KR20210016303A - 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 센서 및 공기 유로에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있으며, 동시에 혈류량 측정 기능을 포함하여 사용자의 맥박 및 산소포화도를 용이하게 측정할 수 있는 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치에 관한 것이다.

Description

혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치{Breath measuring device equipped with a blood flow measurement function}

본 발명은 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 센서 및 공기 유로에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있으며, 동시에 혈류량 측정 기능을 포함하여 사용자의 맥박 및 산소포화도를 용이하게 측정할 수 있는 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 호흡량 검사에 사용되는 측정 장치는 두 가지 방식으로 분류된다. 첫 번째 방식은 폐의 팽창과 수축에 따른 변화, 즉 폐용적의 변화를 양적으로 측정하는 방식으로서, 미리 정해진 양식에 따라 피검사자가 호흡하는 동안 폐용적의 변화를 직접 측정하는 방식이다. 두 번째 방식은 피검사자가 숨을 쉬는 동안에 폐 내외로 유동하는 공기의 흐름을 감지 및 측정하여 호흡량을 측정하는 방식이다.

종래에는 호흡량 측정 방식으로 첫 번째 방식인 폐용적의 변화를 직접 측정하는 방식이 주로 사용되었으나, 사용되는 검사 장치의 구조가 복잡하고 이동에 따른 사용이 불편한 문제점이 있어, 근래에는 피검사자의 호흡에 따른 기류를 측정하는 방식 및 장치가 주로 이용되고 있다.

하지만, 상기한 기류를 측정하는 호흡 측정 장치는 대체로 내부 형태가 복잡하고, 크기가 매우 커 휴대가 불가능하여 집 또는 병원에서만 사용되는 문제점이 있다.

최근에는 황사, 중금속, 미세먼지에 의한 대기오염이 급증하고 있고 이러한 환경에서 영유아나 노약자는 호흡기 질환에 매우 취약하기 때문에 호흡량 측정을 통한 호흡기의 건강 상태를 지속적으로 점검하는 것이 매우 중요하다.

하지만, 병원이나 집을 벗어난 환경에서는 빠르고 간편하며 정확하게 피검사자의 호흡량을 측정하는 것이 거의 불가능하여 문제점으로 지적되고 있다.

또한, 종래의 호흡 측정 장치는 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로가 일체형으로 형성되어 있어 세척이 곤란하여, 상기 센서와 공기 유로에 생성된 이물질을 제거하기 어려운 문제점이 있었다.

그리고 현대인의 경우, 바쁜 일상과 서구식 식습관으로 인하여 성인병과 같은 비만관련 질환이 호흡기 질환과 동시에 해당 질환에 대하여 많은 관심이 집중되고 있다.

맥박 측정은 간단한 건강 검진 방법 중 하나이지만, 필수적이고 중요한 생체정보에 해당한다.

따라서 보다 정확하고 편리하게 맥박을 측정할 수 있는 방법 또는 장치에 대한 요구는 높아지고 있다.

의료 산업이 발전하게 되면서 평균 수명이 증대됨에 따라 노인인구의 비율이 점차 증가하게 되었으며, 이에 따라 고혈압 등 심혈관 질환을 가지는 환자의 수가 점차 증가하게 되었다.

이는 우리나라 뿐만 아니라 전 세계의 공통적인 성향이며 성인의 25% 이상이 잠재적 고혈압 환자라고 보고되었다.

이러한 이유로 간단한 방법으로 혈압을 측정할 수 있는 휴대용 기기의 필요성이 대두되고 있다.

종합하면, 최근들어 본인의 몸을 체계적으로 관리하는 문화가 대두되고 있어, 센터와 같은 전문 의료진 또는 분석, 측정장치가 구비된 장소에 방문하지 않고 용이하게 본인의 건강 상태를 측정할 수 있는 휴대 장비에 대한 관심도가 집중되고 있어 이를 제공할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 센서 및 공기 유로에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있도록 하는 호흡 측정 장치를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 호흡 측정 장치의 공기 유로로 유입되는 호흡의 압력을 조절할 수 있도록 함으로서 사용자가 호흡 운동시 사용자의 건강 상태에 맞는 호흡 압력을 제공하여 사용자의 호흡 운동 효과를 높일 수 있는 체성분 분석 기능을 구비하는 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 비침습적 방법인 광 측정 방법을 이용하여 사용자의 혈류량분석을 실시할 수 있어 사용자의 맥박 뿐만 아니라 산소포화도를 측정하여 사용자 스스로 본인의 건강상태를 용이하게 확인할 수 있는 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 서술한 문제를 해결하기 위한 본 발명 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치는,

사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로가 형성되며, 상기 공기 유로의 일부가 개구되어 형성되는 개구부가 구비되는 제1 본체; 상기 공기 유로를 이동하는 공기의 압력을 측정하는 호흡 측정 유닛을 포함하고, 상기 제1 본체에 탈착 가능하도록 형성되며 상기 제1 본체에 형성되는 상기 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 제2 본체; 사용자의 혈류량을 분석할 수 있는 분석 모듈;을 포함하되,

상기 분석 모듈은, 상기 제2 본체의 일면에 위치하되, 각기 다른 두 파장의 빛을 사용자의 손가락에 투사시키는 발광부; 상기 제2 본체의 일면에 위치하되, 상기 발광부에서 사용자의 손가락에 투사시킨 빛이 사용자의 손가락을 투과된 후 반사된 빛을 흡수하는 수광부; 상기 제2 본체 내측에 위치하되, 수광부에서 흡수한 빛의 파장을 분석하여 사용자의 혈류량 변화를 측정하고, 사용자의 맥박 또는 산소포화도를 측정하는 혈류량 측정부;를 포함하고,

상기 호흡 측정 유닛은, 상기 공기 유로의 개구부에 대응되도록 형성되어 상기 제1 본체와 제2 본체의 결합에 의해 상기 공기 유로의 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 호흡 측정 센서 모듈;을 포함하며, 상기 제1 본체 및 상기 제2 본체를 분리하고 제1 본체를 세척하여 공기 유로의 내부 이물질을 제거할 수 있는 것을 특징으로 함으로써 상기 서술한 문제를 해결하게 된다.

이에 의해, 본 발명은 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 센서 및 공기 유로에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다. 호흡 압력 조절 유닛에 의하여 공기 유로로 유입되는 호흡의 압력을 조절함으로서 사용자가 호흡 운동시 사용자의 건강 상태에 맞는 호흡 압력을 제공할 수 있으므로 개별 사용자의 호흡 운동 효과를 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 비침습적 방법인 광 측정 방법을 이용하여 사용자의 혈류량분석을 실시할 수 있어 사용자의 맥박 뿐만 아니라 산소포화도를 측정하여 사용자 스스로 본인의 건강상태를 용이하게 확인할 수 있는 효과가 제공된다.

도 1 및 2는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 제1 본체를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 개략도이다.
도 5a 및 도5b는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 호흡 측정 유닛을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 호흡 압력 조절 유닛을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 마우스피스를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 필터를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 호흡 측정 장치의 호흡량 측정 원리를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명인 호흡 측정 장치를 이용한 인공지능 기반 개인별 폐건강 관리 시스템 관계 도면이다.
도 12는 본 발명의 호흡 측정 장치의 구성 중 프로세스모듈의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 관리서버 구성을 상세히 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제어패널의 다양한 예시 형태를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치의 전체 구조를 나타낸 도면이다.

본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 호흡 측정 장치를 이용한 인공지능 기반 개인별 폐건강 관리 시스템에 관하여 살펴보기로 한다.

본 발명은 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이,

사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 사용자의 호흡량을 측정할 수 있되, 측정한 호흡량 정보를 관리서버(1000)로 전송하고 관리서버(1000)로부터 운동가이드정보를 획득하여 사용자에게 호흡측정장치(10)를 이용한 호흡 운동을 가이드하는 호흡측정장치(10),

상기 호흡측정장치(10)로부터 호흡량 정보를 획득하고, 획득한 호흡량 정보를 이용하여 사용자의 폐 건강상태를 체크하며, 사용자의 폐 건강상태에 대한 운동가이드정보와 사용자의 폐 건강상태정보를 호흡측정장치(10)로 전송하여 사용자에게 제공하는 관리서버(1000)를 포함한다.

상기 호흡측정장치(10)는, 사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 사용자의 호흡량을 측정할 수 있고, 측정한 호흡량 정보를 관리서버(1000)로 전송하며, 관리서버(1000)로부터 운동가이드정보를 획득하여 사용자에게 호흡측정장치(10)를 이용한 호흡 운동을 가이드하게 된다.

상기 호흡측정장치(10)는,

도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로(110)가 형성되며 공기 유로(110)의 일부가 개구되어 형성된 개구부(120)가 구비되는 제1 본체(100), 상기 제1 본체(100)에 탈착 가능하도록 형성되며 상기 제1 본체에 형성되는 개구부(120)를 폐쇄하도록 설치되는 제2 본체(200), 공기 유로(110)를 이동하는 공기의 압력을 측정하는 호흡 측정 유닛(300), 공기 유로(110)의 유입 측(111)에 설치되는 마우스피스 결합 부재(400) 및 마우스피스 결합 부재(400)에 탈착 가능하도록 결합되는 마우스피스(500)를 포함한다.

먼저, 제1 본체(100)는 내부에 중공의 공기 유로(110)가 형성되는 부재로서, 일 측(도 1의 좌측, 공기 유입 측) 및 타 측(도 1의 우측, 공기 배출 측)이 개방되어 공기 유로(110)가 외부와 연동되도록 형성된다. 그리고 제1 본체(100) 상부 측 일부가 제거되도록 형성되는 개구부(120)가 형성되어 공기 유로(110)의 상부 측 일부가 개방되도록 형성된다.

그리고 제2 본체(200)는 제1 본체(100)의 길이에 대응되는 길이를 갖도록 형성되어 그 하부가 제1 본체(100)와 탈착 가능하게 결합된다.

한편, 호흡 측정 유닛(300)은, 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 상기 공기 유로의 개구부에 대응되도록 형성되어 상기 제1 본체와 제2 본체의 결합에 의해 상기 공기 유로의 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 호흡 측정 센서 모듈(310), 상기 호흡 측정 센서 모듈로부터 상기 공기 유로의 내부 중심 측으로 연장되도록 형성되는 제1 차압 생성 블록(320) 및 상기 공기 유로의 내부 면에 배치되며, 상기 공기 유로의 내부 면에서 상기 공기 유로의 내부 중심 측으로 연장되고, 상기 제1 차압 생성 블록과 대응되도록 상호 마주보게 배치되는 제2 차압 생성 블록(330)을 포함한다.

호흡 측정 센서 모듈(310)은 제1 본체(100)의 개구부(120)에 대응되도록 형성되는 부재로서, 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)가 결합될 때 호흡 측정 센서 모듈(310)이 개구부(120)를 폐쇄하게 된다. 즉, 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)의 결합에 의해 호흡 측정 센서 모듈(310)이 개구부(120)를 덮어주게 되어 공기 유로(110)가 밀폐되는 것이다. 상기와 같이 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)가 완벽히 분리되도록 형성되고, 제1 본체(100) 및 제2 본체(200)의 분리에 의해 공기 유로(110)의 일부가 개방 가능하기 때문에, 제1 본체를 세척하여 공기 유로(110)의 내부 이물질을 손쉽게 제거할 수 있게 된다. 이때, 호흡 측정 센서 모듈(310)의 하단 면은 상기 공기 유로(110)의 상부 외측 면과 일 직선상에 위치되도록 배치된다.

그리고 제1 차압 생성 블록(320)은 소정 두께와 높이를 갖는 부재로서, 호흡 측정 센서 모듈(310)의 중심부에 배치되며 상기한 제1 차압 생성 블록(320)은 호흡 측정 센서 모듈(310)의 표면으로부터 공기 유로(110)의 내부 중심 측으로 돌출되도록 형성된다.

상기 호흡 측정 센서 모듈(310)은 상기 호흡 측정 센서 모듈 내부를 관통하도록 형성되되, 입구 및 출구가 상기 제1 차압 생성 블록의 양 측에 각각 형성되는 센싱 유로 및 압력 차를 감지하는 감지부를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기한 호흡 측정 센서 모듈(310)에는 공기 유로를 통과하는 공기의 압력을 측정하기 위한 센싱 유로(311)가 호흡 측정 센서 모듈(310) 내부에 형성되되, 센싱 유로(311)의 입구 및 출구는 공기 흐름 방향으로 제1 차압 생성 블록(320)을 사이에 두고 양 측에 각각 형성된다. 그리고 센싱 유로(311)의 내부에는 감지부(312)가 배치된다. 감지부(312)는 차압 센서로서 센싱 유로(311)의 입구 측 및 출구 측의 압력 차이를 감지하고 이를 바탕으로 호흡량을 계산할 수 있다.

호흡 측정 센서 모듈(310)은 회로기판(340)에 설치되고, 회로기판(340)은 제2 본체(200)의 내부에 탑재된다. 호흡 측정 센서 모듈(310)은 제2 본체와 제1 본체가 결합할 때 호흡 측정 센서 모듈(310)이 제1 본체의 개구부(120)를 폐쇄할 수 있도록, 제2 본체에 노출되게 설치된다. (도 4 및 5 참조)

또한, 제2 차압 생성 블록(330)은 제1 차압 생성 블록(320)에 대응되도록 형성되는 소정 두께와 높이를 갖는 부재로 마련되어 공기 유로(110)의 내부 면 상에 배치된다. 이때, 제2 차압 생성 블록(330)은 제1 차압 생성 블록(320)과 상호 마주보도록 배치된다.(도 5a 참조)

제2 차압 생성 블록은 상기 제1 차압 생성 블록과 작용하여 호흡 기류의 압력 변화를 생성하는 역할을 수행하며 센서는 이러한 압력차이를 감지하여 호흡량을 측정할 수 있는 것이다.

본 발명의 호흡 측정 유닛(300)은 제3 차압 생성 블록(350) 및 제4 차압 생성 블록(360)을 더 포함할 수 있다. 상기한 제3 차압 생성 블록(350) 및 제4 차압 생성 블록(360)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 공기 유로(110)의 양 측에 각각 형성될 수도 있다.

제1 ~ 4 차압 생성 블록은 소정 두께와 높이를 갖는 형상의 부재로서 본 발명에서는 사각형 형상의 부재로 구성하였으나, 반드시 사각형 형상이어야 하는 것은 아니며 후술하는 바와 같이 소정 두께와 높이로 차압을 생성할 수만 있다면 형상은 다양하게 구성할 수 있을 것이다.

한편, 도 5b를 참조하면, 상기 제2 차압 생성 블록(330)은 개구부의 중앙 부분에 배치되되 소정 두께와 높이를 갖는 부재로 공기 유로(110)의 내부 면 상에 내부 중앙 측으로 형성됨으로써, 제1 본체와 제2 본체가 결합되어 상기 호흡 측정 센서 모듈(310)이 상기 개구부를 폐쇄하면 상기 제1 차압 생성 블록(320)이 상기 공기 유로 내에 돌출되어, 상기 제1 차압 생성 블록(320)과 상기 제2 차압 생성 블록(330)과 이어지게 됨으로서 원형의 오리피스의 형상을 형성될 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 호흡 측정 유닛(300)에 의해 사용자의 호흡을 측정하게 된다. 이하에서는, 본 발명의 호흡 측정 유닛(300)이 사용자의 호흡량을 측정하는 원리에 대해 상세히 설명한다.

도 10은 일반적인 유로 내부에 오리피스 관을 설치하고 이의 압력 변화를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 오리피스 관의 상류 단면 a와 흐름이 좁혀진 단면 b와의 사이에는 베르누이 방정식과 연속 방정식이 성립한다.

(V: 평균 유속, P: 압력, ρ: 유체의 밀도)

오리피스 관을 통과하는 부피 유량 Q와 차압(P₁-P₂)와의 관계는 다음과 같다.

따라서 P₁과 P₂를 알면 유량 Q를 구할 수 있다.

본 발명은 제1 차압 생성 블록(320) 및 제2 차압 생성 블록(330)이 상술한 측정 원리의 오리피스 관을 대체하는 것이므로, 호흡 측정 센서 모듈(310)의 센싱 유로(311) 내부에 위치한 감지부(312)의 감지 결과에 의해 P₁과 P₂를 구할 수 있다.

상기와 같이 구한 P₁과 P₂를 상기 식에 대입하면, 사용자의 호흡량을 측정할 수 있게 된다.

한편 제1 본체와 마우스피스 사이에는 마우스피스 결합 부재(400)가 포함될 수 있다. 마우스피스 결합 부재(400)는 소정 두께를 갖는 플레이트로 마련되어 상기 제1 본체의 공기 유로(110)의 유입 측(111)에 설치되어 마우스피스와 결합된다. 이때, 마우스피스 결합 부재(400)의 일 측에는 마우스피스(500)와 결합하기 위한 금속체(410)가 형성되며, 공기 유로(110)의 유입 측(111)과 연동되도록 필터(420)가 형성(도 9 참조)된다. 상기한 필터(420)는 일반적인 금속망, 프리필터 등으로 마련되어 공기 유로(110)의 유입 측(111)으로부터의 이물질을 걸러내도록 설치된다. 마우스피스 결합 부재(400)는 제1 본체와 별도의 구성요소로 존재할 수 있지만 필요에 따라 제1 본체와 일체로 형성하는 것도 가능하다.

마우스피스(500)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 사용자가 입에 물고 호흡을 불어넣을 수 있도록 공기 유로(110)와 연결되는 호흡 공(520)이 형성된 부재로서, 일 측에 자성체(510)가 설치되어 마우스피스 결합 부재(400)의 금속체(410)와 탈착 가능하도록 결합된다. 상기와 같이 마우스피스(500)가 탈착 가능하도록 결합되므로 호흡 공(520) 내부 및 필터(420)를 손쉽게 청소할 수 있게 된다. 여기서 자성체와 금속체는 마우스피스 결합 부재와 마우스피스 상호간에 교차 배치가 가능하다.

*한편, 호흡 측정 장치는 필요에 따라 유입되는 호흡 압력을 조절하기 위하여 호흡 압력 조절 유닛(600)을 더 포함할 수 있다.

호흡 압력 조절 유닛(600)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 회전 부재(610), 회전축(620) 및 복수 개의 압력 조절 공(630)을 포함한다.

회전 부재(610)는 소정 두께를 갖는 원형의 플레이트로서 공기 유로(110)의 유입 측(111)과 마우스피스 결합 부재(400)의 사이에 배치될 수 있다. 이때, 회전 부재(610)의 중심부에는 회전축(620)이 형성되어 회전축(620)에 의해 회전 부재(610)가 회전 가능하도록 설치된다.

압력 조절 공(630)은 회전 부재(610)를 관통하도록 형성되는 홀로서, 복수 개로 마련되어 회전축(620)을 중심으로 방사상으로 형성된다. 이때, 각 압력 조절 공(630)은 그 단면적이 각각 상이하도록 형성된다.

상기와 같이 구성되는 호흡 압력 조절 유닛(600)은 회전 부재(610)의 회전에 의해 각기 다른 압력 조절 공(630)이 공기 유로(110)와 연동되어 각 압력 조절 공(630)의 단면적에 따라 공기 유로(110)로 유입되는 호흡의 압력이 조절되게 된다.

본 발명은 사용자의 혈류량을 분석할 수 있는 분석 모듈을 포함할 수 있다.

상기 분석 모듈(미도시)은,

상기 제2 본체(200)의 일면에 위치하되, 각기 다른 두 파장의 빛을 사용자의 손가락에 투사시키는 발광부(A),

상기 제2 본체(200)의 일면에 위치하되, 상기 발광부(A)에서 사용자의 손가락에 투사시킨 빛이 사용자의 손가락을 투과된 후 반사된 빛을 흡수하는 수광부(B),

상기 제2 본체(200) 내측에 위치하되, 수광부(B)에서 흡수한 빛의 파장을 분석하여 사용자의 혈류량 변화를 측정하고, 사용자의 맥박 또는 산소포화도를 측정하는 혈류량 측정부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 대하여 설명하면, 상기 발광부(A)에서 각기 다른 두 파장의 빛을 발산시키는데, 발산된 빛이 사용자의 신체 특히, 말단부위인 손가락 끝에 조사되고, 손가락에 조사된 빛 중 반사된 빛이 상기 수광부(B)에 흡수된다.

이후, 흡수된 빛의 파장을 상기 혈류량 측정부에서 사용자의 혈류량을 측정하고, 측정된 혈류량을 이용하여 사용자의 맥박 또는 산소포화도를 측정하게 되는 것이다.

이후 서술될 구성과 상기 구성에 따라 본 발명은 사용자의 호흡 측정을 통한 사용자의 호흡기 건강 상태와, 혈류량 측정을 통한 사용자의 맥박 및 산소포화도 정보를 제공할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 호흡 측정 장치는 호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 호흡 측정 센서 모듈(310)와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로(110)를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 호흡 측정 센서 모듈(310) 및 공기 유로(110)에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다. 특히 사용자의 호흡이 직접 통과하는 제1 본체가 분리 가능하게 구성됨으로서 세척이 매우 용이해지고, 제2 본체의 호흡 측정 센서 모듈이 감지부와 일체형으로 형성됨으로서 착탈이 반복되어도 센싱 오차가 거의 발생하지 않는 특유의 효과가 있게 된다.

또한 기존의 오리피스 관을 대체하도록 하나 이상의 차압 생성 블록이 공기 유로 내부에 형성됨으로서 구조를 보다 단순화하면서도 센싱 감도를 높일 수 있는 효과가 있게 된다.

한편 호흡 압력 조절 유닛(600)은 각 압력 조절 공(630)의 단면적에 따라 공기 유로(110)로 유입되는 호흡의 압력을 조절할 수 있으므로, 사용자가 호흡 운동시 사용자의 건강 상태에 맞는 호흡 압력을 제공할 수 있어서 개별 사용자의 호흡 운동 효과를 높일 수 있다.

상기 호흡측정장치(10)는, 상기 제2 본체(200)의 일면에 위치하되, 터치패널로 형성되어 사용자가 조작이 가능하며 디스플레이 역할을 수행하는 제어패널(700)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 14는 본 발명의 제어패널의 다양한 예시 형태를 도시한 도면이다.

도 14를 참조하여 상기 제어패널(700)에 대하여 설명하면, 상기 제어패널(700)은 상기 제2 본체(200)의 일면에 위치한다고 설명하였으나, 제어패널(700)은 도 1 및 도2와 도 14의 [a]와 같이 제2 본체(200)에 일체형으로 형성될 수 있고, [b], [c]와 같이 분리 형태로 형성될 수 있는 것으로 조건에 맞추어 형성되는 것이다.

또한, 상기 제2 본체(200)와 분리가 가능할 수 있는 것으로 제2 본체(200)에 위치하지 않아도 단독으로 사용할 수 있는 것이다.

상기 호흡측정장치(10)는,

상기 제어패널(700)을 이용하여 사용자로부터 사용자의 이름, 성별, 나이, 키, 몸무게, 전화번호, 질병유무정보 중 어느 하나 이상의 사용자의 개인정보를 입력받고, 사용자의 개인정보와 호흡측정장치(10)의 시리얼넘버 중 어느 하나 이상을 포함하는 사용자정보를 저장하되, 저장한 사용자정보를 관리서버(1000)로 전송할 수 있는 사용자정보 입력수단(2010),

상기 호흡 측정 유닛에서 측정한 사용자의 호흡량 정보를 관리서버(1000)로 전송하는 호흡량 측정수단(2020),

사용자가 호흡측정장치(10)를 이용하여 호흡량을 측정할 시, 상기 제어패널(700)을 이용하여 호흡 측정을 가이드하는 호흡측정 가이드수단(2030),

관리서버(1000)로부터 호흡 운동 가이드 정보를 획득하되, 획득한 호흡 운동 가이드 정보를 상기 제어패널(700)을 이용하여 애니메이션 형식의 오브젝트로 사용자의 호흡 운동을 가이드하는 호흡운동가이드 제공수단(2040),

관리서버(1000)로부터 폐 건강상태정보를 수신하고, 폐 건강상태정보를 상기 제어패널(700)을 이용하여 사용자에게 제공하는 사용자 건강정보 제공수단(2050) 중 어느 하나 이상을 포함하는 프로세스모듈(2000)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 서술한 시리얼넘버란, 호흡측정장치(10)를 제조할 시 호흡측정장치(10)에 부여하는 고유 일련 번호를 의미하며, 사용자정보에 이를 포함하는 것은 사용자와 호흡측정장치(10)를 대응시켜 사용자의 폐 건강과 호흡 운동을 실시하는 등 이를 용이하게 관리하기 위함이다.

본 발명의 구성 중 호흡측정장치(10)는, 상기 제2 본체(200)의 일단부에 위치하되, 사용자에게 소리정보를 제공하는 스피커모듈(800)을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이에 대하여 상기 프로세스모듈(2000)은, 상기 스피커모듈(800)을 이용하되, 상기 호흡운동가이드 제공수단(2040)에서 사용자에게 호흡 운동을 가이드할 시 추가적으로 소리정보로 사용자에게 청각적으로 호흡 운동을 가이드 할 수 있으며, 상기 호흡측정 가이드수단(2030)에서 사용자의 호흡 측정을 가이드 할 시 소리정보로 사용자에게 청각적으로 호흡 측정을 가이드 할 수 있는 음향 가이드 제어수단(2060)을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 호흡 측정 장치는 사용자에게 시각적 뿐만 아니라 청각적 방법으로 호흡 측정 또는 호흡 운동 가이드를 할 수 있게 되는 것이다.

상기 호흡측정장치(10)와 관리서버(1000) 간의 데이터를 주고 받는 방식은 데이터통신망(data network)을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있으며, 이때 본 발명은 상기 호흡측정장치(10)와 관리서버(1000) 간의 데이터 통신을 할 수 있도록 데이터 통신 중계 역할을 수행할 수 있는 사용자단말기(900)를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 관리서버(1000)는,

상기 호흡측정장치(10)로부터 호흡량 정보를 획득하고, 획득한 호흡량 정보를 이용하여 사용자의 폐 건강상태를 체크하며, 사용자의 폐 건강상태에 대한 운동가이드정보와 사용자의 폐 건강상태정보를 호흡측정장치(10)로 전송하여 사용자에게 제공한다.

이에 대하여 상기 관리서버(1000)에 대하여 상세히 설명하면,

키넘버를 생성하되, 생성한 키넘버에 상기 호흡측정장치(10)로부터 사용자정보를 대응시켜 테이블을 생성한 후, 키넘버에 대응시킨 사용자정보를 저장 및 관리하는 사용자정보DB(1010),

상기 호흡측정장치(10)로부터 사용자의 호흡량 정보를 획득하고, 획득한 사용자의 호흡량 수치를 상기 키넘버에 대응시켜 테이블을 생성한 후, 키넘버에 대응시킨 사용자의 호흡량 정보를 저장 및 관리하는 호흡량정보DB(1020),

상기 기초데이터디비에 저장된 사용자의 호흡량 정보를 이용하여 폐 질환 건강상태를 진단하고, 진단한 폐 건강상태정보를 사용한 호흡량 정보에 매칭되는 호흡측정장치(10)로 전송하는 폐건강 진단수단(1030),

상기 호흡측정장치(10)를 이용한 호흡 운동 방법에 관한 호흡 운동 가이드 정보를 저장하되, 상기 폐건강 진단수단(1030)에서 진단한 폐 건강상태정보에 맞추어 사용자의 건강을 개선시킬 수 있는 호흡 운동 가이드 정보를 생성하고, 생성된 호흡 운동 가이드 정보를 상기 진단한 폐 건강상태정보에 매칭되는 호흡측정장치(10)로 전송하는 운동 가이드 정보 생성 수단(1040) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 의하여 상기 호흡측정장치(10)를 이용하여 사용자의 호흡량을 측정하고, 관리서버(1000)에서 측정한 호흡량을 이용하여 사용자의 건강상태를 진단하고 이를 사용자에게 제공하되, 이에 해당되는 호흡 운동 가이드 정보를 함께 전송함으로써 사용자가 호흡측정장치(10)를 이용하여 호흡 운동을 실시함과 동시에 사용자 본인의 건강상태를 체크할 수 있게 되는 것이다.

상기 관리서버(1000)는,

상기 호흡측정장치(10)를 이용하여 폐활량(VC), 강제폐활량(FVC) 중 어느 하나 이상을 포함하는 폐 건강상태정보를 측정하기 위한 호흡방법 가이드 정보를 상기 호흡측정장치(10)로 제공하고, 상기 호흡측정장치(10)에서 상기 제공한 호흡방법을 이용하여 측정한 호흡량 정보를 획득하는 특수호흡방법 가이드 수단(1050)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 호흡측정장치(10)는 상기 관리서버(1000)의 특수 호흡방법 가이드 수단에서 전송한 호흡방법 가이드 정보를 획득하여 사용자에게 호흡 측정을 가이드하되, 가이드에 따라 측정된 사용자의 호흡량 정보를 관리서버(1000)로 전송하는 특수호흡 측정수단(2070)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 특수호흡방법 가이드 수단(1050)은,

폐활량(VC)를 측정하기 위하여, 사용자의 흡기 및 최대 호기를 유도하여 상기 호흡측정장치(10)를 이용하여 호흡을 실시할 수 있도록 가이드하되, 적어도 1회 내지 3회의 호흡을 실시하도록 가이드하는 폐활량측정가이드,

강제폐활량(FVC)를 측정하기 위하여, 적어도 5초 내지 15초의 호기 시간을 설정하고, 설정한 호기 시간에 따라 사용자의 최대 흡기 이후 최대 호기를 유도하여 상기 호흡측정장치(10)를 이용하여 호흡을 실시하도록 가이드하는 강제폐활량측정가이드 중 어느 하나 이상의 호흡방법 가이드 정보를 호흡측정장치(10)로 제공하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 폐건강 진단수단(1030)은,

상기 특수호흡방법 가이드 수단(1050)에서 제공한 호흡방법 가이드 정보에 따라 호흡측정장치(10)를 이용하여 사용자가 호흡을 실시한 호흡량 정보를 획득하되,

획득한 호흡량 정보를 이용하여 폐활량(VC)을 계측하는 폐활량계측부(1031),

상기 특수호흡방법 가이드 수단(1050)에서 제공한 호흡방법 가이드 정보에 따라 호흡측정장치(10)를 이용하여 사용자가 호흡을 실시한 호흡량 정보를 획득하되,

획득한 호흡량 정보를 이용하여 강제폐활량(FVC)을 계측하는 강제폐활량계측부(1032),

상기 특수호흡방법 가이드 수단(1050)에서 제공한 호흡방법 가이드 정보 중 사용자가 강제폐활량을 측정하기 위한 호흡을 실시할 시 이때 사용자의 1초간의 호기 호흡량 정보를 획득하되, 획득한 호흡량 정보를 이용하여 1초호기량(FEV1)을 계측하는 1초호기량계측부(1033),

상기 특수호흡방법 가이드 수단(1050)에서 제공한 호흡방법 가이드 정보 중 사용자가 강제폐활량을 측정하기 위한 호흡을 실시할 시 이때 사용자의 최대 호기량 정보를 획득하되, 획득한 최대 호기량 정보를 이용하여 최대호기유량(PEF)를 계측하는 최대호기유량계측부(1034) 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 상기 폐건강 진단수단(1030)은,

상기 폐활량계측부(1031)에서 계측한 폐활량(VC), 상기 강제폐활량계측부(1032)에서 계측한 강제폐활량(FVC), 상기 1초호기량계측부(1033)에서 계측한 1초호기량(FEV1), 최대호기유량계측부(1034)에서 계측한 최대호기유량(PEF) 중 어느 하나 이상의 호흡량 정보를 이용하여 사용자의 폐 건강상태정보를 측정하는 상세질환측정부(1035)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상세질환측정부(1035)에서 판단하는 사용자의 폐 건강상태정보는, 천식, 만성기관지염, 폐기종, 만성 폐쇄성 폐질환 중 어느 하나 이상을 포함하는 폐쇄성 기도질환을 판단하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 사용자는 단순히 본인의 호흡량에 대한 정보만 인지할 수 있는 것이 아닌 폐활량(VC), 강제폐활량(FVC), 1초호기량(FEV1), 최대호기유량(PEF)를 포함하는 폐 건강상태정보를 확인할 수 있으며 추가적으로 사용자의 기도질환 상태를 확인할 수 있게 되는 것이다.

상기 폐건강 진단수단(1030)은,

상기 상세질환측정부(1035)에서 판단한 사용자의 폐 건강상태정보에 대하여, 폐 건강상태정보 단계를 설정하는 질환 유무 기준 설정부(1036)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 질환 유무 기준 설정부(1036)에서 설정하는 기도질환 단계는, 0 ~ 10의 단계를 설정하되,

0 단계 : 보유 질환 없음

1 ~ 2 단계 : 질환 발병 확률 있음

3 ~ 4 단계 : 질환 입문 단계

5 ~ 6 단계 : 질환 초기 단계

7 ~ 8 단계 : 질환 중기 단계

9 ~ 10 단계 : 질환 위험 단계

상기와 같이 세부 단계를 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 질환 입문 단계란, 질환이 발병된 상태는 아니나 건강 상태가 지속될 시 질환이 발병될 수 있는 단계를 의미하고,

*상기 질환 초기 단계란, 질환이 발병된 상태이나, 질환에 대한 조치를 취할 시 용이하게 치료가 가능한 단계를 의미하며,

상기 질환 중기 단계란, 질환이 발병된 상태이며, 질환에 대한 지속적인 조치를 취하여 치료를 실시해야 하는 단계를 의미하고,

질환 위험 단계란, 질환 발병 상태가 매우 심각한 상태이며, 즉시 입원 집중 치료를 실시해야 하는 단계를 의미한다.

이때, 상기 폐건강 진단수단(1030)은,

상기 질환 유무 기준 설정부(1036)에 설정된 단계를 이용하되, 상기 상세질환측정부(1035)에서 측정한 사용자의 질환에 대하여 상기 질환 유무 기준 설정부(1036)의 단계에 따라 사용자의 질환 상태를 판단하는 질환상태 1차 판단부(1037)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 질환상태 1차 판단부(1037)는,

상기 질환 유무 기준 설정부(1036)에 설정된 단계를 0 ~ 4 단계와 5 ~ 10 단계로 구분하여 사용자의 질환 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐건강 진단수단(1030)은,

상기 질환상태 1차 판단부(1037)에서 사용자의 질환에 대하여 판단한 결과가 0 ~ 4단계에 해당할 시, 세부적으로 0 ~ 2 단계와 3 ~ 4 단계로 구분하여 사용자의 질환 상태를 판단하는 질환상태 2차 안전 판단부(1038)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 폐건강 진단수단(1030)은,

상기 질환상태 1차 판단부(1037)에서 사용자의 질환에 대하여 판단한 결과가 5 ~ 10 단계에 해당할 시, 세부적으로 5 ~ 8 단계와 9 ~ 10 단계로 구분하여 사용자의 질환 상태를 판단하는 질환상태 2차 위험 판단부(1039)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 폐건강 진단수단(1030)은, 상기 특수호흡방법 가이드 수단(1050)에서 제공한 호흡방법에 따라 사용자의 호흡측 측정함과 동시에, 측정한 호흡량을 이용하여 사용자의 질환 상태를 판단하되, 사용자의 호흡량을 이용하여 상세 질환을 측정하고, 측정한 질환의 수치에 따라 사용자의 질환 단계를 판단할 수 있게 되는 것이다.

상기 관리서버(1000)는,

상기 상세질환측정부(1035)에서 측정한 사용자의 폐 건강상태정보의 기도질환 상태 단계가 상기 질환상태 2차 안전 판단부(1038)의 범위로 판단되었을 시 상기 질환상태 2차 안전 판단부(1038)에서 세부적으로 구분된 단계에 따라 0 ~ 2 단계일 시 '예방', 3 ~ 4 단계일 시 '운동 병행'으로 처리하고,

상기 폐 건강상태정보의 기도질환 상태 2차 위험 판단부의 범위로 판단되었을 시 상기 질환상태 2차 위험 판단부(1039)에서 세부적으로 구분된 단계에 따라 5 ~ 8 단계일 시 '주의', 9 ~ 10 단계일 시 '위험'으로 처리하며, 처리된 세부상태정보를 호흡측정장치(10)로 전송하는 상태별 정보 제공 수단(1060)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 호흡측정장치(10)는,

상기 관리서버(1000)의 상태별 정보 제공 수단(1060)에서 전송한 세부상태정보를 획득하되, 획득한 세부상태정보를 상기 제어패널(700)을 이용하여 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있는 경고안내수단(2100)을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 폐 건강상태정보의 기도질환 상태 단계에 근거하여 사용자 본인의 상태를 인지하기 용이하도록 제공함으로써 사용자 스스로 건강 상태를 체크할 수 있게 되는 것이다.

상기 운동 가이드 정보 생성 수단(1040)은, 호흡측정장치(10)를 이용한 호흡 운동 방법에 관한 호흡 운동 가이드 정보를 저장하되, 상기 폐건강 진단수단(1030)에서 진단한 폐 건강상태정보에 맞추어 사용자의 건강을 개선시킬 수 있는 호흡 운동 가이드 정보를 생성하게 되는데,

상기 호흡측정장치(10)를 이용한 호흡 운동 방법에 관한 호흡 운동 가이드 정보란, 호흡측정장치(10)를 이용한 총 호흡 운동 시간, 들숨 시간, 날숨 시간, 들숨 강도, 날숨 강도를 포함하는 운동 조건을 포함하는 호흡 운동 가이드 정보이며, 폐건강 진단수단(1030)에서 진단한 폐 건강상태정보에 맞추어 사용자의 건강을 개선시킬 수 있는 호흡 운동 가이드 정보를 생성하는 것은, 상기 폐 건강상태에 맞추어 상기 운동 조건을 각각 조합하여 사용자 폐 건강상태 맞춤식 호흡 운동 가이드 정보를 생성하는 것을 의미하는 것이다.

상기 운동 가이드 정보 생성 수단(1040)은,

질환 유무 기준 설정부(1036)에서 설정되는 단계에 맞추어 각각의 단계에 해당되는 호흡 운동 가이드 정보를 저장하여 관리하는 세부 호흡 운동 가이드 정보 관리부(1041)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폐건강 진단수단(1030)에서 진단한 사용자의 폐 건강상태정보에 맞추어 상기 호흡측정장치(10)로 호흡 운동 가이드 정보를 전송하되,

상기 상태별 정보 제공 수단(1060)에서 처리된 결과를 이용하며, 사용자의 폐 건강상태정보에 대한 기도질환 상태 단계에 대하여 처리된 결과가 '예방'일 시 상기 세부 호흡 운동 가이드 정보 관리부(1041)에 저장되어 있는 호흡 운동 가이드 정보 중 상기 '예방' 단계에 해당되는 호흡 운동 가이드 정보를 상기 호흡측정장치(10)로 전송하고, 상기 상태별 정보 제공 수단(1060)에서 처리된 결과가 '운동병행'일 시 상기 세부 호흡 운동 가이드 정보 관리부(1041)에 저장되어 있는 호흡 운동 가이드 정보 중 상기 '운동병행' 단계에 해당되는 호흡 운동 가이드 정보를 상기 호흡측정장치(10)로 전송하는 세부 호흡 운동 가이드 정보 전송부(1042)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 사용자에게 단순히 일관된 호흡 운동 방법(호흡 운동 가이드 정보)을 제공하는 것이 아닌 사용자의 상태에 맞추어 호흡 운동 방법을 제공할 수 있어 사용자 맞춤 서비스가 가능하게 되는 것이다.

상기 관리서버(1000)는,

진료정보, 전문의 정보, 위치정보, 전화번호정보, 영업시간정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 병원정보를 저장하되, 상기 호흡측정장치(10)로 병원정보를 전송할 수 있는 병원정보관리수단(1070)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 병원정보관리수단(1070)은,

상기 상태별 정보 제공 수단(1060)에서 처리된 결과를 이용하며, 사용자의 폐 건강상태정보에 대한 기도질환 상태 단계에 대하여 처리된 결과가 '주의' 또는 '위험'으로 처리되었을 시, 상기 호흡측정장치(10)로 상기 병원정보를 우선적으로 전송하며, 사용자에게 치료 조치를 취해야 한다는 메세지를 포함하여 전송하는 치료 알림 전송부(1071)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 호흡측정장치(10)는, 상기 관리서버(1000)의 병원정보관리수단(1070)에서 전송한 병원정보를 획득하되, 획득한 병원정보를 상기 제어패널(700)을 이용하여 사용자에게 시각적으로 제공하는 병원정보안내수단(2080)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명은 사용자에게 건강 상태, 진단 정보 뿐만 아니라 병원 정보를 포함하는 다양한 정보를 제공할 수 있어 사용자로 하여금 다양한 편의성을 제공할 수 있게 되는 것이다.

상기 관리서버(1000)는,

만성 폐쇄성 폐질환, 간질성 폐질환, 무기폐, 천식, 만성기관지염, 페기종을 포함하는 폐질환정보를 저장하되, 상기 폐질환정보는 폐질환의 증상, 원인, 예방방법을 포함하는 폐질환 상세정보를 포함하여 저장되고, 폐질환정보를 상기 호흡측정장치(10)로 전송할 수 있는 폐질환정보DB(1080)를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 호흡측정장치(10)는 상기 관리서버(1000)의 폐질환정보DB(1080)에서 전송한 폐질환정보를 획득하되, 획득한 폐질환정보를 상기 제어패널(700)을 이용하여 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있는 폐질환정보안내수단(2090)을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 관리서버(1000)는,

상기 사용자정보DB(1010)에 저장된 사용자정보와, 상기 호흡량정보DB(1020)에 저장된 호흡량정보를 이용하여 상기 폐건강 진단수단(1030)에서 처음 진단한 사용자의 폐 건강상태정보를 획득하고,

사용자정보와 상기 처음 진단한 사용자의 폐 건강상태정보 및 키넘버를 매칭하여 기초진단정보를 생성하되,

상기 사용자정보DB(1010)에 저장된 사용자정보에 매칭되는 상기 호흡측정장치(10)로부터 획득한 호흡량정보에 대하여 상기 폐건강 진단수단(1030)에서 사용자의 폐 건강상태정보를 지속적으로 획득하여 상기 기초진단정보에 이를 매칭 및 지속적으로 업데이트하여 저장하는 사용자진단정보 업데이트수단(1090)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 호흡측정장치(10)의 호흡운동가이드 제공수단(2040)는,

사용자에게 제공한 호흡 운동 가이드 정보를 이용하여 사용자가 호흡 운동을 실시하였을 시, 실시한 사실여부 및 실시횟수를 포함하는 실시확인정보를 관리서버(1000)로 전송하는 실시확인정보 전송부(2041)를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 관리서버(1000)는,

상기 호흡측정장치(10)의 호흡운동가이드 제공수단(2040)에서 전송한 실시확인정보를 획득하고, 상기 사용자진단정보 업데이트수단(1090)에 업데이트되어 저장되는 사용자의 폐 건강상태정보 및 상기 병원정보관리수단(1070)에서 호흡측정장치(10)로 병원정보를 전송한 로그 파일(log file)을 이용하되,

하나 이상의 사용자정보 및 사용자의 기초진단정보를 기초로 하여,

관리서버(1000)에서 제공된 호흡 운동 가이드 정보에 따라 사용자가 호흡 운동을 실시 할 시 이후 진단된 사용자의 폐 건강상태정보의 발전 또는 악화 여부 및 단계 변화 및 관리서버(1000)에서 병원정보를 전송한 이후 진단된 사용자의 폐 건강상태정보 발전 또는 악화 여부 및 단계 변화를 분석하고,

분석한 결과에 의거하여 사용자의 기초진단정보에 맞추어 발전 가능성을 높일 수 있는 호흡 운동 가이드 정보 또는 병원정보를 제공하는 경우의 수를 학습하는 학습 업데이트 수단(1100)을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 관리서버(1000)는,

상기 학습 업데이트 수단(1100)에서 학습한 경우의 수를 이용하여 상기 호흡량정보DB(1020)에 저장되는 사용자의 호흡량정보 및 사용자정보DB(1010)에 저장되는 사용자정보 및 상기 폐건강 진단수단(1030)에서 진단한 사용자의 폐 건강상태정보에 맞추어 사용자의 건강상태를 발전시킬 수 있는 호흡 운동 가이드 정보 또는 병원정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 상기 운동 가이드 정보 생성 수단(1040) 또는 병원정보관리수단(1070)을 제어하는 학습기반 시스템 제어 수단(1110)을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 관리서버(1000)는 단순히 관리자 또는 단순히 설정된 조건에 의하여 사용자에게 상기 서술한 서비스 또는 정보를 제공하는 것이 아니라, 관리서버(1000) 자체적으로 처리 결과를 학습하고, 지속적인 데이터 결과 학습 기반으로 사용자에게 가장 이상적인 운동 방법 등을 제공할 수 있도록 가이드할 수 있게 되는 것이다.

상기 구성에 따른 본 발명 호흡 측정 장치를 이용한 인공지능 기반 개인별 폐건강 관리 시스템은,

호흡 측정 장치를 소형화하여 집 또는 병원뿐만 아니라 언제 어디서든 피검사자의 호흡량을 측정할 수 있도록 하고, 호흡 기류를 측정하는 센서와 호흡 기류가 이동되는 공기 유로를 별도로 구성하여 탈착 가능하도록 함으로써, 센서 및 공기 유로에 생성된 이물질을 손쉽게 세척하여 제거할 수 있는 효과가 제공된다.

또한, 구조를 보다 단순화하면서도 센싱 감도를 높일 수 있는 효과가 제공된다.

또한, 사용자의 호흡량을 측정하되, 호흡량을 사용자가 확인할 수 있도록 하여 직접 본인의 폐 상태를 체크할 수 있는 효과가 제공된다.

또한, 사용자에게 맞춤 호흡 운동 방법을 제공하여 사용자가 스스로 호흡 운동을 할 수 있어 폐 건강 관리가 용이한 효과가 제공된다.

또한, 소형화된 호흡 측정 장치를 이용하여 어디서든 호흡량을 측정할 수 있되, 호흡 운동을 함께 병행할 수 있는 효과가 제공된다.

이상으로 본 발명에 따른 호흡 측정 장치에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 제1 본체 110: 공기 유로
120: 개구부 200: 제2 본체
300: 호흡 측정 유닛 310: 호흡 측정 센서 모듈
311: 센싱 유로 312: 감지부
320: 제1 차압 생성 블록 330: 제2 차압 생성 블록
340: 기판 350: 제3 차압 생성 블록
360: 제4 차압 생성 블록 400: 마우스피스 결합 부재
410: 금속체 420: 필터
500: 마우스피스 510: 자성체
520: 호흡 공 600: 호흡 압력 조절 유닛
610: 회전 부재 620: 회전축
630: 압력 조절 공 900 : 사용자단말기
1000 : 관리서버 10 : 호흡측정장치

Claims (4)

1. 사용자의 호흡에 의해 발생되는 공기가 유입되어 이동되도록 내부에 공기 유로가 형성되며, 상기 공기 유로의 일부가 개구되어 형성되는 개구부가 구비되는 제1 본체;
   상기 공기 유로를 이동하는 공기의 압력을 측정하는 호흡 측정 유닛을 포함하고, 상기 제1 본체에 탈착 가능하도록 형성되며 상기 제1 본체에 형성되는 상기 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 제2 본체;
   사용자의 혈류량을 분석할 수 있는 분석 모듈;을 포함하되,
   상기 분석 모듈은,
   상기 제2 본체의 일면에 위치하되, 각기 다른 두 파장의 빛을 사용자의 손가락에 투사시키는 발광부;
   상기 제2 본체의 일면에 위치하되, 상기 발광부에서 사용자의 손가락에 투사시킨 빛이 사용자의 손가락을 투과된 후 반사된 빛을 흡수하는 수광부;
   상기 제2 본체 내측에 위치하되, 수광부에서 흡수한 빛의 파장을 분석하여 사용자의 혈류량 변화를 측정하고, 사용자의 맥박 또는 산소포화도를 측정하는 혈류량 측정부;를 포함하고,
   상기 호흡 측정 유닛은,
   상기 공기 유로의 개구부에 대응되도록 형성되어 상기 제1 본체와 제2 본체의 결합에 의해 상기 공기 유로의 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 호흡 측정 센서 모듈;을 포함하며,
   상기 제1 본체 및 상기 제2 본체를 분리하고 제1 본체를 세척하여 공기 유로의 내부 이물질을 제거할 수 있는것을 특징으로 하는 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 호흡 측정 유닛은,
   상기 호흡 측정 센서 모듈로부터 상기 공기 유로의 내부 중심 측으로 연장되도록 형성되는 제1 차압 생성 블록;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 공기 유로의 내부 면에 배치되며, 상기 공기 유로의 내부 면에서 상기 공기 유로의 내부 중심 측으로 연장되고, 상기 호흡 측정 센서 모듈이 상기 개구부를 폐쇄하여 상기 제1 차압 생성 블록이 상기 공기 유로 내에 돌출되었을 시, 상기 제1 차압 생성 블록과 작용하여 호흡 기류의 압력 변화를 생성하는 제2 차압 생성 블록;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈류량 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 호흡 측정 센서 모듈은,
   상기 호흡 측정 센서 모듈 내부를 관통하도록 형성되되, 입구 및 출구가 상기 제1 차압 생성 블록의 양 측에 각각 형성되는 센싱 유로; 및
   상기 센싱 유로의 입구 및 출구의 압력 차이를 감지하는 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 체성분 측정 기능을 구비하는 호흡 측정 장치.
   

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