KR20220134855A - 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치와 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치에 관한 것으로, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 착용한 사용자의 신체 말단부위에서 혈량을 검출하는 혈량 검출부; 상기 신체 말단부위의 체온을 측정하는 체온 검출부; 상기 신체 말단부위에 접촉되는 면에 형성되어 접촉된 신체를 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부의 온도를 실시간 조절하여 신체 말단부위별 지정된 온도를 유지시키는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 신체 말단부위를 압박하여 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 압박부;를 포함한다.
Description
본 발명은 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치와 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학요법 또는 방사선 치료 시 혈관을 따라 신체 말단까지 치료액이 유입됨으로써 발생할 수 있는 말초 신경병증을 방지하기 위하여, 냉각과 압박을 통해 혈관 수축과 혈류 조절을 동시에 수행할 수 있도록 하는, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치와 방법에 관한 것이다.
일반적으로 화학요법 또는 방사선 치료 시, 치료액(예 : 항암제)이 치료 부위와 관계없이 신체 말단부위(예 : 손, 발)의 혈관까지 이동함으로써, 세포독성이 손끝, 발끝 등의 말초신경에도 염증을 일으키는 말초 신경병증이 발생한다.
이에 따라 최근에는 화학요법 또는 방사선 치료 시 발생할 수 있는 말초 신경병증을 완화 또는 감소시키기 위하여 신체 말단부위(예 : 손, 발)의 혈관을 수축시킴으로써, 치료액이 신체 말단부위까지 쉽게 흐르지 못하도록 제한하기 위한 냉각 시스템이 연구되고 있다.
그러나 신체 말단부위를 과도하게 냉각할 경우, 오히려 신체의 생존 반응으로 인해 갑자기 혈관이 개방되어 혈관 수축 효과가 사라지는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2020-0070095호(2020.06.17. 공개, 냉각장치 및 냉각방법) 및 대한민국 등록특허 10-2182108호(2020.11.17. 등록, 냉온 공기압 착용장치)에 개시되어 있다.
따라서 상기 배경기술은 장치가 착용된 신체 부위를 전체적으로 냉각시키거나 전체적으로 압박하기 때문에 혈류 제한 효과가 매우 제한적이다. 즉, 본 발명과 비교할 때 배경기술은 신체 부위를 셀 단위로 분할하여 압박 순서, 압박 위치, 및 압박 강도 등을 세밀하게 제어하지 못하기 때문에 혈류 제한 효과가 매우 제한적인 문제점이 있으며, 또한 압박 없이 냉각만 수행할 경우에는 신체 생존 반응으로 인해 상황에 따라 혈관 수축 효과가 사라져 혈류를 제한하지 못하는 문제점이 있다.
따라서 상기 냉각을 통한 신체 말단부위의 혈관 수축 시, 혈관 수축 효과가 저하되는 상황이 발생할 경우(또는 냉각에 의한 혈관 수축 효과가 저하되기 전에), 신체 말단부위로의 혈류를 기존보다 능동적이고 세밀하게 제한할 수 있도록 하는 기술이 필요한 상황이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 화학요법 또는 방사선 치료 시 혈관을 따라 신체 말단까지 치료액이 유입됨으로써 발생할 수 있는 말초 신경병증을 방지하기 위하여, 냉각과 압박을 통해 혈관 수축과 혈류 조절을 동시에 수행할 수 있도록 하는, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치와 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치는, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 착용한 사용자의 신체 말단부위에서 혈량을 검출하는 혈량 검출부; 상기 신체 말단부위의 체온을 측정하는 체온 검출부; 상기 신체 말단부위에 접촉되는 면에 형성되어 접촉된 신체를 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부의 온도를 실시간 조절하여 신체 말단부위별 지정된 온도를 유지시키는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 신체 말단부위를 압박하여 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 압박부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 냉각부는, 호스를 통해 쿨링액이나 쿨링가스를 주입하는 방식, 또는 복수의 열전 소자를 지정된 간격으로 배치하여, 사용자별 신체 말단부위의 실제 크기에 따라 해당하는 열전 소자만 구동시키는 방식으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 압박부는, 복수의 압박 셀로 구현되며, 지정된 압박 셀 구동 패턴에 따라, 각 압박 셀이 선택적으로 작동되어, 상기 신체 말단부위의 압박 순서, 압박 위치, 및 압박 강도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 압박부는, 상기 신체 말단부위의 손등과 발등에 해당하는 상부 및 손바닥과 발바닥에 해당하는 하부에 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 압박부의 상기 신체 말단부위의 하부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀을 구동하지 않고, 상기 신체 말단부위의 상부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀만 구동할 경우, 신체 말단부위의 손이나 발의 특정 부분 혹은 전체를 상하좌우에서 누르듯이 가압하여 혈류를 제어하거나, 상기 신체 말단부위의 손을 주먹 쥐듯이 구부리거나, 상기 신체 말단부위의 발의 발가락을 발바닥 쪽으로 구부려 혈류를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 신체 말단부위에 착용되는 장치의 내부에 소독 효과가 있는 자외선을 투사하는 광학 소독부;를 더 포함하고, 상기 제어부의 제어에 따라, 자외선의 투사 강도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 상태 정보를 지정된 외부 장치에 전송하거나, 상기 외부 장치로부터 제어 신호를 수신하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 광학 소독부의 자외선 투사에 대한 작동 상태를 감지하여 상기 통신부를 통해 지정된 외부 장치에 전달함으로써 인디케이팅 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 신체 말단부위에 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 착용되면, 냉각이 시작되기 전의 초기 혈량을 검출하여 내부 메모리에 기준으로서 저장하고, 냉각부를 구동하여 조절함으로써 신체 말단부위가 지정된 온도를 유지할 수 있도록 하며, 상기 냉각부를 구동하는 중 실시간으로 혈량 검출 및 혈량 변화 추세를 체크하고, 상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정 시간 이상 증가하는 추세인 경우, 상기 압박부를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류를 제한하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정된 시간 이상 감소하는 추세인 경우, 상기 압박부를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류 제한을 해제하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 신체 말단부위에 착용되었던 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 미착용 되는 경우, 광학 소독부를 구동하여 장치의 내부를 소독하고, 지정된 시간이 경과되면, 상기 광학 소독부의 구동을 자동으로 중지시키고, 또한 상기 소독 중 지정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 다시 신체 말단부위가 장치에 착용되면 상기 광학 소독부의 구동을 자동으로 중지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 신체 말단부위에 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 착용되면, 장치를 착용한 신체 말단부위의 끝 부분을 검출하고, 상기 압박부를 제1 구동 방식으로 구동하여 신체 말단부위의 끝에서 장치의 끝까지 완전 밀착시키고, 상기 압박부를 제2 구동 방식으로 구동하여 신체 말단부위에 해당하는 부분과 장치를 밀착시키며, 또한 상기 실제 신체 말단부위의 크기에 대응하는 부분의 냉각부만 구동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 방법은, 혈량 검출부가 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 착용한 사용자의 신체 말단부위에서 혈량을 검출하는 단계; 체온 검출부가 상기 신체 말단부위의 체온을 측정하는 단계; 냉각부가 상기 신체 말단부위에 접촉되는 면에 형성되어 접촉된 신체를 냉각시키는 단계; 제어부가 상기 냉각부의 온도를 실시간 조절하여 신체 말단부위별 지정된 온도를 유지시키는 단계; 및 상기 제어부의 제어에 따라, 압박부가 상기 신체 말단부위를 압박하여 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 압박부의 상기 신체 말단부위의 하부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀을 구동하지 않고, 상기 신체 말단부위의 상부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀만 구동할 경우, 신체 말단부위의 손이나 발의 특정 부분 혹은 전체를 상하좌우에서 누르듯이 가압하여 혈류를 제어하거나, 상기 신체 말단부위의 손을 주먹 쥐듯이 구부리거나, 상기 신체 말단부위의 발의 발가락을 발바닥 쪽으로 구부려 혈류를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부가 광학 소독부를 통해 상기 신체 말단부위에 착용되는 장치의 내부에 소독 효과가 있는 자외선을 투사하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제어부의 제어에 따라, 자외선의 투사 강도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 신체 말단부위에 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 착용되면, 냉각이 시작되기 전의 초기 혈량을 검출하여 내부 메모리에 기준으로서 저장하고, 냉각부를 구동하여 조절함으로써 신체 말단부위가 지정된 온도를 유지할 수 있도록 하며, 상기 냉각부를 구동하는 중 실시간으로 혈량 검출 및 혈량 변화 추세를 체크하고, 상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정 시간 이상 증가하는 추세인 경우, 상기 압박부를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류를 제한하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정된 시간 이상 감소하는 추세인 경우, 상기 압박부를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류 제한을 해제하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부가, 상기 신체 말단부위에 착용되었던 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 미착용 되는 경우, 광학 소독부를 구동하여 장치의 내부를 소독하는 단계; 지정된 시간이 경과되면, 상기 광학 소독부의 구동을 자동으로 중지시키는 단계; 및 상기 소독 중 지정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 다시 신체 말단부위가 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치에 착용되면 상기 광학 소독부의 구동을 자동으로 중지시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부가, 신체 말단부위에 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 착용되면, 해당 장치를 착용한 신체 말단부위의 끝 부분을 검출하는 단계; 상기 압박부를 제1 구동 방식으로 구동하여 신체 말단부위의 끝에서 해당 장치의 끝까지 완전 밀착시키고, 상기 압박부를 제2 구동 방식으로 구동하여 신체 말단부위에 해당하는 부분과 해당 장치를 밀착시키는 단계; 및 상기 실제 신체 말단부위의 크기에 대응하는 부분의 냉각부만 구동하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 신체 말단부위의 혈관 수축 중 신체의 생존반응에 의해 혈관이 개방될 경우 이를 감지하여 혈관을 압박함으로써 혈류를 제한할 수 있도록 한다.
또한 본 발명은 신체 말단부위의 혈관 냉각 중 환자(또는 사용자)별로 혈관 수축 반응이 다르게 나타나는 것을 고려하여, 환자의 혈량과 체온을 실시간으로 모니터링 함으로써, 혈관 수축 효과가 떨어지는 경우에 곧바로 혈관 압박을 통해 신체 말단부위의 혈관으로 유입되는 혈류를 제한할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 개략적인 형태를 설명하기 위한 예시도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 압박부를 순차로 작동시키는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 개략적인 형태를 설명하기 위한 예시도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 압박부를 순차로 작동시키는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치와 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치는, 혈량 검출부(110), 체온 검출부(120), 제어부(130), 냉각부(140), 압박부(150), 광학 소독부(160), 센서부(170), 및 통신부(180)를 포함한다.
상기 혈량 검출부(110)는 장치(이하, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 간단히 장치로 기재할 수 있음)를 착용한 환자(또는 사용자)의 신체 말단부위에서 혈량을 검출한다.
예컨대 상기 혈량 검출부(110)는 신체 말단부위의 혈관을 통해 흐르는 혈량을 측정하며, 산소포화도를 간접적으로 측정하는 방식으로 혈량을 측정하거나, 박동하는 혈액에 의해 만들어지는 파동 형태를 흡광기술을 이용하여 측정한 혈량 변화량을 바탕으로 산출할 수 있다.
가령, 환자(또는 사용자)의 신체 말단부위의 지정된 위치에 부착된 흡광 센서를 혈량계(미도시)에 연결하여 혈량을 실시간으로 검출할 수도 있다.
상기 체온 검출부(120)는 온도 센서를 이용하여 장치에 착용된 신체 말단부위의 체온을 측정한다.
상기 냉각부(140)는 상기 장치(이하, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 간단히 장치로 기재할 수 있음)의 내부에서 환자(또는 사용자)의 신체 말단부위에 접촉되는 면에 형성되어 접촉된 신체를 냉각시킨다. 이 때 환자(또는 사용자)의 신체와 상기 냉각부(140)의 사이에는 열 전도성 부재가 더 형성될 수도 있다.
상기 제어부(130)는 상기 냉각부(140)의 온도를 실시간 조절하여 신체 말단부위별 지정된 온도를 유지할 수 있도록 한다.
상기 제어부(130)는 상기 냉각부(140)는 호스(hose)를 통해 쿨링액이나 쿨링가스를 주입하고(도 2의 140의 (b) 참조), 상기 주입된 쿨링액이나 쿨링가스가 호스를 주행하며 돌아오는 온도를 체크하여 변화된 온도 차이(즉, 호스를 통해 주입된 쿨링액이나 쿨링가스가 호스를 통해 돌아오는 온도)를 바탕으로 상기 장치 내부에 접촉된 신체의 온도를 산출할 수 있다. 이 때 상기 쿨링액이나 쿨링가스의 온도 차이에 따른 신체 부위의 온도는 실험을 통해 미리 룩업 테이블 형태로 설정해 둘 수도 있다.
또는 상기 제어부(130)는 상기 체온 검출부(120)를 통해 상기 장치 내부에 접촉된 신체의 온도를 측정할 수도 있다.
또한 상기 냉각부(140)는 열전소자를 포함할 수 있으며(도 2의 140의 (a) 참조), 상기 열전소자는 전기의 공급을 통해 일 측 표면을 냉각시키는 소자로서, 복수의 열전 소자를 상기 장치 내부에 지정된 간격으로 배치하여, 환자(또는 사용자)별 신체 말단부위의 크기에 따라 해당하는 열전 소자만 구동시킴으로써 전기 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
상기 압박부(150)는 장치에 착용된 신체 말단부위를 압박하여 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한한다.
또한 상기 압박부(150)는 복수의 압박 셀로 구현될 수 있으며(도 2의 150 참조), 각 압박 셀을 선택적으로 작동시켜(즉, 압력 세기를 조절하여), 상기 장치를 착용한 신체 말단부위의 압박 순서 또는 압박 위치를 설정할 수 있다.
예컨대 상기 신체 말단부위가 손이라고 가정할 경우, 손가락 끝에 대응하는 압박 셀부터 작동시켜 순차로 손목에 대응하는 압박 셀까지 작동시킴으로써 손의 혈관에 있는 혈류를 손목 위쪽으로 몰아낼 수 있다. 또는 손목에 대응하는 압박 셀만 작동시켜 손목 아래쪽으로 유입되는 혈류를 제한할 수도 있다. 이와 같은 압박부(150)의 제어를 위하여 미리 복수의 압박 셀 구동 패턴을 설정하고 환자(또는 사용자)의 신체 말단부위의 혈량 변화에 대응하여 압박 셀 구동 패턴이 선택될 수 있다.
한편 상기 신체 말단부위가 발이라고 가정할 경우, 발가락 끝에 대응하는 압박 셀부터 작동시켜 순차로 발목에 대응하는 압박 셀까지 작동시킴으로써 발의 혈관에 있는 혈류를 발목 위쪽으로 몰아낼 수 있으며, 또는 발목에 대응하는 압박 셀만 작동시켜 발목 아래쪽으로 유입되는 혈류를 제한할 수도 있다.
이 때 상기 압박부(150)는 상기 신체 말단부위의 상부(예 : 손등, 발등) 및 하부(예 : 손바닥, 발바닥)에 대응하는 위치에 형성되며, 하부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀을 구동하지 않고 상부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀만 구동할 경우, 상기 신체 말단부위(예 : 손, 발)를 구부릴 수 있다(예 : 손가락을 주먹 쥐듯이 구부리거나, 발가락을 발바닥 쪽으로 구부릴 수 있다). 상기와 같이 신체 말단부위(예 : 손, 발)를 구부림으로써, 혈량을 바탕으로 목표치에 맞춰 혈류를 제한하거나 혈류 제한을 해제할 수 있도록 하는 효과가 있다.
상기 광학 소독부(160)는 환자(또는 사용자)의 신체 말단부위에 착용되는 장치의 내부에 소독 효과가 있는 자외선(UV : Ultra Violet)을 투사한다. 예컨대 상기 장치의 외부는 쉽게 소독 및 살균이 가능하지만, 상기 장치의 내부는 여러 환자들이 접촉함에도 불구하고 소독이 쉽지 않기 때문에 장치 내부에 구비된 광학 소독부(예 : 살균 램프, 또는 자외선 투사기)를 이용해 자체적으로 소독할 수 있도록 한다.
또한 상기 광학 소독부(160)는, 상기 제어부(130)의 제어에 따라, 자외선의 투사 강도(세기)가 조절될 수 있다.
상기 제어부(130)는 상기 센서부(170)를 통해 상기 광학 소독부(160)의 자외선 투사에 대한 작동 상태(예 : 정상, 고장)를 감지하여 상기 통신부(180)를 통해 지정된 외부 장치(예 : 휴대 단말, 서버, 모니터링 장치 등)에 전달함으로써 인디케이팅 한다. 가령, 상기 제어부(130)는 상기 광학 소독부(160)의 온도(발열)에 대한 작동 상태(예 : 정상, 고장)를, 상기 통신부(180)를 통해 지정된 외부 장치(예 : 휴대 단말, 서버, 모니터링 장치 등)에 전달함으로써 인디케이팅 할 수 있다.
또한 상기 광학 소독부(160)는 안전성과 견고성을 위하여 투명한 재질(또는 UV가 투과될 수 있는 재질)의 호스(hose) 내부에 구현될 수도 있다.
예컨대 상기 광학 소독부(160)는 자외선을 투사하는 LED(Light Emitting Diode) 또는 램프(Lamp)를 포함한다.
또한 상기 광학 소독부(160)는 장치 내부에서 환자의 신체에 접촉되는 표면에 지정된 간격으로 이격된 상태에서 자외선을 투사하되, 장치가 미착용된 상태에 있을 때, 상기 제어부(130)의 제어에 따라 구동되어, 자체적으로 살균 동작을 수행할 수도 있다.
상기 센서부(170)는 환자의 신체 말단부위(예 : 손, 발)가 장치(이하, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 간단히 장치로 기재할 수 있음)를 착용하거나 미착용하는 것을 감지한다.
또한 상기 센서부(170)는 환자의 신체 말단부위에 장치가 착용되거나 미착용되는 것을 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 센서(예 : 초음파 센서, 적외선 센서, 터치 센서 등)를 포함한다.
상기 통신부(180)는 상기 장치(이하, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 간단히 장치로 기재할 수 있음)의 상태 정보를 지정된 외부 장치(예 : 휴대 단말, 서버, 모니터링 장치 등)에 전송한다. 또는 외부 장치(예 : 휴대 단말, 서버, 모니터링 장치 등)로부터 제어 신호(예 : 냉각부, 압박부, 및 광학 소독부 등을 원격 제어하기 위한 원격 제어 신호)를 수신할 수 있다.
상기 제어부(130)는 내부 메모리(미도시)에 저장된 방법에 따라, 상기 냉각부(140), 압박부(150), 및 광학 소독부(160)를 전반적으로 제어하며, 상기 외부 장치(예 : 휴대 단말, 서버, 모니터링 장치 등)로부터 수신된 제어 신호(예 : 냉각부, 압박부, 및 광학 소독부 등을 원격 제어하기 위한 원격 제어 신호)에 따라 제어할 수도 있다.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 개략적인 형태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 장치(신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치)는 신체 말단부위의 형상에 대응하는 형태(예 : 장갑, 양말, 버선 등)로 구현되며, 상기 신체 말단부위의 상부(예 : 손등, 발등) 및 하부(예 : 손바닥, 발바닥)에 대응하는 위치에 각기 냉각부(140), 압박부(150), 및 광학 소독부(160)가 형성된다.
이 때 상기 냉각부(140), 압박부(150), 및 광학 소독부(160)가 형성되는 순서를 제한하지는 않지만, 내측으로부터 외측으로 광학 소독부(160), 압박부(150), 및 냉각부(140) 순으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 광학 소독부(160)는 환자가 일단 착용한 후 미착용 되었을 때 작동시켜 장치 내부를 소독시키며, 상기 압박부(150)는 모든 압박 셀을 동시에 작동(즉, 공기 주입)시켜 신체 말단부위를 전체적으로 압박할 수 있으며, 또는 지정된 압박 패턴에 따라 압박 셀을 순차로 작동(즉, 공기 주입)시킬 수도 있다(도 3 참조).
또한 상기 냉각부(140)는 쿨링액이나 쿨링가스가 흐르는 호스(140의 (b) 참조)를 이용해 신체 말단부위를 냉각시키거나 열전 소자(140의 (a) 참조)를 이용해 신체 말단부위를 냉각 시킬 수 있다.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 압박부를 순차로 작동시키는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 지정된 압박 패턴에 따라 압박 셀을 순차로 작동(즉, 공기 주입)시킴으로써 혈류를 손목 위쪽으로 몰아내거나, 상기 신체 말단부위(예 : 손, 발)를 구부림으로써, 혈량을 바탕으로 목표치에 맞춰 혈류를 제한하거나(예 : (a)→(f) 방향), 혈류 제한을 해제할 수 있도록 한다(예 : (f)→(a) 방향).
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어부(130)는 환자의 신체 말단부위에 장치(즉, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치)가 착용되면(S101의 예), 냉각이 시작되기 전의 초기 혈량을 검출하여 내부 메모리(미도시)에 기준으로서 저장한다(S102).
또한 상기 제어부(130)는 냉각부(140)를 구동하여 조절함으로써 신체 말단부위가 지정된 온도를 유지할 수 있도록 한다(S103).
또한 상기 제어부(130)는 상기 냉각부(140)를 구동하는 중 실시간으로 혈량 검출 및 혈량 변화 추세를 체크한다(S104).
이 때 상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정 시간 이상 증가하는 추세인 경우(S105의 예), 상기 제어부(130)는 압박부(150)를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류를 제한한다(S106, S107).
또한 상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정 시간 이상 증가하는 추세가 아닌 경우(S105의 아니오), 상기 S103 단계 내지 S105 단계를 반복 수행한다.
한편 도면에는 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정된 시간 이상 감소하는 추세인 경우, 상기 제어부(130)는 압박부(150)를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류 제한을 해제할 수 있다.
상기와 같이 냉각을 통한 신체 말단부위의 혈관 수축 시, 생존 반응에 의해 혈관 수축 효과가 저하되는 상황이 발생할 경우, 신체 말단부위로의 혈류를 제한함으로써, 치료액이 신체 말단부위까지 쉽게 흐르지 못하도록 제한할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 환자의 신체 말단부위에 착용되었던 장치가 미착용 되면(S201의 예), 제어부(130)는 광학 소독부(160)를 구동하여 장치(즉, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치) 내부를 소독한다(S202).
상기와 같이 장치 내부를 소독한 후 지정된 시간이 경과되면(S203의 예), 상기 제어부(130)는 상기 광학 소독부(160)의 구동을 자동으로 중지시킨다(S205).
한편 상기와 같이 장치 내부를 소독하던 중 지정된 시간이 경과되지 않은 상태에서(S203의 아니오) 다시 장치가 착용되면(S204의 예), 상기 제어부(130)는 상기 광학 소독부(160)의 구동을 자동으로 중지시킨다(S205).
이에 따라 상기 광학 소독부(160)에서 투사되는 자외선에 의한 신체 손상을 방지한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(130)는 환자의 신체 말단부위에 장치(즉, 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치)가 착용되면(S301의 예), 장치를 착용한 신체 말단부위의 끝 부분(예 : 손가락 끝, 발가락 끝)을 검출한다(S302).
상기와 같이 장치를 착용한 신체 말단부위의 끝 부분(예 : 손가락 끝, 발가락 끝)을 검출하는 이유는, 장치를 착용한 환자에 따라 신체 말단부위의 크기나 길이가 다르기 때문이다. 예컨대, 장치의 사이즈는 일정한데, 이 장치를 착용하는 어린이의 경우에는 신체 말단부위의 크기나 길이가 작기(짧기) 때문에 장치가 신체 말단부위에 밀착되지 않고 헐거운 상태(또는 헐렁한 상태)가 되는 문제점이 있다.
이와 같이 장치가 신체 말단부위에 밀착되지 않고 헐거운 상태가 되면, 냉각 효과나 압박 효과가 떨어지고 불필요한 에너지(예 : 냉각을 위한 에너지, 압박을 위한 에너지)가 소모되는 추가적인 문제가 발생한다. 이에 장치와 환자의 신체 말단부위간의 헐렁한 상태를, 이 장치의 크기나 길이보다 작은 환자의 신체 말단부위의 크기나 길에 맞춰 밀착되게 하여 헐렁하지 않도록 미리 조정해 줄 필요가 있다. 이와 같이 밀착된 상태가 이 환자에 대한 장치의 초기 상태가 되며, 이 초기 상태를 기준으로 압박이 시작되고 또한 이 초기 상태까지 압박이 해제된다.
따라서 상기 제어부(130)는 상기 압박부(150)를 제1 구동 방식으로 구동한다(S303). 예컨대 상기 압박부(150)의 제1 구동 방식은 신체 말단부위의 끝에서(예 : 장치에 착용된 손가락의 끝에서) 장치의 끝까지 완전 밀착시키는 구동 방식이다. 가령, 장치가 장갑 형태라고 가정할 때, 장치의 손가락 부분 중 환자의 실제 손가락 길이보다 더 긴 부분을 완전 밀착시키는 구동 방식이다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 압박부(150)를 제2 구동 방식으로 구동한다(S304). 예컨대 상기 압박부(150)의 제2 구동 방식은 신체 말단부위에 해당하는 부분과 장치를 밀착시키는 구동 방식이다. 가령, 장치가 장갑 형태라고 가정할 때, 장치의 손바닥, 손등, 손가락 등이 들어가는 공간이 헐거운 상태이므로, 상기 압박부(150)를 구동하여 헐거운 공간을 제거할 수 있도록 신체 말단부위와 장치를 밀착시키는 구동 방식이다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 압박부(150)를 구동하여 환자의 실제 신체 말단부위의 크기에 맞춰 장치가 밀착시킨 후(S303, S304), 상기 환자의 실제 신체 말단부위의 크기에 대응하는 부분의 냉각부(140)만 구동한다(S305).
예컨대 상기 냉각부(140)를 열전소자를 이용하여 구성할 경우, 복수의 열전 소자를 상기 장치 내부에 지정된 간격으로 배치하여, 환자별 신체 말단부위의 크기에 따라 해당하는 열전 소자만 구동시킴으로써, 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
110 : 혈량 검출부 120 : 체온 검출부
130 : 제어부 140 : 냉각부
150 : 압박부 160 : 광학 소독부
170 : 센서부 180 : 통신부
130 : 제어부 140 : 냉각부
150 : 압박부 160 : 광학 소독부
170 : 센서부 180 : 통신부
Claims (18)
- 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 착용한 사용자의 신체 말단부위에서 혈량을 검출하는 혈량 검출부;
상기 신체 말단부위의 체온을 측정하는 체온 검출부;
상기 신체 말단부위에 접촉되는 면에 형성되어 접촉된 신체를 냉각시키는 냉각부;
상기 냉각부의 온도를 실시간 조절하여 신체 말단부위별 지정된 온도를 유지시키는 제어부; 및
상기 제어부의 제어에 따라, 상기 신체 말단부위를 압박하여 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 압박부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 냉각부는,
호스를 통해 쿨링액이나 쿨링가스를 주입하는 방식, 또는
복수의 열전 소자를 지정된 간격으로 배치하여, 사용자별 신체 말단부위의 실제 크기에 따라 해당하는 열전 소자만 구동시키는 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 압박부는,
복수의 압박 셀로 구현되며,
지정된 압박 셀 구동 패턴에 따라, 각 압박 셀이 선택적으로 작동되어, 상기 신체 말단부위의 압박 순서, 압박 위치, 및 압박 강도가 조절되는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 압박부는,
상기 신체 말단부위의 손등과 발등에 해당하는 상부 및 손바닥과 발바닥에 해당하는 하부에 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 압박부의 상기 신체 말단부위의 하부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀을 구동하지 않고, 상기 신체 말단부위의 상부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀만 구동할 경우, 신체 말단부위의 손이나 발의 특정 부분 혹은 전체를 상하좌우에서 누르듯이 가압하여 혈류를 제어하거나, 상기 신체 말단부위의 손을 주먹 쥐듯이 구부리거나, 상기 신체 말단부위의 발의 발가락을 발바닥 쪽으로 구부려 혈류를 제어하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 신체 말단부위에 착용되는 장치의 내부에 소독 효과가 있는 자외선을 투사하는 광학 소독부;를 더 포함하고,
상기 제어부의 제어에 따라, 자외선의 투사 강도가 조절되는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치의 상태 정보를 지정된 외부 장치에 전송하거나, 상기 외부 장치로부터 제어 신호를 수신하는 통신부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 광학 소독부의 자외선 투사에 대한 작동 상태를 감지하여 상기 통신부를 통해 지정된 외부 장치에 전달함으로써 인디케이팅 하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 신체 말단부위에 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 착용되면, 냉각이 시작되기 전의 초기 혈량을 검출하여 내부 메모리에 기준으로서 저장하고, 냉각부를 구동하여 조절함으로써 신체 말단부위가 지정된 온도를 유지할 수 있도록 하며, 상기 냉각부를 구동하는 중 실시간으로 혈량 검출 및 혈량 변화 추세를 체크하고, 상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정 시간 이상 증가하는 추세인 경우, 상기 압박부를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류를 제한하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 8항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정된 시간 이상 감소하는 추세인 경우,
상기 압박부를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류 제한을 해제하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 신체 말단부위에 착용되었던 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 미착용 되는 경우, 광학 소독부를 구동하여 장치의 내부를 소독하고,
지정된 시간이 경과되면, 상기 광학 소독부의 구동을 자동으로 중지시키고, 또한 상기 소독 중 지정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 다시 신체 말단부위가 장치에 착용되면 상기 광학 소독부의 구동을 자동으로 중지시키는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
신체 말단부위에 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 착용되면, 장치를 착용한 신체 말단부위의 끝 부분을 검출하고,
상기 압박부를 제1 구동 방식으로 구동하여 신체 말단부위의 끝에서 장치의 끝까지 완전 밀착시키고, 상기 압박부를 제2 구동 방식으로 구동하여 신체 말단부위에 해당하는 부분과 장치를 밀착시키며,
또한 상기 실제 신체 말단부위의 크기에 대응하는 부분의 냉각부만 구동하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치.
- 혈량 검출부가 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치를 착용한 사용자의 신체 말단부위에서 혈량을 검출하는 단계;
체온 검출부가 상기 신체 말단부위의 체온을 측정하는 단계;
냉각부가 상기 신체 말단부위에 접촉되는 면에 형성되어 접촉된 신체를 냉각시키는 단계;
제어부가 상기 냉각부의 온도를 실시간 조절하여 신체 말단부위별 지정된 온도를 유지시키는 단계; 및
상기 제어부의 제어에 따라, 압박부가 상기 신체 말단부위를 압박하여 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 단계에서,
상기 제어부는,
상기 압박부의 상기 신체 말단부위의 하부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀을 구동하지 않고, 상기 신체 말단부위의 상부에 대응하는 위치에 있는 압박 셀만 구동할 경우, 신체 말단부위의 손이나 발의 특정 부분 혹은 전체를 상하좌우에서 누르듯이 가압하여 혈류를 제어하거나, 상기 신체 말단부위의 손을 주먹 쥐듯이 구부리거나, 상기 신체 말단부위의 발의 발가락을 발바닥 쪽으로 구부려 혈류를 제어하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 방법.
- 제 12항에 있어서,
상기 제어부가 광학 소독부를 통해 상기 신체 말단부위에 착용되는 장치의 내부에 소독 효과가 있는 자외선을 투사하는 단계;를 더 포함하고,
상기 제어부의 제어에 따라, 자외선의 투사 강도가 조절되는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 물리적으로 신체 말단부위로의 혈류를 제한하거나 신체 말단부위로부터 혈류를 밀어내는 단계에서,
상기 제어부는,
상기 신체 말단부위에 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 착용되면, 냉각이 시작되기 전의 초기 혈량을 검출하여 내부 메모리에 기준으로서 저장하고, 냉각부를 구동하여 조절함으로써 신체 말단부위가 지정된 온도를 유지할 수 있도록 하며, 상기 냉각부를 구동하는 중 실시간으로 혈량 검출 및 혈량 변화 추세를 체크하고, 상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정 시간 이상 증가하는 추세인 경우, 상기 압박부를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류를 제한하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 방법.
- 제 15항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 혈량 변화 추세가 기준 대비 지정된 시간 이상 감소하는 추세인 경우,
상기 압박부를 지정된 압박 패턴과 압박 강도에 따라 구동하여 혈류 제한을 해제하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 제어부가,
상기 신체 말단부위에 착용되었던 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 미착용 되는 경우, 광학 소독부를 구동하여 장치의 내부를 소독하는 단계;
지정된 시간이 경과되면, 상기 광학 소독부의 구동을 자동으로 중지시키는 단계; 및
상기 소독 중 지정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 다시 신체 말단부위가 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치에 착용되면 상기 광학 소독부의 구동을 자동으로 중지시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 제어부가,
신체 말단부위에 상기 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 장치가 착용되면, 해당 장치를 착용한 신체 말단부위의 끝 부분을 검출하는 단계;
상기 압박부를 제1 구동 방식으로 구동하여 신체 말단부위의 끝에서 해당 장치의 끝까지 완전 밀착시키고, 상기 압박부를 제2 구동 방식으로 구동하여 신체 말단부위에 해당하는 부분과 해당 장치를 밀착시키는 단계; 및
상기 실제 신체 말단부위의 크기에 대응하는 부분의 냉각부만 구동하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 말단부위 혈류 제어용 냉각 및 압박 방법.
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