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KR102140161B1 - Automatic oxygen supply apparatus, method and comprogram - Google Patents

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KR102140161B1
KR102140161B1 KR1020180092669A KR20180092669A KR102140161B1 KR 102140161 B1 KR102140161 B1 KR 102140161B1 KR 1020180092669 A KR1020180092669 A KR 1020180092669A KR 20180092669 A KR20180092669 A KR 20180092669A KR 102140161 B1 KR102140161 B1 KR 102140161B1
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oxygen supply
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박융석
김종철
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사회복지법인 삼성생명공익재단
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Abstract

본 명세서는 생체 신호 검출기로부터 수신된 생체 신호를 이용하여 사용자의 공급 산소량을 산출하는 공급 산소량 산출부; 상기 공급 산소량과 대응되도록 최대 용량을 조절하는 용량 조절부; 상기 용량 조절부에 의해 조절됨에 따라 상기 공급 산소량 만큼의 산소를 산소통으로부터 수신하고, 상기 산소를 산소 공급 주기에 따라 사용자의 주입 마스크로 전달하는 산소 공급부; 사용자의 입 및 코를 덮는 구조로 설계되어 상기 산소 공급부로부터 수신된 산소를 사용자의 입 및 코로 주입시키도록 유도하는 주입 마스크; 및 상기 주입 마스크에 부착된 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출하는 주입 산소량 산출부;를 포함하는, 자동 산소 공급 장치를 개시한다. The present specification is a supply oxygen amount calculating unit for calculating a supply oxygen amount of a user using a bio signal received from a bio signal detector; A capacity adjusting unit that adjusts a maximum capacity to correspond to the amount of oxygen supplied; An oxygen supply unit that receives as much oxygen as the supply oxygen amount from the oxygen tank as it is controlled by the capacity adjusting unit, and delivers the oxygen to the user's injection mask according to the oxygen supply cycle; An injection mask designed to cover the user's mouth and nose to induce oxygen received from the oxygen supply into the user's mouth and nose; And an injection oxygen amount calculating unit for calculating the amount of injected oxygen by using a flow sensor attached to the injection mask.

Description

자동 산소 공급 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램{AUTOMATIC OXYGEN SUPPLY APPARATUS, METHOD AND COMPROGRAM}AUTOMATIC Oxygen Supply, METHOD AND COMPUTER PROGRAM {AUTOMATIC OXYGEN SUPPLY APPARATUS, METHOD AND COMPROGRAM}

본 발명의 실시예는 자동 산소 공급 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to an automatic oxygen supply device, method, and computer program.

일반적으로 인체에 대하여 약제에 의한 호흡 중추 마비 , 전기쇼크, 두개내압항진, 뇌외상, 경부척수 장애, 기도 폐쇄, 고탄산 가스혈증 환자에 대한 산소 투여 등, 여러가지 원인으로 인해 호흡정지가 생긴다. 이 경우, 산소부족에 따른 뇌장애를 예방하기 위해 가급적 신속한 치료가 필요한데 이때에 필수적으로 사용되는 것이 산소가 부족한 체내에 산소를 공급해주는 일인데 이때에 사용되는 것이 바로 구급소생백이다. 구급소생백은 구급임상용으로 사용되는 비교적 간단한 기구를 지닌 인공호흡요법기구이고 백에 부속 밸브 등을 부속시킨 것 등 여러 가지의 것이 있다. 구급소생백에 O2 flow를 접속시켜, 산소흡입을 실시하는데 이러한 조치는 조직 특히 심장과 뇌의 기능은 산소결핍으로 인해 단시간 내에 중대한 장애를 입게 되므로 사고 후 신속히 실시된다. 또 산소부족으로 인해 생체에 불이익한 반응이 일어나기 때문에 이것들을 예방할 목적으로 산소흡입이 실시된다. 허혈성질환, 쇼크 등으로 혈류량의 감소가 있을 경우와 폐기능 부전상태, 고산 등에서 전산소혈증 등이 있을 경우 적용된다. 동맥혈산소포화도 85%이하, 동맥혈산소분압 50mmHg이하인 경우는 산소요법의 절대적 적응증으로 되어 있다. 구급소생백의 사용 방법은, 환자의 입 크기에 맞는 적당한 마스크를 밸브에 연결을 하고, 환자에게 필요한 공기량(산소량)에 맞게 양과 속도를 조절하여 공기주머니를 쥐어짜게 된다. 이러한 취지에 따라 사용되는 구급소생백의 흡입되는 공기의 양과 그 속도는 사라져가는 생명을 구명하는데 중요한 요소로 등장하고 있다. 그 중에서도 흡입속도는 주변의 의료장비 등의 생체신호의 주기를 안내 받을 수 있지만 흡입되는 산소의 양은 얼마의 양을 공급해야 하는지 알 수가 없다. 그리하여, 대한민국 특허등록 제1246850은 환자의 크기(몸무게)에 따른 백의 압박부위를 표시하여 해당되는 부위를 압박하여 공기량을 조절주입 할 수 있도록 방법을 제시하고 있으나, 실제로 중요한 사항인 실제 주입된 공기의 양에 대해서는 알 수 없는 문제점이 있었다.In general, respiratory arrest occurs due to various causes, such as central paralysis, electroshock, intracranial pressure improvement, cerebral trauma, cervical spinal disorder, airway obstruction, and oxygen administration to patients with hypercapnia. In this case, in order to prevent brain disorders due to lack of oxygen, rapid treatment is necessary as much as possible. The essential use is to supply oxygen to the body lacking oxygen, and the first aid kit is used at this time. An emergency resuscitation bag is a resuscitation device with a relatively simple mechanism used for first aid clinical use, and there are various types of cases, such as attaching an attached valve to the bag. O2 flow is connected to an emergency resuscitation bag to perform oxygen inhalation. These measures are performed promptly after an accident because the functions of tissues, especially the heart and brain, are severely impaired in a short time due to oxygen deficiency. In addition, oxygen intake is carried out for the purpose of preventing these, as an adverse reaction to the living body occurs due to insufficient oxygen. It is applied when there is a decrease in blood flow due to ischemic disease, shock, etc., and when there is pulmonary dysfunction or pre-oxygenation in high acid. If the arterial oxygen saturation is less than 85% and the arterial oxygen partial pressure is less than 50 mmHg, it is an absolute indication for oxygen therapy. In the first-aid resuscitation method, a suitable mask suitable for the patient's mouth size is connected to the valve, and the air bag is squeezed by adjusting the amount and speed according to the air volume (oxygen amount) required by the patient. According to this purpose, the amount of air and the speed of inhalation of an emergency resuscitation bag used have emerged as an important factor in saving lives. Among them, the inhalation speed can be guided by the cycle of biosignals such as medical equipment in the vicinity, but it is not known how much the amount of oxygen to be inhaled should be supplied. Thus, Korean Patent Registration No. 1246850 suggests a method to control and inject the amount of air by compressing the relevant area by displaying the compression area of the bag according to the patient's size (weight), but in practice, There was an unknown problem with the amount.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 산소 공급 백이 실린지 타입으로 설계되어 사용자에게 공급되어야 하는 공급 산소량이 공급되도록 제어하는 자동 산소 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to provide an automatic oxygen supply device that is designed in a syringe type and controls the amount of supply oxygen to be supplied to a user.

또한, 본 발명은 공급 산소량 및 실제 주입된 주입 산소량 사이를 비교함으로써, 사용자에게 적절한 산소 공급이 이루어지는지를 모니터링하는 자동 산소 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to provide an automatic oxygen supply device that monitors whether an appropriate oxygen supply is made to a user by comparing between the amount of oxygen supplied and the amount of oxygen actually injected.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 생체 신호 검출기로부터 수신된 생체 신호를 이용하여 사용자의 공급 산소량을 산출하는 공급 산소량 산출부; 상기 공급 산소량과 대응되도록 최대 용량을 조절하는 용량 조절부; 상기 용량 조절부에 의해 조절됨에 따라 상기 공급 산소량 만큼의 산소를 산소통으로부터 수신하고, 상기 산소를 산소 공급 주기에 따라 사용자의 주입 마스크로 전달하는 산소 공급부; 사용자의 입 및 코를 덮는 구조로 설계되어 상기 산소 공급부와 연결된 호스를 통해 산소를 복수의 내부 나선 날개들을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시키도록 유도하는 주입 마스크; 및 상기 주입 마스크에 부착된 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출하는 주입 산소량 산출부;를 포함할 수 있다. An automatic oxygen supply apparatus according to embodiments of the present invention includes a supply oxygen amount calculation unit for calculating a supply oxygen amount of a user using a biosignal received from a biosignal detector; A capacity adjusting unit that adjusts a maximum capacity to correspond to the amount of oxygen supplied; An oxygen supply unit that receives as much oxygen as the supply oxygen amount from the oxygen tank as it is controlled by the capacity adjusting unit, and delivers the oxygen to the user's injection mask according to the oxygen supply cycle; An injection mask designed to cover the user's mouth and nose to induce oxygen to be injected into the user's mouth and nose according to air rotation through a plurality of internal spiral wings through a hose connected to the oxygen supply; And an injection oxygen amount calculator for calculating the amount of injected oxygen using a flow sensor attached to the injection mask.

상기 용량 조절부는 실린지 또는 자바라의 형태로 구현되어, 피스톤의 위치를 조절함에 따라 최대 용량을 조절하는 점을 특징으로 할 수 있다. The capacity adjusting unit is implemented in the form of a syringe or bellows, and may be characterized in that the maximum capacity is adjusted by adjusting the position of the piston.

상기 용량 조절부는 상기 산소 공급부의 단면적을 조절하는 줄 타입으로 구현되어 줄의 길이를 조절함에 따라 최대 용량을 조절하는 점을 특징으로 할 수 있다. The capacity control unit is implemented in a string type for adjusting the cross-sectional area of the oxygen supply unit, and may be characterized in that the maximum capacity is adjusted by adjusting the length of the string.

상기 공급 산출부는 산소 공급이 시작되는 제1 시간 구간에는 기본 값을 공급 산소량으로 설정하는 점을 특징으로 할 수 있다. The supply calculation unit may be characterized in that a default value is set as the amount of oxygen supplied during the first time period when oxygen supply is started.

상기 공급 산출부는 상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에는 사용자의 생체 신호를 이용하여 사용자 맞춤 공급 산소량을 산출하는 점을 특징으로 할 수 있다. The supply calculating unit may be characterized in that during the second time period after the first time period, the user-supplied supply oxygen amount is calculated using the user's biosignal.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 현재의 산소 공급 주기에 대한 정보인 공급 산소량, 주입 산소량, 주입 압력 중 적어도 하나를 출력하도록 구현되는 정보 출력부;를 더 포함할 수 있다. The automatic oxygen supply apparatus according to the embodiments of the present invention may further include an information output unit configured to output at least one of a supply oxygen amount, an injection oxygen amount, and an injection pressure, which is information on a current oxygen supply cycle.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 방법은 자동 산소 공급 장치가 생체 신호 검출기로부터 수신된 생체 신호를 이용하여 사용자의 공급 산소량을 산출하는 단계; 상기 자동 산소 공급 장치가 상기 공급 산소량과 대응되도록 최대 용량을 조절하는 단계; 상기 자동 산소 공급 장치가 상기 용량 조절부에 의해 조절됨에 따라 상기 공급 산소량 만큼의 산소를 산소통으로부터 수신하고, 상기 산소를 산소 공급 주기에 따라 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계; 상기 자동 산소 공급 장치가 상기 산소 공급부와 연결된 호스를 통해 산소를 복수의 내부 나선 날개들을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시키는 단계; 상기 주입 마스크에 부착된 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다. An automatic oxygen supply method according to embodiments of the present invention includes the steps of: calculating, by the automatic oxygen supply device, a user's supply oxygen amount using a biosignal received from a biosignal detector; Adjusting the maximum capacity so that the automatic oxygen supply device corresponds to the supply oxygen amount; Receiving the oxygen as much as the amount of the supplied oxygen from the oxygen tank as the automatic oxygen supply device is controlled by the capacity adjusting unit, and delivering the oxygen to the user's injection mask according to the oxygen supply cycle; Injecting oxygen into a user's mouth and nose according to the rotation of air through a plurality of internal spiral wings through the hose connected to the oxygen supply unit by the automatic oxygen supply device; And calculating the amount of injected oxygen using a flow sensor attached to the injection mask.

상기 산소를 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계는 산소 공급이 시작되는 제1 시간 구간에는 기본 값을 공급 산소량으로 설정하는 점을 특징으로 할 수 있다. The step of delivering the oxygen to the user's injection mask may be characterized in that a basic value is set as the amount of oxygen supplied in the first time interval in which oxygen supply is started.

상기 산소를 사용자의 주입 마스크로 전달하는 단계는 상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에는 사용자의 생체 신호를 이용하여 사용자 맞춤 공급 산소량을 산출하는 점을 특징으로 할 수 있다. The step of delivering the oxygen to the user's injection mask may be characterized in that a user-supplied supply oxygen amount is calculated using a user's bio-signal during a second time period after the first time period.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 방법은 현재의 산소 공급 주기에 대한 정보인 공급 산소량, 주입 산소량, 주입 압력 중 적어도 하나를 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The automatic oxygen supply method according to embodiments of the present invention may further include outputting at least one of a supply oxygen amount, an injection oxygen amount, and an injection pressure, which is information on a current oxygen supply cycle.

본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 산소 공급 장치의 동작 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장될 수 있다. The computer program according to the embodiment of the present invention may be stored in a medium to execute any one of the operating methods of the automatic oxygen supply device according to the embodiment of the present invention using a computer.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다. In addition to this, another method for implementing the present invention, another system, and a computer-readable recording medium for recording a computer program for executing the method are further provided.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다. Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명에 따르면, 산소 공급 백이 실린지 타입으로 설계되어 사용자에게 공급되어야 하는 공급 산소량이 공급되도록 제어할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the oxygen supply bag is designed as a syringe type, and has an effect of controlling the amount of supply oxygen to be supplied to the user.

또한, 공급 산소량 및 실제 주입된 주입 산소량 사이를 비교함으로써, 사용자에게 적절한 산소 공급이 이루어지는지를 모니터링할 수 있는 효과가 있다. In addition, by comparing the amount of oxygen supplied and the amount of oxygen actually injected, it is possible to monitor whether an appropriate oxygen supply is made to the user.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 산소 공급부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d는 산소 공급 조절부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 사용자에 부착되는 주입 마스크를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 산소 공급 방법의 흐름도들이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자동 산소 공급 장치의 산소 공급 및 산소 주입의 시간 간격을 설명하는 도면이다.
1A and 1B are block diagrams showing a structure of an automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention.
2 is a view for explaining various embodiments of an automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention.
3A and 3B are diagrams for describing an embodiment of an oxygen supply unit.
4A, 4B, 4C, and 4D are views for explaining another embodiment of the oxygen supply control unit.
5 is a view for explaining an injection mask attached to a user.
6 and 7 are flowcharts of an automatic oxygen supply method according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the time interval of oxygen supply and oxygen injection of the automatic oxygen supply device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. The present invention can be applied to various transformations and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms.

종래의 자동 산소 공급 장치는 수동으로 산소를 흡입하고, 흡입한 산소를 사용자에게 주입시킨다. 자가 호흡을 못하는 환자에게 지속적으로 호흡 주기에 맞춰 산소를 주입시키는 것은 매우 어려운 일이다. A conventional automatic oxygen supply device inhales oxygen manually and injects the inhaled oxygen to a user. It is very difficult to continuously inject oxygen into a patient who cannot breathe on a continuous breathing cycle.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 환자의 자가 호흡을 이끌어내기 위해서, 자동적으로 작동할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 호흡 주기, 호흡 용량 등이 설정된 대로 환자에게 공급되도록 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 환자의 키, 심페량, 나이, 성별 등에 따라서 산출된 호흡 주기, 호흡 용량으로 환자에게 산소가 공급되도록 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 자동 공급 장치는 동작된 호흡 주기, 호흡 용량 등의 히스토리 데이터를 이용하여 해당 환자 맞춤의 호흡 주기, 호흡 용량을 결정하고, 상기 호흡 주기, 호흡 용량으로 환자에게 산소가 공급되도록 제어할 수 있다. The automatic oxygen supply device according to the embodiments of the present invention may operate automatically in order to draw the patient's self-breathing. In addition, the automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention can be controlled to be supplied to the patient as the breathing cycle, breathing capacity, etc. are set. The automatic oxygen supply device according to the embodiments of the present invention can control the patient to be supplied with oxygen with a respiratory cycle and a respiratory capacity calculated according to a patient's height, heart rate, age, and gender. The automatic supply device according to the embodiments of the present invention uses the history data such as the operated breathing cycle and the breathing capacity to determine the breathing cycle and breathing capacity of the corresponding patient, and provides oxygen to the patient with the breathing cycle and the breathing capacity. It can be controlled to be supplied.

도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치(100)의 구조를 나타내는 블록도이다. 1A is a block diagram showing the structure of an automatic oxygen supply device 100 according to embodiments of the present invention.

도 1a에 도시된 바와 같이, 자동 산소 공급 장치(100)는 호흡 곤란이 발생한 응급 상황에서 환자에게 산소를 공급하기 위해서, 사용자의 실제 상태를 종합적으로 고려하여, 공급 산소량을 산출하는 공급 산소량 산출부(120), 공급 산소량에 부합되는 산소가 공급되도록 제어하는 산소 공급부(130), 사용자에 의해 흡입되는 주입 산소량을 산출하는 주입량 산출부(140), 정보를 출력하는 정보 출력부(160) 및 공급 산소량 산출부(120), 산소 공급부(130), 주입량 산출부(140), 정보 출력부(160) 등의 동작들을 전반적으로 제어하는 제어부(110)를 구비할 수 있다. As shown in Figure 1a, the automatic oxygen supply device 100, in order to supply oxygen to the patient in an emergency situation in which breathing difficulty occurs, taking into account the actual condition of the user comprehensively, the supply oxygen amount calculation unit for calculating the supply oxygen amount (120), an oxygen supply unit 130 that controls the supply of oxygen that matches the supply oxygen amount, an injection amount calculation unit 140 for calculating the amount of injected oxygen sucked by the user, an information output unit 160 for outputting information, and a supply The oxygen amount calculating unit 120, the oxygen supply unit 130, the injection amount calculating unit 140, and the information output unit 160 may be provided with a control unit 110 for overall control of operations.

본 명세서에 따르면, 자동 산소 공급 장치(100)는 수동으로 이루어지던 응급 환자에 대한 산소 공급을 기계식으로 산소 공급이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 자동 산소 공급 장치(100)는 중환자실, 응급실에서 사용되는 고가의 산소 공급 장치와 비교하여 상대적으로 저렴하게 산소 공급 기능을 수행하도록 구현될 수 있다. 또한, 자동 산소 공급 장치(100)는 호흡이 곤란한 환자의 생명이 위독해 지는 것을 방지하기 위해서, 사용자에게 실제로 주입되는 주입 산소량을 모니터링할 수 있다. 자동 산소 공급 장치(100)는 사용자에게 산소의 유출 없이 적절하게 산소가 주입될 수 있다. 공급 산소량 산출부(120)는 자가 호흡이 어려운 사용자에게 공급되어야 하는 공급 산소량을 산출할 수 있다. 공급 산소량 산출부(120)는 환자의 호흡 상태를 고려하여, 단계적으로 사용자에게 공급되어야 하는 공급 산소량을 산출할 수 있다. According to the present specification, the automatic oxygen supply apparatus 100 may allow the oxygen supply to the emergency patient, which was manually performed, to be mechanically supplied with oxygen. In addition, the automatic oxygen supply device 100 may be implemented to perform an oxygen supply function relatively inexpensively compared to an expensive oxygen supply device used in the intensive care unit and the emergency room. In addition, the automatic oxygen supply device 100 may monitor the amount of injected oxygen that is actually injected into the user in order to prevent the life of the patient having difficulty breathing from becoming serious. The automatic oxygen supply device 100 may be appropriately injected with oxygen without leaking oxygen to the user. The supply oxygen amount calculating unit 120 may calculate a supply oxygen amount to be supplied to a user having difficulty in self-breathing. The supply oxygen amount calculating unit 120 may calculate the supply oxygen amount to be supplied to the user step by step in consideration of the patient's breathing state.

공급 산소량은 산소가 공급하기 시작한 시간을 고려하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 환자의 키, 나이, 성별, 폐활량 등에 대한 감지가 되기 전인 산소 공급이 이루어지는 제1 구간에서는 공급 산소량은 기본값으로 산출될 수 있다. 즉, 제1 구간에서는 사용자의 키, 나이, 성별, 폐활량 등의 생체 정보 등을 고려하지 않고 공급 산소량을 설정한다. 기 설정된 제1 구간이 지난 이후의 제2 구간에는 공급 산소량은 사용자의 생체 정보(성별, 연령, 심장 상태 등)를 이용하여 산출될 수 있다. 공급 산소량은 성별, 연령, 심장 상태 등과 연관된 산소 필요량을 포함하는 테이블로 생성되어 저장될 수 있다. 생체 정보 및 산소 필요량 사이의 관계를 포함하는 테이블은 1회에 한해서 수신 받아 저장되며, 부분적으로 업데이트 될 수 있다. 이를 통해, 사용자에게 적정한 주기로, 적정한 산소가 공급되도록 할 수 있다. 또한, 사용자의 호흡 능력과는 무관하게 과도한 용량의 산소가 공급되어, 사용자의 상태가 악화되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해, 자동 산소 공급 장치(100)는 환자에게 산소가 공급되도록 하면서 환자의 생체 정보를 고려하여 환자의 호흡이 더 정확하게 유지되도록 구현될 수 있다. The amount of oxygen supplied may be changed in consideration of the time when oxygen starts to be supplied. For example, in the first section in which oxygen is supplied before the patient's height, age, gender, and lung capacity are sensed, the amount of oxygen supplied may be calculated as a default value. That is, in the first section, the amount of oxygen supplied is set without considering the user's height, age, gender, vital information such as lung capacity, and the like. In the second section after the preset first section, the amount of oxygen supplied may be calculated using the user's biological information (gender, age, heart condition, etc.). The amount of oxygen supplied may be generated and stored in a table including the amount of oxygen required in relation to gender, age, and heart condition. The table including the relationship between bio-information and oxygen demand is received and stored only once, and may be partially updated. Through this, it is possible to ensure that the user is supplied with proper oxygen at an appropriate cycle. In addition, an excessive amount of oxygen is supplied irrespective of the user's breathing ability, thereby preventing the user's condition from deteriorating. Through this, the automatic oxygen supply device 100 may be implemented so that the patient's breathing is maintained more accurately in consideration of the patient's biometric information while allowing oxygen to be supplied to the patient.

자동 산소 공급 장치(100)는 사용자의 생체 정보를 이용하여 산출된 공급 산소량을 공급하도록 제어하는 제2 구간 동안에 공급 산소량 및 주입 산소량 사이의 차분값을 모니터링 할 수 있다. 모니터링 결과, 주입 산소량이 공급 산소량보다 작은 경우, 산소 공급량은 재 산출될 수 있다. 주입 산소량이 공급 산소량보다 작다는 것은 사용자에게 전달되는 과정 중에 유출(leakage)이 발생하는 것이므로, 사용자에게 공급 산소량 만큼의 산소가 전달되게 하기 위해서는, 산출된 공급 산소량 이상의 산소를 공급할 필요가 있다. 이를 위해서, 공급 산소량은 제2 구간에서 산출된 공급 산소량보다 증가할 수 있다. 이를 통해, 장치 내의 문제로 인해서, 사용자에게 산소가 공급되지 않는 문제를 자체적으로 진단할 수 있다. 이를 통해, 환자의 생명에 영향을 미칠 수 있는 응급환자의 특성상, 장치의 하자를 실시간으로 모니터링할 수 있다. The automatic oxygen supply device 100 may monitor a difference value between the supply oxygen amount and the injected oxygen amount during the second period of controlling to supply the supplied oxygen amount calculated using the user's biological information. As a result of monitoring, when the amount of oxygen to be injected is smaller than the amount of oxygen to be supplied, the amount of oxygen supplied may be recalculated. Since the amount of injected oxygen is smaller than the amount of oxygen supplied, leakage occurs during the process of being delivered to the user, and in order to deliver oxygen as much as the amount of oxygen supplied to the user, it is necessary to supply oxygen more than the calculated amount of oxygen supplied. To this end, the amount of oxygen supplied may be increased than the amount of oxygen supplied in the second section. Through this, it is possible to self-diagnose the problem that oxygen is not supplied to the user due to a problem in the device. Through this, due to the nature of the emergency patient, which may affect the patient's life, the defect of the device can be monitored in real time.

산소 공급부(130)는 공급량 산출부(120)에 의해 산출된 공급 산소량이 적절히 사용자와 연결된 통로로 전달되도록 제어한다. 산소 공급부(130)는 공급 산소량 산출부(120)에 의해 산출된 공급 산소량 만큼 공급되도록 조절하는 산소 공급 조절부(131)를 포함할 수 있다. The oxygen supply unit 130 controls the amount of supply oxygen calculated by the supply amount calculation unit 120 to be properly delivered to a passage connected to the user. The oxygen supply unit 130 may include an oxygen supply control unit 131 that adjusts to be supplied as much as the amount of supply oxygen calculated by the supply oxygen amount calculation unit 120.

산소 공급부(130)의 용기가 실린지(syringe) 타입, 또는 자바라 타입으로 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 산소 공급 조절부(131)에 의해 용기의 용량을 조절함으로써, 산출된 공급 산소량이 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 용기의 용량은 사용자에 의해 수동으로 조절될 수도 있다. 산소 공급 조절부(131)는 실린지와 피스톤의 결합으로 설계될 수 있으며, 피스톤의 위치를 조절함으로써, 공급 산소량을 변경할 수 있다. 예를 들어, 공급 산소량이 150cc인 경우, 피스톤의 위치는 150cc와 대응되는 제1 위치에 놓일 수 있다. 공급 산소량이 300cc인 경우, 피스톤의 위치는 300cc와 대응되는 제1 위치와 2배만큼 떨어진 제2 위치에 놓일 수 있다. 공급 산소량은 피스톤의 위치가 멀어지거나 가까워짐에 따라 변경될 수 있다. The container of the oxygen supply unit 130 may be designed as a syringe type or a bellows type, but is not limited thereto. By adjusting the capacity of the container by the oxygen supply adjusting unit 131, it is possible to control the calculated supply oxygen amount to be supplied. At this time, the capacity of the container may be manually adjusted by the user. The oxygen supply control unit 131 may be designed by a combination of a syringe and a piston, and by adjusting the position of the piston, the amount of oxygen supplied may be changed. For example, when the amount of oxygen supplied is 150 cc, the position of the piston may be placed in a first position corresponding to 150 cc. When the amount of oxygen supplied is 300 cc, the position of the piston may be placed at a second position that is twice as far as the first position corresponding to 300 cc. The amount of oxygen supplied can be changed as the position of the piston moves closer or closer.

산소 공급 조절부(131)는 산소 공급백으로 설계된 산소 공급부(130)의 크기를 조절하는 줄 타입 또는 액츄레이터 등을 이용해서 으로 설계되어 산출된 공급 산소량이 공급되도록 제어할 수 있다. 줄 또는 액츄레이터 등의 길이를 길게 또는 짧게 조절함으로써, 공급부(130)의 용량을 조절할 수 있다. 이를 통해 공급 산소량은 줄의 길이에 따라서 단면적이 줄어듦에 따라 변경될 수 있다. The oxygen supply control unit 131 may be controlled to supply the amount of supply oxygen that is designed and calculated by using a string type or an actuator that adjusts the size of the oxygen supply unit 130 designed as an oxygen supply bag. By adjusting the length of the string or the actuator, such as long or short, the capacity of the supply unit 130 can be adjusted. Through this, the amount of oxygen supplied may be changed as the cross-sectional area decreases according to the length of the string.

이때, 공급 산소량의 용량 및 줄 또는 액츄레이터 등의 길이 사이의 상관 관계는 실험적으로 측정되어 테이블로 저장될 수 있다. 산소 공급백의 단면적 및 길이를 이용하여 산소 공급백의 부피를 산출함으로써, 공급 산소량과 대응되는 줄의 길이를 산출할 수 있다. 따라서, 줄 또는 액츄레이터 등의 길이 변화에 따라서 공급 산소량의 부피가 변화될 수 있다. At this time, the correlation between the amount of oxygen supplied and the length of the string or the actuator may be measured experimentally and stored in a table. By calculating the volume of the oxygen supply bag using the cross-sectional area and length of the oxygen supply bag, it is possible to calculate the length of the string corresponding to the amount of oxygen supplied. Therefore, the volume of the amount of oxygen supplied may be changed according to a change in length of a string or an actuator.

산소 공급부(130)는 공급되는 산소량 뿐만 아니라 산소 공급 주기를 조절할 수 있다. 산소 공급부(130)는 사용자의 호흡에 따라서 산소 공급 주기를 결정할 수 있다. 산소 공급부(130)는 공급 산소량 만큼의 산소가 산소 공급 주기에 따라서 사용자에게 제공되도록 제어한다. 산소 공급 주기는 사용자의 호흡이 가빠지거나 느려짐에 따라서 길어지거나 짧아지도록 동적으로 변경될 수 있다. 산소 공급부(130)는 주입 마스크나 본체에 부착된 센서로부터 감지된 센싱 값을 이용하여, 사용자의 혈중산소포화도, 주입 유량, EtCO2 등과 주입 압력등을 측정할 수 있다. 산소 공급부(130)는 사용자의 입과 연결된 관을 통해 측정된 주입량 및 주입 압력 등을 이용하여 산소의 공급 빈도수 또는 산소 공급 주기를 산출할 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 주는 주입 마스크에서의 FiO2의 주입 압력에 따른 혈중 산소포화도의 변화가 예측한 수치에 도달하지 못한다면, 새로운 산소 공급이 필요하다고 판단하고, 판단에 따라 산소 공급이 시작되도록 구현될 수 있다. 즉, 산소 공급부(130)는 산소의 주입 압력이 최대 주입 압력의 10% 미만인 경우의 시점들을 획득하고, 시점들을 이용하여 산소 공급 주기를 결정할 수 있다. The oxygen supply unit 130 may adjust the oxygen supply cycle as well as the amount of oxygen supplied. The oxygen supply unit 130 may determine an oxygen supply cycle according to a user's breath. The oxygen supply unit 130 controls the amount of oxygen supplied to the user according to the oxygen supply cycle. The oxygen supply cycle can be dynamically changed to lengthen or shorten as the user's breathing gets worse or slower. The oxygen supply unit 130 may measure a user's blood oxygen saturation degree, injection flow rate, EtCO2, and injection pressure by using a sensing value sensed from an injection mask or a sensor attached to the body. The oxygen supply unit 130 may calculate an oxygen supply frequency or an oxygen supply cycle using an injection amount and an injection pressure measured through a tube connected to the user's mouth. For example, if the change in oxygen saturation in the blood according to the injection pressure of FiO2 in the injection mask to the user does not reach the predicted value, it is determined that a new oxygen supply is necessary, and the oxygen supply may be started according to the determination. Can. That is, the oxygen supply unit 130 may acquire time points when the injection pressure of oxygen is less than 10% of the maximum injection pressure, and determine the oxygen supply cycle using the time points.

주입 산소량이 거의 공급 산소량에 근접(예를 들어, 90프로 이상)하게 되면 새로운 산소 공급이 이루어지도록 제어한다. 또는 주입 압력이 거의 0, 예를 들어 최대 압력의 10프로 미만이 되면, 새로운 산소 공급이 이루어지도록 제어한다. When the amount of oxygen injected is close to the amount of oxygen to be supplied (for example, 90% or more), a new oxygen supply is controlled. Or, when the injection pressure is almost 0, for example, less than 10% of the maximum pressure, a new oxygen supply is controlled.

주입 산소량 산출부(140)는 사용자에게 산소가 적절하게 주입되는지 여부를 판단하기 위해서 사용자에게 주입되는 주입 산소량을 측정할 수 있다. 주입 산소량 산출부(140)는 주입 마스크나 본체에 부착되거나 포함된 유량 센서로부터 유량 정보를 수신할 수 있다. 주입 산소량 산출부(140)는 유량 정보를 이용하여 사용자의 주입 산소량을 측정할 수 있다. The injected oxygen amount calculating unit 140 may measure the injected oxygen amount to be injected into the user to determine whether oxygen is properly injected to the user. The injection oxygen amount calculator 140 may receive flow information from an injection mask or a flow sensor attached to or included in the body. The injected oxygen amount calculating unit 140 may measure the injected oxygen amount of the user using the flow rate information.

주입 마스크(141)는 사용자의 입, 코를 덮는 구조로 되어 있으며, 산소 유출을 방지하기 위해서 사용자의 피부와 닿는 부분이 흡착력을 가지는 재질로 이루어질 수 있다. 주입 마스크(141)는 산소 공급부(130)와 연결된 호스를 통해 산소를 하나 이상의 내부 나선 날개(internal spiral blade, 140f)을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시킨다. 주입 마스크(141)에 연결된 호스의 주변에 위치한 복수의 내부 나선 날개를 통해서 산소가 기 설정된 방향으로 흐르도록 유도될 수 있다. 내부 나선 날개들의 회전으로 산소의 흐름을 조절할 수 있다. 주입 마스크(141)는 압력 센서 또는 유량, 산소포화도, ETCO2등 의 변화를 감지하여 환자의 상태변화를 감지하게 된다. The injection mask 141 is configured to cover the user's mouth and nose, and the portion in contact with the user's skin may be made of a material having adsorption power to prevent oxygen leakage. The injection mask 141 injects oxygen through the hose connected to the oxygen supply unit 130 into the user's mouth and nose according to air rotation through one or more internal spiral blades 140f. Oxygen may be induced to flow in a predetermined direction through a plurality of internal spiral wings located around the hose connected to the injection mask 141. The flow of oxygen can be controlled by the rotation of the inner spiral wings. The injection mask 141 detects changes in the patient's condition by detecting changes in the pressure sensor or flow rate, oxygen saturation, and ETCO2.

정보 출력부(160)는 공급 산소량 및 주입 산소량, 사용자의 현재 상태를 표시할 수 있다. 정보 출력부(160)는 사용자에게 공급되는 산소량 및 주입되는 산소량, 주입 압력, 혈중 산소포화도, 공급주기, ETCO2 등을 매 산소 공급 주기 마다 제공할 수 있다. 공급 산소량, 주입 산소량, 또는 주입 압력, 혈중 산소포화도, 공급주기, ETCO2 등은 누적적으로 기록될 수 있다. The information output unit 160 may display the supply oxygen amount, the injected oxygen amount, and the current state of the user. The information output unit 160 may provide the amount of oxygen supplied to the user, the amount of oxygen injected, the injection pressure, the oxygen saturation level in the blood, the supply cycle, ETCO2, etc. every oxygen supply cycle. The amount of oxygen supplied, the amount of oxygen injected, or the pressure of injection, the degree of oxygen saturation in the blood, the supply cycle, ETCO2, etc. can be recorded cumulatively.

도 1b와 같이 자동 산소 공급 장치(100)는 생체 신호 검출기(300)와 연결되어 동작 될 수 있다. 자동 산소 공급 장치(100)는 자동적으로 환자에게 산소가 공급된 이후의 생체 신호를 수신 받아 이에 따라 산소 공급 주기를 변경할 수 있다. 예컨대, 산소 공급에도 환자의 생체 신호가 안 좋아진다면, 환자의 산소 공급 주기를 기 설정된 매뉴얼에 따라 앞 뒤 시간으로 조정할 수 있다. 산소 공급으로 인해 환자의 생체 신호가 좋아진다면, 환자의 산소 공급 주기를 고정시키고 동작되도록 제어한다. 1B, the automatic oxygen supply device 100 may be operated in connection with the biosignal detector 300. The automatic oxygen supply device 100 may automatically receive a bio signal after oxygen is supplied to the patient and change the oxygen supply cycle accordingly. For example, if the patient's biosignal does not improve even with oxygen supply, the oxygen supply cycle of the patient may be adjusted to the time before and after according to a preset manual. If the patient's vital signal is improved due to the oxygen supply, the patient's oxygen supply cycle is fixed and controlled to operate.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining various embodiments of an automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 산소 공급부(130)는 산소 공급 장치(200)와 연결된 통로에 대한 제1 입구 및 주입 마스크와 연결된 통로에 대한 제2 입구의 개폐를 조절함으로써, 산소 공급 장치(200)로부터의 정해진 용량의 산소를 주입 마스크로 전달할 수 있다. 다른 실시예에서, 산소 공급부(130)는 대기 즉, 공기로부터 공기를 공급 받을 수 있다. 환자의 호흡 주기에 맞춰서 산소 공급 및 주입의 시간 구간은 서로 교차해서 구성될 수 있다. 예를 들어, 산소통으로부터의 산소가 공급되는 산소 공급 구간이 지나면, 환자에게 산소가 전달되는 산소 주입 시간이 배치된다. 도 8에 도시된 바와 같이 사용자(환자)의 호흡 주기의 제1 시간(t1) 동안은 제1 입구가 열려 산소를 공급받고, 제2 시간(t2) 동안은 제2 입구가 열려 산소를 사용자에게 주입시킨다. 이때, 제1 시간(t1) 동안은 제2 입구는 닫혀 있게 되고, 제2 시간(t2) 동안은 제1 입구는 닫힐 수 있다. 공급 장치의 시간당 공급량은 기계에 의해 조절이 되기 때문에 제1 시간(t1)은 짧아질 수 있다. As shown in FIG. 2, the oxygen supply unit 130 controls the opening and closing of the first inlet for the passage connected to the oxygen supply device 200 and the second inlet for the passage connected to the injection mask, thereby providing the oxygen supply device 200 ) A given volume of oxygen can be delivered to the injection mask. In another embodiment, the oxygen supply unit 130 may receive air from the atmosphere, that is, air. In accordance with the patient's breathing cycle, the time periods of oxygen supply and infusion can be configured to cross each other. For example, when an oxygen supply section in which oxygen is supplied from the oxygen tank passes, an oxygen injection time in which oxygen is delivered to the patient is arranged. As shown in FIG. 8, the first inlet is opened to receive oxygen during the first time t1 of the user's (patient)'s breathing cycle, and the second inlet is opened to provide the oxygen to the user during the second time t2. Infuse At this time, the second entrance may be closed during the first time t1, and the first entrance may be closed during the second time t2. Since the supply amount per hour of the supply device is controlled by the machine, the first time t1 can be shortened.

도 2의 산소 공급부(130), 산소 공급 조절부(131)는 실린지(syringe)또는 자바라 형식으로 설계될 수 있다. 산소 공급 조절부(131)는 실린지의 최대 용량을 조절하는 클립으로 구성될 수 있다. 산소 공급부(130)는 산소통(200)으로부터 산소를 공급받는다. 이때 산소 공급부(130)는 공급 산소량 산출부(20)에 의해 산출된 공급 산소량 만큼 사용자에게 1회에 공급되도록 제어한다. 산소 공급부(130)는 실린지(syringe) 또는 자바라로 구현되며, 피스톤의 위치를 조절함으로써, 1회에 공급되는 공급 산소량을 변경할 수 있다. 산소 공급부(130)는 제2 입구를 통해 산소를 이동시켜 사용자에게 주입시킨다. 공급 Volume 조정은 유량조절레버 등으로 구현되며, 유량조절레버를 회전하는 만큼 공급되는 공기량 또는 산소량 등을 조절한다. The oxygen supply unit 130 and the oxygen supply control unit 131 of FIG. 2 may be designed in a syringe or bellows type. The oxygen supply control unit 131 may be configured with a clip that adjusts the maximum capacity of the syringe. The oxygen supply unit 130 receives oxygen from the oxygen tank 200. At this time, the oxygen supply unit 130 controls to be supplied to the user at a time as much as the supply oxygen amount calculated by the supply oxygen amount calculation unit 20. The oxygen supply unit 130 is implemented with a syringe or bellows, and by adjusting the position of the piston, it is possible to change the amount of oxygen supplied at one time. The oxygen supply unit 130 moves oxygen through the second inlet and injects it to the user. The supply volume adjustment is implemented by a flow rate control lever, etc., and controls the amount of air or oxygen supplied by rotating the flow rate control lever.

도 3a 및 도 3b는 산소 공급부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다. 3A and 3B are diagrams for describing an embodiment of an oxygen supply unit.

도 3a을 참조하면, 산소 공급 조절부(131’)는 자바라 형태로 구현될 수 있다. 산소 자동 공급 장치(100)는 공급되어야 하는 산소의 용량을 결정하는 산소 공급 조절부(131’)를 더 포함하며, 산소 공급 조절부(131’)의 위치를 조절하는 산소 공급 제어부(132’)를 더 포함할 수 있다. 산소 공급 제어부(132’)는 최대 용량을 결정하는 산소 공급 조절부(131’)와 연결된 줄의 길이를 조절함으로써, 산소 공급부(130’)의 용량을 조절하게 된다. 산소 공급 제어부(132’)에 포함된 2개의 손잡이를 움켜쥐게 되면, 산소 공급 조절부(131’)와 연결된 줄의 길이가 줄어들게 되며, 결과적으로 공급되어야 하는 산소의 용량이 감소하게 된다. Referring to Figure 3a, the oxygen supply control unit 131' may be implemented in the form of a bellows. The automatic oxygen supply device 100 further includes an oxygen supply control unit 131' for determining the amount of oxygen to be supplied, and an oxygen supply control unit 132' for adjusting the position of the oxygen supply control unit 131'. It may further include. The oxygen supply control unit 132' adjusts the capacity of the oxygen supply unit 130' by adjusting the length of the string connected to the oxygen supply control unit 131' to determine the maximum capacity. When the two handles included in the oxygen supply control unit 132' are grasped, the length of the string connected to the oxygen supply control unit 131' is reduced, and as a result, the capacity of oxygen to be supplied is reduced.

산소 공급 제어부(132’)에 포함된 2개의 손잡이를 통해 사용자의 호흡 주기와 일치하는 주기로 사용자에게 산소가 주입되도록 제어할 수 있다. Through the two handles included in the oxygen supply control unit 132', oxygen can be controlled to be injected into the user at a cycle that matches the user's breathing cycle.

도 3의 산소 공급부(130), 산소 공급 조절부(131)는 자바라 형식으로 설계될 수 있다. 산소 공급 조절부(131)는 자바라의 최대 크기를 조절함으로써, 환자에게 주입되는 산소의 용량을 조절할 수 있다. 또한, 산소 공급 조절부(131)는 자바라를 확장 또는 수축함으로써, 환자에게 산소를 공급 시킬 수 있다. The oxygen supply unit 130 and the oxygen supply control unit 131 of FIG. 3 may be designed in a bellows type. The oxygen supply control unit 131 may adjust the maximum size of the bellows, thereby adjusting the capacity of oxygen injected into the patient. In addition, the oxygen supply control unit 131 may supply oxygen to the patient by expanding or contracting the bellows.

도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d는 산소 공급 조절부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면들이다. 4A, 4B, 4C, and 4D are views for explaining another embodiment of the oxygen supply control unit.

도 4a를 참조하면, 산소 공급 조절부(131”)는 산소 공급부(130)의 부피를 조절하는 밴드, 또는 줄의 형식으로 구현될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 산소 공급 조절부(131”)는 산소 공급부(130)의 둘레를 감싸는 밴드 또는 줄로 구현되며 밴드 또는 줄의 길이를 조절함으로써 산소 공급부(130)의 용량을 조절하고 산소 공급부(130)의 용량에 따라 공급 산소량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 산소 공급 조절부(131”)는 공급 산소 산출부(120)에 의해 산출된 공급 산소량과 대응되는 줄의 길이를 검색하고, 대응되는 줄의 길이만큼 줄의 길이를 감소 또는 증가시킨다. 이를 통해, 산소 공급부(130)의 용량은 공급 산소량 만큼 감소 또는 증가된다. 대응되는 줄의 길이는 룩업 테이블을 이용하여 검색되거나 산소 공급량과 대응되어 산출될 수 있다. Referring to FIG. 4A, the oxygen supply control unit 131 ″ may be implemented in the form of a band or string that adjusts the volume of the oxygen supply unit 130. As shown in FIG. 4, the oxygen supply control unit 131 ″ is implemented as a band or a string surrounding the circumference of the oxygen supply unit 130, and adjusts the capacity of the oxygen supply unit 130 by adjusting the length of the band or string and adjusts the oxygen The amount of oxygen supplied may be adjusted according to the capacity of the supply unit 130. For example, the oxygen supply control unit 131 ″ searches the length of the line corresponding to the amount of oxygen supplied by the supply oxygen calculator 120 and decreases or increases the length of the line by the length of the corresponding line. . Through this, the capacity of the oxygen supply unit 130 is reduced or increased by the amount of oxygen supplied. The length of the corresponding row can be retrieved using a look-up table or calculated in correspondence with the oxygen supply amount.

도 4b에 도시된 바와 같이, 산소 공급 제어부(132”)에 포함된 2개의 손잡이를 움켜쥐게 되면, 산소 공급 조절부(131”)의 줄의 길이가 짧아지며, 산소 공급부(130)의 용량이 줄어들게 된다. As shown in FIG. 4B, when the two handles included in the oxygen supply control unit 132” are grasped, the length of the string of the oxygen supply control unit 131” is shortened, and the capacity of the oxygen supply unit 130 is reduced. Will decrease.

즉, 도 4c에 도시된 바와 같이, 산소 공급부(130)의 단면적(s) 및 길이(ㅣ)에 의해 산출된 용량이 공급 산소량과 대응될 수 있도록 한다. 도 4d에 도시된 바와 같이, 줄의 길이 및 공급 산소량은 관계식을 가질 수 있다. 도 4d의 관계식을 이용하여, 공급되어야 하는 공급 산소량과 대응되는 줄의 길이를 검색할 수 있다. That is, as shown in FIG. 4C, the capacity calculated by the cross-sectional area (s) and length (L) of the oxygen supply unit 130 can be matched with the amount of oxygen supplied. As shown in FIG. 4D, the length of the string and the amount of oxygen supplied may have a relationship. Using the relational expression of FIG. 4D, it is possible to search the length of the line corresponding to the amount of oxygen to be supplied.

도 5는 사용자에 부착되는 주입 마스크(141)를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining the injection mask 141 attached to the user.

도 5를 참조하면, 주입 마스크(141)에는 사용자에게 주입되는 공기의 흐름을 측정하는 유량(혈중산소 포화도, 압력) ETCO2등의 센서(142)가 부착될 수 있다. 하나 이상의 센서등을(142) 이용하여 사용자에게 주입되는 공기의 흐름을 산출하고, 실제 공급되어야 하는 산소가 공급되는지 판단하게 된다. 추가적으로 자동 산소 공급 장치(100)는 생체 신호 검출기(미도시)와 연결되어 사용자의 생체 신호를 수신할 수도 있다. Referring to FIG. 5, a sensor 142 such as a flow rate (blood oxygen saturation, pressure) ETCO2 for measuring the flow of air injected to the user may be attached to the injection mask 141. The flow of air injected to the user is calculated using one or more sensors 142, and it is determined whether oxygen to be actually supplied is supplied. Additionally, the automatic oxygen supply device 100 may be connected to a biosignal detector (not shown) to receive the biosignal of the user.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 산소 공급 방법의 흐름도들이다. 6 and 7 are flowcharts of an automatic oxygen supply method according to an embodiment of the present invention.

도 6와 같이, S110에서는 자동 산소 공급 장치는 생체 신호 검출 장치로부터 생체 신호를 획득한다. As shown in FIG. 6, in S110, the automatic oxygen supply device acquires a biosignal from the biosignal detection device.

S120에서는 자동 산소 공급 장치는 별도의 생체 신호 검출기로부터의 생체 신호를 이용하여 공급 산소량을 산출할 수 있다. In S120, the automatic oxygen supply device may calculate the amount of oxygen supplied by using a biosignal from a separate biosignal detector.

S130에서는 자동 산소 공급 장치는 공급 산소량이 주입되도록 산소 공급부에 제어 신호를 전달한다. 제어 신호에 의해서, 용량 조절부는 공급 산소량 만큼의 용량을 가지도록 조절된다. In S130, the automatic oxygen supply device transmits a control signal to the oxygen supply unit so that the amount of oxygen supplied is injected. By the control signal, the capacity adjusting unit is adjusted to have a capacity equal to the amount of oxygen supplied.

S140에서는 자동 산소 공급 장치의 산소 공급부는 제1 입구를 통해 제1 시간 동안 공급 산소량을 공급 받는다. In S140, the oxygen supply unit of the automatic oxygen supply device receives the supply oxygen amount for the first time through the first inlet.

이를 통해, 자동 산소 공급 장치는 사용자의 생체 신호를 고려하여 공급 산소량을 산출하고, 산출된 공급 산소량만큼의 산소가 환자인 사용자에게 공급되도록 제어할 수 있다. 호흡이 곤란한 사용자에게 적용할 수 있으므로, 사용자의 호흡 주기 및 빈도수에 따라서 공급 산소량이 공급되도록 제어한다. Through this, the automatic oxygen supply device may calculate the supply oxygen amount in consideration of the user's biosignal, and control the oxygen to be supplied to the user who is the patient. Since it can be applied to users who have difficulty breathing, the amount of oxygen supplied is controlled according to the frequency and frequency of breathing by the user.

도 7과 같이, S210에서는 자동 산소 공급 장치는 공급 산소량 및 주입 산소량을 비교한다. As shown in FIG. 7, in S210, the automatic oxygen supply device compares the supply oxygen amount and the injected oxygen amount.

S220에서는 자동 산소 공급 장치는 공급 산소량 및 주입 산소량 사이를 비교할 수 있다. S230에서는 공급 산소량이 주입 산소량을 초과하는 경우, 자동 산소 공급 장치는 사용자에게 공급되어야 하는 산소량이 실제로 주입되지 않는다고 판단한다. 자동 산소 공급 장치는 주입 산소량 및 공급 산소량 사이의 차분값을 이용하여 공급 산소량을 재 산출한다. 자동 산소 공급 장치는 차분값의 일정 비율, 예를 들어, 70%를 공급 산소량에 합산함으로써 공급 산소량을 재 산출할 수 있다. 이를 통해, 자동 산소 공급 장치는 사용자의 생명 연장을 위해 필요한 산소가 원활히 공급되도록 제어한다. 또한, 자동 산소 공급 장치는 장치 내의 하자로 인해서 산소가 공급되지 않는 경우에 산소 유출이 발생함에도 불구하고, 새로운 산소 공급 장치로의 교체가 되기 전에 산소 공급이 이루어지도록 이전에 산출된 공급 산소량을 다시 한번 산출할 수 있다. 자동 산소 공급 장치는 산소의 유출이 있다는 것을 포함하는 메시지를 생성하여 관리자에게 전달할 수 있다. In S220, the automatic oxygen supply device can compare the supply oxygen amount and the injected oxygen amount. In S230, when the amount of oxygen supplied exceeds the amount of injected oxygen, the automatic oxygen supply device determines that the amount of oxygen to be supplied to the user is not actually injected. The automatic oxygen supply device recalculates the supply oxygen amount using the difference between the injected oxygen amount and the supplied oxygen amount. The automatic oxygen supply device can recalculate the supply oxygen amount by adding a certain percentage of the difference value, for example, 70%, to the supply oxygen amount. Through this, the automatic oxygen supply device controls to smoothly supply oxygen necessary for extending the life of the user. In addition, the automatic oxygen supply device, even if oxygen is not supplied due to a defect in the device, despite the occurrence of oxygen, the oxygen supply previously calculated so that the oxygen supply before the replacement with the new oxygen supply is made again Can be calculated once. The automatic oxygen supply device can generate a message including that there is an outflow of oxygen and deliver it to the manager.

S240에서는 자동 산소 공급 장치는 매 호흡 주기마다 주입 산소량을 산출함으로써 모니터링한다. 자동 산소 공급 장치는 주입 마스크에 공기의 흐름을 측정하는 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출할 수 있다. 유량 센서는 주입 마스크 쪽에 부착되어 사용자에게 흡입되는 공기량을 측정한다. In S240, the automatic oxygen supply device is monitored by calculating the amount of injected oxygen at every breathing cycle. The automatic oxygen supply device may calculate the amount of injected oxygen using a flow sensor that measures the flow of air in the injection mask. The flow sensor is attached to the injection mask side and measures the amount of air sucked into the user.

상기의 과정을 통해, 자동 산소 공급 장치는 공급 산소량이 사용자에게 전달되는지 여부를 모니터링하고, 공기의 유출이 발생된다고 판단되는 경우에는 문제 해결이 되기 전까지 사용자의 생명에 위협이 되지 않도록 공급 산소량을 재 산출할 수 있다. Through the above process, the automatic oxygen supply device monitors whether the supply oxygen amount is delivered to the user, and when it is determined that the outflow of air is generated, the supply oxygen amount is reset so as not to be a threat to the user's life until the problem is solved. Can be calculated.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치에 의한 호흡 주기에 따른 입구의 개폐를 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining the opening and closing of the inlet according to the breathing cycle by the automatic oxygen supply device according to embodiments of the present invention.

도 8을 참조하면, 산소 공급 장치(200)와 연결된 제1 입구는 호흡 주기에서의 초기에 짧은 시간(t1) 동안 열리고, 산소 공급부(130)에 산소가 채워지게 되면 사용자의 호흡기와 연결된 제2 입구가 t2 시간 동안 열려 사용자에게 산소가 주입되게 된다. Referring to FIG. 8, the first inlet connected to the oxygen supply device 200 is opened for a short time t1 at an initial stage in a breathing cycle, and when oxygen is filled in the oxygen supply unit 130, the second inlet connected to the user's respiratory apparatus The inlet is open for t2 hours and oxygen is injected to the user.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 산소 공급 장치는 생체 신호를 획득하는 장치와 연결되어 사용자의 생체 신호를 획득하고, 획득된 생체 신호에 따라 사용자에게 공급되는 산소량이 달라지도록 조절할 수 있다. The automatic oxygen supply device according to the embodiments of the present invention is connected to a device for obtaining a bio-signal to obtain a bio-signal of the user, and adjust the amount of oxygen supplied to the user according to the obtained bio-signal.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or combinations of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments may include, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors (micro signal processors), microcomputers, field programmable gate arrays (FPGAs). , A programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers. The processing device may perform an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of understanding, a processing device may be described as one being used, but a person having ordinary skill in the art, the processing device may include a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. In addition, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instruction, or a combination of one or more of these, and configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodied in the transmitted signal wave. The software may be distributed on networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable by those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by a limited embodiment and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

100: 자동 산소 공급 장치
200: 산소통
100: automatic oxygen supply
200: oxygen tank

Claims (11)

생체 신호 검출기로부터 수신된 생체 신호를 이용하여 사용자의 공급 산소량을 산출하는 공급 산소량 산출부;
상기 공급 산소량과 대응되도록 최대 용량을 조절하는 산소 공급 조절부;
상기 산소 공급 조절부에 의해 조절됨에 따라 상기 공급 산소량 만큼의 산소를 산소통으로부터 수신하고, 상기 산소를 산소 공급 주기에 따라 사용자의 주입 마스크로 전달하는 산소 공급부;
사용자의 입 및 코를 덮는 구조로 설계되어 상기 산소 공급부와 연결된 호스를 통해 산소를 복수의 내부 나선 날개들을 통한 공기 회전에 따라서 사용자의 입 및 코로 주입시키도록 유도하는 주입 마스크; 및
상기 주입 마스크에 부착된 유량 센서를 이용하여 주입 산소량을 산출하는 주입 산소량 산출부;를 포함하고,
상기 산소 공급부는
상기 산소 공급 주기를 사용자의 실제 호흡 주기에 따라서 동적으로 변경하고
상기 주입 마스크에 부착된 센서로부터 감지된 센싱 값을 이용하여 상기 사용자의 혈중산소포화도, 주입 유량 및 주입 압력을 측정하고
측정된 상기 혈중산소포화도, 상기 주입 유량, 및 상기 주입 압력을 이용하여 산소의 공급 빈도수 또는 산소 공급 주기를 재 산출하고,
상기 산소 공급 조절부는
상기 산소 공급부의 단면적을 조절하는 줄 타입으로 상기 산소 공급부의 둘레를 감싸는 줄로 구현되어
상기 줄의 길이를 줄의 길이 및 공급 산소량 사이의 관계식을 이용하여 검색된 줄의 길이로 조절함에 따라 상기 산소 공급부의 단면적을 조절하고 상기 산소 공급부의 최대 용량을 조절하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 장치.
A supply oxygen amount calculator configured to calculate a user's supply oxygen amount using a bio signal received from the bio signal detector;
An oxygen supply control unit that adjusts a maximum capacity to correspond to the supply oxygen amount;
An oxygen supply unit that receives oxygen from the oxygen tank as much as the supply oxygen amount as it is controlled by the oxygen supply control unit, and delivers the oxygen to the user's injection mask according to the oxygen supply cycle;
An injection mask designed to cover the user's mouth and nose to induce oxygen to be injected into the user's mouth and nose according to air rotation through a plurality of internal spiral wings through a hose connected to the oxygen supply; And
Includes; injection oxygen amount calculating unit for calculating the amount of oxygen injected using the flow sensor attached to the injection mask,
The oxygen supply unit
The oxygen supply cycle is dynamically changed according to the user's actual breathing cycle,
Using the sensing value sensed from the sensor attached to the injection mask, the user's blood oxygen saturation, injection flow rate and injection pressure are measured and
The frequency of oxygen supply or the oxygen supply cycle is recalculated using the measured blood oxygen saturation, the injection flow rate, and the injection pressure,
The oxygen supply control unit
It is a string type that adjusts the cross-sectional area of the oxygen supply unit and is implemented as a string surrounding the oxygen supply unit.
Automatic oxygen, characterized by adjusting the cross-sectional area of the oxygen supply and adjusting the maximum capacity of the oxygen supply as the length of the string is adjusted to the length of the string retrieved using the relationship between the length of the string and the amount of oxygen supplied Feeder.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 공급 산소량 산출부는
산소 공급이 시작되는 제1 시간 구간에는 기본 값을 공급 산소량으로 설정하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 장치.
According to claim 1,
The supply oxygen amount calculation unit
Automatic oxygen supply device, characterized in that the default value is set to the amount of oxygen supplied to the first time interval when the oxygen supply starts.
제4항에 있어서,
상기 공급 산소량 산출부는
상기 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안에는 사용자의 생체 신호를 이용하여 사용자 맞춤 공급 산소량을 산출하는 점을 특징으로 하는, 자동 산소 공급 장치.
According to claim 4,
The supply oxygen amount calculation unit
Automatic oxygen supply device, characterized in that for calculating a user-supplied supply oxygen amount using the user's bio-signal during the second time period after the first time period.
제1항에 있어서,
현재의 산소 공급 주기에 대한 정보인 공급 산소량, 주입 산소량, 주입 압력 중 적어도 하나를 출력하도록 구현되는 정보 출력부;를 더 포함하는, 자동 산소 공급 장치.
According to claim 1,
And an information output unit configured to output at least one of a supply oxygen amount, an injection oxygen amount, and an injection pressure, which is information on a current oxygen supply cycle.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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