KR20170109567A - 의료 데이터 관리 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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KR20170109567A
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surgical
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KR1020177021497A
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Inventor
조엘 주하스
샬레 타반데
Original Assignee
씽크 써지컬, 인크.
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Abstract

일련의 데이터가 데이터 저장 시스템에서 네트워크를 통해 가시광 통신(VLC) 가능 모바일 기기로 다운로드 되는 단계를 포함하는, 의료 시술에 도움을 주기 위해 데이터를 확실하게 전송하거나 의료 관리 설비에서 액세스할 수 있도록 데이터 관리 시스템에 데이터를 확실하게 전송하기 위한 방법이 제공된다. 그 다음, VLC 가능 기기로부터 일련의 데이터가 점대점 VLC를 통해 수술실(OR) 내에 위치한 VLC 가능 기기로 전송되거나 데이터 관리 시스템에 업로드 된다. 그 다음, 전송된 일련의 데이터는 의료 시술에 도움을 주거나 의료 관리 설비에 의해 액세스 되기 위해 사용된다. 소프트웨어 실행파일도 마찬가지로 OR 맥락에서 전송되고 작동된다.

Description

의료 데이터 관리 방법 및 그 시스템
관련 출원
본 출원은 2015년 2월 2일에 제출한 미국 가출원 번호 제62/111,016호의 우선권 이익을 청구하며; 그 내용은 참조로서 본원에 포함된다.
기술 분야
본 발명은 개략적으로 의료 데이터 관리 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전 및 보안성을 위해 점대점 방식(point to point)의 가시광 통신(visible light communication)을 사용하기 위한 신규하고 유용한 방법에 관한 것이다.
의료 관리 설비들은 환자의 기록, 환자 데이터, 일정 관리, 장비 목록 및 재고를 포함하여 상당한 양의 데이터를 유지관리한다. 이러한 데이터의 전송 및 관리는 환자에 대한 간호의 질, 의사들의 효율성을 보장하고, 의료 관리 설비를 효과적으로 관리하는 데 매우 중요하다. 건강보험의 양도 및 책임에 관한 법률(The Health Insurance Portability and Accountability Act: HIPPA)은 개인의 건강 정보를 보호하기 위한 엄격한 지침에 따라 해당 정보를 유지관리 및 전송하도록 추가적으로 요구하는 개인정보 보호 규칙을 규정한다.
빠르게 진행되는 병원 환경에서, 외과 의사들 및 의료 종사자들은 다수의 병실과 수술실을 돌아다니며 서로 다른 시술을 수행한다. 특히, 외과 시술은 적절하고 안전하게 저장 및 관리되고 빠르게 전송되어야 하며, 정확한 환자, 임의의 필수 의료 직원, 정확한 수술실 및 시술 시간과 관련된 외과 수술 계획 데이터를 요구한다. 외과 수술 계획 데이터는 추가적으로 환자 정보, 외과 수술 계획, 의료 영상, 필요한 의료 기기나 기구 및 임의의 의료 기기를 작동하는 데 필요한 데이터를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이러한 정보는 서류 또는 전자 파일에 저장되며, 그로 인해 특정 데이터를 위치시키고/시키거나 전송해야 할 필요가 있어 특히 환자 수가 많거나 응급 상황에서는 지루하고 시간이 많이 걸릴 수 있다.
또한, 수술실은 진단 도구, 호흡 및 심장 보조 기구, 환자 모니터 및 컴퓨터 보조 의료 기기와 같은 다종다양한 외과 장비들을 포함한다. 이런 모든 장비는 장비의 부품이 적절하게 기능하도록 하기 위해 유지관리와 교정(calibration)을 요구한다. 종종, 교정 및 임의의 필수 유지관리는 서류 또는 전자 파일에 기록되며, 이는 사용자로 하여금 특히 주의를 요하는 장비를 수동으로 점검하고 지속적으로 파악할 것을 요구한다. 만약 해당 장비의 정기적인 유지관리를 놓칠 경우, 해당 장비는 정해진 범위를 벗어나 작동하거나 완전히 고장 날 수 있다.
보다 상세하게는, 특정한 의료 기기, 예를 들어 로보닥TM 서지컬 시스템(ROBODOCTM Surgical System)(THINK Surgical, Fremont, CA)과 같은 로봇 외과 수술 장비는 고관절 전치환술(total hip arthroplasty)을 받고 있는 환자의 대퇴골 구멍을 정확하게 분쇄하기 위해 컴퓨터 보조 장치에 지시를 제공할 수 있도록 수술 전(pre-operative) 외과 수술 계획 데이터 파일을 요구한다. 일반적으로, 수술 전 데이터 파일은 많은 양의 데이터를 포함하며, 그러한 데이터 파일은 콤팩트 디스크(CD) 또는 유니버설 시리얼 버스(USB) 드라이브에 저장되어 안전하고 확실하게 유지, 관리 및 전송되어야 할 필요가 있는 추가적인 물리적 파일이다. 더욱이, 물리적 파일은 또한 손상이나 오염을 입기 쉽다.
따라서, 의료 관리 설비에서 의료 데이터를 관리할 효과적이고 확실하며 빠르고 효율적인 방법이 필요하다. 물리적 매체상의 데이터의 저장 및 전송을 이용하지 않고 많은 양의 외과 수술 데이터를 전송해야 할 추가적인 필요가 있다.
요약
일련의 데이터가 데이터 저장 시스템에서 네트워크를 통해 가시광 통신(VLC) 가능 모바일 기기로 다운로드되는 것을 포함하는, 의료 시술에 도움을 주기 위해 데이터를 확실하게 전송하기 위한 방법이 제공된다. 그 다음에, VLC 가능 모바일 기기로부터 일련의 데이터가 점대점 VLC를 통해 수술실(OR) 내에 위치한 VLC 가능 기기로 전송된다. 그 후, 상기 전송된 일련의 데이터는 의료 시술에 도움을 주기 위해 사용된다.
또한, 데이터가 상기 수술실(OR)에서 점대점 VLC를 통해 가시광 통신(VLC) 가능 기기로 전송되는 것을 포함하는, 의료 관리 설비에서 액세스할 데이터 관리 시스템으로 수술실(OR) 데이터를 확실하게 전송하기 위한 방법이 제공된다. 상기 데이터는 VLC 가능 기기로부터 데이터 관리 시스템으로 업로드 된다. 업로드된 데이터는 의료 관리 설비에 의해 액세스 될 데이터 관리 시스템에 저장된다.
또한, 소프트웨어 실행파일(executable)이 네트워크를 통해 가시광 통신(VLC) 가능 모바일 기기로 다운로드되는 것을 포함하는, 의료 시술을 수행하기 위해 수술실(OR) 장비에 소프트웨어 실행파일을 전송하는 방법이 제공된다. 소프트웨어 실행파일은 VLC 가능 모바일 기기에서 점대점 VLC를 통해 OR 장비로 전송된다. 그 다음, 상기 소프트웨어 실행파일은 의료 시술을 수행하기 위해 OR 장비에서 실행된다.
본 발명으로서 고려되는 대상은 본 명세서의 결론 부분에 있는 청구범위에 특별히 제시되고 명백히 청구된다. 본 발명의 전술한 것들 및 여타의 대상들, 특징들 및 장점들은 첨부하는 도면들과 함께 하기 발명의 상세한 내용으로부터 명백해진다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따라서, 수술실(OR)로의 외과 수술 계획 데이터 전송을 위한 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따라서, OR 내에서의 외과 수술 계획 데이터의 전송을 나타낸 도식이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따라서, OR 내에서 구현되는 대형 클라우드 기반 데이터 관리 및 전산 시스템의 일부분으로서 외과 수술 계획 데이터의 전송을 나타낸 도식이다.
도 4는 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 통신 장치, 연산 장치(computing device) 및 매체의 전체 모습을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따라서, VLC 가능 모바일 기기를 도시한 도면이다.
본원에 개시되는 발명은 의료 관리 설비에서의 데이터 전송을 위한, 더욱 상세하게는 수술실 내외로의 데이터의 확실한 전송을 위한 시스템 및 그 방법을 기술한다.
값들의 범위가 제공되는 경우에 상기 범위는 범위의 종점 값(end point values)뿐만 아니라 범위 내에 명시적으로 포함되고 범위의 마지막 유효 숫자에 따라 변하는 것과 같은 범위의 중간 값도 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예로서, 1 내지 4로 인용된 범위는 1 - 2, 1 - 3, 2 - 4, 3 - 4 및 1 - 4를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에 기재된 발명은 가시광 통신(visible light communication, VLC)의 이용과 관련이 있다. 가시광 통신(VLC)은 400 THz와 800 THz (1012Hz, 780 - 375 nm) 사이의 가시광을 이용한 데이터 통신 매체이다. 점대점 VLC는 명확한 기기간 연동(unambiguous device to device linkage), 데이터 전송의 짧은 대기 시간(low latency) 및 수술실(OR)에서 사용되는 RF 통신 기기와의 비간섭(non-interference)을 포함하는, 수술실(OR) 내에서 특별히 중요한 연결성 및 보안의 이점을 가진다는 점을 이해하여야 한다. 또한, 점대점 VLC와 함께, 데이터는 라이파이(light fidelity, LiFi) 또는 광 네트워크 개념과는 차별화되는 추가된 보안 및 특이성(specificity)을 위한 특정 송신기(transmitter)와 수신기(receiver) 사이에서 타겟팅된다.
일반적으로, VLC에서 전송을 위한 데이터는 오류-정정 코드 인코딩(error-correction code encoding), 변조(modulation), 다중화(multiplexing), 인터리빙(interleaving) 및/또는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transforms: FFT)과 같은 다양한 신호 처리 작업을 이용하여 우선 전처리 된다. 그런 다음, 발광 소자 구동 회로(light emitting element drive circuit)는 원하는 신호를 가진 발광 다이오드(light emitting diode, LED)를 작동시킨다. 광 다이오드(photodiode), CCD 또는 CMOS 카메라와 같은 광 감지 센서는 신호를 감지한 후, 후처리 하여 신호를 판독한다. 데이터 전송률은 1 Gb/s보다 높게 달성되었음을 인식하여야 한다.
도면들을 참조하여, 도 1은 데이터를 수술실로 확실하게 전송하기 위한 본 발명의 실시예의 흐름도(100)를 도시한다. 의료 설비 데이터 저장 시스템(101)은 의료 관리 설비를 위한 복수의 데이터를 포함한다. 상기 의료 설비 데이터 저장 시스템(101)은 데이터를 저장하고, 클라우드 기반 저장 시스템, 네트워크 또는 서버 기반 시스템과 같은 외부 기기에 무선으로 연결될 수 있는 임의의 시스템일 수 있다. 저장된 데이터는 환자의 진단, 병력, 설비 식별 코드, 외과 시술, 수술 장소, 수술 전 영상, 수술 전 계획, 사전 절개나 수술과 같은 임의의 특별한 고려사항, 이전 수술로부터의 외과 수술 계획, 특정 의료 기기를 작동하는 데 필요한 임의의 데이터 또는 정보 및/또는 연계된 외과 수술 계획을 이용하거나 이용하지 않고 자의적인(arbitrary) 외과 시술을 위한 장비를 사용하기 위해 실행될 수 있는 소프트웨어 실행파일과 함께 환자의 정보를 포함할 수 있다. 상기 의료 설비 데이터 저장 시스템(101)은 또한 수술 시간 및 장소, 지정된 시술이나 수술을 수행하는데 요구되는 의료진, 장비 및/또는 용품들, 배터리 수명과 같은 장비의 운영 상태, 교정 정보, 유지관리 일정 및 유지관리 계획과 같은 병원 사례 관리 정보와 연계된 데이터를 포함할 수 있다.
가시광 통신(VLC) 가능 모바일 기기(105)는 WiFi, 셀룰러 네트워크(cellular network) 또는 의료 관리 설비 네트워크와 같은 무선 근거리 네트워크(wireless local area network)와 같은 무선 통신(103)에 의해 데이터 저장 시스템(101)으로부터 외과 수술 계획 데이터를 다운로드하는데 사용된다. VLC 모바일 기기(105)는 예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 동글(dongle) 또는 데이터 저장 시스템(101)으로부터 데이터를 무선으로 다운로드 할 수 있는 외부 기기일 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 기기(105)는, 예를 들어, 모바일 기기(105)(예를 들어, 보조 입력 장치(auxiliary input)를 통해)와 통합되는 외부 VLC 모듈로 통합되거나 플러깅(plugging)됨으로써 VLC 능력을 구비할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 모바일 기기(105)는 이미 해당 기기로 통합된 VLC 능력을 가진다. 특정 실시예에서, VLC 가능 모바일 기기(105)는 데이터를 VLC를 통해 송수신할 수 있도록 양방향 데이터 전송 능력을 구비한다. VLC 가능 모바일 기기의 예는 도 5에 도시되어 있다. VLC 가능 모바일 기기(105)는 디스플레이(502), 데이터 전송용 LED(504), 데이터 수신용 광 다이오드(506) 및 선택적인 바코드 스캐너(508)를 포함한다. VLC 가능 모바일 기기(105)와 통합된 카메라(미도시)는 바코드 데이터를 캡처하는 데 사용될 수 있다.
그런 다음, VLC 가능 모바일 기기(105)로 다운로드된 데이터는 점대점 VLC(107)를 통해 수술실(OR)에서 VLC 가능 기기(109)로 데이터를 확실하게 전송하는 데 사용된다. 예를 들어, 사용자는 상기 데이터 저장 시스템(101)으로부터 무선 다운로드를 통해 특정한 날 또는 날들에 데이터를 수신할 수 있다. 그런 다음, 사용자는 OR에서 의료 시술에 도움을 주기 위해 데이터를 사용할 수 있고, OR에서 다른 VLC 가능 기기들에 데이터를 추가로 전송할 수 있다. 상기 데이터는 OR VLC 가능 기기(109)의 광 감지 센서의 가시선 안에서 모바일 기기(105)의 광 전송부를 타겟팅함으로써 전송된다. 일 실시예에서, 점대점 광통신은 모바일 기기(105)로 전송될 데이터를 간단히 선택 및/또는 수용함으로써 수신 기기로 보낼 데이터를 선택하는 사용자로부터 발생한다. 또 다른 실시예에서, 점대점 광통신은 데이터가 전송될 때, 키(key)와 같은 프라이머(primer) 신호 또는 암호화된 코드(encrypted code)가 수용되고, 매치되고/되거나 VLC 가능 모바일 기기(105)와 VLC 가능 OR 기기(109) 사이에서 해독될 수 있을 때 발생한다. 따라서, 정확한 데이터만이 적절한 OR 기기(109)로 전송된다.
일 실시예에서, 외과 수술 계획 데이터는 패킷(packet)으로 분리될 수 있다. 각 패킷은 프라이머 신호, 외과 수술 계획 데이터 및 터미널 신호(terminal signal)로 구성된다. 각 수술실의 VLC 가능 기기(109)는 특정 프라이머 신호 또는 키를 판독하도록 프로그램될 수 있다. 그리하여, VLC 가능 모바일 기기가 VLC 가능 OR 기기의 가시선 안에 있을 때, 프라이머 신호들은 OR 기기에 의해 정확한 프라이머 신호가 판독될 때까지 전송된다. 그런 다음, 이에 대응하는 외과 수술 계획 데이터는 터미널 신호가 판독될 때까지, 정확한 OR 기기(109)로 전송된다. 이런 능력에서, 모바일 기기(105)는 서로 다른 OR VLC 가능 기기(109)들에 대해 서로 다른 형태의 외과 수술 계획 데이터를 다운로드 할 수 있고, 상기 데이터는 이러한 특정 기기들에 타겟팅된다.
VLC 가능 모바일 기기(105)는 수술실 내외로 데이터를 전송하기 위한 확실한 방법으로 작동한다. 예를 들어, 각각의 외과 수술 계획은 특정 환자의 수술이나 사례에 대한 외과 수술 트레이(tray)를 구축하기 위해 장비 점검 목록을 포함할 수 있다. 임의의 필요한 장비의 점검 목록(예를 들어, 커터, 모터, 드릴, 특정 모델의 로봇 외과 수술 시스템)이 특정 외과 수술 계획을 위해 VLC 가능 모바일 기기(105) 상에 표시될 수 있다. 트레이의 내용은 장비가 존재함을 디스플레이상에 수동으로 체크 표시를 함으로써, 또는 일련의 바코드 부착 또는 RFID 판독 가능 장비를 위한 모바일 기기(105)에 의해 판독되는 광학 영상(optical image), 바코드 스캐너 또는 무선 주파수 식별(radiofrequency identification, RFID) 태그를 통해 확인될 수 있다. 모바일 기기(105)상의 외과 수술 계획은 또한 환자의 식별 정보, 환자의 수술 부위/해부학적 구조 및 기타 일반 정보를 포함하고 표시할 수 있기 때문에, 환자는 그들의 식별 태그를 스캐닝하거나 수동으로 확인함으로써 수술 시작 시 또는 수술 전에 확인될 수 있다. 표시된 환자 정보 및 확인 단계는 정확한 계획이 임의의 OR VLC 가능 장비(109)에 업로드 될 수 있도록 외과 수술 계획 데이터를 업로드하기 전에 사용될 수 있다. 특히, 외과 수술 계획이 OR VLC 가능 기기(109)(예를 들어, 로봇 외과 수술 시스템)에 업로드 될 수 있기 전에, 환자 정보 및 완료된 장비 점검 목록이 모두 점검 및 확인되어야 한다. 특정 실시예에서, 계획 또는 계획들은 병원 사례 관리 일정 시스템과 동기화되고, 사용자에게 표준 모바일 기기를 통해 언제 및/또는 어떤 OR에서 외과 시술이 시작되는지 통지할 수 있다.
수술실은 외과 시술 또는 시술(들)을 수행할 특정 장비를 포함할 수 있다. 시스템(200)의 도 2를 참조하면, OR 내의 장비는 OR에, 예를 들어, 외과 수술 램프 헤드 상에 또는 내부에, 영구적으로 부착될 수 있는 광학 추적 시스템(optical tracking system)(211)을 포함할 수 있고, 이러한 장비는 추적된 마커와 같은 기타 OR 장비, 외과 수술 로봇과 같은 의료 기기(207), 또는 전송된 계획에 포함된 데이터, 계획 자체 또는 계획과 관련된 외과 수술 활동으로부터 유래된 정보를 수신할 수 있는 다른 VLC 가능 기기들(109)과 연결될 수 있다. 일 실시예에서, VLC 가능 모바일 기기(105)는 VLC를 통해 데이터를 OR 내의 장비의 한 부분으로 전송할 수 있고, 장비의 상기 부분은 후속하여 다른 전기 또는 무선 시스템에 의해 다른 장비로 데이터를 전송할 수 있다. 또 다른 실시예에서, VLC 가능 모바일 기기(105)는 VLC를 통해 서로 다른 장비로 서로 다른 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, VLC 가능 모바일 기기(105)는 추적된 마커의 형상(gyometry)에 대한 데이터를 광학 추적 시스템(211)으로 전송할 수 있고, 그런 다음 수술 전 외과 수술 계획을 의료 기기(207)로 전송할 수 있다. 사용자는 원하는 VLC 가능 OR 기기 수신기(109)의 가시선 안에 모바일 기기(105)의 송신 부분을 배치하고 어떤 데이터를 전송할지 선택할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 데이터는 키(key)와 같은 프라이머 신호 또는 암호화된 코드와 함께 전술한 방법으로 유사하게 전송될 수 있다.
OR 내의 장비는 마찬가지로 VLC 가능 모바일 기기(105)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 모바일 기기의 스크린 및 사용자 인터페이스는 장비의 배터리 수명, 교정 날짜, 사용 횟수 또는 임의의 필요한 유지관리와 같은 OR 내 기기의 상태를 VLC를 통해 설정/판독하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 장비로부터 이러한 데이터는 데이터 관리 시스템(101)에 다시 업로드될 수 있고, 따라서 또 다른 부서는 이 데이터를 열람하거나 통보받을 수 있다. 예를 들어, 데이터 관리 시스템은 OR 장비가 배터리 교체를 위해 유지관리와 교정 상태를 요구한다고 유지관리 부서에 통보하거나, 유지관리 부서에 다가올 교정 날짜를 통보할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 컴퓨터 보조 외과 수술 시스템은 의료 관리 설비에 존재한다. 컴퓨터 보조 외과 수술 시스템은 OR 컴퓨터 보조 외과 수술 기기에 의해 실행되는 외과 수술 계획을 생성하기 위한 계획 워크스테이션(planning workstation)을 포함한다. 컴퓨터 보조 외과 수술 시스템은, 예를 들어, 티솔루션 원™ 서지컬 시스템(TSolution One™ Surgical System)(Think Surgical, Inc., Fremont, CA) 또는 리오® 인터랙티브 오쏘페딕 시스템(RIO® Interactive Orthopedic System)(Stryker Mako, Ft. Lauderdale, FL)일 수 있다. 컴퓨터 보조 외과 수술 시스템은 종종 서로 다른 사용자 그룹, 특정 외과 의사 및 그들의 의료 관리팀에 의해 운영된다. 정확한 외과 수술 계획이 정확한 사용자 그룹과 연관될 수 있도록, 사용자 그룹/팀에 대한 내부 정보(예를 들어, 외과 의사 이름, 그룹 ID/사용자 이름, 비밀번호)가 계획 워크스테이션에서 VLC 가능 기기(105) 상에 생성될 수 있다. 따라서, 계획 워크스테이션 상에 생성된 임의의 데이터 또는 외과 수술 계획(들)은 정확한 내부 정보를 입력함으로써만 액세스되거나 전송될 수 있다. 이로써 추가적인 보안을 제공하고, 특정 시술을 위한 OR에 부정확한 데이터를 전송할 가능성을 줄인다. 또한, VLC 가능 기기(105)의 배터리 충전기가 계획 기간 또는 시술기간 동안 컴퓨터 보조 외과 수술 기기의 바닥 또는 계획 워크스테이션의 도킹 스테이션(docking station)에 위치할 수 있다.
특정 실시예에서, 컴퓨터 보조 외과 시술을 수행하기 위해서, 환자의 수술 받은 뼈는 해당 뼈의 좌표를 컴퓨터 보조 외과 수술 기기와 관련해서 알 수 있도록 등록될 필요가 있다. 종래의 등록 방법은 미국특허 제6,033,415호 및 제8,287,522호에 기술되어 있다. VLC 가능 모바일 기기(105)는 등록 과정에 도움을 주기 위해 디지털화 장치에 형성된다. 예를 들어, 알려진 형상의 프로브가 VLC 가능 기기(105)에 부착될 수 있다. 디스플레이는 수술받은 뼈와 그 뼈 상에서 수집될 지점들의 위치를 표시함으로써 등록 과정을 안내할 수 있다. 추적 마커(예를 들어, 광학 마커, 라디오주파수 송신기, 특수 문자 또는 기호)가 VLC 가능 모바일 기기(105)에 부착되어 추적 시스템이 구비된 프로브 팁의 위치와 방향을 추적할 수 있다. 특정 실시예에서, 추적 마커는 VLC 가능 모바일 기기(105)의 디스플레이상에 직접 표시된다.
각각의 컴퓨터 보조 외과 수술 기기는 기기의 모델 및 일련번호를 포함한 바코드와 같은 고유한 외과 수술 기기 식별 태그를 또한 포함할 수 있다. VLC 가능 모바일 기기(105)는 정확한 외과 수술 기기가 사용되는지를 확인하기 위해 외과 수술 계획을 업로드하기 전 외과 수술 기기 식별 태그를 스캔할 수 있다. 외과 수술 기기 식별 정보는 외과 수술 기기의 이용을 추적하기 위해 데이터 관리 시스템(101)에 업로드될 수 있다. 추가적으로, 외과 수술 계획을 특정 외과 수술 기기에 업로드하기 전, 이전의 계획은 이미 완료되어야 한다. 만약 사용자가 새로운 계획을 업로드하기 위해 외과 수술 기기 식별 태그를 스캔하고 이전의 계획이 아직 완료되지 않았다면, 사용자에게 로봇을 리셋할 것인지 확인하도록 묻는 프롬프트(prompt)가 표시될 수 있다.
컴퓨터 보조 외과 수술 기기는 또한 종종 일회용(disposable) 및 재사용 가능(re-usable) 도구의 사용을 요구한다. 뼈를 분쇄하는데 사용되는 커터(cutter)나 버어(burr)는 일회용으로, 이는 매 외과 시술 후에 버려진다. 버어나 분쇄기(mill)를 작동시키는 모터는 1회 이상, 교체 전 최대 사용 횟수까지 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 재사용 가능 도구의 바코드가 기록된 경우, VLC 가능 모바일 기기가 계획 워크스테이션에 반송될 때, 도구의 사용 횟수가 계획 워크스테이션에서 업데이트 될 수 있다. 다음 시술을 위해 도구가 다시 스캔될 때, 만약 도구의 최대 사용 횟수에 도달된 경우, 전술한 점검 목록 및 확인 절차가 도구의 통과를 허용하지 않을 것이다. 장비/도구 점검 목록 확인 과정이 통과되지 못했기 때문에, 외과 수술 계획은 외과 수술 기기로 전송될 수 없다. 이는 부적합한(non-conforming) 도구 및 장비의 사용을 방지하여, 의료 기기의 오작동 가능성을 줄여 준다.
또 다른 실시예에서, 수술실은 OR 장비의 집합을 통해 정의되는 VLC 허브(209)를 구비하고, 모바일 기기(105)는 이러한 OR간 시스템(inter-OR system)으로부터 OR 내외로 데이터를 가져오는 확실한 방법으로 작용한다. VLC 허브(209)는 광 감지 센서, 데이터를 처리하고 판독하기 위해 센서와 통신하는 프로세서, 및 다른 장비로 데이터를 송신하거나 VLC 가능 기기(109)로 반송하는 송신기로 구성된다. VLC 가능 모바일 기기(105)는 VLC 허브(209)로 데이터를 전송할 수 있으며, 이는 의료 기기(207), 광학 추적 시스템(211) 또는 다른 VLC 가능 기기(109)와 같은 OR 내 다른 장비와 통신할 수 있다. VLC 가능 OR 허브(209)는 환자의 정보, 외과 시술, 외과 수술 계획, 시술 과정 또는 수술실 내 기타 기기의 작동 상태와 같은 외과 수술 계획 데이터를 표시할 수 있는 모니터와 추가적으로 통신할 수 있다. 일 실시예에서, VLC 허브(209)는 전기 또는 무선 시스템을 통해 기타 기기와 통신할 수 있다. 또 다른 특정 실시예에서, VLC 허브(209)는 VLC 통신을 통해 기타 기기(109, 207, 211)와 통신할 수 있다. 예를 들어, VLC 허브(209)는 의료 기기(207)와 같은 OR 내 기타 기기들의 위치를 측정하고, 추적하거나, 탐색하는데 사용할 수 있는 VLC 광학 추적 시스템(211)과 통신할 수 있다. 유사하게는, VLC 허브(209)는 VLC 의료 기기(207)와 VLC 통신하여 수술 전 외과 수술 계획과 같은 외과 수술 계획 데이터를 외과 수술 로봇에 전송할 수 있다. 일 실시예에서, VLC 가능 모바일 기기(105)는 VLC 허브(209)를 통해, 또는 직접 VLC 구비 기기로 OR 내 VLC 구비 기기의 소프트웨어/펌웨어를 업데이트하는 데 사용될 수 있다.
VLC 허브(209)는 또한 OR 장비로부터 정보를 수집하는 중앙 집중식 방식(centralized way)으로서 사용될 수 있다. 기존의 모든 기기들은 VLC 가능 기기(109)의 스크린 또는 VLC 허브(209)와 통신하는 OR 내의 모니터상에 보여질 수 있는 배터리 수명, 교정 날짜, 사용 횟수, VLC 허브(209) 및/또는 VLC 가능 모바일 기기(105)에 대한 임의의 필수 유지관리를 포함한 기기의 상태를 전송할 수 있다. 이러한 상태 정보는 정보 및 업데이트를 유지관리 부서 또는 의료 기기 제조사에게 보낼 수 있는 데이터 관리 시스템(101)에 업로드 될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, VLC 가능 모바일 기기(105)는 연계된 외과 수술 계획을 이용하거나 이용하지 않고 소프트웨어 실행파일을 다운로드 한다. 예를 들어, 다기능 의료 기기는 특정 의료 애플리케이션(application)을 위한 서로 다른 의료 시술 및/또는 서로 다른 의료 애플리케이션을 위한 유사한 의료 시술들을 수행할 수 있다. 따라서, 하나의 엔티티(entity)는 또 다른 엔티티 OR 장비와 함께 사용될 수 있는 애플리케이션 또는 소프트웨어 실행파일을 개발할 수 있고, 그리하여 VLC 가능 모바일 기기(105) 및/또는 VLC 허브(209)는 이러한 실행파일, 애플리케이션 또는 실행가능 버전(version)을 장비에 업로드 하기 위해 사용될 수 있다. 소프트웨어 실행파일은 외과 수술 계획 데이터와 연계될 수 있거나 될 수 없다. OR 장비(207, 211)는 업로드된 소프트웨어 실행파일, 애플리케이션 실행파일 또는 실행 가능한 버전을 수용 및/또는 보유하기 위한 확인 과정을 구비하여 규제 표준을 준수하고 시술이 안전하고 의도된 바에 따라 수행되도록 보장할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 데이터 관리 시스템(101)은 애플리케이션 실행가능 버전을 캐시(cache)하는 데 사용될 수 있으며, 만약 계획용으로 명시된 제품/버전이 VLC 가능 모바일 기기(105)에 당장 존재하지 않는 경우, VLC 가능 모바일 기기(105)로의 다운로드만이 수행될 수 있다. 마찬가지로, OR 장비(207, 211)는 애플리케이션 실행가능 버전을 캐시할 수 있으며, 만약 계획용으로 명시된 제품/버전이 OR 장비(207, 211)에 당장 존재하지 않는 경우, VLC 가능 모바일 기기(105) 및/또는 VLC 허브(209)에서 OR 장비(207, 211)로의 다운로드만이 수행될 수 있다. 이는 추가적인 점대점 가시광 통신 기술로서 사용될 수 있으며, 이로 인해, 캐시된 버전이 당장 존재하지 않는 경우에만 데이터가 전송되며, 새로운 실행파일 및/또는 계획들만이 OR 장비(207, 211)로 전송될 수 있도록 한다.
도 3에 나타낸 것과 같은 실시예에서, 데이터 저장 시스템(101)은 환자의 의료 스캔 데이터 업로드(301)를 포함할 수 있는 대형 클라우드 기반 데이터 관리 및 연산 시스템(300)의 일부일 수 있고, 여기에서 상기 연산 시스템(303)은 초기 외과 수술 계획(305)을 생성하기 위해 의료 스캔 데이터를 처리한다. 초기 외과 수술 계획(105)은 일련의 클라우드 기반 SaaS 애플리케이션, 데스트톱 또는 태블릿 애플리케이션(307)을 통해 기술자 및/또는 외과 의사에 의해 처리 및 확인될 수 있고, 완료될 때 VLC 가능 모바일 기기(105)로의 다운로드를 위해 이용 가능하다. 그 다음, 상기 계획은 의료 기기(207)(예를 들어, 외과 수술 로봇 또는 광학 추적 시스템)와 같은 VLC 가능 OR 기기(109)로 직접 OR 내로 전송될 수 있다. 따라서, 의료 기기용 수술전 외과 수술 계획은 시술의 수 분 이내에 빠르게 확인되어 수술실(213)로 전송될 수 있으며, 이로 인해 물리적 전송 매체를 이용하여 데이터를 저장 및 전송할 필요성을 감소시킨다.
VLC 가능 모바일 기기(105)는 또한 OR 장비로부터 사례 중에 수집된 데이터를 VLC를 통해 다운로드 할 수 있다. 상기 데이터는 외과 수술 사례 계획과 관련하여 215로 표시되는 데이터 저장 시스템(101) 내로 다시 전송될 수 있다. 사례 데이터의 다운로드는 이런 데이터가 데이터 저장 시스템(101)으로 다시 반송될 수 있게 하는 방법으로서 또 다른 사례를 시작하기 전 사례의 종결을 위해 OR 장비에 의해 요구될 수 있다.
도 4는 의료 관리 환경 설정에서 데이터의 안전하고 확실한 전송을 위해 점대점 가시광 통신을 이용하기 위해 시스템 및 방법을 구현하기 위한 통신 장치, 연산 장치 및 매체의 전체 모습을 도시한 개략도이다.
상기 시스템(400)은 지시 및 명령을 수행하기 위한 디스플레이 능력(414) 및 프로세서로 구성된 멀티미디어 기기(402) 및 데스트톱 컴퓨터 기기(404)를 포함한다. 상기 멀티미디어 기기(402)는 선택적으로 특정 실시예에서 네트워크(408)에 무선으로 연결되는 핸드폰, 태블릿 및 모바일 연산 장치와 같은 모바일 통신 및 오락 기기이다. 상기 멀티미디어 기기(402)는 전형적으로 비디오 디스플레이(418) 및 오디오 출력(416)을 구비한다. 상기 멀티미디어 기기(402) 및 데스크톱 컴퓨터 기기(404)는 선택적으로 본 발명의 실시예들에 따라서 의료 관리 환경 설정에서 안전하고 확실한 데이터 전송을 위한 점대점 가시광 통신을 이용하여 데이터 전송의 요소들을 수행하기 위한 내부 저장, 소프트웨어 및 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface, GUI)로 구성된다. 특정 실시예에서, 멀티미디어 기기는 VLC 작동을 위해 구성된 의료 기기와 교류하기 위한 VLC 송신기 및 수신기로 구성된다. 네트워크(408)은 선택적으로 서버(406)에 의해 표시되는 바와 같이 데이터/인터넷 능력을 구비한 항공 방송(air broadcast), 근거리 통신망(local area network, LAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 글로벌 네트워크(global network)(예를 들어, 인터넷) 또는 인트라넷(intranet)에 걸친 고정 유선 네트워크(fixed wire line network), 케이블(cable) 및 광섬유(fiber optic)를 포함한 모든 형태의 알려진 네트워크이다. 네트워크의 통신 양상은 휴대전화 기지국(cellular base station)(410) 및 안테나(antenna)(412)로 대표된다. 바람직한 실시예에서, 네트워크(408)는 LAN이고 각각의 원격 기기(remote device)(402) 및 데스크톱 기기(404)는 사용자 인터페이스 애플리케이션(예를 들어, 웹 브라우저)을 실행하여 네트워크(408)를 통해 서버 시스템(406)에 접속한다. 대안적으로, 원격 기기들(402, 404)은 주로 원격 클라이언트와 같은 네트워크(408)에 액세스하기 위해 프로그램된 기기를 사용하여 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예의 명령(bidding) 프로세스에 기반한 디지털 신호체계상에서 광고 디스플레이 시간의 배분을 위한 소프트웨어는 태블릿(402), 데스크톱 또는 노트북(404)에 상주하거나 서버(406) 또는 최종 사용자로의 다운로드를 위해 휴대전화 기지국(410) 내에 저장될 수 있다. 서버(406)는 각각의 독립적인 의료 설비용 개별 클라이언트 데이터의 저장을 위한 멀티 테넌트(multi-tenant) 데이터베이스와 함께 데이터 전송 방법의 실시예들을 실행하기 위한 클라우드 기반 서비스로서 실행될 수 있다.
기타 실시예
전술한 상세한 기술에서 적어도 하나의 예시적인 실시예가 제시되었으나, 많은 수의 변형이 존재함을 이해해야 한다. 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들은 단지 예시일 뿐이며, 기술된 실시예들의 범위, 응용 가능성 또는 구성을 어떤 식으로든 한정하고자 하는 것이 아님을 이해해야 한다. 오히려, 전술한 상세한 기술은 예시적 실시예 또는 예시적 실시예들을 구현하기 위한 편리한 로드맵을 당업자들에게 제공할 것이다. 첨부된 청구 범위 및 그 법적 등가물에서 제시된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 요소들의 기능과 배치에 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (17)

  1. 네트워크를 통해 데이터 저장 시스템에서 가시광 통신(visible light communication, VLC) 가능 모바일 기기로 일련의 데이터를 다운로드하는 단계;
    점대점(point to point) VLC를 통해 상기 VLC 가능 모바일 기기에서 수술실(OR) 내에 위치한 VLC 가능 기기로 상기 일련의 데이터를 전송하는 단계; 및
    의료 시술에 도움을 주기 위해 상기 전송된 일련의 데이터를 이용하는 단계;를 포함하는, 의료 시술에 도움을 주기 위해 데이터를 확실하게 전송하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 OR 내의 상기 VLC 가능 기기는 OR 장비의 하나 또는 그 이상의 부분과 통신하는 VLC 허브인, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 OR 장비는 외과 수술 로봇 또는 광학 추적 시스템인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 VLC 가능 모바일 기기로 의료 시술에서 사용될 장비를 확인하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 VLC 가능 모바일 기기로 시술을 받을 환자를 확인하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 일련의 전송된 데이터는 외과 수술 계획 데이터를 추가로 포함하며; 여기에서, 상기 방법은 의료 시술 동안 생성되는 일련의 의료 시술 데이터 및 상기 외과 수술 계획 데이터를 상기 데이터 저장 시스템으로 다시 전송하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외과 수술 계획 데이터는 점대점 VLC를 위한 프라이머 신호(primer signal)를 추가로 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 일련의 전송된 데이터는 의료 시술을 수행하기 위해 수술실(OR) 장비에서 이용하기 위한 일련의 소프트웨어 실행파일(software executable)을 추가로 포함하는, 방법.
  9. 제9항에 있어서,
    상기 시술을 위해 지정된 전송된 데이터의 데이터 버전 또는 실행가능 버전이 수신하는 VLC 가능 기기에 당장 존재하지 않을 때에만, 상기 데이터 또는 소프트웨어 실행파일의 전송이 수행되는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 OR 내의 상기 VLC 가능 기기는 외과 수술 로봇 또는 광학 추적 시스템인, 방법.
  11. 점대점 가시광 통신(VLC)을 통해 상기 OR에서 가시광 통신(VLC) 가능 기기로 데이터를 전송하는 단계;
    상기 VLC 가능 기기에서 데이터 관리 시스템으로 상기 데이터를 업로드하는 단계; 및
    의료 관리 설비에 의해 액세스될 상기 데이터 관리 시스템 내에 상기 업로드된 데이터를 저장하는 단계;
    를 포함하는, 의료 관리 설비에서 액세스할 데이터 관리 시스템으로 수술실(OR) 데이터를 확실하게 전송하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    데이터를 업로드하는 상기 단계는 무선 네트워크를 통한 것인, 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 VLC 가능 기기는 VLC 가능 모바일 기기인, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 VLC 가능 기기는 상기 수술실 내의 VLC 허브인, 방법.
  15. 네트워크를 통해 가시광 통신(VLC) 가능 모바일 기기로 소프트웨어 실행파일을 다운로드하는 단계;
    점대점 VLC를 통해 상기 VLC 가능 모바일 기기에서 상기 OR 장비로 상기 소프트웨어 실행파일을 전송하는 단계; 및
    의료 시술을 수행하기 위해 상기 OR 장비에서 상기 소프트웨어 실행파일을 실행하는 단계;
    를 포함하는, 의료 시술을 수행하기 위해 수술실(OR) 장비에서 소프트웨어 실행파일을 전송하기 위한 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    시술을 위해 지정된 데이터 버전 또는 실행가능 버전이 수신하는 VLC 가능 기기에 당장 존재하지 않을 때에만, 상기 데이터 또는 소프트웨어 실행파일의 전송이 수행되는, 방법.
  17. 제1항의 방법을 실행하기 위한 시스템.
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