KR20230030787A - urine drainage device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소변 배출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필요에 따라 사용자의 생식기에 부착되어, 사용자의 자세와 관계없이 소변을 배출할 수 있도록 하며 배출된 소변의 역류를 방지하기 위한 소변 배출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a urine discharge device, and more particularly, to a urine discharge device attached to a user's genital organs as needed, enabling urine to be discharged regardless of the user's posture and preventing the discharged urine from flowing backward. it's about
움직임이 어려운 환자는 소변이 마려워도 자신이 직접 소변통을 대고 소변을 볼 수 없어 보호자가 소변통을 대 주어야 하며, 요실금 환자는 소변이 언제 나오는지 몰라 자신도 모르는 사이 소변을 배출하게 된다.Patients with difficulty in movement cannot urinate directly with the urinal even if they need to urinate, so a guardian must apply the urinal.
특히 입원하고 있는 환자는 링거주사액을 지속적으로 맞게 되어 소변회수가 증가하게 되고 소변을 볼 때마다 받아내지 못하면 소변이 환자복을 적시고 시트를 적시게 되며, 환자가 소변을 싸게 되면 환자가 배출한 소변의 량을 측정할 수 없어 환자치료에 도움을 주지 못하는 한편 소변이 환자의 엉덩이를 적시어 습기에 의한 욕창이 발생하는 원인이 되고 있다.In particular, patients who are hospitalized receive Ringer's injection continuously, so the number of urine increases. Since the amount cannot be measured, it is not helpful for patient treatment, while urine soaks the patient's buttocks, causing pressure sores caused by moisture.
위와 같이 기존 병원이나 요양원 등의 소변 관리 과정에서 환자와 간병인이 느끼는 고통의 크기가 매우 크다.As described above, the amount of pain felt by patients and caregivers in the process of urine management in existing hospitals or nursing homes is very large.
이에 따라 대소변 조절이 가능하되 거동이 불편한 환자는 소변통을 사용하지만, 배뇨 시 자세가 불편하고 소변이 새거나 튀는 등의 문제가 발생한다. 또한 대소변 조절이 불가능한 환자는 기저귀나 소변호스를 사용하지만 피부염이나 요도염 등 심각한 질환을 유발하는 문제점이 있다.Accordingly, it is possible to control bowel movements, but patients with poor mobility use a urine container, but problems such as uncomfortable posture and leaking or splashing of urine occur during urination. In addition, patients who cannot control bowel movements use diapers or urine hoses, but there is a problem of causing serious diseases such as dermatitis or urethritis.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국등록실용 제20-0311578호에는 "소변 배출 장치"에 대한 내용을 개시하고 있다.In order to solve this problem, Korea Registration Office No. 20-0311578 discloses the contents of a "urine discharge device".
개시된 소변 배출 장치는 콘돔 형상을 갖고 고탄력 재질로 제작되는 삽입부와, 상기 삽입부의 선단 개방부에 내삽되어 끼워지고 내측으로 압력유지링이 끼워진 호스와, 상기 호스에 외삽된 삽입부의 선단 개방부 외측에 채워지는 고탄력의 고무밴드와, 상기 호스의 선단이 끼워지고 소변이 모아지는 소변통으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The disclosed urine drainage device includes an insertion part having a condom shape and made of a highly elastic material, a hose inserted into and fitted into the distal end opening of the insertion part and having a pressure retaining ring inserted therein, and an outer part of the distal end opening of the insertion part extrapolated to the hose. It is characterized in that it consists of a highly elastic rubber band filled in, and a urine container in which the tip of the hose is inserted and urine is collected.
개시된 소변 배출 장치는 환자의 소변을 용이하게 배출할 수 있도록 하는 내용을 개시하고 있지만, 환자의 자세에 따라 사용 제한이 있을 수 있으며, 자세에 따라 배출된 소변이 다시 역류하는 문제점이 있었다.Although the disclosed urine discharge device discloses content that allows the patient's urine to be easily discharged, there may be restrictions on use depending on the patient's posture, and there is a problem that the discharged urine flows back again depending on the posture of the patient.
따라서 본 발명의 목적은 필요에 따라 사용자의 생식기에 부착되어, 사용자의 자세와 관계없이 소변을 배출할 수 있도록 하며 배출된 소변의 역류를 방지하기 위한 소변 배출 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a urine discharge device that is attached to the user's genitals as needed, allows urine to be discharged regardless of the user's posture, and prevents the discharged urine from flowing backward.
본 발명에 따른 소변 배출 장치는 일단부가 생식기에 결합되고, 상기 생식기로부터 배출되는 소변을 수용하며 개방된 타단부에 형성된 배출 구멍을 통해 소변을 배출하는 본체부, 상기 본체부의 상기 배출 구멍에 구비되어 상기 본체부에 소변이 수용되면 상기 배출 구멍을 열어 소변을 배출시키고, 상기 본체부로부터 소변이 모두 배출되면 상기 배출 구멍을 차단하여 배출된 소변이 역류하는 것을 방지하는 역류 방지부, 상기 본체부와 결합되어 상기 타단부로부터 배출되는 소변을 이동시키는 이동관, 상기 이동관으로부터 배출되는 소변을 수용하는 소변통을 포함하는 것을 특징으로 한다.A urine discharge device according to the present invention includes a main body portion coupled to a genital organ at one end, receiving urine discharged from the genital organ and discharging urine through a discharge hole formed at an open other end, and provided in the discharge hole of the body portion. When the urine is accommodated in the main body, the discharge hole is opened to discharge the urine, and when all urine is discharged from the main body, the backflow prevention unit blocks the discharge hole to prevent the discharged urine from flowing backward. It is characterized in that it includes a moving pipe coupled to move urine discharged from the other end, and a urine container accommodating urine discharged from the moving pipe.
본 발명에 따른 소변 배출 장치에 있어서, 상기 역류 방지부는 상기 배출 구멍의 일부와 부착되는 제1 역류 방지막, 상기 제1 역류 방지부가 부착되지 않은 나머지 일부에 결합되는 제2 역류 방지막을 포함하며, 상기 제1 역류 방지막 및 상기 제2 역류 방지막은 폴리염화비닐(PVC) 재질로 형성되고, 상기 본체부로부터 소변이 배출된 후에 소변으로 발생하는 인력으로 인해 서로 접착되어 배출된 소변의 역류를 방지하는 것을 특징으로 한다.In the urine discharge device according to the present invention, the backflow prevention part includes a first backflow prevention film attached to a part of the discharge hole, and a second backflow prevention film coupled to the remaining part to which the first backflow prevention part is not attached, The first anti-backflow film and the second anti-backflow film are formed of polyvinyl chloride (PVC) material, and are adhered to each other due to the attraction generated by urine after urine is discharged from the main body to prevent the backflow of the discharged urine. to be characterized
본 발명에 따른 소변 배출 장치에 있어서, 상기 이동관은 상기 본체부에 탈부착 가능하게 결합되며 복수의 주름이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the urine discharge device according to the present invention, the moving pipe is detachably coupled to the main body and is characterized in that a plurality of wrinkles are formed.
본 발명에 따른 소변 배출 장치에 있어서, 상기 이동관은 상기 본체부의 외주면에 형성되는 암나사산에 맞물리는 숫나사산이 내주면에 형성되어, 상기 본체부의 외주면에 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.In the urine discharge device according to the present invention, the moving pipe is characterized in that a male screw thread engaged with a female screw thread formed on an outer circumferential surface of the main body is formed on the inner circumferential surface and is screwed to the outer circumferential surface of the main body part.
본 발명에 따른 소변 배출 장치는 본체부로부터 소변이 모두 배출되면 배출 구멍을 차단하여 배출된 소변이 역류하는 것을 방지하는 역류 방지부를 포함하여, 배출된 소변의 역류를 방지할 수 있다.The urine discharge device according to the present invention may include a backflow prevention unit that blocks the discharge hole to prevent the discharged urine from flowing backward when all urine is discharged from the main body, thereby preventing the discharged urine from flowing backward.
또한 본 발명에 따른 소변 배출 장치는 본체부에 탈부착 가능하게 결합되며 복수의 주름이 형성되는 이동관을 통해, 환자의 자세와 관계없이 자유롭게 소변 배출을 수행할 수 있으며, 세척을 용이하게 할 수 있다.In addition, the urine discharge device according to the present invention is detachably coupled to the main body and can freely discharge urine regardless of the patient's posture through a moving tube in which a plurality of wrinkles are formed, and can facilitate cleaning.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소변 관리 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방광 모니터링 장치에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관리 제어부의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 심층신경망(DNN)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관리자 단말기의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소변 배출 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소변 배출 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a urine management system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the bladder monitoring device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a management server according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a management control unit according to an embodiment of the present invention in detail.
5 is a diagram for explaining the configuration of a deep neural network (DNN) according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing the configuration of a manager terminal according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing the configuration of a urine discharge device according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the operating principle of the urine discharge device according to an embodiment of the present invention.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and claims described below should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors should appropriate the concept of terms in order to describe their invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined in the following way. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and variations.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소변 관리 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a urine management system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 소변 관리 시스템(500)은 방광 모니터링 장치(200), 관리 서버(300), 관리자 단말기(400) 및 소변 배출 장치(100)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a
여기서, 방광 모니터링 장치(200)는 병원에 입원한 복수의 환자가 장착하는 장치가 될 수 있으며, 관리 서버(300)는 해당 병원에 구비되어 복수의 환자를 관리하는 장치가 될 수 있다. 또한 관리자 단말기(400)는 각 환자를 관리하는 의사 또는 간호사가 소지하고 있는 장치가 될 수 있다. 한편 본 발명의 실시예에서 소변 관리 시스템(500)은 병원에 구비되는 시스템을 설명하지만, 이에 한정된 것은 아니고, 소변 관리가 필요한 다양한 기관에서 사용될 수 있다.Here, the
방광 모니터링 장치(200)는 사용자의 피부에 부착되어 사용자의 방광에 채워진 소변의 양을 모니터링 한다. 여기서 방광 모니터링 장치(200)는 피부에 부착되어 방광 전벽을 향해 초음파를 송신하고, 방광 전벽에서 반사되는 초음파를 수신하여 방광에 채워진 소변의 양을 모니터링한다. 이러한 방광 모니터링 장치(200)는 센싱된 모니터링 신호를 관리 서버(300)로 전송한다.The
이때 방광 모니터링 장치(200)는 초음파를 송신하는 시점부터 방광 전벽에서 반사되는 초음파를 수신하는 시점까지의 경과 시간을 측정하고, 경과 시간 및 초음파의 속도로부터 거리 정보를 산출하고, 사용자별 데이터에 포함된 데이터와 거리 정보로부터 방광 체적을 산출하여 관리 서버(300)로 전송한다.At this time, the
즉 방광 모니터링 장치(200)는 가공되지 않은 측정된 초음파 신호를 관리 서버(300)로 전송하거나, 자체적으로 초음파 신호를 통해 방광 체적을 산출하여 관리 서버(300)로 전송할 수도 있다.That is, the
관리 서버(300)는 적어도 하나의 방광 모니터링 장치(200)로부터 모니터링 신호를 수신하고, 모니터링 신호와 기 입력된 사용자별 데이터를 통해 각 사용자의 축적된 소변양을 측정하고, 측정된 소변양과 각 사용자의 연령, 성별, 질환여부를 고려한 소변 배출 시점을 예측한다.The
즉 관리 서버(300)는 방광 모니터링 장치(200)에 의해 초음파를 송신하는 시점부터 방광 전벽에서 반사되는 초음파를 수신하는 시점까지의 경과 시간을 측정하고, 경과 시간 및 초음파의 속도로부터 거리 정보를 산출하고, 사용자별 데이터에 포함된 데이터와 거리 정보로부터 방광 체적을 산출할 수 있다.That is, the
또한 관리 서버(300)는 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양을 통해 소변 배출 시점을 예측한다. 이때 관리 서버(300)는 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양 및 예측된 소변 배출 시점을 누적 저장하고, 누적된 데이터를 통해 인공 지능 엔진을 학습시키고, 학습된 인공 지능 엔진을 통해 소변 배출 시점을 예측한다.In addition, the
또한 관리 서버(300)는 예측된 소변 배출 시점이 기 설정된 시간 이내인 경우, 관리자 단말기(400)로 알림 신호를 송출한다. 즉 관리 서버(300)는 소변 배출이 필요한 환자에 대하여 각 환자를 담당하고 있는 의사 또는 간호사가 소지하고 있는 관리자 단말기(400)로 알림 신호를 송출할 수 있다. 이때 알림 신호는 해당 환자에 관한 성별, 나이, 질병 유무 등에 대한 정보와, 예측된 소변 배출 시점 등을 포함할 수 있다.In addition, the
관리자 단말기(400)는 관리 서버(300)로부터 각 사용자의 소변 배출 시점을 포함하는 알림 신호를 수신할 수 있다. 또한 관리자 단말기(400)는 수신한 알림 신호를 디스플레이 상에 표시한다. 이때 관리자 단말기(400)는 해당 환자에 관한 성별, 나이, 질병 유무 등에 대한 정보와, 예측된 소변 배출 시점 등을 표시할 수 있다.The
관리자 단말기(400)는 관리 서버(300)로부터 수신한 알림 신호를 통해 소변 배출 장치(100)를 동작시켜 환자의 소변을 보조할 수 있다.The
한편 소변 배출 장치(100)에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.Meanwhile, details of the
이하 본 발명의 실시예에 따른 방광 모니터링 장치(200)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방광 모니터링 장치에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the bladder monitoring device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방광 모니터링 장치(200)는 센서 모듈(210), 센서 통신부(220) 및 센서 제어부(230)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the
센서 모듈(210)은 초음파를 송신하고, 방광 전벽에서 반사되는 초음파를 수신하는 초음파 센서를 포함한다. 이러한 센서 모듈(210)은 환자의 피부에 부착될 수 있다.The
센서 통신부(220)는 센서 모듈(210)로부터 측정된 초음파 신호를 관리 서버로 전송하거나, 센서 제어부(230)에 의해 산출된 방광 체적 정보를 관리 서버로 전송할 수 있다.The
센서 제어부(230)는 초음파를 송신하는 시점부터 방광 전벽에서 반사되는 초음파를 수신하는 시점까지의 경과 시간을 측정하고, 경과 시간 및 초음파의 속도로부터 거리 정보를 산출하고, 사용자별 데이터에 포함된 데이터와 거리 정보로부터 방광 체적을 산출한다.The
여기서 사용자별 데이터는 의료 장치로부터 측정된 정보일 수 있으며, 의료 장치는 초음파 센서를 피부에 접촉하여 방광 체적을 측정하는 장치일 수 있다. 이를 위해, 의료 장치는 초음파 센서를 통해 방광 전벽 또는 방광 후벽까지의 거리를 측정하는 장치일 수 있으며, 의료 장치는 한계 방광 체적, 한계 전벽 거리, 한계 전벽-후벽 거리를 측정하는 장치일 수 있다. 또한, 의료 장치로부터 측정되는 사용자별 데이터는 방광 전벽 상에 위치하는 복수의 특정 지점에 대한 거리 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자별 데이터는 전체 방광 전벽에서 특정 지점의 위치를 나타내는 백분율을 포함할 수 있다.Here, the user-specific data may be information measured from a medical device, and the medical device may be a device that measures a bladder volume by contacting an ultrasonic sensor to the skin. To this end, the medical device may be a device that measures the distance to the anterior wall or the posterior wall of the bladder through an ultrasonic sensor, and the medical device may be a device that measures a critical bladder volume, a critical anterior wall distance, or a critical anterior wall-posterior wall distance. Also, data for each user measured by the medical device may include distance information about a plurality of specific points located on the front wall of the bladder. Accordingly, the user-specific data may include a percentage indicating the position of a specific point on the entire bladder anterior wall.
한계 방광 체적은 사용자가 방광을 비워야 할 때, 방광의 체적을 의미할 수 있으며, 한계 방광 체적은 방광에 지정된 용량의 소변이 채워진 시점에서의 방광의 체적을 의미할 수 있다. 이때, 지정된 용량은 사용자에 따라 방광을 비우도록 알림이 출력되는 용량일 수 있다.The limit bladder volume may refer to a bladder volume when the user needs to empty the bladder, and the limit bladder volume may refer to a bladder volume at a point in time when the bladder is filled with a specified amount of urine. In this case, the designated capacity may be a capacity at which a notification is output to empty the bladder according to the user.
즉 센서 제어부(230)는 방광 전벽과의 거리를 검출함으로써, 방광 체적을 산출할 수 있다. 구체적으로, 사전에 입력되는 한계 전벽 거리와 한계 전벽-후벽 거리로부터 거리 비율 정보를 계산할 수 있으며, 거리 비율 정보가 전벽 거리와 전벽-후벽 거리의 비율과 같을 수 있음에 따라, 거리 비율 정보와 전벽 거리로부터 전벽-후벽 거리를 산출할 수 있다. 이에 따라, 동일한 초음파 송신 주기에서 산출된 복수의 전벽-후벽 거리로부터 방광 체적을 계산할 수 있다. 한편, 한계 방광 체적에 대한 방광 체적의 비율을 계산하여 방광 체적 비율을 산출할 수 있다.That is, the
이하 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버(300)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다Hereinafter, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버에 대한 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관리 제어부의 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 심층신경망(DNN)의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 학습 데이터의 예시를 나타낸 도면이다.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the management server according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the management control unit in detail according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an embodiment of the present invention It is a diagram for explaining the configuration of a deep neural network (DNN) according to an example, and FIG. 6 is a diagram showing an example of learning data according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 관리 서버(300)는 관리 통신부(310), 관리 저장부(320) 및 관리 제어부(330)를 포함한다.Referring to FIGS. 3 to 6 , the
관리 통신부(310)는 방광 모니터링 장치로부터 모니터링 신호를 수신한다. 이때 모니터링 신호는 방광 모니터링 장치로부터 측정된 초음파 신호가 될 수 있다. 또한 관리 통신부(310)는 알림 신호를 관리자 단말기로 전송할 수 있다.The
관리 저장부(320)는 관리 서버(300)의 기능을 수행하기 위한 다양한 프로그램이 저장될 수 있다. 예를 들어 관리 저장부(320)는 방광 모니터링 장치로부터 수신한 초음파 신호를 통해 방광 체적을 산출하기 위한 프로그램, 방광 체적과 사용자별 데이터를 통해 소변 배출 시점을 예측하기 위한 프로그램, 관리자 단말기로 알림 신호를 전송하기 위한 프로그램 등을 저장한다. 또한 관리 저장부(320)는 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양 및 예측된 소변 배출 시점을 누적 저장한다.The
관리 제어부(330)는 관리 통신부(310)를 통해 적어도 하나의 모니터링 장치로부터 모니터링 신호를 수신하고, 모니터링 신호와 기 입력된 사용자별 데이터를 통해 각 사용자의 축적된 소변양을 측정하고, 측정된 소변양과 각 사용자의 연령, 성별, 질환여부를 고려한 소변 배출 시점을 예측한다.The
즉 관리 제어부(330)는 방광 모니터링 장치에 의해 초음파를 송신하는 시점부터 방광 전벽에서 반사되는 초음파를 수신하는 시점까지의 경과 시간을 측정하고, 경과 시간 및 초음파의 속도로부터 거리 정보를 산출하고, 사용자별 데이터에 포함된 데이터와 거리 정보로부터 방광 체적을 산출할 수 있다.That is, the
한편 방광 체적을 산출하기 위한 구체적인 내용은 전술한 방광 모니터링 장치의 방광 체적을 산출하기 위한 내용과 동일하기 때문에 생략하도록 한다.Meanwhile, specific details for calculating the bladder volume are the same as those for calculating the bladder volume of the aforementioned bladder monitoring device, so they will be omitted.
또한 관리 제어부(330)는 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양을 통해 소변 배출 시점을 예측한다. 이때 관리 제어부(330)는 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양 및 예측된 소변 배출 시점을 누적 저장하고, 누적된 데이터를 통해 인공 지능 엔진을 학습시키고, 학습된 인공 지능 엔진을 통해 소변 배출 시점을 예측한다.In addition, the
여기서 관리 제어부(330)는 전처리부(330a), 학습부(330b) 및 데이터추정부(330c)를 포함한다.Here, the
전처리부(330a)는 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양 및 예측된 소변 배출 시점이 입력되면, 소변 배출 시점을 추정하기 위한 입력 변수로 전처리 하여 학습부(330b) 및 데이터추정부(330c)로 제공한다.The
학습부(330b)는 입력 변수를 이용하여 소변 배출 시점을 추정하는 심층신경망(DNN)을 학습시킨다. 예를 들어 학습 데이터는 도 6과 같이, 연령, 성별, 방광부피, 요로결석, 방광염, 요실금, 소변시점, 1분 내 소변 여부 등이 될 수 있다.The
여기서 심층신경망(DNN)은 다층퍼셉트론(MLP: Multilayer Perceptron)이 될 수 있다. 심층신경망(DNN)은 복수의 계층(IL, HL, OL)을 포함한다. 이러한 복수의 계층은 입력층(IL), 복수의 은닉 계층(HL: HL1 내지 HLk) 및 출력층(OL)을 포함한다.Here, the deep neural network (DNN) can be a multilayer perceptron (MLP). A deep neural network (DNN) includes a plurality of layers (IL, HL, OL). The plurality of layers include an input layer (IL), a plurality of hidden layers (HL: HL1 to HLk), and an output layer (OL).
또한, 복수의 계층(IL, HL, OL) 각각은 복수의 노드를 포함한다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 입력층(IL)은 m개의 입력노드(i1 ~ im)를 포함하며, 출력층(OL)은 n개의 출력노드(o1~on)를 포함할 수 있다. 또한, 은닉층(HL) 중 제1 은닉계층(HL1)은 a개의 노드(h11 ~ h1a)를 포함하고, 제2 은닉계층(HL2)은 b개의 노드(h21 ~ h2b)를 포함하고, 제k 은닉계층(HLk)은 l개의 노드(hk1 ~ hkl)를 포함할 수 있다.In addition, each of the plurality of layers IL, HL, and OL includes a plurality of nodes. For example, as shown, the input layer IL may include m input nodes i1 to im, and the output layer OL may include n output nodes o1 to on. In addition, among the hidden layers (HL), the first hidden layer (HL1) includes a number of nodes (h11 to h1a), the second hidden layer (HL2) includes b number of nodes (h21 to h2b), kth hidden The layer HLk may include l nodes hk1 to hkl.
복수의 계층의 복수의 노드 각각은 연산을 수행한다. 특히, 서로 다른 계층의 복수의 노드는 가중치(W: weight)를 가지는 채널(점선으로 표시)로 연결된다. 다른 말로, 어느 하나의 노드의 연산 결과는 가중치가 적용되어 다음 계층 노드의 입력이 된다. 즉, 심층신경망(DNN)의 어느 한 계층의 어느 하나의 노드는 이전 계층의 노드로부터의 입력에 가중치를 적용한 값을 입력받고, 이를 합산하여 활성화함수를 취하고, 이러한 결과를 다음 계층의 입력으로 전달한다. Each of a plurality of nodes of a plurality of layers performs an operation. In particular, a plurality of nodes of different layers are connected by a channel (indicated by a dotted line) having a weight (W). In other words, the calculation result of one node is weighted and becomes the input of the next layer node. That is, any one node of any one layer of the deep neural network (DNN) receives a value obtained by applying weights to inputs from nodes of the previous layer, sums them, takes an activation function, and passes this result to the input of the next layer. do.
이에 따라, 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양 및 예측된 소변 배출 시점이 입력되면, 심층신경망(DNN)은 입력된 데이터에 대해 복수의 계측(IL, HL, OL)의 가중치가 적용되는 복수의 연산을 수행하여 소변 배출 시점을 추정한다.Accordingly, when each user's age, gender, bladder control, disease status, amount of urine, and predicted urine output time are input, the deep neural network (DNN) calculates a plurality of measurements (IL, HL, OL) for the input data. A plurality of calculations to which weights are applied are performed to estimate the time of urine discharge.
여기서 입력 변수는 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양 및 예측된 소변 배출 시점될 수 있다.Here, the input variables may be each user's age, gender, bladder removal, disease, amount of urine, and predicted time of urine discharge.
출력 변수는 소변 배출 시점 즉, 소변이 배출되는 방광 체적 비율이 될 수 있다.The output variable may be the time of urine discharge, that is, the bladder volume ratio at which urine is discharged.
보다 구체적으로 설명하면, 각 사용자의 연령, 성별, 방광 제척, 질환 여부, 소변양 및 예측된 소변 배출 시점이 입력되면, 심층신경망(DNN)의 입력층(IL)의 복수의 입력노드(i1 ~ im)에 입력되면, 제1 은닉층(HL1)의 복수의 제1 은닉노드(h11 ~ h1a) 각각은 복수의 입력노드(i1 ~ im)의 각 공정 분석 결과 값에 가중치가 적용된 값을 입력받고(점선으로 표시), 입력된 값을 모두 합산한 후, 합산된 값에 대해 활성화함수에 따른 연산을 수행하여 복수의 제1 은닉노드값을 산출한다. 이어서, 제2 은닉층(HL2)의 복수의 제2 은닉노드(h21 ~ h2b) 각각은 복수의 제1 은닉노드(h11 ~ h1a)의 복수의 제1 은닉노드값 각각에 가중치가 적용된 값을 입력받고(점선으로 표시), 입력된 값을 모두 합산하고, 합산된 값에 대해 활성화함수에 따른 연산을 수행하여 복수의 제2 은닉노드값을 산출한다. 이와 같은 방식으로, 은닉층(HL) 내에서 이전의 노드값이 가중치가 적용되어 전달되고, 연산을 통해 현재의 노드값이 산출된다. 이러한 과정을 반복하여, 제k 은닉계층(HLk)의 복수의 제k 은닉노드(hk1 ~ hkl)의 복수의 제k 은닉노드값을 산출할 수 있다.More specifically, when each user's age, gender, bladder control, disease status, urine amount, and predicted urine discharge time are input, a plurality of input nodes (i1 ~ im), each of the plurality of first hidden nodes h11 to h1a of the first hidden layer HL1 receives a value to which a weight is applied to each process analysis result value of the plurality of input nodes i1 to im ( Indicated by a dotted line), after summing all the input values, an operation according to an activation function is performed on the summed values to calculate a plurality of first hidden node values. Then, each of the plurality of second hidden nodes h21 to h2b of the second hidden layer HL2 receives a value to which a weight is applied to each of the plurality of first hidden node values of the plurality of first hidden nodes h11 to h1a, (indicated by a dotted line), all input values are summed, and a plurality of second hidden node values are calculated by performing an operation according to an activation function on the summed values. In this way, in the hidden layer (HL), a previous node value is transmitted with a weight applied, and a current node value is calculated through an operation. By repeating this process, a plurality of k-th hidden node values of a plurality of k-th hidden nodes (hk1 to hkl) of the k-th hidden layer (HLk) may be calculated.
복수의 출력노드(o1~on) 각각은 제k 은닉계층(HLk)의 복수의 제k 은닉노드(hk1 ~ hkl)의 복수(l개)의 제k 은닉노드값에 가중치 w=[w1, w2, … , wl]가 적용된 값을 입력받고(점선으로 표시), 입력된 값을 모두 합산한 후, 합산된 값에 대해 활성화함수에 따른 연산을 수행하여 출력값을 산출한다.Each of the plurality of output nodes (o1 to on) has a weight w = [w1, w2 to the value of a plurality of (l) kth hidden nodes of the plurality of kth hidden nodes (hk1 to hkl) of the kth hidden layer (HLk) , … , wl] is applied (indicated by a dotted line), and after summing up all the input values, an operation is performed on the summed values according to an activation function to calculate an output value.
출력층(OL)의 n개의 출력노드(o1~on) 각각은 각 사용자별 소변 배출 시점 즉, 소변이 배출되는 방광 체적 비율이 될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 학습이 완료된 심층신경망(DNN)은 입력된 데이터에 대해 복수의 계층(IL, HL, OL)의 가중치가 적용되는 복수의 연산을 수행하여 출력값을 산출한다.Each of the n output nodes o1 to on of the output layer OL may be a urine discharge time point for each user, that is, a bladder volume ratio at which urine is discharged. As such, according to an embodiment of the present invention, the deep neural network (DNN) on which learning is completed performs a plurality of operations to which weights of a plurality of layers (IL, HL, and OL) are applied to the input data to calculate an output value. .
또한 관리 제어부(330)는 예측된 소변 배출 시점이 기 설정된 시간 이내인 경우, 관리자 단말기로 알림 신호를 송출한다. 즉 관리 서버는 소변 배출이 필요한 환자에 대하여 각 환자를 담당하고 있는 의사 또는 간호사가 소지하고 있는 관리자 단말기로 알림 신호를 송출할 수 있다. 이때 알림 신호는 해당 환자에 관한 성별, 나이, 질병 유무 등에 대한 정보와, 예측된 소변 배출 시점 등을 포함할 수 있다.In addition, the
이하 본 발명의 실시예에 따른 관리자 단말기에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a manager terminal according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 관리자 단말기의 구성을 나타낸 블록도이다.7 is a block diagram showing the configuration of a manager terminal according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 관리자 단말기(400)는 단말 통신부(410), 단말 입력부(420), 단말 표시부(430), 단말 저장부(440) 및 단말 제어부(450)를 포함한다.Referring to FIG. 7 , the
단말 통신부(410)는 관리 서버(300)와 데이터를 송수신하기 위한 구성으로, 관리 서버(300)로부터 알람 신호를 수신하거나, 각 환자와 관련한 사용자별 데이터를 입력하여, 관리 서버(300)로 전송할 수 있다.The
단말 입력부(420)는 숫자 및 문자 정보 등의 다양한 정보를 입력 받고, 각종 기능을 설정 및 관리자 단말기(400)의 기능 제어와 관련하여 입력되는 신호를 제어부(160)로 전달한다. 단말 입력부(420)는 또는 조작에 따른 입력 신호를 발생하는 키패드와 터치패드 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 특히 단말 입력부(420)는 각 환자의 연령, 성별, 질병유무를 포함하는 사용자별 데이터를 입력받을 수 있다.The
단말 표시부(430)는 관리 서버로부터 수신한 알림 신호를 화면을 통해 출력할 수 있다. 이러한 표시부(430)는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 초박막 액정표시장치(TFT-LCD, Thin Film Transistor LCD), 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광다이오드(OLED, Organic LED), 능동형 유기발광다이오드(AMOLED, Active Matrix OLED), 레티나 디스플레이(Retina Display), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 및 3차원(3 Dimension) 디스플레이 등으로 구성될 수 있다.The
단말 저장부(440)는 관리 서버로부터 수신한 알림 신호를 단말 표시부(430)로 출력하기 위한 프로그램, 단말 입력부(420)로부터 입력된 사용자별 데이터를 관리 서버로 전송하기 위한 프로그램을 저장한다. 또한 단말 저장부(440)는 각 환자에 대한 정보를 저장할 수 있다.The
단말 제어부(450)는 관리 서버로부터 각 사용자의 소변 배출 시점을 포함하는 알림 신호를 단말 통신부(410)를 통해 수신하고, 수신한 알림 신호를 단말 표시부(430) 상에 표시한다. 이때 단말 제어부(450)는 해당 환자에 관한 성별, 나이, 질병 유무 등에 대한 정보와, 예측된 소변 배출 시점 등을 표시할 수 있다.The
또한 단말 제어부(450)는 관리 서버로부터 수신한 알림 신호를 통해 소변 배출 장치(100)를 동작시켜 환자의 소변을 보조하도록 할 수 있다.In addition, the
이하 본 발명의 실시예에 따른 소변 배출 장치에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a urine discharge device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소변 배출 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 소변 배출 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view showing the configuration of a urine discharge device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a view for explaining the operating principle of the urine discharge device according to an embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 소변 배출 장치(100)는 본체부(10), 역류 방지부(20), 이동관(30) 및 소변통(40)을 포함한다.Referring to FIGS. 8 and 9 , the
본체부(10)는 사람의 생식기가 수용되는 본체(11)와, 소변 배출 장치(100)를 사용하지 않을 시, 본체(11)의 개방된 부분을 덮는 덮개(12)를 포함하여 구성될 수 있다.The
여기서 본체(11)는 일단부(11b)가 생식기에 결합되고, 생식기로부터 배출되는 소변을 수용하며 개방된 타단부(11a)에 형성된 배출 구멍을 통해 소변을 배출한다. Here, the
여기서 일단부(11b)는 사람의 생식기와 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 남성의 성기와 대응하는 형태로 형성되어, 남성의 성기를 수용하도록 내부에 공간이 형성될 수 있다. 이때 일단부(11b)의 신체와 접촉되는 부분은 소변이 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있도록 고무 패킹이 부착될 수 있다.Here, one end (11b) may be formed in a shape corresponding to a human genital organ, and in an embodiment of the present invention, it may be formed in a shape corresponding to a male genital organ, and a space may be formed therein to accommodate a male genital organ. there is. At this time, a rubber packing may be attached to a part of one
타단부(11a)는 소변을 배출하기 위한 배출 구멍이 형성될 수 있다. 여기서 배출 구멍은 'ㅡ'자 형태의 구멍이 될 수 있다.The other end (11a) may be formed with a discharge hole for discharging urine. Here, the discharge hole may be a 'ㅡ' shaped hole.
역류 방지부(20)는 배출 구멍의 일부와 부착되는 제1 역류 방지막(21)과, 제1 역류 방지부(21)가 부착되지 않은 나머지 일부에 결합되는 제2 역류 방지막(22)을 포함한다.The
여기서 제1 역류 방지막(21) 및 상기 제2 역류 방지막(22)은 폴리염화비닐(PVC) 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 역류 방지막(21) 및 제2 역류 방지막(22)은 각각 가로 2cm, 세로 3cm의 사각형의 막으로 일면이 배출 구멍의 일면과 각각 결합되어 서로 맞닿게 형성될 수 있다.Here, the first
이에 따라 본체부(10)로부터 소변이 배출되면, 소변의 흐름에 따라 배출 구멍이 벌어지면서 제1 역류 방지막(21)및 제2 역류 방지막(22) 또한 서로 이격되어 소변을 배출시킨다.Accordingly, when urine is discharged from the
또한 제1 역류 방지막(21)및 제2 역류 방지막(22)은 PVC재질로 형성됨에 따라 본체부(10)로부터 소변이 배출된 후에 소변으로 발생하는 인력으로 인해 제1 역류 방지막(21)및 제2 역류 방지막(22)이 서로 접착되어 배출된 소변의 역류를 방지할 수 있다.In addition, since the first
이동관(30)은 본체부(10)와 결합되어, 본체부(10)의 타단부(11a)로부터 배출되는 소변을 소변통(40)으로 이동시킬 수 있다. 이러한 이동관(30)은 본체부(10)에 탈부착 가능하게 결합되며 복수의 주름이 형성될 수 있다. 이때 이동관(30)은 본체부(10)의 외주면에 형성되는 암나사산(11c)에 맞물리는 숫나사산(31)이 내주면에 형성되어 본체부(10)의 외주면에 나사 결합될 수 있다. The moving
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 소변 배출 장치(100)는 본체부(10)에 탈부착 가능하게 결합되며 복수의 주름이 형성되는 이동관(30)을 통해, 환자의 자세와 관계없이 자유롭게 소변 배출을 수행할 수 있으며, 세척을 용이하게 할 수 있다.Accordingly, the
소변통(40)는 이동관(30)을 따라 배출되는 소변을 수용할 수 있다. 이러한 소변통(40)은 소변을 수용할 수 있는 공간이 형성된 다양한 형태의 통이 이용될 수 있다.The
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.On the other hand, the embodiments disclosed in this specification and drawings are only presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented. In addition, although specific terms have been used in the present specification and drawings, they are only used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and help understanding of the present invention, but are not intended to limit the scope of the present invention.
10 : 본체부
20 : 역류 방지부
30 : 이동관
40 : 소변통
100 : 소변 배출 장치
200 : 방광 모니터링 장치
210 : 센서 모듈
220 : 센서 통신부
230 : 센서 제어부
300 : 관리 서버
310 : 관리 통신부
320 : 관리 저장부
330 : 관리 제어부
400 : 관리자 단말기
410 : 단말 통신부
420 : 단말 입력부
430 : 단말 표시부
440 : 단말 저장부
450 : 단말 제어부10: body part 20: backflow prevention part
30: movement pipe 40: urine container
100: urine discharge device 200: bladder monitoring device
210: sensor module 220: sensor communication unit
230: sensor control unit 300: management server
310: management communication unit 320: management storage unit
330: management control unit 400: manager terminal
410: terminal communication unit 420: terminal input unit
430: terminal display unit 440: terminal storage unit
450: terminal control unit
Claims (4)
상기 본체부의 상기 배출 구멍에 구비되어 상기 본체부에 소변이 수용되면 상기 배출 구멍을 열어 소변을 배출시키고, 상기 본체부로부터 소변이 모두 배출되면 상기 배출 구멍을 차단하여 배출된 소변이 역류하는 것을 방지하는 역류 방지부;
상기 본체부와 결합되어 상기 타단부로부터 배출되는 소변을 이동시키는 이동관;
상기 이동관으로부터 배출되는 소변을 수용하는 소변통;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 소변 배출 장치.a main body part coupled to the genitals at one end, accommodating urine discharged from the genitals, and discharging urine through a discharge hole formed at the open other end;
It is provided in the discharge hole of the main body to discharge urine by opening the discharge hole when urine is accommodated in the main body, and to block the discharge hole when all urine is discharged from the main body to prevent the discharged urine from flowing backward. a backflow prevention unit;
a moving pipe coupled to the main body and moving urine discharged from the other end;
a urine container accommodating urine discharged from the moving tube;
Urine discharge device comprising a.
상기 역류 방지부는,
상기 배출 구멍의 일부와 부착되는 제1 역류 방지막;
상기 제1 역류 방지부가 부착되지 않은 나머지 일부에 결합되는 제2 역류 방지막;을 포함하며,
상기 제1 역류 방지막 및 상기 제2 역류 방지막은 폴리염화비닐(PVC) 재질로 형성되고, 상기 본체부로부터 소변이 배출된 후에 소변으로 발생하는 인력으로 인해 서로 접착되어 배출된 소변의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 소변 배출 장치.According to claim 1,
The backflow prevention unit,
a first backflow prevention film attached to a part of the discharge hole;
A second backflow prevention film coupled to the remaining part to which the first backflow prevention part is not attached; and
The first backflow prevention film and the second backflow prevention film are formed of polyvinyl chloride (PVC) material, and are adhered to each other due to the attraction generated by urine after urine is discharged from the main body to prevent backflow of the discharged urine. Urine discharge device, characterized in that.
상기 이동관은,
상기 본체부에 탈부착 가능하게 결합되며 복수의 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는 소변 배출 장치.According to claim 1,
The moving pipe,
Urine discharge device, characterized in that detachably coupled to the main body and a plurality of wrinkles are formed.
상기 이동관은,
상기 본체부의 외주면에 형성되는 암나사산에 맞물리는 숫나사산이 내주면에 형성되어, 상기 본체부의 외주면에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 소변 배출 장치.According to claim 3,
The moving pipe,
Urinary drainage device, characterized in that the male screw thread engaged with the female screw thread formed on the outer circumferential surface of the body portion is formed on the inner circumferential surface, screwed to the outer circumferential surface of the body portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210112874A KR20230030787A (en) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | urine drainage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210112874A KR20230030787A (en) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | urine drainage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230030787A true KR20230030787A (en) | 2023-03-07 |
Family
ID=85512965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210112874A KR20230030787A (en) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | urine drainage device |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20230030787A (en) |
-
2021
- 2021-08-26 KR KR1020210112874A patent/KR20230030787A/en not_active Application Discontinuation
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