KR102679847B1 - 생체신호 기반 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법 및 시스템 - Google Patents
생체신호 기반 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법 및 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102679847B1 KR102679847B1 KR1020210193802A KR20210193802A KR102679847B1 KR 102679847 B1 KR102679847 B1 KR 102679847B1 KR 1020210193802 A KR1020210193802 A KR 1020210193802A KR 20210193802 A KR20210193802 A KR 20210193802A KR 102679847 B1 KR102679847 B1 KR 102679847B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- respiratory disease
- infectious respiratory
- risk
- monitoring system
- infectious
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 title claims abstract description 109
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 title claims abstract description 83
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 title claims abstract description 83
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 34
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 claims description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 14
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims 1
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 abstract description 42
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 7
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 description 2
- 208000001528 Coronaviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000008382 alveolar damage Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 1
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
- A61B5/02055—Simultaneously evaluating both cardiovascular condition and temperature
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
- A61B5/0024—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system for multiple sensor units attached to the patient, e.g. using a body or personal area network
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Measuring devices for evaluating the respiratory organs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
- A61B5/6832—Means for maintaining contact with the body using adhesives
- A61B5/6833—Adhesive patches
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
생체신호 기반 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법 및 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 다양한 생체신호를 복합적/종합적으로 모니터링하여 COVID-19와 같은 감염성 호흡기 질환에 감염되었는지 여부를 판단함으로써, 진단 검사에서 제기되고 있는 피검사자의 불편을 해소하고 검사 중 감염 위험을 최소화한다. 이에 의해, 사용자가 검사소를 방문하지 않고, 집에서도 간편하고 신속하게 감염성 호흡기 질환 감염 여부를 확인하는 것이 가능해진다.
Description
본 발명은 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체신호 기반으로 감염성 호흡기 질환에 감염되었는지 여부를 판단하는 방법에 관한 것이다.
'코로나 바이러스 감염증-19'(이하, 'COVID-19'로 표기) 진단은 상기도(코와 입, 기도 등) 검체 및 하기도(폐) 검체를 채취하여 분석해 해당 바이러스가 검출이 되는지에 대해서 진단한다.
의료진이 개인보호구를 착용한 상태에서 하기도 검체(가래)는 별도의 통에 담고, 상기도는 비강에 잘 휘어지는 긴 면봉을 삽입해 콧물 등 분비물을 코 뒤쪽 벽에서 채취한다.
이 중 상기도 검체 채취는 피검사자를 매우 불편하게 할 뿐만 아니라, 감염 위험이 있을 수도 있다는 주장이 제기되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 피검사자의 불편을 해소하고 검사 중 감염 위험을 최소화하기 위한 방안으로, 다양한 생체신호를 복합적/종합적으로 모니터링하여 COVID-19와 같은 감염성 호흡기 질환에 감염되었는지 여부를 판단하는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법은, 산소포화도를 측정하는 단계; 일정 시간 동안의 산소포화도 표준 편차를 계산하는 단계; 계산된 산소포화도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제1 판단단계; 및 측정된 산소포화도가 정해진 임계값 미만이면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제2 판단단계;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법은, 피부온도를 측정하는 단계; 일정 시간 동안의 피부온도 표준 편차를 계산하는 단계; 및 계산된 피부온도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제3 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법은, 측정된 피부온도가 정해진 임계값을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제4 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법은, 심박수, 호흡율, Activity를 복합적으로 분석하여, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는지 여부를 판단하는 제5 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
제5 판단단계는, 심박수를 측정하는 단계; 일정 시간 동안의 심박수 표준 편차를 계산하는 단계; 계산된 심박수 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면, 긍정으로 판단하는 제6 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
제5 판단단계는 휴식기의 심박수가 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, 긍정으로 판단하는 제7 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
제5 판단단계는 호흡율을 측정하는 단계; 측정된 호흡률이 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, 긍정으로 판단하는 제8 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
제5 판단단계는 Activity를 측정하는 단계; 측정된 Activity가 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, 긍정으로 판단하는 제9 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
제5 판단단계는, 제6 판단단계와 제7 판단단계 중 적어도 하나의 판단결과가 긍정이고, 제8 판단단계의 판단결과가 긍정이며, 제9 판단단계의 판단결과가 긍정이면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템은, 산소포화도를 측정하는 제1 디바이스; 일정 시간 동안의 산소포화도 표준 편차를 계산하고, 계산된 산소포화도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하며, 측정된 산소포화도가 정해진 임계값 미만이면 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제2 디바이스;를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법은, 피부온도를 측정하는 단계; 일정 시간 동안의 피부온도 표준 편차를 계산하는 단계; 계산된 피부온도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 단계; 측정된 피부온도가 정해진 임계값을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 단계;를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템은, 피부온도를 측정하는 제1 디바이스; 일정 시간 동안의 피부온도 표준 편차를 계산하고, 계산된 피부온도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하며, 측정된 피부온도가 정해진 임계값을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제3 디바이스;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 다양한 생체신호를 복합적/종합적으로 모니터링하여 COVID-19와 같은 감염성 호흡기 질환에 감염되었는지 여부를 판단함으로써, 진단 검사에서 제기되고 있는 피검사자의 불편을 해소하고 검사 중 감염 위험을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자가 검사소를 방문하지 않고, 집에서도 간편하고 신속하게 감염성 호흡기 질환 감염 여부를 확인하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 COVID-19 감염 판단 방법의 개념 설명에 제공되는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 COVID-19 감염 판단 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 3은 스마트 패치 디바이스의 구성을 도시한 도면,
도 4는 스마트폰에 의한 생체신호 기반 감염 위험도 판단 방법을 도시한 도면,
도 5 내지 도 8은, 산소포화도 기반 감염 위험도 판단 방법의 설명에 제공되는 도면들,
도 9 내지 도 11은, 피부온도 기반 감염 위험도 판단 방법의 설명에 제공되는 도면들,
도 12 및 도 13은, 심박수, 호흡율, Activity 기반 감염 위험도 판단 방법의 설명에 제공되는 도면들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 COVID-19 감염 판단 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 3은 스마트 패치 디바이스의 구성을 도시한 도면,
도 4는 스마트폰에 의한 생체신호 기반 감염 위험도 판단 방법을 도시한 도면,
도 5 내지 도 8은, 산소포화도 기반 감염 위험도 판단 방법의 설명에 제공되는 도면들,
도 9 내지 도 11은, 피부온도 기반 감염 위험도 판단 방법의 설명에 제공되는 도면들,
도 12 및 도 13은, 심박수, 호흡율, Activity 기반 감염 위험도 판단 방법의 설명에 제공되는 도면들이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 COVID-19 감염 판단 방법의 개념 설명에 제공되는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 COVID-19 감염 판단 방법은 도시된 바와 같이 스마트패치 디바이스를 이용하여 다양한 생체신호들을 측정하고, 측정된 생체신호들을 다양한 기준에 따라 복합적/종합적으로 모니터링함으로써 사용자의 COVID-19 감염 위험도를 판단한다.
본 발명의 실시예에서는 생체신호로써 산소포화도(SpO2), 피부온도, 심박수, 호흡율, Activity(움직임)를 이용한다. 판단 기준은 생체신호 마다 결정한다. 생체신호의 종류에 따라, 하나만을 단독으로 감염 위험도를 판단하는 경우도 있고, 여러 가지의 생체신호들을 조합하여 감염 위험도를 판단할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 COVID-19 감염 판단 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 COVID-19 감염 판단 시스템은, 스마트 패치 디바이스(100)와 스마트폰(200)을 포함하여 구성된다.
스마트 패치 디바이스(100)는 사용자의 흉부에 부착되는 패치 타입의 디바이스로, 전술한 5종의 생체신호를 측정하고, 측정 결과를 스마트폰(200)으로 전송한다.
스마트폰(200)은 스마트 패치 디바이스(100)로부터 수신한 5종의 생체신호를 분석하여 사용자의 COVID-19 감염 위험도를 판단하고, 판단 결과를 사용자에게 안내한다.
도 3은 스마트 패치 디바이스(100)의 구성을 도시한 도면이다. 스마트 패치 디바이스(100)는 도시된 바와 같이 생체신호 센서(110), 증폭기(120), ADC/MCU(130), 무선통신 모듈(140) 및 가속도 센서(150)를 포함하여 구성된다.
센서(110)는 산소포화도, 피부온도, 심박수, 호흡율을 측정하기 위한 센서들이다. 증폭기(120)는 생체신호 센서(110)에서 측정된 생체신호들을 증폭한다. 가속도 센서(150)는 사용자의 움직임을 측정하기 위한 센서이다.
ADC/MCU(130)는 측정된 생체신호들을 디지털 신호로 변환하고, 신호 처리한 후에 무선통신 모듈(140)을 통해 스마트폰(200)으로 전송한다.
스마트폰(200)은 수신한 5종의 생체신호들을 분석하여 감염 위험도를 판단한다. 도 4에는 스마트폰(200)에 의한 생체신호 기반 감염 위험도 판단 방법을 도시하였다.
도시된 바와 같이, 스마트폰(200)은 산소포화도 기반으로 감염 위험도를 판단하고(S310), 피부온도 기반으로 감염 위험도를 판단하며(S320), 심박수, 호흡율, Activity 기반으로 감염 위험도를 판단한다(S330).
S310단계에서의 판단, S330단계에서의 판단, S340단계에서의 판단은 OR 조건으로 결합되어 서로 독립적이다. 즉, 어느 하나에 의해 감염 위험이 있다고 판단되면, 사용자는 감염 위험이 있는 것으로 최종 판단되어, 스마트폰(200)에서 경고 메시지가 출력된다
도 5는 산소포화도 기반 감염 위험도 판단 방법의 상세 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 산소포화도에 의한 감염 위험도 판단 기준은 산소포화도 자체와 표준편차이다.
구체적으로, 산소포화도 변화량을 측정하여 계산한 일정 시간 동안의 산소포화도 표준 편차가 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, COVID-19 감염 위험이 있다고 판단한다. 또한, 측정된 산소포화도가 95% 미만인 경우에도 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단한다.
산소포화도 자체와 그 표준편차에 기반한 COVID-19 감염 위험 판단은 OR 조건이 적용된다. 즉, 어느 한 지표에 의해 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단되면, 사용자가 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단된다.
도 6과 도 7은 정상인(좌)과 COVID-19 확진자(우)의 산소포화도 평균/편차를 비교한 그래프와 표이다. 도 6과 도 7에 나타난 바와 같이, COVID-19 확진자의 산소포화도 변화폭/표준편차가 정상인 대비 크다. 편차의 수치로는 COVID-19 확진자의 변화폭이 정상인 보다 약 3.5배 정도 더 크게 나타난다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 일정 시간 동안의 산소포화도의 표준편차가 감염 전 정상 상태일 때의 기저값 대비 일정 수준 이상 높아지면 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단하는 것이다.
도 8은 정상인(좌)과 COVID-19 확진자(우)의 산소포화도를 비교한 그래프이다. 도 8에 나타난 바와 같이, COVID-19 확진자의 산소포화도는 정상인 보다 낮게 측정된다. 또한, 도 6과 도 7에서도 COVID-19 확진자의 산소포화도 평균도 정상인 보다 낮게 나타났음을 확인할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 측정된 산소포화도가 95% 미만인 경우에는 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단하는 것이다.
도 9는 피부온도 기반 감염 위험도 판단 방법의 상세 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 피부온도에 의한 감염 위험도 판단 기준은 피부온도 자체와 표준편차이다.
구체적으로, 피부온도 변화량을 측정하여 계산한 일정 시간 동안의 피부온도 표준 편차가 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, COVID-19 감염 위험이 있다고 판단한다. 또한, 측정된 피부온도가 37.5℃를 초과하는 경우에도 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단한다.
피부온도 자체와 그 표준편차에 기반한 COVID-19 감염 위험 판단은 OR 조건이 적용된다. 즉, 어느 한 지표에 의해서라도 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단되면, 사용자가 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단한다.
도 10과 도 11은 정상인(좌)과 COVID-19 확진자(우)의 피부온도 평균을 비교한 그래프와 표이다. 도 10에 나타난 바와 같이, COVID-19 확진자의 피부온도 변화폭이 정상인 대비 크게 측정된다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 일정 시간 동안의 피부온도의 표준편차가 감염 전 정상 상태일 때의 기저값 대비 일정 수준 이상 높아지면 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단한다.
또한, 도 10과 도 11에서 COVID-19 확진자의 피부온도 평균은 정상인 보다 높게 나타났음을 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 측정된 피부온도가 37.5℃를 초과하는 경우에는 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단한다.
도 12는 심박수, 호흡율, Activity 기반 감염 위험도 판단 방법의 상세 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 심박수에 대한 판단 기준은 심박수 자체와 표준편차이고, 호흡율에 대한 판단 기준은 호흡율 자체이며, Activity에 대한 판단 기준은 Activity 자체이다.
여기서는, 심박수 기반의 판단 결과, 호흡율 기반의 판단 결과 및 Activity 기반의 판단 결과가 모두 긍정인 경우에 사용자가 COVID-19 감염 위험이 있다고 판단한다. 즉, 세가지 판단 결과는 AND 조건으로 결합된다.
심박수 기반의 판단은, 심박수 변화량을 측정하여 계산한 일정 시간 동안의 심박수 표준 편차가 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, 긍정으로 판단한다. 도 13은 정상인(좌)과 COVID-19 확진자(우)의 심박수 편차를 나타낸 표이다. 도시된 바와 같이, COVID-19 확진자의 심박수 변화량은 정상인 대비 높게 측정되므로, 본 발명의 실시예에서는 이를 반영한 것이다.
또한, 움직임이 없는 휴식기의 심박수가 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하는 경우에도 긍정으로 판단한다.
심박수 자체와 그 표준편차에 기반한 판단은 OR 조건이 적용된다. 즉, 어느 한 지표에 의해서라도 긍정이라고 판단되면, 긍정으로 판단된다.
한편, 호흡율 기반의 판단에서는 측정된 호흡율이 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면 긍정으로 판단한다. COVID-19로 인한 폐포 손상은 폐의 호흡 효율을 감소시켜 이를 보상하기 위해 호흡율을 증가시키므로, COVID-19 확진자의 경우 호흡율이 증가함에 기초한 것이다.
그리고, Activity(움직임) 기반의 판단에서는 측정된 Activity가 정상시의 평균 값 보다 일정 수준 미만인 경우에는 긍정으로 판단한다. COVID-19 감염 환자는 평상시 대비 활동량이 감소한다는 점에 기인한 것이다.
지금까지, 생체신호 기반 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법 및 시스템에 대해 바람직한 실시예들을 들어 상세히 설명하였다.
본 발명의 실시예들에서는, 다양한 생체신호를 복합적/종합적으로 모니터링하여 COVID-19와 같은 감염성 호흡기 질환에 감염되었는지 여부를 판단함으로써, 진단 검사에서 제기되고 있는 피검사자의 불편을 해소하고 검사 중 감염 위험을 최소화하였으며, 사용자가 검사소를 방문하지 않고 집에서도 간편하고 신속하게 감염성 호흡기 질환 감염 여부를 확인할 수 있도록 하였다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 스마트 패치 디바이스
200 : 스마트폰
200 : 스마트폰
Claims (12)
- 감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 산소포화도를 측정하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 일정 시간 동안의 산소포화도 표준 편차를 계산하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 계산된 산소포화도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제1 판단단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 측정된 산소포화도가 정해진 임계값 미만이면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제2 판단단계; 및
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 심박수, 호흡율, Activity를 복합적으로 분석하여, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는지 여부를 판단하는 제5 판단단계;를 포함하고,
제5 판단단계는,
심박수의 분석에 의한 판단 결과, 호흡율 분석에 의한 판단 결과 및 Activity 분석에 의한 판단 결과가 모두 긍정인 경우, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 청구항 1에 있어서,
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 피부온도를 측정하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 일정 시간 동안의 피부온도 표준 편차를 계산하는 단계; 및
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 계산된 피부온도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제3 판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 청구항 2에 있어서,
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 측정된 피부온도가 정해진 임계값을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제4 판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
제5 판단단계는
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 심박수를 측정하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 일정 시간 동안의 심박수 표준 편차를 계산하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 계산된 심박수 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면, 긍정으로 판단하는 제6 판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 청구항 5에 있어서,
제5 판단단계는
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 휴식기의 심박수가 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, 긍정으로 판단하는 제7 판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 청구항 6에 있어서,
제5 판단단계는
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 호흡율을 측정하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 측정된 호흡률이 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, 긍정으로 판단하는 제8 판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 청구항 7에 있어서,
제5 판단단계는
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, Activity를 측정하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 측정된 Activity가 정상시의 기저 값을 일정 수준 이상 초과하면, 긍정으로 판단하는 제9 판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 청구항 8에 있어서,
제5 판단단계는,
제6 판단단계와 제7 판단단계 중 적어도 하나의 판단결과가 긍정이고, 제8 판단단계의 판단결과가 긍정이며, 제9 판단단계의 판단결과가 긍정이면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 산소포화도, 심박수, 호흡율, Activity를 측정하는 제1 디바이스; 및
일정 시간 동안의 산소포화도 표준 편차를 계산하고, 계산된 산소포화도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하며, 측정된 산소포화도가 정해진 임계값 미만이면 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하고, 심박수, 호흡율, Activity를 복합적으로 분석하여, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는지 여부를 판단하는 제2 디바이스;를 포함하고,
제2 디바이스는,
심박수의 분석에 의한 판단 결과, 호흡율 분석에 의한 판단 결과 및 Activity 분석에 의한 판단 결과가 모두 긍정인 경우, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템.
- 감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 피부온도를 측정하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 일정 시간 동안의 피부온도 표준 편차를 계산하는 단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 계산된 피부온도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제3 판단단계;
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 측정된 피부온도가 정해진 임계값을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 제4 판단단계; 및
감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템이, 심박수, 호흡율, Activity를 복합적으로 분석하여, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는지 여부를 판단하는 제5 판단단계;를 포함하고,
제5 판단단계는,
심박수의 분석에 의한 판단 결과, 호흡율 분석에 의한 판단 결과 및 Activity 분석에 의한 판단 결과가 모두 긍정인 경우, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법.
- 피부온도, 심박수, 호흡율, Activity를 측정하는 제1 디바이스; 및
일정 시간 동안의 피부온도 표준 편차를 계산하고, 계산된 피부온도 표준 편차가 정상시의 기저 값 보다 정해진 수준을 초과하면 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하며, 측정된 피부온도가 정해진 임계값을 초과하면, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하고, 심박수, 호흡율, Activity를 복합적으로 분석하여, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는지 여부를 판단하는 제2 디바이스;를 포함하고,
제2 디바이스는,
심박수의 분석에 의한 판단 결과, 호흡율 분석에 의한 판단 결과 및 Activity 분석에 의한 판단 결과가 모두 긍정인 경우, 감염성 호흡기 질환 위험이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 감염성 호흡기 질환 모니터링 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210193802A KR102679847B1 (ko) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 생체신호 기반 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법 및 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210193802A KR102679847B1 (ko) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 생체신호 기반 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법 및 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230103154A KR20230103154A (ko) | 2023-07-07 |
| KR102679847B1 true KR102679847B1 (ko) | 2024-07-01 |
Family
ID=87154869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210193802A Active KR102679847B1 (ko) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 생체신호 기반 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법 및 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102679847B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025053522A1 (ko) * | 2023-09-05 | 2025-03-13 | 주식회사 메디컬에이아이 | 생체 데이터를 분석하기 위하여 설정된 판단 기준의 성능을 평가하는 장치 및 그 제어 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3177204A1 (en) * | 2014-09-09 | 2017-06-14 | Torvec, Inc. | Methods and apparatus for monitoring alertness of an individual utilizing a wearable device and providing notification |
| KR101862674B1 (ko) * | 2015-03-31 | 2018-06-11 | 인덕대학교 산학협력단 | 스마트폰과 연동되는 변좌 시스템 |
| CA3042686A1 (en) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | Respiratory Motion, Inc. | Respiratory early warning scoring systems and methods |
| KR20180075211A (ko) | 2016-12-26 | 2018-07-04 | 한동호 | 사용자 신체에 부착 가능한 스마트 패치를 이용한 건강 모니터링 방법 |
| KR102053295B1 (ko) | 2017-06-22 | 2019-12-06 | 주식회사 아이알웨이브 | 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법과 장치 |
-
2021
- 2021-12-31 KR KR1020210193802A patent/KR102679847B1/ko active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230103154A (ko) | 2023-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11963744B2 (en) | Bio-information output device, bio-information output method and program | |
| US6997880B2 (en) | Waveform interpreter for respiratory analysis | |
| CN103596492B (zh) | 耳戴式生命体征监视器 | |
| EP2249700B1 (en) | Apparatus for measuring and predicting patients' respiratory stability | |
| US7918226B2 (en) | Method and system for detecting breathing tube occlusion | |
| CN107595259B (zh) | 一种报警方法、装置、穿戴设备及存储介质 | |
| CN208709857U (zh) | 一种呼吸暂停检测系统 | |
| CN103260512B (zh) | 仅基于二氧化碳描记信息识别呼吸的系统和方法 | |
| KR102679847B1 (ko) | 생체신호 기반 감염성 호흡기 질환 모니터링 방법 및 시스템 | |
| JP2020513934A (ja) | カプノメトリ及び酸素飽和度を組み合わせた生理学的モニタリング判断支援システム | |
| CN116369874B (zh) | 一种基于床垫数据的人体健康检测方法、系统和存储介质 | |
| CN213665262U (zh) | 呼吸检测及反馈控制系统的呼吸采集装置 | |
| WO2017038966A1 (ja) | 生体情報出力装置、生体情報出力方法及びプログラム | |
| EP2988660B1 (en) | Devices for monitoring respiration with photoplethymography | |
| CN109147906B (zh) | 评价手术麻醉质量的方法、终端及具有存储功能的装置 | |
| US9241672B2 (en) | Determining usability of an acoustic signal for physiological monitoring using frequency analysis | |
| CN212394917U (zh) | 呼吸检测及反馈控制系统 | |
| KR102075688B1 (ko) | 환자의 상태 정보를 기초로 자율 구동되는 인공 지능형 의료용 석션기 및 인공 지능형 의료용 석션기의 제어 방법 | |
| CN108471951A (zh) | 用于监测患者的copd的可植入装置及方法 | |
| CN207837532U (zh) | 睡眠呼吸暂停症的人脸识别侦测系统 | |
| KR101861078B1 (ko) | 네트워크를 통한 의료용 석션기의 관리 방법 및 이에 사용되는 관리 서버 | |
| US20210052838A1 (en) | System and ventilator for noninvasive detection of infection during ventilation | |
| Rivas et al. | Early detection of deterioration in COVID-19 patients by continuous ward respiratory rate monitoring: a pilot prospective cohort study | |
| KR102075711B1 (ko) | 환자의 상태 정보를 기초로 자율 구동되는 인공 지능형 의료용 석션기의 동작 기준값 설정 방법 | |
| EP4079221A1 (en) | System for identifying a condition of a user |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20211231 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20231113 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20240624 |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20240626 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20240626 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |