KR20220126846A - Biological signal monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 생체신호를 모니터링하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 귀속으로 장착되는 인이어(In-EAR) 타입의 측정기를 통해 측정 대상자의 생체신호(예; 체온, 심박수, 산소 포화도 등)을 실시간 측정하여 전송하고, 측정되어 전송되는 생체신호를 실시간 모니터링할 수 있도록 하는 생체신호 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for monitoring a biosignal, and more particularly, a biosignal (eg, body temperature, heart rate, oxygen saturation, etc.) It relates to a bio-signal monitoring system capable of real-time measurement and transmission, and real-time monitoring of the measured and transmitted bio-signals.
일반적으로, 생체신호 측정기는 신체의 체온(temperature), 심박도(pulse), 산소포화도(oximeter) 등과 같은 생체신호(bio-signal)를 측정하기 위한 것으로, 이러한 생체신호 측정기는 의료 현장에서 사용되거나 다양한 제품에 적용되면서 일상생활에서도 사용되기도 한다.In general, a bio-signal measuring device is for measuring a bio-signal such as body temperature, heart rate, and oxygen saturation (oximeter). Such a bio-signal measuring device is used in a medical field or As it is applied to various products, it is also used in daily life.
즉, 의료 현장에서 활용되는 생체신호 측정기는 전문적인 의료장비로서, 이는 보호자 및 의료진과의 의사 소통에 어려움을 겪는 뇌병변 장애, 청각 장애, 언어 장애, 호흡기 장애 등을 가지는 장애인이나 환자, 또는 일반 생활에서 의사소통 뿐 아니라 위급상황에서도 자신의 신체 상태를 제대로 인지하지 못하고 상태를 표현하지 못하는 측정 대상자들에게 사용되고 있다.In other words, the biosignal measuring device used in the medical field is a professional medical device, and it is a disability or patient with a brain lesion disorder, hearing impairment, speech impairment, respiratory impairment, etc., or general It is used not only for communication in life, but also for those who are not able to properly recognize and express their physical condition in emergency situations.
그러나, 의료 현장에서 활용되는 생체신호 측정기는 병원 등에서 사용하는 경우 하루 2차례 반드시 측정해야 하나, 불안정한 환자의 경우 1∼2시간 간격으로 자주 측정하여 환자나 의료진 불편함 존재하고, 특히, 야간에 아이가 열이 나는 경우에는 부모의 입장에서 아이 곁에서 주기적으로 체온을 계속 체크해야 하기 때문에 부모가 잠을 못자고 상황 발생하며, 환자 또한 충분히 쉬지 못하고 계속 생체신호를 측정해야 하므로 수면을 방해 받는 상황으로 질병의 치료나 회복에도 좋지 않은 영향이 주었다.However, the biosignal measuring device used in the medical field must be measured twice a day when used in hospitals, etc., but in the case of unstable patients, it is frequently measured every 1 to 2 hours, causing inconvenience to the patient or medical staff, especially at night. In the case of a fever, the parents cannot sleep because they have to keep checking their body temperature regularly next to the child, and the patient also cannot get enough rest and has to continuously measure vital signs, so sleep is disturbed. treatment or recovery was adversely affected.
또한, 병원 등에서 사용하는 생체신호 측정기는 자동적인 측정이 아니라 의료진에 의해 직접 수동적인 측정이 되므로 매우 비효율적이고, 생체신호를 재는 시점에 따라 이상이 발견된 수도 있고 그냥 지나치는 경우도 많았다.In addition, bio-signal measuring devices used in hospitals, etc. are not automatic, but manual measurements are performed directly by medical staff, so they are very inefficient.
더불어, 의료 현장에서 사용되는 모든 생체신호 측정기들은 모두 장애인 및 환자의 손놀림을 제약하는 관계로, 독서나 스마트폰 등의 개인 일상생활을 방해하면서, 두 손이 자유롭지 못한 신체의 구속이 있으며, 이동하거나 화장실을 갈 때에도 탈부착을 반복해야 하는 등 불편함이 있었다.In addition, all bio-signal measuring devices used in the medical field restrict the movement of the hand of the disabled and patients. There were inconveniences such as having to repeatedly attach and detach even when going to the bathroom.
한편, 일상생활에서 활용되는 생체신호 측정기는 다양한 제품(예; 마우스, 신발, 머리띠, 목걸이, 손목시계, 의류, 헤드셋 등)에 적용되어 활용되는 것으로, 이는 착용에 대한 번거로움이 있고, 생체신호 측정시마다 신체 일부를 측정모듈에 접촉시켜야 하는 불편함이 있고, 특히 생체신호를 연속하여 자동 측정할 수는 없으므로 생체신호에 대한 실시간 모니터링이 이루어질 수 없게 되면서, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자에 대한 건강 관리를 제대로 수행하지 못하는 어려움이 있었다.On the other hand, bio-signal measuring devices used in daily life are applied to and utilized in various products (eg, mice, shoes, headbands, necklaces, wrist watches, clothing, headsets, etc.), which are cumbersome to wear, and bio-signals There is the inconvenience of having to contact a part of the body with the measurement module every time it is measured, and in particular, since it is not possible to continuously and automatically measure the bio-signals, real-time monitoring of the bio-signals cannot be made. There was a difficulty in properly performing health care for the subject to be measured.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 측정 대상자의 두 손이 자유롭고 이동에 제약이 없도록 귀속으로 장착되는 인이어(In-EAR) 타입의 측정기를 통해 측정 대상자의 생체신호인 체온, 심박수, 산소 포화도 등을 실시간으로 연속하여 자동 측정한 후 이를 전송하도록 구성함으로써, 일반 측정 대상자는 물론, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자의 생체 변화를 실시간 모니터링하고, 모니터링 결과에 따른 측정 대상자의 생체 변화가 위험 요소로 판단시 신속한 후속조치가 이루어질 수 있도록 하는 생체신호 모니터링 시스템을 제공하려는 것이다.The problem to be solved by the present invention is the body temperature, heart rate, oxygen saturation, etc., which are biosignals of the subject, through an in-ear type measuring device that is attached to the ear so that both hands of the subject are free and there is no restriction in movement. By configuring to continuously and automatically measure and transmit in real time, it monitors in real time the changes in the body of the target subject, as well as of a specific subject who is not able to freely move or communicate, and changes the subject's body according to the monitoring result. It is intended to provide a biosignal monitoring system that allows prompt follow-up actions when it is judged as a risk factor.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 인이어 타입의 측정기에 낙상 감지부를 구성하면서, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자의 낙상 유무를 실시간 감지할 수 있도록 하고, 이를 통해 측정 대상자에 대한 위험 요소 발생시 신속한 대응이 이루어질 수 있도록 하는 생체신호 모니터링 시스템을 제공하려는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to configure a fall detection unit in an in-ear type measuring device to detect in real time the presence or absence of a fall of a specific measurement target who is not free in body movement or difficult to communicate, and through this, An object of the present invention is to provide a biosignal monitoring system that enables a rapid response when a risk factor occurs.
본 발명의 과제 해결 수단인 생체신호 모니터링 시스템은, 귀에 장착되는 것으로 착용자의 생체 신호를 실시간으로 연속 자동 측정하여 전송하는 인이어(In-EAR) 타입의 생체신호 측정기; 상기 생체신호 측정기에서 실시간으로 연속하여 자동 측정되어 전송되는 생체 신호를 수집하여 전송하는 것으로 게이트웨이 기능을 담당하는 중계 단말; 상기 중계 단말로부터 수집되어 전송되는 생체 신호에 따라 착용자의 생체 변화를 실시간 모니터링하고, 착용자의 생체 변화에 따른 예후를 분석하는 인공지능 플랫폼 기반의 모니터링 서버; 를 포함하는 것이다.The biosignal monitoring system, which is a means of solving the problems of the present invention, includes: an in-ear type biosignal measuring device that is mounted on the ear and continuously and automatically measures and transmits the wearer's biosignal in real time; a relay terminal in charge of a gateway function by collecting and transmitting biosignals that are continuously and automatically measured and transmitted in real time by the biosignal measuring device; an artificial intelligence platform-based monitoring server that monitors changes in the wearer's body in real time according to the biological signals collected and transmitted from the relay terminal and analyzes the prognosis according to the changes in the wearer's body; will include
또한, 상기 생체신호 측정기는, 귀에 착용되는 인이어 타입의 측정몸체; 상기 측정몸체의 내부에 수용되며 구동전원을 공급하는 배터리; 상기 측정몸체의 내부에 수용되면서 상기 배터리와 전기적 접속이 이루어지며, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호를 측정하는 측정모듈; 및, 상기 측정몸체의 내부에 수용되면서 상기 배터리 및 상기 측정모듈과 연결되고, 상기 측정모듈로부터 측정되는 착용자의 생체 신호를 전송하는 제 1 송수신부; 를 포함하는 것이다.In addition, the biosignal measuring device, an in-ear type measuring body worn on the ear; a battery accommodated in the measuring body and supplying driving power; a measurement module configured to be electrically connected to the battery while being accommodated in the measurement body, and for measuring a wearer's bio-signals through the ear canal; and a first transceiver unit connected to the battery and the measurement module while being accommodated in the measurement body, and transmitting a wearer's bio-signals measured from the measurement module; will include
또한, 상기 측정몸체는, 상기 배터리와 상기 제 1 송수신부가 수용되는 몸체부와, 상기 측정모듈이 수용되는 프로브 팁을 포함하는 것이다.In addition, the measuring body includes a body in which the battery and the first transceiver are accommodated, and a probe tip in which the measuring module is accommodated.
또한, 상기 프로브 팁에는 상기 프로브 팁의 외주면을 감싸면서 상기 측정몸체의 이탈되는 것을 방지시키는 탄성재질의 엄브렐라 이어팁이 결합되는 것이다.In addition, an umbrella ear tip made of an elastic material is coupled to the probe tip to prevent separation of the measurement body while surrounding the outer circumferential surface of the probe tip.
또한, 상기 몸체부와 상기 프로브 팁에는 귀속에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 공기 유동홀이 관통 형성되는 것이다.In addition, an air flow hole for discharging heat generated from the ear to the outside is formed through the body and the probe tip.
또한, 상기 측정모듈은, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 체온을 측정하는 온도 측정센서; 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 심박수를 측정하는 심박수 측정 센서; 및, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 산소 포화도를 측정하는 산소 포화도 측정센서; 를 포함하는 것이다.In addition, the measurement module, a temperature sensor for measuring body temperature as a biological signal of the wearer through the ear canal; a heart rate sensor that measures a heart rate as a biosignal of a wearer through the ear canal; and an oxygen saturation measurement sensor that measures oxygen saturation as a biological signal of the wearer through the ear canal. will include
또한, 상기 온도측정센서와 상기 심박수 측정센서는 체온 조절을 담당하는 시상하부와 동일한 혈관을 공유하는 고막으로부터 체온과 심박수를 각각 측정하는 심박체온 바이오 센서인 것이다.In addition, the temperature sensor and the heart rate sensor are heartbeat body temperature biosensors that measure body temperature and heart rate from the eardrum, which shares the same blood vessel with the hypothalamus responsible for body temperature control, respectively.
또한, 상기 산소 포화도 측정센서는 외이도 표면을 통해 혈중 산소포화도를 측정하는 SpO2센서인 것이다.In addition, the oxygen saturation measuring sensor is an SpO2 sensor that measures blood oxygen saturation through the surface of the external auditory meatus.
또한, 상기 측정모듈에는 귀속 외이도를 통해 착용자의 움직임을 감지하는 움직임 감지센서; 를 더 포함하는 것이다.In addition, the measurement module includes a motion detection sensor for detecting the wearer's movement through the ear canal; will further include
또한, 상기 움직임 감지센서는 3축 가속도 센서 또는 기울기 센서인 것이다.In addition, the motion detection sensor is a three-axis acceleration sensor or a tilt sensor.
또한, 상기 측정모듈에는 외부 충격을 감지하는 충격감지센서; 를 더 포함하는 것이다.In addition, the measurement module includes an impact sensor for detecting an external impact; will further include
또한, 상기 중계 단말은, 상기 제 1 송수신부와 통신하며, 상기 제 1 송수신부를 통해 수신하는 착용자의 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 수집하는 제 2 송수신부; 및, 상기 제 2 송수신부와 통신 연결되며, 수집된 생체신호 또는 움직임 감지신호를 상기 모니터링 서버로 전송하는 통신부; 를 포함하는 것이다.In addition, the relay terminal may include: a second transceiver that communicates with the first transceiver and collects a wearer's biosignal or motion detection signal received through the first transceiver; and a communication unit that is connected to the second transceiver and transmits the collected biosignal or motion detection signal to the monitoring server. will include
또한, 상기 중계 단말에는 수집된 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 상기 모니터링 서버에 전송시 암호화시키는 보안키모듈; 을 더 포함하는 것이다.In addition, the relay terminal includes a security key module for encrypting the collected bio-signals or motion detection signals when transmitting to the monitoring server; will further include
또한, 상기 제 1 송수신부와 상기 제 2 송수신부는 MQTT 프로토콜 기반의 블루투스 또는 비콘 송수신장치인 것이다.In addition, the first transceiver and the second transceiver are MQTT protocol-based Bluetooth or beacon transceivers.
또한, 상기 모니터링 서버는, 상기 중계 단말에 의해 수집되어 전송되는 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 저장하는 데이터 베이스; 상기 데이터 베이스에 저장되는 생체 신호 또는 움직임 감지 신호의 상관 관계를 실시간 모니터링을 통해 분석하여 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무를 판단하는 인공지능 기반의 분석알고리즘이 탑재된 정보 분석부; 및, 상기 정보 분석부에 의해 분석되는 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무의 정보를 기등록된 단말에 통지하는 정보 알림부; 를 포함하는 것이다.In addition, the monitoring server, a database for storing the bio-signals or motion detection signals collected and transmitted by the relay terminal; an information analysis unit equipped with an artificial intelligence-based analysis algorithm that analyzes the correlation between the bio-signals or motion detection signals stored in the database through real-time monitoring to determine whether there is an abnormality in the bio-signal or whether there is a fall; and an information notification unit for notifying a pre-registered terminal of information on whether there is an abnormality or a fall in the biosignal analyzed by the information analysis unit; will include
또한, 상기 모니터링 서버에는 상기 정보 분석부에 의해 이루어지는 상관 관계의 표면 분석 모델을 생성한 후 상기 데이터 베이스에 저장시키는 모델링 처리부; 를 더 포함하는 것이다.In addition, the monitoring server includes a modeling processing unit for generating a surface analysis model of the correlation made by the information analysis unit and then storing it in the database; will further include
또한, 상기 모니터링 서버에는 상기 정보 분석부에 의해 분석되는 상관 관계의 정보를 기준으로 판단되는 생체 변화 이상 유무 또는 낙상 유무의 결과를 학습하고 그 학습 결과를 상기 데이터 베이스에 저장하는 학습정보 처리부; 를 더 포함하는 것이다.In addition, the monitoring server includes: a learning information processing unit for learning the result of the presence or absence of abnormal changes in the body or the presence or absence of a fall determined based on the correlation information analyzed by the information analysis unit, and storing the learning result in the database; will further include
또한, 상기 데이터 베이스에는 상기 생체신호 측정기에 대한 등록정보가 저장되며, 상기 등록정보는 생체신호 측정기에 대한 고유코드 및 착용자 정보를 포함하는 것이다.In addition, registration information for the biosignal measuring device is stored in the database, and the registration information includes a unique code for the biosignal measuring device and wearer information.
또한, 상기 정보 분석부는, 적응형 주성분 분석법(Adaptive Principal Component Analysis, APCA)을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 생체 신호에 대한 상관성을 추출하여 착용자의 생체 변화 이상 유무를 판단하는 것이다.In addition, the information analyzer extracts correlations with respect to at least one bio-signal measured in real time using an adaptive principal component analysis (APCA) method to determine whether there is an abnormality in the wearer's biometric change.
또한, 상기 정보 분석부는, 시간 이력 곡선을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 착용자 움직임에 따른 자세 변화 상관성을 추출하여 착용자의 낙상 유무를 판단하는 것이다.Also, the information analysis unit determines whether the wearer has fallen by extracting a correlation of a posture change according to at least one or more movements of the wearer measured in real time using a time history curve.
또한, 상기 모니터링 서버에 기등록되는 상기 단말은 보호자 또는 의료진의 휴대용 통신단말 또는 컴퓨터 단말이고, 상기 단말에는 상기 모니터링 서버로부터 통지하는 정보를 수신하도록 상기 모니터링 서버에서 제공하는 어플리케이션이 설치되는 것이다.In addition, the terminal pre-registered in the monitoring server is a portable communication terminal or computer terminal of a guardian or medical staff, and an application provided by the monitoring server is installed in the terminal to receive information notified from the monitoring server.
이와 같이, 본 발명은 측정 대상자의 두 손이 자유롭고 이동에 제약이 없도록 귀속으로 장착되는 인이어(In-EAR) 타입으로 낙상 감지부를 포함하는 생체신호 측정기가 포함되는 모니터링 시스템을 구성한 것이며, 이를 통해 측정 대상자의 생체신호인 체온, 심박수, 산소 포화도 등을 실시간으로 연속하여 자동 측정한 후 이를 전송 처리하면서, 일반 측정 대상자는 물론, 신체 움직임이 자유롭지 못하거나 소통이 어려운 특정 측정 대상자의 생체 변화 또는 낙상 유무를 실시간 모니터링하고, 모니터링 결과에 따른 측정 대상자의 생체 변화가 위험 요소로 판단시 신속한 후속조치가 이루어지도록 하는 등 측정 대상자의 생체 변화에 따른 예후 예측으로 즉각적인 대응 및 응급 상황 예방 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, the present invention configures a monitoring system including a biosignal measuring device including a fall detection unit as an in-ear type that is mounted to the ear so that both hands of the subject to be measured are free and there is no restriction on movement, and through this After automatically measuring body temperature, heart rate, oxygen saturation, etc. in real time, which are biological signals of the subject to be measured, it is transmitted and processed. Real-time monitoring of the presence or absence of the measurement target, and prompt follow-up when the measurement target's biological change is determined as a risk factor, etc. will be.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기에 대한 개략적인 블럭 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예로 생체신호 모니터링 시스템에 대한 개략적인 블럭 구성도.1 is a perspective view showing the structure of an in-ear type biosignal measuring device according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional schematic view showing the structure of an in-ear type biosignal measuring device according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic block diagram of an in-ear type biosignal measuring device according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic block diagram of a biosignal monitoring system according to an embodiment of the present invention;
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, in the embodiments of the technical idea of the present invention, it is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only this embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the technology to which the present invention belongs It is provided to fully inform those of ordinary skill in the art the scope of the invention, and is only defined by the scope of the claims in the embodiments of the technical idea of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 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.In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.Further, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal illustrative views of the present invention. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include necessary changes. For example, the region shown as a right angle may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have a schematic nature, and the shapes of the illustrated regions in the drawings are intended to illustrate specific shapes of regions of the device and not to limit the scope of the invention.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.Like reference numerals refer to like elements throughout. Accordingly, the same or similar reference signs may be described with reference to other drawings, even if not mentioned or described in the corresponding drawings. In addition, although reference numerals are not indicated, descriptions may be made with reference to other drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기 구조를 보인 단면 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 인이어 타입의 생체신호 측정기에 대한 개략적인 블럭 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 생체신호 모니터링 시스템에 대한 개략적인 블럭 구성도를 도시한 것이다.1 is a perspective view showing the structure of an in-ear type biosignal measuring device as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional schematic view showing the structure of an in-ear type biosignal measuring device as an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is the present invention is a schematic block diagram of an in-ear type biosignal measuring device as an embodiment of the invention, and FIG. 4 is a schematic block diagram of a biosignal monitoring system according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 모니터링 시스템은, 데이터 전 주기(수집-분석-가공-정제-추출)에 의한 모니터링 체계에서 환자의 위급한 상황 발생시 병원 관계자나 환자 가족의 단말(400)에 실시간으로 전송하는 응급 구조 모드, 그리고 빅데이터의 비식별화된 데이터셋을 활용한 추론(예측) 모델을 개발하여 환자 건강 상태 호전 또는 악화의 추이 분석 및 이를 통한 지능형 의료지원 가이드를 구축하는 건강 관리 모드를 구현하기 위한 것으로, 생체신호 측정기(100), 중계 단말(200), 모니터링 서버(300)를 포함할 수 있는 것이다.1 to 4, the biosignal monitoring system according to an embodiment of the present invention is a monitoring system according to the entire data cycle (collection-analysis-processing-refining-extraction) when a patient's emergency situation occurs. By developing an inference (prediction) model using the emergency rescue mode, which is transmitted in real time to the
상기 생체신호 측정기(100)는 귀에 장착되는 인이어(In-EAR) 타입의 구조물로서, 착용자의 생체 신호를 실시간으로 연속 자동 측정하여 전송하는 것이며, 측정몸체(10), 배터리(20), 측정모듈(30), 제 1 송수신부(40)를 포함하는 것이다.The
상기 측정몸체(10)는 귀에 착용되는 인이어 타입으로, 상기 배터리(20)와 상기 제 1 송수신부(40)가 수용되는 몸체부(11)와, 상기 측정모듈(30)이 수용되는 프로브 팁(12), 그리고 상기 프로브 팁(12)에 결합되는 것으로 상기 프로브 팁(12)의 외주면을 감싸면서 상기 측정몸체(10)가 귀에서 이탈되는 것을 방지시키는 탄성재질의 엄브렐라 이어팁(13)을 포함할 수 있는 것이다.The
여기서, 상기 몸체부(11)와 상기 프로브 팁(12)에는 공기 유동홀(14)이 관통 형성되며, 이는 귀속에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위함인 것이다.Here, an
한편, 상기 측정몸체(10)는 표준 귓본(예; 성인용, 유아용)으로 표준 쉘을 완성하여 사이즈에 맞는 상기 엄브렐라 이어팁(13)을 활용하여 누구나 쉽게 착용할 수 있도록 한 것으로, 상기 배터리(20)를 통한 구동전원 공급은 도면에는 상기 몸체부(11)에 형성되는 버튼(15)의 조작을 통해 필요시에만 이루어지도록 하는 것이고, 상기 엠브렐라 이어팁(13)을 통해 귀막힘을 방지하면서 상기 측정몸체(10)를 착용시 발생하는 난청 등을 최소화할 수 있도록 한 것이다.On the other hand, the
상기 배터리(20)는 상기 측정몸체(10)에 포함되는 상기 몸체부(11)의 내부에 수용되면서, 상기 측정모듈(30)과 상기 제 1 송수신부(40)에 필요한 구동전원을 공급하는 것이다.The
일예로, 상기 배터리(20)는 리튬이온충전 배터리이거나, 일회용으로서 13A Zic(아연) 또는 312A Zic(아연)이고, 사용 시간은 하루 8시간 기준 약 3일 사용 가능한 것이다.For example, the
여기서, 상기 312A Zic(아연) 배터리는 무수은으로서 전압은 145V, 용량은 180mAh, 무게는 058g인 것이고, 상기 13A Zic(아연) 배터리는 무수은으로서 전압은 145V, 용량은 310mAh, 무게 083g인 것이다.Here, the 312A Zic (zinc) battery is mercury-free and has a voltage of 145 V, a capacity of 180 mAh, and a weight of 058 g, and the 13A Zic (zinc) battery is mercury-free, with a voltage of 145 V, a capacity of 310 mAh, and a weight of 083 g.
한편, 상기 몸체부(11)의 내부에 상기 배터리(20)를 수용시, 상기 몸체부(11)에는 탈부착이 가능한 덮개(11a)를 가질 수 있는 것이다.On the other hand, when the
상기 측정모듈(30)은 상기 측정몸체(10)에 포함되는 상기 프로브 팁(12) 내부에 수용되면서 상기 배터리(20)와 전기적 접속이 이루어진 것으로, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호를 측정하며, 온도측정센서(31), 심박수 측정센서(32), 산소 포화도 측정센서(33)를 포함하고, 이에 더하여 움직임 감지센서(34)와 충격감지센서(35)를 더 포함할 수도 있는 것이다.The
상기 온도측정센서(31)는 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 최소 침습적 방법으로 체온을 측정하는 것이고, 상기 심박수 측정센서(32)는 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 심박수를 측정하는 것이다.The
여기서, 상기 온도측정센서(31)와 상기 심박수 측정센서(32)는 체온 조절을 담당하는 시상하부와 동일한 혈관을 공유하는 고막으로부터 체온과 심박수를 각각 측정하는 심박체온 바이오 센서인 것이다.Here, the
즉, 정상적인 고막 체온은 보통 구강 체온보다 03∼06℃ 높은 것으로 알려져 있는데, 이는 시상 하부를 지배하는 것과 동일한 혈관 동맥을 공유하기 때문인 것이다.That is, it is known that normal tympanic temperature is 03~06℃ higher than oral body temperature, because it shares the same vascular artery that dominates the hypothalamus.
상기 산소포화도 측정센서(33)는 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호로서 산소 포화도를 측정하는 것으로, 이는 외이도 표면을 통해 혈중 산소포화도를 측정하는 SpO2센서일 수 있는 것이다.The oxygen
상기 움직임 감지센서(34)는 귀속 외이도를 통해 착용자의 움직임을 감지하는 것으로, 이는 3축 가속도 센서 또는 기울기 센서일 수 있는 것이다.The
즉, 상기 움직임 감지센서(34)는 착용자가 생체신호 측정기(100)를 귀에 착용한 상태에서 착용자의 자세 변화를 감지하는 것이며, 상기 자세 변화가 기준 범위를 초과하여 급격하게 변화시 이를 낙상으로 판단할 근거를 제공하기 위함인 것이다.That is, the
상기 충격감지센서(35)는 귀에 장착된 상기 생체신호 측정기(100)가 이탈하면서 충격이 발생시 그 충격량을 감지하는 것이며, 상기 충격량이 기준 범위를 초과시 이를 분리 이탈로 판단할 근거를 제공하기 위함인 것이다.The
즉, 상기 충격감지센서(35)는 귀로부터 생체신호 측정기(100)가 분리 이탈되어 분실되는 것을 방지하기 위함인 것이다.That is, the
상기 제 1 송수신부(40)는 상기 측정몸체(10)에 포함되는 상기 몸체부(11)의 내부에 수용되면서 상기 배터리(20) 및 상기 측정모듈(30)과 연결되고, 상기 측정모듈(30)로부터 측정되는 착용자의 생체 신호를 상기 중계 단말(200)에 전송하도록 구성될 수 있으며, 이는 MQTT 프로토콜 기반의 블루투스 또는 비콘 송수신장치일 수 있는 것이다.The
상기 중계 단말(200)은 게이트웨이(Gateway) 기능을 담당하는 것으로, 상기 생체신호 측정기(100)에 포함되는 상기 측정모듈(30)에서 실시간으로 연속하여 자동 측정되어 전송되는 생체 신호를 수집한 후 이를 상기 모니터링 서버(300)에 전송하는 것이며, 제 2 송수신부(210), 통신부(220), 보안키모듈(230)을 포함하는 것이다.The
상기 제 2 송수신부(210)는 상기 제 1 송수신부(40)와 통신하며, 상기 제 1 송수신부(40)를 통해 수신하는 착용자의 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 수집하는 것으로, 이는 상기 제 1 송수신부(40)와 동일하게 MQTT 프로토콜 기반의 블루투스 또는 비콘 송수신장치인 것이다.The
상기 통신부(220)는 상기 제 2 송수신부(210)와 통신 연결되며, 수집된 생체신호 또는 움직임 감지신호를 상기 모니터링 서버(300)로 전송하는 것이다.The
일예로, 상기 통신부(220)는 상위 서버인 상기 모니터링 서버(300)와의 통신을 위한 CDMA 또는 LTE 통신장비인 LAN, 그리고 현장 또는 단거리 디바이스 간의 통신을 위한 Wifi 프로토콜이 적용될 수 있으며, 이에 더하여 펌웨어(Firmware) 개발 및 디버깅 포트로 사용되는 USB, RS-232포트로서 서드 파티(Third party) 연결이 존재할 경우 사용하는 Eia232이 적용될 수도 있는 것이다.As an example, the
상기 보안키모듈(230)은 수집된 생체 신호 또는 움직임 감지신호가 상기 통신부(220)를 통해 상기 모니터링 서버(300)에 전송될 때 그 전송되는 정보를 암호화시키도록 하는 것이다.The security
상기 모니터링 서버(300)는 상기 중계 단말(200)로부터 수집되어 전송되는 생체 신호에 따라 착용자의 생체 변화를 실시간 모니터링하고, 착용자의 생체 변화에 따른 예후를 분석하는 인공지능 플랫폼 기반으로 구축된 것이며, 데이터 베이스(310), 정보 분석부(320), 정보 알림부(330)를 포함하고, 이에 더하여 모델링 처리부(340), 학습정보 처리부(350)를 더 포함할 수 있는 것이다.The
상기 데이터 베이스(310)는 상기 중계 단말(200)에 의해 수집되어 전송되는 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 저장하는 것으로, 상기 데이터 베이스(310)에는 상기 생체신호 측정기(100)에 대한 등록정보가 저장되며, 상기 등록정보는 생체신호 측정기(100)에 대한 고유코드 및 착용자 정보(예; 신상정보, 병명 등)를 포함할 수 있는 것이다.The
상기 정보 분석부(320)는 상기 데이터 베이스(310)에 저장되는 생체 신호 또는 움직임 감지 신호의 상관 관계를 실시간 모니터링을 통해 분석하여 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무를 판단하는 인공지능 기반의 분석알고리즘이 탑재된 것이다.The
즉, 상기 정보 분석부(320)에 탑재된 상기 인공지능 기반의 분석알고리즘은 적응형 주성분 분석법(Adaptive Principal Component Analysis, APCA)을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 생체 신호에 대한 상관성을 추출하여 착용자의 생체 변화 이상 유무를 판단할 수 있음은 물론, 시간 이력 곡선을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 착용자 움직임에 따른 자세 변화 상관성을 추출하여 착용자의 낙상 유무를 판단할 수 있는 것이다.That is, the artificial intelligence-based analysis algorithm mounted on the
상기 정보 알림부(330)는 상기 정보 분석부(320)에 의해 분석되는 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무의 정보를 기등록된 단말(400)에 통지할 수 있도록 하는 것이다.The
즉, 상기 정보 알림부(330)는 상기 정보 분석부(320)를 통해 분석되는 생체신호가 기 설정된 수치보다 높은 경우에는 생체신호의 이상신호를 기등록된 상기 단말(300)에 전송하게 되면서, 보호자 또는 의료진은 착용자의 건강상태를 모니터링할 수 있는 것이다.That is, when the bio-signal analyzed by the
여기서, 상기 단말(400)은 보호자 또는 의료진의 휴대용 통신단말 또는 컴퓨터 단말일 수 있으며, 이에 상기 단말(400)에는 상기 모니터링 서버(300)로부터 통지하는 정보를 수신하도록 상기 모니터링 서버(300)에서 제공하는 어플리케이션(410)이 설치될 수 있는 것이다.Here, the terminal 400 may be a portable communication terminal or a computer terminal of a guardian or medical staff, and the terminal 400 is provided by the
상기 모델링 처리부(340)는 상기 정보 분석부(320)에 의해 이루어지는 상관 관계의 분석 모델을 생성한 후 상기 데이터 베이스(310)에 저장하는 것이고, 상기 학습정보 처리부(350)는 상기 정보 분석부(320)에 의해 분석되는 상관 관계의 정보를 기준으로 판단되는 생체 변화 이상 유무 또는 낙상 유무의 결과를 학습하고 그 학습 결과를 상기 데이터 베이스(310)에 저장하는 것이다.The
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 모니터링 시스템은 첨부된 도 1 내지 도 4에서와 같이, 인이어 타입의 생체신호 측정기(100)를 귀속에 장착하여둔 상태에서 버튼(15)을 통해 상기 생체신호 측정기(100)를 활성화시킨다.As described above, in the biosignal monitoring system according to the embodiment of the present invention, as shown in the accompanying FIGS. The
그러면, 상기 생체신호 측정기(100)에 포함되는 측정모듈(30)에서 착용자의 체온과 심박수 및 산소포화도를 자동으로 연속하여 실시간 측정할 수 있고, 실시간 측정된 생체신호는 중계단말(200)에 의해 수집된 후 모니터링 서버(300)로 전송 처리되면서, 상기 모니터링 서버(300)는 착용자의 생체신호를 분석하여 생체 변화에 대한 이상 유무 또는 움직임의 자세 변화에 따른 낙상 유무는 물론, 상기 생체신호 측정기(100)가 귀속으로부터 분리 이탈되었는지를 실시간 모니터링할 수 있게 되는 것이다.Then, the body temperature, heart rate, and oxygen saturation of the wearer can be automatically and continuously measured in real-time in the
따라서, 상기와 같은 실시간 모니터링을 통해 "입원환자의 경과 진행 상황 감지에 활용" 또는 "외래진료와 원격진료에 활용"이 가능하게 되는 것이다.Therefore, through the real-time monitoring as described above, "used to detect progress of inpatients" or "used for outpatient treatment and remote treatment" becomes possible.
즉, 입원환자의 경과 진행 상황 감지에 활용하는 경우, 입원환자의 생체신호인 체온(temperature), 심박도(pulse), 산소포화도(oximeter) 등을 자동으로 연속하여 측정 및 수집하고 저장하면, 의료진의 업무와 보호자 또는 간병인의 부담이 경감되는 효과를 기대할 수 있음은 물론, 착용자의 생체신호 실시간 분석을 통해 환자의 상태를 자동으로 파악하고 경과 및 예후를 예측하여 즉각적인 대응 및 응급상황 예방에 기여할 수 있는 한편, 낙상, 질환 악화, 합병증 발생 등 생체신호의 실시간 분석을 통해 의료진의 업무시간 외에도 환자의 상태를 파악하고 적은 인력으로도 최대한의 의료 서비스를 제공하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.In other words, when used to detect the progress of inpatients, the medical staff automatically and continuously measures, collects, and stores the inpatient's biosignals such as body temperature, heart rate, and oxygen saturation (oximeter). Not only can it be expected to reduce the burden on the work and the caregiver or caregiver, but also contribute to the immediate response and prevention of emergencies by automatically identifying the patient's condition and predicting the progress and prognosis through real-time analysis of the wearer's biosignals. On the other hand, real-time analysis of vital signs such as falls, disease exacerbation, and complications can be expected to provide the maximum amount of medical service with less manpower by identifying the patient's condition in addition to the medical staff's working hours.
더불어, 외래진료와 원격진료에 활용하는 경우에는, 환자의 외래 내원시 병원내 의료정보시스템과 연계하여 진료 예약 과정을 단축시킬 수 있음은 물론, 병원에 재내원하는 생체신호 측정기(100) 부착 환자의 생체신호 분석을 통해 발열 등 전염병 감염 가능성을 병원에 들어오기 전 인지하고 분류하고, 퇴원 환자의 인이어 생체신호 측정기(100)를 통한 생체신호 데이터 수집 및 모니터링이 가능할 수 있는 것이다.In addition, when used for outpatient treatment and telemedicine, it is possible to shorten the treatment reservation process in connection with the in-hospital medical information system when the patient visits the outpatient clinic, as well as the patient with the
이에따라, 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 모니터링 시스템은, 일반 병원, 요양 병원에 입원 중인 환자가 1일 2회 간호사가 체온, 심박수를 측정하는 종래의 측정 방법에 대하여 환자의 상태에 따라 수시로 측정하는 경우 이를 대체할 수 있는 효율적 운영방법을 제공할 수 있음은 물론, 외래 진료 처방 후 다음 내원 시까지 경과를 지켜봐야 하는 환자. 특히 노인, 유아 등 자가 진단 또는 자기 의사 표현이 부족하여 보호자의 상시 관리가 필요로 하는 환자의 상태를 관리 가능하고, 특히 코로나와 같은 감염 질환자의 중환자실은 코호트 격리 상태이어서 의료 간호진이 환자의 생체신호 측정을 위해 방호복으로 무장한 상태에서 여러 출입절차를 거쳐야 하는 준비 및 절차적 업무 비중이 상대적으로 경감시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.Accordingly, the bio-signal monitoring system according to an embodiment of the present invention is frequently measured according to the patient's condition with respect to the conventional measurement method in which a nurse measures body temperature and heart rate twice a day for a patient hospitalized in a general hospital or a nursing hospital In this case, it is possible to provide an efficient operation method that can replace it, as well as patients who have to wait until the next visit after prescribing outpatient treatment. In particular, it is possible to manage the condition of patients such as the elderly and infants who lack self-diagnosis or self-expression and require constant care by guardians. It can be expected that the weight of preparation and procedural work, which has to go through several access procedures while armed with protective clothing for measurement, is relatively reduced.
이상에서 본 발명의 생체신호 모니터링 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the biosignal monitoring system of the present invention has been described with the accompanying drawings, the best embodiment of the present invention is exemplarily described and does not limit the present invention.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.Therefore, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims, any person skilled in the art to which the invention pertains can implement various modifications. It is, of course, possible that such modifications are intended to be within the scope of the appended claims.
10; 측정몸체
11; 몸체부
12; 프로브 팁
13; 엄블렐라 이어팁
14; 공기 유동홀
20; 배터리
30; 측정모듈
31; 온도측정센서
32; 심박수 측정센서
32; 산소 포화도 측정센서
34; 움직임 감지센서
35; 충격감지센서
40; 제 1 송수신부
100; 생체신호 측정기
200; 중계단말
210; 제 2 송수신부
220; 통신부
230; 보안키모듈
300; 모니터링 서버
310; 데이터 베이스
320; 정보 분석부
330; 정보 알림부
340; 모델링 처리부
350; 학습정보 처리부
400; 단말
410; 어플리케이션10; measuring
12;
14;
30;
32;
34;
40; a
200;
220;
300; monitoring
320;
340;
400; terminal 410; application
Claims (21)
상기 생체신호 측정기에서 실시간으로 연속하여 자동 측정되어 전송되는 생체 신호를 수집하여 전송하는 것으로 게이트웨이 기능을 담당하는 중계 단말; 및,
상기 중계 단말로부터 수집되어 전송되는 생체 신호에 따라 착용자의 생체 변화를 실시간 모니터링하고, 착용자의 생체 변화에 따른 예후를 분석하는 인공지능 플랫폼 기반의 모니터링 서버; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.An in-ear type bio-signal measuring device that is mounted on the ear and continuously and automatically measures and transmits the wearer's bio-signals in real time;
a relay terminal in charge of a gateway function by collecting and transmitting biosignals that are continuously and automatically measured and transmitted in real time by the biosignal measuring device; and,
an artificial intelligence platform-based monitoring server that monitors changes in the wearer's body in real time according to the biological signals collected and transmitted from the relay terminal and analyzes the prognosis according to the changes in the wearer's body; A biosignal monitoring system comprising a.
상기 생체신호 측정기는,
귀에 착용되는 인이어 타입의 측정몸체;
상기 측정몸체의 내부에 수용되며 구동전원을 공급하는 배터리;
상기 측정몸체의 내부에 수용되면서 상기 배터리와 전기적 접속이 이루어지며, 귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호를 측정하는 측정모듈; 및,
상기 측정몸체의 내부에 수용되면서 상기 배터리 및 상기 측정모듈과 연결되고, 상기 측정모듈로부터 측정되는 착용자의 생체 신호를 전송하는 제 1 송수신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The biosignal measuring device,
In-ear type measuring body worn on the ear;
a battery accommodated in the measuring body and supplying driving power;
a measurement module configured to be electrically connected to the battery while being accommodated in the measurement body, and for measuring a wearer's bio-signals through the ear canal; and,
a first transceiver unit connected to the battery and the measurement module while being accommodated in the measurement body, and transmitting a wearer's bio-signals measured from the measurement module; A biosignal monitoring system comprising a.
상기 측정몸체는,
상기 배터리와 상기 제 1 송수신부가 수용되는 몸체부와, 상기 측정모듈이 수용되는 프로브 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.3. The method of claim 2,
The measuring body is
and a body in which the battery and the first transceiver are accommodated, and a probe tip in which the measurement module is accommodated.
상기 프로브 팁에는 상기 프로브 팁의 외주면을 감싸면서 상기 측정몸체의 이탈되는 것을 방지시키는 탄성재질의 엄브렐라 이어팁이 결합되는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.4. The method of claim 3,
The biosignal monitoring system, characterized in that the umbrella ear tip of an elastic material is coupled to the probe tip to prevent separation of the measurement body while enclosing the outer peripheral surface of the probe tip.
상기 몸체부와 상기 프로브 팁에는 귀속에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 공기 유동홀이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.4. The method of claim 3,
The biosignal monitoring system, characterized in that the body and the probe tip are formed through an air flow hole for discharging heat generated from the ear to the outside.
상기 측정모듈은,
귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호 중 하나인 체온을 측정하는 온도 측정센서;
귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호 중 하나인 심박수를 측정하는 심박수 측정 센서; 및,
귀속 외이도를 통해 착용자의 생체 신호 중 하나인 산소 포화도를 측정하는 산소 포화도 측정센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.3. The method of claim 2,
The measurement module is
a temperature sensor for measuring body temperature, which is one of the wearer's biological signals, through the ear canal;
a heart rate sensor that measures a heart rate, which is one of the wearer's biosignals, through the ear canal; and,
an oxygen saturation measuring sensor that measures oxygen saturation, which is one of the wearer's biological signals, through the ear canal; A biosignal monitoring system comprising a.
상기 온도측정센서와 상기 심박수 측정센서는 체온 조절을 담당하는 시상하부와 동일한 혈관을 공유하는 고막으로부터 체온과 심박수를 각각 측정하는 심박체온 바이오 센서인 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.7. The method of claim 6,
The biosignal monitoring system, characterized in that the temperature sensor and the heart rate sensor are heartbeat body temperature biosensors that respectively measure body temperature and heart rate from an eardrum that shares the same blood vessel with the hypothalamus responsible for body temperature regulation.
상기 산소 포화도 측정센서는 외이도 표면을 통해 혈중 산소포화도를 측정하는 SpO2센서인 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.7. The method of claim 6,
The oxygen saturation measurement sensor is a biosignal monitoring system, characterized in that it is an SpO2 sensor that measures blood oxygen saturation through the surface of the external auditory meatus.
상기 측정모듈에는 귀속 외이도를 통해 착용자의 움직임을 감지하는 움직임 감지센서; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.3. The method of claim 2,
The measurement module includes a motion detection sensor for detecting the wearer's movement through the ear canal; Biosignal monitoring system, characterized in that it further comprises.
상기 움직임 감지센서는 3축 가속도 센서 또는 기울기 센서인 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.10. The method of claim 9,
The motion detection sensor is a biosignal monitoring system, characterized in that a three-axis acceleration sensor or a tilt sensor.
상기 측정모듈에는 외부 충격을 감지하는 충격감지센서; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.3. The method of claim 2,
The measurement module includes an impact sensor for detecting an external impact; Biosignal monitoring system, characterized in that it further comprises.
상기 중계 단말은,
상기 제 1 송수신부와 통신하며, 상기 제 1 송수신부를 통해 수신하는 착용자의 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 수집하는 제 2 송수신부; 및,
상기 제 2 송수신부와 통신 연결되며, 수집된 생체신호 또는 움직임 감지신호를 상기 모니터링 서버로 전송하는 통신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.3. The method of claim 2,
The relay terminal is
a second transceiver that communicates with the first transceiver and collects a wearer's biosignal or motion detection signal received through the first transceiver; and,
a communication unit that is connected to the second transceiver and transmits the collected biosignal or motion detection signal to the monitoring server; A biosignal monitoring system comprising a.
상기 중계 단말에는 수집된 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 상기 모니터링 서버에 전송시 암호화시키는 보안키모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.13. The method of claim 12,
The relay terminal includes a security key module for encrypting the collected bio-signals or motion detection signals when transmitting to the monitoring server; Bio-signal monitoring system, characterized in that it further comprises.
상기 제 1 송수신부와 상기 제 2 송수신부는 MQTT 프로토콜 기반의 블루투스 또는 비콘 송수신장치인 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.13. The method of claim 12,
The biosignal monitoring system, characterized in that the first transceiver and the second transceiver are Bluetooth or beacon transceivers based on MQTT protocol.
상기 모니터링 서버는,
상기 중계 단말에 의해 수집되어 전송되는 생체 신호 또는 움직임 감지신호를 저장하는 데이터 베이스;
상기 데이터 베이스에 저장되는 생체 신호 또는 움직임 감지 신호의 상관 관계를 실시간 모니터링을 통해 분석하여 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무를 판단하는 인공지능 기반의 분석알고리즘이 탑재된 정보 분석부; 및,
상기 정보 분석부에 의해 분석되는 생체 신호의 이상 유무 또는 낙상 유무의 정보를 기등록된 단말에 통지하는 정보 알림부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.10. The method of claim 9,
The monitoring server,
a database for storing bio-signals or motion-sensing signals collected and transmitted by the relay terminal;
an information analysis unit equipped with an artificial intelligence-based analysis algorithm that analyzes the correlation between the bio-signals or motion detection signals stored in the database through real-time monitoring to determine whether there is an abnormality in the bio-signal or whether there is a fall; and,
an information notification unit for notifying a pre-registered terminal of information on whether there is an abnormality or a fall in the biosignal analyzed by the information analysis unit; A biosignal monitoring system comprising a.
상기 모니터링 서버에는 상기 정보 분석부에 의해 이루어지는 상관 관계의 표면 분석 모델을 생성한 후 상기 데이터 베이스에 저장시키는 모델링 처리부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.16. The method of claim 15,
The monitoring server includes: a modeling processing unit for generating a surface analysis model of the correlation made by the information analysis unit and storing it in the database; Biosignal monitoring system, characterized in that it further comprises.
상기 모니터링 서버에는 상기 정보 분석부에 의해 분석되는 상관 관계의 정보를 기준으로 판단되는 생체 변화 이상 유무 또는 낙상 유무의 결과를 학습하고 그 학습 결과를 상기 데이터 베이스에 저장하는 학습정보 처리부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.16. The method of claim 15,
The monitoring server includes: a learning information processing unit for learning a result of the presence or absence of a biological change or a fall, which is determined based on the correlation information analyzed by the information analysis unit, and storing the learning result in the database; Biosignal monitoring system, characterized in that it further comprises.
상기 데이터 베이스에는 상기 생체신호 측정기에 대한 등록정보가 저장되며, 상기 등록정보는 생체신호 측정기에 대한 고유코드 및 착용자 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.16. The method of claim 15,
The database stores registration information for the biosignal measuring device, and the registration information includes a unique code for the biosignal measuring device and wearer information.
상기 정보 분석부는, 적응형 주성분 분석법(Adaptive Principal Component Analysis, APCA)을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 생체 신호에 대한 상관성을 추출하여 착용자의 생체 변화 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.16. The method of claim 15,
The information analyzer extracts correlations with respect to at least one or more bio-signals measured in real time using Adaptive Principal Component Analysis (APCA) to determine whether there is an abnormality in the wearer's bio-signals. monitoring system.
상기 정보 분석부는, 시간 이력 곡선을 이용하여 실시간으로 측정되는 적어도 하나 이상의 착용자 움직임에 따른 자세 변화 상관성을 추출하여 착용자의 낙상 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.16. The method of claim 15,
The information analysis unit extracts the correlation of the posture change according to at least one or more movements of the wearer measured in real time using the time history curve to determine whether the wearer has fallen.
상기 모니터링 서버에 기등록되는 상기 단말은 보호자 또는 의료진의 휴대용 통신단말 또는 컴퓨터 단말이고, 상기 단말에는 상기 모니터링 서버로부터 통지하는 정보를 수신하도록 상기 모니터링 서버에서 제공하는 어플리케이션이 설치되는 것을 특징으로 하는 생체신호 모니터링 시스템.19. The method of claim 18,
The terminal pre-registered in the monitoring server is a portable communication terminal or computer terminal of a guardian or medical staff, and an application provided by the monitoring server is installed in the terminal to receive information notified from the monitoring server signal monitoring system.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |