WO2022014794A1 - 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템 - Google Patents

환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템 Download PDF

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WO2022014794A1
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patient
chest wall
lung
vibration system
lung sound
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PCT/KR2020/016521
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김기훈
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인제대학교 산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to an automatic chest wall vibration system through monitoring the sound of a patient's lungs, and more particularly, by receiving a sound from the lungs during breathing of a patient and comparing it with a previous lung sound of a patient or a normal patient's lung sound, an abnormal sound (atelectasis) or pneumonia), it automatically vibrates the chest wall and stimulates the respiratory tract including the chest, chest wall, and bronchi to induce sputum (sputum) to be discharged. It relates to an automatic vibration system.
  • sputum refers to sputum discharged from the airways and is also called sputum. Even normal people secrete about 100ml a day, but it is common to live without feeling the sputum because it is swallowed unconsciously. As a result, when the amount and discharge of sputum increases, the number of discharge and discharge increase simultaneously with coughing as one of the pathological symptoms.
  • the normally secreted airway secretions can be removed through mucociliary movements and cough reflexes, but in the case of respiratory-related diseases, the secretions become too large or viscous to the extent that they cannot be treated, so that the secretions accumulate in the airways, and the accumulated secretions are Bacterial infection can cause the patient's condition to worsen.
  • a ventilator is used to help breathing in the long term.
  • a ventilator In the case of patients with spinal injuries, brain injuries, and other brain lesions, it is often necessary to use a ventilator for a long time.
  • the artificial airway for the treatment of the ventilator as described above interferes with the ciliary movement of the airway and suppresses the cough reflex, resulting in stagnation of secretions. In severe cases, it causes atelectasis in the lung parenchyma, reducing the purity of the lungs.
  • the positional drainage method is to take different postures depending on the abnormal part in the bronchus to help the sputum in the bronchus to be discharged by using gravity, and the most common posture is to raise the waist higher than the shoulder and crouch forward or lie on the side. is the attitude
  • the above therapies are mainly applicable to adults. That is, in the case of premature, infants or infants, different from adults, they cannot breathe or cough themselves, and because their body is small and their brain development is incomplete, tapping therapy cannot be used.
  • the conventional massager is bulky, and there is a problem in that it is difficult to carry for reasons such as power supply must be made through a power cable.
  • the present invention was created to solve the problems of the prior art, as described above, by receiving a sound from the lungs during breathing of a patient and comparing it with the previous lung sound of the patient or the lung sound of a normal patient, an abnormal sound (such as atelectasis or pneumonia) In the case of a sound heard at the time of death, etc.), the chest wall automatic vibration system through monitoring the patient's lung sound to induce sputum (sputum) to be discharged by automatically applying vibration to the chest wall to stimulate the patient's chest, chest wall, and respiratory tract including bronchi. It aims to provide.
  • the present invention for achieving the above object is a sensing unit 110 that collects lung sounds and converts them into digital signals;
  • the vibrating unit 120 generates vibration to stimulate the respiratory tract including the chest, chest wall, and bronchi of the patient;
  • a signal is input from the sensing unit 110, it is determined whether or not the lung symptoms are improved or normal, and at the same time it is determined that there is sputum by comparing the patient's lung sound data and normal lung sound data stored in advance.
  • the body 10 is fixed to the chest wall portion of the patient by forming the casing; It is characterized in that it includes.
  • the sensing unit 110 includes auscultation means for collecting lung sounds transmitted through the chest wall and A/D conversion means for converting analog sounds of lung sounds collected from the auscultation means into digital signals. characterized.
  • the auscultation means of the present invention is characterized in that it is an auscultation circuit including a magnetic circuit that converts into a vibration signal while vibrating by lung sound transmitted through the chest wall.
  • the A/D conversion means of the present invention is characterized in that it is an acoustic A/D conversion circuit that classifies the electrical signal applied from the auscultation means according to wavelength bands and calculates the level of the wavelength.
  • the sensing unit 110 of the present invention is characterized in that it is disposed at intervals in the upper, middle and lower parts of the lung or is arranged in the middle part of the lung.
  • the vibrating unit 120 is characterized in that when a control signal from the control unit 130 is applied, it is a vibration generator that generates a vibrating force according to a corresponding level.
  • the vibration generating body of the present invention is characterized in that it is an eccentric rotating body rotated by a motor that operates when a DC pulse, which is one of the control signals of the control unit 130, is applied.
  • the vibration generator of the present invention is characterized in that it includes a diaphragm that vibrates by a magnetic circuit that reciprocates in the direction of the AC when an AC pulse, which is one of the control signals of the control unit 130, is applied.
  • the vibrating unit 120 of the present invention is characterized in that it is arranged at intervals in the upper, middle and lower parts of the lung or is arranged in the middle part of the lung.
  • the control unit 130 calculates the degree of change and difference through comparison with the patient's lung sound data and normal lung sound data stored in advance in the comparison circuit.
  • the vibrator 120 is operated, and the determination result and processing data It is characterized in that it includes a chest wall diagnosis management circuit loaded with an algorithm or program that is stored in the memory and transmitted to the local or remote guardian terminal 200 and the manager terminal 300 through a communication network.
  • the main body 10 includes a casing portion that surrounds and protects the sensing unit 110, the vibrating unit 120, and the control unit 130, and an adhesion portion that is adhesively fixed to the chest wall of the patient. do.
  • the contact portion of the present invention is a hard pad 11 having a bending property according to the curvature of the body; an adhesive pad 12 having one side fixed to the lower surface of the pad 11 and the other side having an adhesive force detachable to the patient's skin; It is characterized in that it includes.
  • the main body 10 of the present invention is characterized in that it is a case for accommodating the sensing unit 110, the vibrating unit 120, and the control unit 130 in the form of a block.
  • the sensing unit 110 and the vibrating unit 120 accommodated in the main body 10 of the present invention are characterized in that the portion in contact with the patient's skin is accommodated and fixed to be exposed to the outside of the main body 10 .
  • the present invention is characterized in that it further comprises a communication unit 140 including a communication module for transmitting the signal output from the control unit 120 through a communication network.
  • the communication unit 140 of the present invention may be a communication module capable of short-distance communication and wide area communication, LoRa network (LoRa), near field communication (NFC) communication, Bluetooth communication, z wave communication, beacon communication, infrared communication, Wi-Fi It is characterized in that it is at least one communication module among communication and mobile communication (eg, 3G, 4G, or 5G communication).
  • LoRa LoRa network
  • NFC near field communication
  • Bluetooth communication z wave communication
  • beacon communication infrared communication
  • Wi-Fi Wi-Fi It is characterized in that it is at least one communication module among communication and mobile communication (eg, 3G, 4G, or 5G communication).
  • the present invention is characterized in that it further comprises an output unit 150 including an audio-visual output means for outputting the ON/OFF of the power and the operating state.
  • the audiovisual output means of the present invention includes any one or both of an LED and a liquid crystal display, and is characterized as a speaker or a buzzer for outputting sound.
  • the present invention is characterized in that it further includes an operation unit 160 including a cover button for setting ON/OFF of the power, setting the administrator password, and the vibration level of the vibrating unit 120 .
  • the guardian terminal 200 receives a signal transmitted from the communication unit 140, characterized in that the smart phone is equipped with an application for intuitively expressing the patient's condition.
  • the manager terminal 300 receives the signal transmitted from the communication unit 140, displays the patient's condition audio-visually, and outputs an emergency alarm signal at the same time, and adheres to each of a plurality of patients.
  • a lamp for confirmation of normal, caution, and emergency risk conditions, and in case of emergency risk conditions, the room in which the main body 10 is located, number and patient status are visually output. It is characterized in that it includes a speaker that audibly outputs a visual expression means including a monitor, an alarm for an emergency dangerous state, and the room and number in which the main body 10 is located.
  • the sensing unit when a patient with a lung disease or a lung health examinee operates the main body 10 of the lung sound monitoring and automatic vibrator by attaching or wearing it to the chest wall and in close contact with it, the sensing unit When the 110 collects the sound generated from the shaker during breathing of the wearer, converts it into a digital signal, and inputs it to the control unit 130, the control unit 130 compares it with the pre-stored lung sound data and normal lung sound data of the patient.
  • sputum sputum
  • three of the sensing unit 110 and the genital unit 120 are arranged side by side in the main body 10 so that they are arranged at intervals in the upper, middle and lower parts of the lung, or the body is arranged in the middle part of the lung. (10) is provided adjacent to each part, monitoring and stimulating the lungs by vibrating the whole lung or selectively vibrating only the abnormal part including sputum by monitoring the sound produced by the entire lung during breathing It has the effect of allowing the expansion and selection or intensive stimulation of
  • control unit 130 determines that the lung sound signal collected and input from a specific sensing unit 110 among the plurality of sensing units 110 is outside the normal range, the correct response corresponding to the position By operating the east part 120 , compared to operating the entire vibrating unit 120 , it is possible to obtain an effect of minimizing rejection or stress applied to the wearer.
  • control unit 130 transmits the judgment result and processing data for the patient to the guardian terminal 200 and the manager terminal 300 in a local or remote location through a communication network, so that the patient pays attention to the occurrence of sputum.
  • a caregiver or manager who allows the medical staff as a manager to confirm that a sputum has occurred through audiovisual output means including a lamp corresponding to the patient and to require attention or take action. Ease of monitoring and responsiveness are improved.
  • the sensing unit 110 and the vibrating unit 120 accommodated in the main body 10 allow the portion in contact with the patient's skin to be exposed to the outside of the main body 10, thereby accurately recognizing the sound of the lungs through the skin. It enables monitoring, and the vibration is applied directly to the skin without loss, thereby increasing the stimulation efficiency.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view showing a configuration according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a front cross-sectional view showing the operation and according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a system configuration diagram showing a state in which the present invention is connected to the guardian terminal and the manager terminal and communication.
  • Figure 5 is a state diagram showing a state in which the body of the present invention is attached to the skin in an adhesive type.
  • Figure 6 is a state diagram showing a state in which the body of the present invention is worn on the body in a wearable manner.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing a state in which the present invention is located in the lungs.
  • the chest wall automatic vibration system 100 through the monitoring of the patient's lung sound includes a sensing unit 110 for collecting and digitalizing the lung sound;
  • the vibrating unit 120 generates vibration to stimulate the respiratory tract including the chest, chest wall, and bronchi of the patient;
  • a signal is input from the sensing unit 110, it is determined whether or not the lung symptoms are improved or normal, and at the same time it is determined that there is sputum by comparing the patient's lung sound data and normal lung sound data stored in advance.
  • the body 10 is fixed to the chest wall portion of the patient by forming the casing; may include.
  • the sensing unit 110 includes auscultation means for collecting lung sounds transmitted through the chest wall and A/D conversion means for converting analog sounds of lung sounds collected from the auscultation means into digital signals.
  • the sensing unit 110 of the present invention may be disposed at intervals in the upper, middle and lower parts of the lung or disposed in the middle part of the lung.
  • the vibration unit 120 may be a vibration generator that generates vibration force according to a corresponding level when a control signal from the control unit 130 is applied.
  • the vibrating unit 120 of the present invention may be disposed at intervals in the upper, middle and lower parts of the lung or disposed in the middle part of the lung.
  • the control unit 130 calculates the degree of change and difference through comparison with the patient's lung sound data and normal lung sound data stored in advance in the comparison circuit.
  • the control unit 130 calculates the degree of change and difference through comparison with the patient's lung sound data and normal lung sound data stored in advance in the comparison circuit.
  • the vibrator 120 is operated, and the determination result and processing data
  • It may include a chest wall diagnosis management circuit loaded with an algorithm or program that is stored in the memory and transmitted to the local or remote guardian terminal 200 and the manager terminal 300 through a communication network.
  • the main body 10 may include a casing portion that surrounds and protects the sensing unit 110 , the vibrating unit 120 , and the control unit 130 , and an adhesion portion that is adhesively fixed to the chest wall of the patient. .
  • the contact portion of the present invention is a hard pad 11 having a bending property according to the curvature of the body; an adhesive pad 12 having one side fixed to the lower surface of the pad 11 and the other side having an adhesive force detachable to the patient's skin; may include.
  • the main body 10 of the present invention may be a case for accommodating the sensing unit 110 , the vibrating unit 120 , and the control unit 130 in the form of a block.
  • the sensing unit 110 and the vibrating unit 120 accommodated in the main body 10 of the present invention as described above may be accommodated and fixed so that a portion in contact with the patient's skin is exposed to the outside of the main body 10 .
  • the present invention may further include a communication unit 140 including a communication module for transmitting a signal output from the control unit 120 through a communication network.
  • the present invention may further include an output unit 150 including an audio-visual output means for outputting ON/OFF of the power and an operating state.
  • the audiovisual output means of the present invention may be a speaker or a buzzer that includes any one or both of an LED and a liquid crystal display, and outputs a sound.
  • the present invention may further include an operation unit 160 including a cover button for setting ON/OFF of power, setting an administrator password, and a vibration level of the vibrating unit 120 .
  • the guardian terminal 200 may be a smartphone equipped with an application that receives a signal transmitted from the communication unit 140 and intuitively expresses the patient's condition.
  • the manager terminal 300 receives the signal transmitted from the communication unit 140, displays the patient's condition audio-visually, and outputs an emergency alarm signal at the same time, and adheres to each of a plurality of patients.
  • a lamp for confirmation of normal, caution, and emergency risk conditions, and in case of emergency risk conditions, the room in which the main body 10 is located, number and patient status are visually output. It may include a speaker that audibly outputs a visual expression means including a monitor, an alarm for an emergency dangerous state, and the room and number in which the main body 10 is located.
  • the sensing unit 110 for collecting the lung sound to digital signal;
  • the vibrating unit 120 generates vibration to stimulate the respiratory tract including the chest, chest wall, and bronchi of the patient;
  • a signal is input from the sensing unit 110, it is determined whether or not the lung symptoms are improved or normal, and at the same time it is determined that there is sputum by comparing the patient's lung sound data and normal lung sound data stored in advance.
  • the body 10 is fixed to the chest wall portion of the patient by forming the casing; It is an automatic chest wall vibration system through patient lung sound monitoring, including
  • the lung sound monitoring and automatic vibrator main body 10 when a patient with a lung disease or a lung health examinee operates the lung sound monitoring and automatic vibrator main body 10 on the chest wall by attaching or wearing it to the chest wall and operating it, as shown in FIG.
  • the sensing unit 110 collects the sound generated in the lungs during breathing of the wearer, converts it into a digital signal and inputs it to the control unit 130
  • the control unit 130 stores the patient's lung sound data and normal
  • the vibrating unit 120 is operated to stimulate the respiratory organs including the chest, chest wall, and bronchi. , it is possible to induce sputum (sputum) to be discharged naturally.
  • the sensing unit 110 includes auscultation means for collecting lung sounds transmitted through the chest wall and A/D conversion means for converting analog sounds of lung sounds collected from the auscultation means into digital signals. This is a preferred embodiment.
  • the auscultation means of the present invention is an auscultation circuit including a magnetic circuit that converts vibrations by lung sound transmitted through the chest wall to a vibration signal.
  • the A/D conversion means of the present invention is an acoustic A/D conversion circuit that classifies the electrical signal applied from the auscultation means according to wavelength bands and calculates the level of the wavelength.
  • three sensing units 110 of the present invention are arranged in the main body 10 so as to be arranged at intervals in the upper, middle and lower parts of the lung, or one is provided in the main body 10 to be arranged in the middle part of the lung. Let it be an example.
  • the sensing unit 110 when three sensing units 110 are arranged in the main body 10 so as to be disposed at intervals in the upper, middle and lower parts of the lungs, it is possible to monitor the sound emitted from the entire lung during respiration, and the sensing unit 110 ) is provided in the main body 10 so that it is disposed in the middle part of the lungs, it is applicable to subjects with small lungs, such as children including infants.
  • the vibration unit 120 is a vibration generator that generates a vibration force according to a corresponding level when a control signal from the control unit 130 is applied as a preferred embodiment.
  • the vibration generating body of the present invention is an eccentric rotating body rotated by a motor that operates when a DC pulse, which is one of the control signals of the control unit 130, is applied as an example of the embodiment.
  • the vibration generating body of the present invention includes a diaphragm that vibrates by a magnetic circuit reciprocating along the AC direction when an AC pulse, which is one of the control signals of the control unit 130, is applied.
  • three vibrating units 120 of the present invention are arranged in the main body 10 so as to be arranged at intervals in the upper, middle and lower parts of the lung, or one is provided in the main body 10 to be arranged in the middle part of the lung. Let it be an example.
  • the main body 10 when three vibrating units 120 are arranged in the main body 10 so that they are spaced apart in the upper, middle and lower parts of the lung, stimulation can be performed accurately depending on the location where the poor sound is generated in the lungs, If one vibrating unit 120 is provided in the main body 10 so as to be disposed in the middle part of the lung, it can be applied to subjects with small lungs, such as children including infants.
  • three of the sensing unit 110 and the vibrating unit 120 are arranged side by side in the main body 10 so that they are arranged at intervals in the upper, middle and lower parts of the lung, or arranged in the middle of the lung.
  • one of each is provided adjacent to the main body 10, and the sound made from the entire lung during respiration is monitored for each part, thereby vibrating the entire lung or selectively vibrating only the part with abnormalities including sputum. Extensibility of monitoring and stimulation and selection or intensive stimulation is possible.
  • the control unit 130 calculates the degree of change and difference through comparison with the patient's lung sound data and normal lung sound data stored in advance in the comparison circuit. Thus, it is determined whether the pulmonary symptoms are improved or normal, and when it is determined that there is sputum by comparing it with the pre-stored sample data according to the presence or absence of sputum, the vibrator 120 is operated, and the determination result and processing data Save to memory.
  • control unit 130 of the present invention determines that the lung sound signal collected and input from a specific sensing unit 110 among the plurality of sensing units 110 is outside the normal range, the control unit 130 corresponds to the corresponding position.
  • the trunk 120 By operating the trunk 120 , it is possible to minimize rejection or stress applied to the wearer as compared to operating the entire vibrating unit 120 .
  • the controller 130 of the present invention compares the patient's lung sound data and normal lung sound data with pre-stored lung sound data when a signal is input from the sensing unit 110 as shown in FIG. 4 . If it is determined whether sputum is present at the same time as judging whether the lung symptoms are improving or not through the By transmitting to the guardian terminal 200 and the administrator terminal 300 of It is possible to confirm that the condition is sputum and to call attention or take action.
  • the main body 10 includes a casing portion that surrounds and protects the sensing unit 110 , the vibrating unit 120 , and the control unit 130 , and an adhesion portion that is adhesively fixed to the chest wall of the patient. do for example
  • the contact portion of the present invention is a hard pad 11 having a bending property according to the curvature of the body; an adhesive pad 12 having one side fixed to the lower surface of the pad 11 and the other side having an adhesive force detachable to the patient's skin; It is preferable to include
  • monitoring and stimulation are made in a state where the adhesive pad 12 part of the main body 10 is attached to the skin where the lungs of the subject including the patient are located, so that this operation This can be done easily and quickly, and it is possible to minimize the rejection of the patient or the subject.
  • the main body 10 of the present invention is a case for accommodating the sensing unit 110 , the vibrating unit 120 , and the control unit 130 in the form of a block.
  • the lungs of the patient or examinee are located in the state where the body 10 is accommodated in the pocket 20 provided with the chest fixing belt 21 and the shoulder belt 22 .
  • the main body 10 By adjusting and fixing the main body 10 to be positioned on the part, it is possible to provide activity to the patient as well as to enable long-term wear.
  • the present invention allows monitoring and stimulation to be performed in a state where the main body 10 is positioned at both lungs.
  • the sensing unit 110 and the vibrating unit 120 accommodated in the main body 10 of the present invention as described above are accommodated and fixed so that the portion in contact with the patient's skin is exposed to the outside of the main body 10 .
  • the present invention further includes a communication unit 140 including a communication module for transmitting a signal output from the control unit 120 through a communication network, wherein the communication unit 140 is a communication module capable of short-distance communication and wide area communication.
  • the communication unit 140 is a communication module capable of short-distance communication and wide area communication.
  • LoRa network LoRa
  • NFC near field communication
  • Bluetooth communication Bluetooth communication
  • z wave communication beacon communication
  • infrared communication Wi-Fi communication
  • mobile communication eg, 3G, 4G, or 5G communication
  • non-explained reference numeral '170' in the present invention may be a constant voltage circuit including a replaceable or rechargeable battery.
  • a charging terminal may be provided on one side of the main body 10 .

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Abstract

본 발명은 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 호흡 시 폐에서 나는 소리를 수신하여 환자의 이전 폐 소리 또는 정상적인 환자의 폐 소리와 비교해서 비정상적인 소리(무기폐나 폐렴이 있을 때 들리는 소리 등)인 경우, 자동으로 흉벽에 진동을 가해 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하여, 가래(객담)가 배출되도록 유도하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템에 관한 것이다.

Description

환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템
본 발명은 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 호흡 시 폐에서 나는 소리를 수신하여 환자의 이전 폐 소리 또는 정상적인 환자의 폐 소리와 비교해서 비정상적인 소리(무기폐나 폐렴이 있을 때 들리는 소리 등)인 경우, 자동으로 흉벽에 진동을 가해 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하여, 가래(객담)가 배출되도록 유도하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가래는 기도로부터 배출되어 뱉어 내는 담(痰)을 말하며, 객담(喀痰)이라고도 하며, 정상인에게서도 하루에 100ml정도 분비되지만 무의식적으로 삼키므로 가래를 느끼지 못하고 지내는 것이 보통이지만 여러 가지 폐질환으로 인하여 객담 분비량과 배출량이 증가하면 병적 증상의 하나로 기침과 동시에 배출 횟수와 배출량이 증가하게 된다.
정상적으로 분비되는 기도의 분비물은 점액 섬모 운동과 기침 반사를 통해 제거될 수 있으나, 호흡기 관련 질환의 경우에는 처리하지 못할 정도로 분비물이 많아지거나 점성이 높아지게 되어 상기 분비물이 기도에 누적되며, 누적된 분비물은 세균 감염을 일으키게 되어 환자의 상태를 악화시키게 된다.
한편, 중증 폐렴이나 여러 원인에 의한 패혈증 환자의 경우와 같이 환자가 너무 쇠약하여 스스로 호흡을 하지 못하는 경우, 장기적으로 호흡에 도움을 주기 위해 인공호흡기가 사용되는데, 만성 호흡기 부전이나 신경 근육질환, 고위 척추 손상, 뇌손상, 기타 뇌병변 질환 등과 같은 환자의 경우, 인공호흡기를 오랫동안 사용해야 하는 경우가 많으며, 이러한 경우 호흡기로 인한 폐렴 등이 유발될 수 있다. 상기와 같은 인공호흡기 치료를 위한 인공 기도는 기도의 섬모 운동을 방해하고 기침 반사를 억제하여 분비물의 정체를 가져오고, 이러한 분비물의 정체는 폐의 기능 장애를 초래할 분만 아니라 세균의 배지가 되어 폐렴이 유발되며, 심할 경우 폐실질 조직에 무기폐를 초래하여 폐유순도를 저하시키게 된다.
상기와 같은 이유로 가래를 배출하는 것은 매우 중요한데, 가래 배출의 방법으로 가장 많이 사용되는 방법은 체위배농법이다.
상기 체위배농법은 중력을 이용하여 기관지 내의 가래가 배출되는 것을 돕기 위해 기관지 내의 이상이 있는 부분에 따라서 각각 다른 자세를 취하는 것으로, 가장 보편적인 자세는 허리를 어깨보다 높이고 앞으로 웅크리거나, 옆으로 눕는 자세이다.
그리고, 중력만으로는 가래 배출에 한계가 있기 때문에 배출을 돕기 위해 위에서 설명한 자세를 취한 상태에서 10분 정도 등을 두드려 주는 것이 필수적이다. 이러한 체위배농법은 하루에 약 3회를 실시하도록 권장되고 있다.
그리고, 가래 배출의 다른 방법으로는 호흡 운동과 기침, 안마기 등의 의료기를 이용한 진동 요법 등이 있는데, 일반적으로는 상기한 요법들을 병행하여 실시하고 있다.
그러나, 상기한 요법들은 주로 성인에게 적용할 수 있는 방법들이다. 즉, 성인과는 다른 미숙아나 영아 또는 유아의 경우에는 스스로 호흡 운동이나 기침을 할 수 없고, 몸체가 작고 뇌 발달이 완전하지 못하기 때문에 두들기는 요법을 사용할 수 없다.
따라서, 진동 요법을 사용하는 경우가 많은데, 종래에는 시중에서 판매되고 있는 안마기 등을 사용하여 가래를 배출하고 있는 실정이다.
그러나, 상기한 안마기는 근육의 피로도를 완화시키는 것이 주 목적으로 제작된 것이기 때문에 환자에게 가해지는 진동이 너무 커서 가래 배출용으로 사용하는 데에는 한계가 있다. 특히, 신체 발달이 완전히 이루어지지 않은 미숙아나 영아 또는 유아에게 안마기를 사용하는 경우에는 장기가 손상될 위험성까지 존재한다.
이와 같이, 현재까지는 미숙아나 영아 또는 유아에게 사용이 가능한 가래 배출용 의료기가 개발되고 있지 않으며, 더욱이 가래 배출에 최적의 진동 주파수 및 진동 속도 범위에 대한 연구 개발도 이루어지지 않고 있는 실정이다.
그리고, 종래의 안마기는 부피가 크고, 전원 공급이 전원 케이블을 통해 이루어져야 하는 등의 이유로 휴대가 어려운 문제점이 있다.
상기와 같은 가래 배출용 장치와 관련된 선행 문헌은 다음과 같다.
문헌 1 : 대한민국 등록실용신안공보 제20-0363135호(명칭 : 객담 배출용 자동 안마기 ; 출원일 : 2004년 06월 12일)
문헌 2 : 대한민국 등록특허공보 제10-1127808호(명칭 : 고빈도 흉벽진동기 ; 출원일 : 2010년 06월 22일)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 환자의 호흡 시 폐에서 나는 소리를 수신하여 환자의 이전 폐 소리 또는 정상적인 환자의 폐 소리와 비교해서 비정상적인 소리(무기폐나 폐렴이 있을 때 들리는 소리 등)인 경우, 자동으로 흉벽에 진동을 가해 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하여, 가래(객담)가 배출되도록 유도하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템을 제공함에 목적을 두고 있다.
상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 폐 소리를 수집하여 디지털 신호화하는 센싱부(110); 진동을 발생시켜 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하는 진동부(120); 상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 제어부(130); 상기 각부를 케이싱화하여 환자의 흉벽 부분에 고정되는 본체(10); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명 중 상기 센싱부(110)는 흉벽을 통해 전달되는 폐의 소리를 수집하는 청진수단 및 상기 청진수단으로부터 수집된 폐 소리의 아날로그 음향을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 청진수단은 흉벽을 통해 전달되는 폐 소리에 의해 진동하면서 진기신호로 변환하는 자기회로를 포함한 청진회로인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 A/D변환수단은 청진수단에서 인가되는 전기신호를 파장 대역에 따라 분류하는 한편, 파장의 레벨을 산출하는 음향 A/D변환회로인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 센싱부(110)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명 중 상기 진동부(120)는 제어부(130)의 제어 신호가 인가되면, 해당 레벨에 따라 진동력을 발생시키는 진동발생체인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 진동발생체는 제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 직류펄스가 인가되면 동작하는 모터에 의해 회전하는 편심 회전체인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 진동발생체는 제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 교류펄스가 인가되면 교류 방향에 따라 왕복 운동하는 자기회로에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 진동부(120)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또 한편, 본 발명 중 상기 제어부(130)는 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 비교회로에 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해 변화 정도 및 차이 정도를 산출하여, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단하고, 객담 유무에 따라 기저장된 표본 데이터와 비교를 통해 객담이 있는 것을 판단되는 경우 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 메모리에 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 알고리즘 내지 프로그램이 탑재된 흉벽진단관리회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 한편, 본 발명 중 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 감싸 보호하는 케이싱부위와 환자의 흉벽에 점착 고정시키는 밀착부위를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 밀착부위는 신체의 굴곡에 따라 휨 성질을 갖는 경질의 패드(11); 상기 패드(11)의 하부면에 일측 면이 접착 고정되고, 타측 면은 환자의 피부에 착탈 가능한 점착력을 갖는 점착패드(12); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 블록 형태로 수용하는 케이스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는 환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 수용 고정된 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 상기 제어부(120)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 통신부(140)는 근거리 통신 및 광역 통신이 가능한 통신모듈일 수 있으며, 로라망(LoRa), NFC(near field communication) 통신, 블루투스 통신, z wave 통신, 비컨 통신, 적외선 통신, 와이파이 통신, 및 이동 통신(예를 들어, 3G, 4G, 또는 5G 통신) 중 적어도 하나의 통신모듈인 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 전원의 ON/OFF와 동작상태를 출력하는 시청각출력수단을 포함하는 출력부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 시청각출력수단은 LED와 액정표시장치 중 어느 하나 또는 모두를 포함하고, 음향을 출력하는 스피커 또는 부저인 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 전원의 ON/OFF와 관리자 비밀번호 설정과 상기 진동부(120)의 진동 레벨을 설정하는 커버튼을 포함하는 조작부(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 한편, 본 발명 중 상기 보호자단말기(200)는 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 직관적으로 표출시키는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰인 것을 특징으로 한다.
또 한편, 본 발명 중 상기 관리자단말기(300)는 상기 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 시청각적으로 표출시킴과 동시에 긴급 알람신호를 출력하는 것으로, 다수의 환자 각각에 점착 또는 착용된 본체(10)로부터 송출되는 신호에 대응하여 정상과 주의 및 긴급위험 상태에 대한 확인용 램프 및 긴급위험 상태인 경우 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호 및 환자 상태를 시각적으로 출력하는 모니터를 포함한 시각적 표출수단 및 긴급위험 상태에 대한 알람 및 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호를 청각적으로 출력하는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 폐질환이 있는 환자 또는 폐 건강 피검진자가 폐 소리 모니터링 및 자동진동장치 본체(10)를 흉벽에 점착 또는 착용하여 밀착시킨 상태에서 동작시키면, 상기 센싱부(110)가 착용자의 호흡 시 셰에서 발생되는 소리를 수집하여 디지털신호로 변환하여 제어부(130)에 입력시키면, 상기 제어부(130)는 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시켜 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극함으로써, 가래(객담)가 자연스럽게 배출되도록 유도하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 센싱부(110)와 젠동부(120)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 각각 3개가 나란히 배열되거나, 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 각각 1개가 인접 마련되어, 호흡 시 폐 전체에서 나는 소리를 부분 별로 모니터링하여, 폐 전체를 진동 자극하거나 객담을 포함한 이상이 있는 부위만 선택적으로 진동 자극하도록 함으로써, 폐에 대한 모니터링 및 자극의 확장성 및 선택 내지 집중적 자극이 이루어지도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 제어부(130)가 다수의 센싱부(110) 중 특정 센싱부(110)에서 수집되어 입력되는 폐 소리 신호가 정상 범위를 벗어난 소리로 판단될 경우, 해당 위칭에 대응되는 진동부(120)를 동작시킴으로써, 전체 진동부(120)를 동작시키는 것에 비해 착용자에게 거부감이나 스트레스가 가해지는 것을 최소화하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 제어부(130)가 환자에 대한 판단결과 및 처리 데이터를 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송함으로써, 보호자에게 환자가 객담 발생으로 주의를 요하거나 조치를 취할 수 있도록 하거나, 관리자인 의료진이 해당 환자에 대응하는 램프를 포함한 시청각출력수단을 통해 객담 발생 상태임을 확인하고 주의를 요하거나 조치를 취할 수 있도록 하는 보호자 또는 관리자의 환자에 대한 모니터링 용이성 및 대응성 향상 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는 환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 함으로써, 피부를 통해 폐의 소리를 정확하게 모니터링할 수 있도록 하며, 진동이 손실없이 직접적으로 피부에 가해지도록 하여 자극 효율을 증대시키는 효과를 얻는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 및 작용을 도시한 정단면도.
도 4는 본 발명이 보호자단말기 및 관리자단말기와 통신 연결된 상태를 도시한 시스템 구성도.
도 5는 본 발명의 본체가 점착식으로 피부에 부착된 상태를 도시한 사용상태도.
도 6은 본 발명의 본체가 착용식으로 신체에 착용된 상태를 도시한 사용상태도.
도 7은 본 발명이 폐에 위치한 상태를 도시한 예시도.
이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명인 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템(100)은 첨부 도면 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 폐 소리를 수집하여 디지털 신호화하는 센싱부(110); 진동을 발생시켜 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하는 진동부(120); 상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 제어부(130); 상기 각부를 케이싱화하여 환자의 흉벽 부분에 고정되는 본체(10); 를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명 중 상기 센싱부(110)는 흉벽을 통해 전달되는 폐의 소리를 수집하는 청진수단 및 상기 청진수단으로부터 수집된 폐 소리의 아날로그 음향을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환수단을 포함하는 것일 수 있다.
이때, 본 발명의 상기 센싱부(110)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것일 수 있다.
한편, 본 발명 중 상기 진동부(120)는 제어부(130)의 제어 신호가 인가되면, 해당 레벨에 따라 진동력을 발생시키는 진동발생체인 것일 수 있다.
이때, 본 발명의 상기 진동부(120)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 제어부(130)는 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 비교회로에 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해 변화 정도 및 차이 정도를 산출하여, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단하고, 객담 유무에 따라 기저장된 표본 데이터와 비교를 통해 객담이 있는 것을 판단되는 경우 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 메모리에 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 알고리즘 내지 프로그램이 탑재된 흉벽진단관리회로를 포함하는 것일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 감싸 보호하는 케이싱부위와 환자의 흉벽에 점착 고정시키는 밀착부위를 포함하는 것일 수 있다.
이때, 본 발명의 상기 밀착부위는 신체의 굴곡에 따라 휨 성질을 갖는 경질의 패드(11); 상기 패드(11)의 하부면에 일측 면이 접착 고정되고, 타측 면은 환자의 피부에 착탈 가능한 점착력을 갖는 점착패드(12); 를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 블록 형태로 수용하는 케이스인 것일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는 환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 수용 고정된 것일 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 제어부(120)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)를 더 포함하는 것일 수 있다.
그리고, 본 발명은 전원의 ON/OFF와 동작상태를 출력하는 시청각출력수단을 포함하는 출력부(150)를 더 포함하는 것일 수 있다.
이때, 본 발명의 상기 시청각출력수단은 LED와 액정표시장치 중 어느 하나 또는 모두를 포함하고, 음향을 출력하는 스피커 또는 부저인 것일 수 있다.
그리고, 본 발명은 전원의 ON/OFF와 관리자 비밀번호 설정과 상기 진동부(120)의 진동 레벨을 설정하는 커버튼을 포함하는 조작부(160)를 더 포함하는 것일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 보호자단말기(200)는 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 직관적으로 표출시키는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰인 것일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 관리자단말기(300)는 상기 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 시청각적으로 표출시킴과 동시에 긴급 알람신호를 출력하는 것으로, 다수의 환자 각각에 점착 또는 착용된 본체(10)로부터 송출되는 신호에 대응하여 정상과 주의 및 긴급위험 상태에 대한 확인용 램프 및 긴급위험 상태인 경우 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호 및 환자 상태를 시각적으로 출력하는 모니터를 포함한 시각적 표출수단 및 긴급위험 상태에 대한 알람 및 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호를 청각적으로 출력하는 스피커를 포함하는 것일 수 있다.
이와 같이 되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 폐 소리를 수집하여 디지털 신호화하는 센싱부(110); 진동을 발생시켜 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하는 진동부(120); 상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 제어부(130); 상기 각부를 케이싱화하여 환자의 흉벽 부분에 고정되는 본체(10); 를 포함하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템이다.
이와 같이 된 본 발명은 폐질환이 있는 환자 또는 폐 건강 피검진자가 폐 소리 모니터링 및 자동진동장치 본체(10)를 흉벽에 점착 또는 착용하여 밀착시킨 상태에서 동작시키면, 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센싱부(110)가 착용자의 호흡 시 폐에서 발생되는 소리를 수집하여 디지털신호로 변환하여 제어부(130)에 입력시키면, 상기 제어부(130)는 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시켜 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극함으로써, 가래(객담)가 자연스럽게 배출되도록 유도하는 것이 가능하다.
여기서, 본 발명 중 상기 센싱부(110)는 흉벽을 통해 전달되는 폐의 소리를 수집하는 청진수단 및 상기 청진수단으로부터 수집된 폐 소리의 아날로그 음향을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환수단을 포함하는 것을 바람직한 실시예로 한다.
이때, 본 발명의 상기 청진수단은 흉벽을 통해 전달되는 폐 소리에 의해 진동하면서 진기신호로 변환하는 자기회로를 포함한 청진회로이다.
또한, 본 발명의 상기 A/D변환수단은 청진수단에서 인가되는 전기신호를 파장 대역에 따라 분류하는 한편, 파장의 레벨을 산출하는 음향 A/D변환회로이다.
상기와 같은 본 발명의 상기 센싱부(110)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되거나, 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되는 것을 실시예로 한다.
상기와 같이, 상기 센싱부(110)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되면, 호흡 시 폐 전체에서 나는 소리를 모니터링할 수 있으며, 상기 센싱부(110)가 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되면, 영유아를 포함한 어린이와 같이 폐가 작은 피검자에게 적용 가능하다.
한편, 본 발명 중 상기 진동부(120)는 제어부(130)의 제어 신호가 인가되면, 해당 레벨에 따라 진동력을 발생시키는 진동발생체인 것을 바람직한 실시예로 한다.
이때, 본 발명의 상기 진동발생체는 제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 직류펄스가 인가되면 동작하는 모터에 의해 회전하는 편심 회전체를 실시예의 일 예로 한다.
또한, 본 발명의 상기 진동발생체는 제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 교류펄스가 인가되면 교류 방향에 따라 왕복 운동하는 자기회로에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 것을 실시예의 다른 예로 한다.
상기와 같은 본 발명의 상기 진동부(120)는 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되거나, 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되는 것을 실시예로 한다.
상기와 같이, 상기 진동부(120)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 3개가 배열되면, 폐에서 불량한 소리가 나는 위치에 따라 정확히 자극이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 진동부(120)가 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 1개가 마련되면, 영유아를 포함한 어린이와 같이 폐가 작은 피검자에게 적용 가능하다.
또한, 상기와 같은 본 발명은 상기 센싱부(110)와 진동부(120)가 폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되도록 상기 본체(10)에 각각 3개가 나란히 배열되거나, 폐의 중간 부분에 배치되도록 상기 본체(10)에 각각 1개가 인접 마련되어, 호흡 시 폐 전체에서 나는 소리를 부분 별로 모니터링하여, 폐 전체를 진동 자극하거나 객담을 포함한 이상이 있는 부위만 선택적으로 진동 자극하도록 함으로써, 폐에 대한 모니터링 및 자극의 확장성 및 선택 내지 집중적 자극이 이루어지도록 하는 것이 가능하다.
또 한편, 본 발명 중 상기 제어부(130)는 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 비교회로에 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해 변화 정도 및 차이 정도를 산출하여, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단하고, 객담 유무에 따라 기저장된 표본 데이터와 비교를 통해 객담이 있는 것을 판단되는 경우 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 메모리에 저장한다.
이때, 본 발명의 상기 제어부(130)는 다수의 센싱부(110) 중 특정 센싱부(110)에서 수집되어 입력되는 폐 소리 신호가 정상 범위를 벗어난 소리로 판단될 경우, 해당 위칭에 대응되는 진동부(120)를 동작시킴으로써, 전체 진동부(120)를 동작시키는 것에 비해 착용자에게 거부감이나 스트레스가 가해지는 것을 최소화하는 것이 가능하다.
이때 또한, 본 발명의 상기 제어부(130)는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송함으로써, 보호자에게 환자가 객담 발생으로 주의를 요하거나 조치를 취할 수 있도록 하거나, 관리자인 의료진이 해당 환자에 대응하는 램프를 포함한 시청각출력수단을 통해 객담 발생 상태임을 확인하고 주의를 요하거나 조치를 취할 수 있도록 하는 것이 가능하다.
또 한편, 본 발명 중 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 감싸 보호하는 케이싱부위와 환자의 흉벽에 점착 고정시키는 밀착부위를 포함하는 것을 바람직한 실시예로 한다.
이때, 본 발명의 상기 밀착부위는 신체의 굴곡에 따라 휨 성질을 갖는 경질의 패드(11); 상기 패드(11)의 하부면에 일측 면이 접착 고정되고, 타측 면은 환자의 피부에 착탈 가능한 점착력을 갖는 점착패드(12); 를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 되면, 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 환자를 포함한 피검자의 폐가 위치한 피부에 상기 본체(10)의 점착패드(12) 부분을 부착시킨 상태에서 모니터링 및 자극이 이루어지도록 하여, 이러한 작업이 용이하면서도 신속하게 이루어지도록 하고, 환자 또는 피검자의 거부감을 최소화하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 상기 본체(10)는 센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 블록 형태로 수용하는 케이스인 것을 바람직한 다른 실시예로 한다.
이와 같이 되면, 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 가슴고정벨트(21)와 어깨벨트(22)가 구비된 포켓(20)에 상기 본체(10)를 수납한 상태에서 환자 또는 피검자의 폐가 위치한 부분에 본체(10)가 위치하도록 조절하여 고정함으로써, 장시간 착용이 가능하도록 함은 물론 환자에게 활동성을 제공하는 가능하다.
이와 같은 본 발명은 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)를 양측 폐가 위치한 부분에 위치시킨 상태에서 모니터링 및 자극이 이루어지도록 한다.
상기와 같은 본 발명의 상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는 환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 수용 고정되는 것이 바람직하다.
이와 같이 되면, 피부를 통해 폐의 소리를 정확하게 모니터링할 수 있도록 하며, 진동이 손실없이 직접적으로 피부에 가해지도록 하여 자극 효율을 증대시키는 것이 가능하다.
그리고, 본 발명은 상기 제어부(120)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)를 더 포함하는 것으로, 상기 통신부(140)는 근거리 통신 및 광역 통신이 가능한 통신모듈일 수 있으며, 로라망(LoRa), NFC(near field communication) 통신, 블루투스 통신, z wave 통신, 비컨 통신, 적외선 통신, 와이파이 통신, 및 이동 통신(예를 들어, 3G, 4G, 또는 5G 통신) 중 적어도 하나의 통신모듈이면 만족하며, 그 외에도 본체(10)와 적어도 관리자단말기(300)가 쌍방 소통 가능한 것이면 만족한다.
그 밖에, 본 발명 중 미설명 부호 '170'은 교체형 또는 충전형 배터리를 포함한 정전압회로일 수 있다.
상기 전원부(170)가 충전형 배터리를 포함하는 경우, 상기 본체(10) 일측에 충전단자가 마련된 것일 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (21)

  1. 폐 소리를 수집하여 디지털 신호화하는 센싱부(110);
    진동을 발생시켜 환자의 가슴과 흉벽 및 기관지를 포함한 호흡기관을 자극하는 진동부(120);
    상기 센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단함과 동시에 객담이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터를 저장하는 제어부(130);
    상기 각부를 케이싱화하여 환자의 흉벽 부분에 고정되는 본체(10); 를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱부(110)는,
    흉벽을 통해 전달되는 폐의 소리를 수집하는 청진수단 및 상기 청진수단으로부터 수집된 폐 소리의 아날로그 음향을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환수단을 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 청진수단은,
    흉벽을 통해 전달되는 폐 소리에 의해 진동하면서 진기신호로 변환하는 자기회로를 포함한 청진회로인 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 A/D변환수단은,
    청진수단에서 인가되는 전기신호를 파장 대역에 따라 분류하는 한편, 파장의 레벨을 산출하는 음향 A/D변환회로인 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱부(110)는,
    폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 진동부(120)는,
    제어부(130)의 제어 신호가 인가되면, 해당 레벨에 따라 진동력을 발생시키는 진동발생체인 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 진동발생체는,
    제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 직류펄스가 인가되면 동작하는 모터에 의해 회전하는 편심 회전체인 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 진동발생체는,
    제어부(130)의 제어 신호 중 하나인 교류펄스가 인가되면 교류 방향에 따라 왕복 운동하는 자기회로에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 진동부(120)는,
    폐의 상중하 부분에 간격을 두고 배치되거나 폐의 중간 부분에 배치되는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(130)는,
    센싱부(110)에서 신호가 입력되면, 비교회로에 기저장된 해당 환자의 폐 소리 데이터 및 정상 폐 소리 데이터와 비교를 통해 변화 정도 및 차이 정도를 산출하여, 폐 증상의 호전 여부 및 정상 여부를 판단하고, 객담 유무에 따라 기저장된 표본 데이터와 비교를 통해 객담이 있는 것을 판단되는 경우 상기 진동부(120)를 동작시키고, 상기 판단 결과 및 처리 데이터 저장하는 한편, 통신망을 통해 근거리 또는 원격지의 보호자단말기(200)와 관리자단말기(300)로 전송하는 알고리즘 내지 프로그램이 탑재된 흉벽진단관리회로를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체(10)는,
    센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 감싸 보호하는 케이싱부위와 환자의 흉벽에 점착 고정시키는 밀착부위를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 밀착부위는,
    신체의 굴곡에 따라 휨 성질을 갖는 경질의 패드(11);
    상기 패드(11)의 하부면에 일측 면이 접착 고정되고, 타측 면은 환자의 피부에 착탈 가능한 점착력을 갖는 점착패드(12); 를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체(10)는,
    센싱부(110)와 진동부(120) 및 제어부(130)를 블록 형태로 수용하는 케이스인 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체(10)에 수용되는 센싱부(110) 및 진동부(120)는,
    환자의 피부와 접하는 부분이 본체(10) 외부로 노출되도록 수용 고정된 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(120)에서 출력되는 신호를 통신망을 통해 송출하는 통신모듈을 포함하는 통신부(140)를 더 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 통신부(140)는 근거리 통신 및 광역 통신이 가능한 통신모듈일 수 있으며, 로라망, NFC 통신, 블루투스 통신, z wave 통신, 비컨 통신, 적외선 통신, 와이파이 통신, 및 이동 통신 중 적어도 하나의 통신모듈인 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  17. 청구항 1에 있어서,
    전원의 ON/OFF와 동작상태를 출력하는 시청각출력수단을 포함하는 출력부(150)를 더 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 시청각출력수단은 LED와 액정표시장치 중 어느 하나 또는 모두를 포함하고, 음향을 출력하는 스피커 또는 부저인 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  19. 청구항 1에 있어서,
    전원의 ON/OFF와 관리자 비밀번호 설정과 상기 진동부(120)의 진동 레벨을 설정하는 커버튼을 포함하는 조작부(160)를 더 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  20. 청구항 10에 있어서,
    상기 보호자단말기(200)는,
    통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 직관적으로 표출시키는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰인 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
  21. 청구항 10에 있어서,
    상기 관리자단말기(300)는,
    상기 통신부(140)에서 송출되는 신호를 수신하여, 환자 상태를 시청각적으로 표출시킴과 동시에 긴급 알람신호를 출력하는 것으로, 다수의 환자 각각에 점착 또는 착용된 본체(10)로부터 송출되는 신호에 대응하여 정상과 주의 및 긴급위험 상태에 대한 확인용 램프 및 긴급위험 상태인 경우 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호 및 환자 상태를 시각적으로 출력하는 모니터를 포함한 시각적 표출수단 및 긴급위험 상태에 대한 알람 및 해당 본체(10)가 위치한 호실과 번호를 청각적으로 출력하는 스피커를 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 환자 폐 소리 모니터링을 통한 흉벽 자동 진동시스템.
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