KR101775753B1 - 구획 증후군을 모니터하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

구획 압력을 연속적으로 (또는 반연속적으로) 측정하기 위해, 이식되어 제 위치에 놓여져 유지될 수 있는 구획 모니터의 실시예가 개시된다. 예시적인 모니터에는 구획 내에 이식되도록 구성되는 압력 센서, 압력 센서에 연결되고 구획의 외부에 있는 송신기, 및 송신기로부터 압력 데이터를 수신하고, 수신된 압력 데이터를 처리하도록 송신기와 통신하는 수신기가 포함된다. 모니터는 또한, 측정된 압력 데이터를 네트워크 가능한 장치로 전송하도록 구성될 수 있다. 이어서, 네트워크 가능한 장치는 환자의 상황 및 상태를 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)을 통해 의료인에게 전달할 수 있다. 이러한 통신으로 인해 의료인이 환자를 원거리에서 모니터할 수 있다. 네트워크 가능한 장치 또는 관련 연산 시스템은 시간의 흐름에 따른 압력 데이터의 추이를 기록 및 표시할 수 있으며, 환자의 전자 건강 기록에 상기 데이터를 기록할 수 있다.

Description

구획 증후군을 모니터하기 위한 시스템 및 방법{COMPARTMENT SYNDROME MONITORING SYSTEMS AND METHODS}

본 발명은 구획 증후군을 진단하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 부분 이식 가능한 무선 구획 증후군 모니터에 관한 것이다.

구획 증후군은 구획(즉, 비탄성 근막에 의해 둘러싸인 근육 군) 내부의 압력이 조직의 모세 혈관 내 압력보다 높게 상승하는 질병이다. 구획 증후군은 영역에 순환 제한 또는 순환 손실을 야기한다. 구획 증후군은 일반적으로 구획 내 포함된 조직에 대한 외상 또는 손상 이후에 발병한다. 근막은 팽창되지 않기 때문에, 외상 또는 손상으로부터 야기된 출혈 또는 부종이 구획 내에 압력을 증가시킨다. 따라서, 구획 내 정맥 경로는 손상 부위로부터 혈액 및 유체의 배출이 제한되고, 이로 인해 구획 내 압력이 지속적으로 상승한다. 지속적인 압력 상승은 순환을 더욱 제한하여, 결과적으로 손상된 조직의 사멸(즉, 괴사)을 야기한다. 괴사로 인해 종종 사지를 잃을 수 있고, 심각한 경우 생명을 잃을 수도 있다. 구획 증후군이 발생하는 가장 흔한 부위는 하퇴부, 구체적으로는 정강이뼈(tibia) 및 종아리뼈(fibula)에 인접한 부위이다.

사람의 하퇴부에는 4개의 구획, 즉 전방 구획(정면), 측방 구획(종아리뼈 옆의 측면), 깊은 후방 구획 및 얕은 후방 구획(후면)이 있다. 이들 4개의 구획 중 임의의 하나가, 구획 내 출혈 또는 부종 발생시에 구획 증후군을 유발시킬 수 있다. 구획 증후군은 또한 너무 꽉 끼는 캐스트, 협착성 드레싱, 쇼크 방지용 하의(pneumatic anti-shock garment), 근막 결함의 폐쇄로부터 야기될 수도 있다. 구획 증후군과 관련한 임상적 상태에는, 골절의 관리, 연 조직 손상, 동맥 손상, 약물 과다 복용, 사지 압박 상태, 화상, 허혈 후 부종, 협착성 드레싱, 침습성 수액 소생술 및 꽉 끼는 캐스트가 포함된다.

도 1에는 뼈를 둘러싼 근육(115)에 한 군데 이상의 구획 증후군을 야기할 수 있는, 정강이뼈(105)와 종아리뼈(110)가 골절된 사람의 다리(100)가 도시되어 있다. 정강이뼈(105) 및 종아리뼈(110)는 일반적으로 물리적 골절 부위(120)에 근접한 부위에서 출혈이 발생한다. 이러한 출혈은 대량의 울혈(즉, 혈종)을 형성할 수 있다.　 상기 혈종이 골절 부위(120)에 근접하는 근육(115)을 압박할 수 있다.　 혈종에 의해 유발된 압력은 구획의 근육(115)으로 가는 혈류를 제한하거나 차단하며, 이는 구획 증후군을 야기한다. 정상적인 구획 압력은 20㎜Hg 이하이다. 압력이 20 내지 30㎜Hg를 상회하는 경우는 우려가 높아지며, 30mmHg 초과에서는 종종 위험 개입이 요구된다.

구획 증후군을 진단하는 통상적인 방법은 침윤성이며 어려운 직접적 압력 측정 과정을 포함한다. 바늘 또는 투관 침이 구획 내부의 압력 측정을 수행하기 위해 구획에 접근하도록 사용된다. 현재, 이런 구획 내부의 압력 측정이 객관적이고 신뢰성 있는 유일한 진단 방식이다. 그러나, 이런 구획 증후군의 진단 및 치료는 높은 사망률을 야기하고 감염 위험성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 부정확하고 상승된 압력 판독치는 매우 까다로운 잠재적 위험을 의미한다.

또한, 통용되고 있는 바늘에 기반한 압력 측정 방법은 짧은 시간에 데이터의 스냅 샷을 제공할 뿐이기에 바람직하지 않다. 환언하면, 바늘에 기반한 압력 측정 방법은 특정 시간 동안 하나의 데이터 포인트를 의사에게 제공할 뿐이다. 의사에 의해 압력이 판독되면, 일반적으로 의사는 환자로부터 바늘을 제거한다. 시간에 맞춰 단일 측정으로부터 얻어진 데이터는 압력 추이와 구획 내부의 압력 이동 방향에 대한 정보를 제공하지 않는다. 장시간 동안에 걸쳐 측정된 단일 데이터 포인트들을 수집하는 것은, 구획 내 압력과 환자의 혈압이 갑자기(예컨대 수분 내에) 변화하기 때문에 그다지 도움이 되지 않는다. 또한, 바늘에 기반한 압력 측정 방법과 관련한 통증으로 인해 의사가 선행 측정의 수분 이내에 압력 판독치를 수득하기는 곤란하다.

상태가 심각해지기 전에 구획 증후군을 진단하기는 어려우며, 오진 또는 가양성 진단은 환자에게 심각한 결과를 가져올 수 있다. 통상적으로, 구획 증후군의 치료는 침윤성이며, 고통을 수반하고, 복잡한 근막 절개를 요구하며, 이는 감염 위험성 및 사망률을 증가시킨다. 따라서, 외과 수술이 절대적으로 필요할 때 적절하면서도 지속적으로 접근 가능하도록 구획 내 압력을 모니터하는 것이 바람직하다.

또한, 이들 통상의 방법은 구획 압력의 지속적인 모니터가 요구될 경우 환자가 치료 시설에 입원하고 있어야 한다. 이는 치료 시설에서의 치료 비용과, 환자의 비용 부담 및 불편함을 증가시킨다. 따라서, 구획 압력을 원거리에서, 예를 들면 환자가 자택에 거주한 상태에서, 정확하게 모니터하고 추적하기 위한 방법이 요구된다.

구획 증후군에 대한 보다 많은 정보와, 진단 및 치료 방법과 관련하여, 미국 특허 제4,711,248호, 제4,817,629호, 제4,858,620호, 제6,942,634호, 및 미국공개공보 제2008/0208011호를 참고하며, 이들 문헌은 전체적으로 본원 발명의 참고문헌으로 인용된다. 또한, 전체적으로 본원 발명의 참고문헌으로 인용되고 본 발명과 관련이 있는 미국 특허 제6,980,852호, 제7,148,803호, 제7,256,708호, 제7,461,972호, 및 미국공개공보 제2006/0290496호를 참고한다.

구획 증후군 모니터, 진단 시스템, 센서 및 방법에 관한 이하의 상세한 설명은 예시적인 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 참조한다. 특별한 지적이 없는 이상, 모든 실시예와 실례들은 예언적인 실례로서 고려된다. 다른 실시예도 실시 가능하다. 본 명세서 설명된 실시예는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남 없이 변형될 수 있다. 따라서, 이하 상세한 설명은 이에 제한되지 않는다. 또한, 이하 설명된 시스템 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 많은 다른 실시예에서 실시될 수 있음은 본 기술분야의 기술자에게 자명하다. 설명된 임의의 실제 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어는 이에 제한되지 않는다.

본 명세서에는 구획 압력을 지속적으로(또는 반-연속적으로) 측정하기 위해 제 위치에(in situ) 이식되어 유지될 수 있는 구획 모니터의 실시예가 개시된다. 이들 모니터는 긴 시간의 주기 동안, 예를 들면 24 내지 48 시간에 걸쳐, 구획 압력을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 모니터는 무선 링크와 같은 통신 링크를 통해 네트워크 장치(예컨대, 랩톱 컴퓨터, PDA, 또는 휴대폰)로 측정된 압력 데이터를 전송하도록 구성되다. 다음, 네트워크 장치는 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)을 통해 환자의 상태 및 증상을 의료인(예컨대, 간호사, 의사, 및 다른 병원 개인)에게 통신할 수 있다. 이런 통신은 의료인이 환자를 원거리에서 모니터하는 것을 가능케 한다. 네트워크 장치, 또는 관련 컴퓨터 시스템은 시간의 흐름에 따른 압력 데이터의 추이를 기록 및 표시할 수 있고, 환자의 전자 건강 기록에 데이터를 작성한다. 또한, 네트워크 장치 또는 관련 컴퓨터 시스템은 압력 데이터와 환자의 확장기 혈압을 비교할 수 있고, 임상적으로 중요한 변화를 실시간으로 산출할 수 있다.

구획 압력을 모니터할 뿐만 아니라, 본 명세서에 개시된 모니터는 폐쇄성 뇌손상, 뇌 감염 등 이후의 두개 내 압력, 또는 임의의 루멘 또는 신체의 밀폐된 영역 내 압력을 모니터하기 위해 이용될 수도 있다.

본 명세서에 설명된 구획 압력 모니터는 적어도 하나의 압력 센서를 포함한다. 일 실시예에서, 압력 센서는 센싱 장치에서 직접 판독하기 위해 프로세서 및 신호 처리기를 포함하는 장치에 직접 고정된다. 다른 실시예에서, 압력 센서는 측정된 압력 데이터를 호출용 장치로 전송하는 기능을 가진 RFID 장치에 통합된다. RFID 장치는 원하는 판독의 주파수, RFID 장치로부터 호출용 장치의 예상 거리, 그리고 RFID 장치의 전력 소비 요구량에 따라, 수동형, 수동-능동형(배터리 보조), 또는 완전 능동형(배터리 의존)일 수 있다. 다른 실시예에서, 압력 센서는 휴대 전화기와 같은 무선 장치와 호환 가능한 라디오, 블루투스, 또는 ZIGBEE에 통합된다.

본 명세서에 포함되고 첨부된 도면은 명세서의 일부이며 구획 증후군의 모니터, 진단 시스템, 센서 및 방법을 예시하는 실시예를 도시한다. 발명의 상세한 설명과 함께 도면은 본 기술분야의 기술자가 본 명세서에 설명된 시스템을 제조하고 사용하는 방법의 원리를 설명하기 위해 제시된다. 도면에서, 유사한 도면부호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 지시한다.
도 1은 정강이뼈 및 종아리뼈가 골절된 사람의 다리를 도시한다.
도 2는 4개의 주된 구획과, 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 구획 모니터를 개략적으로 나타내는 사람 다리의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구획 모니터의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구획 모니터의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구획 모니터의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구획 모니터의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구획 모니터의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구획 모니터를 포함하는 밴드의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구획 모니터를 포함하는 밴드의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 구획 압력을 모니터하기 위한 시스템이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라, RFID 장치가 통합된 하나 이상의 정형외과용 센서를 원거리에서 모니터하기 위한 예시적인 네트워크(1100)의 블록 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라, 변형된 RFID 칩을 갖는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 장치의 일부를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라, 구획 압력을 모니터하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따라, 환자에게서 구획 증후군의 투명하고 안전한 무선 모니터를 하도록 식별자를 연결하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용되는 바늘의 예시적인 실시예이다.
도 17은 본 명세서에 개시된 다른 실시예에 따라 광전자 구획 모니터의 개략도이다.

일 실시예에서, 구획 모니터의 압력 센서는 신체 외부에 마련되고, 구획 내부의 가요성 벌브(bulb)와 유체 연통한다. 이런 실시예의 실례가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에는 4개의 주된 구획(200A, 200B, 200C, 및 200D)과, 4개의 구획 모니터(210A, 210B, 210C, 및 210D)가 개략적으로 나타나 있는 사람 다리(100)의 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 구획 모니터(210A 내지 210D)는 구획(200A 내지 200D)에 각각 이식된 유체 충전식 가요성 벌브(215A 내지 215D)를 포함한다. 본 실시예에서, 소형의 가요성 벌브, 색(sac), 벌룬(balloon), 또는 유사한 도관(215A 내지 215D)은 비-압축성 유체로 충전되고 얇은 튜브(220A 내지 220D)에 연결된다. 얇은 튜브(220A 내지 220D)는 비탄성이고 비-압축성 유체로 충전된다. 얇은 튜브(220A 내지 220D)는, 신체 외부에 마련되고 바람직하게는 RF 장치를 포함하는 피부 패치에 장착되는 압력 센서와 유체 연통한다.

벌브(215)는 실리콘, 고무, 라텍스, 니트릴, 또는 이와 유사한 재료의 임의의 가요성 의료용 등급 플라스틱 또는 복합재로 제조될 수 있다. 튜브(220)는 유사하지만, 압력의 변화시 변형에 대한 저항력을 증가시키기 위해 또는 임플란트가 제거될 시 당기는 힘에 대해 견디기 충분할 정도의 강도를 보장하기 위해, 필요 시 브레이드 금속층에 덮여질 수 있는 보다 강성의 재료(폴리에틸렌, TEFLON, DELRIN 등)로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 벌브-튜브 시스템은 병원이 아닌 제조 공장에서 조립되는 밀폐형 유닛으로 준비된다. 제조 및 준비 시에 벌브-튜브 유체 연통 시스템에 공기 버블의 형성을 방지하도록 제어하여, 외부 압력 센서로의 압력의 정확한 중계를 보장한다.

벌브(215) 및 이에 부착된 튜브(220)는 압력 모니터의 대상 부위에 벌브(215)가 위치하도록 근육 구획에 삽입될 수 있고, 얇은 튜브(220)는 피부로부터 빠져나와 압력 센서에 부착된다. 구획 압력의 변화는 벌브의 벽에 대한 압력을 증가시킬 것이며, 이에 의해 유체가 튜브 내로 밀려갈 것이다. 이와 같이, 밀폐형 벌브-튜브 시스템 내 유체는 압력 센서와 직접 접촉하며, 이에 의해 구획 내부의 벌브에 대해 발생하는 압력의 변화를 전달한다. 튜브가 비탄성이고 튜브 내부의 유체가 비-압축성이기 때문에, 벌브에서의 상응하는 압력 변화가 압력 센서로부터 확인될 것이다. 이와 같이, 구획 내 압력의 변화는 환자의 피부 표면에 위치한 압력 센서에 등록된다.

가요성 벌브의 유체 체적과, 압력이 감지되는 튜브의 직경과, 신체에서의 위치 및 자세와, 시스템의 온도, 환자의 체온, 또는 주변 온도와 같은 인자를 고려하기 위해 보정 계수가 도입될 수 있다. 벌브-튜브 시스템은, 압력 센서 및 관련 전자부품이 직접 이식을 위해 소형화될 필요가 없기 때문에 비용이 감소하고, 센서 자체가 신체 내부에 이식되지 않고, 센서가 수성 환경에 노출되지 않으며, 전자부품이 이식 장치에 대한 FDA 가이드라인을 따를 필요가 없기 때문에 압력 센서가 단순화되는 장점을 포함하여 다양한 장점들을 가진다.

다리(100)의 표면에 위치한 압력 센서는 RFID 장치 또는 다른 유사한 무선 장치와 같은 장치에 연결된다. 장치는 측정된 압력 데이터를 외부 판독기에 기록 및/또는 전송하기 위해 사용될 수 있다. 장치는 하나 이상의 보정 계수를 측정 또는 판단하기 위해 통합된 온도 센서 또는 외부 온도 센서, 또는 다른 센서를 추가로 포함할 수 있다.

도 2는 단지 예시를 목적으로 제시된 도면이다. 본 명세서에 개시된 구획 모니터 중 임의의 모니터는 도 2에 도시된 모니터(210A 내지 210D)와 교체될 수 있다.

도 3에는 본 명세서의 개시된 일 실시예에 따른 예시적인 구획 모니터(210)의 개략도가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유체 충전식 가요성 벌브(215)는 구획(200)에 이식된다. 비탄성 튜브(220)는 구획(200)의 외부에 위치한 유체 압력 센서(360)와 가요성 벌브(215) 사이에 부착된다. 구획(200) 내 압력 변화는 벌브(215) 내 유체의 체적에 영향을 미친다. 구획(200) 내 압력이 증가하면, 벌브(215) 내 유체가 튜브(220) 내로 밀려간다. 튜브(220)는 비탄성이고 벌브(215) 및 튜브(220) 내 유체가 비-압축성이기 때문에, 구획(200) 내 압력 변화가 압력 센서(360)에 등록된다. 다음, 도시된 실시예에서, 압력 데이터는 압력 센서에 연결된 RFID 장치에 전달된다. 도시된 실시예에서, 압력 센서(360) 및 RFID 장치는 가요성 배터리(370)에 의해 전력을 공급받는다. 본 기술분야의 기술자에게 자명한 바와 같이, RFID 장치 및/또는 압력 센서는 다른 방법에 의해 전력을 공급받을 수도 있다. 접착 밴드 재료(330)는 RFID 장치, 가요성 배터리(370) 및 유체 압력 센서(360)를 하우징하여 보유하기 위해 사용된다. 다른 외부 센서가 접착 밴드 재료에 추가로 포함될 수 있다. 무균 거즈(350)가 접착 밴드(330)와 피부의 표면 사이에 존재할 수 있다.

다른 실시예에서, 압력 센서는 바늘 또는 투관 침을 통해 근육 구획, 뇌두개골, 또는 다른 밀폐된 신체 공간으로 삽입될 수 있다. 도 4에는 본 발명의 실시예에 따라 구획에 삽입된 압력 모니터를 구비한 구획 모니터의 개략도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 실시예에서는 이식 가능한 내재형 압력 센서가 구획(200)에 이식된다.

일 실시예에서, 압력 센서는 대략 1㎜ 크기의 마이크로전자기계시스템(MEMS) 센서이다. 비교적 소형인 MEMS 압력 센서는 조직 내로 용이하게 삽입될 수 있다. 이런 MEMS 센서는 센싱 막에 대한 압력 변화를 출력 신호로서 전압, 전류, 또는 주파수로 변환하기 위해 저항 변화, 커패시턴스 변화, 전압 변화, 또는 압전 효과를 이용한다. 압력 센서는 미리 정해진 시간의 주기 동안(구획 증후군 모니터를 위해 대략 24 내지 48시간 동안, 그러나 두개 내 압력 모니터를 위해서는 가능한 보다 긴 시간 동안) 신체에 보유될 수 있다.

압력 센서는 구획으로부터 빠져나온 와이어(416)에 연결되고 표면 패치 또는 밴드상의 RF 장치(340)에 연결된다. 실시예에서, 배터리(370)는 전력을 공급하기 위해 RF 장치(340)에 연결된다. RF 장치(340)는 센서(415)에 전력을 공급하고, 데이터를 해석하거나, 압력 센서로부터 호출용 판독기로 중계한다. 압력 센서는 리드 와이어를 피부로부터 멀리 잡아당겨 제거할 수 있다.

기재(330; 예컨대 접착 밴드의 층)는 RF 장치(340) 및 배터리(370)를 환자의 조직 또는 피부의 표면상에 유지하기 위해 사용된다. 무균 거즈(350)는 조직 또는 피부의 표면과 전자부품 사이에 사용된다. 예를 들면, 기재(330)는 환자의 사지 또는 두개골의 표면에 사용될 수 있다.

도 5에는 본 명세서에 개시된 다른 실시예에 따른 구획 모니터(510)의 개략도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 실시예와 마찬가지로, 구획 모니터(510)는 이식 가능한 내재형 MEMS 압력 센서(415)를 포함한다. 와이어 또는 테더(416)는 MEMS 압력 센서(415)를 RF 장치(545)에 전기적으로 연결한다. RF 장치(545)는 보다 구체적으로 이하 설명된다. 도 3의 장치(340)와 달리, 도 5의 RF 센서(545)는 RFID 회로 조합체(547)와 압력 센서 인터페이스(549) 모두를 포함한다. 압력 센서 인터페이스(549)는 MEMS 압력 센서(415)로부터 압력 데이터를 수신하고, 수신된 압력 데이터를 RFID 회로 조합체(547)로 프로세싱한다. RF 장치(545)는 가요성 배터리(370)에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 본 기술분야의 기술자에게 자명한 바와 같이, RFID 장치 및/또는 압력 센서는 다른 방법에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 구획 압력 데이터는 (도시되지 않은) 안테나를 통해 외부 RFID 판독기로 전송된다. RF 장치(545), 가요성 배터리(370), 및 안테나는 접착 밴드 또는 기재(330)에 연결되거나 통합된다.

도 6에는 본 명세서에 개시된 다른 실시예에 따른 구획 모니터(610)의 개략도가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 실시예와 유사하게, 구획 모니터(610)는 와이어 또는 테더(416)를 통해 RF 장치(645)에 전기적으로 연결되는 이식가능한 내재형 MEMS 압력 센서(415)를 포함한다. RF 장치(645)는 RFID 칩(647)을 포함한다. 그러나, 구획 모니터(610)는 구획 내에 또한 이식되는 보조 센서(617)를 추가로 포함한다. 보조 센서(617)는 와이어 또는 테더(616)를 통해 RF 장치(645)에 연결된다. 보조 센서(617)는 구획 내 압력 외에 다른 매개변수를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 보조 센서(617)는 온도 센서일 수 있다. 다르게는, 보조 센서(617)는 pH 센서일 수 있다. 다르게는, 필요에 따라 다른 측정치를 취하는 다수의 보조 센서가 존재할 수 있다. 압력 센서(415)와 하나 이상의 보조 센서(617)는 RFID 칩(647)에 연결된다. RF 장치(645)는 보다 구체적으로 이하 설명된다. 이들 시스템은 가요성 배터리(370)에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 본 기술분야의 기술자에게 자명한 바와 같이, RFID 장치 및/또는 압력 센서는 다른 방법에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 수집된 데이터는 RF 안테나(640)를 거쳐 외부 무선 수신기로 전송된다. RF 센서(645), 배터리(370), 및 안테나(640) 모두는 접착 밴드 또는 기재(330)에 위치한다.

도 7에는 본 명세서에 개시된 다른 실시예에 따른 구획 모니터(710)의 개략도가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 실시예에서, 구획 모니터는 이식가능한 압력 센서를 포함하지 않는다. 대신에, 구획 모니터는 환자의 다리의 표면에 위치하는 외부 압력 센서(745)를 포함한다. 이와 같이, 구획 모니터(710)는 캐스트와 환자의 다리 사이에 배치되어 캐스트의 내부 압력이 소정의 크기를 초과했는지를 판단하도록 사용될 수 있다. 도 7의 구획 모니터(710)는 압력 센서에 연결된 RF 장치(745)를 추가로 포함한다. RF 장치(745)는 센서 인터페이스(749) 및 RFID 칩(747)을 추가로 포함할 수 있다. 데이터는 압력 센서(715)로부터 센서 인터페이스(749)를 통해 RFID 칩(747)으로 전달된다. 시스템은 가요성 배터리(370)에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 본 기술분야의 기술자에게 자명한 바와 같이, RF 장치 및/또는 압력 센서는 다른 방법에 의해 전력을 공급받을 수 있다.

도 8에는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 구획 모니터를 포함하는 밴드(800)의 평면도가 도시되어 있다. 밴드(800)는 기재(330)를 포함한다. 전술된 RF 장치 (및 관련 안테나)는 기재(330)의 표면에 연결될 수 있다. 기재(330)는 환자의 피부에 밴드를 부착하기 위해 일면에 접착성 재료를 포함할 수 있다. 기재(330)는 다수의 층을 추가로 포함할 수 있다. 본 실시예에서, RF 장치 및 안테나는 기재(330)의 층 내에 통합될 수 있다.

도 8에 도시된 실시예에서, RF 장치는 기재(330)의 상부에 배치된다. 도 8에 도시된 밴드는 타원형 형상이지만, 밴드는 임의의 다른 형상일 수 있다. 밴드(800)는 전술된 임의의 구획 모니터와 함께 사용될 수 있다.

도 9에는 본 명세서에 개시된 다른 실시예에 따른 구획 모니터를 포함하는 밴드의 다른 실시예의 평면도가 도시되어 있다. 밴드(900)는 원형 형상의 기재(930)를 가진다. 기재(930)에는 가요성 배터리(970)가 위치한다. 가요성 배터리의 상부에는 RF 장치(945)와 안테나(940)가 위치한다.

도 8 및 도 9의 실시예에서는 구획 압력 모니터가 도시되어 있지 않다. 그러나, 도 8 및 도 9의 실시예는 전술된 구획 압력 모니터와 같은 하나 이상의 구획 압력 모니터를 포함할 수 있다.

도 10에는 본 발명의 실시예에 따른 구획 압력을 모니터하기 위한 시스템(1000)이 도시되어 있다. 시스템(1000)은 하나 이상의 외부 센서(1090)에 연결된 RF 장치(1010)를 포함한다. RF 장치(1010)는 RF 코어(1020), AD 변환기(1030; ADC), 및 하나 이상의 안테나(1016)를 포함한다. 이들 구성요소는 기재에 장착되거나 형성된다. 또한, RF 코어(1020) 및/또는 ADC(1030)는 집적회로에 포함될 수 있다. RF 장치(1010)는 또한 하나 이상의 센서 요소(1095)를 포함할 수 있다. 센서 요소(1095)는 집적 회로에, 기재상에, 기재의 외부에, 또는 이들의 임의의 조합에 포함될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 센서 요소(1095)는 기재상에 포함된다. 임의의 호환 가능한 센서 요소가 센서 요소(1095)로서 사용될 수 있다.

센서 요소(1090a 내지 1090n)는 RF 장치(1010)의 외부에 위치한다. 외부 센서는 구획 압력을 측정하기 위한 전술된 센서(예컨대 MEMS 센서)를 포함한다. 이들 외부 압력 센서는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 와이어 커넥터, 또는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 유체 충전식 비탄성 튜브를 통해 압력 프로브에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 광섬유를 이용한 연결이 사용될 수 있다.

다양한 형태의 센서 요소가 통합된 센서(1095) 또는 외부 센서(1090)로서 이식될 수 있다. 예를 들면, 통합된 센서 또는 외부 센서는 주변 온도를 나타내는 정보를 발생시키는 온도 센서 요소, pH 센서 요소, 생물학적 센서 또는 화학적 센서를 포함할 수 있다. 시스템은 관련 기술 분야의 기술자에게 자명한 바와 같이 다른 형태의 센서 요소 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, RFID 장치가 통합된 하나 이상의 정형외과적 센서를 원거리에서 모니터하기 위한 예시적인 네트워크(1100)의 블록 다이어그램이다. 네트워크(1100)는 복수의 원격 위치(1110)를 포함한다. 각각의 원격 위치(1110)는 RFID/센서 판독기(1140), 및 하나 이상의 RFID 장치와 통합된 센서(RFID/센서 장치; 1120)를 포함한다. RFID/센서 장치(1120)는 하나 이상의 외부 센서 및 RFID 장치에 통합된 하나 이상의 장치를 가질 수 있다. 무선 RFID/센서 판독기(1140)는 통신 네트워크(1180)를 통해 백엔드 애플리케이션(backend application)에 결합된다. 본 발명의 일 실시예에서, 통신 네트워크(1180)는 공공 접근 통신 네트워크이다. 다른 실시예에서, 통신 네트워크(1180)는 전용 네트워크 또는 공공 및 전용 부분을 포함하는 하이브리드 네트워크이다. 본 기술 분야의 기술자(들)는 통신 네트워크(1180)에 대해 다양한 네트워크 구성이 사용될 수 있음을 인식할 것이다.

무선 RFID/센서 판독기(1140)는 RFID/센서 장치(1120)에 의해 전송되는 센서 데이터 및 RFID 태그 데이터를 판독하는 로직을 포함한다. 일 실시예에서, 무선 RFID/센서 판독기(1140)는 수신된 센서 데이터를 처리하는 로직을 또한 포함한다. 무선 RFID/센서 판독기(1140)는 RFID/센서 장치(1120)와 무선 인터페이스 프로토콜을 통해 통신 가능한 임의의 무선 장치일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 무선 RFID/센서 판독기(1140)는 무선 전화기, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 무선 통신 기능을 탑재한 컴퓨터, 또는 다른 유형의 이동식, 휴대용, 및/또는 연산 장치(예를 들어, iPAD)일 수 있다. 다른 실시예에서, 무선 RFID/센서 판독기(1140)는 RFID/센서 판독기(1140)의 장소를 확인하기 위해 위성 위치확인 시스템(GPS) 또는 이와 유사한 기술을 포함할 수 있다.

실시예에서, 무선 RFID/센서 판독기(1140)는 상이한 장소에 배치된다. 예를 들어, 의료 시설에서 퇴원한 환자에게는, 이식된(또는 표면에 위치한) 구획 압력 센서를 모니터하기 위한 RFID/센서 판독기가 주어질 수 있다. 이런 방식으로, 환자는 의료 시설로부터 퇴원한 후에도 임의의 변화를 감지하도록 지속적으로 모니터될 수 있다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 프로토콜에 따라 RFID/센서 장치(1120)와 무선 RFID/센서 판독기(1140) 사이에서 신호가 교환된다. 본 발명의 일 실시예에서, 판독기(1140) 및 RFID/센서 장치(1120)는 RFID 태그 통신 및 센서 통신 모두를 위한 신호 포로토콜을 통해 통신한다. 다른 실시예에서, 판독기(1140) 및 RFID/센서 장치(1120)는 RFID 태그 통신용 제1 프로토콜 및 센서 통신용 제2 프로토콜을 통해 통신한다. RFID 태그 통신용으로 사용되는 프로토콜의 예는 2진 트리 운행법, HF ISO 15693 및 EPC global Gen 2을 포함한다. 또한, 본 발명은 그외 공지되거나 아직 개발중인 판독기와 태그 사이의 임의의 다른 유형의 통신 프로토콜에 적용될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 하나 이상의 프로토콜에 따라 통신 네트워크(1180)와 무선 RFID/센서 판독기(1140) 사이에서 신호가 교환된다. 본 기술분야의 기술자에게 자명한 바와 같이, 판독기(1140)와 통신 네트워크(1180) 사이에 사용되는 통신 프로토콜은, 예를 들면 IS-41 또는 GSM 무선 통신 네트워크와 같은 임의의 무선 인터페이스 프로토콜일 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 통신은 표준 데이터 통신 프로토콜을 사용할 수도 있다.

애플리케이션(1190)은 네트워크(1180)를 통해 센서 데이터를 수신하여 데이터를 처리한다. 일 실시예에서, 애플리케이션(1190)은 또한 RFID/센서 판독기(1140)에 대한 위치 정보(예컨대, GPS 위치 데이터)를 수신한다. 또한, 일 실시예에서, 애플리케이션(1190)은 네트워크(1180)를 통해 데이터를 판독기(1140)로 역전송할 수 있다. 예를 들면, 애플리케이션(1190)은 압력에 대한 임의의 변화가 감지되면, 판독기(1140)로 신호를 보낼 수 있다. 다르게는, 애플리케이션(1190)은 측정을 위해 판독기(1140)를 작동시켜 RFID/센서(1120)로부터 정보를 호출하도록 메시지를 보낼 수 있다.

애플리케이션(1190)은 RFID 식별 번호(1196)의 데이터베이스에 연결될 수 있다. 데이터가 (판독기를 통해) RFID 칩으로부터 수신되면, 애플리케이션(1190)은 수신된 식별자를 환자와 연계시켜야 한다. 데이터베이스(1196)의 기록은 이러한 매핑(mapping)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 환자가 의료 시설을 떠나는 경우, 환자의 RFID 칩의 식별자는 데이터베이스(1196)의 환자의 이름과 연계된다.

또한, 애플리케이션(1190)은 전자 건강 기록 데이터베이스(1192)에 연결될 수 있다. 환자 데이터가 애플리케이션(1190)에 의해 처리된 때에, 애플리케이션(1190)은 처리된 데이터를 HL7과 같은 프로토콜을 통해 전자 건강 기록 데이터베이스(1192)로 전달할 수 있다.

또한, 애플리케이션(1190)은 원격 환자 모니터 스테이션(1194)과 통합될 수 있다. 의료인은 추가적인 의료 개입이 필요한지의 여부를 결정하기 위해 원격 구획 모니터 장치로부터 수신된 데이터를 모니터한다. 이용 가능한 경우, 애플리케이션(1190)은 환자 모니터 스테이션(1194)에 위치 정보를 제공한다. 애플리케이션(1190)은 모니터 스테이션(1194)에 이력 데이터 및 추이를 표시할 수 있다.

다양한 테스트를 통해, 휴대 전화용으로 제조된 현재의 RFID 판독기 칩(NFC-ISO 15693)은 타이밍 및/또는 전력 문제로 인해, 복잡한 RFID 센서를 판독하기에 적합하지 않다고 알려져 있다. 판독기는 본질적으로 ID 번호를 판독하는 수단이며, 매우 짧은 호출/응답 주기 시간을 갖는다. 또한, 기술이 수동형인 경우(대부분의 RFID의 경우에도 그러함), 실질적인 전력 변동이 RFID 칩에서 일어나고, 이는 센서 정밀도에 영향을 미친다.

따라서, 복잡한 처리, 전력 또는 정밀도를 요하는 의료 수준의 센서는 표준 수동형 RFID 칩 기술과 조합된 현재의 RFID 휴대 전화와 신뢰할 수 있을 정도로는 작동하지 않을 것이다. 이를 해결하기 위해, 그리고 RFID 휴대 전화가 복잡한 MEMS 센서를 포함하는 정형외과적 피부 패치를 판독할 수 있도록 하기 위해, 변형된 RFID 칩이 요구된다. 이런 변형된 칩은 직렬 주변 장치 인터페이스(SPI) 포트를 포함하고, 사전 처리된 센서 데이터가 RFID 태그의 ID 호출 프로세스에 직접 링크된 메모리에 저장될 수 있도록 한다. 따라서, 이러한 유형의 RFID 태그는 저렴한 "패스-스루"(pass-through) 라디오로서 작용한다. 이런 설계 및 방법은 임의의 센서가 통상의 RFID 기술에 연결될 수 있도록 하고, 현재의 RFID에서 이용 가능한 휴대 전화로 직접 판독할 수 있도록 한다. 상기 기술은 예를 들어, ISO 15693 태그에 맞춰 조정될 수 있으며, NXP에 의해 제조된 PN 544 C2 판독기 칩과 같은 휴대 전화용 다중 프로토콜 13.56 MHz RFID 판독기 칩과 직접적으로 호환 가능하다.

상이한 회로 설계 및 선택사항들이 패스 스루 방법에 대해 가능하다. 도 12에는 본 발명의 실시예들에 따라 변형된 RFID 칩을 갖는 예시적인 시스템(1200)이 도시되어 있다. 도 12에는 복잡한 센서가 변형된 수동형 RFID 라디오를 이용하여 어떻게 취급될 수 있는지를 예시하며, 처리된 센서 데이터는 표준 호출의 일부로서 RFID부를 통해 이동된다 - RFID 데이터의 전송. 시스템(1200)은 복수의 외부 센서를 포함한다. 실시예에서, 복수의 외부 센서는 의료 수준의 조합된 압력 및 온도 센서 측정이 가능하도록, 초정밀 외부 서미스터 및 복잡한 보정된 외부 MEMS 센서(1215)를 포함한다.

복수의 외부 센서의 각각은 센서 인터페이스(1249)에 연결된다. 센서 인터페이스(1249)는 AD 변환기(ADC) 및 멀티플렉서(1252), 외부 마이크로프로세서(MCU), 펌웨어(1254), 및 메모리(1256)를 포함한다. 외부 마이크로프로세서 및 펌웨어를 사용함으로써 현재의 표준 RFID 판독기 칩의 한계 내에 충분한, RFID 칩을 통한 정보의 초고속 통과 및 복잡한 센서 데이터의 압축을 가능케 한다. 센서 인터페이스(1249)는 기준 전압 보정 회로를 더 포함할 수 있는 외부 전력원(예를 들어, 배터리, 에너지 하베스팅, 태양열, 화학 반응, 동력 등)을 더 포함한다. 일 실시예에서, 센서 인터페이스(1249)는 별도의 칩에 포함된다.

센서 인터페이스(1249)는 변형된 RFID 칩(1247)에 연결된다. 외부 MCU(1254)에 대해 설정된 명령은 RFID 태그(1247)를 통과한다. RFID 칩의 메모리는, 가득 차거나, 각각의 새로운 호출 또는 다운받은 센서 데이터와의 충돌 시, 또는 RFID 호출기(휴대 전화)로부터의 외부 명령에 의해 삭제된다.

도 12의 RFID 칩(1247) 및 센서 인터페이스(1249)는 단일의 하이브리드 칩으로 통합될 수 있으며, 이에 의해 패키지화된 센서 데이터가 메모리에 저장되고, 메인 프로세서는 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 것이고, 현재의 RFID 호출기에 의해 주어진 제한(constraints)을 다루기 위해 통신부가 형성될 것이다. 대안적으로, 센서 인터페이스(1249)의 구성요소는 별도의 집적 회로 칩에 포함될 수 있다.

완전히 집적된 칩에 대한 다양한 설계가 가능하다. 도 12의 시스템은 외부 온도 센서 및 외부 MEMS 센서의 조합을 예시한다. 칩 상의 온도에 대해서는, 단일 보정 지점 디지털 센서가 바람직하다. 이러한 센서 기술은 전체적으로 참고로 포함되는 미국 특허 제7,461,972호에 개시되어 있다.

도 13에는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 RFID 장치의 부분(1300)을 예시하는 블록 다이어그램이다. 부분(1300)은 통합된 온도 센서(1310), 센서 인터페이스(1320), 및 AD 변환기(ADC)(1330)를 예시한다. 센서 인터페이스(1320)는 통합 센서(1310) 및 하나 이상의 외부 센서로부터 데이터를 수신한다. 일 실시예에서, 통합 센서 데이터는 샘플 홀드 회로(1322)에 공급된다. 샘플 홀드 회로(1322)의 출력 및 외부 센서로부터의 데이터는 멀티플렉서(1324)로 공급된다. 멀티플렉서(1324)의 출력은 ADC 변환기(1330)로 공급된다. ADC(1330)의 출력은 RFID 코어(도시되지 않음)로 전달된다. RFID 코어는 또한, 통합 센서(1310), 센서 인터페이스(1320), 및/또는 ADC(1330)로 명령을 전달할 수 있다. 또한, 전력은 RFID 코어에 의해 이들 구성요소로 제공될 수 있다.

도 14에는 본 발명의 실시예들에 따라 구획 압력을 모니터하는 방법을 나타내는 흐름도(1400)가 도시되어 있다. 흐름도(1400)는 도 1 내지 도 13의 실시예를 참고하여 설명된다. 그러나, 흐름도(1400)는 이들 실시예로 제한되지 않는다.

단계 1410에서, 환자에 압력 센서가 배치된다. 일 실시예에서, 압력 센서는 바늘 또는 투관 침 상에 적재된다. 이어서, 바늘 또는 투관 침이 구획 내로 삽입된다. 이어서, 바늘 또는 투관 침은 센서가 구획 내에 이식된 상태로 두고 제거된다. 다른 실시예에서, 도 2의 벌브 또는 색(sac)과 같은 용기가 구획 내에 배치되고, 환자의 피부의 표면상의 압력 센서에 연결된다.

단계 1420에서, 압력 센서는 RFID 칩을 포함하는 RF 장치에 연결된다. 전술한 실시예에 개시된 바와 같이, RF 장치는 환자의 밴드에 통합될 수 있다.

단계 1430에서, RF 장치는 RFID/센서 판독기에 의해 호출될 수 있다. 호출의 신호에 대한 응답으로, RF 장치는 측정된 센서(압력) 데이터를 RFID/센서 판독기로 보낸다. RFID/센서 판독기는 수신된 데이터를 처리하거나, 간단히, 수신된 데이터를 의료인의 애플리케이션과 같은 외부 애플리케이션으로 보낼 수 있다.

단계 1440에서, RFID/센서 판독기 또는 애플리케이션은 현재 및/또는 이력 측정 압력 데이터에 기초하여 취할 동작을 결정한다. 동작의 예에는 시간에 따른 압력의 그래프를 생성 및 표시하는 것, 압력 정보를 의료 기록에 기재하는 것, 및/또는 현재 측정된 압력이 범위를 벗어나거나 압력 추이가 부정적인 방향으로 흐르는 압력을 나타내는 경우, 의료인을 호출하는 것이 포함된다.

단계 1450에서, 모니터하는 기간이 종료된 후에, 압력 센서는 제거된다. 센서가 환자의 구획 내로 삽입된 경우, 센서는 와이어 테더를 잡아당겨 제거된다. 용기가 구획 내로 삽입된 경우(도 2에 도시된 바와 같음), 용기는 의료인에 의해 제거된다.

도 15에는 본 발명의 실시예에 따른 환자의 구획 증후군의 투명하고 안전한 무선 모니터링을 위해 식별자를 연결하기 위한 방법을 도시하는 흐름도(1500)가 도시되어 있다. 흐름도(1500)는 전술된 실시예를 참조하여 개시된다. 그러나, 흐름도(1500)는 이들 실시예로 한정되지 않는다.

단계 1510에 앞서, 압력 센서 및 관련 RFID 장치가 밴드를 통해 환자에게 부착된다. 단계 1510에서, 의료인의 RFID 판독기는 RFID 장치의 초기 판독을 수행한다.

단계 1520에서, 밴드 RFID의 식별자는 근거리 데이터베이스에 저장된 공지된 밴드 RFID 식별자의 목록에 대해 인증을 받는다. 일 실시예에서, 밴드 RFID 식별자는 유효 식별자의 데이터베이스에 대해 인증을 받는다. 예를 들어, 밴드 RFID 식별자는 소정의 제조업자, 의료 시설(예를 들어, 병원), 의료 시설 내 부서, 또는 시스템 수준의 단위(예를 들어, 일군의 병원)에 대한 식별자의 목록에 대해 검증을 받을 수 있다.

단계 1525에서, 인증의 성공 여부가 판단된다. 인증이 성공하지 못한 경우, RFID 장치는 교체된다. 인증이 성공한 경우, 공정은 단계 1530로 진행한다.

단계 1530에서, 환자의 RFID 판독기의 식별자를 검색한다. 예를 들어, 환자는 통합 RFID 판독기를 갖는 휴대 전화를 소지할 수 있다. 대안적으로, 의료 시설에서 환자에게 RFID 판독기를 제공할 수 있다.

단계 1535에서, RFID 판독기의 식별자를 암호화한다.

단계 1540에서, 제2 수준의 암호 키를 밴드 RFID 칩의 식별자 및 RFID 판독기 식별자를 사용하여 생성한다.

단계 1545에서, 의료 시설의 식별자를 검색한다.

단계 1550에서, 제3 수준의 보안 키를 의료 시설의 검색된 식별자를 사용하여 생성한다.

단계 1560에서, 밴드 RFID 칩 식별자 및 RFID 판독기 식별자는 환자 및 환자 기록에 연결된다.

단계 1570에서, RFID 칩 및 관련 압력 센서 내의 센서 한계치가 설정된다.

단계 1580에서, RFID 칩이 보정되고 작동된다.

단계 1590에서, 구획 압력의 모니터가 개시된다.

단계 1595에서, 데이터는 RFID 칩으로부터 RFID 판독기를 통해 애플리케이션으로 전송된다. 전송된 데이터는 단계 1540 또는 1550에서 생성된 보안 키 중 하나로 암호화될 수 있다. 예를 들어, 데이터는 의료 시설의 기록 서버 및/또는 모니터 애플리케이션으로 전송될 수 있다. 이어서, 의료 시설은 환자의 상황에 대한 변화를 검지하고 필요 시 개입할 수 있다.

도 16에는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용되는 바늘(1650)의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 바늘은 길이 방향으로 둘로 쪼개져 장치(1652)가 피부에 삽입되는 것을 보조한다. 바늘은 종방향으로 직경 중심을 통해 매우 정교하고 완벽하게 절단되었다. 바늘의 2개의 절반부는 주사기에의 부착을 위한 플라스틱 엔드캡(도시되지 않음)에 의해 함께 유지된다. 플라스틱 엔드캡은 눈금새김되어 있어, 장치(1652)가 조직 내에 배치되고, 바늘이 피부로부터 뽑히고 나면, 바늘은 조직에 남아 있는 리드 와이어(또는 튜브)(1656)로부터 바늘을 제거하기 위해 둘로 쪼개질 수 있다. 이러한 구성은, 센서가 조직에 고정되고 나면 테더 상의 일부 부속품 또는 피부 패치가 삽입 바늘을 통과할 필요 없이, 센서가 조립 유닛으로서 배치될 수 있도록 한다.

도 17에는 본 명세서에 제시된 다른 실시예에 따른 저렴한 디지털 광전자 구획 모니터의 개략도이다. 도 17의 광전자 구획 모니터는 무선 장치 또는 RFID 판독기가 이용 불가한 군사 또는 현장 애플리케이션과 같은 애플리케이션에 사용될 수 있다.

광전자 구획 모니터(1710)는 복수의 컬러 코드화 유체 셀(1712)을 포함한다. 일 실시예에서, 유체 셀은 컬러 코드화되며, 다른 실시예에서, 색은 선택적이다. 각각의 컬러 코드화 유체 셀(1712)은 압력 감지 밸브(1714)를 통해 디지털 센서(1712)에 연결된다. 컬러 코드화 유체 셀(1172) 내의 압력이 압력 감지 밸브(1714)의 압력을 초과할 때, 유체가 디지털 센서(1712)로 흘러 구성요소가 전도성을 띠게 한다. 따라서, 디지털 센서(1722)는 와이어(1716)를 통해 RF 센서(1745)로 정보를 보내기 위한 온/오프 스위치로서 작용한다. 광학 윈도우(1718)가 선택적으로 사용될 수 있다. 이어서, 의료인은 모니터를 눈으로 확인하여 구획 압력의 상황을 결정할 수 있다.

본 발명의 범위 및 범주는 전술된 예시적인 실시예 또는 예로 한정되어서는 아니되며, 이하의 청구범위 및 이들의 등가물에 따라서만 규정되어야 한다.

Claims (18)

1. 환자의 근육 근막 구획 내의 압력을 측정하고 모니터링하는 시스템으로서,
   상기 근육 근막 구획 내에 이식되어, 구획 내의 압력을 측정하도록 구성되는 MEMS(microelectromechanical system) 압력 센서;
   상기 근육 근막 구획 외부에 배치되도록 구성되고, 환자의 피부와 접촉하며 환자의 피부를 통해 관통하도록 구성되는 테더에 의해 압력 센서에 전기적 및 물리적으로 연결된 RF 장치로서, 테더는 피부로부터 멀리 테더를 잡아당김으로써 근육 근막 구획으로부터 압력 센서의 제거를 허용하도록 구성되고, RF 장치는 또한 압력 센서로부터 센서 데이터를 수신하고, 센서 데이터를 송신하도록 구성되는, 상기 RF 장치;
   접착 기재를 갖는 피부 패치로서, 상기 RF 장치는 피부 패치에 부착되고, 접착 기재는 환자의 피부에 피부 패치를 유지하도록 구성되는, 상기 피부 패치; 및
   상기 RF 장치와 무선 통신하여, 상기 RF 장치로부터 수신된 센서 데이터를 수신, 처리 및 저장하는 수신기
   를 포함하는, 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 RF 장치는 RF(radio frequency) 송신기를 포함하는, 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 RF 장치와 수신기 각각은 특정 RFID(radio-frequency identification) 칩을 갖는, 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 RF 장치는 RFID 칩 및 센서 인터페이스 장치를 포함하고, RFID 칩과 센서 인터페이스 장치는 SPI(serial peripheral interface)를 통해 연결되는, 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 센서 인터페이스 장치는 압력 센서로부터 수신된 센서 데이터를 처리하고, 처리된 데이터를 RFID 칩에 통신하도록 구성되는, 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 RFID 칩은 수신되어 처리된 데이터를 메모리에 저장하도록 구성되는, 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 근육 근막 구획 내에 이식되어 근육 근막 구획 내의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서를 더 포함하고, 온도 센서는 상기 RF 장치에 전기적으로 연결되어 온도 데이터를 수신기에 송신하는, 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 근육 근막 구획 내에 이식되어 근육 근막 구획 내의 pH를 측정하도록 구성된 pH 센서를 더 포함하고, pH 센서는 상기 RF 장치에 전기적으로 연결되어 pH 데이터를 수신기에 송신하는, 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 MEMS 압력 센서는 환자의 다리의 근육 근막 구획에 이식되도록 구성되는, 시스템.
10. 환자의 근육 근막 구획 내의 압력을 모니터링하는 시스템으로서,
    상기 근육 근막 구획 내에 이식되어, 적어도 24시간 동안 근육 근막 구획 내의 압력을 연속으로 모니터링하도록 구성되는 이식 가능 MEMS(microelectromechanical system) 압력 센서;
    상기 환자의 피부 상에 배치되도록 구성되는 패치;
    상기 패치 내에 일체로 형성되는 압력 인터페이스로서, 압력 인터페이스는 환자의 피부와 접촉하며 환자의 피부를 통해 관통하도록 구성된 테더에 의해 MEMS 압력 센서에 연결되고, 테더는 환자의 피부로부터 멀리 테더를 잡아당김으로써 근육 근막 구획으로부터 압력 센서의 제거를 허용하도록 구성되는, 상기 압력 인터페이스;
    상기 압력 인터페이스에 연결되는 RFID(radio-frequency identification) 칩; 및
    상기 RFID 칩으로부터 압력 데이터를 수신하도록 구성되고, 시간의 흐름에 따른 압력 데이터의 추이를 기록 및 표시하도록 구성되는 무선 네트워크 장치
    를 포함하는, 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 RFID 칩은 제1 식별자를 갖고, 상기 무선 네트워크 장치는 제2 식별자를 갖는, 시스템.
12. 제10항에 있어서, 상기 RFID 칩에서 압력 센서 데이터의 처리를 보정하도록 구성되는 온도 조절 회로를 더 포함하는, 시스템.
13. 제10항에 있어서, 상기 무선 네트워크 장치는 압력 데이터가 미리 결정된 범위를 벗어나거나 압력 추이가 미리 정해진 압력을 상회하여 증가하는 방향으로 흐르는 압력을 나타내는 경우, 의료인에게 알리도록 구성되는, 시스템.
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