appropriate cycle. In addition, irrespective of the user's breathing ability, an excessive amount of oxygen may be supplied to prevent the user's condition from deteriorating. Through this, the automatic oxygen supply device 100 may be implemented to maintain the breathing of the patient more accurately in consideration of the patient's biometric information while allowing oxygen to be supplied to the patient.

자동 산소 공급 장치(100)는 사용자의 생체 정보를 이용하여 산출된 공급 산소량을 공급하도록 제어하는 제2 구간 동안에 공급 산소량 및 주입 산소량 사이의 차분값을 모니터링 할 수 있다. 모니터링 결과, 주입 산소량이 공급 산소량보다 작은 경우, 산소 공급량은 재 산출될 수 있다. 주입 산소량이 공급 산소량보다 작다는 것은 사용자에게 전달되는 과정 중에 유출(leakage)이 발생하는 것이므로, 사용자에게 공급 산소량 만큼의 산소가 전달되게 하기 위해서는, 산출된 공급 산소량 이상의 산소를 공급할 필요가 있다. 이를 위해서, 공급 산소량은 제2 구간에서 산출된 공급 산소량보다 증가할 수 있다. 이를 통해, 장치 내의 문제로 인해서, 사용자에게 산소가 공급되지 않는 문제를 자체적으로 진단할 수 있다. 이를 통해, 환자의 생명에 영향을 미칠 수 있는 응급환자의 특성상, 장치의 하자를 실시간으로 모니터링할 수 있다. The automatic oxygen supply device 100 may monitor a difference value between the supply oxygen amount and the injected oxygen amount during the second period of controlling to supply the supply oxygen amount calculated using the biometric information of the user. As a result of the monitoring, when the injected oxygen amount is smaller than the supplied oxygen amount, the oxygen supply amount can be recalculated. Since the amount of injected oxygen is smaller than the amount of supply oxygen, leakage occurs during the process of being delivered to the user. Therefore, in order to deliver oxygen as much as the amount of supply oxygen to the user, it is necessary to supply more oxygen than the calculated amount of supply oxygen. To this end, the supply oxygen amount may increase than the supply oxygen amount calculated in the second section. This makes it possible to self-diagnose the problem that oxygen is not supplied to the user due to problems in the device. Through this, due to the characteristics of the emergency patient that can affect the patient's life, it is possible to monitor the defect of the device in real time.

산소 공급부(130)는 공급량 산출부(120)에 의해 산출된 공급 산소량이 적절히 사용자와 연결된 통로로 전달되도록 제어한다. 산소 공급부(130)는 공급 산소량 산출부(120)에 의해 산출된 공급 산소량 만큼 공급되도록 조절하는 산소 공급 조절부(131)를 포함할 수 있다. The oxygen supply unit 130 controls the supply oxygen amount calculated by the supply amount calculating unit 120 to be appropriately delivered to the passage connected to the user. The oxygen supply unit 130 may include an oxygen supply control unit 131 that adjusts the supply of oxygen by the supply oxygen amount calculated by the supply oxygen amount calculation unit 120.

산소 공급부(130)의 용기가 실린지(syringe) 타입, 또는 자바라 타입으로 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 산소 공급 조절부(131)에 의해 용기의 용량을 조절함으로써, 산출된 공급 산소량이 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 용기의 용량은 사용자에 의해 수동으로 조절될 수도 있다. 산소 공급 조절부(131)는 실린지와 피스톤의 결합으로 설계될 수 있으며, 피스톤의 위치를 조절함으로써, 공급 산소량을 변경할 수 있다. 예를 들어, 공급 산소량이 150cc인 경우, 피스톤의 위치는 150cc와 대응되는 제1 위치에 놓일 수 있다. 공급 산소량이 300cc인 경우, 피스톤의 위치는 300cc와 대응되는 제1 위치와 2배만큼 떨어진 제2 위치에 놓일 수 있다. 공급 산소량은 피스톤의 위치가 멀어지거나 가까워짐에 따라 변경될 수 있다. The vessel of the oxygen supply unit 130 may be designed as a syringe type or bellows type, but is not limited thereto. By adjusting the capacity of the container by the oxygen supply control unit 131, it is possible to control so that the calculated supply oxygen amount is supplied. At this time, the capacity of the container may be manually adjusted by the user. The oxygen supply controller 131 may be designed by combining the syringe and the piston, and by adjusting the position of the piston, the supply oxygen amount may be changed. For example, if the supply oxygen amount is 150cc, the position of the piston may be placed in a first position corresponding to 150cc. When the supply oxygen amount is 300 cc, the position of the piston may be placed in a second position two times apart from the first position corresponding to 300 cc. The amount of oxygen supplied can change as the piston moves closer or closer to its position.

산소 공급 조절부(131)는 산소 공급백으로 설계된 산소 공급부(130)의 크기를 조절하는 줄 타입 또는 액츄레이터 등을 이용해서 으로 설계되어 산출된 공급 산소량이 공급되도록 제어할 수 있다. 줄 또는 액츄레이터 등의 길이를 길게 또는 짧게 조절함으로써, 공급부(130)의 용량을 조절할 수 있다. 이를 통해 공급 산소량은 줄의 길이에 따라서 단면적이 줄어듦에 따라 변경될 수 있다. The oxygen supply controller 131 may control the supply oxygen amount, which is designed and calculated by using a string type or an actuator to adjust the size of the oxygen supply unit 130 designed as the oxygen supply bag, to be supplied. By adjusting the length of the string or the actuator to be long or short, the capacity of the supply unit 130 can be adjusted. This allows the amount of supplied oxygen to change as the cross-sectional area decreases with the length of the cord.

이때, 공급 산소량의 용량 및 줄 또는 액츄레이터 등의 길이 사이의 상관 관계는 실험적으로 측정되어 테이블로 저장될 수 있다. 산소 공급백의 단면적 및 길이를 이용하여 산소 공급백의 부피를 산출함으로써, 공급 산소량과 대응되는 줄의 길이를 산출할 수 있다. 따라서, 줄 또는 액츄레이터 등의 길이 변화에 따라서 공급 산소량의 부피가 변화될 수 있다. In this case, the correlation between the capacity of the supply oxygen amount and the length of the joule or the actuator may be measured experimentally and stored in a table. By calculating the volume of the oxygen supply bag using the cross-sectional area and the length of the oxygen supply bag, the length of the string corresponding to the supply oxygen amount can be calculated. Therefore, the volume of the supplied oxygen amount can be changed in accordance with the change in the length of the joule or the actuator.

산소 공급부(130)는 공급되는 산소량 뿐만 아니라 산소 공급 주기를 조절할 수 있다. 산소 공급부(130)는 사용자의 호흡에 따라서 산소 공급 주기를 결정할 수 있다. 산소 공급부(130)는 공급 산소량 만큼의 산소가 산소 공급 주기에 따라서 사용자에게 제공되도록 제어한다. 산소 공급 주기는 사용자의 호흡이 가빠지거나 느려짐에 따라서 길어지거나 짧아지도록 동적으로 변경될 수 있다. 산소 공급부(130)는 주입 마스크나 본체에 부착된 센서로부터 감지된 센싱 값을 이용하여, 사용자의 혈중산소포화도, 주입 유량, EtCO2 등과 주입 압력등을 측정할 수 있다. 산소 공급부(130)는 사용자의 입과 연결된 관을 통해 측정된 주입량 및 주입 압력 등을 이용하여 산소의 공급 빈도수 또는 산소 공급 주기를 산출할 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 주는 주입 마스크에서의 FiO2의 주입 압력에 따른 혈중 산소포화도의 변화가 예측한 수치에 도달하지 못한다면, 새로운 산소 공급이 필요하다고 판단하고, 판단에 따라 산소 공급이 시작되도록 구현될 수 있다. 즉, 산소 공급부(130)는 산소의 주입 압력이 최대 주입 압력의 10% 미만인 경우의 시점들을 획득하고, 시점들을 이용하여 산소 공급 주기를 결정할 수 있다. The oxygen supply unit 130 may adjust the oxygen supply cycle as well as the amount of oxygen supplied. The oxygen supply unit 130 may determine the oxygen supply cycle according to the user's breathing. The oxygen supply unit 130 controls the oxygen as much as the supply oxygen amount to be provided to the user according to the oxygen supply cycle. The oxygen supply cycle may be dynamically changed to become longer or shorter as the user's breathing becomes slower or slower. The oxygen supply unit 130 may measure a blood oxygen saturation degree, an injection flow rate, an EtCO 2, and an injection pressure using a sensing value sensed by a sensor attached to an injection mask or a main body. The oxygen supply unit 130 may calculate an oxygen supply frequency or an oxygen supply cycle using an injection amount and an injection pressure measured through a pipe connected to a user's mouth. For example, if the change in blood oxygen saturation according to the injection pressure of FiO2 in the injection mask to the user does not reach the predicted value, it is determined that a new oxygen supply is necessary, and the oxygen supply starts according to the determination. Can be. That is, the oxygen supply unit 130 may acquire time points when the injection pressure of oxygen is less than 10% of the maximum injection pressure, and determine the oxygen supply cycle using the points.

주입 산소량이 거의 공급 산소량에 근접(예를 들어, 90프로 이상)하게 되면 새로운 산소 공급이 이루어지도록 제어한다. 또는 주입 압력이 거의 0, 예를 들어 최대 압력의 10프로 미만이 되면, 새로운 산소 공급이 이루어지도록 제어한다. When the injected oxygen amount is almost close to the supply oxygen amount (for example, 90% or more), a new oxygen supply is controlled. Or when the inlet pressure is near zero, for example less than 10% of the maximum pressure, a new oxygen supply is controlled.

주입 산소량 산출부(140)는 사용자에게 산소가 적절하게 주입되는지 여부를 판단하기 위해서 사용자에게 주입되는 주입 산소량을 측정할 수 있다. 주입 산소량 산출부(140)는 주입 마스크나 본체에 부착되거나 포함된 유량 센서로부터 유량 정보를 수신할 수 있다. 주입 산소량 산출부(140)는 유량 정보를 이용하여 사용자의 주입 산소량을 측정할 수 있다. The injection oxygen amount calculating unit 140 may measure the injection oxygen amount injected to the user in order to determine whether oxygen is properly injected to the user. The injection oxygen amount calculation unit 140 may receive flow rate information from a flow rate sensor attached to or included in the injection mask or the main body. The injection oxygen amount calculating unit 140 may measure the injection oxygen amount of the user using flow rate information.

주입 마스크(141)는 사용자의 입, 코를 덮는 구조로 되어 있으며, 산소 유출을 방지하기 위해서 사용자의 피부와 닿는 부분이 흡착력을 가지는 재질로 이루어질 수 있다. 주입 마스크(141)는 산소 공급부(130)와 연결된 호스를 통해 산소를 하나 이상의 내부 나선 날개(internal spiral blade, 140f)을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시킨다. 주입 마스크(141)에 연결된 호스의 주변에 위치한 복수의 내부 나선 날개를 통해서 산소가 기 설정된 방향으로 흐르도록 유도될 수 있다. 내부 나선 날개들의 회전으로 산소의 흐름을 조절할 수 있다. 주입 마스크(141)는 압력 센서 또는 유량, 산소포화도, ETCO2등 의 변화를 감지하여 환자의 상태변화를 감지하게 된다. The injection mask 141 has a structure covering the user's mouth and nose, and may be made of a material having an adsorption force on a part of the user's skin to prevent oxygen leakage. The injection mask 141 injects oxygen into the user's mouth and nose as the air rotates through one or more internal spiral blades 140f through a hose connected to the oxygen supply 130. Oxygen may be induced to flow in a predetermined direction through a plurality of inner spiral blades positioned around a hose connected to the injection mask 141. The rotation of the inner spiral blades regulates the flow of oxygen. The injection mask 141 detects a change in a pressure sensor or a flow rate, oxygen saturation, ETCO2, or the like to detect a change in a patient's condition.

정보 출력부(160)는 공급 산소량 및 주입 산소량, 사용자의 현재 상태를 표시할 수 있다. 정보 출력부(160)는 사용자에게 공급되는 산소량 및 주입되는 산소량, 주입 압력, 혈중 산소포화도, 공급주기, ETCO2 등을 매 산소 공급 주기 마다 제공할 수 있다. 공급 산소량, 주입 산소량, 또는 주입 압력, 혈중 산소포화도, 공급주기, ETCO2 등은 누적적으로 기록될 수 있다. The information output unit 160 may display the supply oxygen amount, the injected oxygen amount, and the current state of the user. The information output unit 160 may provide the amount of oxygen supplied to the user, the amount of oxygen injected, the injection pressure, the oxygen saturation in the blood, the supply cycle, and the ETCO2 in every oxygen supply cycle. Supply oxygen amount, injection oxygen amount, or injection pressure, blood oxygen saturation, supply cycle, ETCO2 and the like can be recorded cumulatively.

도 1b와 같이 자동 산소 공급 장치(100)는 생체 신호 검출기(300)와 연결되어 동작 될 수 있다. 자동 산소 공급 장치(100)는 자동적으로 환자에게 산소가 공급된 이후의 생체 신호를 수신 받아 이에 따라 산소 공급 주기를 변경할 수 있다. 예컨대, 산소 공급에도 환자의 생체 신호가 안 좋아진다면, 환자의 산소 공급 주기를 기 설정된 매뉴얼에 따라 앞 뒤 시간으로 조정할 수 있다. 산소 공급으로 인해 환자의 생체 신호가 좋아진다면, 환자의 산소 공급 주기를 고정시키고 동작되도록 제어한다. As shown in FIG. 1B, the automatic oxygen supply device 100 may be operated in connection with the biosignal detector 300. The automatic oxygen supply device 100 may automatically receive a biosignal after oxygen is supplied to the patient and change the oxygen supply cycle accordingly. For example, if the patient's biological signal does not improve even with oxygen supply, the oxygen supply cycle of the patient may be adjusted back and forth according to a preset manual. If the oxygen supply improves the patient's vital signs, the patient's oxygen supply cycle is fixed and controlled to operate.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining various embodiments of the automatic oxygen supply device according to the embodiments of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 산소 공급부(130)는 산소 공급 장치(200)와 연결된 통로에 대한 제1 입구 및 주입 마스크와 연결된 통로에 대한 제2 입구의 개폐를 조절함으로써, 산소 공급 장치(200)로부터의 정해진 용량의 산소를 주입 마스크로 전달할 수 있다. 다른 실시예에서, 산소 공급부(130)는 대기 즉, 공기로부터 공기를 공급 받을 수 있다. 환자의 호흡 주기에 맞춰서 산소 공급 및 주입의 시간 구간은 서로 교차해서 구성될 수 있다. 예를 들어, 산소통으로부터의 산소가 공급되는 산소 공급 구간이 지나면, 환자에게 산소가 전달되는 산소 주입 시간이 배치된다. 도 8에 도시된 바와 같이 사용자(환자)의 호흡 주기의 제1 시간(t1) 동안은 제1 입구가 열려 산소를 공급받고, 제2 시간(t2) 동안은 제2 입구가 열려 산소를 사용자에게 주입시킨다. 이때, 제1 시간(t1) 동안은 제2 입구는 닫혀 있게 되고, 제2 시간(t2) 동안은 제1 입구는 닫힐 수 있다. 공급 장치의 시간당 공급량은 기계에 의해 조절이 되기 때문에 제1 시간(t1)은 짧아질 수 있다. As shown in FIG. 2, the oxygen supply unit 130 controls opening and closing of the first inlet for the passage connected to the oxygen supply device 200 and the second inlet for the passage connected to the injection mask, thereby providing the oxygen supply device 200. A predetermined dose of oxygen from) may be delivered to the injection mask. In another embodiment, the oxygen supply unit 130 may receive air from the atmosphere, that is, air. Depending on the breathing cycle of the patient, the time intervals of oxygen supply and infusion can be configured to cross each other. For example, after an oxygen supply interval in which oxygen is supplied from an oxygen cylinder, an oxygen infusion time at which oxygen is delivered to the patient is arranged. As shown in FIG. 8, the first inlet is opened to receive oxygen during the first time t1 of the user's (patient's) breathing cycle, and the second inlet is opened to open the oxygen to the user during the second time t2. Inject. In this case, the second inlet may be closed during the first time t1, and the first inlet may be closed during the second time t2. The first time t1 can be shortened because the feeding amount per hour of the feeding device is controlled by the machine.

도 2의 산소 공급부(130), 산소 공급 조절부(131)는 실린지(syringe)또는 자바라 형식으로 설계될 수 있다. 산소 공급 조절부(131)는 실린지의 최대 용량을 조절하는 클립으로 구성될 수 있다. 산소 공급부(130)는 산소통(200)으로부터 산소를 공급받는다. 이때 산소 공급부(130)는 공급 산소량 산출부(20)에 의해 산출된 공급 산소량 만큼 사용자에게 1회에 공급되도록 제어한다. 산소 공급부(130)는 실린지(syringe) 또는 자바라로 구현되며, 피스톤의 위치를 조절함으로써, 1회에 공급되는 공급 산소량을 변경할 수 있다. 산소 공급부(130)는 제2 입구를 통해 산소를 이동시켜 사용자에게 주입시킨다. 공급 Volume 조정은 유량조절레버 등으로 구현되며, 유량조절레버를 회전하는 만큼 공급되는 공기량 또는 산소량 등을 조절한다. The oxygen supply unit 130 and the oxygen supply control unit 131 of FIG. 2 may be designed in the form of a syringe or bellows. The oxygen supply controller 131 may be configured as a clip for adjusting the maximum capacity of the syringe. The oxygen supply unit 130 receives oxygen from the oxygen cylinder 200. At this time, the oxygen supply unit 130 controls the supply oxygen amount calculated by the supply oxygen amount calculation unit 20 to be supplied to the user at one time. The oxygen supply unit 130 is implemented with a syringe or a bellows, and by adjusting the position of the piston, it is possible to change the amount of oxygen supplied at one time. The oxygen supply 130 moves oxygen through the second inlet and injects the oxygen into the user. Supply volume adjustment is implemented by a flow control lever, etc., and adjusts the amount of air or oxygen supplied by rotating the flow control lever.

도 3a 및 도 3b는 산소 공급부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다. 3A and 3B are diagrams for describing an embodiment of an oxygen supply unit.

도 3a을 참조하면, 산소 공급 조절부(131’)는 자바라 형태로 구현될 수 있다. 산소 자동 공급 장치(100)는 공급되어야 하는 산소의 용량을 결정하는 산소 공급 조절부(131’)를 더 포함하며, 산소 공급 조절부(131’)의 위치를 조절하는 산소 공급 제어부(132’)를 더 포함할 수 있다. 산소 공급 제어부(132’)는 최대 용량을 결정하는 산소 공급 조절부(131’)와 연결된 줄의 길이를 조절함으로써, 산소 공급부(130’)의 용량을 조절하게 된다. 산소 공급 제어부(132’)에 포함된 2개의 손잡이를 움켜쥐게 되면, 산소 공급 조절부(131’)와 연결된 줄의 길이가 줄어들게 되며, 결과적으로 공급되어야 하는 산소의 용량이 감소하게 된다. Referring to FIG. 3A, the oxygen supply controller 131 ′ may be implemented in a bellows shape. The automatic oxygen supply device 100 further includes an oxygen supply controller 131 ′ for determining a capacity of oxygen to be supplied, and an oxygen supply controller 132 ′ for adjusting the position of the oxygen supply controller 131 ′. It may further include. The oxygen supply control unit 132 'adjusts the capacity of the oxygen supply unit 130' by adjusting the length of the cord connected to the oxygen supply control unit 131 'that determines the maximum capacity. When the two handles included in the oxygen supply control unit 132 'are gripped, the length of the string connected to the oxygen supply control unit 131' is reduced, and as a result, the capacity of oxygen to be supplied is reduced.

산소 공급 제어부(132’)에 포함된 2개의 손잡이를 통해 사용자의 호흡 주기와 일치하는 주기로 사용자에게 산소가 주입되도록 제어할 수 있다. Through two handles included in the oxygen supply controller 132 ′, oxygen may be injected to the user at a cycle that matches the breathing cycle of the user.

도 3의 산소 공급부(130), 산소 공급 조절부(131)는 자바라 형식으로 설계될 수 있다. 산소 공급 조절부(131)는 자바라의 최대 크기를 조절함으로써, 환자에게 주입되는 산소의 용량을 조절할 수 있다. 또한, 산소 공급 조절부(131)는 자바라를 확장 또는 수축함으로써, 환자에게 산소를 공급 시킬 수 있다. The oxygen supply unit 130 and the oxygen supply control unit 131 of FIG. 3 may be designed in a bellows type. The oxygen supply controller 131 may adjust the dose of oxygen injected into the patient by adjusting the maximum size of the bellows. In addition, the oxygen supply adjusting unit 131 may supply oxygen to the patient by expanding or contracting the bellows.

도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d는 산소 공급 조절부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면들이다. 4A, 4B, 4C, and 4D are views for explaining another embodiment of the oxygen supply control unit.

도 4a를 참조하면, 산소 공급 조절부(131”)는 산소 공급부(130)의 부피를 조절하는 밴드, 또는 줄의 형식으로 구현될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 산소 공급 조절부(131”)는 산소 공급부(130)의 둘레를 감싸는 밴드 또는 줄로 구현되며 밴드 또는 줄의 길이를 조절함으로써 산소 공급부(130)의 용량을 조절하고 산소 공급부(130)의 용량에 따라 공급 산소량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 산소 공급 조절부(131”)는 공급 산소 산출부(120)에 의해 산출된 공급 산소량과 대응되는 줄의 길이를 검색하고, 대응되는 줄의 길이만큼 줄의 길이를 감소 또는 증가시킨다. 이를 통해, 산소 공급부(130)의 용량은 공급 산소량 만큼 감소 또는 증가된다. 대응되는 줄의 길이는 룩업 테이블을 이용하여 검색되거나 산소 공급량과 대응되어 산출될 수 있다. Referring to FIG. 4A, the oxygen supply controller 131 ″ may be implemented in the form of a band or a string for adjusting the volume of the oxygen supply 130. As shown in FIG. 4, the oxygen supply adjusting unit 131 ″ is implemented as a band or a string surrounding the oxygen supply unit 130, and adjusts the capacity of the oxygen supply unit 130 by adjusting the length of the band or the string and oxygen. The amount of supply oxygen may be adjusted according to the capacity of the supply unit 130. For example, the oxygen supply controller 131 ″ searches for the length of the string corresponding to the amount of oxygen supplied by the supply oxygen calculator 120, and decreases or increases the length of the string by the length of the corresponding string. . Through this, the capacity of the oxygen supply unit 130 is reduced or increased by the amount of supply oxygen. The length of the corresponding row may be retrieved using a lookup table or calculated in correspondence with the oxygen supply.

도 4b에 도시된 바와 같이, 산소 공급 제어부(132”)에 포함된 2개의 손잡이를 움켜쥐게 되면, 산소 공급 조절부(131”)의 줄의 길이가 짧아지며, 산소 공급부(130)의 용량이 줄어들게 된다. As shown in FIG. 4B, when the two handles included in the oxygen supply controller 132 ″ are gripped, the length of the string of the oxygen supply controller 131 ″ is shortened, and the capacity of the oxygen supply 130 is increased. Will be reduced.

즉, 도 4c에 도시된 바와 같이, 산소 공급부(130)의 단면적(s) 및 길이(ㅣ)에 의해 산출된 용량이 공급 산소량과 대응될 수 있도록 한다. 도 4d에 도시된 바와 같이, 줄의 길이 및 공급 산소량은 관계식을 가질 수 있다. 도 4d의 관계식을 이용하여, 공급되어야 하는 공급 산소량과 대응되는 줄의 길이를 검색할 수 있다. That is, as illustrated in FIG. 4C, the capacity calculated by the cross-sectional area s and the length ㅣ of the oxygen supply unit 130 may correspond to the supply oxygen amount. As shown in FIG. 4D, the length of the cord and the amount of supply oxygen may have a relationship. Using the relationship of FIG. 4D, the length of the string corresponding to the amount of supply oxygen to be supplied can be retrieved.

도 5는 사용자에 부착되는 주입 마스크(141)를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for describing an injection mask 141 attached to a user.

도 5를 참조하면, 주입 마스크(141)에는 사용자에게 주입되는 공기의 흐름을 측정하는 유량(혈중산소 포화도, 압력) ETCO2등의 센서(142)가 부착될 수 있다. 하나 이상의 센서등을(142) 이용하여 사용자에게 주입되는 공기의 흐름을 산출하고, 실제 공급되어야 하는 산소가 공급되는지 판단하게 된다. 추가적으로 자동 산소 공급 장치(100)는 생체 신호 검출기(미도시)와 연결되어 사용자의 생체 신호를 수신할 수도 있다. Referring to FIG. 5, a sensor 142 such as a flow rate (blood oxygen saturation, pressure) ETCO 2 for measuring the flow of air injected into a user may be attached to the injection mask 141. One or more sensors 142 may be used to calculate the flow of air injected into the user and determine whether oxygen to be supplied is actually supplied. Additionally, the automatic oxygen supply device 100 may be connected to a biosignal detector (not shown) to receive a biosignal of a user.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 산소 공급 방법의 흐름도들이다. 6 and 7 are flowcharts of an automatic oxygen supply method according to an embodiment of the present invention.

도 6와 같이, S110에서는 자동 산소 공급 장치는 생체 신호 검출 장치로부터 생체 신호를 획득한다. As shown in FIG. 6, in S110, the automatic oxygen supply device obtains a biosignal from a biosignal detection apparatus.

S120에서는 자동 산소 공급 장치는 별도의 생체 신호 검출기로부터의 생체 신호를 이용하여 공급 산소량을 산출할 수 있다. In S120, the automatic oxygen supply device may calculate the supply oxygen amount using a biosignal from a separate biosignal detector.

S130에서는 자동 산소 공급 장치는 공급 산소량이 주입되도록 산소 공급부에 제어 신호를 전달한다. 제어 신호에 의해서, 용량 조절부는 공급 산소량 만큼의 용량을 가지도록 조절된다. In S130, the automatic oxygen supply device transmits a control signal to the oxygen supply unit so that the supply oxygen amount is injected. By the control signal, the dose adjusting portion is adjusted to have a capacity equal to the amount of supply oxygen.

S140에서는 자동 산소 공급 장치의 산소 공급부는 제1 입구를 통해 제1 시간 동안 공급 산소량을 공급 받는다. In S140, the oxygen supply unit of the automatic oxygen supply device receives the supply oxygen amount for the first time through the first inlet.

이를 통해, 자동 산소 공급 장치는 사용자의 생체 신호를 고려하여 공급 산소량을 산출하고, 산출된 공급 산소량만큼의 산소가 환자인 사용자에게 공급되도록 제어할 수 있다. 호흡이 곤란한 사용자에게 적용할 수 있으므로, 사용자의 호흡 주기 및 빈도수에 따라서 공급 산소량이 공급되도록 제어한다. Through this, the automatic oxygen supply device may calculate the supply oxygen amount in consideration of the biosignal of the user, and control the oxygen supply as much as the calculated supply oxygen amount to be supplied to the patient. Since it can be applied to a user having difficulty breathing, the amount of oxygen supplied is controlled according to the user's breathing cycle and frequency.

도 7과 같이, S210에서는 자동 산소 공급 장치는 공급 산소량 및 주입 산소량을 비교한다. As shown in FIG. 7, in S210, the automatic oxygen supply device compares the supply oxygen amount and the injected oxygen amount.

S220에서는 자동 산소 공급 장치는 공급 산소량 및 주입 산소량 사이를 비교할 수 있다. S230에서는 공급 산소량이 주입 산소량을 초과하는 경우, 자동 산소 공급 장치는 사용자에게 공급되어야 하는 산소량이 실제로 주입되지 않는다고 판단한다. 자동 산소 공급 장치는 주입 산소량 및 공급 산소량 사이의 차분값을 이용하여 공급 산소량을 재 산출한다. 자동 산소 공급 장치는 차분값의 일정 비율, 예를 들어, 70%를 공급 산소량에 합산함으로써 공급 산소량을 재 산출할 수 있다. 이를 통해, 자동 산소 공급 장치는 사용자의 생명 연장을 위해 필요한 산소가 원활히 공급되도록 제어한다. 또한, 자동 산소 공급 장치는 장치 내의 하자로 인해서 산소가 공급되지 않는 경우에 산소 유출이 발생함에도 불구하고, 새로운 산소 공급 장치로의 교체가 되기 전에 산소 공급이 이루어지도록 이전에 산출된 공급 산소량을 다시 한번 산출할 수 있다. 자동 산소 공급 장치는 산소의 유출이 있다는 것을 포함하는 메시지를 생성하여 관리자에게 전달할 수 있다. In S220, the automatic oxygen supply device may compare the supply oxygen amount and the injected oxygen amount. In S230, when the supply oxygen amount exceeds the injection oxygen amount, the automatic oxygen supply device determines that the oxygen amount to be supplied to the user is not actually injected. The automatic oxygen supply device recalculates the supply oxygen amount using the difference value between the injected oxygen amount and the supply oxygen amount. The automatic oxygen supply device can recalculate the supply oxygen amount by adding a certain ratio of the difference value, for example, 70% to the supply oxygen amount. Through this, the automatic oxygen supply device controls to smoothly supply the oxygen necessary for extending the life of the user. In addition, the automatic oxygen supply device resets the supply oxygen amount previously calculated so that oxygen supply is made before replacement with a new oxygen supply device, even though oxygen leakage occurs when oxygen is not supplied due to a defect in the apparatus. It can be calculated once. The automatic oxygen supply device can generate and deliver a message to the manager that includes the outflow of oxygen.

S240에서는 자동 산소 공급 장치는 매 호흡 주기마다 주입 산소량을 산출함으로써 모니터링한다. 자동 산소 공급 장치는 주입 마스크에 공기의 흐름을 측정하는 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출할 수 있다. 유량 센서는 주입 마스크 쪽에 부착되어 사용자에게 흡입되는 공기량을 측정한다. In S240, the automatic oxygen supply device monitors by calculating the injected oxygen amount at every breathing cycle. The automatic oxygen supply device may calculate the injected oxygen amount using a flow sensor that measures the flow of air to the injection mask. The flow sensor is attached to the injection mask to measure the amount of air sucked into the user.

상기의 과정을 통해, 자동 산소 공급 장치는 공급 산소량이 사용자에게 전달되는지 여부를 모니터링하고, 공기의 유출이 발생된다고 판단되는 경우에는 문제 해결이 되기 전까지 사용자의 생명에 위협이 되지 않도록 공급 산소량을 재 산출할 수 있다. Through the above process, the automatic oxygen supply device monitors whether the supply oxygen amount is delivered to the user, and if it is determined that the air leakage occurs, the supply oxygen amount is reset so that it does not pose a threat to the user's life until the problem is solved. Can be calculated.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치에 의한 호흡 주기에 따른 입구의 개폐를 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining the opening and closing of the inlet according to the breathing cycle by the automatic oxygen supply device according to the embodiments of the present invention.

도 8을 참조하면, 산소 공급 장치(200)와 연결된 제1 입구는 호흡 주기에서의 초기에 짧은 시간(t1) 동안 열리고, 산소 공급부(130)에 산소가 채워지게 되면 사용자의 호흡기와 연결된 제2 입구가 t2 시간 동안 열려 사용자에게 산소가 주입되게 된다. Referring to FIG. 8, a first inlet connected to the oxygen supply device 200 is opened for a short time t1 at an initial stage in a breathing cycle, and when oxygen is filled in the oxygen supply unit 130, a second inlet connected to the user's respirator. The inlet is opened for t2 hours to inject oxygen into the user.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 생체 신호를 획득하는 장치와 연결되어 사용자의 생체 신호를 획득하고, 획득된 생체 신호에 따라 사용자에게 공급되는 산소량이 달라지도록 조절할 수 있다. The automatic oxygen supply device according to the embodiments of the present invention may be connected to an apparatus for acquiring a biosignal to obtain a biosignal of a user and may be adjusted to vary the amount of oxygen supplied to the user according to the acquired biosignal.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments are, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors, microcomputers, field programmable gate arrays (FPGAs). May be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of explanation, one processing device may be described as being used, but one of ordinary skill in the art will appreciate that the processing device includes a plurality of processing elements and / or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and may configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively. You can command the device. Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device in order to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or, even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

100: 자동 산소 공급 장치
200: 산소통
100: automatic oxygen supply
200: oxygen cylinder

Claims (11)

생체 신호 검출기로부터 수신된 생체 신호를 이용하여 사용자의 공급 산소량을 산출하는 공급 산소량 산출부;
상기 공급 산소량과 대응되도록 최대 용량을 조절하는 용량 조절부;
상기 용량 조절부에 의해 조절됨에 따라 상기 공급 산소량 만큼의 산소를 산소통으로부터 수신하고, 상기 산소를 산소 공급 주기에 따라 사용자의 주입 마스크로 전달하는 산소 공급부;
사용자의 입 및 코를 덮는 구조로 설계되어 상기 산소 공급부와 연결된 호스를 통해 산소를 복수의 내부 나선 날개들을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시키도록 유도하는 주입 마스크; 및
상기 주입 마스크에 부착된 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출하는 주입 산소량 산출부;를 포함하는, 자동 산소 공급 장치.
A supply oxygen amount calculating unit configured to calculate a supply oxygen amount of a user using a biosignal received from a biosignal detector;
A dose adjusting unit for adjusting a maximum dose to correspond to the supply oxygen amount;
An oxygen supply unit configured to receive oxygen as much as the supply oxygen amount from the oxygen cylinder as controlled by the dose adjusting unit, and deliver the oxygen to a user's injection mask according to an oxygen supply cycle;
An injection mask designed to cover a user's mouth and nose to inject oxygen into the user's mouth and nose through a hose connected with the oxygen supply in accordance with air rotation through a plurality of inner spiral wings; And
And an injection oxygen amount calculation unit configured to calculate an injection oxygen amount by using a flow sensor attached to the injection mask.
제1항에 있어서,
상기 용량 조절부는
실린지 또는 자바라의 형태로 구현되어, 피스톤의 위치를 조절함에 따라 최대 용량을 조절하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 장치.
The method of claim 1,
The dose adjusting unit
Implemented in the form of a syringe or bellows, characterized in that the adjustment of the maximum capacity by adjusting the position of the piston, automatic oxygen supply device.
제1항에 있어서,
상기 용량 조절부는
상기 산소 공급부의 단면적을 조절하는 줄 타입으로 구현되어 줄의 길이를 조절함에 따라 최대 용량을 조절하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 장치.
The method of claim 1,
The dose adjusting unit
Automatic oxygen supply device, characterized in that the maximum capacity is adjusted by adjusting the length of the cord is implemented in a string type for adjusting the cross-sectional area of the oxygen supply.
제1항에 있어서,
상기 공급 산출부는
산소 공급이 시작되는 제1 시간 구간에는 기본 값을 공급 산소량으로 설정하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 장치.
The method of claim 1,
The supply calculation unit
The automatic oxygen supply device, characterized in that the default value is set to the supply oxygen amount in the first time interval when the oxygen supply is started.
제4항에 있어서,
상기 공급 산출부는
상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에는 사용자의 생체 신호를 이용하여 사용자 맞춤 공급 산소량을 산출하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 장치.
The method of claim 4, wherein
The supply calculation unit
Automatic oxygen supply device, characterized in that for calculating a user-specific supply oxygen amount by using a bio-signal of the user during the second time interval after the first time interval.
제1항에 있어서,
현재의 산소 공급 주기에 대한 정보인 공급 산소량, 주입 산소량, 주입 압력 중 적어도 하나를 출력하도록 구현되는 정보 출력부;를 더 포함하는, 자동 산소 공급 장치.
The method of claim 1,
And an information output unit configured to output at least one of supply oxygen amount, injection oxygen amount, and injection pressure, which are information on a current oxygen supply cycle.
자동 산소 공급 장치가 생체 신호 검출기로부터 수신된 생체 신호를 이용하여 사용자의 공급 산소량을 산출하는 단계;
상기 자동 산소 공급 장치가 상기 공급 산소량과 대응되도록 최대 용량을 조절하는 단계;
상기 자동 산소 공급 장치가 상기 용량 조절부에 의해 조절됨에 따라 상기 공급 산소량 만큼의 산소를 산소통으로부터 수신하고, 상기 산소를 산소 공급 주기에 따라 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계;
상기 자동 산소 공급 장치가 상기 산소 공급부와 연결된 호스를 통해 산소를 복수의 내부 나선 날개들을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시키는 단계;
상기 주입 마스크에 부착된 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출하는 단계;를 포함하는, 자동 산소 공급 방법.
Calculating, by the automatic oxygen supply device, the oxygen supply amount of the user using the biosignal received from the biosignal detector;
Adjusting the maximum capacity so that the automatic oxygen supply device corresponds to the supply oxygen amount;
Receiving oxygen as much as the amount of supply oxygen from an oxygen cylinder as the automatic oxygen supply device is adjusted by the dose adjusting unit, and transferring the oxygen to a user's injection mask according to an oxygen supply cycle;
The automatic oxygen supplying device injecting oxygen into the user's mouth and nose as the air rotates through a plurality of inner spiral blades through a hose connected to the oxygen supply;
Calculating the amount of injected oxygen using a flow sensor attached to the injection mask; automatic oxygen supply method.
제7항에 있어서,
상기 산소를 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계는
산소 공급이 시작되는 제1 시간 구간에는 기본 값을 공급 산소량으로 설정하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 방법.
The method of claim 7, wherein
Delivering the oxygen to the injection mask of the user
In the first time interval when the oxygen supply is started, characterized in that the basic value is set to the supply oxygen amount, automatic oxygen supply method.
제8항에 있어서,
상기 산소를 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계는
상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에는 사용자의 생체 신호를 이용하여 사용자 맞춤 공급 산소량을 산출하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 방법.
The method of claim 8,
Delivering the oxygen to the injection mask of the user
During the second time interval after the first time interval characterized in that for calculating the user-specific supply oxygen amount by using the user's bio-signal, automatic oxygen supply method.
제7항에 있어서,
현재의 산소 공급 주기에 대한 정보인 공급 산소량, 주입 산소량, 주입 압력 중 적어도 하나를 출력하는 단계;를 더 포함하는, 자동 산소 공급 방법.
The method of claim 7, wherein
And outputting at least one of a supply oxygen amount, an injection oxygen amount, and an injection pressure, which are information on a current oxygen supply cycle.
컴퓨터를 이용하여 제7항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a computer readable storage medium for carrying out the method of claim 7 using a computer.
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