WO2023219319A1 - 웨어러블 심전도 패치를 이용한 재택 심장 재활 시스템 - Google Patents

웨어러블 심전도 패치를 이용한 재택 심장 재활 시스템 Download PDF

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WO2023219319A1
WO2023219319A1 PCT/KR2023/005955 KR2023005955W WO2023219319A1 WO 2023219319 A1 WO2023219319 A1 WO 2023219319A1 KR 2023005955 W KR2023005955 W KR 2023005955W WO 2023219319 A1 WO2023219319 A1 WO 2023219319A1
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WO
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cardiac rehabilitation
information
score
home
patch
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/005955
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English (en)
French (fr)
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최종두
황란미
조건욱
송희석
이영신
Original Assignee
(주)씨어스테크놀로지
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Filing date
Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/329—Load diagnosis, e.g. cardiac stress tests

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to an at-home cardiac rehabilitation system using a wearable electrocardiogram patch.
  • Heart/cardiovascular disease is the second leading cause of death after malignant neoplasm (cancer) and is a chronic disease that requires accurate early diagnosis and prognosis management to maintain a healthy life.
  • cancer malignant neoplasm
  • MCT Mobile Cardiac Telemetry
  • Cardiac rehabilitation refers to a personal comprehensive management program that helps patients with heart disease recover through education and exercise, prevents recurrence of the disease, and ultimately sustains life.
  • the amount of oxygen consumed by the body and the amount of oxygen consumed by the body during the maximum exercise intensity predicted based on sensor data obtained while a wearable ECG patch is attached to the patient so that cardiac rehabilitation can be performed at home without visiting the hospital are calculated at the hospital.
  • the purpose is to provide an at-home cardiac rehabilitation system using a wearable electrocardiogram patch that allows cardiac rehabilitation to be performed in an appropriate state by comparing the amount of oxygen consumed by the body among the maximum exercise intensity measured.
  • a hospital server that measures the actual VO2 Max value for a cardiac rehabilitation patient using measuring equipment, and sets and inputs a reference exercise load based on the actual VO2 Max value; And attached to a cardiac rehabilitation patient, calculates a predicted VO2 Max value using sensing information obtained based on a sensor, determines the current exercise load based on the predicted VO2 Max value, and then determines the difference between the reference exercise load and the current exercise load.
  • an at-home cardiac rehabilitation system characterized by including a wearable electrocardiogram patch that generates feedback according to the notification.
  • the maximum exercise intensity predicted based on sensor data obtained while a wearable electrocardiogram patch is attached to the patient so that cardiac rehabilitation can be performed at home without visiting the hospital is the physical It has the effect of allowing cardiac rehabilitation to be performed in an appropriate state by comparing the amount of oxygen consumed by the body with the amount of oxygen consumed by the body during the maximum exercise intensity measured at the hospital.
  • At-home cardiac rehabilitation if at-home cardiac rehabilitation becomes possible, it has the effect of helping to improve public health by increasing the participation rate, and has the effect of lowering the mortality and recurrence rate of cardiovascular disease by activating at-home cardiac rehabilitation.
  • FIG. 1 is a diagram showing an at-home cardiac rehabilitation system according to this embodiment.
  • Figure 2 is a diagram showing a warning score table according to this embodiment.
  • Figure 3 is a diagram showing the regression results of activity level for each patient according to this embodiment.
  • Figure 4 is a diagram showing characteristic indicators of an electrocardiogram according to this embodiment.
  • Figure 5 is a diagram showing the results of an exercise stress test according to this embodiment.
  • Figure 6 is a diagram showing exercise load classification according to this embodiment.
  • Figure 7 is a diagram showing the exercise stress test process for each patient according to this embodiment.
  • Figure 8 is a flowchart for explaining the at-home cardiac rehabilitation process according to this embodiment.
  • Figure 9 is a diagram showing an example screen for patient monitoring according to this embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an at-home cardiac rehabilitation system according to this embodiment.
  • cardiac rehabilitation is the process of returning the heart's function to normal so that one can lead a normal life. If you exercise excessively while your heart is weakened during cardiac rehabilitation after surgery, you may die. Therefore, monitoring of the cardiac condition of cardiac rehabilitation patients is necessary.
  • the current cardiac rehabilitation process is covered by insurance for about 12 weeks after surgery, and rehabilitation patients visit a cardiac rehabilitation center and receive rehabilitation exercises from medical staff. If the insurance coverage period expires or there is a pandemic caused by an infectious disease, rehabilitation patients usually have to perform rehabilitation at home. Accordingly, the patient performs at-home cardiac rehabilitation after attaching the wearable ECG patch 110.
  • the at-home cardiac rehabilitation system measures the body's consumption among the maximum exercise intensity predicted based on sensor data obtained while the wearable ECG patch 110 is attached to the patient so that cardiac rehabilitation can be performed at home without visiting the hospital. It compares the amount of oxygen consumed by the body among the maximum exercise intensity measured at the hospital to enable cardiac rehabilitation to be performed in an appropriate state.
  • the at-home cardiac rehabilitation system accurately identifies the appropriate exercise stage for cardiac rehabilitation patients and then compares it with sensor-based data obtained during the at-home cardiac rehabilitation process to guide appropriate exercise.
  • the at-home cardiac rehabilitation system includes a wearable ECG patch 110, a patient terminal 112, a patient application 114, a hospital server 120, and a medical staff device 130.
  • Components included in an at-home cardiac rehabilitation system are not necessarily limited to these.
  • the wearable ECG patch 110 collects the patient's condition using an ECG sensor, an acceleration sensor, and a gyro sensor.
  • the wearable ECG patch 110 is equipped with a communication device such as a communication modem for communicating with various devices or wired and wireless networks, a memory for storing various programs and data, and a microprocessor for calculating and controlling the program by executing it. It is a variety of devices.
  • the memory is computer memory such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), flash memory, optical disk, magnetic disk, and solid state disk (SSD). It may be a readable recording/storage medium.
  • a microprocessor may be programmed to selectively perform one or more of the operations and functions described in the specification.
  • a microprocessor may be implemented in whole or in part as hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC) of a specific configuration.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the wearable ECG patch 110 is attached to a cardiac rehabilitation patient and calculates the predicted VO2 Max value using sensing information obtained based on a sensor.
  • the wearable ECG patch 110 determines the current exercise load based on the predicted VO2 Max value and then generates a notification based on the difference between the reference exercise load and the current exercise load.
  • the wearable ECG patch 110 determines that the at-home cardiac rehabilitation exercise is completed and outputs an at-home cardiac rehabilitation interruption alarm.
  • the wearable electrocardiogram patch 110 determines that the at-home cardiac rehabilitation exercise has been completed, it matches and stores the current exercise load and exercise time for the cardiac rehabilitation patient and then stores them in the corresponding patient application.
  • the wearable ECG patch 110 extracts ECG information (x 1 ), acceleration information (x 2 ), and gyro information (x 3 ) from sensing information.
  • the wearable ECG patch 110 extracts height information (x 4 ), weight information (x 5 ), and gender information (x 6 ) from previously stored user information.
  • the wearable ECG patch 110 is based on ECG information (x 1 ), acceleration information (x 2 ), gyro information (x 3 ), height information (x 4 ), weight information (x 5 ), and gender information (x 6 ). Calculate the predicted VO2 Max value.
  • the wearable ECG patch 110 is a value obtained by applying a weight ( ⁇ ) to the ECG information (x 1 ), a value by applying a weight ( ⁇ ) to the acceleration information (x 2 ), and a value by applying a weight ( ⁇ ) to the gyro information (x 3 ). Calculate the predicted VO2 Max value by adding the value, the value by applying weight ( ⁇ ) to height information (x 4 ), the value by applying weight ( ⁇ ) to weight information (x 5 ), and gender information (x 6 ). do.
  • the wearable ECG patch 110 determines one of Base, Stage 1, Stage 2, and Stage 3 as the current exercise load according to the predicted VO2 Max value.
  • the wearable ECG patch 110 determines that an emergency situation has occurred based on the sensing information, it generates an exercise interruption alarm as feedback.
  • the wearable ECG patch 110 includes an ST Score corresponding to ST segment changes among the ECG waveforms of the ECG information included in the sensing information, an Arrhythmia Score depending on whether arrhythmia has occurred, and a heart rate score corresponding to the heart rate range. (HR Score), a warning score is calculated based on the VO2 Score corresponding to the predicted VO2 Max (the amount of oxygen consumed by the body during maximum exercise intensity).
  • the wearable ECG patch 110 determines that an emergency situation has occurred when the warning score exceeds a preset threshold score.
  • the wearable ECG patch 110 calculates the ST score, arrhythmia score, heart rate score, and VO2 score within a preset score range (eg, 0 to 2 points). If the total score of the ST score, arrhythmia score, heart rate score, and VO2 score is greater than or equal to the first threshold score (e.g., 1 point), the wearable ECG patch 110 determines the situation to be an emergency and outputs a yellow alert as a notification.
  • the wearable ECG patch 110 determines an emergency situation if the total score is greater than or equal to the second threshold score (eg, 2 points) and outputs a red alert as a notification.
  • the patient terminal 112 refers to an electronic device that performs voice or data communication via a network according to the user's key operations.
  • the patient terminal 112 includes a wearable electrocardiogram patch 110, a memory for storing a program or protocol for communicating with the hospital server 120, and a microprocessor for executing the program to operate and control the program.
  • the patient terminal 112 includes a smart phone, tablet, laptop, personal computer (PC), personal digital assistant (PDA), and portable multimedia player (PMP). It may be an electronic device such as a multimedia player, a wireless communication terminal, or a media player.
  • the patient terminal 112 is equipped with a separate patient application 114 to monitor the patient's condition.
  • the patient application 114 refers to a program mounted and run in the storage of the patient terminal 112.
  • the patient application 114 may be mounted on the patient terminal 112 in an embedded form or installed on an operating system (OS).
  • OS operating system
  • the hospital server 120 includes the same hardware module as a typical web server or network server.
  • the hospital server 120 generally communicates with an unspecified number of clients or other servers via an open computer network such as the Internet.
  • the hospital server 120 refers to a computer system and computer software (web server program) that derives and provides work results corresponding to work performance requests from clients or other web servers.
  • the hospital server 120 includes a series of application programs running on a web server or various databases built inside the device.
  • the hospital server 120 measures the actual VO2 Max value (the amount of oxygen consumed by the body during maximum exercise intensity) for cardiac rehabilitation patients using measuring equipment.
  • the hospital server 120 sets a reference exercise load based on the actual VO2 Max value and inputs it to the wearable ECG patch 110.
  • the hospital server 120 sets one of Base, Stage 1, Stage 2, and Stage 3 as the standard exercise load according to the actual VO2 Max value.
  • the hospital server 120 motors the at-home cardiac rehabilitation exercise status for the cardiac rehabilitation patient at the time the at-home cardiac rehabilitation starts on the wearable ECG patch 110, and provides the baseline exercise load, current exercise load, and warning for the cardiac rehabilitation patient. Print the score.
  • the medical staff device 130 refers to an electronic device that can receive various web page data via a network according to the user's key operations.
  • the medical staff device 130 refers to a terminal equipped with a patient terminal 112, a memory for storing a program for communicating with the hospital server 120, and a microprocessor for calculating and controlling the program by executing it.
  • the medical staff device 130 is preferably a personal PC, but is not necessarily limited thereto, and any terminal can be used as long as it can communicate with the patient terminal 112 and the hospital server 120.
  • the medical staff device 130 includes any communication computing device, such as a laptop computer, a mobile communication terminal, or a PDA.
  • Figure 2 is a diagram showing a warning score table according to this embodiment.
  • the wearable ECG patch 110 When rehabilitation time arrives, the wearable ECG patch 110 generates a rehabilitation alarm to the hospital server 120 and the patient terminal 112.
  • the wearable ECG patch (110) checks the exercise setting stage for each patient during rehabilitation time, monitors the current exercise stage, calories burned, exercise time, risk index, respiration, and heart rate (HR: Heart Rate) and provides notification in the event of an emergency. Occurs.
  • the wearable ECG patch 110 determines whether the risk range is exceeded by comparing the input actual VO2 Max value and the predicted VO2 Max value.
  • the wearable ECG patch 110 identifies the appropriate exercise stage and risk factors for each patient.
  • the wearable ECG patch 110 is attached to the patient and allows the patient to perform safe and appropriate rehabilitation exercises at home.
  • the wearable ECG patch 110 detects each patient's movement and determines each patient's exercise stage and calories burned.
  • the wearable ECG patch 110 guides appropriate exercise based on the exercise stage and calories burned for each patient.
  • the wearable ECG patch 110 detects early, sounds an alarm, and transmits the alarm to the monitoring hospital server 120.
  • the hospital server 120 receives an alarm from the wearable ECG patch 110, it prepares actions for the patient.
  • the wearable ECG patch 110 calculates the patient's exercise performance stage and calories burned based on the sensor for the patient to which it is attached.
  • the wearable ECG patch 110 acquires the exercise time, ECG signal, respiration, and heart rate of the patient to which it is attached based on the sensor.
  • the wearable ECG patch 110 calculates a warning score based on the patient's exercise performance stage, calories burned, exercise time, ECG signal, respiration, and heart rate.
  • the wearable ECG patch 110 is used by the medical staff device 130 during at-home cardiac rehabilitation to monitor the patient's set exercise stage, patient's exercise performance stage, calories burned, exercise time, ECG signal, respiration, heart rate, and warning score. is delivered in real time.
  • the wearable ECG patch 110 calculates a warning score based on ST segment changes, arrhythmia, and heart rate.
  • the wearable ECG patch 110 calculates each score as 0 to 2 points, and calculates a yellow alert if the total total score is 1 point, and a red alert if the total score is 2 points or more.
  • the wearable ECG patch 110 provides information on the ST Score, Arrhythmia Score, HR Score, and VO2 Max (the amount of oxygen consumed by the body during maximum exercise intensity) among the ECG waveforms.
  • the warning score is calculated based on the VO2 Score.
  • the wearable ECG patch 110 calculates a warning score using Equation 1.
  • the wearable ECG patch 110 measures the amount of exercise and exercise stage by measuring ECG (x 1 ), acceleration (x 2 ), gyro value (x 3 ), height (x 4 ), weight (x 5 ), and gender ( Calculate the predicted VO2 Max value based on x 6 ).
  • the wearable ECG patch 110 calculates the predicted VO2 Max value using Equation 2.
  • Figure 3 is a diagram showing the regression results of activity level for each patient according to this embodiment.
  • the wearable ECG patch 110 provides a predicted VO2 Max value that is almost similar to the actual VO2 Max value based on values measured from the ECG sensor, acceleration sensor, and gyro sensor to determine whether the exercise load performed by cardiac rehabilitation patients at home is appropriate. Calculate the value.
  • the wearable ECG patch 110 uses an ECG sensor, an acceleration sensor, and a gyro sensor, and the regression results of the calculated activity amount and actual activity amount are shown in FIG. 3.
  • the wearable ECG patch 110 calculates the predicted VO2 Max value based on the sensor.
  • the wearable ECG patch 110 places the actual VO2 Max value on the x-axis and the sensor-based predicted VO2 Max value on the y-axis, it is confirmed that the actual VO2 Max value and the predicted VO2 Max value are almost linear. , it can be seen that the predicted VO2 Max value is almost similar to the actual VO2 Max value.
  • Figure 4 is a diagram showing characteristic indicators of an electrocardiogram according to this embodiment.
  • the wearable ECG patch 110 divides the P waveform, QRS-complex (N, S, V), T waveform, and noise waveform included in the ECG waveform into waveform units.
  • the electrocardiogram waveform appears as a series of beats, and beats can be broadly divided into normal beat (N), supraventricular beat (S), and ventricular beat (V).
  • One beat of the electrocardiogram waveform basically includes the P wave, QRS wave, and T wave.
  • the wearable ECG patch 110 detects the P wave, Q wave, R wave, S wave, and T wave included in the ECG waveform, and classifies normal beat (N), supraventricular beat (S), and ventricular beat (V). do.
  • the wearable ECG patch 110 calculates feature values from localization of the P wave, Q wave, R wave, S wave, and T wave.
  • the wearable ECG patch 110 distinguishes the PR interval, QRS interval, QT interval, ST segment, and RR interval for the input ECG waveform.
  • the wearable ECG patch 110 classifies the beat based on the characteristic information of the P wave, Q wave, R wave, S wave, and T wave based on the PR interval, QRS interval, QT interval, ST segment, and RR interval. can do
  • the wearable ECG patch 110 classifies heart beats into Normal Beat (N), Supraventricular Beat (S), and Ventricular Beat (V).
  • N Normal Beat
  • S Supraventricular Beat
  • V Ventricular Beat
  • the wearable ECG patch 110 can detect abnormalities based on localization and classification information.
  • the wearable ECG patch 110 performs localization on the ECG waveform, calculates characteristic index values, and detects abnormal conditions (arrhythmia, abnormal rhythm (S, V), ST, QTc, etc.) using the characteristic index values. .
  • the wearable ECG patch 110 uses an arrhythmia detection machine learning model (e.g., feature index value A, feature index value B, and feature index value D to detect arrhythmia A, feature index value B, feature index value C, and feature index value E).
  • arrhythmia detection machine learning model e.g., feature index value A, feature index value B, and feature index value D to detect arrhythmia A, feature index value B, feature index value C, and feature index value E.
  • Abnormality status arrhythmia, abnormal rhythm (S, V), ST, QTc, etc.
  • B arrhythmia latency using the characteristic index value F
  • abnormal beat detection using the characteristic index value A and the characteristic index value F. sense
  • the wearable ECG patch 110 can perform precise localization using segmentation, and obtain reliable and precise feature index values based on the localization results.
  • the wearable electrocardiogram patch 110 is used to detect other abnormal rhythms, arrhythmias, etc. based on characteristic index values.
  • the wearable ECG patch 110 performs classification on the ECG waveform and divides the heart beat into normal beat (N), supraventricular beat (S), and ventricular beat (V). ) and detect arrhythmia.
  • the wearable ECG patch 110 applies a segmentation technique to the ECG waveform and verifies the characteristic index values of each section of the P wave, Q wave, R wave, S wave, T wave, and noise wave included in the ECG wave.
  • the wearable ECG patch 110 quickly classifies heart beats as normal beats (N), supraventricular beats (S), ventricular beats (V), and noise based on characteristic index values, and removes noise to quickly and accurately Ensure medical judgment is made.
  • Figure 5 is a diagram showing the results of an exercise stress test according to this embodiment.
  • the wearable electrocardiogram patch 110 calculates changes in each indicator at each stage during the exercise stress test and graphs them.
  • the wearable ECG patch 110 calculates the predicted VO2 Max value based on the acquired sensor information (heart rate (HR), acceleration (ACC), gyro).
  • the wearable ECG patch 110 performs an exercise stress test based on the predicted VO2 Max value.
  • the wearable ECG patch 110 divides exercise load into baseline, stage 1, stage 2, and stage 3 based on the predicted VO2 Max value.
  • the wearable ECG patch 110 examines the current exercise load and determines it as base, stage 1, stage 2, and stage 3. The wearable ECG patch 110 recognizes that the load on the heart gradually increases according to changes in heart rate (HR), acceleration, and gyro sensor values depending on the intensity of exercise, and outputs exercise stress test results. The wearable ECG patch 110 outputs time on the horizontal axis and heart rate (HR), acceleration, and gyro sensor values on the vertical axis.
  • HR heart rate
  • HR acceleration
  • gyro sensor values depending on the intensity of exercise
  • the wearable ECG patch 110 determines how much the heart rate speeds up on the time axis based on the heart rate (HR) value. The wearable ECG patch 110 determines how much faster the acceleration is on the time axis based on the acceleration value. The wearable ECG patch 110 determines how much the device has rotated on the time axis based on the gyro value.
  • HR heart rate
  • the wearable ECG patch 110 recognizes that the load on the heart increases as the heart rate, acceleration, and rotation value increases and calculates the exercise load.
  • Figure 6 is a diagram showing exercise load classification according to this embodiment.
  • the hospital server 120 measures the actual VO2 Max using measuring equipment to measure the exercise intensity of cardiac rehabilitation patients.
  • the hospital server 120 measures the actual VO2 Max the first time after attaching the ECG patch and exercise stress test equipment to the cardiac rehabilitation patient.
  • the hospital server 120 sets the exercise load based on the measured actual VO2 Max.
  • the hospital server 120 registers a reference exercise load set based on the actual VO2 Max for each patient.
  • exercise incubation refers to the process of putting a strain on the heart by having a patient in the process of recovering from surgery exercise.
  • exercise incubation refers to the process of monitoring the heart condition by walking on a treadmill equipment and then gradually walking or running faster.
  • the hospital server 120 measures the VO2 Max (the amount of oxygen consumed by the body during the maximum exercise intensity) value using measuring equipment.
  • the hospital server 120 sets the initial exercise setting value based on the range of the VO2 Max value. For example, the hospital server 120 sets the exercise setting value to a higher value as the range of the VO2 Max value becomes wider than the preset threshold.
  • the hospital server 120 sets the initial exercise settings as basic stage, stage 1, stage 2, and stage 3 according to the VO2 Max value measured using the measuring equipment.
  • the wearable ECG patch 110 classifies exercise load based on the predicted VO2 Max value.
  • the wearable ECG patch 110 receives one of Base, Stage 1, Stage 2, and Stage 3 as a standard exercise load based on the actual VO2 Max value.
  • the wearable ECG patch 110 calculates the current exercise load as one of Base, Stage 1, Stage 2, and Stage 3 based on the predicted VO2 Max value.
  • the wearable ECG patch 110 correlates the reference exercise load (one of Base, Stage 1, Stage 2, and Stage 3) with the current exercise load (one of Base, Stage 1, Stage 2, and Stage 3). Create a Confusion Matrix based on the relationship.
  • Figure 7 is a diagram showing the exercise stress test process for each patient according to this embodiment.
  • the hospital server 120 performs an exercise stress test to input personalized information for at-home cardiac rehabilitation and then registers the patient (S710).
  • a wearable ECG patch 110 is attached to each patient (S720).
  • the wearable ECG patch 110 checks the attached exercise load based on the sensor (S730).
  • the wearable ECG patch 110 receives appropriate exercise stage and risk factor values for each patient (S740).
  • steps S710 to S740 are described as being sequentially executed, but the process is not limited to this.
  • the steps shown in FIG. 7 may be applied by modifying and executing one or more steps in parallel, so FIG. 7 is not limited to a time series order.
  • the exercise stress test process for each patient according to this embodiment shown in FIG. 7 may be implemented as a program and recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium on which the program for implementing the exercise stress test process for each patient according to this embodiment is recorded includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system.
  • Figure 8 is a flowchart for explaining the at-home cardiac rehabilitation process according to this embodiment.
  • the wearable ECG patch 110 is attached to the patient (S810).
  • the wearable electrocardiogram patch 110 checks whether at-home cardiac rehabilitation begins (S820). As a result of the confirmation in step S820, if at-home cardiac rehabilitation begins, the wearable ECG patch 110 starts at-home cardiac rehabilitation (S832).
  • the wearable ECG patch 110 calculates the current exercise load based on the sensor and then generates a notification (S834).
  • step S834 the wearable ECG patch 110 transmits feedback on the reference exercise load and current exercise load to the patient application 114 that is linked during at-home cardiac rehabilitation.
  • the wearable ECG patch 110 transmits appropriate exercise steps to the patient application 114 based on the reference exercise load and current exercise load.
  • the wearable ECG patch 110 transmits feedback to increase the exercise intensity if the exercise intensity is too low, and feedback to lower the exercise intensity if the exercise intensity is too high. transmit.
  • the wearable ECG patch 110 checks the emergency situation and generates an exercise interruption alarm.
  • the wearable ECG patch 110 transmits an emergency notification to the hospital server 120.
  • the wearable ECG patch 110 determines that a response situation is occurring based on the sensor, it generates a response situation notification (S836).
  • the wearable ECG patch 110 continuously monitors emergency situations using a risk index using arrhythmia, ST segment changes, and heart rate, and when an emergency occurs, sends an alarm to the patient terminal 112 and the hospital server 120. Occurs.
  • the wearable ECG patch 110 continuously monitors emergency situations based on risk indices for arrhythmia, ST segment changes, and heart rate.
  • the wearable ECG patch 110 confirms the completion of at-home cardiac rehabilitation (S838).
  • step S838 the wearable electrocardiogram patch 110 generates an at-home cardiac rehabilitation stop alarm to the patient application 114 when the at-home cardiac rehabilitation exercise is completed for the allotted time at an appropriate exercise stage and then terminates the exercise.
  • the wearable electrocardiogram patch 110 generates an alarm to terminate at-home cardiac rehabilitation when a patient recovering from surgery reaches a preset exercise time or exercise intensity.
  • the wearable electrocardiogram patch 110 stores the current exercise load (S840).
  • step S840 the wearable ECG patch 110 stores the current exercise load performed when the at-home cardiac rehabilitation exercise is completed.
  • the wearable ECG patch 110 matches the exercise intensity and amount of exercise performed by the patient and saves them daily in the patient application 114.
  • step S820 if at-home cardiac rehabilitation starts in the wearable ECG patch 110, the hospital server 120 motors the at-home cardiac rehabilitation exercise status for each patient (S852).
  • step S852 when at-home cardiac rehabilitation starts in the wearable ECG patch 110, the hospital server 120 displays the ECG, risk index, respiration, heart rate (HR), calories burned, baseline exercise load, current exercise load, etc. on the monitoring screen. Displays exercise time, etc.
  • the hospital server 120 When the hospital server 120 receives an emergency notification from the wearable ECG patch 110, it checks whether there is an emergency (S854). In step S854, the hospital server 120 continuously monitors the emergency situation with a risk index using arrhythmia, ST segment change, and heart rate based on the information received from the wearable ECG patch 110, and when an emergency situation occurs, the monitored Generates an alarm on the screen. The hospital server 120 transmits situation-specific guidance and a command to stop exercising to the patient terminal 112.
  • the hospital server 120 stops monitoring and manages the patient's condition (S856).
  • the hospital server 120 checks for emergency situations and contacts the patient if there are no problems. If the hospital server 120 determines that there is a problem, it sends emergency personnel to the location of the patient.
  • steps S810 to S856 are described as being sequentially executed, but the process is not limited to this. In other words, the steps shown in FIG. 8 may be applied by modifying them or executing one or more steps in parallel, so FIG. 8 is not limited to a time series order.
  • the at-home cardiac rehabilitation process according to this embodiment shown in FIG. 8 may be implemented as a program and recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium on which the program for implementing the at-home cardiac rehabilitation process according to this embodiment is recorded includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system.
  • Figure 9 is a diagram showing an example screen for patient monitoring according to this embodiment.
  • the hospital server 120 monitors patients one to N to determine whether an emergency situation occurs.
  • the hospital server 120 outputs risk index, respiration, and heart rate (HR) for each patient identification information.
  • the hospital server 120 outputs the setting stage, exercise stage, calories burned, and exercise time for each patient identification information.
  • the hospital server 120 outputs whether the exercise level as set as the set level has been achieved for each patient identification information. When the hospital server 120 achieves the exercise level as many as the set level and maintains the preset exercise time, it terminates the exercise and outputs the calories burned.
  • the hospital server 120 can be used not only for at-home cardiac rehabilitation but also for determining an individual's exercise status and intensity.
  • the hospital server 120 can reduce the mortality rate and recurrence rate of cardiovascular disease by activating at-home cardiac rehabilitation.
  • the hospital server 120 registers appropriate exercise load values and risk factors for each cardiac rehabilitation patient. When a patient in the process of recovering from surgery goes home, attaches the wearable ECG patch 110, and begins at-home cardiac rehabilitation, the hospital server 120 monitors the patient's condition together.

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Abstract

웨어러블 심전도 패치를 이용한 재택 심장 재활 시스템을 개시한다. 본 실시예는 병원을 미방문한 상태로 심장 재활을 재택에 수행할 수 있도록 웨어러블 심전도 패치를 환자에 부착한 상태로 획득한 센서 데이터를 기반으로 예측한 최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량과 병원에서 측정한 최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량을 비교하여 적정 상태로 심장 재활을 수행할 수 있도록 하는 웨어러블 심전도 패치를 이용한 재택 심장 재활 시스템을 제공한다.

Description

웨어러블 심전도 패치를 이용한 재택 심장 재활 시스템
본 발명의 일 실시예는 웨어러블 심전도 패치를 이용한 재택 심장 재활 시스템에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
심장/심혈관 질환은 악성신생물(암) 다음의 사망원인으로 정확한 조기진단과 예후관리해야 건강한 삶을 유지할 수 있는 만성질환이다. 심장/심혈관 질환의 정확한 진단과 관리를 위해서 외래환자에 대한 24시간 연속적인 심전도 모니터링(Holter Monitoring), 모바일 심장 모니터링(MCT, Mobile Cardiac Telemetry) 등의 서비스가 제공되고 있다.
심장재활이란 심장질환이 발병한 환자들에게 교육 및 운동 등을 통해 심장의 회복을 돕고 질병의 재발을 방지하며 궁극적으로는 생명을 유지하는 개인 종합 관리 프로그램을 의미한다.
심혈관 질환 치료 성공 후 꾸준한 심장재활 프로그램 진행 시 사망률 및 재발률이 효과적으로 감소한다고 알려져 있으나, 참여를 방해하는 여러 원인들로 인해 미국과 같은 선진국의 경우도 참여률이 20-30% 수준에 불과하며 국내의 경우 보다 심각하게 비활성화되어 있다.
권역심뇌혈관질환센터를 포함한 전국 대학 병원 및 심혈관 전문병원들 중 심장재활 수가 청구는 26개 병원에서만 이루어졌고, 급성 심근경색 후 심장재활 참여율은 1.5% 수준에 불과하다. 심장재활을 하려면 통원을 해야 하고 1:1로 재활을 관리해줘야 하여 의료진과 환자의 불편함이 예상된다. 특히, 심장 재활을 위해서 병원에 방문한 상태로 의료진과 환자가 1대1로 심장 재활을 진행해야 하다 보니까 의료진도 부족하고 많은 비용이 발생하는 문제가 있다.
본 실시예는 병원을 미방문한 상태로 심장 재활을 재택에 수행할 수 있도록 웨어러블 심전도 패치를 환자에 부착한 상태로 획득한 센서 데이터를 기반으로 예측한 최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량과 병원에서 측정한 최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량을 비교하여 적정 상태로 심장 재활을 수행할 수 있도록 하는 웨어러블 심전도 패치를 이용한 재택 심장 재활 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 측정 장비를 이용하여 심장재활 환자에 대한 실제 VO2 Max 값을 측정하고, 상기 실제 VO2 Max 값을 기반으로 기준 운동 부하를 설정하여 입력하는 병원 서버; 및 심장재활 환자에 부착되어, 센서 기반으로 획득한 센싱 정보로 예측 VO2 Max 값을 산출하고, 상기 예측 VO2 Max 값을 기반으로 현재 운동 부하를 판별한 후 상기 기준 운동 부하와 상기 현재 운동 부하의 차이에 따른 피드백을 알림으로 발생하도록 하는 웨어러블 심전도 패치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 병원을 미방문한 상태로 심장 재활을 재택에 수행할 수 있도록 웨어러블 심전도 패치를 환자에 부착한 상태로 획득한 센서 데이터를 기반으로 예측한 최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량과 병원에서 측정한 최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량을 비교하여 적정 상태로 심장 재활을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 실시예에 의하면, 재택 심장 재활이 가능하게 된다면 참여률을 높여 국민 건강 증진에 도움이 되는 효과가 있으며, 재택 심장 재활의 활성화로 심혈관 질환의 사망률과 재발률을 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 재택 심장 재활 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 경고 점수표를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 환자별 활동량 회귀 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 심전도의 특징지표를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 운동부하검사 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 운동 부하 분류를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 환자별 운동 부하 검사 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 재택 심장 재활 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 환자 모니터링용 화면 예시를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 웨어러블 심전도 패치
112: 환자 단말기
114: 환자 애플리케이션
120: 병원 서버
130: 의료진 장치
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 재택 심장 재활 시스템을 나타낸 도면이다.
보통 수술(예컨대, 폐수술, 심장 수술)을 진행한 후 심장의 기능이 떨어진다. 따라서, 정상 생활을 할 수 있게끔 심장의 기능 정상으로 돌려놓는 과정이 심장 재활이다. 만약, 수술 후 심장 재활 과정에서 심장이 약해진 상태에서 무리하게 운동을 하면 사망할 수 있다. 따라서, 심장재활 환자의 심장 상태에 대한 모니터링이 필요하다.
일반적인 지금 심장 재활 과정은 수술 후 약 12주 동안은 보험이 적용되어, 재활 환자가 심장 재활 센터에 방문하여 의료진에게 재활 운동을 받는다. 보험 적용 기간이 지나거나 감염병으로 인한 팬데믹 상황이면, 재활 환자는 통상 재택에서 재활을 수행해야 한다. 따라서, 환자는 웨어러블 심전도 패치(110)를 부착한 후 재택 심장 재활을 수행하게 된다.
재택 심장 재활 시스템은 병원을 미방문한 상태로 심장 재활을 재택에 수행할 수 있도록 웨어러블 심전도 패치(110)를 환자에 부착한 상태로 획득한 센서 데이터를 기반으로 예측한 최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량과 병원에서 측정한 최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량을 비교하여 적정 상태로 심장 재활을 수행할 수 있도록 한다.
재택 심장 재활 시스템은 정확하게 심장재활 환자에 대해 적합한 운동 단계를 파악한 후 이후 재택 심장 재활 과정에서 획득한 센서 기반 데이터와 비교하여 적절한 운동을 안내한다.
본 실시예에 따른 재택 심장 재활 시스템은 웨어러블 심전도 패치(110), 환자 단말기(112), 환자 애플리케이션(114), 병원 서버(120), 의료진 장치(130)를 포함한다. 재택 심장 재활 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서를 이용하여 환자 상태를 수집한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 각종 기기 또는 유무선 네트워크와 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치이다. 적어도 일 실시예에 따르면, 메모리는 램(Random Access Memory: RAM), 롬(Read Only Memory: ROM), 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 디스크, 솔리드 스테이트 디스크(Solid State Disk: SSD) 등의 컴퓨터로 판독 가능한 기록/저장매체일 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 명세서상에 기재된 동작과 기능을 하나 이상 선택적으로 수행하도록 프로그램될 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 전체 또는 부분적으로 특정한 구성의 주문형반도체(Application Specific Integrated Circuit: ASIC) 등의 하드웨어로써 구현될 수 있다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심장재활 환자에 부착되어, 센서 기반으로 획득한 센싱 정보로 예측 VO2 Max 값을 산출한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 예측 VO2 Max 값을 기반으로 현재 운동 부하를 판별한 후 기준 운동 부하와 현재 운동 부하의 차이에 따른 피드백을 알림으로 발생한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 현재 운동 부하가 기준 운동 부하보다 낮으면, 현재 운동 부하를 높이도록 하는 피드백을 알림으로 출력한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 현재 운동 부하가 기준 운동 부하보다 높으면, 현재 운동 부하를 낮추도록 하는 피드백을 알림으로 출력한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 현재 운동 부하가 기준 운동 부하와 동일한 상태로 할당된 운동 시간만큼 유지된 경우, 재택 심장 재활 운동이 완료된 것으로 판단하여 재택 심장 재활 중단 알람을 출력한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 재택 심장 재활 운동이 완료된 것으로 판단되면, 심장재활 환자에 대해 현재 운동 부하, 운동 시간을 매칭하여 저장한 후 해당 환자 애플리케이션으로 저장하도록 한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 센싱 정보로부터 심전도 정보(x1), 가속도 정보(x2), 자이로 정보(x3)를 추출한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 기 저장된 사용자 정보로부터 키 정보(x4), 몸무게 정보(x5), 성별 정보(x6)를 추출한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 정보(x1), 가속도 정보(x2), 자이로 정보(x3), 키 정보(x4), 몸무게 정보(x5), 성별 정보(x6)를 기반으로 예측 VO2 Max값을 산출한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 정보(x1)에 가중치(α)를 적용한 값, 가속도 정보(x2)에 가중치(β)를 적용한 값, 자이로 정보(x3)에 가중치(γ)를 적용한 값, 키 정보(x4)에 가중치(δ)를 적용한 값, 몸무게 정보(x5)에 가중치(ε)를 적용한 값, 성별 정보(x6))을 합산한 값을 예측 VO2 Max값으로 산출한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 예측 VO2 Max 값에 따라 기본(Base), 스테이지1, 스테이지2, 스테이지3 중 하나를 현재 운동 부하로 판단한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 센싱 정보를 기반으로 응급 상황이 발생한 것으로 판단되면, 피드백으로 운동 중단 알람을 발생한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 센싱 정보에 포함된 심전도 정보의 심전도 파형 중 ST 세그먼트 변화에 대응하는 ST 점수(ST Score), 부정맥 발생 여부에 따른 부정맥 점수(Arrhythmia Score), 심박수 범위에 대응하는 심박수 점수(HR Score), 예측 VO2 Max(최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량)에 대응하는 VO2 점수(VO2 Score)를 기반으로 경고 점수(Warning Score)를 산출한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 경고 점수가 기 설정된 임계 점수를 초과하는 경우 응급 상황이 발생한 것으로 판단한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 ST 점수, 부정맥 점수, 심박수 점수, VO2 점수 각각을 기 설정된 점수 범위(예컨대, 0~2점) 이내로 계산한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 ST 점수, 부정맥 점수, 심박수 점수, VO2 점수의 총합산 점수가 제1 임계 점수(예컨대, 1점) 이상이면 응급 상황으로 판단하여 황색경보를 알림으로 출력한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 총합산 점수가 제2 임계 점수(예컨대, 2점) 이상이면 응급 상황으로 판단하여 적색 경보를 알림으로 출력한다.
환자 단말기(112)는 사용자의 키 조작에 따라 네트워크를 경유하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 전자 기기를 의미한다. 환자 단말기(112)는 웨어러블 심전도 패치(110), 병원 서버(120)와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비한다.
환자 단말기(112)는 스마트폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 미디어 플레이어 등과 같은 전자 기기일 수 있다. 환자 단말기(112)는 별도의 환자 애플리케이션(114)을 탑재하여 환자 상태를 모니터링한다.
환자 애플리케이션(114)은 환자 단말기(112)의 스토리지 내에 탑재되어 구동되는 프로그램을 의미한다. 환자 애플리케이션(114)은 환자 단말기(112)에 임베디드(Embedded) 형태로 탑재되거나, OS(Operating System)에 인스톨되는 형태로 탑재될 수 있다.
병원 서버(120)는 하드웨어적으로 통상적인 웹서버(Web Server) 또는 네트워크 서버와 동일한 하드웨어 모듈을 포함한다. 병원 서버(120)는 일반적으로 인터넷과 같은 개방형 컴퓨터 네트워크를 경유하여 불특정 다수 클라이언트 또는 다른 서버와 통신한다.
병원 서버(120)는 클라이언트 또는 다른 웹서버의 작업수행 요청에 대응하는 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템, 컴퓨터 소프트웨어(웹서버 프로그램)를 의미한다. 병원 서버(120)는 전술한 웹서버 프로그램 이외에, 웹서버상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program) 또는 장치 내부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스를 포함한다.
본 실시예에 따른 병원 서버(120)는 측정 장비를 이용하여 심장재활 환자에 대한 실제 VO2 Max 값(최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량)을 측정한다. 병원 서버(120)는 실제 VO2 Max 값을 기반으로 기준 운동 부하를 설정하여 웨어러블 심전도 패치(110)로 입력한다. 병원 서버(120)는 실제 VO2 Max 값에 따라 기본(Base), 스테이지1, 스테이지2, 스테이지3 중 하나를 기준 운동 부하로 설정한다.
병원 서버(120)는 웨어러블 심전도 패치(110)에서 재택 심장 재활이 시작되는 시점에 심장재활 환자에 대한 재택 심장 재활 운동 상태를 모터링하면서, 심장재활 환자에 대한 기준 운동 부하, 현재 운동 부하, 경고 점수를 출력한다.
의료진 장치(130)는 사용자의 키 조작에 따라 네트워크를 경유하여 각종 웹 페이지 데이터를 수신할 수 있는 전자기기를 의미한다. 의료진 장치(130)는 환자 단말기(112), 병원 서버(120)와 통신하기 위한 프로그램을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다.
의료진 장치(130)는 개인 PC인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 환자 단말기(112), 병원 서버(120)와 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하다. 의료진 장치(130)는 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함한다.
도 2는 본 실시예에 따른 경고 점수표를 나타낸 도면이다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 재활 시간이 도래하면, 병원 서버(120) 및 환자 단말기(112)로 재활 알람을 발생한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 재활 시간에 환자별 운동 설정 단계를 확인하고, 현재 운동 단계, 소모 칼로리, 운동 시간, 위험 지수, 호흡, 심박수(HR: Heart Rate) 모니터링해서 응급 상황이 발생하면 알림을 발생한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 입력된 실제 VO2 Max값과 예측 VO2 Max을 비교하여 위험 범위를 넘어섰는지를 판별한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 환자별 적절한 운동단계와 위험요소를 파악한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 환자에 부착된 상태로 환자가 재택에서 안전하고 적절한 재활 운동을 할 수 있도록 한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 환자별 움직임을 감지하여 환자별 운동단계, 소모 칼로리를 파악한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 환자별 운동단계, 소모 칼로리를 기반으로 적절한 운동을 안내한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 환자에 대한 위험요소가 발생되면 조기 감지하여 알람을 울려 안내하고 모니터링 중인 병원 서버(120)로 알람 전송한다. 병원 서버(120)는 웨어러블 심전도 패치(110)로부터 알람을 수신한 경우, 해당 환자에 대한 조치를 준비한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 부착된 환자에 대해 센서를 기반으로 환자의 운동 수행 단계, 소모 칼로리를 계산한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 부착된 환자에 대해 센서를 기반으로 운동시간, 심전도 신호, 호흡, 심박수(Heart Rate)를 획득한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 환자의 운동 수행 단계, 소모 칼로리, 운동시간, 심전도 신호, 호흡, 심박수(Heart Rate)를 기반으로 경고 점수(Warning Score)를 산출한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 재택 심장 재활을 하는 동안 의료진 장치(130)로 환자의 설정 운동단계, 환자의 운동 수행 단계, 소모 칼로리, 운동시간, 심전도 신호, 호흡, 심박수(Heart Rate), 경고 점수를 실시간으로 전달한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 ST 세그먼트의 변화, 부정맥, 심박수를 기반으로 경고 점수를 계산한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 각 점수를 0~2점으로 계산하며, 총 합산 점수가 1점이면 황색경보, 2점 이상이면 적색 경보를 산출한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 파형 중 ST 세그먼트 변화에 따른 점수(ST Score), 부정맥 점수(Arrhythmia Score), 심박수 점수(HR Score), VO2 Max(최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량)에 대한 VO2 점수(VO2 Score)를 기반으로 경고 점수를 산출한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 수학식 1을 이용하여 경고 점수를 산출한다.
Figure PCTKR2023005955-appb-img-000001
웨어러블 심전도 패치(110)는 운동량과 운동단계를 웨어러블 심전도에서 측정되는 심전도(x1), 가속도(x2), 자이로 값(x3), 키(x4), 몸무게(x5), 성별(x6)을 기반으로 예측 VO2 Max값을 계산한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 수학식 2를 이용하여 예측 VO2 Max값을 계산한다.
Figure PCTKR2023005955-appb-img-000002
도 3은 본 실시예에 따른 환자별 활동량 회귀 결과를 나타낸 도면이다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심장재활 환자가 재택에서 수행하는 운동 부하가 적절한 지의 여부를 판별하기 위해 심전도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서로부터 측정한 값을 기반으로 실제 VO2 Max 값과 거의 유사한 예측 VO2 Max 값을 산출한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서를 이용하여 계산된 활동량과 실제 활동량 회귀(Regression) 결과는 도 3에 도시된 바와 같다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 센서 기반으로 예측 VO2 Max값을 산출한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 x축에 실제 VO2 Max값을 배치하고, y축에 센서기반으로 예측 VO2 Max값을 배치한 경우, 실제 VO2 Max값과 예측 VO2 Max값이 거의 선형을 이루는 것이 확인되므로, 예측 VO2 Max값이 실제 VO2 Max값과 거의 유사한 것을 알 수 있다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 남자 환자로부터 수집된 정보를 기반으로 분당 칼로리 소모를 산출한다. 예컨대, 웨어러블 심전도 패치(110)는 Male: Calories/min = (-95.7735 + (0.271 × Age) + (0.394 × Weight) + (0.404 × VO2max) + (0.634 × Heart Rate))/4.184로 분당 칼로리 소모를 산출한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 여자 환자로부터 수집된 정보를 기반으로 경고 점수를 산출한다. 예컨대, 웨어러블 심전도 패치(110)는 Female: Calories/min = (-59.3954 + (0.274 × Age) + (0.103 × Weight) + (0.380 × VO2max) + (0.450 × Heart Rate)) / 4.184로 분당 칼로리 소모를 산출한다.
도 4는 본 실시예에 따른 심전도의 특징지표를 나타낸 도면이다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 파형에 포함된 P 파형, QRS-complex(N,S,V), T 파형, 노이즈 파형을 파형 단위로 분할한다.
심전도 파형은 박동의 연속으로 나타나지며, 박동은 크게 노멀 박동(Normal Beat)(N), 심실상 박동(Supraventricular beat)(S), 심실 박동(Ventricular Beat)(V)으로 나눌 수 있다. 심전도 파형의 한 박동은 기본적으로 P 파형, QRS 파형, T 파형을 포함한다.
심전도 파형에서 비침습적 생체신호 수집방식에 의한 발생한 노이즈(Noise)를 포함한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 파형에 포함된 P 파형, Q 파형, R 파형, S 파형, T 파형을 감지하고, 노멀 박동(N), 심실상 박동(S), 심실 박동(V)을 분류한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 P 파형, Q 파형, R 파형, S 파형, T 파형의 로컬라이제이션(Localization)로부터 특징지표값(Feature)를 산출한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 입력된 심전도 파형에 대한 PR 인터벌(Interval), QRS 인터벌, QT 인터벌, ST 세그먼트, RR 인터벌을 구분한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 PR 인터벌, QRS 인터벌, QT 인터벌, ST 세그먼트, RR 인터벌을 기반으로 P 파형, Q 파형, R 파형, S 파형, T 파형의 특징정보를 기반으로 박동을 분류(Classification)할 수 있다
웨어러블 심전도 패치(110)는 심장 박동을 노멀 박동(Normal Beat)(N), 심실상 박동(Supraventricular beat)(S), 심실 박동(Ventricular Beat)(V)으로 분류한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 파형을 판독할 때, 로컬라이제이션(Localization)과 분류(Classification)정보를 기반으로 이상 상태를 감지할 수 있다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 파형에 대해 로컬라이제이션을 수행한 후 특징 지표값을 산출하고, 특징 지표값을 이용하여 이상상태(부정맥, 이상박동(S,V), ST, QTc 등)를 감지한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 부정맥 감지 머신러닝 모델(예컨대, 특징 지표값A, 특징 지표값B, 특징 지표값D를 이용하여 A 부정맥 감지, 특징 지표값B, 특징 지표값C, 특징 지표값E, 특징 지표값F를 이용하여 B 부정맥 잠지, 특징 지표값A, 특징 지표값F를 이용하여 이상박동 감지)을 이용하여 이상상태(부정맥, 이상박동(S,V), ST, QTc 등)를 감지한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 세그멘테이션을 이용하여 정밀한 로컬라이제이션을 수행하고, 로커라이제이션 결과를 기반으로 신뢰할 수 있을 만큼 정밀한 특징지표값을 얻을 수 있다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 특징지표값을 기반으로 다른 이상박동, 부정맥등을 감지하는데 이용한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 파형에 대해 분류(Classification)를 수행하여 심장 박동을 노멀 박동(Normal Beat)(N), 심실상 박동(Supraventricular beat)(S), 심실 박동(Ventricular Beat)(V)로 분류하고, 부정맥을 감지한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심전도 파형에 세그먼테이션 기법을 적용하여, 심전도 파형에 포함된 P 파형, Q 파형, R 파형, S 파형, T 파형, 노이즈 파형의 각 구간의 특징 지표값을 확인한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 특징 지표값을 기반으로 심장 박동을 노멀 박동(N), 심실상 박동(S), 심실 박동(V), 노이즈를 빠르게 분류(Classification)하며, 노이즈를 제거하여 빠르고 정확하게 의학적인 판단이 이루어지도록 한다.
도 5는 본 실시예에 따른 운동부하검사 결과를 나타낸 도면이다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 운동부하검사 중 단계별 각 지표 변화를 산출하여 그래프화한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 획득한 센서 정보(심박수(HR), 가속도(ACC), 자이로(Gyro))를 기반으로 예측 VO2 Max값을 산출한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 예측 VO2 Max값을 기반으로 운동 부하 검사를 수행한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 예측 VO2 Max값을 기준으로 운동 부하를 베이스 라인, 1단계, 2단계, 3단계로 구분한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 현재 운동 부하를 검사하여 베이스, 1단계, 2단계, 3단계로 판별한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 운동의 강도에 따라 심박수(HR), 가속도, 자이로 센서 값들의 변화에 따라 심장에 부하가 점점 늘어나는 것으로 인지하여 운동 부하 검사 결과를 출력한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 가로축에 시간, 세로축에 심박수(HR), 가속도, 자이로 센서값을 출력한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심박수(HR)값을 기반으로 시간축으로 심박수가 얼마큼 더 빨라지는 지의 여부를 판별한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 가속도값을 기반으로 시간축으로 가속도가 얼마큼 더 빨라지는 지의 여부를 판별한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 자이로값을 기반으로 시간축으로 얼만큼 더 회전했는지의 여부를 판별한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 심박수, 가속도, 회전값이 증가할수록 심장에 부하가 증가하는 것으로 인지하여 운동 부하를 산출한다.
도 6은 본 실시예에 따른 운동 부하 분류를 나타낸 도면이다.
병원 서버(120)는 심장재활 환자에 운동 강도를 측정하기 위해 측정 장비를 이용하여 실제 VO2 Max를 측정한다. 병원 서버(120)는 심장재활 환자에 심전도 패치 및 운동 부하 검사 장비를 부착한 후 최초 1회 실제 VO2 Max를 측정한다.
병원 서버(120)는 측정한 실제 VO2 Max를 기준 운동 부하를 설정한다. 병원 서버(120)는 환자별로 실제 VO2 Max를 기반으로 설정한 기준 운동 부하를 등록한다.
여기서, 운동 부화는 수술 후 회복하는 과정에 있는 환자에게 운동을 시켜서 심장에 무리를 주는 게 과정을 의미한다. 예컨대, 운동 부화는 런닝 머신 장비에서 걷다가 조금씩 빠르게 걷거나 뛰도록 하면서 심장 상태를 모니터링하는 과정을 의미한다.
병원 서버(120)는 최초 운동 강도를 측정할 때, 측정 장비를 이용하여 VO2 Max(최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량) 값을 측정한다. 병원 서버(120)는 VO2 Max 값의 범위를 기반으로 최초 운동 설정값을 설정한다. 예컨대, 병원 서버(120)는 VO2 Max 값의 범위가 기 설정된 임계치보다 넓을수록 높은 운동 설정값으로 설정한다.
병원 서버(120)는 측정 장비를 이용하여 측정한 VO2 Max 값에 따라 기본 단계, 1단계, 2단계, 3단계로 최초 운동 설정값을 설정한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 예측 VO2 Max 값을 기반으로 운동 부하를 분류(Classification) 한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 실제 VO2 Max값을 기준으로 기본(Base), 스테이지1, 스테이지2, 스테이지3 중 하나를 기준 운동 부하로 입력받는다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 예측 VO2 Max값을 기준으로 기본(Base), 스테이지1, 스테이지2, 스테이지3 중 하나를 현재 운동 부하를 산출한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 기준 운동 부하(기본(Base), 스테이지1, 스테이지2, 스테이지3 중 하나)와 현재 운동 부하(기본(Base), 스테이지1, 스테이지2, 스테이지3 중 하나)의 상관관계를 기반으로 컨퓨전 매트릭스(Confusion Matrix)를 생성한다.
도 7은 본 실시예에 따른 환자별 운동 부하 검사 과정을 나타낸 도면이다.
병원 서버(120)는 재택 심장 재활을 위해 개인별 맞춤 정보 입력을 위한 운동부하검사를 수행한 후 환자를 등록한다(S710). 환자별로 웨어러블 심전도 패치(110)가 부착된다(S720).
웨어러블 심전도 패치(110)는 센서를 기반으로 부착된 운동 부하를 검사한다(S730). 웨어러블 심전도 패치(110)는 각 환자별 적정한 운동단계, 위험요소값을 입력받는다(S740).
도 7에서는 단계 S710 내지 단계 S740을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 7에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 7에 기재된 본 실시예에 따른 환자별 운동 부하 검사 과정은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 환자별 운동 부하 검사 과정을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
도 8은 본 실시예에 따른 재택 심장 재활 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 환자에 부착된다(S810).
웨어러블 심전도 패치(110)는 재택 심장 재활이 시작되는지의 여부를 확인한다(S820). 단계 S820의 확인 결과, 재택 심장 재활이 시작되는 경우, 웨어러블 심전도 패치(110)는 재택 심장 재활을 시작한다(S832).
웨어러블 심전도 패치(110)는 센서 기반으로 현재 운동 부하를 산출한 후 알림을 발생한다(S834). 단계 S834에서, 웨어러블 심전도 패치(110)는 재택 심장 재활 중 연동하는 환자 애플리케이션(114)으로 기준 운동 부하 및 현재 운동 부하에 대한 피드백을 전송한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 환자 애플리케이션(114)으로 기준 운동 부하 및 현재 운동 부하를 기반으로 적절한 운동단계를 전송한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 수술 후 회복하는 과정에 있는 환자가 운동을 할 때 운동 강도가 너무 낮으면, 운동 강도를 좀 더 올리라는 피드백을 전송하고, 운동 강도가 너무 높으면 운동 강도를 낮추라는 피드백을 전송한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 운동 과정에서 응급 상황이 발생하면 응급 상황을 체크해서 운동 중단 알람을 발생한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 응급 상황 알림을 병원 서버(120)로 전송한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 센서 기반으로 응답 상황으로 판단되면, 응답 상황 알림을 발생한다(S836). 단계 S836에서, 웨어러블 심전도 패치(110)는 부정맥, ST 세그먼트 변화, 심장박동을 이용한 위험지수로 응급상황을 지속적으로 모니터링하다가 응급상황 발생하면, 환자 단말기(112)와 병원 서버(120)로 알람을 발생한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 부정맥, ST 세그먼트 변화, 심장 박동수에 대한 위한 위험 지수를 기반으로 응급 상황을 지속적으로 모니터링한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 재택 심장 재활 종료를 확인한다(S838). 단계 S838에서, 웨어러블 심전도 패치(110)는 적당한 운동단계로 할당 시간만큼 재택 심장 재활 운동이 완료되면 환자 애플리케이션(114)으로 재택 심장 재활 중단 알람을 발생시킨 후 운동을 종료하도록 한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 수술 후 회복하는 과정에 있는 환자가 기 설정된 운동 시간만큼 되면, 기 설정된 운동강도만큼 운동을 수행한 경우, 재택 심장 재활을 종료하도록 하는 알람을 발생한다.
웨어러블 심전도 패치(110)는 현재 운동 부하를 저장한다(S840). 단계 S840에서, 웨어러블 심전도 패치(110)는 재택 심장 재활 운동이 종료되면, 수행한 현재 운동 부하를 저장한다. 웨어러블 심전도 패치(110)는 해당 환자가 수행한 운동 강도랑, 운동량을 매칭하여 환자 애플리케이션(114)으로 매일 저장하도록 한다.
단계 S820의 확인 결과, 웨어러블 심전도 패치(110)에서 재택 심장 재활이 시작되면, 병원 서버(120)는 환자별 재택 심장 재활 운동 상태를 모터링한다(S852). 단계 S852에서, 병원 서버(120)는 웨어러블 심전도 패치(110)에서 재택 심장 재활이 시작되면, 모니터링 화면에 심전도, 위험지수, 호흡, 심박수(HR), 소모칼로리, 기준 운동 부하, 현재 운동 부하, 운동시간 등을 표시한다.
병원 서버(120)는 웨어러블 심전도 패치(110)로부터 응급 상황 알림을 수신한 경우, 응급 상황 여부를 확인한다(S854). 단계 S854에서, 병원 서버(120)는 웨어러블 심전도 패치(110)로부터 수신된 정보를 기반으로 부정맥, ST 세그먼트 변화, 심장박동을 이용한 위험지수로 응급상황을 지속적으로 모니터링하다가 응급상황 발생하면, 모니터링 중인 화면에 알람을 발생시킨다. 병원 서버(120)는 환자 단말기(112)로 상황 별 안내 및 운동 중단 명령을 전송한다.
병원 서버(120)는 모니터링을 중단 후 환자 상태를 관리한다(S856). 단계 S856에서, 병원 서버(120)는 응급 상황에 대해 확인을 수행하고, 문제가 없으면 환자에게 연락을 취한다. 병원 서버(120)는 문제가 있다고 판단되면, 응급처리요원을 환자가 위치한 곳으로 보낸다
도 8에서는 단계 S810 내지 단계 S856을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 8에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 8에 기재된 본 실시예에 따른 재택 심장 재활 과정은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 재택 심장 재활 과정을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
도 9는 본 실시예에 따른 환자 모니터링용 화면 예시를 나타낸 도면이다.
병원 서버(120)는 1대 N으로 환자를 모니터링을 해서 응급 상황이 발생하는지의 여부를 판별한다.
병원 서버(120)는 환자 식별 정보별로, 위험지수, 호흡, 심박수(HR)를 출력한다. 병원 서버(120)는 환자 식별 정보별로 설정단계, 운동단계, 소모칼로리, 운동시간을 출력한다. 병원 서버(120)는 환자 식별 정보별로 설정단계만큼 운동단계를 달성했는지의 여부를 출력한다. 병원 서버(120)는 설정단계만큼 운동단계를 달성한 상태로 기 설정된 운동시간을 유지한 경우, 운동을 종료하도록 하며, 소모 칼로리를 출력한다.
병원 서버(120)는 재택 심장 재활뿐만 아니라 개인의 운동상태, 강도를 파악하는 분야에도 사용 가능하다. 병원 서버(120)는 재택 심장 재활의 활성화로 심혈관 질환의 사망률과 재발률을 낮출 수 있다.
병원 서버(120)는 심장재활 환자 각각에 대한 적절한 운동 부하 값, 위험 요소를 등록한다. 병원 서버(120)는 수술 후 회복하는 과정에 있는 환자가 집에 가서 웨어러블 심전도 패치(110)를 부착한 후 재택 심장 재활을 시작하면, 병원 서버(120)에서 환자 상태를 함께 모니터링한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 측정 장비를 이용하여 심장재활 환자에 대한 실제 VO2 Max 값을 측정하고, 상기 실제 VO2 Max 값을 기반으로 기준 운동 부하를 설정하여 입력하는 병원 서버;
    상기 심장재활 환자에 부착되어, 센서 기반으로 획득한 센싱 정보로 예측 VO2 Max 값을 산출하고, 상기 예측 VO2 Max 값을 기반으로 현재 운동 부하를 판별한 후 상기 기준 운동 부하와 상기 현재 운동 부하의 차이에 따른 피드백을 알림으로 발생하도록 하는 웨어러블 심전도 패치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는,
    상기 현재 운동 부하가 상기 기준 운동 부하보다 낮으면, 상기 현재 운동 부하를 높이도록 하는 피드백을 알림으로 출력하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는,
    상기 현재 운동 부하가 상기 기준 운동 부하보다 높으면, 상기 현재 운동 부하를 낮추도록 하는 피드백을 알림으로 출력하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는,
    상기 현재 운동 부하가 상기 기준 운동 부하와 동일한 상태로 할당된 운동 시간만큼 유지된 경우, 재택 심장 재활 운동이 완료된 것으로 판단하여 재택 심장 재활 중단 알람을 출력하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    기 웨어러블 심전도 패치는,
    상기 재택 심장 재활 운동이 완료된 것으로 판단되면, 상기 심장재활 환자에 대해 상기 현재 운동 부하, 상기 운동 시간을 매칭하여 저장한 후 해당 환자 애플리케이션으로 저장하도록 하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 병원 서버는
    상기 실제 VO2 Max 값에 따라 기본(Base), 스테이지1, 스테이지2, 스테이지3 중 하나를 상기 기준 운동 부하로 설정하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는,
    상기 센싱 정보로부터 심전도 정보(x1), 가속도 정보(x2), 자이로 정보(x3), 를 추출하고, 기 저장된 사용자 정보로부터 키 정보(x4), 몸무게 정보(x5), 성별 정보(x6)를 추출하고, 상기 심전도 정보(x1), 상기 가속도 정보(x2), 상기 자이로 정보(x3), 상기 키 정보(x4), 상기 몸무게 정보(x5), 상기 성별 정보(x6)를 기반으로 상기 예측 VO2 Max값을 산출하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는,
    상기 심전도 정보(x1)에 가중치(α)를 적용한 값, 상기 가속도 정보(x2)에 가중치(β)를 적용한 값, 상기 자이로 정보(x3)에 가중치(γ)를 적용한 값, 상기 키 정보(x4)에 가중치(δ)를 적용한 값, 상기 몸무게 정보(x5)에 가중치(ε)를 적용한 값, 상기 성별 정보(x6)를 합산한 값을 상기 예측 VO2 Max값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는,
    상기 예측 VO2 Max 값에 따라 기본(Base), 스테이지1, 스테이지2, 스테이지3 중 하나를 상기 현재 운동 부하로 판단하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는,
    상기 센싱 정보를 기반으로 응급 상황이 발생한 것으로 판단되면, 운동 중단 알람을 발생하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는
    상기 센싱 정보에 포함된 심전도 정보의 심전도 파형 중 ST 세그먼트 변화에 대응하는 ST 점수(ST Score), 부정맥 발생 여부에 따른 부정맥 점수(Arrhythmia Score), 심박수 범위에 대응하는 심박수 점수(HR Score), 상기 예측 VO2 Max(최대 운동 강도 중 신체가 소모한 산소량)에 대응하는 VO2 점수(VO2 Score)를 기반으로 경고 점수(Warning Score)를 산출하고, 상기 경고 점수가 기 설정된 임계 점수를 초과하는 경우 상기 응급 상황이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 웨어러블 심전도 패치는
    상기 ST 점수, 상기 부정맥 점수, 상기 심박수 점수, 상기 VO2 점수 각각을 기 설정된 점수 범위 이내로 계산하며, 상기 ST 점수, 상기 부정맥 점수, 상기 심박수 점수, 상기 VO2 점수의 총합산 점수가 제1 임계 점수 이상이면 상기 응급 상황으로 판단하여 황색경보를 알림으로 출력하고, 상기 총합산 점수가 제2 임계 점수 이상이면 상기 응급 상황으로 판단하여 적색 경보를 알림으로 출력하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 병원 서버는,
    상기 웨어러블 심전도 패치에서 재택 심장 재활이 시작되는 시점에 상기 심장재활 환자에 대한 재택 심장 재활 운동 상태를 모터링하면서, 상기 심장재활 환자에 대한 상기 기준 운동 부하, 상기 현재 운동 부하, 경고 점수를 출력하는 것을 특징으로 하는 재택 심장 재활 시스템.
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