KR20210057585A - 환자 맞춤형 호흡 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

환자 맞춤형 호흡 모니터링 장치는 사용자의 호기가 통과하는 통로부의 끝단에 고정되어, 상기 호기가 유출되는 유출유닛을 포함한다. 상기 유출유닛은, 복수의 홀들이 형성되는 유출부, 및 상기 유출부를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하여, 상기 호기가 유출되는 홀들의 개수를 변화시키는 커버부를 포함한다. 그리하여, 환자의 호흡 상태에 따라 호기가 유출되는 홀들의 개수를 변화시켜, 환자 맞춤형으로 최적의 민감도를 가지면서 호흡 상태를 모니터링할 수 있다.

Description

환자 맞춤형 호흡 모니터링 장치{PATIENT CUSTOMIZED PEAK FLOW METER}

본 발명은 호흡 모니터링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지속적인 호흡 상태의 모니터링이 필요한 경우, 상대적으로 소형 및 간단한 구성으로 제작되어 환자의 사용성이 향상되며, 다양한 환자의 상태에 따라 최적의 모니터링을 수행할 수 있는 환자 맞춤형 호흡 모니터링 장치에 관한 것이다.

환자의 호흡 상태를 모니터링하는 기술은, 특히 만성호흡기 질환 환자나 폐암 등의 호흡기 관련 수술을 진행한 환자 등에 대하여 지속적인 호흡 상태의 모니터링이 필요함에 따라 다양하게 개발되고 있다.

다만, 기존의 복잡한 구조의 호흡 상태 모니터링 장치는, 소형화 및 단순화 설계의 결과, 최대 단일 호흡량을 측정하는 장치로 구현되고 있으며, 병원에서는 물론 가정용으로도 사용성이 확대되고 있다.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1905067호에서는, 이러한 단일 호흡만으로도 호흡기체에 포함된 바이오가스를 정확하게 분석하여 환자의 호흡기 질환을 모니터링할 수 있는 장치를 개시하고 있다.

그러나, 환자의 호흡 상태를 모니터링하기 위해서는, 해당 환자의 호흡 상태, 즉 호기속도 또는 호기압력을 고려하여 해당 환자의 호흡 상태에서 가장 민감도가 높은 측정 장치를 적용하는 것이 필요하지만, 현재까지 제안되는 범용 호흡 상태 모니터링 장치의 경우, 환자의 호흡 상태에 대한 고려는 없는 상황이다.

즉, 환자의 연령이나, 성별, 또는 환자의 질환 정도에 따라, 환자의 호흡 상태는 서로 가변적이지만, 현재까지 이러한 환자별 호흡 상태를 고려하여, 해당 환자에게 적합하거나 해당 환자의 호흡 상태에 최적으로 센싱될 수 있는 호흡 모니터링 장치는 개발되고 있지 않은 상태이다.

대한민국 등록특허 제10-1905067호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 환자의 호흡 상태에 따라 최적의 모니터링을 수행함으로써, 보다 정확한 환자 호흡 상태의 모니터링이 가능하고, 상대적으로 소형 및 간단한 구성으로 제작되어 환자의 사용성이 향상된 환자 맞춤형 호흡 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 호흡 모니터링 장치는 사용자의 호기가 통과하는 통로부의 끝단에 고정되어, 상기 호기가 유출되는 유출유닛을 포함한다. 상기 유출유닛은, 복수의 홀들이 형성되는 유출부, 및 상기 유출부를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하여, 상기 호기가 유출되는 홀들의 개수를 변화시키는 커버부를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 통로부는, 상기 유출유닛에 인접하도록 위치하여, 상기 통로부를 통과하는 공기의 압력을 측정하는 측정부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 호기가 유출되는 홀들의 개수가 감소함에 따라, 상기 측정부에서 측정되는 압력의 민감도는 증가하고, 측정 가능한 호기속도의 범위는 감소할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유출부는, 상기 개방되는 복수의 상부 개구홀들이 형성된 상부 유출부, 및 상기 커버부에 의해 선택적으로 개방 또는 폐쇄되는 복수의 개구홀들이 형성된 하부 유출부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하부 유출부 상에는 홈부가 형성되고, 상기 커버부에는 상기 홈부를 따라 슬라이딩되는 돌출부가 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 상부 유출부와 상기 하부 유출부 사이에는 단차를 형성하는 경계부가 형성되며, 상기 경계부에 의해 상기 커버부의 슬라이딩이 제한될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버부는, 상기 호기가 유출되는 홀들의 개수를 고려하여, 다른 형상의 커버부로 대체되어 상기 유출부를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유출부는 원형 플레이트 형상이며, 상기 커버부는 부채꼴 형상으로 상기 유출부의 일부에 중첩될 수 있다.

일 실시예에서, 내부에 제어모듈이 구비되며, 사용자가 쥐는 손잡이부, 사용자가 호기를 제공하는 마우스 피스, 및 상기 통로부를 포함하며, 상기 마우스 피스 및 상기 손잡이부에 연결되는 연결모듈을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연결모듈은, 상기 손잡이부에 탈부착되도록 연결되는 결합부를 더 포함하고, 상기 통로부는 상기 결합부와 소정의 각도를 형성하며 연장되고, 상기 마우스 피스는 상기 통로부의 시작단에 삽입될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 호기가 유출되는 홀들의 개수를 변화시킴으로써, 통로부를 통과하는 호기의 속도를 가변 제어할 수 있고, 이를 통해 통로부 내부에서 측정되는 압력의 민감도를 변화시킬 수 있다.

즉, 상대적으로 호흡의 세기가 약한 어린환자나 중증 환자의 경우, 개방되는 홀들의 개수를 감소시킴으로써, 상대적으로 작은 범위의 호기 속도에 대하여 상대적으로 높은 민감도로 호기의 압력을 센싱할 수 있어, 보다 정확한 호기 상태의 모니터링이 가능하다.

이와 달리, 상대적으로 호흡의 세기가 강한 성인환자나 경증 환자의 경우, 개방되는 홀들의 개수를 증가시킴으로써, 상대적으로 넒은 범위의 호기 속도에 대하여 호기의 압력을 센싱할 수 있으므로, 측정하는 호기 상태의 범위가 넓어져 해당 환자에 대한 보다 정확한 호기 상태의 모니터링이 가능하다.

즉, 이상과 같이, 환자의 상태를 고려하여, 최적의 호기 상태 모니터링을 수행할 수 있게 된다.

특히, 커버부가 유출부의 일부를 개방 또는 폐쇄하는 간단한 구조를 통해, 상기 유출부에 형성되는 홀들을 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있으므로, 상기와 같은 환자 맞춤형 호흡 모니터링 장치를 구현할 수 있다.

이 경우, 상기 커버부는, 하부 유출부 상에서만 슬라이딩되며 홀들의 개방 및 폐쇄를 구현하므로, 일정량의 호기를 위한 유출부는 상시 유지되어, 안정적인 호흡 모니터링이 구현될 수 있다.

특히, 개방되는 홀들의 개수가 상기 커버부의 슬라이딩 상태에 따라 가변되도록 하부 유출부 상에 홀들을 배열함으로써, 단순한 커버부의 슬라이딩을 통해 개방되는 홀들의 개수를 용이하게 제어할 수 있다.

또한, 상기 커버부를 다른 형상의 커버부로 교체함으로써, 하나의 커버부로 제어가 어려운 개방되는 홀의 개수를, 다른 형상의 커버부로 용이하게 제어함으로써, 사용자에 따라 다양한 호흡 모니터링 장치를 쉽게 구현할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 호흡 모니터링 장치를 도시한 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 호흡 모니터링 장치의 측면도이다.
도 2는 도 1a의 통로부의 내부의 공기의 유동 상태를 시뮬레이션 한 이미지이다.
도 3은 도 1a의 통로부의 내부의 공기 유동에 따른 압력 상태를 도시한 모식도이다.
도 4a는 도 1a의 유출유닛을 도시한 사시도이며, 도 4b 내지 도 4c는 도 4a의 유출유닛의 다양한 개방 상태를 도시한 사시도들이고, 도 4d는 도 1a의 유출유닛의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4a의 커버부의 내측을 도시한 사시도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 4a 내지 도 4d의 유출유닛의 개방 상태를 도시한 모식도들이며, 도 7은 도 6a 내지 도 6d의 유출유닛의 개방 상태에 따른 압력측정결과를 도시한 그래프이다.
도 8은 도 4a의 유출유닛의 개방 상태에 따른 측정 결과의 민감도를 도시한 그래프이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 호흡 모니터링 장치를 도시한 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 호흡 모니터링 장치의 측면도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 실시예에 의한 호흡 모니터링 장치(10)는, 유출유닛(100), 손잡이부(200), 연결모듈(300) 및 마우스 피스(400)를 포함한다.

상기 손잡이부(200)는 일 방향으로 연장되며, 도시하지는 않았으나, 내부에 제어모듈이 구비될 수 있다.

상기 손잡이부(200)는 사용자가 상기 호흡 모니터링 장치(10)에 호기를 불어넣는 경우, 잡는 부분으로서, 사용자가 쥘 수 있을 정도의 크기와 길이로 형성되면 충분하다.

한편, 상기 제어모듈은, 후술되는 상기 호흡 모니터링 장치(10)의 호흡을 모니터링, 즉 호흡 압력을 측정한 결과를 제공받아, 필요한 사용자의 호흡 상태를 모니터링하고, 관련 결과를 외부로 송수신하거나, 상기 호흡 모니터링 장치(10)의 외부로 표시할 수 있다.

이 경우, 상기 호흡 모니터링 장치(10)의 상기 손잡이부(200)에는 도시하지는 않았으나, 상기 모니터링 결과가 표시되는 표시부가 형성될 수도 있다.

상기 연결모듈(300)은 결합부(310) 및 통로부(320)를 포함하며, 상기 결합부(310)는 상기 손잡이부(200)의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되어, 상기 손잡이부(200)의 상측에 탈부착이 가능하도록 삽입되며 결합된다.

상기 통로부(320)는, 상기 결합부(310)에 대하여 소정 각도로 비스듬하게 연장되며, 내부에 호기가 통과하는 통로를 형성한다.

이 경우, 상기 통로부(320)는, 사용자가 상기 손잡이부(200)를 쥔 상태에서, 호기를 내 뿜기에 편한 각도로, 상기 결합부(310)에 대하여 연장되면 충분하며, 상기 연장되는 각도는 다양하게 형성될 수 있다.

상기 마우스 피스(400)는 상기 통로부(320)의 시작단에 삽입되어 결합되는 것으로, 사용자가 직접 입을 대며 내부로 호기를 불어넣게 된다.

이 경우, 상기 마우스 피스(400)는 1회용으로 교환되는 것이 바람직하며, 이에 따라, 상기 통로부(320)의 시작단에는 상기 마우스 피스(400)가 탈부착될 수 있도록 소정의 결합부가 형성될 수 있다.

상기 유출유닛(100)은 상기 통로부(320)의 끝단에 결합되는 것으로, 상기 통로부(320)를 통과한 사용자의 호기가 유출된다.

상기 유출유닛(100)은 복수의 홀들이 형성되어, 사용자의 호기가 유출되는 정도를 제어하는 형상을 가지며, 이와 관련하여는 후술한다.

도 2는 도 1a의 통로부의 내부의 공기의 유동 상태를 시뮬레이션 한 이미지이다. 도 3은 도 1a의 통로부의 내부의 공기 유동에 따른 압력 상태를 도시한 모식도이다.

도 2를 참조하면, 사용자의 호기는 상기 마우스 피스(400)를 통해 유입되어, 상기 통로부(320)를 통과하고, 상기 유출유닛(100)을 통해 유출되는데, 상기 마우스 피스(400)는 소정 반경을 가지며 양 측이 모두 개구된 원통형 형상을 가지지만, 상기 유출유닛(100)은 복수의 홀들이 형성되는 것으로, 상기 유출유닛(100)을 통해 유출되는 호기는 상기 홀들을 통해서만 유출이 가능하여 유동이 일정 부분 제한된다.

이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 통로부(320)를 통과하는 호기는 내부에서 소정의 유로, 즉, 서로 평행하게 흐르는 유로가 아닌 불규칙하게 흐르는 유로를 형성하게 된다.

또한, 상기 통로부(320)를 통과하는 호기가 소정의 유동을 형성하게 되면, 상기 통로부(320)의 내부에서는 소정의 압력 구배가 형성되며, 이에 따른 압력은 상기 통로부(320)의 출구 측, 즉 상기 유출유닛(100)이 형성되는 끝단부측으로 갈수록 증가하게 된다.

보다 구체적으로, 도 1a의 유출유닛(100)이 도 1a에 도시된 바와 같이, 하측의 일부가 폐쇄된 상태라고 가정하면, 상기 통로부(320)를 통과하는 호기에 의해 형성되는 상기 통로부(320) 내부의 압력 구배를 선(line)으로 표시하면, 도 3에 도시된 바와 같이 모식화될 수 있다.

즉, 도 3을 참조하면, 상기 유출유닛(100)의 상측으로 유출되는 호기의 압력분포(P1), 상기 유출유닛(100)의 중앙으로 유출되는 호기의 압력분포(P2), 및 상기 유출유닛(100)의 하측으로 유출되는 호기의 압력분포(P3), 모두에서, 상기 통로부(320)의 출구 측으로 갈수록 압력은 증가하는 것을 확인할 수 있다.

또한, 상기 유출유닛(100)의 상측을 통해 유출되는 호기일수록 특정 위치에서 계측되는 압력이 상대적으로 높은 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해, 상기 유출유닛(100)의 상측의 개방 정도에 따라 상기 통로부(320) 내부에서의 압력값이 서로 변화함을 확인할 수 있다.

즉, 상기 유출유닛(100)의 상측의 개방 정도를 제어함에 따라, 상기 통로부(320) 내부에서 유동되는 호기의 압력값이 서로 다르게 측정된다. 이로 부터, 상대적으로 큰 압력으로 호기를 뿜을 수 있는 사용자와, 그렇지 않은 사용자에 따라 상기 유출유닛(100)의 개방 정도를 서로 다르게 제어함으로써, 상기 통로부(320) 내부를 통과하는 호기의 압력을 제어할 수 있다.

이와 관련한 상세한 설명은 후술한다.

한편, 본 실시예에서, 상기 통로부(320)는, 상기 유출유닛(100)에 인접하도록 위치하여, 상기 통로부(320)의 하면에서 상기 통로부(320)를 통과하는 호기(공기)의 압력을 측정하는 측정부(321)를 포함한다.

즉, 상기 측정부(321)는 압력센서일 수 있다.

도 4a는 도 1a의 유출유닛을 도시한 사시도이며, 도 4b 내지 도 4c는 도 4a의 유출유닛의 다양한 개방 상태를 도시한 사시도들이고, 도 4d는 도 1a의 유출유닛의 다른 예를 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4a의 커버부의 내측을 도시한 사시도이다.

우선, 도 4a, 도 4c 및 도 5를 참조하면, 상기 유출유닛(100)은 유출부(101) 및 커버부(130)를 포함한다.

상기 유출부(101)는 예를 들어, 원형 플레이트(plate) 형상을 가지며, 복수의 홀들이 서로 일정한 간격으로 형성된다.

보다 구체적으로, 상기 유출부(101)는 상부 유출부(110) 및 하부 유출부(120)로 구분되며, 상기 상부 유출부(110)에는 복수의 상부 개구홀들(111)이 형성되며, 상기 하부 유출부(120)에도 복수의 개구홀들(121, 122, 123)이 형성된다.

이 경우, 상기 상부 유출부(110)는 상기 하부 유출부(120)보다 넓은 면적으로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 상부 유출부(110)에 형성되는 홀들의 개수가 상기 하부 유출부(120)에 형성되는 홀들의 개수보다 많을 수 있다.

또한, 상기 상부 유출부(110) 및 상기 하부 유출부(120)의 면적을 상기와 같이 서로 다르게 형성하기 위해, 상기 하부 유출부(120)가 180°보다 작은 중심각(

)을 가지는 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 하부 유출부(120)의 중심각의 크기는, 상기 형성되는 홀들의 개수 및 각각의 홀의 크기, 상기 유출부(101)의 전체 면적 등을 고려하여 다양하게 형성될 수 있다.

또한, 후술되는 상기 커버부(130)와의 결합을 고려하여, 상기 상부 유출부(110)와 상기 하부 유출부(120)의 경계에는 경계부(115)가 형성될 수 있으며, 상기 경계부(115)는 단차로 형성되어, 상기 상부 유출부(110)와 상기 하부 유출부(120)가 서로 구별될 수 있다.

상기 커버부(130)는, 상기 유출부(101)에 형성되는 홀들 중 일부의 홀들을 폐쇄 또는 개방하는 것으로, 본 실시예에서는, 상기 커버부(130)는 상기 하부 유출부(120) 만을 선택적으로 커버한다.

그리하여, 상기 커버부(130)는 상기 하부 유출부(120)에 형성되는 홀들(121, 122, 123)만을 선택적으로 폐쇄 또는 개방하게 되며, 이에 따라, 상기 상부 유출부(120)에 형성되는 상기 상부 개구홀들(111)은 항상 개방된 상태를 유지하게 된다.

한편, 상기 커버부(130)는, 상기 하부 유출부(120)에만 결합되는 것으로, 실질적으로, 상기 커버부(130)의 형상은 상기 하부 유출부(120)의 형상과 동일할 수 있다.

다만, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 하부 유출부(120)의 원호의 끝단이 일정부분 돌출되어 상기 커버부(130)보다 크게 형성될 수는 있다.

그럼에도, 전체적으로, 상기 커버부(130)도 상기 하부 유출부(120)와 동일한 중심각(

)을 가지는 부채꼴 형상을 가지도록 형성되며, 이에 따라, 상기 커버부(130)가 상기 하부 유출부(120)와 모두 중첩되면, 상기 하부 유출부(120)에 형성되는 모든 개구홀들은 폐쇄된다.

한편, 상기 커버부(130)의 저면, 즉 상기 하부 유출부(120)와 서로 마주하는 면의 중앙에는 도 5에 도시된 바와 같이, 돌출되는 돌출부(133)가 형성된다.

또한, 상기 하부 유출부(120)의 상면, 즉 상기 커버부(130)와 마주하는 면의 중앙에도 도 4c에 도시된 바와 같이, 소정의 홈부(124)가 형성된다.

이 경우, 상기 홈부(124) 및 상기 돌출부(133)는 동일한 방향을 향하여, 즉 상기 하부 유출부(120)의 저면으로부터 상기 상부 유출부(110)를 향하는 방향으로 연장되며, 상기 돌출부(133)는 상기 홈부(124)에 삽입된 상태에서 상기 홈부(124)의 연장 방향을 따라 슬라이딩 이동된다.

한편, 상기 홈부(124)에는 적어도 하나의 고정홈(125)이 형성되며, 상기 돌출부(133)에는 하나의 고정돌기(134)가 형성되어, 상기 고정돌기(134)가 상기 고정홈(125) 상에 위치하는 경우, 상기 커버부(130)는 위치가 고정된 상태로 위치할 수 있다.

즉, 상기 커버부(130)는 상기 돌출부(133)가 상기 홈부(124) 상에서 슬라이딩 되는 것으로, 상기 하부 유출부(120) 상에서 이동되지만, 상기 고정돌기(134)가 상기 고정홈(125)에 위치하는 경우, 즉 제1 위치에서 추가 이동이 제한되어 위치가 고정될 수 있으며, 외부로부터 추가적인 외력이 인가되는 경우 상기 제1 위치로부터 추가로 이동될 수 있다.

또한, 상기 고정홈(125)이 2개 이상 형성되는 경우라면, 상기 제1 위치로부터 추가로 이동된 후, 상기 고정돌기(134)가 다른 고정홈(125) 상에 위치하는 경우, 즉 제2 위치에서 추가 이동이 제한되어 위치가 고정될 수 있다.

이상과 같이, 상기 커버부(130)는 상기 하부 유출부(120) 상에서 슬라이딩되며 이동되지만, 제1 위치(즉, 도 4b에 도시된 위치)에서, 상기 고정홈(125) 상에 상기 고정돌기(134)가 위치함으로써, 위치가 고정될 수 있고, 추가로 슬라이딩되어 이동된 후, 제2 위치(즉, 도 4a에 도시된 위치)에서, 다른 고정홈(125) 상에 상기 고정돌기(134)가 위치함으로써, 위치가 고정될 수 있다.

즉, 본 실시예에서는, 상기 커버부(130)가 상기 두 가지 위치에서 각각 고정되어 위치할 수 있음을 예시한 것으로, 상기 커버부(130)가 고정되는 위치의 개수는 다양하게 변형될 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 경계부(115)가 단차로서 형성되므로, 상기 커버부(130)가 상기 상부 유출부(110)를 향해 슬라이딩되더라도, 상기 커버부(130)의 접촉부(131)가 상기 경계부(115)에 접촉하면서 추가적인 슬라이딩이 제한된다.

이에 따라, 상기 커버부(130)는 상기 하부 유출부(120) 상에서만 위치가 변경되며 슬라이딩 될 수 있으며, 상기 하부 유출부(120) 상에 형성된 개구홀들만을 선택적으로 폐쇄 또는 개방할 수 있다.

이하에서는, 상기 커버부(130)의 위치에 따라, 개방 또는 폐쇄되는 개구홀들의 예에 대하여 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명한다.

즉, 도 4a를 참조하면, 상기 커버부(130)가 상기 하부 유출부(120)의 전면을 커버하도록 위치함에 따라, 상기 상부 유출부(110)에 형성되는 복수의 상부 개구홀들(111)만이 개방되며, 상기 하부 유출부(120)에 형성되는 개구홀들은 모두 폐쇄된다.

또한, 도시하지는 않았으나, 상기 커버부(130)는 상기 고정돌기(134)가 상기 고정홀들(125) 중, 상기 상부 유출부(110)에 인접하게 형성되는 고정홀에 삽입되어 고정된 상태로 위치할 수 있으며, 이에 따라 상기 커버부(130)는 도 4a에 도시된 위치에 안정적으로 고정될 수 있다.

나아가, 상기 커버부(130)의 접촉부(131)가 상기 경계부(115)가 형성하는 단차에 접촉하여 위치하므로, 상기 커버부(130)는 안정적으로 위치가 고정될 수 있다.

한편, 도 4b를 참조하면, 상기 커버부(130)가 상기 홈부(124)를 따라 슬라이딩되며 하부 방향으로 이동하여 위치하면, 상기 하부 유출부(120)의 일부가 개방된다.

이 경우, 상기 커버부(130)는 상기 고정돌기(134)가 상기 고정홀들(125) 중, 하측에 형성되는 고정홀에 삽입되어 고정된 상태로 위치할 수 있으며, 이에 따라 상기 커버부(130)는 도 4b에 도시된 위치에 안정적으로 고정될 수 있다.

이상과 같이, 상기 커버부(130)가 도 4b에 도시된 위치에 위치하는 경우, 상기 상부 유출부(110)에 형성되는 복수의 상부 개구홀들(111)이 개방되는 것은 물론, 상기 하부 유출부(120)에 형성되는 개구홀들 중, 제1 개구홀들(121)이 모두 개방될 수 있다.

따라서, 도 4a의 위치에서보다, 개방된 개구홀들의 개수가 증가하게 된다.

한편, 도 4c를 참조하면, 상기 커버부(130)가 상기 홈부(124)를 따라 슬라이딩되며 하부 방향으로 이동하여, 상기 하부 유출부(120)로부터 제거되면, 상기 하부 유출부(120)는 모두 개방된다.

이상과 같이, 상기 커버부(130)가 도 4c에서와 같이, 상기 하부 유출부(120)의 외부로 제거되면, 상기 상부 유출부(110)에 형성되는 복수의 상부 개구홀들(111)이 개방되는 것은 물론, 상기 하부 유출부(120)에 형성되는 개구홀들도 모두 개방된다. 즉, 상기 제1 개구홀들(121)은 물론, 제2 개구홀들(122)까지 모두 개방된다.

따라서, 도 4b의 위치에서보다, 개방된 개구홀들의 개수가 증가하게 된다.

나아가, 도 4d를 참조하면, 상기 커버부는 부채꼴 형상이 아닌 다를 형상으로 대체될 수 있으며, 상기 커버부(140)가 부채꼴 형상에서 양 측 모서리부가 절단된 형상으로 형성되어, 상기 하부 유출부(120)를 커버할 수 있다.

즉, 도 4d에 도시된 상기 커버부(140)가 상기 홈부(124)를 따라 슬라이딩되어, 접촉부(141)가 상기 경계부(115)에 접촉하도록 위치하게 되면, 상기 커버부(140)는 부채꼴에서 양 측 모서리가 절단된 형상으로 양측에 측면부(144)를 형성하게 되므로, 상기 커버부(140)에 의해 상기 하부 유출부(120)의 개구홀들이 모두 폐쇄되지는 않는다.

즉, 상기 하부 유출부(120)의 개구홀들 중, 제3 개구홀들(123)은 상기 커버부(140)에 의해 폐쇄되지 않고 개방된 상태가 된다.

그리하여, 도 4d에서와 같이, 상기 커버부(140)의 형상이 변형됨에 따라, 상기 상부 유출부(110)에 형성되는 복수의 상부 개구홀들(111)이 개방되는 것은 물론, 상기 하부 유출부(120)에 형성되는 제3 개구홀들(123)도 개방된 상태가 된다.

이 경우, 개방되는 홀들의 개수는, 도 4a에 도시된 유출유닛(100) 보다는 많으며, 도 4b에 도시된 유출유닛(100)보다는 적게 된다.

도 6a 내지 도 6d는 도 4a 내지 도 4d의 유출유닛의 개방 상태를 도시한 모식도들이며, 도 7은 도 6a 내지 도 6d의 유출유닛의 개방 상태에 따른 압력측정결과를 도시한 그래프이다. 도 8은 도 4a의 유출유닛의 개방 상태에 따른 측정 결과의 민감도를 도시한 그래프이다.

앞서 설명한 바와 같이, 도 4a의 유출유닛(100)에 의해 개방되는 개구홀들(111)을 도시한 것은 도 6a의 유출부와 같으며, 도 4b의 유출유닛(100)에 의해 개방되는 개구홀들(111, 121)을 도시한 것은 도 6b의 유출부와 같으며, 도 4c의 유출유닛(100)에 의해 개방되는 개구홀들(111, 121, 122)을 도시한 것은 도 6c와 같으며, 도 4d의 유출유닛(100)에 의해 개방되는 개구홀들(111, 123)을 도시한 것은 도 6d와 같다.

즉, 도 6a 내지 도 6d를 참조하건대, 개방되는 개구홀들의 개수가 많은 것부터 나열하면, 도 6a의 유출부(A), 도 6d의 유출부(D), 도 6b의 유출부(B) 및 도 6C의 유출부(C)의 순이다.

이상과 같이, 서로 개구홀들이 다른 경우에 대하여, 상기 측정부(321)에서 사용자의 호기에 대한 압력을 측정한 결과는 도 7과 같다.

즉, 도 7을 참조하면, 유출부의 개구홀들의 개수가 증가할수록 상기 측정부(321)를 통해 측정할 수 있는 최대 호기속도(peak flow rate)는 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 상기 측정 가능한 최대 호기속도가 감소하지만, 각 측정 가능한 최대 호기속도에서의 측정 민감도는 증가하게 된다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 측정 가능한 최대 호기속도가 감소한다면, 압력 신호(pressure sensor signals)를 획득할 수 있는 범위(measurement limit 이내)가 일정한 경우, 호기속도의 구간(peak flow rate)이 감소하게 되면, 자연스럽게 측정되는 압력 신호의 민감도가 증가하는 것을 확인할 수 있다.

이에 따라, 상기 유출부의 개구홀들의 개수가 감소할수록 해당 측정 구간에서 측정되는 호기의 민감도는 증가하게 된다.

그리하여, 사용자의 호기 상태에 따라, 유출부의 개구홀들을 변화시키면서 호기 상태를 측정하게 되면, 상대적으로 최대 호기속도가 낮은 어린 환자나 중증 환자의 경우, 상대적으로 낮은 최대 호기속도의 범위에서 높은 민감도를 가지며 환자의 호기 상태를 측정할 수 있으며, 이와 달리, 상대적으로 최대 호기속도가 높은 성인 환자나 경증 환자의 경우, 상대적으로 민감도는 감소하지만 넓은 최대 호기속도의 범위에서 환자의 호기 상태를 측정할 수 있어, 해당 사용자의 호기 상태에 최적화된 측정이 가능하게 된다.

즉, 상대적으로 최대 호기속도가 낮은 환자에 대하여는, 상기 유출부(A) 나 상기 유출부(D)를 적용하여 높은 민감도로 호기 상태를 측정하며, 상대적으로 최대 호기속도가 높은 환자에 대하여는, 상기 유출부(B)나 상기 유출부(C)를 적용하여 넓은 범위의 최대 호기속도 구간에 대하여 호기 상태를 측정할 수 있다.

또한, 상기 유출부들의 개구홀들의 개수를 상기와 같이 다양하게 변화시킬 수 있으므로, 사용자의 호기 상태에 최적화된 상태로 개구홀들의 개수를 제어할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 호기가 유출되는 홀들의 개수를 변화시킴으로써, 통로부를 통과하는 호기의 속도를 가변 제어할 수 있고, 이를 통해 통로부 내부에서 측정되는 압력의 민감도를 변화시킬 수 있다.

즉, 상대적으로 호흡의 세기가 약한 어린환자나 중증 환자의 경우, 개방되는 홀들의 개수를 감소시킴으로써, 상대적으로 작은 범위의 호기 속도에 대하여 상대적으로 높은 민감도로 호기의 압력을 센싱할 수 있어, 보다 정확한 호기 상태의 모니터링이 가능하다.

이와 달리, 상대적으로 호흡의 세기가 강한 성인환자나 경증 환자의 경우, 개방되는 홀들의 개수를 증가시킴으로써, 상대적으로 넒은 범위의 호기 속도에 대하여 호기의 압력을 센싱할 수 있으므로, 측정하는 호기 상태의 범위가 넓어져 해당 환자에 대한 보다 정확한 호기 상태의 모니터링이 가능하다.

즉, 이상과 같이, 환자의 상태를 고려하여, 최적의 호기 상태 모니터링을 수행할 수 있게 된다.

특히, 커버부가 유출부의 일부를 개방 또는 폐쇄하는 간단한 구조를 통해, 상기 유출부에 형성되는 홀들을 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있으므로, 상기와 같은 환자 맞춤형 호흡 모니터링 장치를 구현할 수 있다.

이 경우, 상기 커버부는, 하부 유출부 상에서만 슬라이딩되며 홀들의 개방 및 폐쇄를 구현하므로, 일정량의 호기를 위한 유출부는 상시 유지되어, 안정적인 호흡 모니터링이 구현될 수 있다.

특히, 개방되는 홀들의 개수가 상기 커버부의 슬라이딩 상태에 따라 가변되도록 하부 유출부 상에 홀들을 배열함으로써, 단순한 커버부의 슬라이딩을 통해 개방되는 홀들의 개수를 용이하게 제어할 수 있다.

또한, 상기 커버부를 다른 형상의 커버부로 교체함으로써, 하나의 커버부로 제어가 어려운 개방되는 홀의 개수를, 다른 형상의 커버부로 용이하게 제어함으로써, 사용자에 따라 다양한 호흡 모니터링 장치를 쉽게 구현할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 호흡 모니터링 장치
100 : 유출유닛 101 : 유출
110 : 상부 유출부 120 : 하부 유출부
130, 140 : 커버부 111 : 상부 개구홀
121 : 제1 개구홀 122 : 제2 개구홀
133 : 제3 개구홀 124 : 홈부
133 : 돌출부 200 : 손잡이부
300 : 연결모듈 310 : 결합부
320 : 통로부 321 : 센서부
400 : 마우스 피스

Claims (10)

1. 사용자의 호기가 통과하는 통로부의 끝단에 고정되어, 상기 호기가 유출되는 유출유닛을 포함하고, 상기 유출유닛은,
   복수의 홀들이 형성되는 유출부; 및
   상기 유출부를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하여, 상기 호기가 유출되는 홀들의 개수를 변화시키는 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 통로부는,
   상기 유출유닛에 인접하도록 위치하여, 상기 통로부를 통과하는 공기의 압력을 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 호기가 유출되는 홀들의 개수가 감소함에 따라, 상기 측정부에서 측정되는 압력의 민감도는 증가하고, 측정 가능한 호기속도의 범위는 감소하는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 유출부는,
   상기 개방되는 복수의 상부 개구홀들이 형성된 상부 유출부; 및
   상기 커버부에 의해 선택적으로 개방 또는 폐쇄되는 복수의 개구홀들이 형성된 하부 유출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 하부 유출부 상에는 홈부가 형성되고,
   상기 커버부에는 상기 홈부를 따라 슬라이딩되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 상부 유출부와 상기 하부 유출부 사이에는 단차를 형성하는 경계부가 형성되며,
   상기 경계부에 의해 상기 커버부의 슬라이딩이 제한되는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 커버부는,
   상기 호기가 유출되는 홀들의 개수를 고려하여, 다른 형상의 커버부로 대체되어 상기 유출부를 개방 또는 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 유출부는 원형 플레이트 형상이며,
   상기 커버부는 부채꼴 형상으로 상기 유출부의 일부에 중첩되는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
9. 제1항에 있어서,
   내부에 제어모듈이 구비되며, 사용자가 쥐는 손잡이부;
   사용자가 호기를 제공하는 마우스 피스; 및
   상기 통로부를 포함하며, 상기 마우스 피스 및 상기 손잡이부에 연결되는 연결모듈을 더 포함하는 호흡 모니터링 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 연결모듈은, 상기 손잡이부에 탈부착되도록 연결되는 결합부를 더 포함하고,
    상기 통로부는 상기 결합부와 소정의 각도를 형성하며 연장되고,
    상기 마우스 피스는 상기 통로부의 시작단에 삽입되는 것을 특징으로 하는 호흡 모니터링 장치.
    

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