KR20200025717A - 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법, 그 장치 및 그 프로그램 - Google Patents

폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법, 그 장치 및 그 프로그램 Download PDF

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Abstract

폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법이 제공된다. 상기 폐 정보 획득 방법은 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 컴퓨터가 상기 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 생성하여 폐 정보 데이터를 제공하는 단계를 포함한다.

Description

폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법, 그 장치 및 그 프로그램{METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR OBTAINING INFORMATION OF LUNG USING LUNG SOUND}
본 발명은 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법, 그 장치 및 그 프로그램에 관한 것이다.
수술을 위한 마취 중 기도 내 병적 상태를 판별하기 위해서는 호기말 이산화탄소분압, 기도 내 압력 등을 모니터링하여야 하는데, 기도 내 병적 상태를 조기에 판단하기가 어려우며 병적인 상태가 매우 진행된 후에 알 수 있다.
기도 내 병적 상태로는, 기도 내 분비물, 기도 내 점액 플러그, 기도 내 담 등이 있으며, 기도 내 분비물은 기도점막을 뒤덮어 기도 점막의 보호, 흡입기의 가습, 체온하강 등의 기능이 있으나, 기도 내 분비물이 정상 상태보다 증가하는 경우에는, 호흡에 지장을 준다.
기도 내 점액 플러그의 경우에는, 기관지 내강이 좁아져 기관지염이 발생할 수 있으며, 기도 내 담의 경우에는, 주술기 무기폐(atelectasis)나 폐렴의 원인이 될 수 있으므로 조기 진단이 중요하다.
주로 이들의 정보를 획득하기 위하여, 침습적인 방법 또는 간접적으로 획득하는 방법들이 있으나, 침습적인 방법의 경우에는 수술 중 실행하기 어려운 경우가 대부분이며, 간접적으로 획득하는 방법(예컨대, 호기말 이산화탄소분압, 기도 내 압력 등을 모니터링)의 경우에는 조기에 판단이 어려우며, 정확한 값을 획득하기 어려운 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2015-0138736호, 2015.12.10.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 침습적으로 획득하여야 하는 폐 정보를 실시간으로 획득되는 환자의 폐음을 이용하여 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 폐 정보들의 시간에 따른 증가 및 감소 등에 대한 경향성을 비침습적인 방법을 이용하여 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비침습적인 방법을 이용하여 폐 정보의 정확한 값을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 컴퓨터가 상기 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 생성하여 폐 정보 데이터를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 측정 폐음 가공 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계를 포함한다.
상기 측정 폐음 가공 데이터는 상기 측정 폐음 데이터의 주파수 영역 데이터이고, 상기 폐 정보 데이터는 환자의 폐수량(Lung water amount), 기도 내 분비물(secretion), 기도 내 점액 플러그(mucus plug), 기도 내 담(sputum), 폐포 개폐 압력 및 폐 부종으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이다.
상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프는 주파수 대역별 파워의 변화 또는 주파수 대역 차이의 조합 중 적어도 하나를 포함하고, 특정한 폐 정보 데이터 그래프의 동일한 변화 경향을 가지는 것이다.
상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계는 기존에 획득한 복수의 환자의 폐음 및 침습적 데이터를 기반으로 생성된 그래프 또는 매트릭스를 이용하여 획득하는 것이다.
상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계는, 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 그래프를 생성하고, 상기 그래프 각 지점의 정확한 값을 폐 정보 데이터의 계산값으로 산출하여 제공하거나, 또는 상기 컴퓨터가 상기 폐 정보 데이터의 그래프를 생성하지 않고, 상기 폐 정보 데이터의 정확한 값을 계산하여 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계 이전에, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계를 더 포함하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 폐 정보 데이터를 제공하는 단계 이후에, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계를 더 포함하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계 이후에, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계를 더 포함하는 것이다.
상기 상관 관계는, 그래프를 이용하여 도출되거나, 또는 상기 기준 폐음 가공 데이터 및 침습적 측정 데이터를 기반으로 한 학습 알고리즘에 의해 추출된 것을 특징으로 한다.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는, 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 노이즈를 제거하는 단계는, 상기 컴퓨터가 참고 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 특징점 필터를 이용하여 기준 폐음 데이터의 특징점을 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 획득한 상기 참고 데이터를 상기 기준 폐음 데이터와 매칭(matching)시키는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단되는 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 기준 폐음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계를 포함하거나 또는 상기 컴퓨터가 참고 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 특징점 필터를 이용하여 상기 기준 폐음 데이터의 특징점을 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 획득한 상기 참고 데이터를 상기 기준 폐음 데이터와 매칭(matching)시키는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단되는 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 기준 폐음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계를 포함한다.
상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계는, 상기 컴퓨터가 기존에 복수의 환자를 이용하여 획득한 기준 폐음 데이터 및 침습적 데이터를 이용하여 상기 스케일 계수 산출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계는, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 데이터를 획득하여, 기준 폐음 데이터를 이용한 적어도 하나의 기준 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 침습적 측정 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 기준 폐음 데이터는 기존에 복수의 환자로부터 획득한 폐음 데이터이고, 상기 기준 폐음 가공 데이터는 상기 기준 폐음 데이터로부터 계산 또는 일부 값의 도출에 의해 가공된 데이터인 것이다.
상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계는, 복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성하는 것이다.
상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계는, 상기 복수의 환자의 신체 조건별로 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성하는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 프로그램은 상기 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는, 측정 폐음 데이터 획득부, 상기 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는, 폐음 가공 데이터 획득부 및 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 생성하여 제공하는, 측정 폐음 가공 데이터 변화그래프 제공부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 측정 폐음 데이터 획득부, 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 폐음 가공 데이터 획득부, 상기 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 스케일 계수 산출부 및 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 상기 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 폐 정보 데이터 계산값 산출부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기 본 발명에 의하면, 환자의 폐음을 실시간으로 획득하여 이를 이용하여 폐 정보에 대한 그래프의 경향성 및 정확한 값을 획득할 수 있다.
또한 상기 본 발명에 의하면, 환자의 폐음을 이용하여 폐 정보를 획득함으로써, 침습적으로 폐 정보를 획득하는 것보다 더 빠르게 폐 정보를 획득할 수 있다.
또한 상기 본 발명에 의하면, 기준이 되는 다양한 환자들의 폐음 데이터 및 침습적 측정 데이터를 획득하여, 폐 정보에 대한 정확한 값 도출에 필요한 스케일 계수에 관한 매트릭스를 생성할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보를 그래프로서 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보를 계산값을 산출하여 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 기도 내 분비물의 유무를 폐음 주파수 대역별 파워별 변화로서 확인할 수 있도록 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 도출 시, 노이즈를 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 '측정 폐음 데이터'는 실시간으로 측정하는 현재 환자의 심폐음 신호에서 도출된 폐음 데이터이다.
본 명세서에서 '측정 폐음 가공 데이터'는 측정 폐음 데이터로부터 계산 또는 일부 값을 도출하는 등의 가공된 데이터이며, 예를 들어, 측정 폐음 데이터를 주파수 영역으로 변환한 데이터가 포함되고, 측정 폐음 데이터를 가공하여 도출 가능한 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 '폐 정보 데이터'는 폐의 정보 데이터로서, 실시간으로 심폐음 신호를 획득하는 현재 환자의 폐의 정보 데이터이고, 예를 들어, 폐 정보 데이터는, 폐수량(Lung water amount), 기도 내 분비물(secretion), 기도 내 점액 플러그(mucus plug), 기도 내 담(sputum), 폐포 개폐 압력 및 폐부종이 포함되고, 폐와 관련된 정보 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 '심폐음 데이터'는 환자의 좌심실에서 획득되는 심폐음 신호의 데이터이다.
본 명세서에서 '기준 폐음 데이터'는 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계를 도출하기 위하여 기존에 복수의 환자로부터 획득한 심폐음 신호에서 도출된 폐음 데이터이다.
본 명세서에서 '기준 폐음 가공 데이터'는 기준 폐음 데이터로부터 계산 또는 일부 값을 도출하는 등의 가공된 데이터이며, 예를 들어, 측정 폐음 데이터를 주파수 영역으로 변환한 데이터가 포함되고, 측정 폐음 데이터를 가공하여 도출 가능한 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 '침습적 측정 데이터'는 폐음 데이터와의 상관 관계를 도출하기 위하여 기존에 복수의 환자로부터 획득한 데이터로서, 상기 복수의 환자의 폐의 정보 데이터이고, 예를 들어, 침습적 측정 데이터는, 폐 정보 데이터는, 폐수량(Lung water amount), 기도 내 분비물(secretion), 기도 내 점액 플러그(mucus plug), 기도 내 담(sputum), 폐포 개폐 압력 및 폐부종이 포함되고, 폐와 관련된 정보 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 '참고 데이터'는 비침습적으로 측정하여 획득하는 데이터 중, 기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계 도출 시, 노이즈를 제거함에 있어, 참고하기 위한 데이터이고, 예를 들어, 참고 데이터는, 를 포함하고, 기준이 될 수 있는 참고 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보를 그래프로서 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130) 및 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150)를 포함한다.
특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110)는 환자의 기도의 특정 지점까지 삽입된 심폐음 획득 장치를 통해 측정 폐음 데이터가 포함된 심폐음 데이터를 이용하여 획득한다.
심폐음 획득 장치는, 튜브, 프로브, 마이크 및 커넥터를 포함하여 구성되며, 튜브는 식도 또는 기도 내의 심폐음 측정 위치부터 신체 외부로 연장되어 형성되고, 프로브는 튜브의 제1측 말단에 구비되며 심폐음 측정 위치에 배치되어, 식도 또는 기도 표면을 통해 심폐음을 수집하고, 마이크는 프로브에서 수집된 심폐음을 전기 신호로 전환하며, 프로브 내부에 배치되고, 커넥터는 튜브의 제2측 말단에서 케이블과 연결되어, 심폐음에 상응하는 전기 신호를 폐 정보 출력 장치에 전달한다.
측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130)는, 측정 폐음 가공 데이터에 포함된 데이터를 적어도 하나 획득한다.
측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150)에서 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프는, 일 실시예로, 측정 폐음 가공 데이터의 실시간 변화그래프로서, 특정한 폐 정보 데이터 그래프의 동일한 변화 경향을 가지는 것이다.
기존에는 침습적으로 도구를 삽입(예컨대, 심박출량 파악을 위해 심장까지 도구를 삽입)하여야 침습적 측정데이터를 얻을 수 있으므로, 침습적으로 도구를 삽입하기 어려운 수술에서는 데이터의 변화를 파악할 수 없었다.
본 발명에 의하면, 폐 정보 데이터 그래프를 직접적으로 제공하지 않아도, 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프만을 제공함으로써, 환자, 의사 또는 폐 정보가 필요한 사용자에게 폐 정보 데이터의 동일한 변화 경향을 제공할 수 있다.
다른 실시예로, 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150)에서 측정 폐음 가공 데이터는, 측정 폐음 데이터의 주파수 영역 데이터이고, 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프는, 주파수 대역별 파워의 변화 또는 주파수 대역 차이의 조합 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 의하면, 폐 정보 데이터 값 또는 그래프를 직접적으로 제공하지 않아도, 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프, 즉, 주파수 대역별 파워의 변화 또는 주파수 대역 차이의 조합 중 적어도 하나를 제공함으로써, 의료진에게 폐 정보를 제공할 수 있다.
예를 들어, 기도 내 분비물의 유무를 청진기로 판단하는 경우, 약 10분 내지 30분 간격으로 반복해서 청진해야 하며, 소리의 미묘한 변화를 청각으로 구분하여 진단해야 하는 어려움이 있다.
그러나, 심폐음의 지속적 모니터링 및 심폐음의 주파수 대역 분석을 이용하여 확인이 가능한 특정 영역의 증강 또는 감쇠로 기도 내 분비물의 유무를 판단할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 이용하여 의료진이 기도 내 분비물의 유무를 인지하고 적절하게 대처할 수 있다.
또한, 기도 내 분비물의 유무뿐만 아니라, 폐수량(Lung water amount), 기도 내 점액 플러그(mucus plug), 기도 내 담(sputum), 폐포 개폐 압력 및 폐부종 등에 대하여도 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 이용하여 적절하게 대처할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보를 계산값을 산출하여 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐 정보의 계산값을 산출하여 제공하는 방법은, 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S210), 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S230), 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S250) 및 측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270)를 포함한다.
특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S210) 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S230)는, 도 1에서 상술한 바와 동일하다.
측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 획득하는 단계(S250)는, 측정 폐음 가공 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터 값을 산출하기 위한 스케일 계수를 획득하는 것이다. 스케일 계수를 획득하는 방법은, 기존에 획득한 복수의 환자의 폐음 및 침습적 데이터를 기반으로 생성된 그래프 또는 매트릭스를 이용하여 획득한다. 그래프 또는 매트릭스를 이용하여 스케일 계수를 획득하는 구체적인 방법은 후술한다.
측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270)는, 일 실시예로, 측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 그래프를 생성하고, 그래프 각 지점의 정확한 값을 폐 정보 데이터의 계산값으로서 산출하여 제공하는 것이고, 또 다른 실시예로, 폐 정보 데이터의 그래프를 생성하지 않고, 폐 정보 데이터의 정확한 값을 계산하여 제공하는 것이다.
도 3은 본 발명의 기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100), 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130) 및 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150)를 포함한다.
기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100)는, 실시간으로 측정하는 환자의 측정 폐음 데이터의 획득 이전의 단계로서, 기존에 복수의 다른 환자들로부터 획득된 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터를 이용하여 상관 관계를 도출한다.
기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터는 복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 것으로서 쌍(pair)을 이룬 것으로, 기준 폐음 데이터를 가공한 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관관계를 도출한다.
또한, 도 3에서는 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130) 및 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150) 이전에, 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100)가 추가되는 것으로 도시하였으나, 도 2의 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S210), 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S230), 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S250) 및 측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270) 이전에, 기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100)가 추가되는 것 또한 포함한다.
이하, 본 발명의 폐음을 이용하여 폐 정보를 획득하는 방법으로서, 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 간 상관 관계의 실시예로서, 상관 관계를 나타낸 그래프를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 기도 내 분비물의 유무를 폐음 주파수 대역별 파워별 변화로서 확인할 수 있도록 도시한 그래프이다.
도 4를 참고하면, 기도 내 분비물 상태의 그래프로서, 정상환자(녹색, Clean), 질병 환자의 기도 내 분비물 제거 전(적색, Pre-suction) 및 질병 환자의 기도 내 분비물 제거 후(청색, Post-suction)의 상태가 주파수 대역별로 도시되어 있다.
주파수 대역의 그래프 상에서, 질병 환자의 기도 내 분비물 제거 전 상태는 정상 환자의 상태보다 전체적으로 파워가 다소 센 상태로 나타나지만, 질병 환자의 기도 내 분비물 제거 후 상태는, 정상 환자의 상태와 전체적으로 파워가 거의 일치하는 것으로 나타난다.
따라서, 측정 폐음 가공 데이터, 즉, 주파수 영역의 그래프를 이용하여, 정상환자의 그래프와 비교하며 모니터링하여 기도 내 분비물의 상태를 즉각적으로 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100), 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130), 측정 폐음 가공 데이터의 실시간 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150) 및 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계(S170)를 포함한다.
상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계(S170)에서, 일 실시예로, 상관 관계는, 그래프를 이용하여 도출한다.
다른 실시예로, 폐 정보 데이터를 추출하는 것은, 기준 폐음 데이터 및 침습적 측정 데이터를 기반으로 한 학습 알고리즘에 의해 추출한다.
도 3에서 상술한 바와 마찬가지로, 도 5에서는, 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계(S170)를, 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100), 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130), 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150) 이후에 추가되는 것으로 도시하였으나, 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100) 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S210), 측정 폐음 데이터를 이용하여 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S230), 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S250) 및 측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270) 이후에 추가되는 것을 포함한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 도출 시, 노이즈를 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서 상술한 상관 관계를 도출하는 단계는, 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함한다.
도 6을 참고하면, 노이즈를 제거하는 단계는, 참고 데이터를 획득하는 단계(S310), 특징점 필터를 이용하여 기준 폐음 데이터의 특징점을 획득하는 단계(S330), 참고 데이터를 기준 폐음 데이터와 매칭시키는 단계(S350), 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단되는 경우, 이상 구간과 매칭되는 기준 폐음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계(S370)를 포함한다.
참고 데이터는, 비침습적으로 측정하여 획득하는 데이터 중, 기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계 도출 시, 노이즈를 제거함에 있어, 참고하기 위한 데이터이다.
참고 데이터는, 실시간으로 이상 구간의 파악이 가능한 데이터이다. 이상 구간이란, 예를 들어, 수술 중 등의 환자의 움직임, 자세 변경 등이 반영되어 심폐음 데이터에 노이즈를 생성한 구간으로서, 기준 폐음 데이터만으로는 이상 구간의 판단이 어렵기 때문에, 참고 데이터를 이용하여 이상 구간을 파악하고, 매칭되는 기준 폐음 데이터 구간을 제외함으로써, 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계를 정확하게 도출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 7을 참고하면, 노이즈를 제거하는 단계는, 상관 관계에 대한 시간 영역 상의 그래프를 주파수 영역으로 변환시키는 단계(S410) 및 주파수 영역 상의 그래프에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단된 경우에는, 이상 구간과 매칭되는 시간 영역 상의 구간을 노이즈로서 제외하는 단계(S430)를 포함한다.
주파수 영역 상의 그래프에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단하는 방법은, 주파수 영역 상의 그래프 내에서 미리 정해진 값의 범위를 초과하는 경우에 이상 구간으로 판단한다.
시간 영역 상의 그래프에서는 이상 구간의 판단이 어렵기 때문에, 주파수 영역 상의 그래프에서 이상 구간을 파악하고, 매칭되는 시간 영역 상의 구간을 제외함으로써, 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계를 정확하게 도출할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서 상술한 폐음을 이용한 폐 정보의 계산값을 산출하여 제공하는 방법의 전단에서, 기존에 복수의 환자를 이용하여 획득한 기준 폐음 데이터 및 침습적 데이터를 이용하여, 스케일 계수 산출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함한다.
도 8을 참고하면, 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 방법은, 기준 폐음 데이터를 획득하여, 기준 폐음 데이터를 이용한 기준 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S510), 침습적 데이터를 획득하는 단계(S530), 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S550) 및 기준 폐음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계(S570)를 포함한다.
기준 폐음 데이터를 획득하여, 기준 폐음 데이터를 이용한 기준 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계(S510)에서, 기준 폐음 데이터는 기존에 복수의 환자로부터 획득한 폐음 데이터이고, 기준 폐음 가공 데이터는, 기준 폐음 데이터로부터 계산 또는 일부 값을 도출하는 등의 가공된 데이터이다.
기준 폐음 데이터와 침습적 측정 데이터는 복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 것으로서 쌍(pair)을 이룬 것으로, 기준 폐음 데이터를 가공한 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 스케일 계수를 도출한다.
기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S550)에서는, 복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 계산하여 획득한다.
기준 폐음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계(S570)는, 복수의 환자의 신체 조건 별로 기준 폐음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성한다.
복수의 환자의 신체 조건 별로 기준 폐음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성함으로써, 이후 환자의 측정 폐음 데이터만을 이용하여 폐 정보 데이터 계산값을 산출함에 있어, 매트릭스 상에서 환자의 신체 조건 및 폐음 데이터가 일치하는 스케일 계수를 획득할 수 있다. 또한, 이 경우, 스케일 계수 만을 획득하는 것이 아닌, 침습적 측정 데이터도 획득할 수 있다.
따라서, 도 2에서 상술한 폐음을 이용한 폐 정보의 계산값을 산출하여 제공하는 방법의 전단에서, 기존에 복수의 환자를 이용하여 획득한 기준 폐음 데이터 및 침습적 데이터를 이용하여, 스케일 계수 산출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함하고, 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 획득하는 단계(S250)는 생성된 매트릭스를 이용하여 스케일 계수를 획득하는 것을 특징으로 한다.
이후, 측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270)에서는, 환자로부터 획득한 초기 측정 폐음 데이터를 이용하여 매트릭스 상의 기준 폐음 데이터와 비교하여 정확한 계산값을 산출하여 제공한다.
일 실시예로, 측정 폐음 데이터를 일정 구간 획득하여, 구간이 일치하는 기준 폐음 데이터와 환자의 일치하는 신체 조건을 이용하여 매칭되는 폐 정보 데이터의 정확한 계산값을 하나만 획득하면, 계속적으로 폐 정보 데이터의 계산값을 모두 획득할 수 있다.
또한, 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S550)는 학습 알고리즘을 이용하여 산출하고, 기준 폐음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계(S570) 또한, 학습 알고리즘을 이용하여 생성으로써, 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는, 측정 폐음 데이터 획득부, 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는, 폐음 가공 데이터 획득부 및 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 생성하여 제공하는, 측정 폐음 가공 데이터 변화그래프 제공부를 포함하고, 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프는, 특정한 폐 정보 데이터를 나타내는 것이다.
본 발명의 폐 정보 획득 장치는, 도 1 내지 도 8에서 상술한 폐 정보 획득 방법과 각 구성이 동일하게 적용된다.
한편, 본 발명의 전반적인 구성에 대하여 좀 더 자세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 컴퓨터가 상기 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 생성하여 폐 정보 데이터를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 측정 폐음 가공 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계를 포함한다.
상기 측정 폐음 가공 데이터는 상기 측정 폐음 데이터의 주파수 영역 데이터이고, 상기 폐 정보 데이터는 환자의 폐수량(Lung water amount), 기도 내 분비물(secretion), 기도 내 점액 플러그(mucus plug), 기도 내 담(sputum), 폐포 개폐 압력 및 폐 부종으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이다.
상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프는 주파수 대역별 파워의 변화 또는 주파수 대역 차이의 조합 중 적어도 하나를 포함하고, 특정한 폐 정보 데이터 그래프의 동일한 변화 경향을 가지는 것이다.
상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계는 기존에 획득한 복수의 환자의 폐음 및 침습적 데이터를 기반으로 생성된 그래프 또는 매트릭스를 이용하여 획득하는 것이다.
상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계는, 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 그래프를 생성하고, 상기 그래프 각 지점의 정확한 값을 폐 정보 데이터의 계산값으로 산출하여 제공하거나, 또는 상기 컴퓨터가 상기 폐 정보 데이터의 그래프를 생성하지 않고, 상기 폐 정보 데이터의 정확한 값을 계산하여 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계 이전에, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계를 더 포함하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 폐 정보 데이터를 제공하는 단계 이후에, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계를 더 포함하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계 이후에, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계를 더 포함하는 것이다.
상기 상관 관계는, 그래프를 이용하여 도출되거나, 또는 상기 기준 폐음 가공 데이터 및 침습적 측정 데이터를 기반으로 한 학습 알고리즘에 의해 추출된 것을 특징으로 한다.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는, 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 노이즈를 제거하는 단계는, 상기 컴퓨터가 참고 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 특징점 필터를 이용하여 기준 폐음 데이터의 특징점을 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 획득한 상기 참고 데이터를 상기 기준 폐음 데이터와 매칭(matching)시키는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단되는 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 기준 폐음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계를 포함하거나 또는 상기 컴퓨터가 참고 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 특징점 필터를 이용하여 상기 기준 폐음 데이터의 특징점을 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 획득한 상기 참고 데이터를 상기 기준 폐음 데이터와 매칭(matching)시키는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단되는 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 기준 폐음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계를 포함한다.
상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계는, 상기 컴퓨터가 기존에 복수의 환자를 이용하여 획득한 기준 폐음 데이터 및 침습적 데이터를 이용하여 상기 스케일 계수 산출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계는, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 데이터를 획득하여, 기준 폐음 데이터를 이용한 적어도 하나의 기준 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 침습적 측정 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 기준 폐음 데이터는 기존에 복수의 환자로부터 획득한 폐음 데이터이고, 상기 기준 폐음 가공 데이터는 상기 기준 폐음 데이터로부터 계산 또는 일부 값의 도출에 의해 가공된 데이터인 것이다.
상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계는, 복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성하는 것이다.
상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계는, 상기 복수의 환자의 신체 조건별로 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성하는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 프로그램은 상기 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는, 측정 폐음 데이터 획득부, 상기 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는, 폐음 가공 데이터 획득부 및 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 생성하여 제공하는, 측정 폐음 가공 데이터 변화그래프 제공부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 측정 폐음 데이터 획득부, 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 폐음 가공 데이터 획득부, 상기 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 스케일 계수 산출부 및 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 상기 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 폐 정보 데이터 계산값 산출부를 포함한다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (18)

  1. 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계;
    컴퓨터가 상기 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 생성하여 폐 정보 데이터를 제공하는 단계를 포함하는,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  2. 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 측정 폐음 가공 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계; 및
    상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계를 포함하는,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정 폐음 가공 데이터는 상기 측정 폐음 데이터의 주파수 영역 데이터이고,
    상기 폐 정보 데이터는 환자의 폐수량(Lung water amount), 기도 내 분비물(secretion), 기도 내 점액 플러그(mucus plug), 기도 내 담(sputum), 폐포 개폐 압력 및 폐 부종으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프는 주파수 대역별 파워의 변화 또는 주파수 대역 차이의 조합 중 적어도 하나를 포함하고, 특정한 폐 정보 데이터 그래프의 동일한 변화 경향을 가지는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계는 기존에 획득한 복수의 환자의 폐음 및 침습적 데이터를 기반으로 생성된 그래프 또는 매트릭스를 이용하여 획득하는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계는,
    상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 폐 정보 데이터의 그래프를 생성하고, 상기 그래프 각 지점의 정확한 값을 폐 정보 데이터의 계산값으로 산출하여 제공하거나, 또는
    상기 컴퓨터가 상기 폐 정보 데이터의 그래프를 생성하지 않고, 상기 폐 정보 데이터의 정확한 값을 계산하여 제공하는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 단계 이전에, 상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계를 더 포함하는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화 그래프를 생성하여 폐 정보 데이터를 제공하는 단계 이후에,
    상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계를 더 포함하는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 측정 폐음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계 이후에,
    상기 컴퓨터가 기준 폐음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 및 측정 폐음 데이터를 이용하여 폐 정보 데이터를 추출하는 단계를 더 포함하는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 상관 관계는,
    그래프를 이용하여 도출되거나, 또는
    상기 기준 폐음 가공 데이터 및 침습적 측정 데이터를 기반으로 한 학습 알고리즘에 의해 추출된 것을 특징으로 하는,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 상관 관계를 도출하는 단계는,
    노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하고,
    상기 노이즈를 제거하는 단계는,
    상기 컴퓨터가 참고 데이터를 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 특징점 필터를 이용하여 기준 폐음 데이터의 특징점을 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 획득한 상기 참고 데이터를 상기 기준 폐음 데이터와 매칭(matching)시키는 단계; 및
    상기 컴퓨터가 상기 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단되는 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 기준 폐음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계를 포함하거나; 또는
    상기 컴퓨터가 참고 데이터를 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 특징점 필터를 이용하여 상기 기준 폐음 데이터의 특징점을 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 획득한 상기 참고 데이터를 상기 기준 폐음 데이터와 매칭(matching)시키는 단계; 및
    상기 컴퓨터가 상기 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단되는 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 기준 폐음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계를 포함하는,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계는,
    상기 컴퓨터가 기존에 복수의 환자를 이용하여 획득한 기준 폐음 데이터 및 침습적 데이터를 이용하여 상기 스케일 계수 산출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계는,
    상기 컴퓨터가 기준 폐음 데이터를 획득하여, 기준 폐음 데이터를 이용한 적어도 하나의 기준 폐음 가공 데이터를 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 침습적 측정 데이터를 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계; 및
    상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기준 폐음 데이터는 기존에 복수의 환자로부터 획득한 폐음 데이터이고,
    상기 기준 폐음 가공 데이터는 상기 기준 폐음 데이터로부터 계산 또는 일부 값의 도출에 의해 가공된 데이터인 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계는,
    복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 상기 기준 폐음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성하는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 환자의 신체 조건별로 상기 기준 폐음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성하는 것인,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법.
  16. 제1항 또는 제2항에 따른 폐음을 이용한 폐 정보 획득 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  17. 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는, 측정 폐음 데이터 획득부;
    상기 측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는, 폐음 가공 데이터 획득부; 및
    상기 측정 폐음 가공 데이터의 변화그래프를 생성하여 제공하는, 측정 폐음 가공 데이터 변화그래프 제공부를 포함하는,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 장치.
  18. 특정한 환자의 측정 폐음 데이터를 실시간 획득하는 측정 폐음 데이터 획득부;
    측정 폐음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 폐음 가공 데이터를 획득하는 폐음 가공 데이터 획득부;
    상기 측정 폐음 가공 데이터와 폐 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 스케일 계수 산출부; 및
    상기 측정 폐음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 상기 폐 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 폐 정보 데이터 계산값 산출부를 포함하는,
    폐음을 이용한 폐 정보 획득 장치.
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