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천장형 인공지능 건강 모니터링 장치 및 이를 이용한 원격 의료 진단 방법

  • 기술번호 : KST2021000100
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은, 인공지능의 도움을 받아 의사의 도움 없이, 천장에 설치된 건강 모니터링 장치를 활용하여 상시적으로 환자의 건강을 체크 관리하고 건강 이상 발생시 전문 의료인에 의한 원격 진단을 제공받기 위한 것으로, 특히 전염병 같은 비상시국에 상기 건강 모니터링 장치의 제어권을 국가 당국이나 의료 당국에 넘겨, 자가 격리자를 비롯한 질병 의심 환자에 대한 전염병 관리 체계를 신속히 구축하고, 이들을 효율적으로 관리하기 위한 장치와 방법을 제공한다.
Int. CL A61B 5/00 (2006.01.01) A61B 5/0205 (2006.01.01) A61B 5/08 (2006.01.01) A61B 5/01 (2006.01.01) G16H 40/67 (2018.01.01) G16H 50/20 (2018.01.01) G16H 50/80 (2018.01.01)
CPC A61B 5/0002(2013.01) A61B 5/7465(2013.01) A61B 5/6889(2013.01) A61B 5/0205(2013.01) A61B 5/4803(2013.01) A61B 5/0823(2013.01) A61B 5/015(2013.01) A61B 5/0064(2013.01) G16H 40/67(2013.01) G16H 50/20(2013.01) G16H 50/80(2013.01) A61B 5/7405(2013.01) A61B 5/742(2013.01) A61B 5/749(2013.01)
출원번호/일자 1020200055019 (2020.05.08)
출원인 성균관대학교산학협력단
등록번호/일자 10-2199020-0000 (2020.12.30)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20210106) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.05.08)
심사청구항수 16

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 유재천 경기도 수원시 영통구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한선희 대한민국 서울시 강남구 논현로 *** 여산빌딩 *층 ***호(온유특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 경기도 수원시 장안구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.05.08 수리 (Accepted) 1-1-2020-0466838-12
2 [우선심사신청]심사청구서·우선심사신청서
2020.05.08 수리 (Accepted) 1-1-2020-0467444-16
3 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search
2020.05.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search
2020.05.20 수리 (Accepted) 9-1-2020-0021467-71
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2020.08.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0561200-13
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2020.09.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-1030530-31
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2020.09.28 수리 (Accepted) 1-1-2020-1030508-36
8 등록결정서
Decision to grant
2020.12.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0901662-68
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번호 청구항
1 1
환자의 체열 온도에 의해 환자의 얼굴 부위를 인식하거나, 신체 이미지를 실시간으로 촬영하기 위해 열화상 이미지상에 이미지 센서 이미지가 중첩된 영상을 제공하는 열화상 카메라;상기 신체 이미지 상에 복수의 관심 신체부위가 배치된 신체 지도를 획득하는 신체 지도 맵퍼;환자의 음성 명령을 수신하거나, 기침소리 내지 호흡소리를 획득하는 마이크;원격 의료 진단 동안 환자와 의료전문가 간의 화면을 공유하기 위한 환자의 화면 표시부와 의료 전문가의 의사 모니터; 상기 환자의 화면 표시부와 의료 전문가의 의사 모니터를 통해 환자와 의료전문가 간의 원격 의료 진단을 허여하는 인터넷 및 와이 파이 연결을 제공하는 디지털 통신 모듈;의료기기의 자세 정보 내지 의료기기에 의해 환자로부터 측정된 의료 데이터 정보를 유무선으로 수신하기 위한 의료 데이터 수신부;복수의 학습용 의료 데이터를 이용하여 사전에 딥런닝 학습된 인공 신경망을 포함하는 인공지능 신경망 모듈; 환자에게 건강관리에 대한 지침, 원격의료 진료 방법 및 의료기기 사용법에 대한 가이드 라인을 제공하기 위한 스피커; 상기 열화상 카메라, 신체 지도 맵퍼, 마이크, 디지털 통신 모듈, 의료 데이터 수신부, 인공지능 신경망 모듈, 스피커를 수납하는 천장벽에 설치된 조명 기구 내지 에어컨의 천장형 본체; 상기 천장형 본체의 하측면에 구비되고, 상기 천장형 본체와 체결되는 본체 덮게 판넬; 및상기 마이크, 의료기기 및 상기 열화상 카메라로부터 수집된 환자의 의료 데이터를 상기 딥런닝 학습된 인공 신경망에 적용하여, 환자의 질병 유무와 질병의 위험도를 판별하고, 판별 결과에 기반하여 환자에게 건강관리에 대한 지침, 원격의료 진료 방법 및 의료기기 사용법에 가이드라인을 제공하기 위해 상기 스피커, 화면 표시부, 디지털 통신 모듈의 입출력 구동을 제어하는 제어부,를 포함하되,상기 인공지능 신경망 모듈은,시차를 두고 얻어진 유방 부위의 두 개의 열화상 이미지간의 픽셀별 차이 이미지를 구하기 위한 뺄셈부;상기 차이 이미지의 모든 픽셀의 절대 값의 자승의 합으로서 유방 변위 에너지를 계산하는 유방 변위 에너지 계산부; 및상기 유방 변위 에너지가 미리 설정된 어느 소정의 크기보다 크면 종양 있음으로 판단하기 위한 종양 판별부로 구성된 유방암 진단부,를 포함하고,환자의 유방암 발생 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 것인, 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
2 2
제1항에 있어서,상기 의료기기는,환자의 검체 내지 환부로부터 측정된 의료 데이터 정보를 상기 의료 데이터 수신부에 유무선으로 송출하는 유무선 송신부를 구비한 기기로써 초음파 스캐너, 심장 맥박 센서, 청진기, 온도계, 소변 검사기, 변기에 설치된 대변 검사기, 유방암 진단기, 혈압계, 당뇨 측정기, 체중계, 체지방 분석기, 인후통을 체크하기 위해 구강내의 편도선과 목젖 주변 사진을 촬영하기 위한 핸드폰 카메라, 치아 검사를 하기 위한 구강 내 치아 사진을 촬영하기 위한 핸드폰 카메라, 안구 검사 측정 장치, 자동화된 혈액 분석기, DNA 증폭 검사 장치, 바이러스의 특이 항원을 이용해 진단하는 바이러스 진단 키트 기기, 래피드 테스트 기기, 웨어러블 기기, 암 진단 기기 중 선택된 의료 기기 중 어느 하나를 포함하는 것인, 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
3 3
제1항에 있어서, 상기 인공지능 신경망 모듈은,상기 마이크로부터 입력되는 마이크 입력 신호로부터 환자의 음성 명령을 인식하기 위해, 사전에 필요한 음성 명령들을 표지화한 학습용 데이터 베이스에 의해 학습시킨 인공지능 신경망을 사용하는 음성 명령 인식부;상기 마이크로부터 입력받은 다양한 호흡 소리들로 구성된 학습용 데이터 베이스를 사용하여 미리 학습된 인공지능 신경망을 사용하여, 마이크 입력 신호로부터 환자의 호흡 여부를 판단하는 호흡 소리 인식부;상기 마이크로부터 입력받은 다양한 기침 소리들로 구성된 학습용 데이터 베이스를 이용하여 미리 학습된 인공지능 신경망을 사용하여, 마이크 입력 신호로부터 기침 여부를 판단하는 기침 소리 인식부;기침 발생 동안, 상기 열화상 카메라로부터 얻은 입과 코 주변의 공기 중 온도 변화를 보여주는 시간차가 있는 두 개의 열화상 이미지들로 구성된 데이터 베이스를 사용하여 미리 학습된 인공지능 신경망을 사용하여, 열화상 동영상 이미지로부터 환자의 기침 여부를 판단하는 기침 이미지 인식부;상기 열화상 카메라로부터 수면중인 환자의 다양한 신체 이미지들에 의해 미리 학습된 인공지능을 사용하여, 환자의 수면 여부를 판단하는 수면 감지부;호흡 동안, 열화상 동영상 이미지로부터 신체 지도 맵퍼에 의해 얻어진 입 주변과 코 주변의 온도 변화를 보여주는 시간차가 있는 두 개의 열화상 이미지들로 구성된 데이터 베이스를 미리 학습된 인공지능 신경망을 사용하여, 열화상 동영상 이미지로부터 환자의 호흡여부를 판단하기 위한 호흡 이미지 인식부;상기 열화상 카메라로부터 입력된 환자의 얼굴 이미지들에 의해 미리 학습된 인공지능 신경망을 사용하여, 열화상 이미지로부터 환자의 얼굴을 인식하는 얼굴 인식부;상기 열화상 카메라로부터 입력되는 이미지로부터 환자의 손가락, 손가락의 움켜진 모양, 손짓 등의 제스처 명령을 인식하기 위해 상기 신체 지도 맵퍼에 의해 손가락과 팔의 위치를 특정화하고, 상기 손가락과 팔 동작에 의한 환자의 제스처 명령을 인식하는 인공지능 신경망을 사용하여, 열화상 동영상 이미지로부터 환자의 제스처 명령을 인식하는 제스처 인식부;상기 열화상 카메라로 입력 받은 환자의 얼굴 부위의 온도 분포 및 온도 값을 보여주는 다양한 열화상 이미지들로 구성된 데이터 베이스를 사용하여, 미리 학습된 인공지능 신경망에 의해, 얼굴 부위의 발열 정도에 따라 질병 감염의 위험 등급을 판단하는 체열 온도 인식부; 및의료기기에 의해 수행되는 각각의 검사 항목에 대해 질병 종류 및 위험 등급별로 표지된(labeled) 의료 데이터에 의해 미리 학습된 인공지능 신경회로망을 사용하여, 상기 의료 데이터 수신부에 의해 수신된 의료기기로부터의 의료 데이터 정보를 분석하는 의료 기기 데이터 분석부를 포함하는, 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
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제3항에 있어서, 상기 제어부는,상기 기침 소리 인식부 내지 상기 기침 이미지 인식부로부터의 기침 발생 횟수를 누적 관리하여 기침의 빈도를 계측하여 바이러스 감염 위험도를 측정하거나, 상기 체열 온도 인식부에서 질병 감염 위험 등급에 대한 정보와 상기 바이러스 감염 위험도를 병합하여 환자의 바이러스 감염 위험도를 측정하거나, 상기 바이러스 감염 위험도 와 환자의 인후통 검사 결과를 통합 반영하여 환자의 바이러스 감염 위험도를 측정하는 것을 특징으로 하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
5 5
제3항에 있어서, 상기 제어부는,상기 호흡 소리 인식부 내지 상기 호흡 이미지 인식부로부터의 수면 동안의 호흡 발생 횟수 누적 관리하여 호흡의 빈도를 계측하여 수면중의 무호흡증 판별을 수행하고, 호흡 곤란 증상을 체크하고, 심장 맥박 회수를 예측 추정하는 것을 특징으로 하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
6 6
제3항에 있어서, 상기 음성 명령 인식부는,인후통 환자들의 음성 명령들에 의해 얻어진 음성 데이터 베이스에 의해 미리 학습된 인공 지능 신경망을 더 구비하여, 환자의 음성 명령시 환자의 인후통 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
7 7
제3항에 있어서, 상기 인공지능 신경망 모듈은,상기 음성 명령, 기침 소리 내지 호흡 소리들로 구성된 학습용 데이터 베이스를 2차원 이미지로 변환시켜 2차원 데이터베이스를 생성하고, 상기 2차원 데이터베이스에 의해 상기 음성 명령 인식부, 기침 소리 인식부 및 호흡소리 인식부의 인공지능 신경망을 학습시키는 1D To 2D 변환 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
8 8
제3항에 있어서, 상기 신체 지도 맵퍼는 관심 신체 부위들에 대해 다른색을 사용하여 픽셀 단위로 시맨틱 분할 라벨링된 신체 이미지들에 의해 사전 학습되고, 이후 열화상 카메라로부터 주어진 환자의 신체 이미지에 대해 시맨틱 분할을 수행하여 관심 신체 부위별로 다른색으로 픽셀 별 라벨링된 시맨틱 분할된 이미지를 얻기 위한 인공지능 신경망을 사용하여, 신체 이미지상에서 관심 신체 부위의 위치와 영역을 특정화시키는 것을 특징으로 하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
9 9
제3항에 있어서, 상기 본체 덮게 판넬 상에는 제스처 명령 내지 음성 명령에 의해 구동되는 시계 표시부를 구비한 것을 특징으로 하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
10 10
삭제
11 11
제1항에 있어서, 상기 인공지능 신경망 모듈은, 시차 간격을 두고 얻어진 유방 부위의 두 개의 열화상 이미지간의 픽셀별 차이 이미지를 구하기 위한 뺄셈부; 상기 차이 이미지의 모든 픽셀의 절대 값의 자승의 합으로서 유방 변위 에너지를 계산하는 유방 변위 에너지 계산부; 상기 유방 변위 에너지의 시간에 따른 추이와 변화를 보여주는 유방 변위 추이 그래프(graph) 이미지를 생성하는 유방 변위 그래프 생성부; 및유방암 환자 또는 정상 환자로 각각 표지된 상기 유방 변위 추이 그래프 이미지들에 의해 미리 학습된 인공지능 신경망을 포함하는 유방암 진단부,를 더 포함하고,환자의 유방암 발생 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
12 12
제3항에 있어서, 상기 호흡 이미지 인식부는,상기 신체 지도 맵퍼에 의해 얻어진 시간 간격을 두고 얻어진 입 주변과 코 주변의 두 개의 열화상 이미지간의 픽셀별 차이 이미지를 구하기 위한 뺄셈부;상기 차이 이미지의 모든 픽셀의 절대 값의 자승의 합으로서 호흡 에너지를 계산하는 호흡 에너지 계산부; 및상기 호흡 에너지가 미리 설정된 어느 소정의 크기보다 크면 호흡 있음으로 판단하기 위한 호흡 판별부를 포함하는 것인, 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
13 13
제3항에 있어서, 상기 호흡 이미지 인식부는,신체 지도 맵퍼에 의해 얻어진 시간 간격을 두고 얻어진 입 주변과 코 주변의 두 개의 열화상 이미지간의 픽셀별 차이 이미지를 구하기 위한 뺄셈부 및 환자의 호흡 발생 동안 얻어진 차이 이미지들에 의해 미리 학습된 인공지능 신경망에 의해 환자의 호흡 발생 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는, 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
14 14
제3항에 있어서, 상기 기침 이미지 인식부는,상기 신체 지도 맵퍼에 의해 얻어진 시간 간격을 두고 얻어진 입 주변과 코 주변의 공기 중의 온도변화를 보여주는 두 개의 열화상 이미지들 간의 픽셀별 차이 이미지를 구하기 위한 뺄셈부;상기 차이 이미지의 모든 픽셀의 절대 값의 자승의 합으로서 기침 에너지를 계산하는 기침 에너지 계산부; 및상기 기침 에너지가 어느 소정의 문턱치 크기보다 크면 기침 유로 판단하기 위한 기침 판별부를 포함하는 것인, 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
15 15
제3항에 있어서, 상기 기침 이미지 인식부는,상기 신체 지도 맵퍼에 의해 얻어진, 입 주변과 코 주변의 공기의 온도 변화를 산출하기 위해 시간차가 있는 두 개의 열화상 이미지들 간의 차이 이미지를 생성하는 뺄셈부를 포함하고, 환자의 기침 발생 동안 얻어진 차이 이미지들에 의해 미리 학습된 인공지능 신경망에 의해 환자의 기침 발생 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
16 16
제1항에 있어서, 상기 제어부는,국가 비상시에 상기 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치의 제어권을 질병 관리 당국에게 양도하기 위한 제어권 양도 수단을 더 포함하고,천장형 인공지능 건강 모니터링 장치의 제어권을 이양받은 질병 관리 당국에게 상기 디지털 통신 모듈을 통해 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치를 통제하고 사용하도록 허여하고, 건강관리 지침을 상기 마이크와 화면 표시부를 통해 직접 환자에게 전달할 수 있도록 허여하고, 원격진단을 통해 환자의 체온 및 건강 상태를 체크하도록 허여하고, 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치가 저장하고 있는 최근의 환자의 건강 이력 정보를 독출하도록 허여하는 것을 특징으로 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
17 17
제1항에 있어서, 상기 제어부는,소리 에너지의 누적치가 소정 기준치 이하이거나 환자의 움직임 변화 에너지의 누적치가 소정 기준치 이하일 때 수면 중 인 것으로 판단하는 수면 감지부를 더 포함하는 천장형 인공지능 건강 모니터링 장치
18 18
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순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 성균관대학교 산학협력단 정보통신방송혁신인재양성(R&D) 인공지능형 가상 의사 초음파 의료진단 플랫폼 연구 개발 및 고급 인력양성