KR20240017626A - 격리 환자를 감시하기 위한 비대면 환자 감시 시스템 - Google Patents

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KR20240017626A
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Abstract

본 발명은 격리 환자를 감시하기 위한 비대면 환자 감시 시스템에 관한 것으로, 이는 환자의 상태를 감시하기 위해 환자의 생체신호를 검출하는 환자감시장치와, 환자에 호흡가스를 공급하여 환자의 호흡을 보조하기 위한 인공호흡기와, 통신망을 통해 상기 환자감시장치 또는 인공호흡기로부터 환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터들을 수집하여 환자별로 저장하고, 수집한 환자 데이터들을 모니터 상에 표시하여 원격 모니터링이 가능하도록 제공하는 환자중앙감시장치, 관련 의료진이 소지한 단말로서 환자중앙감시장치로부터 환자 데이터들을 제공받아 원격으로 실시간 확인이 가능한 의료진단말을 포함한다.

Description

격리 환자를 감시하기 위한 비대면 환자 감시 시스템{NON-CONTACT PATIENT MONITORING SYSTEM FOR MONITORING SUSPECTED INFECTIOUSPATIENT}
본 발명은 격리 환자를 비접촉식으로 모니터링할 수 있는 비대면 환자 감시 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 환자감시장치(Patient monitoring system, PMS)는 중환자실에서 또는 수술 중과 회복 시에, 환자의 심전도, 호흡, 혈중산소농도, 혈압, 체온 등의 생체신호들을 측정하여 환자 상태를 모니터링하는 수단이다.
측정된 생체신호들은 환자감시장치의 모니터 상에 표시되고, 병원 내 의료진들이 환자 옆에서 또는 환자감시장치 앞에서 환자감시장치에서 측정된 생체신호를 확인하고 환자의 상태를 파악한다.
그러나, 의료진들이 계속하여 환자감시장치를 모니터링하기 어려운 실정이다.
특히, 최근, 코로나19와 같은 신종 감염병의 발병이 확산됨에 따라 이의 대응과정에서 감염자와 의료진, 보호자의 접촉을 통한 2차 감염이 큰 문제가 되고 있다.
보통 감염병 환자 격리 시설에서는, 감염병 환자를 개인실에 격리시키고, 격리된 시설 내부에 의료진이 투입되어 환자의 상태 및 감염병 경과를 파악하도록 되어있다. 따라서, 의료진들은 격리 시설에 출입할 때마다 의료 방호복을 착용해야 하는 불편함이 따르며, 접촉으로 인한 감염 우려에 두려움이 있다.
따라서, 감염병으로 인해 격리된 환자를 진료하는 경우 비대면으로 환자를 모니터링하고 진료할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 10-0574084호(2006. 04. 19. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 감염병 등으로 인해 격리된 환자를 원격으로 모니터링하고 환자의 위급 상황이 발생하면 해당 의료진에게 즉시 알림이 가능한 비대면 환자 감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 격리 환자를 감시하기 위한 비대면 환자 감시 시스템은, 환자의 상태를 감시하기 위해 환자의 생체신호를 검출하는 환자감시장치; 상기 환자에 호흡가스를 공급하여 환자의 호흡을 보조하기 위한 인공호흡기; 통신망을 통해 상기 환자감시장치 또는 인공호흡기로부터 환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터들을 수집하여 환자별로 저장하고, 수집한 환자 데이터들을 모니터 상에 표시하여 원격 모니터링이 가능하도록 제공하는 환자중앙감시장치; 관련 의료진이 소지한 단말로서 상기 환자중앙감시장치로부터 상기 환자 데이터들을 제공받아 원격으로 실시간 확인이 가능한 의료진단말을 포함한다.
이때, 상기 환자중앙감시장치는, 상기 환자별 담당 의료진에 대한 정보를 매칭하여 관리하고, 상기 환자의 응급 발생 시 해당 담당 의료진단말로 응급 알람을 제공할 수 있다.
상기 환자감시장치로부터 환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터는, 심전도, 심박스, 관혈식 혈압, 비관혈식 혈압, 현중 산소포화도, 맥박수, 호흡, 체온, 이산화탄소 분압에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 인공호흡기로부터 환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터는, 인공호흡모드, 압력, 유량, 용적(volume), 호흡수, 산소량, 호기말양압(positive end expiratory pressure ventilation) 상태, 트리거 형태에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 중환자실은 물론 신종 감염병이나 전염병 등으로 인해 격리가 필요한 환자에 대해서도 원격으로 모니터링이 가능하여 환자와의 접촉을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 환자 상태를 해당 의료진 단말에 전송함으로써 의료진이 보다 쉽게 환자의 상태를 확인할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 환자의 위급 발생 시 환자중앙감시장치를 통해 해당 의료진에게, 특히 담당 의사의 개인단말에게 즉시 알람을 제공하여 신속한 대처가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비대면 환자 감시 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 시스템에서 환자중앙감시장치에 대한 상세도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시스템에서 비대면으로 환자를 감시하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비대면 환자 감시 시스템을 도시한 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 비대면 환자 감시 시스템은, 격리 환자가 수용될 격리 시설에 마련되는 인공호흡기(100) 또는 환자감시장치(200), 이들과 통신망을 통해 연결되는 환자중앙감시장치(300), 모니터링 단말을 포함한다. 모니터링 단말은 관리자 모니터(410), 의료진 단말(420), 보호자 단말(430) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에서는 코로나19와 같은 신종 감염병으로 격리가 필요한 환자를 감시하기 위한 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 중환자실, 수술실, 회복실 등 원격 모니터링이 필요한 시설이라면 그 장소에 관계없이 적용이 가능할 것이다.
이에 따라, 도 1에서 도시한 인공호흡기(100) 또는 환자감시장치(200) 외에, 환자의 상태를 감시하기 위한 장치가 추가적으로 포함될 수 있다. 이 경우, 추가된 장치 역시 통신망을 통해 환자중앙감시장치(300)와 연결되어 환자의 상태를 모니터링하는 데 필요한 정보들을 환자중앙감시장치(300)에 업로드할 수 있다.
인공호흡기(100)는 격리 환자에 호흡가스를 공급하여 환자의 호흡을 보조한다. 이러한 인공호흡기(100)를 통해 환자의 인공호흡모드, 압력, 유량, 용적(volume), 호흡수, 산소량, 호기말양압(positive end expiratory pressure ventilation) 상태, 트리거 형태에 관한 정보들을환자중앙감시장치(300)에 업로드할 수 있다.
환자감시장치(200)는 격리 환자의 상태를 감시하기 위해 환자의 생체신호를 측정한다. 즉, 환자감시장치(200)는 환자의 심전도, 심박스, 관혈식 혈압, 비관혈식 혈압, 현중 산소포화도, 맥박수, 호흡, 체온, 이산화탄소 분압에 관한 정보들을 검출하고 이를 환자중앙감시장치(300)에 업로드할 수 있다.
통신망은 병원 내부 네트워크인 무선랜(LAN: Loacl Area Network)을 이용할 수 있다. 이 외, 통신망은 사설 네트워크, 모바일 데이터 통신, 비콘(beacon)이나 NFC(Near Felid Communication), 블루투스 등을 이용한 근거리 통신 등 다양하게 적용할수 있다.
환자중앙감시장치(300)는 통신망을 통해 인공호홉기(100) 및 환자감시장치(200)와 데이터 통신을 수행한다. 이때의 데이터 통신은 TCP/IP 기반 통신 프로토콜을 기반으로 상호 통신 규격에 따라 데이터를 송수신한다.
즉, 인공호흡기(100)와 환자감시장치(200)가 동작을 하게 되면, 각 장치는 통신망을 통해 TCP/IP기반의 통신 채널을 생성하고 생성된 통신 채널을 통해 해당 데이터를 환자중앙감시장치(300)로 전달한다.
그러면, 환자중앙감시장치(300)는 정해진 통신 프로토콜을 통해 인공호흡기(100) 또는 환자감시장치(200)로부터 환자의 상태를 측정한 데이터들을 수신하여 수집하고, 이를 환자별로 저장 및 관리한다. 그리고, 수집한 환자 데이터들을 관리자 모니터(410) 상에 표시하여 원격 모니터링이 가능하도록 제공한다.
또한, 환자중앙감시장치(300)는 수집한 환자 데이터들을 의료진단말(420)에 전송하여 환자의 상태에 관한 정보를 실시간 확인이 가능하도록 제공할 수 있다.
특히, 환자중앙감시장치(300)는 격리 환자의 응급 발생 시 해당 담당 의료진단말(420) 또는 보호자단말(430)로 알람하여 응급 알람을 제공할 수 있다. 이때, 의료진단말(420) 또는 보호자단말(430)은 의료진 또는 보호자의 개인단말이 될 수 있다. 관련자의 개인단말로 응급 상황을 알림으로써 신속한 대처가 가능하도록 할 수 있다. 응급 발생 여부는 인공호흡기(100) 또는 환자감시장치(200)로부터 수집된 환자 데이터들을 기준 데이터와 비교함으로써 판단할 수 있다.
이를 위해 환자중앙감시장치(300)는 기본적으로 격리 환자별 담당 의료진에 대한 정보, 보호자 정보를 매칭하여 관리한다. 또한, 환자중앙감시장치(300)는 각 격리 환자별로 격리 시설에 대한 식별정보, 해당 격리 시설에 마련된 인공호흡기(100) 및 환자감시장치(200)에 대한 식별정보를 매칭하여 관리할 수 있다.
의료진단말(420) 및 보호자단말(430)은 PC, 노트북, 스마트폰 등 다양하게 적용이 가능하다. 의료진단말(420)은 관련 의료진이 소지한 단말로서 환자중앙감시장치(300)로부터 환자 데이터들을 제공받아 원격으로 실시간 학인이 가능하다. 보호자단말(430)은 환자의 보호자가 소지한 단말로서 환자의 응급 발생시 알람 메시지를 제공받기 위한 수신단말이다.
이처럼 전체적인 시스템 구성을 통해 본 발명은, 중환자실이나 격리 시설에서 사용되는 환자감시장치(200)와 인공호흡기(100)의 활력 징후 데이터, 설정 데이터, 저장 용량 데이터 및 환자감시, 환자 호흡관련 데이터를 추출하여 환자중앙감시장치(300)에 업로드해 두고, 추출된 환자 데이터들을 기준 데이터들과 비교함으로써 환자의 상태를 원격 감시한다. 또한, 추출된 환자 데이터들을 관련 의료진단말(420)에 제공함으로써 원격제어를 통한 비대면으로 환자 중앙 감시를 수행할 수 있다.
도 2는 도 1의 시스템에서 환자중앙감시장치에 대한 상세도이다.
환자중앙감시장치(300)는 병원 내 통합 서버로서, 데이터 수집부(310), 메시지 브로커(Message Broker, 320), 데이터 처리부(330), 데이터베이스(340), 서비스 서버(350)를 포함한다.
데이터 수집부(310)는 중환자실, 격리 시설 등에 마련되어 있는 다수의 인공호흡기(100) 및 다수의 환자감시장치(200)로부터 TCP/IP 통신 프로토콜을 통해 환자의 상태에 관한 측정데이터를 수집한다.
메시지 브로커(320)는 메시지 버스라고도 불리우며, 메시지가 라우팅하는 통로 역할을 한다. 즉, 메시지 브로커(320)는 메시지 전송을 위한 버스 역할을 하는데, 전송을 할 때 바로 전송하지 않고 특정 큐(Queue)에 적재를 해 두었다가 순차적으로 전송할 수 있다. 여기서, 메시지라 함은 데이터 수집부(310)를 통해 수집한 환자의 상태에 관한 측정데이터를 의미한다.
데이터 처리부(330)는 메시지 브로커(320)로 들어오는 데이터들을 해당 격리 환자별로 분류하고, 분류된 환자 정보와 매칭하여 데이터베이스(340)에 저장한다.
데이터베이스(340)는 기본적으로 환자 정보, 환자를 담당하는 의료진 정보, 보호자 정보가 저장되어 있고, 각 환자별 생체신호, 인공호흡기(100)로부터 추출된 측정데이터가 저장된다.
필요에 따라, 환자 정보, 의료진 정보, 보호자 정보는 별도의 회원 관리용 데이터베이스에 저장되고, 본 발명의 데이터베이스(340)는 회원 관리용 데이터베이스와 연계되어 해당 환자 정보만 획득하여 저장될 수 있다.
서비스 서버(350)는 원격의 단말과 통신을 중계하는 역할을 수행하고, 인증 과정을 거친 단말에게 데이터베이스(340)에 저장되어 있는 환자 데이터를 제공한다.
이때, 서비스 서버(350)는 병원 내부 네트워크를 통해 의료진단말에게 환자 데이터를 제공할 수 있고, 또는 모바일 데이터 통신망, 근거리 통신망 등을 통해 제공할 수 있다.
의료진단말은 브라우저 또는 특정 프로그램을 통해 환자 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
이상의 구성을 참조하여 비대면으로 환자를 감시하는 방법을 살펴보면 도 3과 같다.
먼저, 인공호흡기가 동작되면 환자중앙감시장치와 연결된 통신 채널을 통해 환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터를 환자중앙감시장치로 전송한다(S100).
환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터는, 인공호흡기에서 설정된 데이터이거나 인공호흡기의 센서를 통해 측정된 데이터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인공호흡모드, 압력, 유량, 용적(volume), 호흡수, 산소량, 호기말양압(positive end expiratory pressure ventilation) 상태, 트리거 형태에 관한 정보들을 포함한다.
다음, 환자감시장치가 동작되면, 통신망을 통해 환자의 상태를 측정한 측정데이터 즉, 생체신호를 환자중앙감시장치로 전송한다(S200).
생체신호는 심전도, 심박스, 관혈식 혈압, 비관혈식 혈압, 현중 산소포화도, 맥박수, 호흡, 체온, 이산화탄소 분압에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
위 S100 단계 및 S200 단계는, 환자의 상태를 감시하기 위해 설정된 장치들로부터 환자 데이터를 검출하기 위한 과정으로서, 선택적으로 수행될 수 있으며, 순서와 관계없이 각 장치의 동작에 의해 수행될 것이다.
다음, 환자중앙감시장치가 인공호흡기 또는 환자감시장치로부터 측정데이터를 실시간 수집하고 환자별로 저장 및 관리한다(S300).
이를 통해 환자중앙감시장치는 각 격리 환자마다 인공호흡기 또는 환자감시장치를 통해 검출된 환자 데이터를 실시간 제공받아 업로드하게 된다. 업로드하는 주기는 각 장치마다 설정된 주기 즉, 인공호흡기에서 데이터를 송출하는 주기, 환자감시장치에서 데이터 송출하는 주기에 따라 다를 수 있다.
다음, 환자중앙감시장치가 저장된 환자별 측정데이터 및 기준데이터에 기초하여 환자 상태를 원격으로 모니터링하고 응급 발생 여부를 판단한다(S400).
응급 발생 시 환자중앙감시장치가 해당 의료진단말 또는 보호자단말에게 응급 알람 메시지를 전송하여 알람할 수 있다.
이상에서 본 발명들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 인공호흡기 200: 환자감시장치
300: 환자중앙감시장치 410: 관리자단말
420: 의료진단말 430: 보호자단말
310: 데이터 수집부 320: 메시지 브로커
330: 데이터 처리부 340: Database
350: 서비스 서버

Claims (4)

  1. 환자의 상태를 감시하기 위해 환자의 생체신호를 검출하는 환자감시장치;
    상기 환자에 호흡가스를 공급하여 환자의 호흡을 보조하기 위한 인공호흡기;
    통신망을 통해 상기 환자감시장치 또는 인공호흡기로부터 환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터들을 수집하여 환자별로 저장하고, 수집한 환자 데이터들을 모니터 상에 표시하여 원격 모니터링이 가능하도록 제공하는 환자중앙감시장치;
    관련 의료진이 소지한 단말로서 상기 환자중앙감시장치로부터 상기 환자 데이터들을 제공받아 원격으로 실시간 확인이 가능한 의료진단말;
    을 포함하는 격리 환자를 감시하기 위한 비대면 환자 감시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환자중앙감시장치는,
    상기 환자별 담당 의료진에 대한 정보를 매칭하여 관리하고,
    상기 환자의 응급 발생 시 해당 담당 의료진단말로 응급 알람을 제공하여 신속한 대처가 가능한 것을 특징으로 하는 격리 환자를 감시하기 위한 비대면 환자 감시 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 환자감시장치로부터 환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터는,
    심전도, 심박스, 관혈식 혈압, 비관혈식 혈압, 현중 산소포화도, 맥박수, 호흡, 체온, 이산화탄소 분압에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 격리 환자를 감시하기 위한 비대면 환자 감시 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인공호흡기로부터 환자의 상태를 확인할 수 있는 데이터는,
    인공호흡모드, 압력, 유량, 용적(volume), 호흡수, 산소량, 호기말양압(positive end expiratory pressure ventilation) 상태, 트리거 형태에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 격리 환자를 감시하기 위한 비대면 환자 감시 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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