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KR20160131763A - 컨트롤러와 이를 이용하여 제세동을 제어할 수 있는 패치 타입 자동 제세동기 - Google Patents

컨트롤러와 이를 이용하여 제세동을 제어할 수 있는 패치 타입 자동 제세동기 Download PDF

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KR20160131763A
KR20160131763A KR1020150064783A KR20150064783A KR20160131763A KR 20160131763 A KR20160131763 A KR 20160131763A KR 1020150064783 A KR1020150064783 A KR 1020150064783A KR 20150064783 A KR20150064783 A KR 20150064783A KR 20160131763 A KR20160131763 A KR 20160131763A
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KR
South Korea
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ecg
patient
battery
defibrillation
cpu
Prior art date
Application number
KR1020150064783A
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English (en)
Inventor
박상욱
고형종
박용인
유승재
한윤철
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020150064783A priority Critical patent/KR20160131763A/ko
Priority to US15/087,353 priority patent/US9757580B2/en
Priority to CN201610298175.4A priority patent/CN106110505B/zh
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Abstract

환자의 심장 주변에 부착되는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기는 제세동을 위한 전기 에너지를 저장하는 배터리와, 상기 배터리를 제어하는 컨트롤러와, 심전도(electrocardiogram(ECG)) 전극들과, 제세동 전극들을 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 ECG 전극들을 통해 수신된 상기 환자의 ECG 신호들을 분석하고, 분석 결과에 따라 제세동이 필요할 때 자동으로 상기 환자에게 상기 제세동 전극들을 통해 상기 배터리에 저장된 상기 전기 에너지를 공급한다.

Description

컨트롤러와 이를 이용하여 제세동을 제어할 수 있는 패치 타입 자동 제세동기{CONTROLLER, AND PATCH TYPE AUTOMATED EXTERNAL DEFIBRILLATOR FOR CONTROLLING DEFIBRILLATION USING THE SAME}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 배터리를 내장하는 패치 타입 자동 제세동기(automated external defibrillator(AED))에 내장되는 컨트롤러에 관한 것으로, 특히 내장된 배터리와 내장된 컨트롤러를 이용하여 제세동을 수행할 수 있는 웨어러블 패치 타입 AED에 관한 것이다.
자동 제세동기(automated external defibrillator(AED))은 환자의 심실 세동 (ventricular fibrillation)과 심실 빈맥(ventricular tachycardia)과 같이 생명을 위협하는 심장 부정맥(cardiac arrhythmias)을 자동으로 진단하고 제세동 (defibrillation)을 통해 상기 심장 부정맥을 치료하는 휴대용 전자 장치이다. 상기 AED는 부정맥(arrhythmia)을 중단시키고 심장에게 효과적인 리듬을 재건하도록 허용한다.
AED가 휴대용 전자 장치이지만 심장 부정맥을 갖는 환자가 항상 상기 AED를 휴대하고 다닐 수는 없다. 또한, 유동 인구가 많은 공공 장소에 AED가 배치되어 있더라도 상기 공동 장소에서 심장 부정맥을 갖는 환자가 쓰러진 경우, 주변 사람이 상기 AED의 배치 위치를 정확하게 모르거나 상기 AED의 사용법을 모를 경우 상기 주변 사람은 상기 환자에게 적절한 응급 조치를 할 수 없다.
주변 사람이 AED의 사용법을 알지라도 상기 주변 사람은 AED의 AED 패드들을 환자의 가슴에 정확하게 부착해야 하고, 상기 AED는 환자의 심전도를 분석하고 분석 결과에 따라 전기 충격을 상기 주변 사람에게 음성으로 지시한다. 따라서, 상기 주변 사람이 전기 충격 버튼을 눌러야만 전기 충격이 AED 패드를 통해 환자에게 공급된다. 주변 사람이 이러한 과정들을 수행하기 위해서는 많은 시간을 필요로 한다. 즉, 시간이 지남에 따라 환자의 생존율은 상당히 낮아진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 환자의 심장 주변에 항상 부착되어 있고, 상기 환자의 심전도를 실시간으로 분석하고, 분석 결과에 따라 제세동이 필요할 때 즉각적으로 자동으로 상기 환자에게 전기 충격을 공급할 수 있는 배터리를 내장하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기와 이의 작동 방법을 제공하는 것이다.
환자의 심장 주변에 부착되는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기는 제세동을 위한 전기 에너지를 저장하는 배터리와, 상기 배터리를 제어하는 컨트롤러와, 심전도(electrocardiogram(ECG)) 전극들과, 제세동 전극들을 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 ECG 전극들을 통해 수신된 상기 환자의 ECG 신호들을 분석하고, 분석 결과에 따라 제세동이 필요할 때 자동으로 상기 환자에게 상기 제세동 전극들을 통해 상기 배터리에 저장된 상기 전기 에너지를 공급한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 환자의 넘어짐을 검출하고 검출 신호를 생성하는 넘어짐 검출기를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 검출 신호와 상기 분석 결과에 따라 상기 제세동이 필요할 때 자동으로 상기 환자에게 상기 제세동 전극들을 통해 상기 배터리에 저장된 상기 전기 에너지를 공급한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 환자의 넘어짐을 검출하고 검출 신호를 생성하는 넘어짐 검출기와, 상기 ECG 신호들과 관련된 ECG 디지털 신호들을 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하고, 상기 분석 결과와 상기 검출 신호에 기초하여 제어 신호를 생성하는 CPU와, 상기 제어 신호에 응답하여 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 제세동 전극들과 상기 배터리의 전극들을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 분석 결과와 관련된 데이터를 무선 데이터로 변환하고, 상기 무선 데이터를 외부 무선 장치로 전송하는 무선 회로를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 ECG 신호들의 차이에 해당하는 ECG 출력 신호들을 생성하는 ECG 센서 칩과, 상기 ECG 출력 신호들을 ECG 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 상기 ECG 디지털 신호들을 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하고, 상기 분석 결과에 기초하여 제어 신호를 생성하는 CPU와, 상기 CPU로부터 출력되고 상기 심장 리듬과 관련된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 무선 회로와, 상기 제어 신호에 응답하여 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 배터리의 단자들과 상기 제세동 전극들을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 CPU로부터 출력되고 상기 분석 결과와 관련된 데이터를 보안 데이터로 변환하는 보안 회로와, 상기 보안 데이터를 무선 데이터로 변환하는 무선 회로를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 분석 결과에 기초하여 상기 컨트롤러의 오작동 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 CPU와, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 제세동 전극들과 상기 배터리의 전극들을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따라, 제세동을 위한 전기적 에너지를 저장하는 배터리를 내장하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기에 내장되고 상기 배터리를 제어하는 컨트롤러는 제1심전도(electrocardiogram(ECG)) 전극으로부터 출력된 제1ECG 신호와 제2ECG 전극으로부터 출력된 제2ECG 신호의 차이를 이용하여 ECG 출력 신호들을 생성하는 ECG 센서 칩과, 상기 ECG 출력 신호들을 ECG 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 상기 ECG 디지털 신호들을 이용하여 환자의 심장 리듬을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 제어 신호를 생성하는 CPU와, 상기 CPU로부터 출력되고 상기 심장 리듬과 관련된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 무선 회로와, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 배터리의 단자들과 제세동 전극들을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 환자의 넘어짐을 검출하고 검출 신호를 생성하는 넘어짐 검출기를 더 포함하고, 상기 CPU는 상기 검출 신호와 상기 분석 결과에 기초하여 상기 제어 신호를 생성한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제1ECG 신호를 상기 ECG 센서 칩으로 전송하는 제1패드와, 상기 제2ECG 신호를 상기 ECG 센서 칩으로 전송하는 제2패드와, 상기 제세동기 회로에 접속된 제3패드들을 더 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제1ECG 신호를 상기 ECG 센서 칩으로 전송하는 제1패드와, 상기 제2ECG 신호를 상기 ECG 센서 칩으로 전송하는 제2패드를 더 포함하고, 상기 제1패드와 상기 제2패드는 상기 ECG 센서 칩과 상기 제세동기 회로에 접속된다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 환자의 위치 정보를 생성하는 위치 정보 생성기를 더 포함하고, 상기 위치 정보는, 상기 CPU의 제어에 따라, 상기 무선 회로를 통해 외부 무선 장치로 전송된다. 실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 CPU로부터 출력된 상기 데이터를 보안 데이터로 변환하고 상기 보안 데이터를 상기 무선 회로로 전송하는 보안 회로를 더 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 데이터와 상기 환자의 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 CPU는, 상기 무선 회로를 통해 입력된 전송 요청에 응답하여, 상기 메모리로부터 상기 데이터와 상기 환자의 정보를 리드하고, 상기 데이터와 상기 환자의 상기 정보를 상기 무선 회로로 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따라, 제1자동 제세동기(automated external defibrillator(AED)) 패드를 포함하는 웨어러블 패치 타입 AED에서, 상기 제1AED 패드는 환자의 제세동을 위한 전기적 에너지를 저장하는 제1배터리와, 제1심전도(electrocardiogram(ECG)) 전극과, 제1제세동 전극과, 상기 제1배터리를 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 제1ECG 전극으로부터 출력된 제1ECG 신호와 제2ECG 전극으로부터 출력된 제2ECG 신호를 이용하여 ECG 출력 신호들을 생성하는 ECG 센서 칩과, 상기 ECG 출력 신호들을 ECG 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 상기 ECG 디지털 신호들을 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 제어 신호를 생성하는 CPU와, 상기 CPU로부터 출력되고 상기 심장 리듬과 관련된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 무선 회로와, 상기 제어 신호에 응답하여 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 제1배터리의 제1단자와 상기 제1제세동 전극을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함한다.
상기 웨어러블 패치 타입 AED는 상기 제2ECG 전극과 제2제세동 전극을 포함하는 제2AED 패드와, 상기 제1AED 패드와 상기 제2AED 패드를 접속하는 케이블을 더 포함하고, 상기 제세동기 회로는 상기 제어 신호에 응답하여 상기 제1배터리의 제2단자와 상기 제2제세동 전극을 상기 케이블을 통해 자동으로 접속시킨다.
상기 제2AED 패드는 상기 케이블을 통해 상기 제1배터리에 직렬로 접속된 제2배터리를 더 포함한다.
상기 제1AED 패드는 상기 컨트롤러로 작동 전압을 공급하는 제2배터리와, 상기 컨트롤러에 접속된 접지 전극을 더 포함한다. 상기 제1배터리는 플렉서블 배터리(flexible battery)로 구현되고, 상기 제세동기 회로는 상기 플렉서블 배터리의 충전과 방전을 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따른, 배터리를 내장하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기는 환자의 심장 주변에 항상 부착되어 있고, 상기 환자의 심전도를 실시간으로 분석하고, 분석 결과에 따라 제세동이 필요할 때 즉각적으로 자동으로 상기 환자에게 전기 충격을 공급할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 배터리를 내장하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기는 심장 부정맥으로 쓰러진 환자의 생존율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 환자에서 부착된 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기(wearable patch type automated external defibrillator(AED))를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED의 일 실시 예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED의 작동을 설명하는 플로우 차트이다.
도 4는 도 2에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED에 포함된 컨트롤러의 일 실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 2에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED에 포함된 컨트롤러의 다른 실시 예와 스마트 장치를 포함하는 시스템의 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 시스템을 이용하여 제세동을 수행하는 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 7은 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED의 다른 실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED에 포함된 컨트롤러의 일 실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 7에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED에 포함된 컨트롤러의 다른 실시 예와 스마트 장치를 포함하는 시스템의 블록도이다.
도 10은, 심실 세동(ventricular fibrillation)에 의한 심정지(sudden cardiac arrest) 환자에게, 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED를 이용하여 제세동을 수행하는 방법을 설명하는 개념도이다.
도 11은, 심실 세동 또는 심실 빈맥(ventricular Tachycardia)에 의한 심정지 환자에게, 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED를 이용하여 제세동을 수행하는 방법을 설명하는 개념도이다.
도 12는 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED를 포함하는 데이터 처리 시스템의 일 실시 예를 설명하는 개념도이다.
도 13은 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED를 포함하는 데이터 처리 시스템의 다른 실시 예를 설명하는 개념도이다.
도 14부터 도 17은 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED를 포함하는 데이터 처리 시스템들의 또 다른 실시 예들을 설명하는 개념도이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 장치의 블록도를 나타낸다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 환자에서 부착된 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기(AED)를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 웨어러블 패치 타입 AED(100)는 적어도 하나의 전극을 포함하는 제1AED 패드(200), 적어도 하나의 전극을 포함하는 제2AED 패드(300), 및 제1AED 패드(200)와 제2AED 패드(300)를 연결하는 케이블(110)을 포함할 수 있다. 예컨대, 케이블(110)은 제1AED 패드(200)와 제2AED 패드(300)로/로부터 착탈될 수 있다. 케이블(110)은 하나 또는 그 이상의 전선들(wires)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1AED 패드(200)는 젖꼭지(nipple) 위(above)의 환자의 가슴 (chest)의 오른쪽 가운데(right center) 위(on)에 부착될 수 있고, 제2AED 패드 (300)는 다른 젖꼭지의 약간 아래에(slightly below) 그리고 흉곽(ribcage)의 왼쪽에 부착될 수 있다. 각 심전도(electrocardiogram(ECG); ECG1과 ECG2) 신호는 심장으로부터의 거리에 따라 파형이 달라질 수 있다.
제1AED 패드(200)에 포함된 적어도 하나의 전극은 제1심전도 (electrocardiogram(ECG1)) 신호를 검출하고 제1심전도(ECG1) 신호를 제1AED 패드 (200)에 포함된 처리 회로로 전송할 수 있고, 제2AED 패드(300)에 포함된 적어도 하나의 전극은 제2심전도(ECG2) 신호를 검출하고 제2심전도(ECG2) 신호를 제1AED 패드(200)에 포함된 상기 처리 회로로 전송할 수 있다.
실시 예에 따라, 처리 회로는 제2AED 패드(300)에 포함될 수도 있고, 상기 처리 회로의 일부는 제1AED 패드(200)에 포함될 수 있고 상기 처리 회로의 나머지 일부는 제2AED 패드(300)에 포함될 수 있다.
웨어러블 패치 타입 AED(100)는 종래의 AED와는 달리 환자의 심장 주변에 항상 부착되어 있고(즉, 사용자가 웨어러블 패치 타입 AED(100)를 제거하기 전까지), 상기 환자의 심전도 신호들을 실시간으로 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 환자에게 제세동이 필요할 때 즉각적으로 자동으로 상기 환자에게 전기 충격(또는 전기 에너지)을 공급할 수 있는 배터리를 내장할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 패치 타입 AED의 일 실시 예를 나타내는 구성도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED(100)의 일 실시 예에 따른 웨어러블 패치 타입 AED(100A)는 제1AED 패드(200-1), 제2AED 패드(300-1), 및 제1AED 패드(200-1)와 제2AED 패드(300-1)를 연결하는 케이블(110A)을 포함할 수 있다.
제1AED 패드(200-1)는 처리 회로, 예컨대 컨트롤러(210A), 적어도 하나의 배터리(250과 260), 제1ECG 전극(203), 및 제1제세동 전극(205)을 포함할 수 있다. 제1AED 패드(200-1)는 접지 전극(201)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러 (210A 또는 210B)는 시스템 온 칩(system on chip(SoC)), 칩 셋(chop set), 또는 복수의 칩들의 집합일 수 있다.
비록, 도 2에서 제1AED 패드(200-1)가 제1배터리(250), 제2배터리(260), 및 접지 전극(201)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 제1배터리(250)와 제2배터리 (260)는 하나의 배터리로 구현될 수 있다. 예컨대, 제1배터리(250)는 컨트롤러 (210A)로 작동 전압을 공급하고, 제2배터리(260)는 환자에게 제세동을 위한 제세동 전압(또는 전기 충격 또는 전기 에너지)을 공급할 수 있다. 비록, 도 2에서는 제1배터리(250)와 제2배터리(260) 각각이 사각형 모양으로 도시되어 있으나, 제1AED 패드(200-1)에 포함된 제1배터리(250)와 제2배터리(260)의 크기와 모양을 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 접지 전극(201)은 제2AED 패드(300-1)에 포함될 수 있다.
실시 예에 따라, 제세동을 위한 배터리(260과 260-1)의 용량 또는 에너지를 증가시키기 위해, 제2배터리(260)는 제1AED 패드(200-1)에 포함되고 제3배터리 (260-1)는 제2AED 패드(300-1)에 포함될 수 있다. 이때, 제2배터리(260)와 제3배터리(260-1)는 케이블(110A)을 통해 직렬로 접속될 수 있다. 실시 예에 따라, 제2배터리(260) 자체도 제2AED 패드(300-1)에 포함될 수 있다.
예컨대, 각 배터리(260과 260-1)는 플렉서블 배터리(flexible battery)로 구현될 수 있다. 예컨대, 각 배터리(250, 260, 및 260-1)는 충전가능한 (rechargeable) 배터리로 구현될 수 있다. 각 배터리(260과 260-1)의 용량 또는 에너지를 증가시키기 위해, 부가적인 각 배터리가 각 배터리(260과 260-1)로/로부터 탈착될 수 있다. 예컨대, 부가적인 각 배터리와 각 배터리(260과 260-1)는 직렬로 접속될 수 있다.
웨어러블 패치 타입 AED(100A)에 내장(또는 부착)될 수 있는 각 배터리(250, 260, 및 260-1)는 무선 충전 배터리(wireless charging battery) 또는 무선 재충전가능한 배터리(wireless rechargeable battery)로 구현될 수 있다. 예컨대, 각 배터리(250, 260, 및 260-1)는 유도 충전(Inductive charging) 기술 또는 무선 충전 기술을 통해 충전될 수 있다. 이때, 제세동기 회로(235)는 각 배터리(250, 260, 및 260-1)에 대한 무선 충전을 제어할 수 있다.
제1ECG 전극(203)과 제1제세동 전극(205)은 제1AED 패드(200-1)의 부착면(또는 바닥 표면)으로부터 돌출될 수 있다. 제1AED 패드(200-1)가 환자에게 착용(또는 부착)될 때, 돌출된 제1ECG 전극(203)과 돌출된 제1제세동 전극(205)은 상기 환자의 피부와 직접 또는 간접으로 접촉될 수 있다. 직접 피부 접촉은 제1AED 패드 (200-1)에 의한 제1ECG 신호(ECG1)의 획득과 제1제세동 전극(205)에 의한 제세동 전압의 공급에 효과적일 수 있다.
실시 예에 따라, 제1ECG 전극(203)과 제1제세동 전극(205) 중에서 적어도 하나의 위(on)에는 환자와 상기 적어도 하나 사이의 접촉에 의한 임피던스 (impedance)를 줄이기 위한 물질이 부착될 수 있다. 예컨대, 간접 피부 접촉에 사용되는 상기 물질은 일회용 필름(disposable film) 또는 사용 후 버리는 젤 (disposable gel)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 웨어러블 패치 타입 AED(100A)는 직접 피부 접촉을 위한 건식 웨어러블 패치 타입 AED 또는 간접 피부 접속을 위한 습식 웨어러블 패치 타입 AED로 구현될 수 있다.
제2AED 패드(300-1)는 제2ECG 전극(301)과 제2제세동 전극(303)을 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 제세동을 위한 제3배터리(260-1)는 제2AED 패드 (300-1)에 부가적으로 포함될 수 있다. 제3배터리(260-1)는 충전가능한 플렉서블 배터리로 구현될 수 있고, 제3배터리(260-1)는 유선 또는 무선을 통해 충전될 수 있다. 예컨대, 제2배터리(260) 및/또는 제3배터리(260-1)는 AED 패드(200-1 및/또는 300-1)의 크기보다 조금 작게 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제1ECG 전극(203)은 제1ECG 신호(ECG1)를 컨트롤러(210A)로 전송할 수 있고, 제2ECG 전극(301)은 제2ECG 신호(ECG2)를 케이블(110A)을 통해 컨트롤러(210A)로 전송할 수 있다. 예컨대, 제1ECG 전극(203)은 양의(positive) 전극일 수 있고 제2ECG 전극(301)은 음의(negative) 전극일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제2배터리(260) 및/또는 제3배터리(260-1)는, 컨트롤러(210A)의 제어에 따라, 제세동을 위한 전압들(또는 에너지)을 제세동 전극들(205와 303)로 공급할 수 있다. 따라서, 케이블(110A)은 제2ECG 신호(ECG2)를 전송하는 제1전선과 제세동 전압을 전송하는 제2전선을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1제세동 전극(205)은 양의 전극일 수 있고 제2제세동 전극(303)은 음의 전극일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 도 2에 도시된 패치 타입 AED의 작동을 설명하는 플로우 차트이고, 도 4는 도 2에 도시된 패치 타입 AED에 포함된 컨트롤러의 일 실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 도 2의 컨트롤러(210A)의 일 실시 예에 따른 컨트롤러 (210A-1)은 패드들(211, 213, 215, 217, 및 219), ECG 센서 칩(220), 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter(ADC); 225), CPU(central processing unit; 230A), 제세동기 회로(235), 보안 회로(237) 및 무선 회로(240)를 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(210A-1)는 메모리(241), GPS 수신기(243), 센서 (245), 및 경보 장치(247) 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
각 패드(211, 213, 215, 217, 및 219)는 대응되는 전극(203, 301, 205, 303, 및 201)과 대응되는 전송 라인을 통해 접속될 수 있다. 예컨대, 패드(pad)는 핀 (pin), 랜드 패드(land pad), 범프(bump) 또는 솔더 볼(solder ball)을 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1부터 도 4를 참조하면, ECG 센서 칩(220)은 제1ECG 전극(203)으로부터 출력된 제1ECG 신호(ECG1)를 패드(211)를 통해 수신하고, 제2ECG 전극(301)으로부터 출력된 제2ECG 신호(ECG2)를 패드(213)를 통해 수신할 수 있다(S110). ECG 센서 칩(220)은 제1ECG 신호(ECG1)와 제2ECG 신호(ECG2) 사이의 전압 차이를 증폭할 수 있고, 증폭 결과에 해당하는 ECG 출력 신호(OECG)를 생성할 수 있다(S120). 여기서, ECG 출력 신호(OECG)는 하나 또는 그 이상의 출력 신호들을 의미할 수 있다.
ADC(225)는 ECG 출력 신호(OECG)를 ECG 디지털 신호(DECG)로 변환할 수 있고, ECG 디지털 신호(DECG)를 CPU(230A)로 출력할 수 있다(S130). CPU(230A)는 ECG 디지털 신호(DECG)를 이용하여 환자의 심장 리듬을 분석하고, 분석 결과에 따라 제어 신호(CTRL)를 생성하고, 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다(S140).
예컨대, CPU(230A)는 ECG 디지털 신호(DECG)를 이용하여 환자의 심정지 (sudden cardiac arrest(SCA))를 검출하거나, 예측하거나, 분석할 수 있다. 예컨대, CPU(230A)는, ECG 디지털 신호(DECG)를 이용하여, 환자의 심실 세동 (ventricular fibrillation) 및/또는 환자의 심실 빈맥(ventricular Tachycardia)과 같은 심장 부정맥을 검출, 예측, 또는 분석할 수 있다(S140).
심장 리듬에 이상이 발생하지 않은 경우(S150의 NO), ECG 센서 칩(220)은 환자의 ECG 신호들의 전압 차이를 증폭하는 단계(S110)를 계속 수행할 수 있다 (S110).
그러나, 심장 리듬에 이상이 발생한 경우(S150의 YES), 예컨대, 심장 부정맥이 검출, 예측, 또는 분석될 때, CPU(230A)는 제세동을 제어하는 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하기 위해 제2배터리(260)를 제어할 수 있다(S170). 제세동기 회로(235)는 제2배터리(260)의 충전과 방전을 제어할 수 있다.
제2배터리(260)는, 제세동기 회로(235)의 제어에 따라, 제세동을 위한 전압들(예컨대, 전기적 에너지 또는 전기 쇼크; PW2)을 패드들(215와 217)을 통해 제세동 전극들(205와 303)로 자동으로 공급할 수 있다. 예컨대, 제세동기 회로(235)는 제2배터리(260)의 제1단자(예컨대, 양의 단자(positive terminal))와 제1제세동 전극(205)을 접속시킬 수 있고 제2배터리(260)의 제2단자(예컨대, 음의 단자 (negative terminal))와 제2제세동 전극(303)을 접속시킬 수 있다. 즉, 제2배터리 (260)에 저장된 전기적 에너지(PW2)는 제세동 전극들(205와 303)을 통해 환자에게 공급될 수 있다.
실시 예에 따라, 센서(245)가 환자의 넘어짐을 검출할 수 있는 넘어짐 센서일 때, 웨어러블 패치 타입 AED(100 또는 100A)를 부착한 환자가 넘어지면(S160의 YES), 센서(245)는 활성화된 검출 신호를 출력할 수 있다(S160). 따라서, CPU (230A)는, 심장 리듬에서 이상이 발생하고 활성화된 검출 신호가 발생할 때(S150의 YES와 S160의 YES), 활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하기 위해 제2배터리(260)를 제어할 수 있다(S170).
그러나, 심장 리듬에서 이상이 발생하더라도 웨어러블 패치 타입 AED(100 또는 100A)를 부착한 환자가 넘어지지 않으면(S150의 YES와 S160의 NO), CPU(230A)는 비활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하지 않는다.
실시 예에 따라, CPU(230A)는, ECG 디지털 신호(DECG)에 기초하여 또는 센서 (245)로부터 출력된 감지 신호에 기초하여, 컨트롤러(210A-1)에 포함된 적어도 하나의 하드웨어 컴포넌트 및/또는 CPU(230A)에 의해 실행되는 적어도 하나의 소프트웨어 컴포넌트의 오작동 여부를 판단할 수 있다(S160).
CPU(230A)는, 심장 리듬에서 이상이 발생하고 컨트롤러(210A-1)가 정상 작동할 때(S150의 YES와 S160의 YES), 활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하기 위해 제2배터리(260)를 제어할 수 있다(S170).
그러나, 심장 리듬에서 이상이 발생하더라도 컨트롤러(210A-1)가 오작동일 때(S150의 YES와 S160의 NO), CPU(230A)는 비활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하지 않는다.
도 10은, 심실 세동(ventricular fibrillation)에 의한 심정지(sudden cardiac arrest) 환자에게, 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED(100)를 이용하여 제세동을 자동으로 수행하는 방법을 설명하는 개념도이다. 도 3, 도 4, 및 도 10을 참조하면, CPU(230A)에 의해 심실 세동(HW1)이 검출 또는 예측되면, 제2배터리(260)는, 제세동기 회로(235)의 제어에 따라, 전기 쇼크(ES)를 패드들(215와 217)을 통해 제세동 전극들(205와 303)로 자동으로 공급할 수 있다. 따라서, 제세동에 의해 환자의 심장 리듬(HW2)은 정상적으로 회복될 수 있다.
도 11은, 심실 세동 또는 심실 빈맥(ventricular Tachycardia)에 의한 심정지 환자에게, 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED(100)를 이용하여 제세동을 자동으로 수행하는 방법을 설명하는 개념도이다. 도 3, 도 4, 도 10, 및 도 11을 참조하면, 환자에게 공급되는 전기 쇼크(ES)에 의해 심실 빈맥 파형(VTW)은 정상 파형(NW)으로 회복될 수 있고, 심실 세동 파형(VFW)은 정상 파형(NW)으로 회복될 수 있다. 본 명세서에서 자동 제세동은 심실 세동과 심실 빈맥 등을 포함하는 심장 부정맥을 제거하는 작동을 의미할 수 있다.
심실 빈맥 파형(VTW)은 심박 급속증(tachycardia), 또는 심장 리듬(heart rhythm)으로 표현되는 심장의 부적절한 전기적 활동(improper electrical activity)으로부터 발생하는 급속한 심장 박동(rapid heart beat)에 의해 ECG 신호들이 발생할 때 생성되는 파형이다. 심실 세동 파형(VFW)은 심장에서 심실 (ventricles)의 심근(cardiac muscle)의 통제되지 않은 수축(uncoordinated contraction)에 의해 ECG 신호들이 발생할 때 생성되는 파형이다.
웨어러블 패치 타입 AED(100A)를 부착한 환자에게 웨어러블 패치 타입 AED (100A)로부터 공급되는 전기 쇼크(ES)를 통해, 불규칙적인 ECG 신호들이 제거되므로, 상기 환자의 ECG 파형들은 정상 파형(NW)으로 회복될 수 있다.
보안 회로(237)는 CPU(230A)로부터 출력되고 심장 리듬과 관련된 데이터를 보안 데이터로 암호화하고 암호화된 보안 데이터를 무선 회로(240)로 출력할 수 있다. 또한, 보안 회로(237)는 무선 회로(240)로부터 전송된 데이터를 복호화하고 복호화된 데이터를 CPU(230A)로 전송할 수 있다. 예컨대, 보안 회로(237)는 암호화 (encryption) 및 복호화(decryption) 회로로 구현될 수 있다.
무선 회로(240)는, CPU(230A)의 제어에 따라, 보안 회로(237)로부터 출력된 암호화된 보안 데이터를 외부 스마트 장치(예컨대, 무선 통신 장치)로 전송할 수 있다. 컨트롤러(210A-1)는 외부 스마트 장치와 접속을 위해 통신 회로, 예컨대, 무선 회로(240)를 사용할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(210A-1)는 통신 회로를 어떤 종류의 외부 스마트 장치에 접속시킬지를 결정할 수 있다.
무선 회로(240)는 근거리통신망(local area network(LAN)); Wi-Fi(wireless fidelity)와 같은 무선 근거리 통신망(wireless local area network(WLAN)); 블루투스(Bluetooth)와 같은 무선 개인 통신망(wireless personal area network (WPAN)); 무선 USB(wireless universal serial bus); 지그비(Zigbee); NFC(near field communication); RFID(radio-frequency identification); 또는 이동 통신망 (mobile cellular network)을 통해 ECG 신호들(ECG1과 ECG2)과 관련된 데이터, 예컨대 보안 데이터를 외부 스마트 장치로 전송할 수 있다. 예컨대, 상기 이동 통신망은 3G(3rd Generation) 이동 통신망, 4G(4th Generation) 이동 통신망, 또는 LTET (Long Term Evolution) 이동 통신망을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 회로(240)는 모뎀 통신을 위한 송수신기와 안테나를 포함할 수 있다. 상기 블루투스 인터페이스는 BLE(Bluetooth Low Energy)를 지원할 수 있다.
메모리(241)는, CPU(230A)의 제어에 따라, 환자 정보(또는 환자 데이터) 및/또는 ECG 신호들(ECG1과 ECG2)과 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 데이터는 ECG 신호, 심장 박동(heart rate)과 관련된 데이터, 심장 부정맥과 관련된 데이터, 심실 세동과 관련된 데이터(예컨대, 심실 세동 발생 이력과 제세동 이력), 심실 빈맥과 관련된 데이터(예컨대, 심실 빈맥 발생 이력과 제세동 이력), GPS 수신기(243)에 의해 생성된 위치 데이터, 센서(245)에 의해 생성된 감지 데이터, 및/또는 경보 장치(247)에 의해 생성된 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 데이터는 보안 회로(237)에 의해 암호화 또는 복호화될 수 있다.
메모리(241)는 웨어러블 패치 타입 AED(100A)를 부팅하기 위한 부트 이미지와, CPU(230A)에 의해 실행될 애플리케이션을 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 애플리케이션은 도 5와 도 6을 참조하여 설명될 제세동을 위한 애플리케이션, 또는 도 12부터 도 17 중 어느 하나를 참조하여 설명될 제세동을 위한 애플리케이션일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 메모리(241)는 휘발성 메모리 및/또는 불휘발성 메모리일 수 있다. 상기 휘발성 메모리는 RAM(random access memory), DRAM(dynamic RAM) 또는 SRAM (static RAM)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 불휘발성 메모리는 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), 플래시(flash) 메모리, MRAM(magnetic RAM), 스핀전달토크 MRAM (spin-transfer torque MRAM), FeRAM(ferroelectric RAM), PRAM(phase change RAM), 저항 메모리(resistive RAM(RRAM)), 홀로그래픽 메모리(holographic memory), 분자 전자 메모리 소자(molecular electronics memory device), 또는 절연 저항 변화 메모리(insulator resistance change memory)일 수 있으니 이에 한정되는 것은 아니다.
위치 정보 생성기의 일 실시 예로서 사용되는 GPS 수신기(243)는, CPU(230A)의 제어에 따라, 환자의 위치 정보 및/또는 환자에게 심정지가 발생했을 때의 상기 환자의 위치 정보를 생성하고, 생성된 위치 정보를, CPU(230A)의 제어에 따라, 메모리(241) 또는 무선 회로(240)로 전송할 수 있다. 상기 위치 정보는, 활성화된 제어 신호(CTRL)가 발생할 때, 발생할 수 있다.
센서(245)는 심정지 환자의 넘어짐을 검출하고, 검출 신호를 CPU(230A)로 전송할 수 있다. CPU(230A)는, 상기 검출 신호에 기초하여, GPS 수신기(243)의 작동을 제어하고, GPS 수신기(243)에 의해 생성된 위치 정보를 메모리(241) 또는 무선 회로(240)로 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이, 심장 리듬에서 이상이 발생하고 활성화된 검출 신호가 발생할 때, CPU(230A)는 활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다.
센서(245)는 속도(velocity)의 변화를 측정할 수 있는 가속도 센서 (acceleration sensor), 각 속도를 측정할 수 있는 자이로 센서(gyro sensor), 또는 환자의 넘어짐을 검출할 수 있는 넘어짐 검출기(fall detector)로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 비록, 도 4에서는 하나의 센서(245)가 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 센서(245)는 다양한 종류의 센서들을 포함할 수 있다.
경보 장치(247)는, CPU(230A)의 제어에 따라, 웨어러블 패치 타입 AED(100A)를 부착 또는 착용한 환자에게 경보 신호를 출력할 수 있다. 예컨대, 경보 장치 (247)는 스피커 또는 진동 모터(vibration motor)로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 경보 신호는, 활성화된 제어 신호(CTRL)가 발생할 때, 발생할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED에 포함된 컨트롤러의 다른 실시 예와 스마트 장치를 포함하는 시스템의 블록도이고, 도 6은 도 5에 도시된 시스템을 이용하여 제세동을 수행하는 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 5를 참조하면, 도 2의 컨트롤러(210A)의 다른 실시 예에 따른 컨트롤러 (210A-2)은 패드들(211, 213, 215, 217, 및 219), ECG 센서 칩(220), ADC(225), CPU(230B), 제세동기 회로(235), 보안 회로(237), 및 무선 회로(240)를 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(210A-2)는 메모리(241), GPS 수신기(243), 센서 (245), 및 경보 장치(247) 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 컨트롤러(210A-1)의 CPU(230A)는 ADC(225)로부터 출력된 ECG 디지털 신호(DECG)를 이용하여 환자의 심장 리듬을 분석하고, 분석 결과에 따라 제어 신호(CTRL)를 생성하고, 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 그러나, 도 5의 컨트롤러(210A-2)의 CPU(230B)는 ADC(225)로부터 출력된 ECG 디지털 신호(DECG), 예컨대 로우(raw) 데이터가 보안 회로(237)로 전송되도록 ADC (225)를 제어할 수 있다.
도 5의 ECG 센서 칩(220)은 제1ECG 전극(203)으로부터 출력된 제1ECG 신호 (ECG1)를 패드(211)를 통해 수신할 수 있고, 제2ECG 전극(301)으로부터 출력된 제2ECG 신호(ECG2)를 패드(213)를 통해 수신할 수 있다(S210). ECG 센서 칩(220)은 제1ECG 신호(ECG1)와 제2ECG 신호(ECG2) 사이의 전압 차이를 증폭하고, 증폭 결과에 해당하는 ECG 출력 신호(OECG)를 생성할 수 있다(S220).
ADC(225)는 ECG 출력 신호(OECG)로부터 ECG 디지털 신호(DECG)를 생성할 수 있고(S230), ECG 디지털 신호(DECG)를 보안 회로(237)로 전송하고, 보안 회로(237)는 ECG 디지털 신호(DECG)를 암호화하고 암호화된 ECG 디지털 신호를 무선 회로 (240)로 출력할 수 있다. 무선 회로(240)는 암호화된 ECG 디지털 신호를 무선 ECG 신호(HDATA)로 변환하고, 무선 ECG 신호(HDATA)를 무선 통신망을 통해 스마트 장치 (400)로 전송할 수 있다(S240). 예컨대, 무선 ECG 신호(HDATA)는 ECG 신호, ECG 신호와 관련된 신호, 심장 박동에 관련된 신호, 및/또는 심장 부정맥과 관련된 신호를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
스마트 장치(400)는 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 이동 전화기, 스마트 폰 (smart phone), 태블릿(tablet) PC, PDA(personal digital assistant), 모바일 인터넷 장치(mobile internet device(MID)), 웨어러블 컴퓨터, 사물 인터넷(internet of things(IoT)) 장치, 또는 만물 인터넷(internet of everything(IoE)) 장치일 수 있다.
스마트 장치(400)는 유선 인터페이스 및/또는 무선 인터페이스를 포함하고, 유선 인터페이스 및/무선 인터페이스를 통하여 다른 기기와 명령 및/또는 데이터를 주고받을수 있는 기기를 의미할 수 있다. 예컨대, 스마트 장치(400)는 무선 회로 (240)와 통신을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 스마트 장치(400)는 수신된 무선 ECG 신호(HDATA)를 스마트 장치(400)에서 사용가능한 데이터로 변환할 수 있는 통신 모듈(예컨대, 도 18의 1003)과, 상기 데이터를 분석할 수 있는 애플리케이션(예컨대, 도 18의 1002)을 실행하는 CPU를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스마트 장치(400)의 CPU에서 실행되는 애플리케이션은 무선 ECG 신호(HDATA)에 해당하는 데이터에 기초하여 환자의 심장 리듬을 분석할 수 있다(S250). 예컨대, 상기 애플리케이션은 상기 데이터에 기초하여 심박수 (heart rate; 411)와 ECG 파형(413)을 디스플레이(410)에 디스플레이할 수 있다.
상기 데이터를 분석한 결과, 심실 세동 또는 심실 빈맥에 의해 환자의 심정지가 예측될 때, 예컨대 환자의 심장에서 이상 징후(abnormal symptom)가 검출될 때, 애플리케이션은 디스플레이(410)에 제세동 GUI(415)를 디스플레이할 수 있다. 제세동 GUI(415)가 스마트 장치(400)의 사용자에 의해 터치 또는 눌려짐에 따라, 상기 애플리케이션은 제1제어 신호(CTR1)를 생성하고(S260), 제1제어 신호(CTR1)를 통신 모뎀을 통해 무선 회로(240)로 전송할 수 있다(S270).
다른 실시 예에 따라, 환자의 심장에서 이상 징후가 검출될 때, 스마트 장치 (400)의 CPU에서 실행되는 애플리케이션은 제1제어 신호(CTR1)를 자동으로 생성하고(S260), 제1제어 신호(CTR1)를 통신 모뎀을 통해 무선 회로(240)로 전송할 수 있다(S260과 S270). 무선 회로(240)는 제1제어 신호(CTR1)와 관련된 제어 신호를 CPU (230B) 또는 보안 회로(237)로 전송할 수 있다. 보안 회로(237)는 무선 회로(240)로부터 출력된 제어 신호를 복호화할 수 있다.
CPU(230B)는 무선 회로(240) 또는 보안 회로(237)로부터 출력된 제어 신호를 분석하고, 분석 결과에 따라 활성화된 제2제어 신호(CTR2)를 생성하고, 활성화된 제2제어 신호(CTR2)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다(S280). 예컨대, 컨트롤러(210A-2)는, 제세동을 지시하는 제1제어 신호(CTR1)에 기초하여, 활성화된 제2제어 신호(CTR2)를 생성하고, 활성화된 제2제어 신호(CTR2)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다(S280).
환자의 심장에서 이상 징후가 검출될 때, 제세동기 회로(235)는, 활성화된 제2제어 신호(CTR2)에 응답하여, 전기 쇼크를 환자에게 제공하기 위해 제2배터리 (260)의 방전을 자동으로 제어할 수 있다(S290). 제2배터리(260)는, 제세동기 회로 (235)의 제어에 따라, 제세동을 위한 전압들(예컨대, 전기 쇼크; PW2)을 패드들 (215와 217)을 통해 제세동 전극들(205와 303)로 공급할 수 있다.
도 10과 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 컨트롤러(210A-2)를 포함하는 웨어러블 패치 타입 AED(100A)는 전기 쇼크(ES)를 환자에게 제공할 수 있다. 전기 쇼크(ES)는 환자의 불규칙적인 ECG 신호들을 제거할 수 있으므로, 상기 환자의 ECG 파형들은 정상 파형(NW)으로 회복될 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED의 다른 실시 예를 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 웨어러블 패치 타입 AED(100B)는 적어도 하나의 전극(203a)을 포함하는 제1AED 패드(200-2), 적어도 하나의 전극(301a)을 포함하는 제2AED 패드(300-2), 및 제1AED 패드(200-2)와 제2AED 패드(300-2)를 연결하는 케이블(110B)을 포함할 수 있다. 예컨대, 케이블(110B)은 제1AED 패드(200-2)와 제2AED 패드(300-2)로/로부터 착탈될 수 있다. 케이블(110B)은 하나 또는 그 이상의 전선들을 포함할 수 있다.
도 2와 도 7을 참조하면, 도 2에서는 제1ECG 전극(203)과 제1제세동 전극 (205)이 서로 분리되고 제2ECG 전극(301)과 제2제세동 전극(303)이 서로 분리되었으나, 도 7에서는 제1ECG 전극과 제1제세동 전극이 하나의 제1공통 전극(203a)으로 구현되고 제2ECG 전극과 제2제세동 전극이 하나의 제2공통 전극(301a)으로 구현되었다.
도 8은 도 7에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED에 포함된 컨트롤러의 일 실시 예를 나타내는 블록도이다. 도 7과 도 8을 참조하면, 도 7의 컨트롤러(210B)의 일 실시 예에 따른 컨트롤러(210B-1)는 패드들(211, 213, 및 219), ECG 센서 칩(220), ADC(225), CPU(230A), 제세동기 회로(235), 보안 회로(237) 및 무선 회로(240)를 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(210B-1)는 메모리(241), GPS 수신기 (243), 센서(245), 및 경보 장치(247) 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 3, 도 7, 및 도 8을 참조하면, ECG 센서 칩(220)은 제1공통 전극(203a)으로부터 출력된 제1ECG 신호(ECG1)를 패드(211)를 통해 수신하고, 제2공통 전극 (301a)으로부터 출력된 제2ECG 신호(ECG2)를 패드(213)를 통해 수신한다(S110). ECG 센서 칩(220)은 제1ECG 신호(ECG1)와 제2ECG 신호(ECG2) 사이의 전압 차이를 증폭하고, 증폭 결과에 해당하는 ECG 출력 신호(OECG)를 생성한다(S120).
ADC(225)는 ECG 출력 신호(OECG)를 ECG 디지털 신호(DECG)로 변환하고, ECG 디지털 신호(DECG)를 CPU(230A)로 출력한다(S130). CPU(230A)는 ECG 디지털 신호 (DECG)를 이용하여 환자의 심장 리듬을 분석하고, 분석 결과에 따라 제어 신호 (CTRL)를 생성하고, 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다 (S140).
예컨대, CPU(230A)는 ECG 디지털 신호(DECG)를 이용하여 환자의 심정지를 예측하거나 분석할 수 있다. 예컨대, CPU(230A)는, ECG 디지털 신호(DECG)를 이용하여, 환자의 심실 세동 및/또는 환자의 심실 빈맥을 예측하거나 분석할 수 있다 (S140).
심장 리듬에 이상이 발생하지 않은 경우(S150의 NO), ECG 센서 칩(220)은 환자의 ECG 신호들의 전압 차이를 증폭하는 단계(S110)를 수행한다(S110). 그러나, 심장 리듬에 이상이 발생한 경우(S150의 YES), 예컨대, 심실 세동 및/또는 심실 빈맥이 검출되거나 예측될 때, CPU(230A)는 제세동을 제어하는 활성화된 제어 신호 (CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력한다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하기 위해 제2배터리(260)의 방전을 제어한다(S170). 제2배터리 (260)는, 제세동기 회로(235)의 제어에 따라, 제세동을 위한 전압들(예컨대, 전기 쇼크; PW2)을 패드들(211과 213)을 통해 공통 전극들(203a와 301a)로 공급한다.
실시 예에 따라, 센서(245)가 환자의 넘어짐을 검출할 수 있는 넘어짐 센서일 때, 웨어러블 패치 타입 AED(100 또는 100B)를 부착한 환자가 넘어지면(S160의 YES), 센서(245)는 활성화된 검출 신호를 출력할 수 있다(S160). 따라서, CPU (230A)는, 심장 리듬에서 이상이 발생하고 활성화된 검출 신호가 발생할 때(S150의 YES와 S160의 YES), 활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하기 위해 제2배터리(260)를 제어할 수 있다(S170).
그러나, 심장 리듬에서 이상이 발생하더라도 웨어러블 패치 타입 AED(100 또는 100B)를 부착한 환자가 넘어지지 않으면(S150의 YES와 S160의 NO), CPU(230A)는 비활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하지 않는다.
실시 예에 따라, CPU(230A)는, ECG 디지털 신호(DECG)에 기초하여 또는 센서 (245)로부터 출력된 감지 신호에 기초하여, 컨트롤러(210B-1)에 포함된 적어도 하나의 하드웨어 컴포넌트 및/또는 CPU(230A)에 의해 실행되는 적어도 하나의 소프트웨어 컴포넌트의 오작동 여부를 판단할 수 있다(S160).
CPU(230A)는, 심장 리듬에서 이상이 발생하고 컨트롤러(210B-1)가 정상 작동할 때(S150의 YES와 S160의 YES), 활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하기 위해 제2배터리(260)를 제어할 수 있다(S170).
그러나, 심장 리듬에서 이상이 발생하더라도 컨트롤러(210B-1)가 오작동일 때(S150의 YES와 S160의 NO), CPU(230A)는 비활성화된 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 따라서, 제세동기 회로(235)는 전기 쇼크를 환자에게 제공하지 않는다.
도 9는 도 7에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED에 포함된 컨트롤러의 다른 실시 예와 스마트 장치를 포함하는 시스템의 블록도이다. 도 7의 컨트롤러(210B)의 다른 실시 예에 따른 컨트롤러(210B-2)는 패드들(211, 213, 및 219), ECG 센서 칩 (220), ADC(225), CPU(230B), 제세동기 회로(235), 보안 회로(237) 및 무선 회로 (240)를 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(210B-2)는 메모리(241), GPS 수신기(243), 센서(245), 및 경보 장치(247) 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 컨트롤러(210B-1)의 CPU(230A)는 ADC(225)로부터 출력된 ECG 디지털 신호(DECG)를 이용하여 환자의 심장 리듬을 분석하고, 분석 결과에 따라 제어 신호(CTRL)를 생성하고, 제어 신호(CTRL)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다. 그러나, 도 9의 컨트롤러(210B-2)의 CPU(230B)는 ADC(225)로부터 출력된 ECG 디지털 신호(DECG)가 보안 회로(237)로 전송되도록 ADC(225)를 제어할 수 있다.
도 6, 도 7, 및 도 9의 ECG 센서 칩(220)은 제1공통 전극(203a)으로부터 출력된 제1ECG 신호(ECG1)를 패드(211)를 통해 수신하고, 제2공통전극(301a)으로부터 출력된 제2ECG 신호(ECG2)를 패드(213)를 통해 수신한다(S210). ECG 센서 칩(220)은 제1ECG 신호(ECG1)와 제2ECG 신호(ECG2) 사이의 전압 차이를 증폭하고, 증폭 결과에 해당하는 ECG 출력 신호(OECG)를 생성한다(S220).
ADC(225)는 ECG 출력 신호(OECG)로부터 ECG 디지털 신호(DECG)를 생성하고 (S230), ECG 디지털 신호(DECG)를 보안 회로(237)로 전송하고, 보안 회로(237)는 ECG 디지털 신호(DECG)를 암호화하고, 암호화된 ECG 디지털 신호를 무선 회로(240)로 출력할 수 있다. 무선 회로(240)는 암호화된 ECG 디지털 신호를 무선 ECG 신호 (HDATA)로 변환하고, 무선 ECG 신호(HDATA)를 무선 통신망을 통해 스마트 장치 (400)로 전송할 수 있다(S240). 무선 ECG 신호(HDATA)는 ECG 신호, ECG 신호와 관련된 신호, 심장 박동에 관련된 신호, 및/또는 심장 부정맥과 관련된 신호를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9에 도시된 바와 같이, 스마트 장치(400)의 CPU에서 실행되는 애플리케이션은 무선 ECG 신호(HDATA)에 해당하는 데이터에 기초하여 환자의 심장 리듬을 분석할 수 있다(S250). 예컨대, 상기 애플리케이션은 상기 데이터에 기초하여 심박수 (411)와 ECG 파형(413)을 디스플레이(410)에 디스플레이할 수 있다.
상기 데이터를 분석한 결과, 심실 세동 또는 심실 빈맥에 의해 환자의 심정지가 예측될 때, 예컨대 환자의 심장에서 이상 징후가 검출될 때, 애플리케이션은 디스플레이(410)에 제세동 GUI(415)를 디스플레이할 수 있다. 제세동 GUI(415)가 터치 또는 눌려짐에 따라, 상기 애플리케이션은 제1제어 신호(CTR1)를 생성하고 (S260), 제1제어 신호(CTR1)를 통신 모뎀을 통해 무선 회로(240)로 전송할 수 있다 (S270).
다른 실시 예에 따라, 환자의 심장에서 이상 징후가 검출될 때, 스마트 장치 (400)의 CPU에서 실행되는 애플리케이션은 제1제어 신호(CTR1)를 자동으로 생성하고(S260), 제1제어 신호(CTR1)를 통신 모뎀을 통해 무선 회로(240)로 전송할 수 있다(S260과 S270). 무선 회로(240)는 제1제어 신호(CTR1)와 관련된 제어 신호를 CPU(230) 또는 보안 회로(237)로 전송할 수 있다.
CPU(230B)는 보안 회로(237) 또는 무선 회로(240)로부터 출력된 제어 신호를 분석하고, 분석 결과에 따라 활성화된 제2제어 신호(CTR2)를 생성하고, 활성화된 제2제어 신호(CTR2)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다(S280). 예컨대, 컨트롤러(210B-2)는, 제세동을 지시하는 제1제어 신호(CTR1)에 기초하여, 활성화된 제2제어 신호(CTR2)를 생성하고, 활성화된 제2제어 신호(CTR2)를 제세동기 회로(235)로 출력할 수 있다(S280).
환자의 심장에서 이상 징후가 검출될 때, 제세동기 회로(235)는 활성화된 제2제어 신호(CTR2)에 응답하여 전기 쇼크를 환자에게 제공하기 위해 제2배터리(260)의 방전을 자동으로 제어할 수 있다(S290). 제2배터리(260)는 제세동기 회로(235)의 제어에 따라 제세동을 위한 전압들(예컨대, 전기 쇼크; PW2)을 패드들(211과 213)을 통해 공통 전극들(203a와 301a)로 공급할 수 있다.
공통 전극들(203a와 301a) 각각의 구조와 기능은 ECG 전극들(203과 301) 각각의 구조와 기능 및/또는 제세동 전극들(205와 303) 각각의 구조와 기능과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 예컨대, 공통 전극들(203a와 301a) 각각은 건식 전극 또는 습식 전극으로 사용될 수 있다.
도 12는 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED를 포함하는 데이터 처리 시스템의 일 실시 예를 설명하는 개념도이다.
도 1부터 도 12를 참조하면, 데이터 처리 시스템(500)은 웨어러블 패치 타입 AED(100)와, 제1스마트 장치(400), 제2스마트 장치(510), 및 응급 의료 시스템 (600)을 포함할 수 있다. 웨어러블 패치 타입 AED(100)는 제1AED 패드(200, 200-1, 또는 200-2, 집합적으로 "200"), 제2AED 패드(300, 300-1, 또는 300-2, 집합적으로 "300"), 및 제1AED 패드(200)와 제2AED 패드(300) 사이에 접속된 케이블(110, 110A, 또는 110B, 집합적으로 "110")을 포함할 수 있다.
제1스마트 장치(400)의 통신 모듈이 무선 통신을 통해 웨어러블 패치 타입 AED(100)로 데이터 전송 요청을 전송하면, 웨어러블 패치 타입 AED(100)의 무선 회로(240)는 상기 데이터 전송 요청을 CPU(230A 또는 230B)로 전송할 수 있다.
CPU(230A 또는 230B)는 상기 데이터 전송 요청에 응답하여 메모리(241)로부터 데이터를 리드하고, 리드된 데이터를 무선 회로(240)를 통해 제1스마트 장치 (400)의 통신 모듈로 전송할 수 있다. 제1스마트 장치(400)의 CPU에 의해 실행되는 제1애플리케이션은 상기 데이터에 기초하여 심박수(411), ECG 파형(413), 및 환자 정보(417) 중에서 적어도 하나를 디스플레이(410)에 디스플레이할 수 있다.
제1스마트 장치(400)의 통신 모듈은 제1스마트 장치(400)의 CPU에 의해 실행되는 제1애플리케이션의 제어에 따라 네트워크(501)를 통해 주의 데이터(warning data)를 제2스마트 장치(510)로 전송할 수 있다.
예컨대, 상기 제1애플리케이션은 웨어러블 패치 타입 AED(100)로부터 전송된 데이터를 분석할 수 있다. 분석 결과에 따라 환자의 심장에서 이상 징후가 검출될 때 제1스마트 장치(400)의 통신 모듈은 상기 제1애플리케이션의 제어에 따라 주의 데이터를 생성하고 상기 주의 데이터를 제2스마트 장치(510)로 전송할 수 있다.
예컨대, 상기 제1애플리케이션은 웨어러블 패치 타입 AED(100)의 GPS 수신기 (243)로부터 출력된 환자의 위치 정보 또는 제1스마트 장치(400)에 구현된 GPS 수신기로부터 출력된 위치 정보를 상기 주의 데이터와 함께 상기 통신 모듈로 전송할 수 있다. 따라서, 상기 통신 모듈은 상기 주의 데이터와 상기 위치 정보를 제2스마트 장치(510)로 전송할 수 있다.
제2스마트 장치(510)의 CPU에 의해 실행되는 제2애플리케이션은 지도 정보를 포함하는 주의 메시지(520)를 디스플레이(515)에 디스플레이할 수 있다. 상기 지도 정보는 환자의 위치를 나타내는 제1맵(521)과 AED 위치를 나타내는 제2맵(523)을 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 제2맵(523)은 제2애플리케이션에 의해 생성될 수 있고, 상기 위치 데이터와 함께 또는 상기 주의 데이터와 함께 제1스마트 장치(400)로부터 수신될 수 있다. 제2스마트 장치(510)의 사용자는 환자의 위치와 가장 가까이에 있는 AED를 이용하여 환자에게 추가적인 제세동을 수행할 수 있다. 예컨대, 제2스마트 장치(510)의 사용자는 환자의 보호자 또는 제2애플리케이션을 설치한 구급 대원일 수 있다.
제1스마트 장치(400)의 통신 모듈은 제1스마트 장치(400)의 CPU에 의해 실행되는 제1애플리케이션의 제어에 따라 네트워크(503)를 통해 구조 신호를 응급 의료 시스템(600)으로 전송할 수 있다.
웨어러블 패치 타입 AED(100)에 의해 제세동이 자동으로 수행되기 전, 상기 제세동이 수행된 도중에, 또는 상기 제세동이 수행된 후, 웨어러블 패치 타입 AED (100)의 보안 회로(237) 및/또는 무선 회로(240)는 CPU(230A 또는 230B)의 제어에 따라 데이터를 제1스마트 장치(400)로 전송할 수 있다. 제1스마트 장치(400)는, 상기 데이터에 기초하여 또는 상기 데이터의 분석 결과에 기초하여, 주의 데이터를 네트워크(501)를 통해 제2스마트 장치(510)로 전송하거나 구조 신호를 네트워크 (503)를 통해 응급 의료 시스템(600)으로 전송할 수 있다.
도 13은 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED를 포함하는 데이터 처리 시스템의 다른 실시 예를 설명하는 개념도이다. 도 1부터 도 11, 및 도 13을 참조하면, 스마트 장치(700)의 사용자는 스마트 장치(700)에 설치된 애플리케이션(APP)을 실행시킬 수 있다(S310).
스마트 장치(700)의 통신 모듈은 스마트 장치(700)의 CPU에서 실행되는 애플리케이션(APP)의 제어에 따라 정보 요청을 웨어러블 패치 타입 AED(100)로 전송할 수 있다(S320). 웨어러블 패치 타입 AED(100)의 CPU(230A 또는 230B)는 무선 회로 (240)를 통해 입력된 정보 요청에 대한 인증을 수행할 수 있다(S330).
상기 정보 요청에 대한 인증이 완료된 후, CPU(230A 또는 230B)는 메모리 (241)로부터 환자 정보와 생체 정보를 리드리고, 상기 환자 정보와 상기 생체 정보를 보안 회로(237)를 통해 무선 회로(240)로 전송할 수 있다. 무선 회로(240)는 상기 환자 정보와 상기 생체 정보를 스마트 장치(700)로 전송할 수 있다(S340).
애플리케이션(APP)은 환자 정보(720)와 생체 정보(730)를 스마트 장치(700)의 디스플레이(710)를 통해 디스플레이할 수 있다(S350). 예컨대, 환자 정보(720)는 나이(721), 혈액형(722), 주치의(723), 및 병력(724)을 포함할 수 있다. 예컨대, 생채 정보(730)는 심박수(731)와 ECG 파형(732)을 포함할 수 있다.
스마트 장치(700)의 사용자는 환자 정보(720)와 생체 정보(730)를 이용하여 웨어러블 패치 타입 AED(100)를 부착한 환자의 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 환자에게 적절한 의료 행위(medical treatment) 또는 응급 조치(emergency measure)를 수행할 수 있다.
도 14부터 도 17은 도 1에 도시된 웨어러블 패치 타입 AED를 포함하는 데이터 처리 시스템들의 또 다른 실시 예들을 설명하는 개념도이다.
도 14를 참조하면, 데이터 처리 시스템(800A)은 원격 진료(telemedicine service)를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 데이터 처리 시스템(800A)은 웨어러블 패치 타입 AED(100), 무선 네트워크(810), 예컨대 인터넷 또는 Wi-Fi를 통해 웨어러블 패치 타입 AED(100)와 통신할 수 있는 제1의료 서버(820)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 데이터 처리 시스템(800A)은 무선 네트워크(810)를 통해 웨어러블 패치 타입 AED(100) 및/또는 제1의료 서버(820)와 통신할 수 있는 제2의료 서버(850)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 건강 보험 공단(health insurance corporation) 및/또는 보험 회사(insurance company)는 제2의료 서버(850)와 데이터베이스(855)를 관리할 수 있다.
웨어러블 패치 타입 AED(100)의 무선 회로(240)는, CPU(230A 또는 230B)의 제어 또는 CPU(230A 또는 230B)에 실행되는 애플리케이션의 제어에 따라, ECG 신호들(ECG1과 ECG2)에 상응하는 데이터(HDATA)를 네트워크(810)를 통해 제1의료 서버 (820)로 전송하거나(S801) 제2의료 서버(850)로 전송할 수 있다(S821). 상기 애플리케이션은 제1의료 서버(820)의 URL(uniform resource locator) 및/또는 제2의료 서버(850)의 URL을 저장하고 있다고 가정한다. 따라서, 웨어러블 패치 타입 AED (100)의 무선 회로(240)는, CPU(230A 또는 230B)의 제어 또는 CPU(230A 또는 230B)에 실행되는 애플리케이션의 제어에 따라, 데이터(HDATA)를 각 URL에 해당하는 각 서버(820과 850)로 전송할 수 있다.
데이터(HDATA)는 ECG 신호들(ECG1과 ECG2), ECG 신호들(ECG1과 ECG2)에 기초하여 생성된 데이터, 및 환자 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, ECG 신호들(ECG1과 ECG2)에 기초하여 생성된 데이터는 심실 세동에 대한 데이터, 심실 빈맥에 대한 데이터, 심박수, 부정맥, 또는 제세동 이력을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
무선 네트워크(810)는 데이터(HDATA)를 제1의료 서버(820) 및/또는 제2의료 서버(850)로 전송할 수 있다(S803 및/또는 S821). 제1의료 서버(820)는 데이터 (HDATA)를 데이터베이스(821)에 저장하고(S804), 데이터(HDATA)를 네트워크(830)를 통해 의사의 컴퓨팅 장치(845)로 전송할 수 있다(S805). 예컨대, 의사의 컴퓨팅 장치(845)는 PC 또는 태블릿 PC일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 의사는 의료 기관(medical institution), 보건소(public health care center), 의원 (clinic), 병원(hospital) 또는 구조 본부(rescue center)에서 근무하는 할 수 있다.
의사는 컴퓨팅 장치(845)를 통해 디스플레이되는 데이터(HDATA)를 이용하여 환자의 상태를 진단하고, 진단 데이터를 컴퓨팅 장치(845)에 입력할 수 있다 (S807). 컴퓨팅 장치(845)는 진단 데이터(DDATA)를 네트워크(830)를 통해 제1의료 서버(820)로 전송하고(S809), 제1의료 서버(820)는 진단 데이터(DDATA)를 데이터베이스(821)에 저장하고(S804), 진단 데이터(DDATA)를 네트워크(810)로 전송할 수 있다(S811). 네트워크(810)는 진단 데이터(DDATA)를 웨어러블 패치 타입 AED(100)로 전송하거나(S813), 제2의료 서버(850)로 전송할 수 있다(S821). 패치 타입 AED (100)는 진단 데이터(DDATA)를 메모리(241)에 저장하거나 알림 장치(247)를 통해 출력할 수 있다. 제2의료 서버(850)는 진단 데이터(DDATA)를 데이터베이스(855)에 저장할 수 있다(S823).
각 서버(820과 850)는 각 데이터(HDATA와 DDATA)를 각 데이터베이스(821와 855)에 저장하거나 분석할 수 있다. 또한, 각 서버(820과 850)는 분석 결과를 네트워크(810과 830)로 전송할 수 있다.
도 15를 참조하면, 데이터 처리 시스템(800B)은 원격 진료를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 데이터 처리 시스템(800B)은 웨어러블 패치 타입 AED(100), IoT 장치(801), 및 무선 네트워크(810)를 통해 IoT 장치(801)와 통신할 수 있는 제1의료 서버(820)를 포함할 수 있다. 웨어러블 패치 타입 AED(100)가 IoT 장치(801)를 통해 무선 네트워크(810)와 데이터를 주고받는 것을 제외하면, 도 14의 데이터 처리 시스템(800A)의 구조와 작동은 도 15의 데이터 처리 시스템(800B)의 구조와 작동과 실질적으로 동일 또는 유사하다. 예컨대, IoT 장치(801)는 도 5, 도 9, 도 12, 또는 도 13의 스마트 장치(400 또는 700)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
웨어러블 패치 타입 AED(100)는 웨어러블 패치 타입 AED(100)에 의해 생성된 데이터(HDATA)를 IoT 장치(801)로 전송할 수 있다(S800). 예컨대, 웨어러블 패치 타입 AED(100)는, IoT 장치(801)의 요청에 따라 또는 환자의 심장에서 이상 징후가 검출될 때 자동으로, 데이터(HDATA)를 IoT 장치(801)로 전송할 수 있다(S800). IoT 장치(801)는 데이터(HDATA)를 네트워크(810)로 전송하고(S801), 네트워크(810)로부터 출력된 진단 데이터(DDATA)를 수신할 수 있다. IoT 장치(801)는 진단 데이터(DDATA)를 IoT 장치(801)의 디스플레이를 통해 디스플레이할 수 있다. 따라서, IoT 장치(801)의 사용자는 진단 데이터(DDATA)를 이용하여 웨어러블 패치 타입 AED(100)를 착용한 환자에게 적절한 의료 행위 또는 응급 조치를 수행할 수 있다.
도 16을 참조하며, 데이터 처리 시스템(900)은 원격 진료를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 데이터 처리 시스템(900)은 웨어러블 패치 타입 AED(100)와, 네트워크(905)를 통해 웨어러블 패치 타입 AED(100)와 통신할 수 있는 모바일 컴퓨팅 장치(910)를 포함할 수 있다. 데이터 처리 시스템(900)은 네트워크(912)를 통해 모바일 컴퓨팅 장치(910)와 통신할 수 있는 의료 서버(915)를 더 포함할 수 있다.
웨어러블 패치 타입 AED(100)의 무선 회로(240)는, CPU(230A 또는 230B)의 제어 또는 CPU(230A 또는 230B)에 실행되는 애플리케이션의 제어에 따라, ECG 신호들(ECG1과 ECG2)에 상응하는 데이터(HDATA)를 네트워크(905)를 통해 모바일 컴퓨팅 장치(910)로 전송할 수 있다(S901).
예컨대, 모바일 컴퓨팅 장치(910)는 스마트폰, 태블릿 PC, MID, IoT 장치, 또는 IoE 장치를 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것을 아니다. 도 16을 참조하여 설명될 애플리케이션을 실행할 수 있는 모바일 컴퓨팅 장치(910)의 사용자는 의료팀(medical team), 보호자, 또는 행인일 수 있다. 상기 행인은 응급 처치 교육을 수료한 행인일 수 있다.
모바일 컴퓨팅 장치(910)의 CPU에서 실행되는 애플리케이션을 데이터(HDATA)를 디스플레이 장치에 디스플레이할 수 있다. 모바일 컴퓨팅 장치(910)는, 애플리케이션의 제어에 따라, 데이터(HDATA)를 네트워크(912)를 통해 의료 서버(915)로 전송할 수 있다(S903과 S905). 모바일 컴퓨팅 장치(910)는 의료 서버(820)의 URL을 저장하고 있으므로, 애플리케이션의 제어에 따라 데이터(HDATA)를 URL에 해당하는 의료 서버(915)로 전송할 수 있다(S903과 S905).
의료 서버(915)는 데이터(HDATA)를 데이터베이스(917)에 저장하고(S906), 데이터(HDATA)를 네트워크(914)를 통해 의료 기관(920)에 근무하는 의사의 컴퓨팅 장치(925)로 전송할 수 있다.
의사는 컴퓨팅 장치(925)를 통해 디스플레이되는 데이터(HDATA)를 이용하여 환자의 상태를 진단하고, 진단 데이터를 컴퓨팅 장치(925)에 입력할 수 있다 (S907). 컴퓨팅 장치(925)는 진단 데이터(DDATA)를 네트워크(914)를 통해 의료 서버(915)로 전송하고, 의료 서버(915)는 진단 데이터(DDATA)를 데이터베이스(917)에 저장하고(S906), 진단 데이터(DDATA)를 네트워크(912)를 통해 모바일 컴퓨팅 장치 (910)로 전송할 수 있다(S909와 S911). 모바일 컴퓨팅 장치(910)는 의사의 진단 데이터(DDATA)를 모바일 컴퓨팅 장치(910)의 디스플레이를 통해 디스플레이할 수 있다. 따라서, 모바일 컴퓨팅 장치(910)의 사용자는 진단 데이터(DDATA)를 이용하여 웨어러블 패치 타입 AED(100)를 착용한 환자에게 적절한 의료 행위 또는 응급 조치를 수행할 수 있다.
도 17을 참조하면, 데이터 처리 시스템(1000)은 무선 센서 네트워크 (wireless sensor network(WSN))일 수 있다. 데이터 처리 시스템(1000)은 웨어러블 패치 타입 AED와, IoT 장치들(1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, 및 1080)을 포함할 수 있다.
제1IoT 장치(1010)는 스마트 워치(smart watch)이고, 제2IoT 장치(1020)는 칼로리 센서이고, 제3IoT 장치(1030)는 잠을 유도하는 슬립(sleep) 센서이고, 제4IoT 장치(1040)는 넘어짐 감지 센서(fall detection sensor)이고, 제5IoT 장치 (1050)는 스트레스 감지 센서이고, 제6IoT 장치(1060)는 산소 포화도(oxygen saturation sensor(SpO2)) 센서이고, 제7IoT 장치(1070)는 피부 온도(skin temperature) 센서이고, 제8IoT 장치(1080)는 보수계(pedometer)라고 가정한다.
웨어러블 패치 타입 AED가 환자에게 제세동 작동을 수행할 때, IoT 장치들 (1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, 및 1080) 각각은 상기 환자로부터 감지된 감지 신호를 서로 주고받을 수 있다. 예컨대, 제1IoT 장치(1010)가 싱크 노드이고, IoT 장치들(1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, 및 1080) 각각이 센서 노드일 때, 웨어러블 패치 타입 AED로부터 출력된 데이터(HDATA)와 IoT 장치들(1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, 및 1080) 각각으로부터 출력된 감지 신호는 제1IoT 장치(1010)로 전송될 수 있다. 제1IoT 장치(1010)는 데이터(HDATA)와 각 감지 신호를 스마트 장치(400 또는 700)로 전송할 수 있다.
WSN에서, 싱크 노드는 기지국(base station)이라고도 불리며, 상기 WSN과 외부 네트워크(예컨대, 인터넷)를 연결하는 게이트웨이의 역할을 하고, 각 센서 노드로 태스크(task)를 부여하고 상기 각 센서 노드에 의해 감지된 이벤트(event)를 수집할 수 있다. WSN에서, 센서 노드는 감각 정보(sensory information)의 처리와 수집 (gathering)을 수행할 수 있는 노드이고, 상기 센서 노드는 상기 WSN 내에서 서로 접속된 노드들 사이에서 통신을 수행할 수 있는 노드일 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 장치의 블록도를 나타낸다. 도 1부터 도 18을 참조하면, 스마트 장치(1001), 예컨대, IoT 장치는 IoT 장치 애플리케이션(1002)과 통신 모듈(1003)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(1004)은 펌웨어 (1004), 무선 베이스 밴드 칩셋(1005), 및 보안 모듈(1006)을 포함할 수 있다.
IoT 장치 애플리케이션(1002)은 소프트웨어 컴포넌트로서 통신 모듈(1003)을 제어할 수 있고 IoT 장치의 CPU에 의해 실행될 수 있다. 통신 모듈(1003)은 LAN; Wi-Fi와 같은 WLAN; 블루투스 같은 WPAN; 무선 USB; 지그비(Zigbee); NFC; RFID; 또는 이동 통신망과 접속되거나 데이터를 주고받을 수 있는 무선 통신 컴포넌트를 의미할 수 있다.
펌웨어(1004)는 IoT 장치 애플리케이션(1002)과 API를 제공하고, IoT 장치 애플리케이션(1002)의 제어에 따라 무선 베이스 밴드 칩셋(1005)을 제어할 수 있다. 무선 베이스 밴드 칩셋(1005)은 무선 통신 네트워크에 접속(connectivity)을 제공할 수 있다. 보안 모듈(1006)은 프로세서(1007)와 보안 요소(108)를 포함할 수 있다. 보안 모듈(1006)은 무선 통신 네트워크에 접속하기 위해 IoT 장치를 인증 (authenticate)하고 무선 네트워크 서비스에 대한 액세스를 위해 IoT 장치를 인증할 수 있다.
프로세서(1007)와 보안 요소(108)를 포함하는 보안 모듈(1006)은 하나의 패키지로 형성되고, 프로세서(1007)와 보안 요소(108)는 내부 버스를 통해 명령 및/또는 데이터를 주고받을 수 있다. 보안 요소(108)는 외부로부터의 공격을 방어할 수 있는 기능을 포함할 수 있다. 따라서 보안 요소 (108)는 보안 데이터, 예컨대, 환자 정보 또는 ECG 신호들(ECG1과 ECG2)과 관련된 데이터를 안전하게 저장할 수 있다.
도 18에 도시된 IoT 장치(1001)의 구조와 기능은 웨어러블 패치 타입 AED(100)의 구조와 기능과 동일 또는 유사할 수 있다. 예컨대, IoT 장치 애플리케이션(1002)은 CPU(230A 또는 230B)에서 실행될 수 있고, 통신 모듈(1003)은 무선 회로(240)에 대응될 수 있다. 무선 회로(240)는 각 컴포넌트(1004, 1005, 및 1006)에 대응되는 각 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 각 스마트 장치(400, 510, 700, 801, 및 910)는 각 컴포넌트(1002과 1003)에 대응되는 각 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 각 IoT 장치(1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, 및 1080)는 각 컴포넌트(1002과 1003)에 대응되는 각 컴포넌트를 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100, 100A, 100B: 웨어러블 패치 타입 AED
200, 200-1, 200-2: 제1패드
300, 300-1, 300-2: 제2패드
210A, 210A-1, 210A-2, 210B-1, 210B-2: 컨트롤러 또는 시스템 온 칩
220: ECG 센서
225: 아날로그-디지털 변환기
230A, 230B: CPU
235: 제세동기 회로
237: 보안 회로
240: 무선 회로
260: 제2배터리
203: 제1ECG 전극
203a: 제1공통 전극
301: 제2ECG 전극
301a: 제2공통 전극
205: 제1제세동 전극
303: 제2제세동 전극

Claims (20)

  1. 환자의 심장 주변에 부착되는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기에 있어서,
    상기 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기는,
    제세동을 위한 전기 에너지를 저장하는 배터리;
    상기 배터리를 제어하는 컨트롤러;
    심전도(electrocardiogram(ECG)) 전극들; 및
    제세동 전극들을 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 ECG 전극들을 통해 수신된 상기 환자의 ECG 신호들을 분석하고, 분석 결과에 따라 제세동이 필요할 때 자동으로 상기 환자에게 상기 제세동 전극들을 통해 상기 배터리에 저장된 상기 전기 에너지를 공급하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 환자의 넘어짐을 검출하고 검출 신호를 생성하는 넘어짐 검출기를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 검출 신호와 상기 분석 결과에 따라 상기 제세동이 필요할 때 자동으로 상기 환자에게 상기 제세동 전극들을 통해 상기 배터리에 저장된 상기 전기 에너지를 공급하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 환자의 넘어짐을 검출하고 검출 신호를 생성하는 넘어짐 검출기;
    상기 ECG 신호들과 관련된 ECG 디지털 신호들을 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하고, 상기 분석 결과와 상기 검출 신호에 기초하여 제어 신호를 생성하는 CPU; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 제세동 전극들과 상기 배터리의 전극들을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 분석 결과와 관련된 데이터를 무선 데이터로 변환하고, 상기 무선 데이터를 외부 무선 장치로 전송하는 무선 회로를 포함하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 ECG 신호들의 차이에 해당하는 ECG 출력 신호들을 생성하는 ECG 센서 칩;
    상기 ECG 출력 신호들을 ECG 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 ECG 디지털 신호들을 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하고, 상기 분석 결과에 기초하여 제어 신호를 생성하는 CPU;
    상기 CPU로부터 출력되고 상기 심장 리듬과 관련된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 무선 회로; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 배터리의 단자들과 상기 제세동 전극들을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 CPU로부터 출력되고 상기 분석 결과와 관련된 데이터를 보안 데이터로 변환하는 보안 회로; 및
    상기 보안 데이터를 무선 데이터로 변환하는 무선 회로를 포함하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 분석 결과에 기초하여 상기 컨트롤러의 오작동 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 CPU; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 제세동 전극들과 상기 배터리의 전극들을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기.
  8. 제세동을 위한 전기적 에너지를 저장하는 배터리를 내장하는 웨어러블 패치 타입 자동 제세동기에 내장되고 상기 배터리를 제어하는 컨트롤러에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    제1심전도(electrocardiogram(ECG)) 전극으로부터 출력된 제1ECG 신호와 제2ECG 전극으로부터 출력된 제2ECG 신호의 차이를 이용하여 ECG 출력 신호들을 생성하는 ECG 센서 칩;
    상기 ECG 출력 신호들을 ECG 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 ECG 디지털 신호들을 이용하여 환자의 심장 리듬을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 제어 신호를 생성하는 CPU;
    상기 CPU로부터 출력되고 상기 심장 리듬과 관련된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 무선 회로; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 배터리의 단자들과 제세동 전극들을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함하는 컨트롤러.
  9. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 환자의 넘어짐을 검출하고 검출 신호를 생성하는 넘어짐 검출기를 더 포함하고,
    상기 CPU는 상기 검출 신호와 상기 분석 결과에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 컨트롤러.
  10. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 제1ECG 신호를 상기 ECG 센서 칩으로 전송하는 제1패드;
    상기 제2ECG 신호를 상기 ECG 센서 칩으로 전송하는 제2패드; 및
    상기 제세동기 회로에 접속된 제3패드들을 더 포함하는 컨트롤러.
  11. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 제1ECG 신호를 상기 ECG 센서 칩으로 전송하는 제1패드; 및
    상기 제2ECG 신호를 상기 ECG 센서 칩으로 전송하는 제2패드를 더 포함하고,
    상기 제1패드와 상기 제2패드는 상기 ECG 센서 칩과 상기 제세동기 회로에 접속되는 컨트롤러.
  12. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 환자의 위치 정보를 생성하는 위치 정보 생성기를 더 포함하고,
    상기 위치 정보는, 상기 CPU의 제어에 따라, 상기 무선 회로를 통해 외부 무선 장치로 전송되는 컨트롤러.
  13. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 CPU로부터 출력된 상기 데이터를 보안 데이터로 변환하고 상기 보안 데이터를 상기 무선 회로로 전송하는 보안 회로를 더 포함하는 컨트롤러.
  14. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 데이터와 상기 환자의 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 CPU는, 상기 무선 회로를 통해 입력된 전송 요청에 응답하여, 상기 메모리로부터 상기 데이터와 상기 환자의 정보를 리드하고, 상기 데이터와 상기 환자의 상기 정보를 상기 무선 회로로 전송하는 컨트롤러.
  15. 제1자동 제세동기(automated external defibrillator(AED)) 패드를 포함하는 웨어러블 패치 타입 AED에 있어서,
    상기 제1AED 패드는,
    환자의 제세동을 위한 전기적 에너지를 저장하는 제1배터리;
    제1심전도(electrocardiogram(ECG)) 전극;
    제1제세동 전극; 및
    상기 제1배터리를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1ECG 전극으로부터 출력된 제1ECG 신호와 제2ECG 전극으로부터 출력된 제2ECG 신호를 이용하여 ECG 출력 신호들을 생성하는 ECG 센서 칩;
    상기 ECG 출력 신호들을 ECG 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 ECG 디지털 신호들을 이용하여 상기 환자의 심장 리듬을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 제어 신호를 생성하는 CPU;
    상기 CPU로부터 출력되고 상기 심장 리듬과 관련된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 무선 회로; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 환자에게 쇼크를 제공하기 위해 상기 제1배터리의 제1단자와 상기 제1제세동 전극을 자동으로 접속하는 제세동기 회로를 포함하는 웨어러블 패치 타입 AED.
  16. 제15항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 환자의 넘어짐을 검출하고 검출 신호를 생성하는 넘어짐 검출기를 더 포함하고,
    상기 CPU는 상기 검출 신호와 상기 분석 결과에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 웨어러블 패치 타입 AED.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제2ECG 전극과 제2제세동 전극을 포함하는 제2AED 패드; 및
    상기 제1AED 패드와 상기 제2AED 패드를 접속하는 케이블을 더 포함하고,
    상기 제세동기 회로는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제1배터리의 제2단자와 상기 제2제세동 전극을 상기 케이블을 통해 자동으로 접속시키는 웨어러블 패치 타입 AED.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제2AED 패드는 상기 케이블을 통해 상기 제1배터리에 직렬로 접속된 제2배터리를 더 포함하는 웨어러블 패치 타입 AED.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제1AED 패드는,
    상기 컨트롤러로 작동 전압을 공급하는 제2배터리; 및
    상기 컨트롤러에 접속된 접지 전극을 더 포함하는 웨어러블 패치 타입 AED.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1배터리는 플렉서블 배터리(flexible battery)로 구현되고,
    상기 제세동기 회로는 상기 플렉서블 배터리의 충전과 방전을 제어하는 웨어러블 패치 타입 AED.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190008819A (ko) * 2017-07-17 2019-01-25 한국전자통신연구원 생체 전위 전극이 통합된 이중 3d 자이로스코프 네트워크를 갖는 실시간 건강 및 운동 센서 매커니즘 장치 및 방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113559415B (zh) 2015-08-26 2024-06-21 元素科学公司 可穿戴体外除颤器
CN106859615A (zh) * 2016-11-17 2017-06-20 吴毅晖 可抛弃式无线生理监测与急救系统
CN106669038B (zh) * 2016-11-21 2019-03-15 安徽华米信息科技有限公司 穿戴式除颤仪及其除颤方法、穿戴设备
CN107376122A (zh) * 2017-07-14 2017-11-24 上海救要救信息科技有限公司 一种自动体外除颤系统
KR101889747B1 (ko) * 2018-03-28 2018-08-20 김리노 휴대용 자동 체외식 제세동기
CN108543221A (zh) * 2018-05-14 2018-09-18 上海掌门科技有限公司 一种用于电除颤的听诊器系统、电除颤方法、设备以及介质
US11623102B2 (en) * 2018-07-31 2023-04-11 Medtronic, Inc. Wearable defibrillation apparatus configured to apply a machine learning algorithm
CA3112450A1 (en) 2018-10-10 2020-04-16 Element Science, Inc. Wearable medical device with disposable and reusable components
CN109077718A (zh) * 2018-10-25 2018-12-25 赵永刚 一种多导联穿戴式心电监护装置
US20220152407A1 (en) * 2019-04-01 2022-05-19 Yossi DVIR Personal Wearable Medical Emergency Device
US11478655B2 (en) 2019-06-28 2022-10-25 At&T Intellectual Property I, L.P. Smart automated external defibrillator
CN111449648A (zh) * 2020-03-31 2020-07-28 韩雪峰 一种基于体外除颤器的心电采集技术
JP2024507643A (ja) 2021-01-28 2024-02-21 ユーエスエー メディカル エレクトロニクス，インコーポレイテッド ポケットサイズの自動体外式除細動器
CN114404806B (zh) * 2021-12-27 2024-08-06 武汉大学 一种院外自动人体贴片除颤急救装置及控制方法
CN117224844A (zh) * 2022-06-06 2023-12-15 创领心律管理医疗器械（上海）有限公司 穿戴式除颤器及其使用方法
CN117398610A (zh) * 2022-07-06 2024-01-16 创领心律管理医疗器械（上海）有限公司 穿戴式除颤系统
WO2024160952A1 (en) * 2023-02-02 2024-08-08 Vegard Tuseth Wearable bystander garment

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5078134A (en) 1988-04-25 1992-01-07 Lifecor, Inc. Portable device for sensing cardiac function and automatically delivering electrical therapy
CN2590534Y (zh) * 2002-12-10 2003-12-10 中国人民解放军总后勤部卫生部药品仪器检验所 心脏除颤器和除颤监护仪的检测装置
US20060173498A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Isabelle Banville Communication between an external defibrillator and an implantable medical device
US20060224072A1 (en) 2005-03-31 2006-10-05 Cardiovu, Inc. Disposable extended wear heart monitor patch
WO2007019325A2 (en) 2005-08-04 2007-02-15 Access Cardiosystems, Inc. Automatic external defibrillator (aed) with wireless communications
RU2501520C2 (ru) 2008-03-10 2013-12-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Система контроля экг с беспроводной связью
US20100016746A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 Hampton David R Personal alerting device for use with diagnostic device
KR20100042676A (ko) 2008-10-02 2010-04-27 김계옥 자동 제세동 기능을 갖는 이동통신단말기 및 이를 이용한 응급구조시스템
CN201308717Y (zh) * 2008-12-12 2009-09-16 复旦大学 用于体外除颤器的放电能量补偿电路
US8577475B2 (en) * 2009-03-11 2013-11-05 Kyle R. Bowers Wireless monitoring apparatus used in conjunction with an automated external defibrillator (AED) system for multiple patient rescue during mass casualty incidents
US9067080B2 (en) 2009-03-16 2015-06-30 Gilad Einy Method and apparatus of remotely-operated automated external defribrallator incorporated into a handheld device
US20100249860A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Shuros Allan C External cardiac stimulation patch
US8565871B2 (en) 2009-09-07 2013-10-22 Qualcomm Incorporated Automated external defibrillator device with integrated wireless modem
CN201727507U (zh) * 2010-04-06 2011-02-02 肖明 一次性医用双接头电极贴片
KR101251081B1 (ko) 2011-02-17 2013-04-05 (의료)길의료재단 가중 퍼지 소속 함수 기반 신경망을 이용한 제세동기의 쇼크 신호 검출 방법
JP2012235874A (ja) 2011-05-11 2012-12-06 Hitachi Kokusai Electric Inc Ａｅｄ
US20140043149A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 Physio-Control, Inc Mobile communication device & app for wearable defibrillator system
KR20140126649A (ko) 2013-04-23 2014-10-31 김권영 스마트 기기를 이용한 심장 자동 제세동기 장치
US20150217121A1 (en) * 2014-01-20 2015-08-06 Sandya Subramanian Method and system for a wearable defibrillator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190008819A (ko) * 2017-07-17 2019-01-25 한국전자통신연구원 생체 전위 전극이 통합된 이중 3d 자이로스코프 네트워크를 갖는 실시간 건강 및 운동 센서 매커니즘 장치 및 방법

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US9757580B2 (en) 2017-09-12

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