KR20210109890A

KR20210109890A - 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 및 그의 제어 방법

Info

Publication number: KR20210109890A
Application number: KR1020200025066A
Authority: KR
Inventors: 김견원
Original assignee: 주식회사 에이치엠씨네트웍스
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2021-09-07
Also published as: KR102447680B1

Abstract

본 발명은 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스에 관한 것으로서, 욕창환자의 신체 일부에 착용되는 웨어러블 디바이스에 의해 작동되는 욕창 방지용 매트리스에 있어서, 일정 간격 이격되어 배치되는 격실형의 복수의 에어튜브셀; 복수의 에어튜브셀의 내부에서 에어튜브셀과 이중겹 구조로 형성된 원통형의 에어셀; 및 욕창환자의 상태에 기초하여 복수의 에어셀마다 하나씩 연결된 에어관에 의해 에어셀의 공기압을 조절하는 스마트 컨트롤러를 포함하고, 에어튜브셀과 에어셀 사이에는 이격된 공간이 형성될 수 있다.

Description

웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 및 그의 제어 방법{A SYSTEM FOR CONTROLLING THE ANTI-PEARL MATTRESS USING WEARABLE DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING THEREOF}

본 발명은 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 체계적이고 고도화된 통합 케어 시스템을 제공하여 욕창 환자를 효과적으로 관리함으로써 업무의 효율성을 향상시킬 수 있는 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스에 관한 것이다.

초고령 사회로 접어듦에 따라 노인 의료서비스의 이용 요구도가 증가하고 있다. 이에 따라 국내에서도 요양병원의 병상 수 역시 꾸준히 증가하고 있는 추세이다.

최근 요양병원의 입원 환자들 중에서도 욕창(Pressure sore) 발생 환자의 비율은 급격하게 증가하고 있으며 노인요양시설에서의 발생 비율은 더욱 높은 상황이다. 욕창은 신체의 특정 부위에 지속적으로 압력이 가해지고, 그 부위에 혈액 순환 장애로 인해 조직 손상(이하, “궤양”이라고도 함)이 유발된 상태를 의미한다. 이처럼, 욕창의 피부손상 발생원인은 압력이기 때문에, 욕창을 방지하기 위해서는 피부손상 부위를 정확하게 진단하여 압력을 제거하거나 경감해주는 것이 매우 중요하다.

그러나, 욕창 환자를 돌보는 간호사 또는 간병인들은 시각적으로 욕창을 감별하여 진단하기 때문에 정확도가 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 한편, 간호사 또는 간병인들의 욕창 감별 능력이 우수하다고 하더라도, 욕창은 수시로 환자의 상태를 체크하여 체위변경을 해줘야 하는데 간호인력의 수가 부족하기 때문에 환자들은 욕창의 위험에 노출될 수밖에 없다는 문제점이 있다.

또한, 대다수의 요양병원의 경우, 여러 명의 환자를 1명의 간병인이 돌보는 '공동간병' 방식으로 운영되기 때문에 한 명의 환자를 밀착 간호하는 것이 사실상 불가능한 구조이다. 환자(혹은 그의 보호자)가 독자적으로 간병인을 고용할 경우에는 경제적 부담을 초래한다는 문제점이 있다.

이러한, 종래의 문제점을 해결하기 위해 자세변환용 욕창방지 매트리스(한국등록특허 제10-1219110호)에서는 누워있는 환자의 자세를 변화시킬 수 있도록 직경이 다른 쿠션부에 공기를 주입하여 사용하는 욕창방지 매트리스를 사용하게 된다.

그러나, 상술한 선행기술은 직경이 다른 쿠션부에 공기양이 서로 다르게 주입되는 방식으로서, 누워있는 환자의 자세를 좌우로 변화시킬 수 있으나, 환자의 욕창 부위에 맞게 공기압을 자유롭게 조절하는 것은 아니기 때문에 욕창 방지에 효과적이지 않다. 또한, 이러한 매트리스는 사용자의 신체각도를 좌우로 기울이기 때문에 거동의 불편한 환자의 경우에는 낙상의 우려가 크기 때문에 안정성의 문제점이 있다.

이에, 한 쌍의 주입구와 배출구를 통해 다수의 공기셀로 공기가 출입되는 욕창방지매트를 구비한 침대용 에어 매트리스(한국공개특허 제10-2017-0109928호)가 개발되었다. 그러나, 이러한 구조의 매트리스는 일 측에 배치된 하나의 주입구를 통해 공기가 일괄적으로 다수의 공기셀로 융기된 후 배출구를 통해 공기가 배출해야 하는 상황에서 문제점이 존재했다. 즉, 배출구가 하나이기 때문에 환자의 욕창 방지를 위해 공기가 일정량 빠져야 하는 상황에서 다수의 공기셀은 공기를 배출하는데 시간이 지체되게 하는 방해요인이 되었다.

따라서, 보다 안전하면서 환자의 피부손상 부위를 정확하게 진단하여 욕창을 방지할 수 있는 새로운 매트리스에 대한 개발이 필요하다.

본 발명은 상술한 기술적 문제에 대응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래 기술에서의 한계와 단점에 의해 발생하는 다양한 문제점을 실질적으로 보완할 수 있는 것으로, 안전성이 보장되면서 환자의 피부손상 부위를 정확하게 진단함으로써 효과적으로 욕창 환자를 케어할 수 있는 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스는 욕창환자의 신체 일부에 착용되는 웨어러블 디바이스에 의해 작동되는 욕창 방지용 매트리스에 있어서, 일정 간격 이격되어 배치되는 격실형의 복수의 에어튜브셀; 복수의 에어튜브셀의 내부에서 에어튜브셀과 이중겹 구조로 형성된 원통형의 에어셀; 및 욕창환자의 상태에 기초하여 복수의 에어셀마다 하나씩 연결된 에어관에 의해 에어셀의 공기압을 조절하는 스마트 컨트롤러를 포함하고, 에어튜브셀과 에어셀 사이에는 이격된 공간이 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 에어셀은 스마트 컨트롤러에 의해 제어되는 공기압에 의해 크기가 조절될 수 있도록 탄성 재질로 형성되며, 욕창환자의 욕창 부위의 피부손상을 줄이려는 경우에 에어셀의 공기압을 감압할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 에어튜브셀은 에어셀의 공기압이 변화와 무관하게 욕창 방지용 매트리스의 구겨짐을 방지하도록 탄성이 없는 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 욕창 방지용 매트리스는 적어도 하나의 에어패드를 포함하며, 하나의 에어패드에는 일정한 방향으로 평행하게 배치된 에어셀 및 에어튜브셀을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 에어패드가 복수개인 경우, 에어패드 내에 포함된 에어셀 및 에어튜브셀은 일정한 방향으로 평행하게 배치되되, 서로 인접하게 배치된 에어패드 간의 에어셀 및 에어튜브셀은 서로 수직한 방향 및 평행한 방향 중 적어도 어느 하나로 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 욕창 방지용 매트리스는 에어튜브셀 및 에어셀을 지지하는 지지대를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 욕창 방지용 매트리스는 복수의 에어튜브셀의 상부에 형성되며, 에어튜브셀의 크기 변화와 상관없이 복수의 에어튜브셀과 소정 간격을 유지하는 매트리스 커버를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 욕창환자의 상태는, 욕창환자의 심장 박동, 혈압, 체온, 수면 상태 및 비수면 상태에 대한 수면 사이클 및 낙상 여부를 판단할 수 있는 신체 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스마트 컨트롤러는, 욕창환자에 대해 집중적으로 케어하고자 하는 욕창부위를 선택할 수 있는 집중케어유닛; 에어패드 내에서 공기압을 조절하고자 하는 에어셀을 선택하는 에어셀선택유닛; 공기압을 조절하는 방식을 선택하는 케어모드선택유닛; 공기압의 강도를 조절하는 컨트롤유닛; 및 욕창방지용 매트리스의 작동 시간을 설정하는 시간설정유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 케어모드선택유닛은, 집중케어유닛을 통해 선택된 욕창부위에 대해 임의의 공기압 패턴으로 공기압을 자동 조절하는 자동케어모드; 및 제어유닛에 대한 사용자의 선택에 기초하여 동작하는 수동케어모드;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 케어모드선택유닛은, 인공지능(AI)을 통해 학습된 에어셀 동작 모델에 기초하여 환자 맞춤형 케어 방법으로 동작하도록 하는 인공지능케어모드; 24시간 동안 수면 상태와 비수면 상태를 구분하여 상이하게 동작하는 롱턴케어모드 및 미리 설정된 사용자의 수면모드에 기초하여 수면모드에서만 동작하는 수면케어모드; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 컨트롤유닛은 슬라이드방식 및 로터리방식 중 어느 하나의 방식으로 작동될 수 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 제어 방법은 관리자 디바이스에서 욕창 환자의 상태 정보에 기초하여 에어셀에 대한 동작 정보를 포함하는 환자 맞춤형 케어 정보를 생성하는 단계; 환자 맞춤형 케어 정보를 스마트케어 플랫폼 서버를 이용하여 사용자 디바이스로 전달하는 단계; 및 사용자 디바이스와 근거리 통신망을 통해 연동된 스마트 컨트롤러로부터 욕창 방지용 매트리스 내에 포함된 에어셀의 공기압을 조절하는 단계;를 포함하고, 에어셀에 대한 동작 정보는 에어셀 각각에 주입되는 공기압에 대한 정도, 작동 시간, 작동하려는 에어셀에 대한 위치정보 및 공기압 조절 빈도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 욕창방지용 매트리스를 이용하여 환자의 비수면 상태와 수면 상태로 나누어 환자를 24시간 동안 케어할 수 있는 스마트 케어 서비스를 제공함으로써 서비스 만족도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 환자의 체위를 자동으로 변화시켜주는 욕창방지용 매트리스를 통해 욕창 부위를 보다 체계적이고 고도화된 방법으로 케어함으로써 간병인 고용의 필요성을 낮춰 환자의 경제적 부담을 최소화할 수 있다.

본 발명은 웨어러블 디바이스를 이용하여 실시간으로 욕창 환자의 상태를 체크한 후 보호자 디바이스 혹은 관리자 디바이스로 전송함에 따라 디바이스를 통해서도 환자를 실시간으로 모니터링함으로써 간호 실무의 질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 이중 격실 구조의 에어셀의 공기압을 패턴별로 조절함으로써 환자의 낙상 위험을 최소화하여 환자의 안전을 보장함과 동시에 피부손상 부위가 일정 시간 이상 눌리는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 욕창 매트를 사용자의 니즈(needs)에 맞게 부위별로 제어가능하도록 함으로써 피부손상 부위를 신속하게 케어할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 제어 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트케어 플랫폼 서버의 환자 정보 전달 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트케어 플랫폼 서버의 욕창방지용 매트 제어 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트케어 플랫폼 서버의 낙상 발생에 따른 호출 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 매트리스의 개략도이다.
도 6은 도 5의 측면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어셀 동작과정을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 컨트롤러의 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 욕창방지용 매트리스의 예시도이다.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하의 설명에서 제1, 제2 등과 같은 서수식 표현은 서로 동등하고 독립된 객체를 설명하기 위한 것이며, 그 순서에 주(main)/부(sub) 또는 주(master)/종(slave)의 의미는 없는 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본 명세서에서, '환자'는 욕창(pressure sore) 환자인 것을 기본으로 하나, 단순히 질병을 가지고 있는 사람뿐만 아니라, 노환 또는 장애 등의 원인으로 병원이나 요양병원에서 간병 서비스를 제공받는 모든 사람을 의미할 수 있다. 또한, '간병인'은 환자에게 간병 서비스를 제공하는 사람을 의미하며, '관리자'는 환자의 건강 상태를 관리하는 의료인으로서, 간호사, 의사, 간호 조무사 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 '관리자 디바이스'는 간호사 데스크에서 환자의 상태를 모니터링하는 간호사용 데스크탑을 의미하며, 이외에도 태블릿 PC, 노트북, 모바일 단말기 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 '보호자 디바이스'는 환자를 간병하는 간병인 또는 환자의 보호자의 모바일 단말기를 의미하며, 이외에도 태블릿 PC, 노트북, 데스크탑 등을 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.

이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 제어 시스템을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 제어 시스템의 개략도이다. 본 명세서에서 설명의 편의를 위해 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 제어 시스템은 욕창 방지용 매트리스 제어 시스템이라고 지칭될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스 제어 시스템은 스마트케어 플랫폼 서버(100), 사용자 디바이스(200), 욕창 방지용 매트리스(300), 관리자 디바이스(400) 및 보호자 디바이스(500)를 포함한다. 도 1에서는 발명의 설명을 위한 일례로 디바이스의 수나 서버의 수가 도 1과 같이 한정되는 것은 아니다.

스마트케어 플랫폼 서버(100)는 복수의 디바이스(200, 300, 400, 500)와 네트워크 통신망을 통해 서비스, 명령, 데이터 등을 제공하는 컴퓨팅 장치 또는 복수의 컴퓨터 장치들로 구현될 수 있다. 구체적으로, 스마트케어 플랫폼 서버(100)는 욕창 방지용 매트리스(300)를 구성하는 스마트 컨트롤러(310)를 제어하고, 스마트 컨트롤러(310)와 연결된 에어패드(320)의 동작 정보를 기반으로 환자의 상태 정보를 수신하고, 상기 환자의 상태 정보를 기반으로 관리자 디바이스(400) 및/또는 보호자 디바이스(500)로 환자 맞춤형 케어 정보를 전달하는 중계용 서버이다.

여기서, 환자의 상태 정보는 환자의 몸 상태를 확인할 수 있는 의료 데이터를 의미한다. 예컨대, 환자의 상태 정보는 심장 박동, 혈압, 체온, 수면 상태와 비수면 상태에 대한 정보(즉, 수면 사이클에 대한 정보) 및 환자의 낙상 여부를 판단할 수 있는 위치 정보(이하, “정보”라고도 함) 등을 포함할 수 있다. 환자의 상태 정보는 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 근거리 무선 네트워크 통신망을 통해 복수의 디바이스(400, 500)로 전송될 수 있다. 상술한 환자의 상태 정보는 사용자 디바이스(200)를 구성하는 다양한 센서들에 의해 센싱되며, 이에 관한 구체적인 설명은 도 9를 참조하여 후술하기로 한다. 또한, 환자 상태 정보는 환자 개개인별로 시간대에 따라 취합되거나 혹은 상황에 따라 취합될 수 있다.

본 발명에서 위치 정보는 위도, 경도 및 고도로 표시되는 좌표 정보를 포함하는 정보로서, GPS(Global Position System) 모듈을 이용하여 사용자의 낙상 유무를 파악할 수 있다. 뿐만 아니라 3차원의 속도 정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수도 있다. 한편, 사용자 디바이스(200)에는 GPS 모듈이 이외에도 와이파이 위치추적 시스템(Wi-Fi Positioning System)이 적용될 수도 있다.

또한, 에어패드(310)의 동작 정보는 환자의 상태 정보 또는 사용자의 수동 제어에 기초하여 에어패드(310)가 동작하는 데이터를 의미한다. 예컨대, 에어패드(310)의 동작 정보는 에어패드(310)를 구성하는 복수의 에어셀에 각각 주입되는 공기압에 정도, 작동 시간, 작동된 에어셀에 대한 정보 및 에어셀의 공기압 조절 빈도가 일정 빈도 이상인 부위(이하, “욕창이 자주 발생하는 부위”라고도 함)에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 에어패드(310)의 동작 정보는 환자 개개인별로 시간대에 따라 취합되거나 혹은 상황에 따라 취합된 후 인공지능(AI)을 통해 학습하여 동작 모델을 획득할 수 있다. 이에 따라, 동작 모델을 기반으로 특정 환자에 대하여 특정 상황 또는 특정 시간에 에어패드(310)를 동작시킬 패턴을 학습시킴으로써 다양한 환자의 욕창을 방지할 수 있다.

사용자 디바이스(200)는 다양한 형태의 단말들에 설치되고, 욕창 방지용 매트리스를 이용한 환자 맞춤형 스마트케어 서비스를 이용하고자 하는 사용자로서 스마트케어 플랫폼 서버(100), 관리자 디바이스(400) 및 보호자 디바이스(500) 중 적어도 어느 하나와 데이터 송수신이 가능하며, 환자 맞춤형 스마트케어 관련 데이터들을 송수신할 수 있는 단말 또는 애플리케이션 프로그램 등의 소프트웨어 컴포넌트를 포괄하는 개념으로 이해될 수 있다. 예컨대, 사용자 디바이스(200), 관리자 디바이스(400) 및 보호자 디바이스(500)는 스마트폰, 스마트 워치(watch), 태블릿 PC, 디지털 방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 등 다양한 종류의 이동형(portable) 단말일 수 있고, 노트북, 데스크탑 등의 고정형(Stationary) 단말일 수도 있으며, 하나 또는 그 이상일 수 있다. 일례로 사용자 디바이스(200)는 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크(Network) 통신망을 통해 다른 디바이스(300, 400, 500) 및/또는 서버(100)와 통신할 수 있다. 본 발명에서 사용자 디바이스(200)는 웨어러블 디바이스(Wearable device)인 것을 기본으로 함에 따라, 웨어러블 디바이스라고 지칭될 수 있다.

통신 방식은 이에 제한되지 않으며, 네트워크가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들 간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크(400)는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

욕창 방지용 매트리스(300)는 욕창 환자의 피부손상 부위를 정확하게 진단하여 욕창을 방지하기 위한 구성이다. 구체적으로, 욕창 방지용 매트리스(300)는 환자가 눕거나 앉을 수 있도록 공기가 유입되는 복수의 에어셀(Air cell)을 포함하는 에어패드(310) 및 상기 에어패드(320)로 주입되는 공기의 공기압을 제어할 수 있도록 복수의 제어유닛을 포함하는 스마트 컨트롤러(310)를 포함한다. 욕창 방지용 매트리스(300)의 내부 구성 및 동작에 대한 보다 구체적인 설명은 도 5 등을 참조하여 후술하기로 한다.

관리자 디바이스(400)는 스마트케어 플랫폼 서버(100) 또는 사용자 디바이스(200)로부터 수신한 데이터에 기초하여 실시간으로 환자의 상태를 모니터링하는 구성이다. 또한, 관리자 디바이스(400)는 환자에게 응급 상황(이하, “이벤트”라고도 함)이 발생한 경우에 네트워크 통신망을 통해 SOS신호를 수신할 수도 있다.

보호자 디바이스(500)는 스마트케어 플랫폼(100) 또는 웨어러블 디바이스(200)로부터 환자의 상태 정보를 수신하여 실시간으로 환자의 상태를 모니터링하는 구성이다. 이때, 모니터링한 환자의 상태는 보자자 디바이스(500)의 디스플레이부를 통해 일(Day) 별, 주(Week) 별 또는 통계월(Month) 별로 그래프, 이미지 등의 통계 형태로 표시될 수 있다. 또한, 보호자 디바이스(500)는 환자에게 응급 상황(이하, “이벤트”라고도 함)이 발생한 경우에 네트워크 통신망을 통해 SOS신호를 수신할 수도 있다.

이하에서는, 도 2를 참조하여, 사용자 디바이스로부터 수신한 환자 정보를 타 디바이스로 전달하는 과정을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트케어 플랫폼 서버의 환자 정보 전달 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 사용자 디바이스(200)는 스마트케어 플랫폼 서버(100)를 이용하여 관리자 디바이스(400) 및/또는 보호자 디바이스(500)로 환자 상태 정보를 전송하는 역할을 수행한다.

먼저, 사용자 디바이스(200)는 환자(1000)의 신체 일부에 착용된 웨어러블 디바이스 또는 모바일 기기 또는 스마트 헬스 케어 기기 중 적어도 하나를 이용하여 환자 상태 정보를 수집한다. 이때, 수집된 환자 상태 정보는 인터넷을 통해 스마트케어 플랫폼 서버(100)로 전달된다.

이어서, 스마트케어 플랫폼 서버(100)는 사용자 디바이스(200)로부터 수신한 환자 상태 정보를 저장하고 분석한다. 스마트케어 플랫폼 서버(100)는 환자 상태 정보를 날짜별, 시간대별, 센싱 항목별로 저장 또는 분석할 수 있다. 이를 기반으로 각 환자 별 환자 맞춤형 케어 솔루션(이하, “케어 정보”라고도 함)을 관리자 디바이스(400) 및/또는 보호자 디바이스(500)로 제공한다.

이하에서는, 도 3을 참조하여 욕창방지용 매트가 작동되는 과정을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트케어 플랫폼 서버의 욕창방지용 매트 제어 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 관리자 디바이스(400)는 스마트케어 플랫폼 서버(100)를 통해 욕창 방지용 매트리스(300)의 공기압을 제어하는 역할을 수행한다.

먼저, 관리자 디바이스(400)는 데이터 베이스(DB, Data Base)에 저장된 환자의 상태에 따라 에어셀 작동 시간을 설정하거나, 에어셀에 주입되는 공기압의 패턴을 설정한다. 본 명세서에서 관리자 디바이스(400)으로부터 설정되는 에어셀 작동 시간 및 공기압의 패턴은 '케어 정보(혹은 매트리스 설정 정보)'라고 통칭될 수 있다.

여기서, 에어셀 작동 시간은 환자의 욕창 발생을 방지하기 위해 매트리스가 작동되는 시간을 의미하며, 본 발명에서는 대략 30분 단위로 설정 가능한 것으로 가정하였으나, 실시예에 따라 변경 가능하다. 또한, 공기압의 패턴은 격실마다 형성된 에어셀의 공기압을 사용자의 상태에 맞게 설정하는 것을 의미한다. 다시 말해, 욕창이 엉치뼈 부근에서 자주 발생하는 환자의 경우에는 엉치뼈 부근에 위치한 에어셀의 공기압을 타 부근에 위치한 에어셀의 공기압보다 더 많이 경감시킴으로써 피부손상을 최소화할 수 있다. 이처럼, 공기압의 패턴을 사용자별로 상이하게 설정함으로써 효과적으로 욕창을 방지할 수 있는 효과가 있다. 공기압 조절에 따른 욕창 방지용 매트리스의 동작 과정은 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.

이어서, 관리자 디바이스(400)에서 설정된 케어 정보는 스마트케어 플랫폼 서버(100)를 통해 사용자 디바이스(200)로 전달되고, 전달된 케어 정보에 기초하여 욕창 방지용 매트리스(300)가 동작하여 환자(1000)의 욕창을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 도 4를 참조하여 낙상 사고가 발생한 경우에 욕창 방지용 매트리스 제어 시스템이 동작하는 과정을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트케어 플랫폼 서버의 낙상 발생에 따른 호출 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 욕창 방지용 매트리스(300)는 환자의 낙상을 감지하여 후술할 사용자 디바이스(200)의 호출 버튼을 통해 낙상 발생 정보를 관리자 디바이스(400)로 전송하는 역할을 수행한다. 이때, 낙상 발생 정보는 스마트케어 플랫폼 서버(100)를 통해 전달되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 관리자 디바이스(400)에는 낙상이 발생한 환자에 대한 낙상 발생 정보가 문자, 소리(예컨대, 비프음(Beep)) 또는 이미지 등의 형태로 출력된다.

여기서, 낙상(이하, “이벤트”라고도 함)이란 환자가 넘어지거나 떨어져서 몸을 다치는 경우를 의미한다. 일반적으로 낙상은 노인 환자가 야간 시간에 간병인의 도움없이 움직이려고 하다가 발생하는 경우가 많다. 또는, 숙면 도중 몸을 뒤척이다가 발생하는 경우가 많다. 낙상은 환자의 신체에 심각한 손상을 동반하거나 합병증으로 인하여 사망까지 이르게 하기 때문에, 노인 환자의 낙상을 방지하는 것에 대한 중요성이 증가하고 있다.

이하에서는, 도 5 내지 도 6을 참조하여 욕창 방지용 매트리스(300)의 구조를 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 욕창방지용 매트리스의 개략도이다. 도 6은 도 5의 측면 사시도이다.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 욕창 방지용 매트리스(300)는 커버(321), 격실형 튜브(322), 에어용 튜브(323) 및 지지면(324)으로 구성된 에어패드(320)와 에어패드(320) 내부의 공기압을 선택적으로 조절하는 스마트 컨트롤러(310)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 커버(321)는 에어패드(320) 내부의 구성들을 보호하는 구성으로서, 에어패드(320)의 최외곽에 위치한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 커버(321)는 환자의 신체가 직접적으로 닿는 부분이다. 커버(321)는 후술할 에어형 튜브(323, 이하, “에어셀(Air cell)”이라고도 함)에 의해 공기압이 조절됨에 따라 미세하게 에어형 튜브(323)의 외곽을 지지하는 격실형 튜브(322) 사이에서 일정 간격 이격된 공간을 갖는다. 도 6에서는 오른쪽 등 부위에서 욕창이 자주 발생하는 환자에 맞게 커버(321)에 눌림이 발생한 것처럼 도시하였으나, 욕창 부위 혹은 환자 별로 상이한 패턴으로 눌림이 발생할 수 있으며, 실시예에 따라 커버(321)에는 눌림이 발생하지 않을 수도 있다.

도 6을 참조하면, 커버(321)의 내부에는 커버(321)의 내측면으로부터 g1' 및 및 g2'이 간격만큼 소정 간격 이격되며, 일정 간격으로 형성되는 격실 구조의 복수의 격실형 튜브(322)가 배치된다. 격실형 튜브(322)는 격실형 튜브(322) 내에 위치한 에어형 튜브(321)의 공기압이 조절되더라도 에어패드(320)의 형태를 유지하기 위해 내부에 형성된 에어형 튜브(323)와 이중 격실 구조로 형성된 구성이다. 격실형 튜브(322)는 지지면(324)으로부터 연장되어 상측 방향으로 볼록한 형상을 갖는다.

격실형 튜브(322)는 환자의 욕창 발생을 방지하기 위해 신체 부위에 대응하는 영역 별로 나뉘어 형성되며, 예컨대, 팔 부근, 어깨 부근, 척추 부근, 허리 부근, 엉덩이 부근, 허벅지 부근, 발목 부근 등으로 나누어 형성될 수 있다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 제1 에어셀(C1)과 제6 에어셀(C6)은 팔 부근의 욕창을 방지하기 위해 형성되고, 제2 에어셀(C2)과 제5 에어셀(C5)은 어깨 부근의 욕창을 방지하기 위해 형성되고, 제3 에어셀(C1)과 제4 에어셀(C1)은 척추 부근의 욕창을 방지하기 위해 형성된 것으로 예로 들 수 있다. 이처럼, 격실형 튜브(322)는 6개의 격실을 포함하는 것으로 도시하였으나, 개수는 이에 제한되지 않으며 실시예에 따라 변경 가능하다. 이에 대한 구체적은 설명은 도 10을 참조하여 후술하기로 한다.

한편, 격실형 튜브(322) 중에서 에어패드(320)의 가장자리에 위치한 격실형 튜브(322)는 욕창 방지 역할뿐만 아니라, 환자의 신체가 비틀어지는 것을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다.

도 6을 참조하면, 격실형 튜브(322)의 가로폭(l1~L6)은 서로 동일하며, g1 내지 g5의 간격으로 이격되도록 형성된다.

격실형 튜브(322)는 공기압의 조절에도 상관없이 욕창 방지용 매트리스(300)의 외관이 유지되면서 튜브(tube)가 터지지 않도록 탄성이 없는 혈압계 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 플라스틱, 금속, 우레탄 등으로 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 격실형 튜브(322) 내에 위치한 에어셀(323, C1~C6)들의 공기압은 환자의 상태 정보를 기반으로 정해질 수 있다. 에어셀(323, C1~C6)에 가해진 공기압의 세기에 따라 격실형 튜브(322)의 높이는 상이하게 형성될 수 있다. 예컨대, 공기압이 최대치로 설정(100%)된 제1 에어셀(C1)과 제6 에어셀(C6)의 높이는 h2이고, 공기압이 50%로 설정된 제2 에어셀(C2)과 제3 에어셀(C3)의 높이는 h3이고, 공기압이 30%로 설정된 제4 에어셀(C4)의 높이는 h5이고, 공기압이 40%로 설정된 제5 에어셀(C5)의 높이는 h4이다. 따라서, 격실형 튜브(322)의 높이는 공기압의 세기에 비례한다(h2>h3>h4>h5). 단, 격실형 튜브(322)의 높이는 공기압이 최대치로 설정되더라도 에어패드(320)의 높이 보다는 작으며, 격실형 튜브(322)와 에어패드(320) 사이에는 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

에어형 튜브(323)는 탄성을 갖는 합성수지 재질 또는 실리콘 재질 또는 고무 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에서 에어형 튜브(323)는 대략 지름이 10cm정도인 원통형 튜브인 것으로 가정하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 설계 변경 가능하다.

도 5를 참조하면, 각 에어셀(C1~C6)에는 스마트 컨?z롤러(310)에 의해 공기압이 조절될 수 있도록 공기가 유입되거나 배출되는 에어유입관(T1~T6)이 연결된다. 에어유입관(T1~T6)은 원통형 튜브 형상을 갖는다.

이하에서는, 도 7을 참조하여 욕창 방지용 매트리스 내부에서 복수의 에어셀이 동작하는 과정을 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어셀 동작과정을 나타낸 예시도이다.

환자는 스마트 컨트롤러(310)를 통해 직접 욕창을 집중적으로 케어하고자 하는 욕창부위를 선택하거나, 착용한 웨어러블 디바이스의 제어유닛을 이용하여 욕창부위를 선택하거나, 관리자 디바이스(400)를 통해 간호사나 의료진이 환자의 상태 정보에 기초하여 집중적으로 케어하고자 하는 욕창부위를 사용자 디바이스(200)로 전달한 후 환자에게 착용된 웨어러블 디바이스와 블루투스를 통해 연결된 스마트 컨트롤러(31)를 제어함으로써 욕창부위를 선택할 수 있다.

도 7에서는 욕창을 집중적으로 케어하고자 하는 욕창부위(SP1, SP2)가 엉치뼈 부근이라고 가정하였으며, 설명의 편의를 위해 척추 부근에 표시된 것처럼 도시하였다. 구체적으로, 욕창을 집중적으로 케어하고자 하는 욕창부위(SP1, SP2)가 엉치뼈 부근인 환자의 경우에는 초기에 공기압이 최대치(100%)로 설정된 격실형 튜브(322) 중 엉치뼈 부근에 위치한 제3 에어셀(C3) 및 제4 에어셀(C4)의 공기압을 30%로 낮춤으로써, 엉치뼈로 가해지는 압력을 감압할 수 있다.

또한, 실시예에 따라서는 도 7에 도시된 바와 같이, 엉치뼈의 주변 영역에 위치한 제2 에어셀(C2)과 제5 에어셀(C5)의 공기압도 50%로 낮춰 엉치뼈 주변의 피부 손상을 줄여줄 수 있다. 이때, 제1 에어셀(C1)과 제6 에어셀(C6)의 공기압은 최대치(100%)로 유지하여 환자의 몸이 비틀어지지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 도 8을 참조하여 스마트 컨트롤러(310)를 작동시키는 버튼들의 기능을 상세히 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 컨트롤러의 예시도이다.

도 8을 참조하면, 스마트 컨트롤러(310)는 에어패드(320)의 동작을 제어하기 위해 복수의 제어유닛(311)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 스마트 집중케어유닛(U1, 이하, “제1 유닛”이라고도 함), 에어셀선택유닛(U2, 이하, “제2 유닛”이라고도 함), 케어모드선택유닛(U3, 이하, “제3 유닛”이라고도 함), 컨트롤유닛(U4, 이하, “제4 유닛”이라고도 함), 시간설정유닛(U5, 이하, “제5 유닛”이라고도 함) 및 전원유닛(U6, 이하, “제6 유닛”이라고도 함), 시작/정지유닛(U7, 이하, “제7 유닛”이라고도 함)을 포함한다. 이러한 복수의 제어유닛(311)들은 사용자(환자, 관리자 및 보호자 중 적어도 어느 하나)에 의해 선택적으로 구동되며, 각각의 유닛들은 개별적으로 동작하거나 적어도 둘 이상의 유닛이 동시에 구동될 수도 있다.

복수의 제어유닛(311)은 스마트 컨트롤러(310)의 상면에 배치되며, 터치 입력이 가능한 푸쉬(Push)형 버튼이거나, 시계/반시계 방향으로 회전되는 로터리형 버튼이거나, 수직 또는 수평방향으로 슬라이드 시키는 슬라이드형 버튼 중 어느 하나일 수 있다.

집중케어유닛(U1)은 욕창을 집중적으로 케어하고자 하는 욕창부위를 사용자가 선택할 수 있도록 제공되는 버튼으로서, 스마트 컨트롤러(310)의 상면의 일 영역에 욕창 부위에 대한 터치 입력이 가능한 사람 이미지 형태로 표시된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 욕창 부위는 일반적으로 노인 환자들에게 빈번하게 발생하는 팔꿈치, 발꿈치, 엉치뼈, 머리부를 표시하였으나, 이 밖의 부위도 환자가 사용자 디바이스(200)나 관리자 디바이스(400) 또는 보호자 디바이스(500)에 의해 선택 가능하다.

에어셀선택유닛(U2)은 에어패드(320) 내에서 공기압을 조절하고자 하는 에어셀을 선택할 수 있도록 제공되는 버튼이다. 에어셀선택유닛(U2)을 통해 하나 또는 그 이상의 에어셀을 동시에 선택할 수 있다.

케어모드선택유닛(U3)은 공기압을 조절하는 방식을 선택할 수 있도록 제공되는 버튼이다. 구체적으로, 집중케어유닛(U1)을 통해 선택된 욕창부위에 대해 임의의 공기압 패턴으로 공기압을 자동 조절하는 자동케어모드, 제어유닛(311)에 대한 사용자의 선택에 기초하여 동작하는 수동케어모드, 인공지능(AI)을 통해 학습된 동작 모델(이하, “학습 모델”이라고도 함)에 기초하여 환자 맞춤형 케어 방법으로 동작하도록 하는 인공지능케어모드, 24시간 동안 수면 상태와 비수면 상태를 구분하여 상이하게 동작하는 롱턴케어모드 및 미리 설정된 사용자의 수면모드에 기초하여 수면 상태에서만 동작하는 수면케어모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

여기서, 환자 맞춤형 케어 방법이란 환자의 상태 정보에 따라 환자별로 상이하게 에어셀의 공기압 패턴을 설정하여 환자의 욕창을 관리하는 방법을 의미한다. 예컨대, 수면시간에 팔꿈치 부근에 욕창이 자주 발생하는 환자의 경우에는 비수면시간 보다 수면시간에 공기압 패턴이 자주 조절될 수 있도록 설정함으로써 상기 환자의 욕창 발생을 방지할 수 있다. 또는, 비수면시간에 엉치뼈 부근에 욕창이 자주 발생하는 환자의 경우에는 수면시간 보다 비수면시간에 공기압 패턴이 자주 조절될 수 있도록 설정할 수 있다.

컨트롤 유닛(U4)은 공기압의 강도를 조절할 수 있도록 제공되는 버튼이다. 컨트롤 유닛(U4)은 시계/반시계 방향으로 회전되는 로터리형 버튼 형태인 것으로 도시하였으나, 수직 또는 수평방향으로 슬라이드 시키는 슬라이드형 버튼 형태일 수도 있다.

시간설정유닛(U5)은 욕창방지용 매트리스(300)의 작동 시간을 설정할 수 있도록 제공되는 버튼이다. 욕창방지용 매트리스(300)의 작동 시간은 에어패드(320)가 한 타임에 작동되는 시간으로, 30분 단위로 설정 가능하다. 예컨대, 작동 시간은 30분부터 240분까지 설정할 수 있다.

전원유닛(U6)은 스마트 컨트롤러(310)의 전원을 끄거나 켜는 버튼이며, 시작/정지유닛(U7)은 에어패드(320)의 동작을 작동 시간 중에 멈추거나, 재시작할 수 있도록 제공되는 버튼이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 설명하기 위한 단면도이다.

도 9를 참조하면, 웨어러블 디바이스(200)는 환자의 상태 정보를 사물 인턴넷 망(Wireless IoT network)를 통해 스마트케어 플랫폼 서버(100)에 제공한다. 예컨대, 사물 인터넷 망은 LoRa 망, WiSUN 망, NB-IoT 망 등을 포함할 수 있다.

여기서, 상술한 바와 같이, 심장 박동, 혈압, 체온, 수면 상태와 비수면 상태에 대한 정보(즉, 수면 사이클에 대한 정보) 및 환자의 낙상 여부를 판단할 수 있는 위치 정보(이하, “정보”라고도 함) 등을 포함할 수 있다. 이러한 환자의 상태 정보는 사용자 디바이스(200)를 구성하는 다양한 센서들에 의해 센싱된다.

구체적으로, 웨어러블 디바이스(200)는 환자의 손목에 착용되는 것을 기본으로 하며, 이에 따라 환자의 손목과 접하는 웨어러블 디바이스(200)의 내측면에는 복수의 센서, 통신 모듈 및 배터리가 위치할 수 있다. 여기서, 복수의 센서는 도 9에 도시된 바와 같이, 심장박동센서(211), 심장박동 및 체온 센서(214), GPS 모듈 및 자이로 센서(215) 및 혈압 센서 등을 포함한다. 통신 모듈은 IoT 모듈(212), BLE 모듈(213) 등일 수 있다.

이러한 복수의 센서들은 간호사나 간병인 또는 보호자들이 환자의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 환자 상태 정보를 실시간으로 센싱하는 기능을 수행하고, BLE 모듈(213)과 같은 토인 모듈은 환자 주변의 디바이스들(예컨대, 욕창 방지용 매트리스, 가습기, 공기청정기, 제습기, 에어컨, 히터 등)을 제어하는 허브(Hub)로서의 기능을 수행할 수도 있다.

도 9를 참조하면, 웨어러블 디바이스의 외측, 즉, 복수의 센서들이 위치한 내측면과 반대측인 디스플레이부에는 웨어러블 디바이스의 전원 상태를 확인할 수 있는 LED 모듈이 포함될 수 있다. 또한, 응급 상황 발생 시 환자가 의료진을 호출할 수 있는 호출 버튼(이하, “SOS버튼”이라고도 함)일 수도 있다.

이하에서는, 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 욕창방지용 매트리스를 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 본 발명의 다른 실시예에 따른 욕창방지용 매트리스의 예시도이다. 도 10에 도시된 욕창방지용 매트리스(1120)는 도 5에 도시된 욕창방지용 매트리스(300)와 에어셀의 배치 및 에어유입관의 연결 방식이 상이할 뿐 나머지는 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 10을 참조하면, 욕창방지용 매트리스(1120)는 머리부 패드(1120H), 몸통부 패드(1120B) 및 다리부 패드(1120L)를 포함한다.

머리부 패드(1120H)는 수직 방향으로 배치된 복수의 에어셀(C1~C6)을 포함하고, 몸통부 패드(1120B)는 수평 방향으로 배치된 복수의 에어셀(C7~C9)을 포함하고, 다리부 패드(1120L)는 수평 방향으로 배치된 복수의 에어셀(C10~C12)을 포함한다.

이때, 머리부 패드(1120B)의 제1 에어셀(C1) 내지 제3 에어셀(C3)은 스마트 컨트롤러(310)에 연결된 제1 에어유입관(T1) 내지 제3 에어유입과(T3)에 의해 순차적으로 몸통부 패드(1120H)의 제7 에어셀(C7) 내지 제9 에어셀(C9)과 연결된다. 또한, 머리부 패드(1120H)의 제4 에어셀(C4) 내지 제6 에어셀(C6)은 스마트 컨트롤러(310)에 연결된 제4 에어유입관(T4) 내지 제6 에어유입과(T6)에 의해 순차적으로 다리부 패드(1120L)의 제10 에어셀(C10) 내지 제12 에어셀(C12)과 연결된다.

즉, 하나의 에어유입관(T)에는 총 3개의 에어셀(C)이 연결되는 것을 알 수 있다.

종래의 욕창 방지용 매트리스는 하나의 주입구를 통해 복수의 에어셀로 공기를 주입하고 하나의 배출구를 통해 복수의 에어셀의 공기를 배출하여 에어셀의 공기압을 조절했기 때문에 에어셀의 개수가 많아질수록 하나의 매트리스 내에서도 영역 별로 에어셀의 공기압이 불규칙해지는 문제점이 있었다. 다시 말해, 일 측단에 연결된 주입구와 배출구에 가까운 영역에 배치된 에어셀에는 공기가 많이 주입될 수 있으나, 반대 측 영역에 배치된 에어셀에는 공기가 불균일하게 주입될 수도 있고, 공기를 배출하여 공기압을 감압하는 경우에도 주입구 및 배출구와 먼 영역에 배치한 에어셀의 공기는 천천히 배출됨에 따라 전체적으로 매트리스의 공기압이 불균일해질 수 있다.

이에 따라, 욕창 환자의 피부손상 부위에 가해지는 압력이 감압되더라도 환자의 몸이 비틀어지게 되어 낙상 사고의 우려가 크다는 문제점도 존재하였다.

이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 욕창 방지용 매트리스(300, 1120)는 하나의 에어유입관(T)은 매트리스 내에 포함된 모든 에어셀에 연결되는 것이 아니라, 일부의 에어셀(예컨대, 한 개 내지 세 개 정도)에만 연결되기 때문에, 종래와 비교했을 때 각각의 에어셀(C) 별로 공기압을 고르게 조절할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

욕창환자의 신체 일부에 착용되는 웨어러블 디바이스에 의해 작동되는 욕창 방지용 매트리스에 있어서,
일정 간격 이격되어 배치되는 격실형의 복수의 에어튜브셀;
상기 복수의 에어튜브셀의 내부에서 상기 에어튜브셀과 이중겹 구조로 형성된 원통형의 에어셀; 및
상기 욕창환자의 상태에 기초하여 상기 복수의 에어셀마다 하나씩 연결된 에어관에 의해 상기 에어셀의 공기압을 조절하는 스마트 컨트롤러를 포함하고,
상기 에어튜브셀과 상기 에어셀 사이에는 이격된 공간이 형성되는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 에어셀은 상기 스마트 컨트롤러에 의해 제어되는 공기압에 의해 크기가 조절될 수 있도록 탄성 재질로 형성되며,
상기 욕창환자의 욕창 부위의 피부손상을 줄이려는 경우에 상기 에어셀의 공기압을 감압하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 에어튜브셀은 상기 에어셀의 공기압이 변화와 무관하게 상기 욕창 방지용 매트리스의 구겨짐을 방지하도록 탄성이 없는 재질로 형성되는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 욕창 방지용 매트리스는 적어도 하나의 에어패드를 포함하며,
상기 하나의 에어패드에는 일정한 방향으로 평행하게 배치된 상기 에어셀 및 상기 에어튜브셀을 포함하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제4항에 있어서,
상기 에어패드가 복수개인 경우, 상기 에어패드 내에 포함된 상기 에어셀 및 상기 에어튜브셀은 일정한 방향으로 평행하게 배치되되,
서로 인접하게 배치된 상기 에어패드 간의 상기 에어셀 및 상기 에어튜브셀은 서로 수직한 방향 및 평행한 방향 중 적어도 어느 하나로 배치되는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 욕창 방지용 매트리스는 상기 에어튜브셀 및 상기 에어셀을 지지하는 지지대를 더 포함하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 욕창 방지용 매트리스는 상기 복수의 에어튜브셀의 상부에 형성되며, 상기 에어튜브셀의 크기 변화와 상관없이 상기 복수의 에어튜브셀과 소정 간격을 유지하는 매트리스 커버를 더 포함하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 욕창환자의 상태는,
상기 욕창환자의 심장 박동, 혈압, 체온, 수면 상태 및 비수면 상태에 대한 수면 사이클 및 낙상 여부를 판단할 수 있는 신체 위치에 대한 정보를 포함하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 스마트 컨트롤러는,
상기 욕창환자에 대해 집중적으로 케어하고자 하는 욕창부위를 선택할 수 있는 집중케어유닛; 상기 에어패드 내에서 공기압을 조절하고자 하는 에어셀을 선택하는 에어셀선택유닛; 상기 공기압을 조절하는 방식을 선택하는 케어모드선택유닛; 상기 공기압의 강도를 조절하는 컨트롤유닛; 및 상기 욕창방지용 매트리스의 작동 시간을 설정하는 시간설정유닛을 포함하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제9항에 있어서,
상기 케어모드선택유닛은,
상기 집중케어유닛을 통해 선택된 상기 욕창부위에 대해 임의의 공기압 패턴으로 공기압을 자동 조절하는 자동케어모드; 및 상기 제어유닛에 대한 상기 사용자의 선택에 기초하여 동작하는 수동케어모드;를 포함하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제9항에 있어서,
상기 케어모드선택유닛은,
인공지능(AI)을 통해 학습된 에어셀 동작 모델에 기초하여 환자 맞춤형 케어 방법으로 동작하도록 하는 인공지능케어모드; 24시간 동안 수면 상태와 비수면 상태를 구분하여 상이하게 동작하는 롱턴케어모드 및 미리 설정된 사용자의 수면모드에 기초하여 상기 수면모드에서만 동작하는 수면케어모드; 중 적어도 하나를 포함하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
제9항에 있어서,
상기 컨트롤유닛은 슬라이드방식 및 로터리방식 중 어느 하나의 방식으로 작동되는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스.
관리자 디바이스에서 욕창 환자의 상태 정보에 기초하여 에어셀에 대한 동작 정보를 포함하는 환자 맞춤형 케어 정보를 생성하는 단계;
상기 환자 맞춤형 케어 정보를 상기 스마트케어 플랫폼 서버를 이용하여 사용자 디바이스로 전달하는 단계; 및
상기 사용자 디바이스와 근거리 통신망을 통해 연동된 스마트 컨트롤러로부터 욕창 방지용 매트리스 내에 포함된 에어셀의 공기압을 조절하는 단계;를 포함하고,
상기 에어셀에 대한 동작 정보는 상기 에어셀 각각에 주입되는 공기압에 대한 정도, 작동 시간, 작동하려는 에어셀에 대한 위치정보 및 공기압 조절 빈도 중 적어도 하나를 포함하는, 웨어러블 디바이스를 이용한 욕창 방지용 매트리스의 제어 방법.