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동맥혈의 혈중산소포화도 신호를 측정하여 저장 및 표시하고, 심장의 박동과 파형을 저장한 결과를 특정 방식으로 변조하여 외부로 무선 송신하는 측정장치(100);상기 측정장치(100)로부터 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 수신하여 특정 방식으로 복조하고, 복조된 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 임베디드 분석장치(300)로 전송하는 수신장치(200); 및 상기 수신장치(200)로부터 수신한 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 바탕으로 혈중산소포화도, 심박수 및 심음과 호흡음에 관한 데이터를 계산하며, 심음과 호흡음에 관한 데이터를 이용하여 시계열의 FFT를 이용한 시간영역의 파형과 주파수영역에서 에너지레벨을 이용한 스펙트로그램을 계산 및 평가한 후, 그 결과를 저장 및 표시하며, 산출된 혈중산소포화도 지수 및 심박수가 소정 범위 이상일 경우, 경보를 발생하는 임베디드 분석장치(300); 를 포함하되,상기 임베디드 분석장치(300)는,상기 수신장치(200)를 통해 실시간으로 수신한 심음 신호 파형의 최대 높이 값인 QRS 첨두치를 검출함으로써, 심박수를 계산하고 심박수에 관한 데이터를 추출하는 심박수 계산부(310);상기 수신장치(200)를 통해 수신한 심음 신호에서 FFT에 의한 RLCR을 계산하고 시간영역의 그래프를 표시하는 심음파형 계산부(320); 상기 수신장치(200)를 통해 수신한 호흡음 신호에서 FFT에 의한 RLCR을 계산하고 주파수영역에서 에너지 레벨을 이용한 스펙트로그램을 표시하는 호흡음파형 계산부(330); 심음파형 및 호흡음파형 데이터를 바탕으로, 시간영역의 파형과 주파수영역에서 에너지레벨을 이용한 스펙트로그램을 계산 및 평가하는 산출 및 평가부(340); 및 상기 산출 및 평가부(340)를 통해 산출된 혈중산소포화도, 심박수 및 심음파형의 RLCR값 및 호흡음파형의 dB에너지 값이 기 설정된 소정 범위 이상일 경우, 외부로 경보 발생 및 별도의 관리자 서버(30)로 경보를 발생시키는 경보 발생부(350); 를 포함하는 것을 특징으로 하며,상기 산출 및 평가부(340)는, 심음 및 호흡음의 데이터에 Hanning window를 적용하고, FFT(Fast Fourier Transform)을 이용하여 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 측정장치(100)는, 인체의 손목에 부착된 산소포화도 센서(10)를 통해 혈중산소포화도 신호를 측정하고, 인체의 흉부에 부착된 청진센서(20)를 통해 심장의 박동과 파형 신호를 측정하는 센서부(110); 상기 센서부(110)를 통해 측정한 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음 및 호흡 신호를 증폭하고 필터링하는 신호 처리부(120);상기 신호 처리부(120)를 통해 처리된 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음 및 호흡 신호를 디지털 신호로 변환한 후, 상기 디지털 신호를 일정시간으로 분리함으로써, 혈중산소포화도, 심박수, 심음 및 호흡신호에 관한 데이터를 계산하는 마이크로콘트롤러부(130);상기 센서부(110)를 통해 측정한 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 디지털 신호로 변환한 후, 특정 방식으로 변조하여 무선 송신하는 무선 송신부(140);상기 센서부(110)를 통해 측정된 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 저장하는 저장부(150); 및 상기 마이크로콘트롤러부(130)를 통해 계산된 혈중산소포화도 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 포함하는 정보에 관한 각종 측정 결과를 그래프를 포함하는 각종 형태로 생성하여 표시하는 디스플레이부(170); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 2 항에 있어서, 상기 마이크로콘트롤러부(130)는,상기 신호 처리부(120)를 통해 처리된 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 디지털 신호로 변환하고, 일정시간으로 분리한 후, 혈중산소포화도에 대한 맥파신호를 2차 미분을 취하여 얻어진 특징파형에 의해 혈관추정 연령을 산출하는 신호 분리모듈(131);상기 신호 분리모듈(131)로부터 출력되는 심전도 신호 파형의 최대 높이 값인 QRS 첨두치를 검출함으로써, 심박수를 계산하는 심박수 계산모듈(132);상기 신호 분리모듈(131)로부터 출력되는 심음, 호흡음 신호에서 상대레벨교차율 RLCR(Relative level crossing rate)을 검출하여 계산하고, 심음 및 호흡음 파형 데이터를 생성하는 심음파형모듈(133) 및 호흡음파형모듈(134); 및 상기 심박수 계산모듈(132)을 통해 계산된 심박수와, 상기 심음파형모듈(133)과 호흡음파형모듈(134)에서 계산된 RLCR 값을 계산한 데이터 값을 저장하는 저장모듈(135); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 변조 방식은, 가우시안 주파수 편이 변조(Gaussian Frequency Shift Keying: GFSK) 방식인 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 2 항에 있어서, 상기 측정장치(100)는, 충전보호 회로를 가지며, 리튬이온 배터리가 적용되어 측정장치(100)의 각 구성이 동작하도록 전원을 공급하는 전원부(160); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 수신장치(200)는,상기 측정장치(100)로부터 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 수신하여 원래의 신호로 복조하는 무선 수신부(210); 및 상기 무선 수신부(210)를 통해 복조된 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 임베디드 분석장치(300)로 전송하는 인터페이스부(220); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 임베디드 분석장치(300)는,모바일 장치로서, 실시간으로 수신한 혈중산소포화도 신호 및 심박수와 심음, 호흡음 신호를 이용하여 혈중산소포화도 및 심박수를 계산하고, 심음파형 및 호흡음파형 데이터를 바탕으로 시간영역의 파형그래프와 주파수영역에서의 스펙트로그램 그래프를 평가할 수 있는 프로그램을 탑재하고 있는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 산출 및 평가부(340)는,다음의 [수식 1] 을 통해 RLCR(Relative Level Crossing Rate) 값을 구하되,문턱값(Threshold value)을 설정하고, 각 프레임당 설정된 문턱값을 기준으로 신호의 파형 교차값을 도출하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 산출 및 평가부(340)는,심음 및 호흡음의 스펙트로그램 분석을 위해 주파수 대역을 3단계로 설정하되, 심음 및 호흡음이 갖고 있는 데이터를 분석하여 0~350Hz의 주파수로 설정하는 기본주파수 대역을 Low spectral energy로 설정, 350~1000Hz의 주파수로 설정하는 중간대역을 Medium spectral energy로 설정 및 1KHz~2KHz의 주파수로 설정하는 최종대역을 High spectral energy로 설정하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 11 항에 있어서, 상기 산출 및 평가부(340)는,설정된 3단계의 각각의 에너지를 이용하여 다음의 [수식 2] 로부터 dbML 과 dbHL 파라미터를 도출하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 12 항에 있어서, 상기 산출 및 평가부(340)는,주파수영역에서는 dbML 과 dbHL 파라미터를 적용하고, 시간영역에서는 심음 및 호흡음의 정상상태 값에서 도출한 RLCR값을 적용하여 심음 및 호흡음의 정상상태와 비정상상태를 구분하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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제 13 항에 있어서, 상기 산출 및 평가부(340)는,상기 RLCR값의 평균값을 구하여 평균치 값과 일치하지 않을 경우 및 dbML 과 dbHL 파라미터의 각각의 값이 일치하지 않을 경우 비정상상태로 간주하는 것을 특징으로 하는 모바일 응급환자 모니터링 시스템
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