WO2023003088A1 - 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치 - Google Patents

휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치 Download PDF

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WO2023003088A1
WO2023003088A1 PCT/KR2021/015324 KR2021015324W WO2023003088A1 WO 2023003088 A1 WO2023003088 A1 WO 2023003088A1 KR 2021015324 W KR2021015324 W KR 2021015324W WO 2023003088 A1 WO2023003088 A1 WO 2023003088A1
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breathing
user
measurement
unit
sensor unit
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PCT/KR2021/015324
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권유홍
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(주)지에이치이노텍
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087—Measuring breath flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/091—Measuring volume of inspired or expired gases, e.g. to determine lung capacity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/18—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for improving respiratory function
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/30—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising

Definitions

  • the present invention is a portable respiration measurement and respiratory exercise device, and more specifically, by allowing respiration measurement to be performed by self-diagnosis, it is possible to safely measure respiration in a pandemic situation such as corona, and a load control unit is provided to be customized to the user.
  • Respiratory training can be performed, data is acquired by measuring the user's respiratory volume or respiratory muscle pressure (MIP, MEP) in real time by applying information and communication technology, and calculation is made considering the user's gender and age based on the acquired data.
  • MIP respiratory volume or respiratory muscle pressure
  • LNN preset limit
  • breathing training is to train patients suffering from breathing disorders in proper breathing methods in order to alleviate symptoms such as shortness of breath, improve quality of life, and expand physical and emotional participation in daily life.
  • breathing training is essential for patients after lung surgery and chronic obstructive respiratory disease as part of treatment and recovery.
  • Korean Utility Model Registration No. 20-0484020 prevents artificial changes and vortex phenomena due to the Bernoulli phenomenon from occurring in the air exhaled by the subject, so that the lung capacity of the subject is accurately and accurately measured.
  • Disclosed is a precise spirometry test device that enables accurate measurement.
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, so that breathing measurement can be performed by self-diagnosis, so that breathing measurement can be safely performed in a pandemic situation such as corona, and a load control unit is provided. It is possible to perform breathing training tailored to the user, measure the user's breathing volume in real time by applying information and communication technology, acquire data, and guide breathing training based on the acquired data.
  • a portable breathing device that converts breathing information into data through the web and uses it for diagnosis, and sends an alarm in real time to medical staff in case of an emergency when the user's breathing is below the preset limit (LLN) so that they can take action. Its purpose is to provide a measurement and breathing exercise device.
  • a mouthpiece portion coupled to one side of the body portion and the body portion are provided inside the body portion, and the user's respiration through the mouthpiece portion is provided.
  • a sensor unit that measures pressure and the sensor unit receives and stores the measured value in real time, analyzes the user's breathing based on the measured value, and outputs the analysis result and exercise schedule of the control unit and the control unit that provides an exercise schedule.
  • a display unit, and the mouthpiece unit includes a load control unit for controlling a flow rate of air flowing in and out of the mouthpiece unit and the main body unit according to the user's breathing.
  • the mouthpiece part is provided in an inlet inserted into the oral cavity of the user and a lower portion of the inlet, and is provided in a mouthpiece body formed in a cylindrical shape and inside the mouthpiece body. It further includes a filter portion and a flexible portion extending from a lower portion of the mouthpiece body, wherein the load control portion is provided under the flexible portion and coupled to an upper portion of the body portion.
  • the main body part according to a preferred embodiment of the present invention, a cylindrical part protruding from the upper part of the main body part and having an empty space formed therein, a plurality of slit parts provided along the lower outer circumferential surface of the cylindrical part, and the It includes a main hole formed through at least a portion of the cylindrical portion, and the load adjusting portion is formed in a shape corresponding to the plurality of slit portions at an end of the coupling portion and a coupling portion formed in a shape surrounding an outer circumferential surface of the cylindrical portion.
  • the main body portion and the load control portion are coupled as the protrusion portion is inserted into any one of the plurality of slit portions.
  • control unit for receiving and storing the measured value of the sensor unit in real time and interworking with the personal web program to receive and store the measured value of the sensor unit in real time
  • the display unit is spaced apart from a personal display outputting the measurement value of the sensor unit and the personal display It is provided at a remote location and includes a display for a manager that outputs the measured value of the sensor unit so that the measured value of the sensor unit can be monitored non-face-to-face, wherein the control unit determines that the measured value of the sensor unit is less than or equal to a predetermined limit , When the measurement value of the sensor unit is not transmitted for a predetermined period, an alarm signal is sent to the manager web program, and the alarm signal is output to the manager display.
  • the personal display and the manager display receive and store the measured value of the sensor unit in real time, analyze the user's breathing based on the measured value of the sensor unit, and respiration.
  • An application supporting exercise is included, and the sensor units are plural and linked to the personal web program and the manager web program and application, respectively. It is characterized in that the measurement error between the plurality of different sensor units is minimized by storing sensor unit information data and correcting the measured value of the sensor unit according to the state of the load control unit corresponding to each of the plurality of sensor units. .
  • the portable respiration measurement and respiratory exercise device of the present invention enables respiration measurement to be performed by self-diagnosis, enabling safe respiration measurement in a pandemic situation such as corona, and a load control unit is provided for the user Portable breathing measurement and breathing exercise that can perform customized breathing training, obtains data by measuring the user's breathing volume in real time by applying information and communication technology, and guides breathing training based on the acquired data It is effective to provide a device.
  • the portable breathing measurement and breathing exercise device of the present invention has the advantage of being able to adjust the intensity of breathing exercise by setting the main hole and the control hole to communicate or not communicate as the protrusion is inserted into any one of the plurality of slits. .
  • the portable respiratory measurement and breathing exercise device of the present invention has effects such as improving inspiratory muscle strength and endurance, increasing diaphragm thickness, increasing cardiac output, increasing maximum oxygen consumption, increasing time until exhaustion, and improving lactic acid decomposition ability.
  • the portable respiratory measurement and respiratory exercise device of the present invention has the advantage of being able to monitor the respiratory motion state in real time.
  • the portable respiratory measurement and respiratory exercise device of the present invention allows the user to continuously proceed with more respiratory exercise and measurement without being bored through the application, and has the advantage of allowing children to perform breathing exercise and measurement with interest. there is.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a view showing the appearance of the main body and mouthpiece of the portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded view showing the configuration of the main body of the portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 (a) is a view showing the front of the main body of the portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 (b) is a view showing the side of the main body of the portable breathing measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 (a) is a view showing a state in which the main hole and the control hole of the portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention are coupled so as not to communicate.
  • Figure 5 (b) is a view showing a state in which the main hole and the control hole of the portable breathing measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention are coupled to communicate.
  • Figure 6 is a side perspective view showing the configuration of the main body of the portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a view showing a state provided with a plurality of control holes of the portable breathing measurement and breathing exercise device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a cross-sectional view showing a state provided with a plurality of control holes of the portable breathing measurement and breathing exercise device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a control configuration of a portable respiratory measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 10 and 11 are diagrams showing the appearance of the screen of the display unit or application of the portable respiratory measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the MIP and MEP diagnosis process of the portable respiration measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing a screen of a display unit or application of a portable respiration measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an enlarged view of the configuration of the mouthpiece part and the pressure part of the portable respiration measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a view showing the configuration of the pressure unit of the portable respiration measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a view showing the configuration of a frame unit of a portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a view showing the configuration of a control cover of a portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a view showing the configuration of a main filler of a portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a view showing the configuration of a sub-pillar of a portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a diagram showing the configuration of a regulator of a portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a view showing the configuration of a spring of a portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a diagram showing the configuration of a barrier film of a portable respiration measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a view showing the configuration of a sealing member of a portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is a side view showing the configuration of the pressure unit of the portable breathing measurement and breathing exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is a cross-sectional view showing the configuration of the pressure unit of the portable breathing measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 26 is a cross-sectional view showing the action of the pressure unit during inspiration of the portable breath measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 27 is a cross-sectional view showing the action of the pressure unit during expiration of the portable respiration measurement and respiratory exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a view showing a state provided with two pressure units of a portable respiration measurement and respiratory exercise device according to another embodiment of the present invention.
  • a body portion 100 and a mouthpiece portion coupled to one side of the body portion 100 ( 200), a sensor unit 300 provided inside the main body unit 100 and measuring the pressure of the user's respiration through the mouthpiece unit 200, and the measured value of the sensor unit 300
  • a control unit 400 that receives and stores data in real time, analyzes the user's breathing based on the measured value, and provides an exercise schedule, and a display unit 500 that outputs the analysis result and exercise schedule of the control unit 400 includes
  • the body portion 100 has an empty space formed therein, and is formed to have an oval cross section as a whole.
  • the body portion 100 is provided in such a way that a left case 101 and a right case 102 formed in a shape corresponding to the left case 101 are combined.
  • the stoppers 103 may be coupled to the upper and lower portions of the left case 101 and the right case 102.
  • a board 104 is provided inside the body portion 100, and the board 104 is provided with a display unit 150, a power switch 161, an operation switch 162, and a charging terminal 170.
  • the display unit 150 serves to display the measured value of the sensor unit 300 on the front of the left case 101
  • the power switch 161 is the display unit 150 and the operation switch ( 162) serves to turn on/off the supply of power
  • the operation switch 162 allows to set the start and end of breathing measurement and breathing motion
  • the charging terminal 170 is the display unit 150
  • a battery (not shown) that supplies power to the power switch 161 and the operation switch 162 can be charged.
  • the mouthpiece part 200 also includes an inlet 210 inserted into the oral cavity of the user, and a mouthpiece provided at a lower portion of the inlet 210 and formed in a cylindrical shape. It includes a main body 220, a filter part 230 provided inside the mouthpiece main body 220, and a flexible part 240 extending from the lower part of the mouthpiece main body 220.
  • the inlet 210 is inserted into the user's oral cavity and allows the user's intake or expiration to flow to the sensor unit 300 during breathing measurement and breathing exercise.
  • the inlet 210 is formed of a material harmless to the human body, and is easily separated and coupled to prevent the user's bodily fluid from being transferred to other users. That is, the inlet 210 can be selectively inserted into and coupled to the mouthpiece body 220 .
  • the mouthpiece body 220 forms a tube through which the user's intake or expiration can flow, and is made of a rigid material so that intake or expiration does not leak to the outside or shake during intake or expiration.
  • the filter unit 230 is provided inside the mouthpiece body 220 to prevent the user's saliva or external foreign substances from being transferred to the sensor unit 300 .
  • the filter unit 230 may be a bacteria filter, and prevents the user's saliva or bacteria from spreading to other users.
  • the filter unit 230 may be made of chemical synthetic fibers, natural fibers, or other various materials.
  • the filter unit 230 filters foreign substances and harmful substances contained in the air passing through the inlet 210 so that only clean air is delivered to the inside of the main body unit 100, thereby enabling clean use. .
  • the filter unit 230 filters the user's breathing so that more accurate breathing can be measured.
  • the flexible part 240 is formed of an elastic material to be rotatable, so that it can easily reach the oral cavity of the user when in use.
  • the mouthpiece body 220 is formed to be able to adjust the length, so that it can easily reach the oral cavity of the user when in use. That is, the inlet 210 can easily reach the user's oral cavity without movement of the main body 100, so that breathing motion or breathing measurement can be performed more smoothly.
  • the mouthpiece part 200 the load control unit 250 for adjusting the flow rate of air flowing in and out of the mouthpiece part 200 and the body part 100 by the user's breathing
  • the load control unit 250 is provided below the flexible unit 240 and is coupled to the top of the body unit 100.
  • the body portion 100 includes a cylindrical portion 110 protruding from an upper portion of the body portion 100 and having an empty space formed therein; It includes a plurality of slit portions 120 provided along the lower outer circumferential surface of the cylindrical portion 110 and a main hole 130 formed through at least a portion of the cylindrical portion 110 .
  • the cylindrical portion 110 is inserted into and communicated with a coupling portion 251 to be described later, the user's intake or expiration flowing through the inlet 210 flows into the main body portion 100, It can reach the sensor unit 300.
  • the plurality of slit parts 120 are radially arranged with respect to the center of the cylindrical part 110 and are formed alternately with the main hole 130 . At this time, the slit portion 120 allows a protruding portion 252 to be described later to be inserted so that the load adjusting portion 250 and the body portion 100 can be fixed.
  • main hole 130 is formed in the central portion of the cylindrical portion 110, and at least a portion of the user's intake or expiration flows through the inlet 210 when communicating with the control hole 253 to be described later. leaks out to the outside. That is, when the main hole 130 and the control hole 253 communicate, more intense breathing training can be performed.
  • the load control unit 250 includes a coupling portion 251 formed in a shape surrounding the outer circumferential surface of the cylindrical portion 110, and a plurality of slit portions 120 at an end of the coupling portion 251.
  • the protrusion 252 includes a protruding portion 252 having a corresponding shape and an adjustment hole 253 formed through at least a portion of the coupling portion 251, so that the protruding portion 252 is among the plurality of slit portions 120. As it is inserted into either one, the body part 100 and the load control part 250 are combined.
  • the coupling part 251 is formed with an empty space inside and has an inner circumferential surface corresponding to the outer circumferential surface of the cylindrical portion 110 .
  • the protruding portion 252 protrudes from the bottom of the coupling portion 251 and is formed eccentrically from the center of the coupling portion 251 . Accordingly, when the cylindrical portion 110 is inserted into the coupling portion 251 and the protruding portion 252 is inserted into the slit portion 120, the load adjusting portion 250 and the main body portion 100 are coupled.
  • the cylindrical portion 110 may further include a guide portion 111 formed by protruding upward from an inner circumferential surface of the cylindrical portion 110 .
  • the guide part 111 serves to guide the cylindrical part 110 so that it can be more easily inserted into the coupling part 251 .
  • the control hole 253 is formed in the central portion of the coupling part 251, and when communicating with the control hole 253, at least a part of the user's intake or expiration flowing through the inlet 210 Let it leak to the outside. That is, when the main hole 130 and the control hole 253 communicate, more intense breathing training can be performed.
  • the main hole 130 and the control hole 253 may communicate with each other.
  • the length in the longitudinal direction of the cylindrical portion 110 is formed equal to the length in the longitudinal direction of the coupling portion 251, and the main hole 130 and the control hole 253 are respectively formed in the cylindrical portion 110. ) and is formed at a position corresponding to the central part of the coupling part 251.
  • the length from the protruding portion 252 to the control hole 253 is the same as the length from the slit portion 120 to the main hole 130 and is formed to correspond. Therefore, as shown in (a) of FIG.
  • the body portion 100 further includes a plurality of sub-holes 140 provided along the lower outer circumferential surface of the cylindrical portion 110, and the plurality of sub-holes 140, It is provided alternately with the plurality of slit portions 120.
  • the plurality of sub-holes 140 are radially arranged with respect to the center of the cylindrical portion 110 .
  • the sub-holes 140 may be spaced apart from adjacent sub-holes 140 at an angle of 90 degrees with respect to the center of the cylindrical portion 110 .
  • the plurality of sub-holes 140 are provided on the circumference of the same imaginary circle as the plurality of slits 120, so that at least a part of the user's intake or expiration always leaks to the outside. That is, in the plurality of sub-holes 140, the pressure inside the body part 100 and the mouthpiece part 200 rapidly changes due to the user's inhalation or exhalation, and the sensor unit 300 or the like is damaged. play a role in preventing
  • a plurality of control holes 253 are arranged radially with respect to the center of the coupling part 251 .
  • the control hole 253 may be spaced apart at an angle of 90 degrees based on the center of the adjacent control hole 253 and the coupling part 251 .
  • the plurality of control holes 253 may be formed to have different diameters.
  • the plurality of control holes 253 may be arranged so that the diameter of the control hole 253 located on the front side gradually increases as the coupling part 251 rotates clockwise. At this time, the diameter of each of the plurality of control holes 253 is also smaller than the diameter of the main hole 130 .
  • the slit portion 120 may be formed to be spaced apart from adjacent slit portions 120 at an angle of 90 degrees based on the center of the cylindrical portion 110 .
  • one of the plurality of control holes 253 is connected to the main hole 130. to become connected
  • the main hole 130 communicates with the second control hole 253-2
  • the protrusion 252 is When inserted into the three-slit portion 120-3, the main hole 130 communicates with the third adjustment hole 253-3.
  • the control unit 400 receives the measurement value of the sensor unit 300 and stores it in real time, analyzes the user's breathing based on the measurement value, and serves to provide an exercise schedule.
  • the control unit 400 may be a public institution server located at a remote location from the sensor unit 300, and when the measured value of the sensor unit 300 is less than the respiratory muscle standard minimum value, an alarm signal is generated to send an alarm to a hospital, etc. It can perform the function of inducing you to visit. Therefore, it is possible to safely perform respiration measurement through personal self-diagnosis in a pandemic situation such as corona.
  • the sensor unit 300 is equipped with a GPS function to periodically transmit the location of the corresponding sensor unit 300 so that the public institution server can secure the location of the corresponding sensor unit 300 .
  • the sensor unit 300 may be a pressure sensor, and serves to measure and transmit the pressure of the user's intake or expiration flow to the control unit 400 .
  • the display unit 500 serves to output the analysis result and exercise schedule of the control unit 400 .
  • the sensor unit 300 is detachable from the board 104 and serves to measure and transmit the user's breathing pattern. That is, the sensor unit 300 serves to measure the pressure and flow rate of the user's intake or expiration, and may be provided in any form as long as it can measure the pressure and flow rate of the user's intake or expiration.
  • the sensor unit 300 may be a pressure sensor that measures the lung capacity of the user.
  • the sensor unit 300 includes a communication unit (not shown) that transmits the measurement value of the sensor unit 300 to a terminal, and the display unit 500 is based on the measurement value transmitted from the communication unit. It may include an application 510 for analyzing the user's breathing pattern.
  • the communication unit may perform wireless communication using Bluetooth, Wi-Fi, NFC, and the like.
  • the application 510 analyzes the user's breathing based on the measured value, and provides an exercise schedule suitable for the user. In addition, analysis results and exercise schedules can be displayed.
  • the sensor unit 300 includes a light emitting unit (not shown) indicating the state of charge and operation of the sensor unit 300 and a supply unit (not shown) that supplies power to the sensor unit 300.
  • a light emitting unit not shown
  • a supply unit not shown
  • the light emitting unit is formed of an LED and emits light of different colors according to the state of charge or operating state of the sensor unit 300, so that the user can easily check the state of the sensor unit 300 with his or her eyes. make it possible For example, it does not emit light in normal times, but when the user measures inspiration or expiration, the light emitting unit emits light in a preset color, so that it can be confirmed whether the user's inspiration or expiration is being measured.
  • the communication unit is provided to transmit and receive wireless signals with one or more external devices, and may typically include at least one of a Bluetooth chip, a Wi-Fi chip, an NFC chip, and a wireless communication chip (LTE chip).
  • the communication unit performs communication with an external terminal using a Bluetooth chip, which is a short-range communication method, but this may also perform communication with the terminal using a long-distance communication method as an example.
  • the supply unit may be formed of one or more built-in rechargeable batteries to provide power, or may include a power module capable of receiving external power by wire.
  • control unit 400 transmits and stores the measured value of the sensor unit 300 in real time, and the personal web program 401 interlocks with the personal web program 401 to control the sensor unit 300.
  • It includes a web server (not shown) that receives and stores measured values in real time, and a web program 402 for administrators that interworks with the web server to receive and stores the measured values of the sensor unit 300 in real time.
  • the display unit 500 is provided with a personal display 501 that outputs the measured value of the sensor unit 300 and a remote location spaced apart from the personal display 501, and measures the sensor unit 300.
  • a display 502 for a manager enabling non-face-to-face monitoring of the measurement value of the sensor unit 300 by outputting a value is included.
  • the control unit 400 controls the web program 402 for the manager when the measurement value of the sensor unit 300 is less than or equal to a predetermined threshold or the measurement value of the sensor unit 300 is not transmitted for a predetermined period of time. ), and controls the alarm signal to be output to the display 502 for the manager.
  • remote monitoring of users such as lung surgery patients and patients with respiratory diseases can be performed, and in particular, there is an advantage in that monitoring of socially vulnerable groups such as the elderly living alone can be performed in real time.
  • the measurement value of the sensor unit 300 is below a preset threshold or if the measurement value of the sensor unit 300 is not transmitted for a preset period of time, immediate action is taken by inducing a visit by medical staff and caregivers. There is an advantage that can be taken.
  • the data stored in the manager web program can be used as reference data for treatment and diagnosis of the user.
  • the application 510 is provided.
  • the application 510 may perform a role of analyzing the user's respiration based on the measured value of the sensor unit 300 and providing an exercise schedule suitable for the user.
  • the application 510 based on the user's breathing information transmitted from the communication unit, exercise schedule management, exercise status feedback, exercise result analysis, calorie consumption by breathing exercise, etc. to be able to print out.
  • the application 510 may serve to output analysis results and exercise schedules. That is, the lung capacity of the user can be expressed as a digital value through the value calculated by the sensor unit 300, and the application 510 can manage exercise schedules and exercise status on a device such as a smartphone of the user. Feedback and exercise result analysis can be output.
  • the application 510 allows the user to receive and check exercise schedule management, exercise state feedback, exercise result analysis, and the like of the application 510 in real time. For example, after the user executes the smart app and logs in, breathing exercise may be executed, maximum inspiratory pressure and maximum expiratory pressure may be measured, and the user's usage record may be inquired.
  • the user registers the user information, pressure value, and exercise type through the screen of the application 510 .
  • the user information may be divided into a plurality of pieces and stored, and the exercise type may be, for example, fitness, jogging, or bicycle.
  • the user executes a tap such as GPS, calories consumed, breathing pattern, etc., and proceeds with breathing exercise and breathing measurement.
  • the sensor unit 300 may include a GPS sensor for measuring the position of the sensor unit 300 .
  • the user executes the breathing pattern tap, information such as the highest record and average record can be checked, and for example, the latest 5 breathing exercises and measured values can be output.
  • a graph corresponding to time on the horizontal axis and pressure on the vertical axis can be calculated so that the average value can be calculated, so that recent respiratory movements and measured values can be viewed at a glance. Then, the calculated graph is automatically saved as a file so that it can be transmitted and received. Finally, the calculated graph is analyzed to output the user's strengths and weaknesses, and a method for reproducing the graph shape in which optimal breathing is performed is presented.
  • the breathing exercise and measurement values stored up to now can be viewed hourly. For example, when 30 sec exercise time is clicked, information such as maximum inspiratory pressure, average inspiratory pressure, maximum expiratory pressure, average expiratory pressure, and total exercise time can be checked. At this time, the breathing exercise and measurement are automatically recorded when the exercise is performed for more than 3 seconds.
  • the user's moving distance and moving route can be checked, and the user's location for each exercise time can be grasped.
  • the application 510 includes a recent record window 511, a detailed measurement result window 512, a summary result window 513, a result graph window 514, and a correction setting window. 515, a respiratory motion control window 516, a real-time respiratory motion result window 517, and a final respiratory motion result window 518.
  • user registration and Bluetooth registration can be executed through the REGISTRATION button, and settings such as user manual, terminology manual, and language selection can be performed through the cogwheel button.
  • settings such as user manual, terminology manual, and language selection can be performed through the cogwheel button.
  • the list is touched, and when changing the information of a pre-registered user, if the touch is continued for as long as a preset time, a change button is pressed. and delete buttons pop up.
  • new user registration and Bluetooth registration can be executed through the REGISTRATION button.
  • the red star marked portion is an essential item and prevents storage when no input is made.
  • breathing exercise can be performed through the EXERCISE button, respiration measurement can be performed through the MIP / MEP button, and stored data can be checked through the RECORD button .
  • the RECORD button may be omitted, and the RECORD button may be formed in a window created through the EXERCISE button and the RECORD button.
  • the application 510 can output different sounds during the start, end, and measurement of breathing measurement or breathing exercise, and the top screen of the application 510 displays MIP/ A “”-shaped display that allows entry into a help window in which an explanation of MEP terminology is initiated may be formed, and a “”-shaped display in which a terminology on the window may enter a help window in which an explanation of the term is initiated is displayed. can all be formed.
  • a test to be reflected in the report can be selected by pressing and holding for 1 second or longer, and the selected test can be displayed separately in color.
  • the test result currently being checked is displayed in orange, and if you go to the TECORD button and return, it is not initialized, and a Clear button with an initialization function can be formed.
  • the detailed measurement result window 512 by clicking on any one of a plurality of MIP/MEP test results, only a desired test result can be selected and output, and can be interlocked with a printer.
  • a desired test result is selected by clicking on one of a plurality of MIP/MEP test results
  • a graph corresponding to the selected test result may be displayed and output as shown in the result graph window 514 at the bottom.
  • correction can be performed through the CORRECT button.
  • a pop-up window prompting a visit to the hospital may be displayed in case of danger of a respiratory muscle condition.
  • the controller 400 compares the user's maximum inspiratory pressure (MIP) or maximum expiratory pressure (MEP) with a reference value so that the maximum inspiratory pressure or maximum expiratory pressure (MEP) is greater than or equal to the reference value. judge cognition. At this time, the control unit 400 determines that the user is in a normal state when the maximum inspiratory pressure or the maximum expiratory pressure (MEP) of the user is equal to or greater than the reference value. In addition, when the user's maximum inspiratory pressure or maximum expiratory pressure (MEP) is less than a reference value, the control unit 400 generates a warning signal to suspect the weakening of the lung muscles.
  • MIP maximum inspiratory pressure
  • MEP maximum expiratory pressure
  • the controller 400 determines whether the maximum inspiratory pressure or maximum expiratory pressure (MEP) of the user is equal to or greater than a preset minimum limit value (LLN). judge At this time, the control unit 400 generates a caution signal when the user's maximum inhalation pressure or maximum expiratory pressure (MEP) is greater than or equal to a threshold value. In addition, the controller 400 generates a warning signal to suspect a lung disease when the user's maximum inspiratory pressure or maximum expiratory pressure (MEP) is less than a threshold value.
  • the above warning signals are stored or displayed in the web program 401 for lovers, the web program 402 for managers, the personal display 501, the display 502 for managers, and the application 510, respectively.
  • a button is formed to adjust the level by 1 cmH 2 O or 1%, and a button to adjust the measurement time in units of 10 seconds
  • the level is basically set to the average value according to gender and age, and the measurement time is set to 1 minute by default.
  • the pressure can be formed to be adjusted in 5% increments from 10% to 100%, and accordingly, the MIP and MEP numerical values are automatically changed and displayed. At this time, the time may be adjusted in units of 30 seconds. And, as a basic setting, the pressure may be 40% of the MIP and MEP values according to gender and age.
  • the personal display 501 determines the maximum and minimum values based on the gender and age of the user for which the optimized respiration guideline 517-1 is set, and is displayed in real time.
  • the breathing line 517-2 of the user is shown so that the user can perform a breathing exercise by comparing the breathing guide line 517-1 and the breathing line 517-2.
  • a matching degree may be output by comparing the respiration guide line 517-1 and the respiration line 517-2 on the personal display 501, and a breathing exercise time may be output.
  • the exhalation duration may be 5 seconds and the inhalation duration may be 3 seconds.
  • a breathing exercise result a rating according to the degree of agreement, and respiratory muscle age may be output.
  • a daily breathing exercise result window 519 may be output.
  • the personal display 501 and the manager display 502 receive and store the measured value of the sensor unit 300 in real time, respectively, and the user's breathing based on the measured value of the sensor unit 300. It may include the application 510 that analyzes and supports respiratory motion.
  • the sensor unit 300 is plural, and is linked to the personal web program 401, the manager web program 402, and the application 510, respectively.
  • the personal web program 401, the manager web program 402, and the application 510 each store at least one reference sensor unit 300 information data, and each of the plurality of sensor units 300 A measurement error between the plurality of different sensor units 300 is minimized by correcting the measured value of the sensor unit 300 according to the corresponding state of the load control unit 250 .
  • the information data of the reference sensor unit 300 may refer to physical properties of a pressure sensor set as a reference among various types of pressure sensors. That is, the plurality of sensor units 300 may be of different types, and may have different types of pressure measuring methods or applied parts, and are for correcting errors in measured values accordingly. Also, the state of the load control unit 250 may be whether or not the control hole 253 is open. For example, the portable respiration measurement and respiratory exercise device of the present invention may be combined with a plurality of different types of mouthpiece units 200 or different types of sensor units 300 may be applied.
  • the personal web program 401 and the manager web program 402 and the application 510 and when linked, the physical properties of each of the plurality of sensor units 300 are stored in the personal web program 401, the manager web program 402, and the application 510, respectively. Based on this, measurement errors can be minimized by correcting the measured values by comparing the physical properties of the standard sensor unit 300 with the physical properties of the different sensor units 300 .
  • the plurality of sensor units 300 may be provided in one portable breathing measurement and breathing exercise device.
  • the user can continuously proceed with the breathing exercise and measurement without being bored, and in the case of children, there is an advantage in that the breathing exercise and measurement can be performed with interest.
  • a pressure unit 600 detachably provided between the inlet 210 and the mouthpiece body 220 may be further included. That is, one end of the pressure part 600 is inserted into the inlet 210 and the other end of the pressure part 600 is inserted into the mouthpiece body 220, so that the pressure part 600 It is coupled between the inlet 210 and the mouthpiece body 220.
  • rings (not shown) inserted into grooves (not shown) formed in the inlet 210 and the mouthpiece body 220 may be provided at both ends of the pressure part 600, and the pressure part 600 can be formed in any shape as long as it can be attached or detached between the inlet 210 and the mouthpiece body 220.
  • the pressure unit 600 serves to adjust the flow load of the user's intake or expiration flowing through the inlet 210 . That is, the pressure unit 600 serves to control the amount of air flowing into the mouthpiece body 220 when the user inhales or exhales. In other words, compared to the case where the pressure unit 600 is not provided, when the pressure unit 600 is provided, the amount of air flowing into the mouthpiece body 220 due to the user's inhalation or expiration This means that the amount is reduced.
  • the pressure unit 600 allows air to flow when intake or expiration is performed at a pressure exceeding a preset pressure value, and blocks the flow of air when intake or expiration is performed at a pressure below the preset pressure value. do.
  • the pressure unit 600 has a cylindrical frame unit 610 in which an empty space is formed and surrounds one end of the frame unit 610.
  • the adjusting cover 620 provided, the main pillar 630 provided inside the frame part 610 and coupled to the inner circumferential surface of the adjusting cover 620, and the sub-pillar coupled to the end of the main pillar 630
  • the end includes a spring 660 interfering with the sub-pillar 640, a blocking film 670 rotatably coupled to one end of the main pillar 630 and provided in parallel with the sub-pillar 640, A sealing member 680 provided between the sub-pillar 640 and the frame unit 610 is included.
  • the frame part 610 has a 'c'-shaped cross section and a hollow is formed therein, and the sub-pillar 640 is inserted into the hollow.
  • the frame part 610 is inserted into and fixed to the mouthpiece body 220 and serves to prevent foreign matter from penetrating into the frame part 610 .
  • the frame part 610 is formed by protruding from the inner circumferential surface of the frame part 610 and includes a rail part 611 guiding the regulator 650 to be linearly transported, and an outer circumferential surface of the frame part 610. It includes a plurality of adjusting protrusions 612 provided so as to protrude therefrom.
  • the rail part 611 is combined with a rail groove 651 to be described later and serves to guide the regulator 650 to be linearly transported by the user's inhalation and exhalation.
  • the plurality of adjusting protrusions 612 may be arranged radially along the outer circumferential surface of the frame part 610 at regular intervals. At this time, the plurality of adjusting protrusions 612 interfere with elastic protrusions 621 to be described later, thereby serving to selectively fix the adjusting cover 620.
  • the adjusting cover 620 has a 'c'-shaped cross section and is provided to surround one end of the frame part 610 .
  • the inner circumferential surface of the control cover 620 is provided with a spiral groove (not shown) or a spiral protrusion (not shown). That is, the adjusting cover 620 can be combined while rotating in a state adjacent to a spiral protrusion (not shown) or a spiral groove (not shown) formed on the outer circumferential surface of one side of the frame portion 610 .
  • the adjusting cover 620 includes an elastic protrusion 621 protruding from an end of the adjusting cover 620 .
  • the elastic protrusion 621 protrudes from the outer circumferential surface of the adjusting cover 620 in a direction toward the adjusting protrusion 612 . Accordingly, the elastic protrusion 621 is seated between the adjusting protrusion 612 and the adjacent adjusting protrusion 612 to serve to fix the adjusting cover 620 .
  • the elasticity of the elastic protrusion 621 moves the plurality of adjusting protrusions 612 upward. let it bend That is, the elastic protrusion 621 is formed of a deformable elastic material.
  • control cover 620 includes a plurality of fitting grooves 622 arranged radially to fix the main pillar 630 thereto. At this time, by inserting fitting protrusions 631 to be described later into the plurality of fitting grooves 622, the adjusting cover 620 and the main pillar 630 are fixed. At this time, the plurality of fitting grooves 622 are formed long in the longitudinal direction so that the fitting protrusion 631 does not depart from the fitting groove 622 even when the main pillar 630 is linearly transported.
  • control cover 620 includes a plurality of cover teeth 623 arranged radially around the center of the control cover 620 so that the user's intake or expiration air can flow. That is, the plurality of cover teeth 623 secure the rigidity of the control cover 620 and at the same time form an empty space on the outer circumferential surface of the control cover 620 so that the intake or expiration of the user can flow. .
  • the main pillar 630 is inserted into the frame part 610 and coupled with the adjusting cover 620 .
  • the main pillar 630 is formed to protrude from the outer circumferential surface of the main pillar 630 and includes a plurality of fitting protrusions 631 arranged radially.
  • Each of the plurality of fitting protrusions 631 is formed in a shape corresponding to the plurality of fitting grooves 622 and is inserted so that the main pillar 630 is coupled to the adjusting cover 620 .
  • the main filler 630 is linearly transferred in the direction of contracting the spring 660 when the user breathes in, and is linearly transferred in the direction of relaxing the spring 660 when the user exhales.
  • the main pillar 630 includes a shaft 632 inserted into a through hole 641 to be described later and rotationally coupled to a screw thread formed on an inner circumferential surface of the through hole 641 .
  • the shaft 632 is formed to protrude from the central portion of the main pillar 630 in a direction toward the sub pillar 640 .
  • a screw thread may be formed on an outer circumferential surface of the shaft 632 so as to be rotationally coupled with the through hole 641 .
  • the main pillar 630 includes a plurality of main pillar teeth 633 arranged radially around the center of the main pillar 630 so that the user's intake or expiration air can flow. That is, the plurality of main pillar teeth 633 secure the rigidity of the main pillar 630 and at the same time form an empty space in the main pillar 630 so that the intake or expiration air of the user can flow.
  • the plurality of main filler teeth 633 are inclined toward the end of the shaft 632 so as to gradually gather toward the center of the shaft 632 . Accordingly, when the user exhales, the blocking film 670 is bent and becomes adjacent to the outer circumferential surface of the plurality of main filler teeth 633.
  • the sub-pillar 640 is provided in a disk shape and is linearly transferred in the same direction as the main pillar 630 is linearly transferred.
  • the sub-pillar 640 is provided with a through hole 641 formed through the central portion of the sub-pillar 640 and an outer circumferential surface of the sub-pillar 640 so that the sealing member 680 does not escape.
  • a sealing groove 642 is included. At this time, at least a part of the sub-pillar 640 may be drawn in or drawn out from the hollow of the frame 210 by the user's inhalation or exhalation.
  • the sub-pillar 640 includes a plurality of sub-pillar teeth 643 radially arranged around the center of the sub-pillar 640 so that the user's intake or expiration air can flow. That is, the plurality of sub-pillar teeth 643 secure the rigidity of the sub-pillar 640 and at the same time form an empty space in the sub-pillar 640 so that the intake or expiration air of the user can flow.
  • the regulator 650 has a hollow formed therein, and the hollow of the regulator 650 is formed in a shape corresponding to the outer circumferential surface of the main pillar 630 . That is, the main filler 630 is inserted and fixed into the hollow of the regulator 650 .
  • the regulator 650 includes a plurality of rail grooves 651 radially arranged along the outer circumferential surface of the regulator 650 with respect to the center of the regulator 650 . That is, the rail part 611 is inserted into at least one of the plurality of rail grooves 651 so that the main pillar 630 linearly moves in the same direction according to the linear movement of the main pillar 630 .
  • the regulator 650 includes an interference portion 652 protruding and extending from the inner circumferential surface of the regulator 650 toward the center so that the spring 660 can be seated thereon.
  • the spring 660 is provided between the sub-pillar 640 and the regulator 650. That is, one end of the spring 660 is seated on the interference portion 652, and the other end of the spring 660 is seated on the side surface of the sub-pillar 640.
  • the spring 660 is compressed while the main pillar 630 pushes the regulator 650 in one direction as the adjusting cover 620 is coupled to the frame part 610 .
  • the blocking film 670 has a disk shape and is provided between the sub-pillar 640 and the regulator 650, and includes an insertion hole 671 provided in the central portion of the blocking film 670.
  • the insertion hole 671 is inserted into the shaft 632 so that the blocking film 670 is fixed.
  • the blocking film 670 is provided in a state of covering at least a part of the sub-pillar 640 . In other words, it serves to block the empty space between the sub-pillar teeth 643.
  • the blocking film 670 may be formed of an elastic material in a thin plate shape. Therefore, the blocking film 670 is bent when the user exhales, and can return to its original state when the exhalation ends.
  • the exhalation exercise can be performed during the breathing exercise.
  • the blocking film 670 is bent in a direction adjacent to the outer circumferential surface of the main filler teeth 633 when the user exhales.
  • the blocking layer 670 may be formed of, for example, silicon.
  • the sealing member 680 is made of a rubber material and serves to block a gap between the sub-pillar 640 and the frame part 610 . At this time, the sealing member 680 is provided along the outer circumferential surface of the sub-pillar 640 . That is, the sealing member 680 is provided in a state seated in the sealing groove 642 .
  • the compression state of the spring 660 may be adjusted according to the distance between the control cover 620 and the frame part 610 . That is, when the adjusting cover 620 is coupled to the frame part 610, by adjusting the distance between the adjusting cover 620 and the frame part 610 according to the number of rotations of the adjusting cover 620, The degree of compression of the spring 660 can be adjusted. For example, when the adjusting cover 620 is rotated in one direction in a state in which the adjusting cover 620 and the frame portion 610 are coupled, the adjusting cover 620 moves the main pillar 630 to the frame portion ( 610), the main pillar 630 is linearly transported.
  • the regulator 650 When the main pillar 630 is linearly transferred in a direction toward the frame part 610, the regulator 650 is also transferred in the same direction. Accordingly, the spring 660 is compressed. That is, the user's inhalation can be performed more easily, and the amount of respiratory movement is reduced. Conversely, when the adjusting cover 620 is rotated in another direction in a state in which the adjusting cover 620 and the frame portion 610 are coupled, the adjusting cover 620 moves the main pillar 630 to the frame portion ( 610), the main pillar 630 is linearly conveyed. When the main pillar 630 is linearly transferred in a direction opposite to the direction toward the frame part 610, the regulator 650 is also transferred in the same direction. Accordingly, the spring 660 is tensioned. That is, as the user's inhalation becomes more difficult, the respiratory momentum increases. As a result, by changing the state of the spring 660 through the rotation of the control cover 620, there is an advantage that the user's breathing intensity can be adjusted.
  • the air flow is controlled by the pressure part 600.
  • the air flow is controlled by the pressure part 600.
  • outside air is introduced and stopped by the blocking film 670 .
  • the sub-pillar 640 is drawn out from the hollow of the frame part 610, and the sub-pillar 640 and the frame part A flow path is formed between (610). That is, only when air intake is performed with a pressure exceeding the elastic force of the spring 660, at least a part of the sub-pillar 640 is drawn out of the hollow of the frame part 610 to form a flow path so that outside air is supplied. It can flow inside.
  • the sub-pillar 640 is drawn into the hollow of the frame part 610 by the elastic force of the spring 660 and returns to its original state.
  • the blocking film 670 when the user exhales, the inside air flows and is stopped by the blocking film 670 .
  • the blocking film 670 is bent and a flow path is formed between the blocking film 670 and the sub-pillar 640. That is, only when exhalation is performed with a pressure exceeding the elastic force of the blocking film 670, the blocking film 670 is bent in the direction of the main pillar 630 and at least a part of the sub-pillar 640 is opened to flow passage is formed so that the air inside can flow to the outside.
  • Tables 1 and 2 show average respiratory pressure values for each age group, and appropriate exercise values are presented. A pressure value of 30% for ordinary people and 80% for athletes is appropriate, and the pressure value can be adjusted in the range of 20 to 100 cmH 2 0 through the spring 660.
  • breathing motion can be performed using the spring 660 and the blocking film 670, and the strength of the breathing motion can be adjusted by replacing the spring 660 and the blocking film 670.
  • the spring 660 and the blocking film 670 by combining only one of the spring 660 and the blocking film 670, one of the inhalation movement and the expiration movement can be intensively exercised. For example, when the spring 660 is coupled to the pressure unit 600 and the blocking film 670 is not coupled, the user can focus on an intake movement. Conversely, when the blocking film 670 is coupled to the pressure unit 600 and the spring 660 is not coupled, the user can focus on exhalation.
  • the mouthpiece part 200 may further include a connector 260 formed to cover at least a portion of an outer circumferential surface of the pressure part 600 . That is, one end of the pressure connector 260 is coupled to the pressure unit 600-1, and the other end is coupled to another pressure unit 600-2.
  • two pressure parts 600 are coupled to the mouthpiece part 200 in opposite directions. That is, the two pressure parts 600 are provided in line symmetry with respect to the central axis of the longitudinal direction of the pressure device connector 260 .
  • the pressure unit connector 260 is rotatably coupled, and when the pressure unit cap 260 rotates, the control cover 620 rotates to adjust the pressure.

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Abstract

본 발명은 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치로써, 보다 상세하게 본체부와 상기 본체부의 일측에 결합되는 마우스피스부와 상기 본체부의 내부에 구비되고, 상기 마우스피스부를 통한 사용자의 호흡의 압력을 측정하는 센서부와 상기 센서부의 측정값을 전송받아 실시간으로 저장하고, 상기 측정값을 바탕으로 사용자의 호흡을 분석하고, 운동일정을 제공하는 제어부와 상기 제어부의 분석결과 및 운동일정을 출력하는 디스플레이부를 포함하고, 상기 마우스피스부는, 상기 사용자의 호흡에 의하여 상기 마우스피스부 및 본체부의 내외부로 유동하는 공기의 유동량을 조절하는 부하조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치
본 발명은 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치로써 더욱 자세하게는, 호흡측정을 자가진단으로 수행할 수 있도록 함으로써, 코로나 등의 펜더믹 상황에서 안전하게 호흡측정이 가능하도록 하고, 부하조절부가 마련되어 사용자에 맞춤형으로 호흡훈련을 수행할 수 있으며, 정보통신기술을 적용하여 실시간으로 사용자의 호흡량 또는 호흡근 압력(MIP, MEP)을 측정하여 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 바탕으로 사용자의 성별, 나이를 고려하여 계산된 수치에 따라 호흡훈련을 안내할 수 있고, 앱(application) 및 웹(world wide web)을 통하여 호흡정보를 데이터화하여 모니터링 및 진단에 활용할 수 있도록 하며, 사용자의 호흡이 기설정된 한계치(LLN) 이하인 위급상황 시 실시간으로 의료진 등에 경보를 발송하여 조치를 취할 수 있도록 하는 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치에 관한 것이다.
코로나 등의 펜더믹 상황에 따라 병원 등에서 호흡측정을 하기 꺼려하는 경향이 발생하고 있다. 이에, 자가진단이 가능한 호흡측정 장치가 요구되고 있는 실정이다.
한편, 호흡 훈련이란 호흡 곤란 등의 증상을 완화시키고, 삶의 질을 향상시키며, 일상생활에서 신체적 정서적인 참여를 확대시키기 위하여 호흡에 장애를 겪는 환자에게 적절한 호흡법을 훈련시키는 것이다. 특히, 폐 수술 후 환자, 만성 폐쇄성 호흡질환 환자는 치료 및 회복의 일환으로 호흡 훈련이 필수적이다.
또한, 호흡근 및 횡경막 등의 호흡기 근육강화, 들숨 및 날숨 훈련을 통한 폐확장 및 안정적인 산소공급, 꾸준한 호흡훈련을 통한 폐활량 및 심폐기능 발달, 원활한 산소공급을 통한 체내 신진대사 활발, 심폐기능강화를 통한 레저/스포츠활동 참여를 위해 지속적인 호흡훈련이 필요하다.
종래의 호흡량을 측정하는 장치로는 일례로 대한민국 등록실용신안 제20-0484020호에서는 피측정자에 의해 내뿜어진 공기에 베르누이 현상으로 인한 인위적인 변화와 와류현상이 발생되지 않도록 하여 피측정자의 폐활량을 정밀하고 정확하게 측정할 수 있도록 하는 정밀 폐활량 검사장치에 대해 개시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 경우, 사용자의 호흡량을 측정하며 각 사용자에 맞는 호흡 훈련을 안내할 수 없으며, 휴대용으로 지속적으로 사용할 수 없다는 문제점이 여전히 남아 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 선행 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 호흡측정을 자가진단으로 수행할 수 있도록 함으로써, 코로나 등의 펜더믹 상황에서 안전하게 호흡측정이 가능하도록 하고, 부하조절부가 마련되어 사용자에 맞춤형으로 호흡훈련을 수행할 수 있으며, 정보통신기술을 적용하여 실시간으로 사용자의 호흡량을 측정하여 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 바탕으로 호흡훈련을 안내할 수 있으며, 앱(application) 및 웹(world wide web)을 통하여 호흡정보를 데이터화하여 진단에 활용할 수 있도록 하며, 사용자의 호흡이 기설정된 한계치(LLN) 이하인 위급상황 시 실시간으로 의료진 등에 경보를 발송하여 조치를 취할 수 있도록 하는 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치에 있어서, 본체부와 상기 본체부의 일측에 결합되는 마우스피스부와 상기 본체부의 내부에 구비되고, 상기 마우스피스부를 통한 사용자의 호흡의 압력을 측정하는 센서부와 상기 센서부의 측정값을 전송받아 실시간으로 저장하고, 상기 측정값을 바탕으로 사용자의 호흡을 분석하고, 운동일정을 제공하는 제어부와 상기 제어부의 분석결과 및 운동일정을 출력하는 디스플레이부를 포함하고, 상기 마우스피스부는, 상기 사용자의 호흡에 의하여 상기 마우스피스부 및 본체부의 내외부로 유동하는 공기의 유동량을 조절하는 부하조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 마우스피스부는, 상기 사용자의 구강에 삽입되는 유입구와 상기 유입구의 하부에 구비되고, 원통형상으로 형성되는 마우스피스 본체와 상기 마우스피스 본체의 내부에 구비되는 필터부와 상기 마우스피스 본체의 하부로부터 연장되어 형성되는 플렉시블부를 더 포함하고, 상기 부하조절부는, 상기 플렉시블부의 하부에 구비되고, 상기 본체부의 상부에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 본체부는, 상기 본체부의 상부에 돌출되어 구비되고, 내부에 빈 공간이 형성되는 원통부와 상기 원통부의 하측 외주면을 따라 구비되는 복수개의 슬릿부와 상기 원통부의 적어도 일부를 관통하여 형성되는 메인홀을 포함하고, 상기 부하조절부는, 상기 원통부의 외주면을 감싸는 형태로 형성되는 결합부와 상기 결합부의 단부에 상기 복수개의 슬릿부와 대응되는 형상으로 형성되는 돌출부와 상기 결합부의 적어도 일부를 관통하여 형성되는 조절홀을 포함하여, 상기 돌출부가 상기 복수개의 슬릿부 중 어느 하나에 삽입됨에 따라 상기 본체부와 부하조절부가 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 제어부는, 상기 센서부의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 개인용 웹 프로그램과 상기 개인용 웹 프로그램과 연동되어 상기 센서부의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 웹 서버와 상기 웹 서버와 연동되어 상기 센서부의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 관리자용 웹 프로그램을 포함하고, 상기 디스플레이부는, 상기 센서부의 측정값을 출력하는 개인용 디스플레이와 상기 개인용 디스플레이와 이격되어 원격지에 구비되고, 상기 센서부의 측정값을 출력함으로써, 비대면으로 상기 센서부의 측정값을 모니터링할 수 있도록 하는 관리자용 디스플레이를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 센서부의 측정값이 기설정된 한계치 이하이거나, 상기 센서부의 측정값이 기설정된 기간동안 미전송되는 경우, 상기 관리자용 웹 프로그램에 경보신호를 발송하고, 상기 관리자용 디스플레이에 상기 경보신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 개인용 디스플레이 및 관리자용 디스플레이는, 각각 상기 센서부의 측정값을 전송받아 실시간으로 저장하고, 상기 센서부의 측정값을 바탕으로 사용자의 호흡을 분석하며, 호흡 운동을 지원하는 어플리케이션을 포함하고, 상기 센서부는, 복수개로, 상기 개인용 웹 프로그램, 관리자용 웹 프로그램 및 어플리케이션에 각각 연동되고, 상기 개인용 웹 프로그램, 관리자용 웹 프로그램 및 어플리케이션은, 각각 적어도 하나의 기준 센서부 정보데이터를 저장하고, 상기 복수개의 센서부 각각에 대응되는 상기 부하조절부의 상태에 따라 상기 센서부의 측정값을 보정함으로써, 서로 다른 상기 복수개의 센서부 간의 측정오차를 최소화하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치는 호흡측정을 자가진단으로 수행할 수 있도록 함으로써, 코로나 등의 펜더믹 상황에서 안전하게 호흡측정이 가능하도록 하고, 부하조절부가 마련되어 사용자에 맞춤형으로 호흡훈련을 수행할 수 있으며, 정보통신기술을 적용하여 실시간으로 사용자의 호흡량을 측정하여 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 바탕으로 호흡훈련을 안내할 수 있도록 하는 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치를 제공하는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명의 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치는 돌출부가 복수개의 슬릿부 중 어느 하나에 삽입됨에 따라 메인홀과 조절홀이 연통되거나 연통되지 않도록 설정함으로써, 호흡운동의 강도를 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치는 흡기근 근력 및 지구력 향상, 횡격막 두께 증가, 심박출량 증가, 최대 산소 소비량 증가, 탈진까지 걸리는 시간 증가, 젖산 분해 능력 향상 등의 효과가 있다.
또한, 본 발명의 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치는 호흡 운동 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치는 어플리케이션을 통하여 사용자가 보다 더 호흡운동 및 측정을 지루하지 않게 지속적으로 진행할 수 있으며, 아이들의 경우 관심을 가지고 호흡운동 및 측정이 이루어질 수 있도록 하는 이점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명의 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 본체부 및 마우스피스부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 본체부의 구성을 나타낸 분해도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 본체부의 전면을 나타낸 도면이다.
도 4의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 본체부의 측면을 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 메인홀과 조절홀이 연통되지 않도록 결합되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 메인홀과 조절홀이 연통되도록 결합되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 본체부의 구성을 나타낸 측면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 조절홀이 복수개로 구비된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 조절홀이 복수개로 구비된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 제어 구성을 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 디스플레이부 또는 어플리케이션의 화면의 모습을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 MIP 및 MEP 진단 과정을 나타낸 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 디스플레이부 또는 어플리케이션의 화면의 모습을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 마우스피스부와 압력부의 구성을 확대한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 압력부 구성을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 프레임부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 조절커버의 구성을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 메인필러의 구성을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 서브필러의 구성을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 레귤레이터의 구성을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 스프링의 구성을 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 차단막의 구성을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 실링부재의 구성을 나타낸 도면이다.
도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 압력부의 구성을 나타낸 측도면이다.
도 25는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 압력부의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 26은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 흡기 시 압력부의 작용을 나타낸 단면도이다.
도 27은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 호기 시 압력부의 작용을 나타낸 단면도이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치의 압력부가 2개로 구비된 모습을 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치에 있어서, 본체부(100)와, 상기 본체부(100)의 일측에 결합되는 마우스피스부(200)와, 상기 본체부(100)의 내부에 구비되고, 상기 마우스피스부(200)를 통한 사용자의 호흡의 압력을 측정하는 센서부(300)와, 상기 센서부(300)의 측정값을 전송받아 실시간으로 저장하고, 상기 측정값을 바탕으로 사용자의 호흡을 분석하고, 운동일정을 제공하는 제어부(400)와, 상기 제어부(400)의 분석결과 및 운동일정을 출력하는 디스플레이부(500)를 포함한다.
먼저, 상기 본체부(100)가 마련된다. 상기 본체부(100)는 내부에 빈 공간이 형성되고, 전체적으로 타원형의 단면을 가지도록 형성된다. 일례로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 본체부(100)는 좌케이스(101)와, 상기 좌케이스(101)에 대응되는 형상으로 형성되는 우케이스(102)가 결합되는 방식으로 마련되며, 상기 좌케이스(101) 및 우케이스(102)의 상하부에는 마개(103)가 결합될 수 있다.
또한, 상기 본체부(100)의 내부에는 보드(104)가 구비되며, 상기 보드(104)에는 표시부(150), 전원스위치(161), 동작스위치(162) 및 충전단자(170)가 마련될 수 있다. 여기서, 상기 표시부(150)는 상기 좌케이스(101)의 전면에 상기 센서부(300)의 측정값을 디스플레이하는 역할을 수행하고, 상기 전원스위치(161)는 상기 표시부(150) 및 동작스위치(162)에 전원의 공급을 온오프하는 역할을 수행하며, 상기 동작스위치(162)는 호흡측정 및 호흡운동의 시작 및 종료를 설정할 수 있도록 하고, 상기 충전단자(170)는 상기 표시부(150), 전원스위치(161) 및 동작스위치(162)에 전력을 공급하는 배터리(도면 미도시)를 충전할 수 있도록 한다.
다음으로, 상기 마우스피스부(200)가 마련된다. 상기 마우스피스부(200)는 또한, 상기 마우스피스부(200)는, 상기 사용자의 구강에 삽입되는 유입구(210)와, 상기 유입구(210)의 하부에 구비되고, 원통형상으로 형성되는 마우스피스 본체(220)와, 상기 마우스피스 본체(220)의 내부에 구비되는 필터부(230)와, 상기 마우스피스 본체(220)의 하부로부터 연장되어 형성되는 플렉시블부(240)를 포함한다.
보다 상세하게, 상기 유입구(210)는 호흡측정 및 호흡운동 시, 상기 사용자의 구강에 삽입되어 상기 사용자의 흡기나 호기가 상기 센서부(300)로 유동될 수 있도록 한다. 이때, 상기 유입구(210)는 인체에 무해한 재질로 형성되며, 상기 사용자의 체액이 다른 사용자에게 전달되는 것을 방지하기 위해 분리 및 결합이 용이하도록 한다. 즉, 상기 유입구(210)는 상기 마우스피스 본체(220)에 선택적으로 삽입되어 결합될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 마우스피스 본체(220)는 내부에 상기 사용자의 흡기나 호기가 유동할 수 있는 관을 형성하며, 흡기나 호기가 외부로 누출되거나, 흡기나 호기 시 흔들리지 않도록 리지드한 재질로 형성된다. 또한, 상기 마우스피스 본체(220)의 내부에는 상기 필터부(230)가 구비되어, 상기 사용자의 타액이나 외부의 이물질이 상기 센서부(300)로 전달되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 필터부(230)는 박테리아 필터일 수 있으며, 상기 사용자의 타액이나 박테리아 등이 다른 사용자에게 전파되는 것을 방지할 수 있도록 한다. 또한, 상기 필터부(230)는 화학 합성섬유, 천연섬유, 기타 다양한 재질로 만들어질 수 있다. 이러한 상기 필터부(230)는 상기 유입구(210)를 통과한 공기에 포함된 이물질, 유해물질 등을 필터링하여 깨끗한 공기만 상기 본체부(100)의 내부로 전달되도록 함으로서, 청결한 사용이 가능하게 한다. 그리고, 상기 필터부(230)는 상기 사용자의 호흡을 필터링하여 보다 더 정확한 호흡의 측정이 가능하도록 한다.
또한, 상기 플렉시블부(240)는 탄성소재로 회동 가능하도록 형성되어, 사용 시, 상기 사용자의 구강에 용이하게 도달할 수 있도록 한다. 이때, 상기 마우스피스 본체(220)는 길이조절이 가능하도록 형성되어, 사용 시, 상기 사용자의 구강에 용이하게 도달할 수 있도록 한다. 즉, 상기 본체부(100)의 움직임 없이 상기 유입구(210)가 상기 사용자의 구강에 용이하게 도달할 수 있도록 하여, 호흡운동이나 호흡측정을 보다 더 원활하게 이루어 질 수 있도록 한다.
다른 한편으로, 상기 마우스피스부(200)는, 상기 사용자의 호흡에 의하여 상기 마우스피스부(200) 및 본체부(100)의 내외부로 유동하는 공기의 유동량을 조절하는 부하조절부(250)를 포함하며, 상기 부하조절부(250)는 상기 플렉시블부(240)의 하부에 구비되고, 상기 본체부(100)의 상부에 결합된다.
보다 상세하게, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 본체부(100)는, 상기 본체부(100)의 상부에 돌출되어 구비되고, 내부에 빈 공간이 형성되는 원통부(110)와, 상기 원통부(110)의 하측 외주면을 따라 구비되는 복수개의 슬릿부(120)와, 상기 원통부(110)의 적어도 일부를 관통하여 형성되는 메인홀(130)을 포함한다.
우선, 상기 원통부(110)는 후술할 결합부(251)에 삽입되어 연통됨에 따라, 상기 유입구(210)를 통해 유동하는 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 상기 본체부(100)의 내부로 유동하여 상기 센서부(300)에 도달할 수 있도록 한다. 또한, 상기 복수개의 슬릿부(120)는 상기 원통부(110)의 중심을 기준으로 방사형으로 배열되며, 상기 메인홀(130)과 교호되게 형성된다. 이때, 상기 슬릿부(120)는 후술할 돌출부(252)가 삽입되어 상기 부하조절부(250)와 본체부(100)가 고정될 수 있도록 한다. 또한, 상기 메인홀(130)은 상기 원통부(110)의 중앙부에 형성되며, 후술할 조절홀(253)과 연통될 시 상기 유입구(210)를 통해 유동하는 상기 사용자의 흡기 또는 호기의 적어도 일부가 외부로 누출되도록 한다. 즉, 상기 메인홀(130)과 조절홀(253)이 연통될 시, 보다 더 강도 높은 호흡훈련이 이루어질 수 있는 것이다.
그리고, 상기 부하조절부(250)는, 상기 원통부(110)의 외주면을 감싸는 형태로 형성되는 결합부(251)와, 상기 결합부(251)의 단부에 상기 복수개의 슬릿부(120)와 대응되는 형상으로 형성되는 돌출부(252)와, 상기 결합부(251)의 적어도 일부를 관통하여 형성되는 조절홀(253)을 포함하여, 상기 돌출부(252)가 상기 복수개의 슬릿부(120) 중 어느 하나에 삽입됨에 따라 상기 본체부(100)와 부하조절부(250)가 결합되도록 한다.
우선, 상기 결합부(251)는 내부에 빈 공간이 형성되고, 상기 원통부(110)의 외주면에 대응되는 내주면을 가지도록 형성된다. 또한, 상기 돌출부(252)는 상기 결합부(251)의 하부로 돌출되어 형성되고, 상기 결합부(251)의 중심으로부터 편심되어 형성된다. 이에, 상기 원통부(110)가 상기 결합부(251)에 내입되면서, 상기 돌출부(252)가 상기 슬릿부(120)에 삽입되면 상기 부하조절부(250)와 본체부(100)가 결합되는 것이다. 이때, 상기 원통부(110)는 상기 원통부(110)의 내주면으로부터 상방으로 돌출되어 형성되는 안내부(111)를 더 포함할 수 있다. 상기 안내부(111)는 상기 원통부(110)가 상기 결합부(251)에 보다 더 용이하게 내입될 수 있도록 안내하는 역할을 한다. 또한, 상기 조절홀(253)은 상기 결합부(251)의 중앙부에 형성되며, 상기 조절홀(253)과 연통될 시 상기 유입구(210)를 통해 유동하는 상기 사용자의 흡기 또는 호기의 적어도 일부가 외부로 누출되도록 한다. 즉, 상기 메인홀(130)과 조절홀(253)이 연통될 시, 보다 더 강도 높은 호흡훈련이 이루어질 수 있는 것이다.
다시 말하면, 상기 돌출부(252)가 상기 복수개의 슬릿부(120) 중 어느 하나에 삽입됨으로써, 상기 메인홀(130)과 조절홀(253)이 연통될 수 있다. 여기서, 상기 원통부(110)의 길이방향의 길이는 상기 결합부(251)의 길이방향의 길이와 동일하게 형성되고, 상기 메인홀(130)과 조절홀(253)은 각각 상기 원통부(110)와 결합부(251)의 중앙부에 대응되는 위치에 형성된다. 또한, 상기 돌출부(252)에서 상기 조절홀(253)까지의 길이는 상기 슬릿부(120)에서 상기 메인홀(130)까지의 길이가 동일하고 대응되게 형성된다. 따라서, 도 5의 (a)와 같이 상기 조절홀(253)이 후면에 위치한 상태에서 상기 원통부(110)가 상기 결합부(251)에 내입되면, 상기 메인홀(130)이 폐쇄되어 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 외부로 누출되지 않도록 한다. 그리고, 도 5의 (b)와 같이 상기 조절홀(253)이 전면에 위치한 상태로 상기 마우스피스부(200)를 회동시킨 상태에서, 상기 원통부(110)가 상기 결합부(251)에 내입되면, 상기 메인홀(130)과 조절홀(253)이 연통되어 상기 유입구(210)를 통해 유동하는 상기 사용자의 흡기 또는 호기의 적어도 일부가 외부로 누출되도록 하는 것이다. 이와 같이, 상기 돌출부(252)가 상기 복수개의 슬릿부(120) 중 어느 하나에 삽입됨에 따라 호흡운동의 강도를 조절할 수 있는 이점이 있다.
결과적으로, 도 5의 (a)와 같이 상기 조절홀(253)이 후면에 위치한 상태에서 상기 원통부(110)가 상기 결합부(251)에 내입되면, 상기 메인홀(130)이 폐쇄되어 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 외부로 누출되지 않아 호흡측정이 보다 더 정확하게 수행될 수 있는 이점이 있다. 또한, 도 5의 (b)와 같이 상기 조절홀(253)이 전면에 위치한 상태로 상기 마우스피스부(200)를 회동시킨 상태에서, 상기 원통부(110)가 상기 결합부(251)에 내입되면, 상기 메인홀(130)과 조절홀(253)이 연통되어 상기 유입구(210)를 통해 유동하는 상기 사용자의 흡기 또는 호기의 적어도 일부가 외부로 누출되도록 함으로써, 보다 더 강도 높은 호흡운동을 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 상기 본체부(100)는 상기 원통부(110)의 하측 외주면을 따라 구비되는 복수개의 서브홀(140)을 더 포함하고, 상기 복수개의 서브홀(140)은, 상기 복수개의 슬릿부(120)와 서로 교호되게 구비된다. 이때, 상기 복수개의 서브홀(140)은 상기 원통부(110)의 중심을 기준으로 방사형으로 배열된다. 일례로, 상기 서브홀(140)은 인접한 서브홀(140)과 상기 원통부(110)의 중심을 기준으로 90도 각도로 이격되어 구비될 수 있다. 여기서, 상기 복수개의 서브홀(140)은 상기 복수개의 슬릿부(120)와 동일한 가상의 원의 원주상에 구비됨으로써, 항시 상기 사용자의 흡기 또는 호기의 적어도 일부가 외부로 누출되도록 한다. 즉, 상기 복수개의 서브홀(140)은 상기 사용자의 흡기 또는 호기로 인하여 상기 본체부(100) 및 마우스피스부(200)의 내부에 압력이 급격하게 변화하여 상기 센서부(300) 등이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 조절홀(253)은 복수개로, 상기 결합부(251)의 중심을 기준으로 방사형으로 배열된다. 일례로, 상기 조절홀(253)은 인접한 조절홀(253)과 상기 결합부(251)의 중심을 기준으로 90도 각도로 이격되어 구비될 수 있다. 또한, 상기 복수개의 조절홀(253)은 서로 다른 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 일례로, 상기 복수개의 조절홀(253)은 상기 결합부(251)가 시계방향으로 회동함에 따라 전면에 위치하는 조절홀(253)의 직경이 점차적으로 증가하도록 배열될 수 있다. 이때, 상기 복수개의 조절홀(253)의 각각의 직경은 또한, 상기 메인홀(130)의 직경 이하로 형성된다.
또한, 상기 슬릿부(120)는 상기 원통부(110)의 중심을 기준으로 인접한 슬릿부(120)와 90도 각도로 이격되어 형성될 수 있다. 결과적으로, 상기 돌출부(252)가 상기 복수개의 슬릿부(120) 중 어느 하나의 슬릿부(120)에 삽입됨에 따라, 상기 복수개의 조절홀(253) 중 어느 하나는 상기 메인홀(130)과 연통되게 된다. 일례로, 상기 돌출부(252)가 제2슬릿부(120-2)에 삽입되는 경우, 상기 메인홀(130)은 제2조절홀(253-2)과 연통되고, 상기 돌출부(252)가 제3슬릿부(120-3)에 삽입되는 경우, 상기 메인홀(130)은 제3조절홀(253-3)과 연통되게 되는 것이다. 이와 같이, 상기 돌출부(252)가 상기 복수개의 슬릿부(120) 중 어느 하나에 삽입됨에 따라 호흡운동의 강도를 단계별로 보다 더 세밀하게 조절할 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 상기 제어부(400)는 상기 센서부(300)의 측정값을 전송받아 실시간으로 저장하고, 상기 측정값을 바탕으로 상기 사용자의 호흡을 분석하고, 운동일정을 제공하는 역할을 수행한다. 일례로, 상기 제어부(400)는 상기 센서부(300)로부터 원격지에 위치하는 공공기관 서버일 수 있으며, 상기 센서부(300)의 측정값이 호흡근 기준 최저값 미만인 경우, 경보신호를 발생시켜 병원 등에 내방할 수 있도록 유도하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 코로나 등과 같은 펜더믹 상황에서 개인적으로 자가 진단을 통하여 호흡측정을 안전하게 수행할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 센서부(300)는 GPS 기능을 탑재하여 해당 센서부(300)의 위치를 주기적으로 송신하여 상기 공공기관 서버에서 해당 센서부(300)의 위치를 확보할 수 있도록 한다. 또한, 상기 센서부(300)는 압력센서일 수 있으며, 상기 사용자의 흡기 또는 호기의 유동에 대한 압력을 측정하여 상기 제어부(400)로 송신하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 디스플레이부(500)는 상기 제어부(400)의 분석결과 및 운동일정을 출력하는 역할을 수행한다.
보다 상세하게, 상기 센서부(300)는 상기 보드(104)에 탈부착되며, 상기 사용자의 호흡 패턴을 측정하여 전송하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 센서부(300)는 상기 사용자의 흡기나 호기의 압력 및 유량을 측정하는 역할을 수행하며, 상기 사용자의 흡기나 호기의 압력 및 유량을 측정할 수 있다면 어떠한 형태로든 구비될 수 있다. 일례로, 상기 센서부(300)는 상기 사용자의 폐활량을 측정하는 압력센서일 수 있다.
이때, 상기 센서부(300)는 상기 센서부(300)의 측정값을 단말기로 전송하는 통신부(도면 미도시)를 포함하고, 상기 디스플레이부(500)는 상기 통신부로부터 전송된 상기 측정값을 기반으로 상기 사용자의 호흡 패턴을 분석하는 어플리케이션(510)을 포함할 수 있다. 상기 통신부는 블루투스, 와이파이, NFC 등을 이용하여 무선통신을 수행할 수 있다. 상기 어플리케이션(510)은 상기 측정값을 바탕으로 상기 사용자의 호흡을 분석하고, 상기 사용자에게 적합한 운동일정을 제공한다. 또한, 분석결과와 운동일정을 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 센서부(300)는 상기 센서부(300)의 충전상태, 작동상태 등을 나타내는 발광부(도면 미도시)와 상기 센서부(300)에 전력을 공급하는 공급부(도면 미도시)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 상기 발광부는 LED 등으로 형성되어 상기 센서부(300)의 충전상태나, 작동상태 등에 따라 색을 달리하여 발광함으로써 상기 센서부(300)의 상태를 상기 사용자가 눈으로 용이하게 확인할 수 있도록 한다. 일례로, 평시에는 발광하지 않다가 상기 사용자가 흡기 또는 호기를 측정 시, 상기 발광부가 기설정된 색으로 발광함으로써, 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 측정되고 있는지 확인할 수 있도록 한다.
또한, 상기 통신부는 하나 이상의 외부 장치와 무선 신호를 송수신할 수 있도록 마련되며, 대표적으로, 블루투스 칩, 와이파이 칩, NFC 칩, 무선 통신 칩(LTE 칩) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 통신부는 근거리 통신 방식인 블루투스 칩을 이용하여 외부 단말기와 통신을 수행하지만, 이는 한 예시로 원거리 통신 방식을 이용하여 상기 단말기와 통신을 수행할 수도 있다.
또한, 상기 공급부는 전원 제공을 위해 내장된 충전 가능한 하나 이상의 배터리로 형성되거나, 외부 전력을 유선으로 공급받을 수 있는 전원 모듈을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(400)는, 상기 센서부(300)의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 개인용 웹 프로그램(401)과, 상기 개인용 웹 프로그램(401)과 연동되어 상기 센서부(300)의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 웹 서버(도면 미도시)와, 상기 웹 서버와 연동되어 상기 센서부(300)의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 관리자용 웹 프로그램(402)을 포함한다. 또한, 상기 디스플레이부(500)는, 상기 센서부(300)의 측정값을 출력하는 개인용 디스플레이(501)와 상기 개인용 디스플레이(501)와 이격되어 원격지에 구비되고, 상기 센서부(300)의 측정값을 출력함으로써, 비대면으로 상기 센서부(300)의 측정값을 모니터링할 수 있도록 하는 관리자용 디스플레이(502)를 포함한다. 이때, 상기 제어부(400)는 상기 센서부(300)의 측정값이 기설정된 한계치 이하이거나, 상기 센서부(300)의 측정값이 기설정된 기간동안 미전송되는 경우, 상기 관리자용 웹 프로그램(402)에 경보신호를 발송하고, 상기 관리자용 디스플레이(502)에 상기 경보신호가 출력되도록 제어한다. 결과적으로, 폐수술 환자 및 호흡질환자 등의 사용자에 대한 원격 모니터링이 수행될 수 있으며, 특히 독거노인 등 사회취약계층에 대한 모니터링이 실시간으로 수행될 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 센서부(300)의 측정값이 기설정된 한계치 이하이거나, 상기 센서부(300)의 측정값이 기설정된 기간동안 미전송되는 경우, 의료진 및 요양보호사 등의 방문을 유도함으로써, 즉각적인 조취가 취해질 수 있도록 하는 이점이 있다. 그리고, 상기 관리자용 웹 프로그램에 저장된 데이터를 바탕으로 해당 사용자에 대한 진료 및 진단에 참조자료로 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 어플리케이션(510)이 마련된다. 상기 어플리케이션(510)은 상기 센서부(300)의 측정값을 바탕으로 상기 사용자의 호흡을 분석하고, 상기 사용자에게 적합한 운동일정을 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 어플리케이션(510)은 상기 통신부로부터 전송된 상기 사용자의 호흡정보를 바탕으로 상기 사용자의 스마트폰과 같은 단말기에 운동일정 관리, 운동상태 피드백, 운동결과 분석, 호흡운동에 의한 칼로리 소모량 등이 출력될 수 있도록 한다. 이때, 상기 어플리케이션(510)은 분석결과와 운동일정 등을 출력하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 센서부(300)에 의해 산출된 값을 통해 상기 사용자의 폐활량을 디지털수치로 표기할 수 있으며, 상기 어플리케이션(510)에 의해 상기 사용자의 스마트폰과 같은 디바이스에 운동일정 관리, 운동상태 피드백, 운동결과 분석내용을 출력할 수 있다.
또한, 상기 어플리케이션(510)은 상기 사용자가 상기 어플리케이션(510)의 운동일정 관리, 운동상태 피드백, 운동결과 분석 등을 실시간으로 전달받아 확인할 수 있다. 일례로, 상기 사용자가 상기 스마트 앱을 실행하여 로그인을 한 이후, 호흡 운동을 실행할 수 있고, 최대흡기압 및 최대호기압을 측정할 수 있으며, 상기 사용자의 사용기록을 조회할 수 있다.
일례로, 상기 사용자는 상기 어플리케이션(510)의 화면을 통해 상기 사용자 정보, 압력값 및 운동타입을 등록한다. 이때, 상기 사용자 정보는 복수개로 구분되어 저장할 수 있으며, 상기 운동타입은 일례로 헬스, 조깅, 자전거 등일 수 있다. 상기 사용자 정보를 등록한 후, 상기 사용자는 GPS, 소모 칼로리, 호흡패턴 등의 탭을 실행하여 호흡운동 및 호흡측정을 진행한다. 여기서, 상기 센서부(300)는 상기 센서부(300)의 위치를 측정하는 지피에스(GPS)센서를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 사용자가 호흡패턴 탭을 실행한 경우 최고기록, 평균기록과 같은 정보를 확인할 수 있고, 일례로, 최근 5회 호흡운동 및 측정값이 출력될 수 있도록 한다. 또한, 가로축은 시간, 세로축은 압력에 해당하는 그래프를 산출하여 평균값을 산출할 수 있도록 하여, 최근 호흡운동 및 측정값을 한눈에 볼 수 있도록 한다. 그리고, 산출된 그래프를 파일로 자동 저장하여 송수신할 수 있도록 한다. 마지막으로, 산출된 그래프를 분석하여 상기 사용자의 장점 및 단점을 출력하고, 최적의 호흡을 수행한 그래프 형상을 재현할 수 있는 방안을 제시한다.
또한, 상기 사용자가 소모 칼로리 탭을 실행한 경우 현재까지 저장된 호흡운동 및 측정값을 시간별로 볼 수 있도록 한다. 일례로, 운동시간 30sec를 클릭할 시, 최대흡기압력, 흡기압력평균, 최대호기압력, 호기압력평균, 총 운동시간과 같은 정보를 확인할 수 있다. 이때, 호흡운동 및 측정은 3초 이상 운동하면 자동으로 기록이 저장되도록 한다.
또한, 상기 사용자가 GPS 탭을 실행한 경우 상기 사용자의 이동거리 및 이동경로를 확인할 수 있으며, 상기 사용자의 운동시간 별 위치를 파악할 수 있다.
일례로, 도 10 내지 도 13을 참조하면, 상기 어플리케이션(510)은 최근 기록 창(511), 세부 측정 결과 창(512), 요약 결과 창(513), 결과 그래프 창(514), 보정 설정 창(515), 호흡 운동 조절 창(516), 실시간 호흡 운동 결과 창(517) 및 최종 호흡 운동 결과 창(518)을 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 도 10의 (a)를 참조하면, REGISTRATION 버튼을 통해 사용자 등록 및 블루투스 등록을 실행할 수 있고, 톱니 버튼을 통해 사용설명서, 용어설명서 및 언어선택 등의 설정을 수행할 수 있다. 그리고, 도 10의 (b)를 참조하면, 사용자 선택 화면에서 기등록된 사용자로 진행할 시 리스트를 터치하는 방식이고, 기등록된 사용자의 정보변경 시에는 기설정된 시간만큼 길게 터치를 지속하면 변경 버튼과 삭제 버튼이 팝업되도록 한다. 또한, REGISTRATION 버튼을 통해 신규 사용자 등록 및 블루투스 등록을 실행할 수 있다. 이어, 도 10의 (c)를 참조하면, 붉은 별 표시 부분은 필수 항목으로 미입력 시 저장이 안되도록 한다. 마지막으로, 도 10의 (d)를 참조하면, EXERCISE 버튼을 통해 호흡운동을 수행할 수 있고, MIP/MEP 버튼을 통해 호흡측정을 수행할 수 있으며, RECORD 버튼을 통해 저장된 데이터를 확인할 수 있도록 한다. 이때, RECORD 버튼은 생략가능하고, EXERCISE 버튼과 RECORD 버튼을 통해 생성되는 창에 RECORD 버튼이 형성되도록 할 수도 있다.
또한, 도 11의 (a)를 참조하면, 상기 어플리케이션(510)은 호흡측정 또는 호흡운동 시작, 종료, 측정 중에 각각 다른 소리가 출력되도록 할 수 있으며, 상기 어플리케이션(510)의 최상단 화면에는 MIP/MEP 용어에 대한 설명이 개시되는 도움말 창으로 진입할 수 있는 “”모양의 표시가 형성될 수 있으며, 창 상의 용어에는 해당 용어에 대한 설명이 개시되는 도움말 창으로 진입할 수 있는 “”모양의 표시가 모두 형성될 수 있다. 그리고, 상기 최근 기록 창(511)의 경우, Report에 반영할 Test는 1초 이상 눌러서 선택할 수 있으며, 선택된 Test는 색상이 별도로 표시될 수 있다. 또한, 5회 저장 및 이전 기록 재확인이 가능하며, 현재 확인 중인 테스트 결과는 주황색으로 표시되고, TECORD 버튼에 갔다가 돌아오면 초기화되지 않고, 초기화 기능이 있는 Clear 버튼이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 세부 측정 결과 창(512)은, 다수개의 MIP/MEP 테스트 결과 중 어느 하나를 클릭함으로써 원하는 테스트 결과만 선택되어 출력될 수 있으며, 프린트기와 연동될 수 있다. 그리고, 다수개의 MIP/MEP 테스트 결과 중 어느 하나를 클릭함으로써 원하는 테스트 결과를 선택하면 하부에는 선택된 테스트 결과에 해당하는 그래프가 상기 결과 그래프 창(514)과 같이 도시되어 출력될 수도 있다. 또한, CORRECT 버튼을 통해 보정을 수행할 수 있다. 그리고, 호흡근 상태 위험 시 병원 내방을 유도하는 팝업 창이 뜨도록 할 수도 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 상기 제어부(400)는 사용자의 최대 흡기압(MIP) 또는 최대 호기압(MEP)이 기준값(Reference)을 비교하여 최대 흡기압 또는 최대 호기압(MEP)이 기준값 이상인지를 판단한다. 이때, 상기 제어부(400)는 상기 사용자의 최대 흡기압 또는 최대 호기압(MEP)이 기준값 이상인 경우, 상기 사용자가 정상상태인 것으로 판단한다. 또한, 상기 제어부(400)는 상기 사용자의 최대 흡기압 또는 최대 호기압(MEP)이 기준값 미만인 경우, 폐활근 약화를 의심하는 경고신호를 발생시킨다. 또한, 상기 제어부(400)는 상기 사용자의 최대 흡기압 또는 최대 호기압(MEP)이 기준값 미만인 경우, 상기 사용자의 최대 흡기압 또는 최대 호기압(MEP)이 기설정된 최소 한계치(LLN) 이상인지를 판단한다. 이때, 상기 제어부(400)는 상기 사용자의 최대 흡기압 또는 최대 호기압(MEP)이 한계치 이상인 경우, 주의신호를 발생시킨다. 또한, 상기 제어부(400)는 상기 사용자의 최대 흡기압 또는 최대 호기압(MEP)이 한계치 미만인 경우, 폐질환을 의심하는 경고신호를 발생시킨다. 상기와 같은 경고신호들은 상기 애인용 웹 프로그램(401), 관리자용 웹 프로그램(402), 개인용 디스플레이(501), 관리자용 디스플레이(502) 및 어플리케이션(510)에 각각 저장되거나 출력된다.
그리고, 도 13의 (a)를 참조하면, 상기 호흡 운동 조절 창(516)에서는 1cmH2O 또는 1%씩 레벨을 조절할 수 있도록 버튼이 형성되고, 10초 단위의 측정시간을 조절할 수 있는 버튼이 형성되며, 레벨은 성별 및 나이에 따른 평균값이 기본으로 설정되고, 측정시간은 1분으로 기본 설정된다. 또한, 압력은 10%~100%로 5% 단위로 조절할 수 있도록 형성될 수 있으며, 그에 따라 MIP, MEP 수치값은 자동으로 변경되어 표시된다. 이때, 시간은 30초 단위로 조절될 수도 있다. 그리고, 기본 세팅은 압력은 성별, 나이에 따른 MIP, MEP 값의 40%일 수 있다.
또한, 도 13의 (b)를 참조하면, 상기 개인용 디스플레이(501)에서는 최적화된 호흡 가이드 라인(517-1)이 설정된 사용자의 성별, 나이를 바탕으로 최대 및 최소가 결정되어 도시되며, 실시간으로 상기 사용자의 호흡 라인(517-2)이 도시되어, 상기 사용자가 상기 호흡 가이드 라인(517-1)과 상기 호흡 라인(517-2)을 비교하며 호흡 운동을 진행할 수 있도록 한다. 또한, 상기 개인용 디스플레이(501)에 상기 호흡 가이드 라인(517-1)과 상기 호흡 라인(517-2)을 비교하여 일치도가 출력될 수 있으며, 호흡 운동 시간이 출력될 수도 있다. 이때, 날숨 지속 시간은 5초, 들숨 지속 시간은 3초 일 수 있다. 그리고, 도 13의 (c)를 참조하면, 호흡 운동 결과, 일치도에 따른 레이팅 및 호흡근 나이가 출력될 수 있다. 또한, 도 13의 (d)를 참조하면, 일별 호흡 운동 결과 창(519)이 출력될 수 있다.
또한, 상기 개인용 디스플레이(501) 및 관리자용 디스플레이(502)는, 각각 상기 센서부(300)의 측정값을 전송받아 실시간으로 저장하고, 상기 센서부(300)의 측정값을 바탕으로 사용자의 호흡을 분석하며, 호흡 운동을 지원하는 상기 어플리케이션(510)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 센서부(300)는, 복수개로, 상기 개인용 웹 프로그램(401), 관리자용 웹 프로그램(402) 및 어플리케이션(510)에 각각 연동된다. 또한, 상기 개인용 웹 프로그램(401), 관리자용 웹 프로그램(402) 및 어플리케이션(510)은, 각각 적어도 하나의 기준 센서부(300) 정보데이터를 저장하고, 상기 복수개의 센서부(300) 각각에 대응되는 상기 부하조절부(250)의 상태에 따라 상기 센서부(300)의 측정값을 보정함으로써, 서로 다른 상기 복수개의 센서부(300) 간의 측정오차를 최소화한다. 여기서, 상기 기준 센서부(300) 정보데이터란 여러 종류의 압력센서 중 기준으로 설정된 압력센서의 물성치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 복수개의 센서부(300)는 각각 서로 다른 기종으로, 압력을 측정하는 방법이나 적용되는 부품이 서로 다른 형태일 수 있으며, 이에 따른 측정값의 오차를 보정하기 위한 것이다. 또한 상기 부하조절부(250)의 상태는 상기 조절홀(253)의 개방유무일 수 있다. 일례로, 본 발명의 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치는 복수개로 서로 다른 종류의 마우스피스부(200)가 결합되거나 서로 다른 종류의 센서부(300)가 적용될 수 있다. 이에 따라, 동일한 사용자가 호흡측정을 수행하더라도 측정값이 서로 다른 경우가 발생할 수 있어, 이를 해결하고자 상기 기준 센서부(300)의 물성치를 상기 개인용 웹 프로그램(401), 관리자용 웹 프로그램(402) 및 어플리케이션(510)에 각각 저장하고, 연동 시, 상기 복수개의 센서부(300) 각각의 물성치가 상기 개인용 웹 프로그램(401), 관리자용 웹 프로그램(402) 및 어플리케이션(510)에 각각 저장된다. 이를 바탕으로, 상기 기준 센서부(300)의 물성치와 서로 다른 센서부(300)의 물성치를 비교하여 측정값을 보정함으로써, 측정오차를 최소화할 수 있는 것이다. 또한, 하나의 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치에 상기 복수개의 센서부(300)가 구비될 수도 있다.
결과적으로, 상기 어플리케이션(510)을 통하여 상기 사용자가 보다 더 호흡운동 및 측정을 지루하지 않게 지속적으로 진행할 수 있으며, 아이들의 경우 관심을 가지고 호흡운동 및 측정이 이루어질 수 있도록 하는 이점이 있다.
다음으로, 상기 유입구(210)와 마우스피스 본체(220) 사이에 탈부착 가능하게 구비되는 압력부(600)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 압력부(600)의 일단부는 상기 유입구(210)에 삽입되고, 상기 압력부(600)의 타단부는 상기 마우스피스 본체(220)에 삽입되는 방식으로, 상기 압력부(600)는 상기 유입구(210)와 마우스피스 본체(220) 사이에 결합되는 것이다. 이때, 상기 압력부(600)의 양단부에는 상기 유입구(210)와 마우스피스 본체(220)에 형성되는 홈(도면 미도시)에 삽입되는 고리(도면 미도시)가 마련될 수 있으며, 상기 압력부(600)가 상기 유입구(210)와 마우스피스 본체(220) 사이에 탈부착 될 수 있다면 어떠한 형태로든 형성될 수 있다.
여기서, 상기 압력부(600)는 상기 유입구(210)를 유동하는 상기 사용자의 흡기 또는 호기의 유동부하를 조절하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 압력부(600)는 상기 사용자의 흡기 또는 호기 시, 상기 마우스피스 본체(220)의 내부로 유동하는 공기의 양을 조절하는 역할을 수행하는 것이다. 다시 말하면, 상기 압력부(600)이 구비되지 않은 경우에 비하여, 상기 압력부(600)이 구비되는 경우, 상기 사용자의 흡기 또는 호기로 인하여 상기 마우스피스 본체(220)의 내부로 유동하는 공기의 양이 감소됨을 의미한다.
이때, 상기 압력부(600)는 기설정된 압력값을 초과하는 압력으로 흡기 또는 호기가 수행되는 경우 공기를 유동시키고, 기설정된 압력값 이하의 압력으로 흡기 또는 호기가 수행되는 경우 공기의 유동을 차단한다.
보다 상세하게, 도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 압력부(600)는 내부에 빈 공간이 형성되는 원기둥 형상의 프레임부(610)와, 상기 프레임부(610)의 일측 단부를 감싸는 형태로 구비되는 조절커버(620)와, 상기 프레임부(610)의 내부에 구비되며 상기 조절커버(620)의 내주면에 결합되는 메인필러(630)와, 상기 메인필러(630)의 단부에 결합되는 서브필러(640)와, 내부에 중공이 형성되며 상기 중공에 상기 메인필러(630)가 삽입되어 상기 메인필러(630)과 결합되는 레귤레이터(650)와, 일단부는 상기 레귤레이터(650)에 간섭되고 타단부는 상기 서브필러(640)에 간섭되는 스프링(660)과, 상기 메인필러(630)의 단부 일측에 회동가능하게 결합되며 상기 서브필러(640)와 평행하게 구비되는 차단막(670)과, 상기 서브필러(640)와 프레임부(610) 사이에 구비되는 실링부재(680)를 포함한다.
도 16을 참조하면, 상기 프레임부(610)는 ‘ㄷ’자 단면을 가지며 내부에 중공이 형성되고, 상기 중공에는 상기 서브필러(640)가 삽입된다. 또한, 상기 프레임부(610)는 상기 마우스피스 본체(220)에 삽입되어 고정되며, 상기 프레임부(610)의 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
여기서, 상기 프레임부(610)는 상기 프레임부(610)의 내주면에 돌출되어 형성되며 상기 레귤레이터(650)이 직선 이송될 수 있도록 안내하는 레일부(611)와, 상기 프레임부(610)의 외주면에 돌출되도록 구비되는 복수개의 조절돌기(612)를 포함한다. 일례로, 상기 레일부(611)은 후술할 레일홈(651)과 결합되어 상기 사용자의 흡기와 호기에 의해 상기 레귤레이터(650)이 직선 이송되도록 안내하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 복수개의 조절돌기(612)는 상기 프레임부(610)의 외주면을 따라 방사형으로 일정간격 이격되어 배열될 수 있다. 이때, 상기 복수개의 조절돌기(612)는 후술할 탄성돌기(621)과 간섭됨으로써 상기 조절커버(620)를 선택적으로 고정시키는 역할을 수행한다.
도 17을 참조하면, 상기 조절커버(620)는 ‘ㄷ’자 단면을 가지며 상기 프레임부(610)의 일측 단부를 감싸도록 구비된다. 이때, 상기 조절커버(620)의 내주면은 나선홈(도면 미도시) 또는 나선돌기(도면 미도시)가 마련된다. 즉, 상기 조절커버(620)는 상기 프레임부(610)의 일측 외주면에 형성되는 나선돌기(도면 미도시) 또는 나선홈(도면 미도시)에 인접된 상태에서 회전하면서 결합될 수 있는 것이다.
여기서, 상기 조절커버(620)는 상기 조절커버(620)의 단부로부터 돌출되어 형성되는 탄성돌기(621)을 포함한다. 일례로, 상기 탄성돌기(621)은 상기 조절돌기(612)를 향하는 방향으로 상기 조절커버(620)의 외주면으로부터 돌출되어 형성된다. 따라서, 상기 탄성돌기(621)은 상기 조절돌기(612)와 인접한 조절돌기(612) 사이에 안착되어 상기 조절커버(620)를 고정시키는 역할을 수행한다. 상기 조절커버(620)를 상기 프레임부(610)에 고정시키기 위하여 상기 조절커버(620)를 회전시킬 때는, 상기 탄성돌기(621)의 탄성에 의해 상기 복수개의 조절돌기(612)의 상부방향으로 휘어지도록 한다. 즉, 상기 탄성돌기(621)은 변형이 가능한 탄성소재로 형성되는 것이다.
또한, 상기 조절커버(620)는 상기 메인필러(630)를 고정시킬 수 있도록 방사형으로 배열되는 복수개의 끼움홈(622)을 포함한다. 이때, 상기 복수개의 끼움홈(622)에는 후술할 끼움돌기(631)가 삽입됨으로써, 상기 조절커버(620)와 메인필러(630)가 고정된다. 이때, 상기 복수개의 끼움홈(622)은 상기 메인필러(630)가 직선이송되더라도 상기 끼움돌기(631)가 상기 끼움홈(622)으로부터 이탈하지 않도록 길이방향으로 길게 형성된다.
또한, 상기 조절커버(620)는 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 유동할 수 있도록 상기 조절커버(620) 중심을 기준으로 방사형으로 배열되는 복수개의 커버살(623)을 포함한다. 즉, 상기 복수개의 커버살(623)은 상기 조절커버(620)의 강성을 확보함과 동시에 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 유동할 수 있도록 상기 조절커버(620)의 외주면에 빈공간이 형성되도록 한다.
도 18을 참조하면, 상기 메인필러(630)는 상기 프레임부(610)의 내부에 삽입되며, 상기 조절커버(620)와 결합된다. 이때, 상기 메인필러(630)는 상기 메인필러(630)의 외주면에 돌출되어 형성되며 방사형으로 배열되는 복수개의 끼움돌기(631)을 포함한다. 상기 복수개의 끼움돌기(631)는 각각 상기 복수개의 끼움홈(622)에 대응되는 형상으로 형성되어 삽입됨으로써, 상기 메인필러(630)가 상기 조절커버(620)에 결합되도록 한다. 여기서, 상기 메인필러(630)는 상기 사용자의 흡기 시 상기 스프링(660)을 수축시키는 방향으로 직선 이송되고, 상기 사용자의 호기 시 상기 스프링(660)을 이완시키는 방향으로 직선 이송된다.
또한, 상기 메인필러(630)는 후술할 관통홀(641)에 삽입되어 상기 관통홀(641)의 내주면에 형성된 나사산에 회전 결합되는 샤프트(632)를 포함한다. 상기 샤프트(632)는 상기 메인필러(630)의 중앙부에 상기 서브필러(640)을 향하는 방향으로 돌출되어 형성된다. 이때, 상기 샤프트(632)의 외주면에는 상기 관통홀(641)과 회전결합될 수 있도록 나사산이 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인필러(630)는 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 유동할 수 있도록 상기 메인필러(630) 중심을 기준으로 방사형으로 배열되는 복수개의 메인필러살(633)을 포함한다. 즉, 상기 복수개의 메인필러살(633)은 상기 메인필러(630)의 강성을 확보함과 동시에 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 유동할 수 있도록 상기 메인필러(630)에 빈공간이 형성되도록 한다.
또한, 상기 복수개의 메인필러살(633)은 상기 샤프트(632)의 단부를 향할수록 점차적으로 상기 샤프트(632)의 중심을 향해 모이도록 경사지게 형성된다. 이에 따라, 상기 사용자의 호기 시 상기 차단막(670)이 휘어져 상기 복수개의 메인필러살(633)의 외주면에 인접하게 된다.
도 19를 참조하면, 상기 서브필러(640)는 원반형상으로 마련되어, 상기 메인필러(630)의 직선 이송에 따라 동일한 방향으로 직선 이송된다. 또한, 상기 서브필러(640)는 상기 서브필러(640)의 중앙부를 관통하여 형성되는 관통홀(641)과, 상기 서브필러(640)의 외주면에는 상기 실링부재(680)이 이탈하지 않도록 마련되는 실링홈(642)을 포함한다. 이때, 상기 서브필러(640)는 상기 사용자의 흡기 또는 호기에 의해 상기 프레임(210)의 중공으로부터 상기 서브필러(640)의 적어도 일부가 인입 또는 인출될 수 있다.
또한, 상기 서브필러(640)는 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 유동할 수 있도록 상기 서브필러(640) 중심을 기준으로 방사형으로 배열되는 복수개의 서브필러살(643)을 포함한다. 즉, 상기 복수개의 서브필러살(643)은 상기 서브필러(640)의 강성을 확보함과 동시에 상기 사용자의 흡기 또는 호기가 유동할 수 있도록 상기 서브필러(640)에 빈공간이 형성되도록 한다.
도 20을 참조하면, 상기 레귤레이터(650)는 내부에 중공이 형성되며 상기 레귤레이터(650)의 중공은 상기 메인필러(630)의 외주면과 대응되는 형상으로 형성된다. 즉, 상기 레귤레이터(650)의 중공에는 상기 메인필러(630)가 삽입되어 고정된다. 이때, 상기 레귤레이터(650)는 상기 레귤레이터(650)의 외주면을 따라 상기 레귤레이터(650)의 중심을 기준으로 방사형으로 배열되는 복수개의 레일홈(651)을 포함한다. 즉, 상기 복수개의 레일홈(651) 중 적어도 어느 하나에는 상기 레일부(611)가 삽입되어, 상기 메인필러(630)의 직선 이송에 따라 동일한 방향으로 직선 이송되도록 한다.
또한, 상기 레귤레이터(650)는 상기 스프링(660)이 안착될 수 있도록 상기 레귤레이터(650)의 내주면에서부터 중심방향으로 돌출 연장되어 형성되는 간섭부(652)를 포함한다.
도 21을 참조하면, 상기 스프링(660)은 상기 서브필러(640)와 레귤레이터(650) 사이에 구비된다. 즉, 상기 스프링(660)의 일단부는 상기 간섭부(652)에 안착되고, 상기 스프링(660)의 타단부는 상기 서브필러(640)의 측면에 안착되는 것이다. 여기서, 상기 스프링(660)은 상기 조절커버(620)가 상기 프레임부(610)에 결합됨에 따라 상기 메인필러(630)가 상기 레귤레이터(650)를 일방향으로 밀면서 압축된다.
도 22를 참조하면, 상기 차단막(670)은 원반형상으로 상기 서브필러(640)와 레귤레이터(650) 사이에 구비되며, 상기 차단막(670)의 중앙부에 구비되는 삽입홀(671)을 포함한다. 상기 삽입홀(671)은 상기 샤프트(632)에 삽입되어 상기 차단막(670)이 고정되도록 한다. 또한, 상기 차단막(670)은 상기 서브필러(640)의 적어도 일부를 가린 상태로 구비된다. 다시 말하면, 상기 서브필러살(643) 사이에 빈 공간을 막는 역할을 수행하는 것이다. 이때, 상기 차단막(670)은 얇은 판형상으로 탄성재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 차단막(670)은 상기 사용자의 호기 시 휘어지며, 호기가 끝나면 원상태로 복귀될 수 있는 것이다. 즉, 상기 차단막(670)의 탄성력보다 더 강한 압력으로 상기 사용자가 호기하도록 유도함으로써, 호흡 운동 중 호기 운동을 수행할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 차단막(670)은 상기 사용자의 호기 시 상기 메인필러살(633)의 외주면에 인접하는 방향으로 휘어지게 된다. 상기 차단막(670)은 일례로, 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
도 23을 참조하면, 상기 실링부재(680)는 고무재질로 상기 서브필러(640)와 프레임부(610) 사이에 틈을 차단하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 실링부재(680)는 상기 서브필러(640)의 외주면을 따라 구비된다. 즉, 상기 실링부재(680)는 상기 실링홈(642)에 안착된 상태로 구비되는 것이다.
이때, 도 24를 참조하면, 상기 조절커버(620)가 상기 프레임부(610)와 인접한 거리에 따라 상기 스프링(660)의 압축상태를 조정할 수 있다. 즉, 상기 조절커버(620)를 상기 프레임부(610)에 결합할 시, 상기 조절커버(620)의 회전수에 따라 상기 조절커버(620)와 프레임부(610) 사이의 거리를 조절함으로써, 상기 스프링(660)의 압축정도를 조정할 수 있는 것이다. 일례로, 상기 조절커버(620)와 프레임부(610)가 결합된 상태에서 일방향으로 상기 조절커버(620)를 회전시키면, 상기 조절커버(620)가 상기 메인필러(630)를 상기 프레임부(610) 방향으로 밀어 상기 메인필러(630)가 직선 이송되게 된다. 상기 메인필러(630)가 상기 프레임부(610)를 향하는 방향으로 직선 이송되면, 상기 레귤레이터(650) 또한 동일한 방향으로 이송되게 된다. 이에 따라, 상기 스프링(660)이 압축되는 것이다. 즉, 상기 사용자의 흡기가 보다 더 용이하게 수행될 수 있어 호흡운동량이 감소하는 것이다. 반대로, 상기 조절커버(620)와 프레임부(610)가 결합된 상태에서 타방향으로 상기 조절커버(620)를 회전시키면, 상기 조절커버(620)가 상기 메인필러(630)를 상기 프레임부(610)의 반대방향으로 당겨 상기 메인필러(630)가 직선 이송되게 된다. 상기 메인필러(630)가 상기 프레임부(610)를 향하는 방향의 반대방향으로 직선 이송되면, 상기 레귤레이터(650) 또한 동일한 방향으로 이송되게 된다. 이에 따라, 상기 스프링(660)이 인장되는 것이다. 즉, 상기 사용자의 흡기가 보다 더 어려워짐으로 호흡운동량이 증가하게 되는 것이다. 결과적으로, 상기 조절커버(620)의 회전을 통하여 상기 스프링(660)의 상태를 변화시킴으로써, 상기 사용자의 호흡강도를 조절할 수 있는 이점이 있다.
이와 같은 구성을 통하여, 도 25 내지 도 27을 참조하면, 상기 스프링(660)의 탄성력보다 더 강한 압력으로 상기 사용자가 흡기할 경우에만 외부의 공기가 상기 압력부(600)를 통과할 수 있도록 하여, 호흡 운동 중 흡기 운동을 수행할 수 있도록 한다.
보다 상세하게, 상기 압력부(600)를 상기 마우스피스 본체(220)에 결합한 상태로 상기 사용자가 상기 유입구(210)를 구강 내에 삽입하면, 상기 압력부(600)에 의해 공기의 흐름이 조절된다. 먼저, 상기 사용자의 흡기 시에는 외부의 공기가 유입되다가 상기 차단막(670)에 의해 정지된다. 이때, 상기 사용자가 상기 스프링(660)의 탄성력을 초과하는 압력으로 흡기를 수행할 경우, 상기 서브필러(640)가 상기 프레임부(610)의 중공에서부터 인출되면서 상기 서브필러(640)와 프레임부(610) 사이에 유로가 형성된다. 즉, 상기 스프링(660)의 탄성력을 초과하는 압력으로 흡기를 수행하는 경우에만, 상기 서브필러(640)의 적어도 일부가 상기 프레임부(610)의 중공으로부터 인출되면서 유로가 형성되어 외부의 공기가 내부로 유동할 수 있는 것이다. 이후, 상기 사용자가 흡기를 멈추면, 상기 스프링(660)의 탄성력에 의해 상기 서브필러(640)가 상기 프레임부(610)의 중공으로 인입되어 원상복귀 된다.
또한, 상기 사용자의 호기 시에는 내부의 공기가 유동하다가 상기 차단막(670)에 의해 정지된다. 이때, 상기 사용자가 상기 차단막(670)의 탄성력을 초과하는 압력으로 호기를 수행할 경우, 상기 차단막(670)이 휘어지면서 상기 차단막(670)과 서브필러(640) 사이에 유로가 형성된다. 즉, 상기 차단막(670)의 탄성력을 초과하는 압력으로 호기를 수행하는 경우에만, 상기 차단막(670)이 상기 메인필러(630) 방향으로 휘어지면서 상기 서브필러(640)의 적어도 일부가 개방되어 유로가 형성됨으로써 내부의 공기가 외부로 유동할 수 있는 것이다.
남자 20대 30대 40대 50대 60대
MIP(cmH20) 111.8 107.7 103.6 99.5 95.4
30%MIP 33.54 32.31 31.08 29.85 28.62
여자 20대 30대 40대 50대 60대
MIP(cmH20) 95.8 89.7 83.6 77.5 71.4
30%MIP 28.74 26.91 25.08 23.25 21.42
달리기 선수 수영 선수
MIP(cmH20) 134 115
80%MIP 107.2 92
또한, 표 1 및 2 에서는 연령대별 평균 호흡 압력값이 나타나 있으며, 그에 알맞은 운동 수치가 제시되어 있다. 일반인의 경우 30%, 운동선수의 경우 80%의 압력값이 적절한 것으로, 상기 스프링(660)을 통하여 20 내지 100cmH20 범위로 압력값을 조절할 수 있도록 한다.
결과적으로, 상기 스프링(660)과 차단막(670)을 이용하여 호흡운동을 수행할 수 있으며, 상기 스프링(660)과 차단막(670)의 교체를 통하여 호흡운동의 강도를 조절할 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 스프링(660)과 차단막(670) 중 어느 하나만 결합함으로써, 흡기 운동과 호기 운동 중 어느 하나를 집중적으로 운동시킬 수 있다. 일례로, 상기 압력부(600)에 상기 스프링(660)은 결합하고, 상기 차단막(670)은 결합하지 않는 경우 상기 사용자는 흡기 운동을 중점적으로 수행할 수 있다. 반대로, 상기 압력부(600)에 상기 차단막(670)은 결합하고, 상기 스프링(660)은 결합하지 않는 경우 상기 사용자는 호기 운동을 중점적으로 수행할 수 있다.
다음으로, 도 28을 참조하면, 상기 마우스피스부(200)는 상기 압력부(600)의 외주면을 적어도 일부 감싸도록 형성되는 커넥터(260)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 압력부 커넥터(260)의 일단부는 압력부(600-1)와 결합되고, 타단부는 또 다른 압력부(600-2)와 결합되는 것이다. 여기서, 상기 압력부(600)는 2개로 서로 대향되는 방향으로 상기 마우스피스부(200)와 결합되는 것이다. 즉, 상기 2개의 압력부(600)는 상기 압력장치 커넥터(260)의 길이방향의 중심축을 기준으로 선대칭으로 구비되는 것이다. 이때, 상기 압력부 커넥터(260)는 회전가능하게 결합되며, 상기 압력부 캡(260)이 회전하게 되면 상기 조절커버(620)가 회전하여 압력을 조절할 수 있도록 한다. 결과적으로, 휴대하기 용이하도록 상기 마우스피스부(200)와 2개의 압력부(600)를 결합하여 상기 사용자의 호기 및 흡기운동을 수행할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
100 : 본체부
101 : 좌케이스
102 : 우케이스
103 : 마개
104 : 보드
110 : 원통부
111 : 안내부
120 : 슬릿부
120-1 : 제1슬릿부
120-2 : 제2슬릿부
120-3 : 제3슬릿부
120-4 : 제4슬릿부
130 : 메인홀
140 : 서브홀
150 : 표시부
161 : 전원스위치
162 : 동작스위치
170 : 충전단자
200 : 마우스피스부
210 : 유입구
220 : 마우스피스 본체
230 : 필터부
240 : 플렉시블부
250 : 부하조절부
251 : 결합부
252 : 돌출부
253 : 조절홀
253-1 : 제1조절홀
253-2 : 제2조절홀
253-3 : 제3조절홀
253-4 : 제4조절홀
260 : 커넥터
300 : 센서부
400 : 제어부
401 : 개인용 웹 프로그램
402 : 관리자용 웹 프로그램
500 : 디스플레이부
501 : 개인용 디스플레이
502 : 관리자용 디스플레이
510 : 어플리케이션
511 : 최근 기록 창
512 : 세부 측정 결과 창
513 : 요약 결과 창
514 : 결과 그래프 창
515 : 보정 설정 창
516 : 호흡 운동 조절 창
517 : 실시간 호흡 운동 결과 창
517-1 : 호흡 가이드 라인
517-2 : 사용자 호흡 라인
518 : 최종 호흡 운동 결과 창
519 : 일별 호흡 운동 결과 창
600 : 압력부
610 : 프레임부
611 : 레일부
612 : 조절돌기
620 : 조절커버
621 : 탄성돌기
622 : 끼움홈
623 : 커버살
630 : 메인필러
631 : 끼움돌기
632 : 샤프트
633 : 메인필러살
640 : 서브필러
641 : 관통홀
642 : 실링홈
643 : 서브필러살
650 : 레귤레이터
651 : 레일홈
652 : 간섭부
660 : 스프링
670 : 차단막
671 : 삽입홀
680 : 실링부재

Claims (5)

  1. 본체부;
    상기 본체부의 일측에 결합되는 마우스피스부;
    상기 본체부의 내부에 구비되고, 상기 마우스피스부를 통한 사용자의 호흡의 압력을 측정하는 센서부;
    상기 센서부의 측정값을 전송받아 실시간으로 저장하고, 상기 센서부의 측정값을 바탕으로 사용자의 호흡을 분석하고, 운동일정을 제공하는 제어부; 및
    상기 제어부의 분석결과 및 운동일정을 출력하는 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 마우스피스부는,
    상기 사용자의 호흡에 의하여 상기 마우스피스부 및 본체부의 내외부로 유동하는 공기의 유동량을 조절하는 부하조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마우스피스부는,
    상기 사용자의 구강에 삽입되는 유입구;
    상기 유입구의 하부에 구비되고, 원통형상으로 형성되는 마우스피스 본체;
    상기 마우스피스 본체의 내부에 구비되는 필터부; 및
    상기 마우스피스 본체의 하부로부터 연장되어 형성되는 플렉시블부;를 더 포함하고,
    상기 부하조절부는,
    상기 플렉시블부의 하부에 구비되고, 상기 본체부의 상부에 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 본체부의 상부에 돌출되어 구비되고, 내부에 빈 공간이 형성되는 원통부;
    상기 원통부의 하측 외주면을 따라 구비되는 복수개의 슬릿부; 및
    상기 원통부의 적어도 일부를 관통하여 형성되는 메인홀;을 포함하고,
    상기 부하조절부는,
    상기 원통부의 외주면을 감싸는 형태로 형성되는 결합부;
    상기 결합부의 단부에 상기 복수개의 슬릿부와 대응되는 형상으로 형성되는 돌출부; 및
    상기 결합부의 적어도 일부를 관통하여 형성되는 조절홀;을 포함하여,
    상기 돌출부가 상기 복수개의 슬릿부 중 어느 하나에 삽입됨에 따라 상기 본체부와 부하조절부가 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서부의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 개인용 웹 프로그램;
    상기 개인용 웹 프로그램과 연동되어 상기 센서부의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 웹 서버; 및
    상기 웹 서버와 연동되어 상기 센서부의 측정값을 실시간으로 전송받고 저장하는 관리자용 웹 프로그램;을 포함하고,
    상기 디스플레이부는,
    상기 센서부의 측정값을 출력하는 개인용 디스플레이; 및
    상기 개인용 디스플레이와 이격되어 원격지에 구비되고, 상기 센서부의 측정값을 출력함으로써, 비대면으로 상기 센서부의 측정값을 모니터링할 수 있도록 하는 관리자용 디스플레이;를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 센서부의 측정값이 기설정된 한계치 이하이거나, 상기 센서부의 측정값이 기설정된 기간동안 미전송되는 경우, 상기 관리자용 웹 프로그램에 경보신호를 발송하고, 상기 관리자용 디스플레이에 상기 경보신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 개인용 디스플레이 및 관리자용 디스플레이는,
    각각 상기 센서부의 측정값을 전송받아 실시간으로 저장하고, 상기 센서부의 측정값을 바탕으로 사용자의 호흡을 분석하며, 호흡 운동을 지원하는 어플리케이션;을 포함하고,
    상기 센서부는, 복수개로, 상기 개인용 웹 프로그램, 관리자용 웹 프로그램 및 어플리케이션에 각각 연동되고,
    상기 개인용 웹 프로그램, 관리자용 웹 프로그램 및 어플리케이션은, 각각 적어도 하나의 기준 센서부 정보데이터를 저장하고, 상기 복수개의 센서부 각각에 대응되는 상기 부하조절부의 상태에 따라 상기 센서부의 측정값을 보정함으로써, 서로 다른 상기 복수개의 센서부 간의 측정오차를 최소화하는 것을 특징으로 하는 휴대용 호흡측정 및 호흡운동장치.
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