KR102400487B1 - Portable spirometer system with game for rehabilitation of respiratory muscles and its driving method - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 강제호기(Forced expiration)와 강제흡기(Forced inspiration)를 행하는 호흡 재활훈련시, 사용자의 노력성 폐활량(Forced vital capacity; FVC)을 측정하며, 사용자에게 흥미유발과 동기부여가 되도록 시청각적 피드백을 게임형태로 제공하되, 상기 게임의 난이도를 사용자의 폐활량에 따라 자동적으로 조절하게 하는, 시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템은, 마우스피스를 통해 입력하는 피검자의 호기 및 흡기의 호흡량 신호를 검출하는, 호흡량 검출부; 호흡량 검출부로부터 수신된 호흡량 신호로부터, 노력성폐활량(FVC)을 포함하는 호흡 파라미터를 검출하되, 호흡 파라미터를 디스플레이부로 출력하게 하거나, 또는 검출된 노력성폐활량의 정도에 따라 게임의 태스크(task)를 수행하는 영상을 디스플레이부로 출력하게 하는 연산처리부를 포함하는, 게임 및 분석부;를 포함하며, 호흡검출부와, 게임 및 분석부가, 하나의 휴대용 폐활량계 시스템의 몸체에 구비된 것을 특징으로 한다.The present invention measures the user's forced vital capacity (FVC) during respiratory rehabilitation training to perform forced expiration and forced inspiration, and audiovisually to provoke interest and motivate the user It relates to a portable spirometry system having a respiratory muscle strengthening game according to audiovisual feedback, which provides feedback in the form of a game, and automatically adjusts the difficulty of the game according to the user's lung capacity, and a method for driving the same.
The portable spirometer system of the present invention comprises: a respiratory volume detector for detecting the signals of the exhalation and inspiration of the examinee input through the mouthpiece; From the respiratory volume signal received from the respiratory volume detector, the respiratory parameters including the forced vital capacity (FVC) are detected, and the respiratory parameters are output to the display unit, or the task of the game is performed according to the degree of the detected forced vital capacity. It includes a game and analysis unit, including an operation processing unit for outputting the image to be performed to the display unit, and a respiration detection unit and a game and analysis unit, characterized in that it is provided in the body of one portable spirometer system.

Figure R1020190160340
Figure R1020190160340

Description

시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템 및 그 구동방법{Portable spirometer system with game for rehabilitation of respiratory muscles and its driving method}Portable spirometer system with game for rehabilitation of respiratory muscles and its driving method having a game for strengthening respiratory muscles according to audiovisual feedback and its driving method

본 발명은, 강제호기(Forced expiration)와 강제흡기(Forced inspiration)를 행하는 호흡 재활훈련시, 사용자의 노력성 폐활량(Forced vital capacity; FVC)을 측정하며, 사용자에게 흥미유발과 동기부여가 되도록 시청각적 피드백을 게임형태로 제공하되, 상기 게임의 난이도를 사용자의 폐활량에 따라 자동적으로 조절하게 하는, 시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention measures the user's forced vital capacity (FVC) during respiratory rehabilitation training to perform forced expiration and forced inspiration, and audiovisually to provoke interest and motivate the user It relates to a portable spirometry system having a respiratory muscle strengthening game according to audiovisual feedback, which provides feedback in the form of a game, and automatically adjusts the difficulty of the game according to the user's lung capacity, and a method for driving the same.

초미세먼지, 중금속 황사, 경유차량 등으로 인해, 천식과 만성폐쇄성폐질환 등 호흡기질환에 대한 유병률이 증가하고 있다. 인구 10만 명 당의 천식 입원율과 만성폐쇄성폐질환(COPD) 입원율이 OECE평균보다 한국이 높은 실정이며, 연령이 증가할수록 유병률도 증가하며, 60세 이상에서 증가가 두드러진다. 특히, 2016년 보고된 국내 질병부담 연구에서, 만성폐쇄성폐질환으로 인한 장애가 남녀에서 모두 3위에 해당하는 수치로 확인될 정도로, 만성폐쇄성폐질환으로 인한 장애의 영향이 심각하다.The prevalence of respiratory diseases such as asthma and chronic obstructive pulmonary disease is increasing due to ultrafine dust, heavy metal yellow dust, and diesel vehicles. The asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) hospitalization rates per 100,000 people in Korea are higher than the OECD average. In particular, in a study on the burden of disease reported in 2016 in Korea, disability due to chronic obstructive pulmonary disease was confirmed to be the third highest in both men and women, and the effect of disability due to chronic obstructive pulmonary disease is severe.

만성폐쇄성폐질환이 있는 환자는 폐기능 검사가 필요하다. 폐기능 검사는 호흡곤란의 원인이 심장질환인지 폐질환인지 감별하는데 도움을 주는 검사이다. 폐질환이 의심되는 호흡곤란 환자는 모두 폐기능 검사를 받아야 하는 대상에 속한다. 폐기능 검사를 통하여 만성폐쇄성폐질환이나 천식과 같은 질병을 진단할 수 있고 호흡곤란이나 폐질환 정도를 파악할 수 있다. 호흡기질환이 있는 환자들에서 정기적인 폐기능 검사는 폐기능의 추이를 살펴보아 질병의 경과를 알아보는 데 쓰인다. 폐기능 검사를 할 때 사용하는 장비로 폐활량계가 있다. 폐활량계는 환자가 숨을 들이쉬고 내쉬는 과정에서 시간에 따른 들숨과 날숨의 양을 측정하는 장비이다. 즉, 기존 폐활량계 제품들은 대부분 호흡재활 평가로만 사용되고 있다. Patients with chronic obstructive pulmonary disease require pulmonary function tests. Pulmonary function test is a test that helps determine whether the cause of dyspnea is heart disease or lung disease. All patients with dyspnea with suspected lung disease are eligible for pulmonary function tests. Through the lung function test, diseases such as chronic obstructive pulmonary disease or asthma can be diagnosed, and the degree of respiratory distress or lung disease can be identified. In patients with respiratory disease, regular lung function tests are used to check the course of the disease by examining the trend of lung function. A spirometer is a device used to test lung function. A spirometer is a device that measures the amount of inhalation and exhalation over time while the patient inhales and exhales. In other words, most of the existing spirometer products are used only for respiratory rehabilitation evaluation.

호흡 재활은 꾸준히 시행하는 것이 필요한데, 국내에서 호흡재활을 시행하는 병원은 전체 병원 중 20% 정도에 불과한 실정이어서 가정에서라도 꾸준하게 호흡재활 훈련을 할 수 있도록 재미있는 가정용 호흡재활치료기구가 어느 때보다 필요하다. 특히, 병원에서는 치료사의 도움을 얻어 훈련을 지속적으로 하지만, 집에서 혼자 재활훈련을 하게 되면 흥미유발과 동기부여가 잘되지 않는 게 현실이다. 또한, 혼자 훈련시, 훈련자 본인에 맞는, 호흡근 강화훈련 난이도 조절이 어렵다.Respiratory rehabilitation needs to be carried out consistently, but in Korea, only 20% of hospitals that practice respiratory rehabilitation are in need of an interesting home respiratory rehabilitation treatment device so that people can continue breathing rehabilitation training at home. . In particular, the hospital continues to train with the help of a therapist, but the reality is that if you do rehabilitation training alone at home, interest and motivation are not good. In addition, when training alone, it is difficult to adjust the difficulty of breathing muscle strengthening training that suits the trainee himself.

특히, 난이도는 사용자에게 호흡훈련을 유발한다는 측면뿐만 아니라, 난이도가 너무 낮을 경우 크게 호흡 재활에 도움이 안될 수 있으며, 난이도가 너무 높으면 너무 무리하게 호흡을 하도록 요구하게 되므로 사용자의 호흡기관에 무리를 가져올 수 있다. 따라서 난이도는 중요하다.In particular, the difficulty level is not only in terms of inducing breathing training to the user, but if the difficulty level is too low, it may not be very helpful for respiratory rehabilitation. can bring So, difficulty is important.

따라서 호흡능력 평가 기능을 구비할 뿐만 아니라 폐활량계에 게임기능을 추가하여 사용자들이 좀 더 흥미롭게 폐기능 강화 훈련을 하도록 이루어지며, 훈련 난이도가, 사용자의 폐활량에 따라 자동으로 조절가능한 휴대용 폐활량계 시스템이 요망된다.Therefore, it is desired to have a portable spirometer system that not only has a breathing ability evaluation function, but also adds a game function to the spirometer to make it more interesting for users to do lung function strengthening training, and the training difficulty can be automatically adjusted according to the user's lung capacity. .

최근 들어, 호흡검출부와 무선으로 연동되는 스마트폰 또는 컴퓨터를 통해 호흡과 연동된 게임을 행하면서 호흡훈련을 하는 방안들이 연구되고 있다. 이 경우, 특정위치에 스마트폰 또는 컴퓨터를 위치시키고, 호흡검출부로 호흡훈련을 행하여야 하는 데, 스마트폰 또는 컴퓨터를 보기 위해 고개를 아래로 숙이거나 할 수 있어 제대로 된 훈련이 어려울 수 있다. Recently, methods for breathing training while playing a game linked to breathing through a smartphone or computer that are wirelessly linked with a breathing detector are being studied. In this case, it is necessary to place a smartphone or computer in a specific location and perform breathing training with the breathing detection unit, but proper training may be difficult because you can bow your head down to see the smartphone or computer.

그러므로, 본 발명은, 호흡측정부에, 사용자의 호기 및 흡기에 따라 구동되는 시청각적 피드백을, 게임형태로 제공하는 게임제공부가, 일체형으로 구비되되, 게임의 난이도는 사용자의 호흡량에 따라 자동 조절되도록 이루어지며, 사용자의 호흡훈련 시에 호흡 및 시야에 방해가 안 되는 구조로 이루어진, 휴대용 폐활량계 시스템을 제안한다. Therefore, the present invention, the respiration measurement unit, a game providing unit for providing audiovisual feedback driven according to the user's exhalation and inhalation in the form of a game, is provided integrally, the difficulty of the game is automatically adjusted according to the user's breathing volume It is made so as to be possible, and a portable spirometry system is proposed, which has a structure that does not interfere with breathing and vision during breathing training of the user.

선행기술로, 국내 공개특허 10-2017-0056385호는 모바일 센서와 게임을 활용한 깊은 호흡을 유도하는 호흡 훈련 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 사용자가 훈련게임시작 전에 목표 호흡량을 입력하도록 이루어지되, 사용자가 입력된 목표 호흡량에 따른 테스트를 행하고, 사용자가 입력수단을 통해 난이도를 조절하도록 이루어진다. 국내 공개특허 10-2017-0056385호의 경우, 의학적 지식이 없는 사용자가 입력수단을 통해 직접 난이도 및 목표 호흡량을 정하도록 이루어져, 재활훈련에 도움이되는 난이도의 설정이 어렵다.As a prior art, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0056385 relates to a breathing training system and method for inducing deep breathing using a mobile sensor and a game. Performs a test according to the input target respiratory rate, the user is made to adjust the difficulty through the input means. In the case of Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0056385, it is difficult for a user without medical knowledge to directly set the difficulty level and target respiratory rate through an input means, so it is difficult to set the difficulty level that is helpful for rehabilitation training.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 강제호기와 강제흡기를 행하는 호흡 재활훈련시, 사용자의 노력성 폐활량(Forced vital capacity; FVC)을 측정하며, 사용자에게 흥미유발과 동기부여가 되도록 시청각적 피드백을 게임형태로 제공하되, 상기 게임의 난이도를 사용자의 폐활량에 따라 자동적으로 조절하게 하는, 시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to measure the user's forced vital capacity (FVC) during respiratory rehabilitation training for forced expiration and forced inspiration, and to provide audiovisual feedback to stimulate interest and motivate the user. Provided in the form of a game, to provide a portable spirometer system and a driving method thereof having a respiratory muscle strengthening game according to audiovisual feedback, which automatically adjusts the difficulty of the game according to the user's lung capacity.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 호흡측정부에, 사용자의 호기 및 흡기에 따라 구동되는 시청각적 피드백을, 게임형태로 제공하는 게임제공부가, 일체형으로 구비되며, 사용자의 호흡훈련 시에 호흡 및 시야에 방해가 안 되는 구조로 이루어진, 휴대용 폐활량계 시스템을 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is that, in the respiration measurement unit, a game providing unit that provides audiovisual feedback driven according to the user's exhalation and inhalation in the form of a game is integrally provided, and the user's breathing during breathing training And it is to provide a portable spirometer system consisting of a structure that does not interfere with the view.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템은, 마우스피스를 통해 입력하는 피검자의 호기 및 흡기의 호흡량 신호를 검출하는, 호흡량 검출부; 호흡량 검출부로부터 수신된 호흡량 신호로부터, 노력성폐활량(FVC)을 포함하는 호흡 파라미터를 검출하되, 호흡 파라미터를 디스플레이부로 출력하게 하거나, 또는 검출된 노력성폐활량의 정도에 따라 게임의 태스크(task)를 수행하는 영상을 디스플레이부로 출력하게 하는 연산처리부를 포함하는, 게임 및 분석부;를 포함하며, 호흡검출부와, 게임 및 분석부가, 하나의 휴대용 폐활량계 시스템의 몸체에 구비된 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the portable spirometer system of the present invention includes: a respiratory volume detector for detecting a signal of the exhalation and inspiration of the examinee input through the mouthpiece; From the respiratory volume signal received from the respiratory volume detector, the respiratory parameters including the forced vital capacity (FVC) are detected, and the respiratory parameters are output to the display unit, or the task of the game is performed according to the degree of the detected forced vital capacity. It includes a game and analysis unit, including an operation processing unit for outputting the image to be performed to the display unit, and a respiration detection unit and a game and analysis unit, characterized in that it is provided in the body of one portable spirometer system.

또한, 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템은, 차동 압력센서를 포함하는 호흡량 측정 센서부를 이용하여, 마우스피스 내의 공기압을 전기적 신호로 변환한 신호를, 호흡량 신호로서, 검출하는, 호흡량 검출부; 호흡량 검출부로부터 수신된 호흡량 신호로부터, 노력성폐활량(FVC)을 검출하고, 노력성폐활량의 정도에 따라, 게임의 태스크(task)를 수행하는 영상을 디스플레이부로 출력하게 하는 연산처리부를 포함하는, 게임 및 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the portable spirometer system of the present invention, by using a respiratory volume measurement sensor unit including a differential pressure sensor, a signal converted to an electrical signal in the air pressure in the mouthpiece, as a respiratory volume signal, for detecting, a respiratory volume detection unit; From the respiratory volume signal received from the respiratory volume detector, detecting the forced vital capacity (FVC), and according to the degree of the forced vital capacity, including a calculation processing unit for outputting an image of performing the task of the game to the display unit Game, and an analysis unit;

연산처리부가 노력성폐활량(FVC)에 따른 음향신호를 생성하여 스피커부로 출력하게 한다.The calculation processing unit generates an acoustic signal according to the forced vital capacity (FVC) and outputs it to the speaker unit.

마우스피스는, 휴대용 폐활량계 시스템 본체의 일측에 구비된 마우스피스 삽입 통공에 삽입되며, 마우스피스 삽입 통공의 내측의 일측에, 호흡량 측정 센서부의 센서 측정단자가 위치되며, 마우스피스가, 마우스피스 삽입 통공에 삽입되면, 마우스피스의 하부에 구비된 센싱용 통공과, 상기 센서 측정단자가 서로 결합되도록 이루어진다.The mouthpiece is inserted into the mouthpiece insertion hole provided on one side of the portable spirometer system body, and the sensor measurement terminal of the respiratory volume measurement sensor unit is located on one side of the inner side of the mouthpiece insertion hole, and the mouthpiece is inserted through the mouthpiece insertion hole When inserted into the, the through hole for sensing provided in the lower portion of the mouthpiece, and the sensor measurement terminal is made to be coupled to each other.

마우스피스의 외측 하부의 일측에 직선형으로 돌출된 센싱부턱을 구비하되, 상기 센싱부 턱 내에 2개의 센싱용 통공을 구비하며, 마우스피스의 내측에서, 상기 2개의 센싱용 통공의 사이에 메쉬망부가 위치되며, 마우스피스 삽입 통공의 내측 일측에 직선형의 홈인 센싱부 홈을 구비하되, 상기 센싱부 홈 내에 2개의 센서 측정단자가 위치되며, 호흡량 측정 센서부는 상기 2개의 센서 측정단자로부터, 마우스피스내에서 메쉬망부의 위와 아래의 공기압의 차를 전기적 신호로 변환하여 호흡량 신호로서 검출한다.A sensing part projection protruding in a straight line from one side of the lower outer side of the mouthpiece is provided, and two sensing through holes are provided in the sensing unit jaw, and a mesh network is provided on the inside of the mouthpiece between the two sensing through holes. It is located, and provided with a sensing unit groove, which is a straight groove, on one side of the inner side of the mouthpiece insertion hole, two sensor measurement terminals are located in the sensing unit groove, and the respiration amount measurement sensor unit is from the two sensor measurement terminals, in the mouthpiece Converts the difference in air pressure above and below the mesh network into an electrical signal and detects it as a respiration signal.

연산처리부는, 검출된 노력성 폐활량(FVC)의 크기에 따라, 폐활량 등급을 결정하고, 폐활량 등급에 따라, 게임 태스크(task)의 수행한 영상을 출력하되, 미션 성공은 폐활량 등급이 최고 등급으로, 게임 등급이 높을수록, 미션성공에 가까운, 게임 태스크(task)의 수행 영상을 출력하도록 이루어진다.The calculation processing unit determines a lung capacity class according to the detected forced vital capacity (FVC) size, and outputs an image performed of a game task according to the lung capacity class. , the higher the game grade, the closer to the mission success, it is made to output an image of the performance of the game task (task).

연산처리부는, 검출된 노력성 폐활량(FVC)을, 크기순서로 나열된 폐활량 등급 문턱치들과, 순차적으로 비교하여, 폐활량 등급을 결정하되, 최고등급 판정 문턱치보다 작은 경우에, 소정 폐활량 등급 문턱치보다 크고, 소정 폐활량 등급 문턱치와 연이은 폐활량 등급 문턱치 보다 작은 경우, 노력성 폐활량(FVC)은, 소정 폐활량 등급과 연이은 폐활량 등급으로 결정하고, 최고등급 판정 문턱치보다 큰 경우 최고등급으로 결정한다.The calculation processing unit sequentially compares the detected forced vital capacity (FVC) with the lung capacity rating thresholds listed in order of magnitude to determine the vital capacity rating, but is smaller than the highest rating threshold, greater than the predetermined vital capacity rating threshold , when the predetermined spirometry threshold is less than the successive spirometry threshold, the forced vital capacity (FVC) is determined by the prescribed spirometry class and successive spirometry classes, and when it is greater than the highest grade determination threshold, the highest grade is determined.

호흡 파라미터는, 노력성폐활량(FVC), 저속 폐활량(SVC), 최대 수의 환기량(MVV)을 포함한다.Respiratory parameters include forced vital capacity (FVC), slow vital capacity (SVC), and maximum ventilation volume (MVV).

연산처리부는, 게임 초기의 폐활량 등급 문턱치를, 노력성 폐활량 예측치에 의해 구하며, 폐활량 등급 문턱치가, 게임 진행에 따라, 연이은 미션성공이 기설정된 소정횟수를 초과하면, 폐활량 등급 문턱치를 1씩 증가하되, 게임 초기의 폐활량 등급 문턱치로부터 총 증가값이, 10을 초과하지 않는 범위내에서 행하여 진다.The calculation processing unit obtains the lung capacity rating threshold at the initial stage of the game based on the effortful lung capacity prediction value, and when the lung capacity rating threshold exceeds a predetermined number of successive mission successes according to the progress of the game, the lung capacity rating threshold is increased by one , the total increase from the lung capacity rating threshold at the beginning of the game does not exceed 10.

폐활량 등급 문턱치는, 게임 진행에 따라, 연이은 미션실패가, 기설정된 소정횟수를 초과하면, 폐활량 등급 문턱치를 1씩 감소하되, 게임 초기의 폐활량 등급 문턱치로부터 총 감소값이, 10을 초과하지 않는 범위내에서 행하여 진다.As for the lung capacity rating threshold, as the game progresses, if successive mission failures exceed a predetermined number of times, the lung capacity rating threshold is decreased by 1, but the total reduction value from the vital capacity rating threshold at the beginning of the game does not exceed 10 is done within

폐활량 예측치는, 동양인 남자의 폐활량 예측치(단위: ml)은 51.0×신장 - 25.0×나이 - 3550±590 으로 구하여지며, 동양인 여자의 폐활량 예측치(단위: ml)은 33.0×신장 - 23.0×나이 - 1400±460 으로 구하여진다.The predicted lung capacity of an Asian male (unit: ml) is obtained as 51.0 × height - 25.0 × age - 3550±590, and the predicted lung capacity of an Asian woman (unit: ml) is 33.0 × height - 23.0 × age - 1400 It is obtained as ±460.

폐활량 예측치는, 동양인 남자의 폐활량 예측치(단위: L)는, 0.045×신장(cm) - 0.023×나이 - 2.258 에 의해 구하여지며, 동양인 여자의 폐활량 예측치(단위: L)는, 0.032×신장(cm) - 0.018×나이 - 1.178 으로 구하여진다.The predicted lung capacity of an Asian male (unit: L) is obtained by 0.045 × height (cm) - 0.023 × age - 2.258, and the predicted lung capacity (unit: L) of an Asian woman is 0.032 × height (cm) ) - 0.018 x age - 1.178.

폐활량 등급은, 제0 등급, 제1 등급, 제2 등급, 제3 등급, 제4 등급, 제5 등급, 제6 등급, 제7 등급까지의 8가지의 등급을 가지며, 제0 등급의 문턱치는 노력성폐활량 예측치의 15%이며, 제1 등급의 문턱치는 노력성폐활량 예측치의 30%이며, 제2 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 40%이며, 제3 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 50%이며, 제4 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 60%이며, 제5 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 70%이며, 제6 등급의 문턱치는 노력성폐활량 예측치의 80%이다.The lung capacity grade has eight grades ranging from grade 0, grade 1, grade 2, grade 3, grade 4, grade 5, grade 6, grade 7, and the threshold of grade 0 is 15% of the predicted value of forced vital capacity, the threshold of grade 1 is 30% of the predicted value of forced vitality, the threshold of grade 2 is 40% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), and the threshold of grade 3 is effort 50% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), the threshold of grade 4 is 60% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), the threshold of grade 5 is 70% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), and the threshold of grade 6 is The threshold is 80% of the predicted forced lung capacity.

게임의 태스크는, 블로우 파이프(blowpipe), 또는 블로우건(blowgun) 내의 화살촉이 발사되어 다트(dart)의 원반과녁에 꼿히도록 이루어지되, 폐활량 등급에 따라 원반 과녁의 소정 점수 부분에 꼿히도록 이루어진 것이거나, 또는, 블로우 파이프 내의 화살촉이 발사되어, 날고 있는 새를 맞추어 떨어트리도록 이루어지되, 폐활량 등급에 따라 소정 마리의 새가 떨어지도록 이루어지거나, 또는, 기둥형태의 물원통 내에 물 및 구슬들이 들어 있으며, 폐활량 등급에 따라 물원통 내의 물 기둥의 위치가 높아지도록 이루어지거나, 또는, 그래프가 디스플레이 되며, 바람소리의 음향이 제공되되, 폐활량 등급에 따라 음향의 크기가 달라지도록 이루어진다.The task of the game is to shoot an arrowhead in a blowpipe or blowgun and stick it to the disc target of the dart, but it is made to stick to a predetermined score part of the disc target according to the lung capacity rating. Or, an arrowhead in the blow pipe is fired to hit and drop a flying bird, and a predetermined number of birds are dropped according to the lung capacity rating, or water and beads are placed in a column-shaped water cylinder. In addition, the position of the water column in the water cylinder is increased according to the lung capacity grade, or a graph is displayed, and the sound of the wind is provided, and the size of the sound is changed according to the lung capacity grade.

또한, 본 발명은, 마우스피스와 연결된 호흡량 측정 센서부로부터 호흡량 신호를 검출하고, 검출된 호흡량 신호로부터 노력성폐활량(FVC)을 검출하고, 호흡 재활 훈련을 위한 게임의 수행 영상을, 노력성폐활량에 따라 구동되게 하는 연산처리부를 포함하는 휴대용 폐활량계 시스템의 구동방법에 있어서, 연산처리부는 호흡량 측정 센서부로부터 호흡량 신호를 수신하고, 수신된 호흡량 신호로부터 노력성 폐활량를 검출하는, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계; 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계에서 검출된 노력성 폐활량(FVC)을, 크기순서로 나열된 폐활량 등급 문턱치들과, 순차적으로 비교하여, 폐활량 등급을 연산처리부가 결정하는, 폐활량 등급 결정단계; 폐활량 등급 결정 단계에서 결정된 폐활량 등급에 따라, 게임 태스크(task)의 영상 및 음향을 연산처리부가 출력하게 하는, 게임화면 출력단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention detects a respiratory volume signal from the respiratory volume measurement sensor unit connected to the mouthpiece, detects forced vital capacity (FVC) from the detected respiratory volume signal, and displays a performance image of a game for respiratory rehabilitation training, forced vital capacity In the driving method of a portable spirometry system including a calculation processing unit to be driven according to lung capacity detection step; A lung capacity rating determining step, in which the forced vital capacity (FVC) detected in the step of receiving the respiratory volume signal and the forced vital capacity detection step is sequentially compared with the vital capacity grade thresholds listed in the order of magnitude, and the calculation processing unit determines the vital capacity grade; a game screen output step of causing the calculation processing unit to output images and sounds of a game task according to the lung capacity class determined in the lung capacity class determination step; It is characterized in that it comprises a.

연산처리부는 게임카운터를 1 증가하고, 게임카운터를 기 설정된 게임횟수와 비교하여, 게임카운터가 기 설정된 게임횟수를 초과하면 게임을 종료하는, 게임 종료여부 판단단계; 연산처리부는 폐활량 등급이 기 설정된 최고등급인지 여부를 판단하여, 폐활량 등급이 최고등급이라면 미션에 성공한 것으로 판단하며, 폐활량 등급이 최고등급이 아니라면 미션에 실패한 것으로 판단하는, 미션 성공여부 판단단계; 연산처리부는 미션 성공여부 판단단계에서 미션 실패로 판단하였다면, 실패 플래그가 셋트 되어 있는지 확인하여, 연이은 전 게임에서 미션 실패이었는지를 판단하되, 만약 실패 플래그가 셋트되어 있다면, 연이은 전 게임이 미션 실패이었다고 판단하여, 실패 카운터를 1 증가하고, 실패횟수 비교단계로 가는, 연이은 실패여부 판단단계; 연산처리부는, 연이은 실패여부 판단단계에서 실패 플래그가 셋트되어 있지 않다면, 실패 플래그를 세트하고, 성공 플래그를 리셋하고, 성공 카운터를 클리어하고, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 첫 실패단계; 실패카운터와 기 설정된 실패횟수 문턱치와 비교하여, 만약, 실패카운터가 실패횟수 문턱치보다 작다면, 연산처리부는 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 실패횟수 비교단계; 연산처리부는, 실패횟수 비교단계에서, 실패카운터가 실패횟수 문턱치보다 작지 않다면, 등급 문턱치들을 1을 감소하되, 초기의 각 등급 문턱치로부터 총 감소값이 10을 넘지 않는 한도내에서 감소하고, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 등급 문턱치 감소단계; 를 포함하여 이루어진다.a game end determination step, wherein the calculation processing unit increments the game counter by 1, compares the game counter with a preset number of games, and ends the game when the game counter exceeds the preset number of games; The operation processing unit determines whether the lung capacity rating is a preset highest rating, and if the lung capacity rating is the highest rating, the mission is successful; If the operation processing unit determines that the mission is a failure in the mission success determination step, it checks whether the failure flag is set, and determines whether the mission failed in the previous game in a row. to increment the failure counter by 1, and go to the failure count comparison step, a successive failure determination step; The calculation processing unit, if the failure flag is not set in the successive failure determination step, sets the failure flag, resets the success flag, clears the success counter, and returns to the respiratory volume signal reception and exerted lung capacity detection step, the first failure stage; Comparing the failure counter and the preset number of failure threshold, if the failure counter is less than the threshold number of failures, the calculation processing unit returns to the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the forced vital capacity, comparing the number of failures; The calculation processing unit, in the failure frequency comparison step, if the failure counter is not less than the failure number threshold, decrements the grade thresholds by 1, but the total reduction value from each initial grade threshold decreases within the limit of not exceeding 10, and the respiratory rate signal Receiving and returning to the effort lung capacity detection step, the grade threshold reduction step; is made including

연산처리부는, 미션 성공여부 판단단계에서 폐활량 등급이 최고등급이라면 미션에 성공한 것으로, 성공 플래그가 셋트 되어 있는지 확인하여, 연이은 전 게임에서 미션 성공이었는 지를 판단하고, 만약, 성공 플래그가 셋트되어 있다면, 연이은 전 게임에서도 미션 성공이므로, 성공 카운터를 1 증가하고, 성공횟수 비교단계로 가는, 연이은 성공여부 판단단계; 연산처리부는, 연이은 성공여부 판단단계에서 성공 플래그가 셋트되어 있지 않다면, 성공 플래그를 세트하고, 실패 플래그를 리셋하고, 실패 카운터를 클리어하고, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 첫 성공단계; 연산처리부는, 성공카운터를, 기 설정된 성공횟수 문턱치와 비교하여, 만약, 성공카운터의 값이 성공횟수 문턱치보다 작다면, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 성공횟수 비교단계; 연산처리부는, 성공횟수 비교단계에서, 성공카운터의 값이 성공횟수 문턱치보다 작지 않다면, 등급 문턱치들을 1을 증가하되, 초기의 각 등급 문턱치로부터 총 증가값이 10을 넘지 않는 한도내에서 증가하고, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 등급 문턱치 증가단계; 를 포함하여 이루어진다.The calculation processing unit, in the mission success determination step, if the lung capacity rating is the highest grade, the mission is successful, check whether the success flag is set, determine whether the mission was successful in the previous game in succession, if the success flag is set, Since the mission is successful in the previous game in succession, the success counter is incremented by 1, and the success rate comparison step goes to the successive success determination step; The calculation processing unit, if the success flag is not set in the successive success or failure determination step, sets the success flag, resets the failure flag, clears the failure counter, and returns to the respiratory volume signal reception and exerted vital capacity detection step, the first success stage; The calculation processing unit compares the success counter with a preset success count threshold, and if the value of the success counter is less than the success count threshold, returns to the respiratory volume signal reception and effortful vital capacity detection step, a success count comparison step; The calculation processing unit, in the success count comparison step, if the value of the success counter is not less than the success count threshold, increments the rating thresholds by 1, but increases the total increment from each initial rating threshold to 10 within the limit, Receiving the respiratory volume signal and returning to the step of detecting the effort lung capacity, increasing the grade threshold; is made including

호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계의 전에, 연산처리부는 사용자가 기 입력한 인종, 성별, 나이, 키, 몸무게를 이용하여, 노력성 폐활량 예측치를 구하고, 구하여진 노력성 폐활량 예측치를 이용하여 폐활량 등급 문턱치들을 구하는, 문턱치 연산단계;를 더 포함하여 이루어진다.Before the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the forced vital capacity, the calculation processing unit uses the user's previously entered race, gender, age, height, and weight to obtain a predicted value of forced vital capacity, and uses the obtained predicted value of forced vital capacity It is made to further include; a threshold calculation step of obtaining the grade thresholds.

본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템 및 그 구동방법은, 강제호기와 강제흡기를 행하는 호흡 재활훈련시, 사용자의 노력성 폐활량(Forced vital capacity; FVC)을 측정하며, 사용자에게 흥미유발과 동기부여가 되도록 시청각적 피드백을 게임형태로 제공하되, 상기 게임의 난이도를 사용자의 폐활량에 따라 자동적으로 조절하게 하여, 즉, 사용자에게 맞춤형으로 난이도가 자동 조절되어, 의학적 지식이 없는 사용자라고 하더라도 사용하기에 편리하며, 재활훈련 효과를 보다 향상할 수 있다.The portable spirometry system and the driving method of the present invention measure a user's Forced vital capacity (FVC) during respiratory rehabilitation training for forced expiration and forced inspiration, and provide audiovisual information to induce interest and motivate the user. Enemy feedback is provided in the form of a game, but the difficulty of the game is automatically adjusted according to the user's lung capacity, that is, the difficulty is automatically adjusted to be customized to the user, so it is convenient to use even for users without medical knowledge, The effect of rehabilitation training can be improved more.

또한, 본 발명은, 호흡측정부에, 사용자의 호기 및 흡기에 따라 구동되는 시청각적 피드백을, 게임형태로 제공하는 게임제공부가, 일체형으로 구비되며, 사용자의 호흡훈련 시에 호흡 및 시야에 방해가 안 되는 구조로 이루어져, 휴대하여 재활훈련하기에 편리하다.In addition, the present invention, the respiration measurement unit, a game providing unit that provides audiovisual feedback driven according to the user's exhalation and inhalation in the form of a game, is provided integrally, and interferes with breathing and vision during breathing training of the user It has a structure that cannot be moved, so it is convenient to carry and rehabilitate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템의 정면 사시도이다.
도 2는 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 저면 사시도이다.
도 4는 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 분해사시도이다.
도 5는 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 본체를 나타낸다.
도 6는 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 마우스피스를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 8은 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 측면들을 나타낸다.
도 9는 도 7의 호흡량측정센서부를 설명하는 설명도이다.
도 10은 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에 적용되는 다수의 게임들을 설명하기 위한 설명도이다.
도 11는 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템의 메인 메뉴화면의 일예와, 상기 메뉴화면에서 사용자 정보입력 버튼을 선택할 때의 화면과, 상기 메뉴화면에서 데이터 버튼을 선택할 때의 화면을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 노력성폐활량(FVC)을 측정할때를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 유량 용량(용적) 곡선 화면 및 용량(용적) 시간 곡선 화면의 일예이다.
도 14는 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 저속 폐활량(SVC)을 측정할때를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 최대 수의 환기량(MVV)을 측정할때를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 호흡근 강화게임의 초기화면의 일예이다.
도 17은 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 호흡근 강화게임시의 연산처리부 구동을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a front perspective view of a portable spirometer system having a respiratory muscle strengthening game according to audiovisual feedback according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a plan view of the portable spirometer system of FIG. 1 .
3 is a bottom perspective view of the portable spirometer system of FIG. 1 .
4 is an exploded perspective view of the portable spirometer system of FIG. 1 .
FIG. 5 shows the main body of the portable spirometer system of FIG. 1 .
6 shows the mouthpiece of the portable spirometer system of FIG. 1 .
7 is a block diagram illustrating the configuration of a portable spirometer system having a respiratory muscle strengthening game according to the audiovisual feedback of the present invention.
FIG. 8 shows aspects of the portable spirometer system of FIG. 1 ;
9 is an explanatory view illustrating the respiration amount measurement sensor unit of FIG.
10 is an explanatory diagram for explaining a plurality of games applied to the portable spirometer system of the present invention.
11 shows an example of the main menu screen of the portable spirometer system of the present invention, a screen when a user information input button is selected on the menu screen, and a screen when a data button is selected on the menu screen.
12 is a view for explaining when the forced vital capacity (FVC) is measured in the portable spirometer system of the present invention.
13 is an example of a flow capacity (volume) curve screen and a capacity (volume) time curve screen in the portable spirometer system of the present invention.
14 is a view for explaining when the low-speed spirometry (SVC) is measured in the portable spirometer system of the present invention.
15 is a diagram for explaining when the maximum number of ventilation (MVV) is measured in the portable spirometer system of the present invention.
16 is an example of the initial screen of the respiratory muscle strengthening game in the portable spirometer system of the present invention.
17 is a flowchart for explaining the operation of the operation processing unit during the respiratory muscle strengthening game in the portable spirometer system of the present invention.

이하 본 발명의 시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템 및 그 구동방법의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a portable spirometer system having a respiratory muscle strengthening game according to the audiovisual feedback of the present invention and a driving method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템의 정면 사시도이고, 도 2는 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 평면도를 나타내며, 도 3은 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 저면 사시도이고, 도 4는 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 분해사시도이고, 도 5는 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 본체를 나타내며, 도 6은 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 마우스피스를 나타내며, 도 7은 본 발명의 시청각 피드백에 따른 호흡근 강화게임을 구비하는 휴대용 폐활량계 시스템의 구성을 설명하는 블록도이고, 도 8은 도 1의 휴대용 폐활량계 시스템의 측면들을 나타내며, 도 9는 도 7의 호흡량측정센서부를 설명하는 설명도이다.1 is a front perspective view of a portable spirometer system having a respiratory muscle strengthening game according to an audiovisual feedback according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the portable spirometer system of FIG. 1, and FIG. It is a bottom perspective view of the spirometer system, Figure 4 is an exploded perspective view of the portable spirometer system of Figure 1, Figure 5 shows the main body of the portable spirometer system of Figure 1, Figure 6 shows the mouthpiece of the portable spirometer system of Figure 1; 7 is a block diagram illustrating the configuration of a portable spirometer system having a respiratory muscle strengthening game according to the audiovisual feedback of the present invention, FIG. 8 is a side view of the portable spirometer system of FIG. 1, and FIG. 9 is the respiratory volume measurement of FIG. It is explanatory drawing explaining the sensor part.

도 6의 (a)는 마우스피스(160)를 나타내며, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 마우스피스(160)에서 메쉬망부(173)의 삽입위치를 설명하기 위한 설명도이다.Figure 6 (a) shows the mouthpiece 160, Figure 6 (b) is an explanatory view for explaining the insertion position of the mesh mesh portion 173 in the mouthpiece 160 of Figure 6 (a) .

도 8의 (a)는 휴대용 폐활량계 시스템의 일측면에, 전원 스위치(242)를 구비하는 것을 나타내며, 도 8의 (a)는 휴대용 폐활량계 시스템의 다른 일측면으로, 휴대용 폐활량계 시스템의 포트부를 나타낸다.Figure 8 (a) shows that the power switch 242 is provided on one side of the portable spirometer system, and Figure 8 (a) is another side of the portable spirometer system, and shows the port portion of the portable spirometer system.

도 9의 (a)는 호흡량측정센서부에 적용되는 차동 압력센서의 일예(예로, sensirion 사의 SDP600 또는 SDP610)를 나타내며, 도 9의 (b)는 차동 압력센서로 마우스피스 내의 공기압 측정을 설명하기 위한 설명도이다.Figure 9 (a) shows an example of a differential pressure sensor (for example, sensirion SDP600 or SDP610) applied to the respiration sensor unit, Figure 9 (b) is a differential pressure sensor to explain the measurement of air pressure in the mouthpiece is an explanatory diagram for

본 발명에서, 마우스피스(170)와 호흡량 측정 센서부(160) 등을 구비하는 호흡량 검출부(100)와, 디스플레이부(170)와 스피커부(230) 등등을 포함하는 게임 및 분석부(200)가, 하나의 몸체로 이루어진다. In the present invention, a respiration amount detection unit 100 having a mouthpiece 170 and a respiration amount measuring sensor unit 160, etc., and a game and analysis unit 200 including a display unit 170 and a speaker unit 230, etc. is made up of one body.

휴대용 폐활량계 시스템(10)은, 도 1 및 도 2와 같이, 일측에는 마우스피스(170)가 장착되고, 다른 일측에는 디스플레이부(220)가 위치된다. 즉, 휴대용 폐활량계 시스템(10)은, 도 4에서와 같이, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)와 마우스피스(170)를 구비하며, 마우스피스(170)는 장착 및 탈착이 가능하도록 이루어져 있다,Portable spirometer system 10, as shown in FIGS. 1 and 2, a mouthpiece 170 is mounted on one side, and a display unit 220 is located on the other side. That is, the portable spirometer system 10 includes a portable spirometer system body 110 and a mouthpiece 170, as shown in FIG. 4, and the mouthpiece 170 is configured to be able to be mounted and detached.

휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)는, 도 5와 같이, 일측에 마우스피스 삽입 통공(150)이 있으며, 상면에는 디스플레이부(170), 조작버튼(241), LED등(발광다이오드 등)(243)이 위치된다. 마우스피스 삽입 통공(150)의 내측에는 센싱부 홈(155)를 구비하며, 상기 센싱부 홈(155)에는 호흡량 측정 센서부(160)의 센서 측정단자(167)가 있다. 즉, 마우스피스 삽입 통공(150)는 마우스피스(170)가 삽입되기 위한 통공이고, 센싱부 홈(155)은 마우스피스(170)의 센싱부턱(175)가 삽입되기 위한 홈이다. 즉, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)의 센싱부 홈(155)에, 마우스피스(170)의 센싱부턱(175)이 삽입되면, 자동적으로, 센서 측정단자(167)가, 마우스피스(170)의 센싱용 통공(177)과 서로 맞물려지게 이루어져 있다.The portable spirometer system body 110, as shown in FIG. 5, has a mouthpiece insertion hole 150 on one side, and a display unit 170, an operation button 241, an LED light (light emitting diode, etc.) 243 on the upper surface. it is located A sensing unit groove 155 is provided inside the mouthpiece insertion hole 150 , and the sensor measuring terminal 167 of the respiration amount measuring sensor unit 160 is provided in the sensing unit groove 155 . That is, the mouthpiece insertion hole 150 is a hole through which the mouthpiece 170 is inserted, and the sensing part groove 155 is a groove through which the sensing part projection 175 of the mouthpiece 170 is inserted. That is, when the sensing part projection 175 of the mouthpiece 170 is inserted into the sensing part groove 155 of the portable spirometer system body 110, automatically, the sensor measuring terminal 167 is connected to the mouthpiece 170's groove. It is made to engage each other with the through-hole 177 for sensing.

또한, 도 3과 같이, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)의 후면에는 스피커부(230)을 구비하며, 도 8의 (a)에서와 같이, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)의 일측에 전원 스위치(242)를 구비한다. 도 8의 (b)에서와 같이, 일측에 포트부 커버(111)가 있으며, 포트부 커버(111)를 열면, 포트부(281)가 노출된다. 포트부(281)에는 PC통신용 연결 포트(282), 데이터 저장 및 업데이트용 포트(283), 전원 연결포트(284) 등을 구비할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3 , a speaker unit 230 is provided on the rear side of the portable spirometer system body 110 , and a power switch 242 on one side of the portable spirometer system body 110 as shown in FIG. ) is provided. As shown in (b) of FIG. 8 , there is a port part cover 111 on one side, and when the port part cover 111 is opened, the port part 281 is exposed. The port unit 281 may include a PC communication connection port 282 , a data storage and update port 283 , a power connection port 284 , and the like.

도 6과 같이, 마우스피스(170)는 관형태로 이루어지며, 일단에 입 삽입부(179)를 구비하며, 마우스피스 삽입 통공(150)에 삽입시, 마우스피스 삽입 통공(150)의 위에 거치되도록 링형태로 돌출된 마우스피스 거치턱(178)을 구비한다. 마우스피스 거치턱(178)은 입 삽입부(179)로부터 호흡량 측정 센서부(160)까지가 소정 길이를 유지하도록 하는 역할을 한다. As shown in FIG. 6 , the mouthpiece 170 is formed in a tubular shape, has a mouth insertion part 179 at one end, and is mounted on the mouthpiece insertion hole 150 when inserted into the mouthpiece insertion hole 150 . A mouthpiece mounting jaw 178 protruding in a ring shape is provided. The mouthpiece mounting jaw 178 serves to maintain a predetermined length from the mouth insertion unit 179 to the respiration amount measurement sensor unit 160 .

마우스피스(170)는 사용자가 마우스피스(170)의 일단, 즉, 입 삽입부(179)를 사용자의 입에 삽입하고 호기 또는 흡기를 행하기 위한 수단으로, 마우스피스 거치턱(178)을 기준으로, 마우스피스 상부(171)와, 마우스피스 하부(172)로 나눌 수 있다.The mouthpiece 170 is a means for the user to insert one end of the mouthpiece 170, that is, the mouth insertion part 179 into the user's mouth, and perform exhalation or inhalation, based on the mouthpiece mounting jaw 178 As such, it can be divided into an upper mouthpiece 171 and a lower mouthpiece 172 .

마우스피스 상부(171)는 마우스피스(170)의 일단인, 입 삽입부(179)로부터 마우스피스 거치턱(178)까지를 말하며, 마우스피스 하부(172)는, 마우스피스 거치턱(178)부터 마우스피스(170)의 다른 일단까지를 말한다.The upper mouthpiece 171 refers to one end of the mouthpiece 170, from the mouth insertion part 179 to the mouthpiece mounting jaw 178, and the lower mouthpiece 172 is from the mouthpiece mounting jaw 178. It refers to the other end of the mouthpiece 170 .

마우스피스 하부(172)의 일측에는 센싱부턱(175)를 구비하며, 센싱부턱(175)에는 2개의 센싱용 통공(177)을 구비한다. 센싱용 통공(177)은 호흡량 측정 센서부(160)의 센서 측정단자(167)과 결합되기 위한 통공으로, 이와 같이 결합되어, 사용자의 호흡량 정보를 포함하는 공기압, 즉, 마우스피스(170) 내의 공기압을 측정하기 위한 수단이다. 또한, 마우스피스 하부(172)의 내측에는, 다수의 통공을 가진 먼지 메쉬망부(173)가 형성되어 있다. 특히, 메쉬망부(173)는 2개의 센싱용 통공(177)의 사이에 위치된다.One side of the lower mouthpiece 172 is provided with a sensing butok 175, and the sensing butok 175 is provided with two through-holes 177 for sensing. The sensing aperture 177 is a through hole for coupling with the sensor measuring terminal 167 of the respiration amount measurement sensor unit 160, and is coupled in this way, and the air pressure including the user's respiration volume information, that is, the mouthpiece 170 within the It is a means for measuring air pressure. In addition, on the inner side of the lower mouthpiece 172, a dust mesh portion 173 having a plurality of through holes is formed. In particular, the mesh portion 173 is positioned between the two sensing through-holes 177 .

마우스피스(170)가, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)의 마우스피스 삽입 통공(150)에 삽입시, 마우스피스(170)의 센싱부턱(175)은, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)의 센싱부 홈(155)와 결합되고, 마우스피스(170)의 2개의 센싱용 통공(177)은, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)의 센싱부 홈(155)에 구비된 2개의 센서 측정단자(167)와 결합된다. 호흡량 측정 센서부(160)는 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)에 내장되어 있다.When the mouthpiece 170 is inserted into the mouthpiece insertion hole 150 of the portable spirometer system body 110, the sensing part 175 of the mouthpiece 170 is the sensing part groove of the portable spirometer system body 110. Coupled with the 155, the two sensing through-holes 177 of the mouthpiece 170 are coupled with the two sensor measurement terminals 167 provided in the sensing unit groove 155 of the portable spirometer system body 110 do. Respiratory volume measurement sensor unit 160 is built in the portable spirometer system body (110).

도 9의 (b)에서와 같이, 하나의 센싱용 통공(177)와 하나의 센싱부 홈(155)의 결합 부분, 즉, 제1결합부와, 다른 하나의 센싱용 통공(177)와 다른 하나의 센싱부 홈(155)의 결합 부분, 즉, 제2결합부의 사이에, 메쉬망부(173)가 위치되며, 결과적으로, 제1결합부와 제2결합부 사이의 차동 압력을 측정하게 된다. 다시 말해 메쉬망부(173)에서의 압력을 측정하게 되며, 이 압력은 사용자의 호기 또는 흡기에 따른 공기량 정보를 포함하고 있어, 설명의 편의상, 본 발명에서는 호흡량 신호라 한다. As shown in (b) of Figure 9, the coupling portion of one sensing through hole 177 and one sensing unit groove 155, that is, the first coupling unit and the other sensing through hole 177 and different A mesh portion 173 is positioned between the coupling portion of one sensing unit groove 155, that is, between the second coupling portions, and as a result, the differential pressure between the first coupling portion and the second coupling portion is measured. . In other words, the pressure in the mesh network unit 173 is measured, and this pressure includes information on the amount of air according to the user's exhalation or inspiration.

도 3, 도 5 및 도 8에서, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)에서, 상면 일측에 조작버튼(241) 및 LED등(243)이 위치되며, 저면(후면)에 스피커부(230)를 구비하며, 일측면에 전원 스위치(242)를 구비하며, 다른 일측면에 포트부(281)를 구비하나, 이로써 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니며, 조작버튼(241), LED등(243), 스피커부(230), 전원 스위치(242), 포트부(281)는 본체의 어디에도 설치가능함을 밝혀둔다.3, 5 and 8, in the portable spirometer system main body 110, an operation button 241 and an LED light 243 are located on one side of the upper surface, and a speaker unit 230 is provided on the bottom (rear) side, , having a power switch 242 on one side, and a port unit 281 on the other side, but not for limiting the present invention, operation buttons 241, LED lights 243, speaker unit 230, the power switch 242, and the port unit 281 are installed anywhere on the main body.

도 7에서와 같이, 휴대용 폐활량계 시스템(10)은 호흡량 측정부(100)와, 게임 및 분석부(200)을 포함한다.As shown in FIG. 7 , the portable spirometer system 10 includes a respiration volume measurement unit 100 and a game and analysis unit 200 .

호흡량 측정부(100)는 마우스피스(170)을 통해 입력되는 공기들로부터 호흡량 신호를 검출하여 전처리하는 수단으로, 호흡량 측정 센서부(160)와 신호전처리부(180)을 포함한다.Respiratory volume measurement unit 100 is a means for pre-processing by detecting a respiration signal from the air input through the mouthpiece 170, and includes a respiration volume measurement sensor unit 160 and a signal pre-processing unit (180).

호흡량 측정 센서부(160)는 차동 압력센서를 포함하며, 호흡량 측정 센서부(160)는 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)에 내장된다. 호흡량 측정 센서부(160)는 센서 측정단자(167)를 통해 메쉬망부(173)의 위아래에서의, 마우스피스 내의 공기압의 차를, 전기적 신호로 변환하여 출력하며, 상기 전기적 신호를 호흡량신호로서 검출한다. 호흡량 측정 센서부(160)는 차동 압력센서를 사용한다.Respiratory volume measurement sensor unit 160 includes a differential pressure sensor, respiratory volume measurement sensor unit 160 is built in the portable spirometer system body (110). Respiratory volume measurement sensor unit 160 converts and outputs the difference in air pressure in the mouthpiece above and below the mesh network unit 173 through the sensor measurement terminal 167 to an electrical signal, and detects the electrical signal as a respiratory volume signal do. Respiratory volume measurement sensor unit 160 uses a differential pressure sensor.

신호전처리부(180)는, 호흡량 측정 센서부(160)로부터 수신된 호흡량신호를 증폭하고 잡음을 제거하고, 아날로그신호인 호흡량신호를, 디지탈 신호의 호흡량신호로 변환하여, 게임 및 분석부(200)의 연산처리부(210)으로 전달한다.The signal preprocessor 180 amplifies the respiration volume signal received from the respiration volume measurement sensor unit 160 and removes noise, and converts the respiration volume signal, which is an analog signal, into a respiration volume signal of a digital signal, and the game and analysis unit 200 ) to the operation processing unit 210 of the.

게임 및 분석부(200)는 연산처리부(210), 디스플레이부(220), 스피커부(230), 키입력부(240), 송수신부(280), 메모리부(290)를 포함한다.The game and analysis unit 200 includes an operation processing unit 210 , a display unit 220 , a speaker unit 230 , a key input unit 240 , a transceiver unit 280 , and a memory unit 290 .

본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템(10)은 호흡량 측정모드와 호흡 훈련모드를 구비하며, 키입력부(240)를 통해 모드를 설정할 수 있다.The portable spirometer system 10 of the present invention has a respiratory volume measurement mode and a breathing training mode, and the mode can be set through the key input unit 240 .

연산처리부(210)는, 키입력부로부터 호흡량 측정모드 신호를 수신할 경우, 호흡량 측정부(100)의 신호전처리부(180)로부터 입력된 호흡량신호로부터 소정 연산을 거쳐 폐활량을 포함하는 호흡 파라미터를 검출하여 디스플레이부(220)로 출력하거나, 상기 폐활량 신호의 정도에 따라 소정의 게임 태스크(task)를 행하는 영상을 디스플레이부(220)로 출력하게 한다. 여기서, 호흡 파라미터를 검출한다는 것은 폐기능검사(PFT, Pulmonary Function Test)를 행하는 것을 말한다. 즉, 호흡 파라미터는, 노력성폐활량(FVC, forced vital capacity), 저속 폐활량(SVC, slow vital capacity), 최대 수의 환기량(MVV, maximum voluntary ventilation, 최대 환기량)등이 있다. The calculation processing unit 210, when receiving the respiratory volume measurement mode signal from the key input unit, performs a predetermined operation from the respiratory volume signal input from the signal pre-processing unit 180 of the respiratory volume measurement unit 100 to detect the respiratory parameters including the lung capacity. to output to the display unit 220 or an image of performing a predetermined game task according to the level of the vital capacity signal to the display unit 220 . Here, detecting the respiratory parameters refers to performing a lung function test (PFT, Pulmonary Function Test). That is, the respiratory parameters include forced vital capacity (FVC), slow vital capacity (SVC), and maximum voluntary ventilation (MVV).

노력성폐활량(FVC, forced vital capacity)은 강제폐활량이라고도 하며, 최대흡기값(최대들숨수준, maximal inspiratory level)에서 최대한 숨을 내쉬는 노력을 했을 때의 공기량을 말한다. 즉, 노력성폐활량(FVC)은 힘껏 숨을 들이마신 후, 힘껏 토해낸 공기의 양을 말한다. Forced vital capacity (FVC), also called forced vital capacity, refers to the amount of air at which an effort is made to exhale at the maximum inspiratory level (maximal inspiratory level). In other words, forced vital capacity (FVC) refers to the amount of air exhaled vigorously after inhaling vigorously.

예측폐활량(FVCPR) 또는 정상예측식은 성별, 연령(나이), 신장으로부터 계산되는 표준적인 폐활량이다. 예를들어, 동양인 남자의 예측폐활량(단위: L)은, 0.045×신장(cm) - 0.023×나이 - 2.258 에 의해 구하여질 있고, 동양인 여자의 예측폐활량(단위: L)은, 0.032×신장(cm) - 0.018×나이 - 1.178 에 의해 구하여질 수 있다. 또는, 남자의 예측폐활량(단위: ml)은 51.0×신장 - 25.0×나이 - 3550±590 으로 구하여질 수 있고, 여자의 예측폐활량(단위: ml)은 33.0×신장 - 23.0×나이 - 1400±460 으로 구하여질 수 있다.The predicted vital capacity (FVCPR) or normal predictive formula is the standard lung capacity calculated from sex, age (age) and height. For example, the predicted vital capacity of an Asian male (unit: L) is 0.045 × height (cm) - 0.023 × age - 2.258, and the predicted vital capacity of an Asian female (unit: L) is 0.032 × height ( cm) - 0.018 x age - 1.178. Alternatively, the predicted vital capacity (unit: ml) of men can be obtained as 51.0 × height - 25.0 × age - 3550±590, and the predicted vital capacity of women (unit: ml) is 33.0 × height - 23.0 × age - 1400±460 can be saved as

저속 폐활량(SVC, slow vital capacity)은 일반적인 폐활량을 말하며, 폐활량(VC, Vital Capacity)이라고도 불리며, 폐의 호흡기능을 평가한다. 이는 숨을 들이마시고, 천천히 토했을 때의 폐의 용량을 측정한다.Slow vital capacity (SVC) refers to the general vital capacity, also called vital capacity (VC), and evaluates the respiratory function of the lungs. It measures the volume of your lungs when you inhale and exhale slowly.

최대 수의 환기량(MVV, maximum voluntary ventilation, 최대 환기량)은, 피검자가 자발적인 최대 노력으로 1분간 호흡할 수 있는 기량으로, 최대환기를 가장 빠르게 12초간 계속한 호흡량을, 5배하여 분시환기량으로서 표시한다. Maximum voluntary ventilation (MVV) is the skill that the subject can breathe with maximum voluntary effort for 1 minute do.

연산처리부(210)는, 키입력부로부터 호흡 훈련모드 신호를 수신할 경우, 키입력부(240)로부터 게임시작 신호가 입력되면, 호흡량 측정부(100)의 신호전처리부(180)로부터 입력된 호흡량신호로부터 소정 연산을 거쳐 폐활량을 검출하고, 검출된 폐활량신호를, 각 등급 문턱치와 비교하여, 현재의 폐활량 등급을 구하고, 현재의 폐활량 등급에 따라 게임 태스크(task)를 진행하는 화면을 출력한다.Calculation processing unit 210, when receiving a breathing training mode signal from the key input unit, when a game start signal is input from the key input unit 240, the respiration volume signal input from the signal pre-processing unit 180 of the respiration volume measurement unit 100 The lung capacity is detected through a predetermined operation, the detected lung capacity signal is compared with each level threshold, the current lung capacity level is obtained, and a screen for performing a game task according to the current lung capacity level is output.

본 발명에서, '게임 태스크(task)'는 사용자의 폐활량으로부터 구해진 폐활량 등급에 따라 디스플레이상의 게임에서 소정행위가 이루어지는 것을 말한다, 예를 들어, 게임 태스크로서, 도 10의 (a)에서와 같이, 폐활량 등급에 따라 소정 개수의 촛불이 꺼지도록 이루어질 수 있다. 게임 태스크의 다른 예로써, 도 10의 (b)에서와 같이, 블로우 파이프(blowpipe, 입으로 부는 화살총, 또는 블로우건(blowgun) 이라함) 내의 화살촉이 발사되어 다트(dart)의 원반과녁에 꼿히도록 이루어지되, 폐활량 등급에 따라 원반과녁의 소정 점수 부분에 꼿히도록 이루어질 수 있다. 게임 태스크의 또 다른 예로써, 도 10의 (c)에서와 같이, 블로우 파이프 내의 화살촉이 발사되어, 날고 있는 새를 맞추어 떨어트리도록 이루어지되, 폐활량 등급에 따라 소정 마리의 새가 떨어지도록 이루어질 수 있다. 게임 태스크의 또 다른 예로써, 도 10의 (d)에서와 같이, 기둥형태의 물원통 내에 물 및 구슬들이 들어 있으며, 폐활량 등급에 따라 물원통 내의 물 및 구슬의 위치가 높아지도록 이루어질 수 있다. 게임 태스크의 다른 예로써, 도 10의 (e)에서와 같이, 그래프가 디스플레이 되며, 음향(예로 바람소리)이 제공되되, 강제 호기(Forced expiration)와 강제 흡기(Forced inspiration)의 증감에 따라 스피커부(230)에서 출력되는 음향의 크기가 증감되도록 이루어질 수 있다. 즉, 폐활량 등급에 따라 음향의 크기가 달라지도록 이루어질 수 있다.In the present invention, a 'game task' means that a predetermined action is performed in a game on the display according to the lung capacity grade obtained from the user's lung capacity. For example, as a game task, as in FIG. 10 (a), A predetermined number of candles may be extinguished according to the lung capacity level. As another example of the game task, as shown in Fig. 10 (b), an arrowhead in a blowpipe (blowpipe, called a mouth-blow gun, or blowgun) is fired to hit the target of the dart. It is made to be straight, but it can be made to stick to a predetermined score part of the disc target according to the lung capacity grade. As another example of the game task, as shown in FIG. 10(c) , an arrowhead in the blow pipe is fired to match and drop a flying bird, but a certain number of birds may fall according to the lung capacity rating. there is. As another example of the game task, water and marbles are contained in a column-shaped water cylinder as shown in FIG. As another example of the game task, as in FIG. 10(e), a graph is displayed and a sound (eg, wind noise) is provided, and the speaker according to the increase or decrease of Forced expiration and Forced inspiration The volume of the sound output from the unit 230 may be increased or decreased. That is, the size of the sound may be changed according to the lung capacity class.

본 발명에서, 폐활량 등급은 다수개 구비하며, 예를들어, 제0 등급, 제1 등급, 제2 등급, 제3 등급, 제4 등급, 제5 등급, 제6 등급, 제7 등급까지의 8가지의 등급을 가질 수 있다.In the present invention, there are a plurality of spirometry grades, for example, grade 0, grade 1, grade 2, grade 3, grade 4, grade 5, grade 6, grade 8 up to grade 7 It can have grades of branches.

연산처리부(210)는 구하여진, 폐활량을, 제0 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제0 등급으로 판정한다. 폐활량이 제0 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제1 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제1 등급으로 판정한다. 폐활량이 제1 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제2 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제2 등급으로 판정한다. 폐활량이 제2 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제3 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제3 등급으로 판정한다. 폐활량이 제3 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제4 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제4 등급으로 판정한다. 폐활량이 제4 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제5 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제5 등급으로 판정한다. 폐활량이 제5 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제6 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제6 등급으로 판정한다. 폐활량이 제6 등급의 문턱치(즉, 최고등급 판정 문턱치)보다 작지 않다면, 폐활량을, 제7 등급으로 판정한다.The calculation processing unit 210 compares the obtained lung capacity with a threshold value of the 0th grade, and if it is small, it is determined as the 0th grade. If the lung capacity is not less than the threshold of the 0th grade, the lung capacity is compared with the threshold of the first grade, and if it is small, it is determined as the first grade. If the lung capacity is not less than the threshold of the first grade, the lung capacity is compared with the threshold of the second grade, and if it is small, the second grade is determined. If the lung capacity is not less than the threshold value of the second class, the lung capacity is compared with the threshold value of the third class, and if it is small, it is determined as the third class. If the lung capacity is not less than the threshold value of the third grade, the lung capacity is compared with the threshold value of the fourth grade, and if it is small, it is determined as the fourth grade. If the lung capacity is not less than the threshold value of the fourth grade, the lung capacity is compared with the threshold value of the fifth grade, and if it is small, it is determined as the fifth grade. If the lung capacity is not less than the threshold value of the fifth grade, the lung capacity is compared with the threshold value of the sixth grade, and if it is small, it is determined as the sixth grade. If the lung capacity is not less than the threshold of the sixth grade (ie, the highest grade determination threshold), the lung capacity is determined as the seventh grade.

본 발명에서 각 게임의 미션(mission, 또는 목표)은, 폐활량 등급이 최고등급(예로, 제7 등급)이 되게 하는 것으로 한다. 따라서 폐활량 등급이 최고등급(예로, 제7 등급)이 되어, 최고등급(예로, 제7 등급)에 따른 게임 태스크가 행하여지도록, 사용자는 폐활량이 최고등급이 될때까지 호기 및 흡기를 행한다.In the present invention, the mission (or goal) of each game is to have the lung capacity level become the highest level (eg, the 7th level). Accordingly, the user exhales and inhales until the lung capacity reaches the highest grade (eg, 7th grade), so that the game task according to the highest grade (eg, 7th grade) is performed.

본 발명에서 폐활량 최고등급은 게임의 미션(mission)으로 정해진 폐활량 등급을 말하며, 또한, 최고등급 판정 문턱치는 폐활량 최고등급 임을 판정하기 위한 등급 문턱치이다.In the present invention, the highest lung capacity grade refers to a lung capacity grade determined by a mission of the game, and the highest grade determination threshold is a grade threshold for determining that the lung capacity is the highest grade.

본 발명에서 각 등급 문턱치들을 '게임의 난이도'라고 한다. In the present invention, each grade threshold is referred to as 'the difficulty of the game'.

게임의 난이도, 즉, 각 등급 문턱치는 초기에 사용자가 입력한 성별, 연령(나이), 신장를, 정상예측식에 적용하여, 예측폐활량(FVCPR)을 구하고, 구하여진 예측폐활량을 이용하여 구할 수 있다. 또는, 게임전에 사용자로부터 사용자로부터 노력성폐활량(FVC), 저속 폐활량(SVC), 최대 수의 환기량(MVV) 등을 구하여 이들을 이용하여 게임의 난이도, 즉, 각 등급 문턱치를 구할 수 있다.The difficulty of the game, that is, each grade threshold, is obtained using the predicted vital capacity (FVCPR) by applying the gender, age (age), and height input by the user at the beginning to the normal prediction equation, and using the obtained predicted vital capacity. . Alternatively, before the game, the user can obtain the forced vital capacity (FVC), the slow vital capacity (SVC), the maximum ventilation rate (MVV), etc.

예를들어, 제0 등급의 문턱치는 예측폐활량(FVCPR) 또는 노력성폐활량(FVC)의 약 15%로 할 수 있으며, 제1 등급의 문턱치는 예측폐활량 또는 노력성폐활량(FVC)의 약 30%로 할 수 있으며, 제2 등급의 문턱치는 예측폐활량 또는 노력성폐활량(FVC)의 약 40%로 할 수 있으며, 제3 등급의 문턱치는 예측폐활량 또는 노력성폐활량(FVC)의 약 50%로 할 수 있으며, 제4 등급의 문턱치는 예측폐활량 또는 노력성폐활량(FVC)의 약 60%로 할 수 있으며, 제5 등급의 문턱치는 예측폐활량 또는 노력성폐활량(FVC)의 약 70%로 할 수 있으며, 제6 등급의 문턱치는 예측폐활량 또는 노력성폐활량(FVC)의 약 80%로 할 수 있다.For example, the threshold of grade 0 may be about 15% of predicted vital capacity (FVCPR) or forced vital capacity (FVC), and the threshold of grade 1 is about 30% of predicted vital capacity or forced vital capacity (FVC). The threshold of grade 2 can be about 40% of predicted vital capacity or forced vital capacity (FVC), and the threshold of grade 3 can be about 50% of predicted vital capacity or forced vital capacity (FVC). The threshold of grade 4 can be about 60% of predicted vital capacity or forced vital capacity (FVC), and the threshold of grade 5 can be about 70% of predicted vital capacity or forced vital capacity (FVC). , the threshold of grade 6 may be about 80% of predicted vital capacity or forced vital capacity (FVC).

경우에 따라서, 게임의 미션(mission)이 종료되면, 사용자로 하여금 노력성폐활량(FVC)을 검출하게 하여 게임의 난이도, 즉, 각 등급 문턱치를 조정할 수 있다.In some cases, when the mission of the game is finished, the difficulty of the game, that is, each grade threshold, may be adjusted by allowing the user to detect the forced vital capacity (FVC).

경우에 따라서, 연이은 소정 횟수(예를들어 5회) 게임 시도에서, 1회도 미션(mission)을 성공하지 못했다면, 각 등급 문턱치의 난이도를 1%씩 낮추되, 최초의 각 등급 문턱치로부터 10%가 넘지않는 한도에서 낮출 수 있다.In some cases, in a predetermined number of consecutive game attempts (for example, 5 times), if the mission is not successful even once, the difficulty of each rank threshold is lowered by 1%, but from the initial It can be lowered within the limit not exceeding %.

경우에 따라서, 연이은 소정 횟수(예를들어 5회) 게임 시도에서, 전부 미션(mission)을 성공하였다면, 각 등급 문턱치의 난이도를 1%씩 높이되, 최초의 각 등급 문턱치로부터 10%가 넘지않는 한도에서 높일 수 있다.In some cases, if all missions are successful in a predetermined number of consecutive game attempts (for example, 5 times), the difficulty level of each level threshold is increased by 1%, but not more than 10% from the initial level threshold. can be increased to the limit.

디스플레이부(220)는 연산처리부(210)의 출력을 디스플레이하되, 게임에 따른 영상을 디스플레이하거나, 검출된 폐활량 등을 출력한다.The display unit 220 displays the output of the operation processing unit 210, but displays an image according to the game, or outputs the detected lung capacity.

스피커부(230)는 게임에 따른 음향을 연산처리부(210)로 부터 수신하여 출력한다. 또한 폐기능검사(PFT)의 절차에 따라 안내방송을 출력할 수 있다.The speaker unit 230 receives and outputs the sound according to the game from the calculation processing unit 210 . Also, according to the procedure of Pulmonary Function Test (PFT), announcements can be output.

키입력부(240)는 데이터를 입력하거나 설정하는 조작버튼(241), 전원을 온(ON)/오프(OFF)하는 전원 스위치(242) 등을 포함하고, 경우에 따라서는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)로 이루어질 수도 있다.The key input unit 240 includes an operation button 241 for inputting or setting data, a power switch 242 for turning on/off power, and the like, and in some cases, a graphic user interface (GUI) may be made of

송수신부(280)는 포트부(281)를 이용하여 외부로 데이터를 전송하거나 수신할 수 있으며, 외부 메모리를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 블루투스 등을 이용하여 무선으로 데이터를 전송하거나 저장할 수 있다.The transceiver 280 may transmit or receive data to the outside using the port unit 281 , and may include an external memory. In some cases, data may be transmitted or stored wirelessly using Bluetooth or the like.

메모리부(290)는 게임 프로그램을 저장하고 있으며, 또한 사용자의 폐활량 등의 결과를 저장할 수 있다.The memory unit 290 stores a game program and may also store results such as a user's lung capacity.

본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템은 사용초기에 사용자는 ID, 성별, 생년월일, 신장, 몸무게, 인종(예로, CAUCASIAN, BLACK, HISPANIC, ASIAN), 흡연여부 및 흡연기간 등을 입력하고, 화면밝기, 음량 등등의 초기값을 설정하며, 이들 입력된 데이터들은 메모리부(290)에 저장된다. 또한, 연산처리부(210)는 예측폐활량(FVCPR), 즉 정상예측식을 구하여, 메모리부(290)에 저장한다.In the portable spirometer system of the present invention, at the initial stage of use, the user inputs ID, gender, date of birth, height, weight, race (eg, CAUCASIAN, BLACK, HISPANIC, ASIAN), smoking status, smoking period, etc., screen brightness, volume, etc. An initial value of is set, and these input data are stored in the memory unit 290 . In addition, the calculation processing unit 210 obtains a predicted vital capacity (FVCPR), that is, a normal prediction equation, and stores it in the memory unit 290 .

도 11은 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템의 메인 메뉴화면(초기화면)의 일예(도 11의 (a))와, 상기 메뉴화면에서 사용자(User) 정보입력 버튼(273)을 선택할 때의 화면(도 11의 (b))과, 상기 메뉴화면에서 데이터 버튼(274)을 선택할 때의 화면(도 11의 (c))를 나타낸다.11 is an example of the main menu screen (initial screen) of the portable spirometer system of the present invention (FIG. 11 (a)), and a screen when the user information input button 273 is selected on the menu screen (FIG. 11(b)) and a screen when the data button 274 is selected on the menu screen (Fig. 11(c)) are shown.

폐기능검사(PFT) 버튼(271), 호흡근 강화 게임(RMSG) 버튼(272), 사용자(User) 정보입력 버튼(273), 데이터 버튼(274), 설정버튼(275) 등을 포함한다.It includes a lung function test (PFT) button 271 , a respiratory muscle strengthening game (RMSG) button 272 , a user information input button 273 , a data button 274 , a setting button 275 , and the like.

폐기능검사(PFT) 선택버튼(271)은 호흡량 측정모드를 선택하는 것으로, 노력성폐활량(FVC), 저속 폐활량(SVC), 최대 수의 환기량(MVV)을 검출하기 위한 선택버튼이다. The lung function test (PFT) selection button 271 selects a respiratory volume measurement mode, and is a selection button for detecting forced vital capacity (FVC), slow vital capacity (SVC), and maximum ventilation volume (MVV).

호흡근 강화 게임(RMSG) 선택버튼(272)는 호흡 훈련모드를 선택하는 것으로, 게임을 행하면서 호흡훈련을 하게하기위한 버튼이다. 호흡훈련을 하기 위한 다수의 게임을 구비한 경우 사용자는 그 중의 한 게임을 선택하고 게임을 행하게 된다.The respiratory muscle strengthening game (RMSG) selection button 272 selects a breathing training mode, and is a button for breathing training while playing the game. When a plurality of games for breathing training are provided, the user selects one of them and plays the game.

사용자(User) 정보입력 버튼(273)은, 도 11의 (b)와 같이, ID, 이름, 성별, 생년월일, 신장, 몸무게, 인종(ethnic), 흡연여부 및 흡연기간 등의 사용자 개인정보를 입력하게 하기 위한 버튼이다.The user information input button 273 inputs user personal information such as ID, name, gender, date of birth, height, weight, ethnicity, smoking status and smoking period, as shown in (b) of FIG. 11 . button to do it.

데이터 버튼(274)은 호흡량 측정모드 또는 호흡 훈련모드에서 검출된 결과, 예로 폐활량 등을 저장하거나, 기저장된 데이터들을 확인하기 위한 버튼이다. 데이터 버튼(274)을 선택하여, 도 11의 (c)와 같이, 저장된 데이터를 볼수 있다.The data button 274 is a button for storing a result detected in the respiration volume measurement mode or the respiration training mode, for example, lung capacity, or checking pre-stored data. By selecting the data button 274, as shown in (c) of FIG. 11 , the stored data can be viewed.

설정(Setting) 버튼(275)은 휴대용 폐활량계 시스템 자체의 초기값, 예로, 화면밝기, 음량 등의 초기값들을 설정하며, 또한, 교정(CALIBRATION)을 행하거나 결과를 삭제하며, 폐활량 측정(SPIROMETER)에 대한 그래픽, 파라미터, 예측, 결과 등을 보기 위한 버튼이다.The Setting button 275 sets the initial values of the portable spirometer system itself, for example, initial values such as screen brightness and volume, and also performs CALIBRATION or deletes results, and measures spirometry (SPIROMETER). It is a button to view graphics, parameters, predictions, results, etc.

도 12는 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 노력성폐활량(FVC)을 측정할때를 설명하기 위한 도면이다.12 is a view for explaining when the forced vital capacity (FVC) is measured in the portable spirometer system of the present invention.

도 12의 (a)는 노력성폐활량(FVC)의 측정화면을 나타낸다. 도 12의 (a)는, 도 11의 (a)의 메인 메뉴화면에서 폐기능검사(PFT) 버튼(271)을 선택(터치)하고, 그다음에 제시된 화면에서, 노력성폐활량(FVC) 버튼(미도시), 저속 폐활량(SVC) 버튼(미도시), 최대 수의 환기량(MVV) 버튼(미도시) 중에, 노력성폐활량(FVC) 버튼(미도시)을 선택하여 노력성폐활량(FVC)을 측정하는 경우이다.12 (a) shows a screen for measuring forced vital capacity (FVC). Figure 12 (a) is, on the main menu screen of Figure 11 (a), select (touch) the lung function test (PFT) button 271, and then on the screen presented, the forced vital capacity (FVC) button ( Forced vital capacity (FVC) by selecting the forced vital capacity (FVC) button (not shown) from among the following) in case of measurement.

도 12의 (a)의 노력성폐활량(FVC)의 측정화면에서, 시작 버튼(251)을 눌러서, 노력성폐활량의 측정을 시작하고, 노력성폐활량의 측정이 끝난 후 종료버튼을 눌러 측정을 종료하며, 도 12의 (b)와 같이, 화면에 결과값이 표시된다. 사용자는 기침 등을 하거나 하여 잘못 측정된 경우는 데이터 삭제 버튼(253)을 눌러 데이터를 삭제하고, 측정을 종료할 경우, 폐활량 측정 후 종료버튼(미도시)을 눌러 측정을 종료한다. 종료버튼으로 종료를 하지 않을 경우, 측정시작부터 일정시간 후 자동 종료된다. 예를 들어 노력성폐활량(FVC) 측정시에는 측정시작부터 15초 경과되면 종료되게 할 수 있으며, 저속 폐활량(SVC) 측정시 및 최대 수의 환기량(MVV) 측정시에는, 측정시작부터 30초 경과되면 종료되게 할 수 있다.On the forced vital capacity (FVC) measurement screen of FIG. 12 (a), pressing the start button 251 to start the measurement of the forced vital capacity, and after the measurement of the forced vital capacity is finished, press the end button to end the measurement and the result value is displayed on the screen as shown in FIG. 12(b). When the measurement is erroneously due to coughing or the like, the user deletes the data by pressing the data deletion button 253, and when the measurement is finished, presses the end button (not shown) after measuring the spirometry to end the measurement. If the end is not done with the end button, the measurement is automatically terminated after a certain period of time from the start of the measurement. For example, when measuring forced vital capacity (FVC), it can be terminated when 15 seconds have elapsed from the start of the measurement, and when measuring low-speed vital capacity (SVC) and maximum ventilation (MVV), 30 seconds have elapsed from the start of the measurement You can make it shut down.

도 12의 (b)에서와 같이, 측정이 종료되면, 즉 측정 종료 화면에 결과값이 표시되는 데, 노력성 폐활량(FVC), 1초간 노력성 폐활량(FEV1), 최고 호기 유속(PEF)를 결과값으로 출력한다.As in Fig. 12 (b), when the measurement is finished, that is, the result value is displayed on the measurement end screen. output as a result.

여기서, 노력성 호기방법은 가능한 한 최대로 공기를 들어바신후 최대한 빠르고 세게 공기를 불어내는 방법이며, 노력성 폐활량(FVC)은 노력성 호기방법으로 가능한한 최대로 공기를 들어마신 후 최대한 빠르고 세계 불어낸 공기의 양을 나타낸다. 1초간 노력성 폐활량(FEV1)은 노력성 호기방법으로 공기를 불어낼때 처음부터 1초간 불어낸 공기의 양으로, 보통 L로 표시한다. 최고 호기 유속(PEF, Peak Expiratory Flow)은 노력성 호기방법으로 노력성 폐활량을 측정할때 최고로 빠른 호기의 유속으로 L/sec로 나타낸다.Here, the forced expiratory method is a method of blowing in air as quickly and forcefully as possible after inhaling the air as much as possible, and the forced vital capacity (FVC) is a forced expiratory method, which is the fastest and world Indicates the amount of blown air. Forced vital capacity in 1 second (FEV1) is the amount of air blown out in 1 second from the beginning when air is blown by the forced exhalation method, usually expressed as L. Peak Expiratory Flow (PEF) is the fastest expiratory flow rate when measuring forced vital capacity by the forced expiratory method, and is expressed in L/sec.

또한, %FEV1(% 1초간 노력성 폐활량)은, 1초간 노력성 폐활량 예측치에 대한 1초간 노력성 폐활량 측정의 비로, % 1초간 노력성 폐활량 = (1초간 노력성 폐활량 측정치/ 1초간 노력성 폐활량 예측치) × 100 로 구하여지며, 즉 % 값으로 구하여진다. In addition, %FEV1 (% exerted vital capacity for 1 second) is the ratio of the measured exerted spirometry for 1 second to the predicted value of forced vital capacity for 1 second, % forced vital capacity for 1 second = (measured forced vital capacity for 1 second / effort effort for 1 second) It is calculated as the lung capacity predicted value) × 100, that is, it is obtained as a % value.

1초간 노력성 폐활량 예측치는 검진자의 기대되어지는 정상인의 노력성 폐활량으로, 일반적으로 동일 인종에서 성별, 나이, 키, 몸무게에 따른 정상인의 예측치이다. 예를 들어, 동양인 남자인 경우, 1초간 노력성 폐활량 예측치는 0.036×신장(cm) - 0.028×나이 - 1.178이고, 동양인 여자인 경우, 1초간 노력성 폐활량 예측치는 0.022×신장(cm) - 0.022×나이 - 0.995 일 수 있다.Estimated exerted lung capacity for 1 second is the expected normal exerted lung capacity of the examinee, and is generally the predicted value of normal people according to gender, age, height, and weight in the same race. For example, in the case of an Asian male, the predicted value of forced lung capacity for 1 second is 0.036 × height (cm) - 0.028 × age - 1.178 x age - can be 0.995.

또한, FEV1/FVC 비율은, 티페노 피네리(Tiffeneau-Pinelli) 지수라고도 하며 폐쇄성 및 제한성 폐 질환의 진단에 사용되는 비율이며, FEV1/FVC 비율을 %로 나타낸 것을 FEV1/FVC %(1초율)라 한다.In addition, the FEV1/FVC ratio, also called the Tiffeneau-Pinelli index, is a ratio used for the diagnosis of obstructive and restrictive pulmonary disease. say

또한, FEF25-75%(노력성 호기 중간유량, 최대 중간 호기유량, MMF)은 폐기능 검사할때 힘껏 폐활량대로 불어낼 때 전체를 0-100%로 보았을 때, 25-75%에 해당하는 유량(flow)을 의미하며, 세기관지의 기능을 보는 지표이다. 즉, 노력성 폐활량(FVC)의 25-75%에 해당하는 공기의 흐름이다.In addition, the FEF25-75% (effort expiratory intermediate flow rate, maximum intermediate expiratory flow rate, MMF) is a flow rate corresponding to 25-75% when the total is 0-100% when infusing as hard as possible during the lung function test. It means (flow), and is an indicator of the function of the bronchioles. That is, it is a flow of air corresponding to 25-75% of the forced vital capacity (FVC).

최고 호기 유속(PEF) 예측치는 인종, 성별, 나이, 키, 몸무게에 따른 정상인의 예측치이다. 예를들어, 동양인 남자인 경우, 최고 호기 유속(PEF) 예측치는 64.53×신장(m)3 + 0.4795×나이2 + 77.0이고, 동양인 여자인 경우, 최고 호기 유속(PEF) 예측치는 310.4×신장(m) + 6.463×나이 - 209.0 일 수 있다.The predicted peak expiratory flow rate (PEF) is that of a normal person according to race, sex, age, height, and weight. For example, for an Asian male, the predicted peak expiratory flow rate (PEF) is 64.53 × height (m) 3 + 0.4795 × age 2 + 77.0, and for an Asian female, the predicted peak expiratory flow rate (PEF) is 310.4 × height ( m) + 6.463 x age - can be 209.0.

도 12의 (b)와 같은 측정을 3번에 걸쳐 시행하게 되며, 3번의 결과 값이 저장되면, 도 12의 (c)와 3번의 결과 값을 가진 화면이 출력되게 된다. 도 12의 (c)와 같이, 3번의 측정이 종료된 후 최종결과보기 버튼(255)을 선택하게 되면, 도 12의 (d)와 같은, 최종 측정결과화면으로 가게된다.The measurement as shown in (b) of FIG. 12 is performed three times, and when the result value of No. 3 is stored, a screen having the result value of No. 3 and the result of No. 3 of FIG. 12 (c) is output. As shown in (c) of FIG. 12, if the final result view button 255 is selected after the third measurement is finished, the screen goes to the final measurement result screen as shown in FIG. 12(d).

도 12의 (d)와 같이, 최종 측정결과화면에서는, 측정값 중에서 가장 높은 값을 출력한다. 즉, 도 12의 (c)의 3번의 측정된 값 중, 가장 높은 값, 즉, 베스트 값에 해당하는 결과를 출력한다.As shown in (d) of FIG. 12 , on the final measurement result screen, the highest value among the measured values is output. That is, a result corresponding to the highest value, that is, the best value, among the three measured values of FIG. 12C is output.

즉, 연산처리부(210)는, 사용자가 입력한 인종, 성별, 나이, 키, 몸무게로, 예측된 노력성 폐활량(FVC)(즉, 예측폐활량 또는 정상예측식)과, 예측된 FEV1(즉, 1초간 노력성 폐활량 예측치)과, 예측된 최고 호기 유속(PEF), 예측된 FEF25-75%(노력성 호기 중간유량)을 구하여 최종 측정결과화면(즉, 최종 측정결과화면 중 Predict)에 출력하고, 또한, 노력성 폐활량(FVC)의 측정치, FEV1(즉, 1초간 노력성 폐활량)의 측정치, 최고 호기 유속(PEF)의 측정치, FEF25-75%의 측정치를 최종 측정결과화면(즉, 최종 측정결과화면 중 Pre)에 출력하고, 각 예측치와 각 측정치의 비율을 최종 측정결과화면(즉, 최종 측정결과화면 중 Pred)에 출력한다.That is, the calculation processing unit 210, the predicted forced vital capacity (FVC) (ie, predicted vital capacity or normal predictive formula), and predicted FEV1 (ie, Effortless vital capacity prediction value for 1 second), predicted peak expiratory flow rate (PEF), and predicted FEF25-75% (forced expiratory median flow rate) are obtained and output to the final measurement result screen (ie, Predict among the final measurement result screen) , In addition, the measured value of forced vital capacity (FVC), the measured value of FEV1 (ie, forced vital capacity in 1 second), the measured value of peak expiratory flow rate (PEF), and the measured value of FEF25-75% are displayed on the final measurement result screen (ie, final measurement) Pre) of the result screen, and the ratio of each predicted value and each measured value is output on the final measurement result screen (ie, Pred of the final measurement result screen).

휴대용 폐활량계 시스템의 호흡량 측정모드에서 시작 버튼 및 종료버튼은, 시작/종료 버튼이 토굴 키로 일 수 있으며, 경우에 따라서는 시작버튼과 종료버튼을 각각 구비할 수 있다. 또한, 호흡량 측정모드 에서 PRE/POST 버튼(PRE 또는 POST)는 토굴(toggle) 키로 이루어지며, 기관지확장제 반응검사 시 사용되는 것으로, 기관지확장제의 반응 전(PRE) 및 반응 후(POST)의 측정시 선택하여 측정한다. 즉, 기관지확장제를 투여하지 않고 검사시는 (PRE)를 선택하고, 기관지확장제를 투여하고 검사시는 (POST)를 선택한다.In the respiratory volume measurement mode of the portable spirometer system, the start button and the end button may be a start/end button as a crypt key, and in some cases may include a start button and an end button, respectively. In addition, in the respiratory volume measurement mode, the PRE/POST button (PRE or POST) is a toggle key and is used for the bronchodilator reaction test. Select and measure. That is, (PRE) is selected for examination without administration of a bronchodilator, and (POST) is selected for examination with administration of a bronchodilator.

또한, 휴대용 폐활량계 시스템에서는 이전메뉴로 돌아가는 이전메뉴 버튼(252)과, 잘못 측정된 경우 데이터를 삭제하기 위한 데이터 삭제 버튼(253)과, 측정이 끝난 후 최종데이터를 보기위한 최종결과 보기 버튼(255)과, 유량 용량(용적) 곡선(Flow-Volume Curve, FV Curve) 버튼(256)과, 용량(용적) 시간 곡선(Volume-Time Curve) 버튼(257)을 구비한다. In addition, in the portable spirometer system, a previous menu button 252 to return to the previous menu, a data deletion button 253 for deleting data when an incorrect measurement is performed, and a final result view button 255 for viewing the final data after measurement is complete ), a flow-volume curve (FV Curve) button 256 , and a volume-time curve button 257 .

일반적으로, 폐활량곡선(spirogram)은, 유량용량곡선(FV Curve) 및 용량(용적) 시간 곡선(Volume-Time Curve)이 있으며, 유량용량곡선(FV Curve)은 최대노력호출을 했을 때의 숨을 내뱉는 속도와 폐 내의 공기함유량 변화를 기록한 것이며, 용량(용적) 시간 곡선은 노력성 호기조작에 의하여 시간경과에 따른 호기시의 폐용적을 나타낸 것이다. In general, the spirogram has a flow capacity curve (FV Curve) and a volume (volume) time curve (Volume-Time Curve), and the flow capacity curve (FV Curve) is The change in the exhalation rate and the air content in the lungs is recorded, and the dose (volume) time curve shows the lung volume during exhalation according to the time elapsed by the effortful exhalation operation.

도 13은 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 유량 용량(용적) 곡선 화면(도 13의 (a)) 및 용량(용적) 시간 곡선 화면(도 13의 (b))의 일예이다.13 is an example of a flow capacity (volume) curve screen (FIG. 13 (a)) and a capacity (volume) time curve screen (FIG. 13 (b)) in the portable spirometer system of the present invention.

도 12의 (d)의 최종 측정결과화면에서 유량 용량(용적) 곡선 버튼(256)을 선택한 경우에, 도 13의 (a)와 같이, 유량 용량(용적) 곡선을 화면에 출력한다. When the flow capacity (volume) curve button 256 is selected on the final measurement result screen of FIG.

FEV1% Pred(% 1초간 노력성 폐활량 예측치)에 따른 해석을 나타낸다. 여기서, 강한 기관 확장제(bronchodilator Severity)를 취한 후, FEV1/FVC < 0.70 인 경우, 기도 폐쇄(Airway obstruction)이다. FEV1% Pred(% 1초간 노력성 폐활량 예측치)가 80% 보다 큰 경우는 가벼운(Mild) 정도(약한 정도)이고, FEV1% Pred(% 1초간 노력성 폐활량 예측치)가 50 내지 80%인 경우는 보통(Moderate) 정도(중간정도)이고, FEV1% Pred(% 1초간 노력성 폐활량 예측치)가 30 내지 50%인 경우는 심각(Severe)한 정도이고, FEV1% Pred(% 1초간 노력성 폐활량 예측치)가 30% 미만인 경우는 극심(Very severe)한 정도이라고 할 수 있다.Interpretation according to FEV1% Pred (% predicted value of forced vital capacity for 1 second) is shown. Here, if FEV1/FVC < 0.70 after taking a strong bronchodilator Severity, it is airway obstruction. When the FEV1% Pred (predicted value of forced vital capacity in % 1 second) is greater than 80%, it is mild (mild), and when the FEV1% Pred (predicted value of forced vital capacity in % 1 second) is 50 to 80% Moderate (moderate) and FEV1% Pred (% predicted value of forced vital capacity for 1 second) of 30 to 50% is severe, and FEV1% Pred (% predicted value of forced vital capacity for 1 second) ) is less than 30%, it can be said that the degree of extreme (Very severe).

또한 도 12의 (d)의 최종 측정결과화면에서 용량(용적) 시간 곡선 버튼(257)을 선택한 경우에, 도 13의 (b)와 같이, 용량(용적) 시간 곡선을 화면에 출력한다.In addition, when the dose (volume) time curve button 257 is selected on the final measurement result screen of FIG. 12 (d), the dose (volume) time curve is output on the screen as shown in FIG.

또한, 도 12의 (d)의 최종 측정결과화면에서도, 데이터의 저장을 원치않는 경우 데이터 삭제 버튼(253)을 선택하여 데이터를 삭제할 수 있다.Also, in the final measurement result screen of FIG. 12( d ), if data is not desired to be saved, data can be deleted by selecting the data deletion button 253 .

도 14는 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 저속 폐활량(SVC)을 측정할때를 설명하기 위한 도면이다.14 is a view for explaining when the low-speed spirometry (SVC) is measured in the portable spirometry system of the present invention.

도 14의 (a)는 저속 폐활량(SVC)의 측정화면을 나타낸다. 도 14의 (a)는, 도 11의 (a)의 메인 메뉴화면에서 폐기능검사(PFT) 버튼(271)을 선택(터치)하고, 그다음에 제시된 화면에서, 노력성폐활량(FVC) 버튼(미도시), 저속 폐활량(SVC) 버튼(미도시), 최대 수의 환기량(MVV) 버튼(미도시) 중에, 저속 폐활량(SVC) 버튼(미도시)을 선택하여 저속 폐활량(SVC)을 측정하는 경우이다. 14( a ) shows a screen for measuring low-velocity vital capacity (SVC). Figure 14 (a) is, on the main menu screen of Figure 11 (a), select (touch) the lung function test (PFT) button 271, and then on the presented screen, the forced vital capacity (FVC) button ( (not shown), low speed vital capacity (SVC) button (not shown), and maximum number of ventilation volume (MVV) buttons (not shown), by selecting the low speed vital capacity (SVC) button (not shown) to measure the low speed vital capacity (SVC) is the case

도 14의 (a)의 저속 폐활량(SVC)의 측정화면에서, 시작 버튼(251)을 눌러서, 저속 폐활량(SVC)의 측정을 시작하고, 저속 폐활량(SVC)의 측정이 끝난 후 종료버튼을 눌러 측정을 종료하며, 도 14의 (b)와 같이, 저속 폐활량(SVC) 측정 결과화면에 결과값이 표시된다. 측정 중에 종료버튼을 누르지 않아도, 즉, 강제 종료를 하지 않아도, 일정시간 후 측정은 자동 종료된다.On the low-speed vital capacity (SVC) measurement screen of FIG. 14 (a), by pressing the start button 251, the low-speed vital capacity (SVC) measurement starts, and after the low-speed vital capacity (SVC) measurement is finished, press the end button The measurement is terminated, and as shown in FIG. 14 ( b ), the result value is displayed on the low-velocity vital capacity (SVC) measurement result screen. Even if the end button is not pressed during measurement, that is, even if there is no forced termination, the measurement is automatically terminated after a certain period of time.

SVC 측정 시 호흡방법은, 적어도 3번 이상 평상시 호흡을 한다. 그 다음, 천천히 있는 힘을 다하여 끝까지 내쉰다(RV level). 그 다음, 천천히 있는 힘을 다하여 끝까지 들이쉰다(TLC level). 그 다음, 평상시 호흡으로 복귀한다. 이렇게 호흡하여 측정이 종료되면, 도 14의 (b)와 같은 저속 폐활량(SVC) 측정 결과화면에, 시간에 따른 폐 용적의 변화를 나타내는 그래프(V-T)가 출력된다.When measuring SVC, breathe normally at least 3 times. Then, exhale slowly and with all your strength (RV level). Then, inhale slowly and as hard as you can (TLC level). Then, return to normal breathing. When the measurement is completed by respiration in this way, a graph (V-T) indicating the change in lung volume over time is output on the low-velocity vital capacity (SVC) measurement result screen as shown in FIG. 14(b).

저속 폐활량(SVC) 측정시, 저속 폐활량(SVC) 뿐만아니라, 1회 환기량(TV), 예비 흡기량(IRV), 예비 호기량(ERV) 등을 측정한다.When measuring low-velocity vital capacity (SVC), not only low-speed vital capacity (SVC), but also tidal ventilation (TV), preliminary inspiratory volume (IRV), preliminary expiratory volume (ERV), etc. are measured.

여기서, 1회 환기량(Tidal Volume, TV)은 1회호흡시 출입하는 공기의 양이며, 예비 흡기량(Inspiratory Reserve Volume, IRV)은 들이마실 수 있는 정상적인 공기의 양보다 더 많이 들이마실 수 있는 공기의 최대량이며, 예비 호기량(Expiratory Reserve Volume, ERV)은 정상적인 호흡을 할 때, 숨을 내쉬고 나서 폐에 남아 있는 공기량이며, 잔기량(Residual Volume, RV)은 최대호출(最大呼出)을 실시한 후에 폐내에 잔존하는 가스량을 말한다. 기능적잔기량(機能的殘氣量)과 예비호기량(豫備呼氣量)의 차로 계산한다.Here, Tidal Volume (TV) is the amount of air that enters and exits during one breath, and Inspiratory Reserve Volume (IRV) is the amount of air that can be inhaled more than the normal amount of air that can be inhaled. The maximum amount, Expiratory Reserve Volume (ERV), is the amount of air remaining in the lungs after exhalation during normal respiration, and Residual Volume (RV) is the amount of air remaining in the lungs after exhaling during normal respiration. It refers to the amount of gas remaining. It is calculated as the difference between the functional residual volume and the reserve expiratory volume.

도 15는 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 최대 수의 환기량(MVV)을 측정할때를 설명하기 위한 도면이다.15 is a view for explaining when the maximum number of ventilation (MVV) is measured in the portable spirometer system of the present invention.

도 15의 (a)는 최대 수의 환기량(MVV)의 측정화면을 나타낸다. 도 15의 (a)는, 도 11의 (a)의 메인 메뉴화면에서 폐기능검사(PFT) 버튼(271)을 선택(터치)하고, 그다음에 제시된 화면에서, 노력성폐활량(FVC) 버튼(미도시), 저속 폐활량(SVC) 버튼(미도시), 최대 수의 환기량(MVV) 버튼(미도시) 중에, 최대 수의 환기량(MVV) 버튼(미도시)을 선택하여 최대 수의 환기량(MVV)을 측정하는 경우이다. Figure 15 (a) shows a screen for measuring the maximum number of ventilation (MVV). Fig. 15 (a) is, on the main menu screen of Fig. 11 (a), selecting (touching) the lung function test (PFT) button 271, and then on the presented screen, the forced vital capacity (FVC) button ( Select the maximum number of ventilation volume (MVV) button (not shown) among the maximum number of ventilation volume (MVV) buttons (not shown) and the maximum number of ventilation volume (MVV) buttons (not shown). ) is measured.

도 15의 (a)의 최대 수의 환기량(MVV)의 측정화면에서, 시작 버튼(251)을 눌러서, 최대 수의 환기량(MVV)의 측정을 시작하고, 최대 수의 환기량(MVV)의 측정이 끝난 후 종료버튼을 눌러 측정을 종료하며, 도 15의 (b)와 같이, 최대 수의 환기량(MVV) 측정 결과화면에 결과값이 표시된다. 측정 중에 종료버튼을 누르지 않아도, 즉, 강제 종료를 하지 않아도, 일정시간 후 측정은 자동 종료된다.On the measurement screen of the maximum number of ventilations (MVV) in Fig. 15 (a), the start button 251 is pressed to start the measurement of the maximum number of ventilations (MVV), and the measurement of the maximum number of ventilations (MVV) is completed. After completion, the measurement is terminated by pressing the end button, and as shown in FIG. 15 ( b ), the result is displayed on the maximum number of ventilation (MVV) measurement results screen. Even if the end button is not pressed during measurement, that is, even if there is no forced termination, the measurement is automatically terminated after a certain period of time.

최대 수의 환기량(MVV) 측정 시 호흡방법은 스피커부(230)로부터 피검자(사용자)가 가능한 한 빨리 그리고 많이 호흡(MVV)하라는 지시 음성이 출력하고, 이에 따라 피검자(사용자)는 가능한 한 빨리 그리고 많이 호흡을 행하게 되며, 호흡량 검출부(100)로부터 이에따른 측정을 행하며, 측정시작으로부터 일정 시간, 즉, 정해진 측정시간(TMVV)이 지나면, 측정이 자동 종료되고, 그 검출 결과값이, 최대 수의 환기량(MVV) 측정결과 화면에 출력된다. 검출 결과값이 화면에 출력되면, 피검자는 평상호흡으로 복귀한다. When measuring the maximum number of ventilation (MVV), the breathing method outputs an instruction voice telling the subject (user) to breathe (MVV) as quickly and as much as possible from the speaker unit 230, and accordingly, the subject (user) is A lot of breathing is performed, and the corresponding measurement is performed from the respiration amount detecting unit 100, and when a predetermined time from the start of the measurement, that is, a predetermined measurement time (TMVV) passes, the measurement is automatically terminated, and the detection result value is the maximum number of The ventilation volume (MVV) measurement result is displayed on the screen. When the detection result value is output on the screen, the examinee returns to normal breathing.

최대 수의 환기량(MVV) 측정결과 화면은 도 15의 (b)와 같이 시간에 따른 폐 용적의 변화를 나타내는 그래프(V-T)를 출력한다. 최대 수의 환기량(MVV)의 측정시, 최대 수의 환기량(MVV)뿐만아니라, 분당호흡수(RR, Respiratory rate), 1회 환기량(Tidal Volume, TV)을 검출하여 출력한다.The maximum number of ventilation (MVV) measurement result screen outputs a graph (V-T) showing the change in lung volume over time as shown in FIG. 15 ( b ). When measuring the maximum number of ventilation (MVV), not only the maximum number of ventilation (MVV), but also the respiratory rate (RR, Respiratory rate) and tidal volume (Tidal Volume, TV) are detected and output.

도 16은 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 호흡근 강화게임의 초기화면의 일예이다.16 is an example of the initial screen of the respiratory muscle strengthening game in the portable spirometer system of the present invention.

즉, 도 11의 (a)의 메인 메뉴화면에서 호흡근 강화 게임(RMSG) 선택버튼(272)을 선택함으로써 출력된 화면으로, 호흡 훈련모드를 선택하였을 경우이다. 도 16과 같이 호흡근 강화게임의 초기화면에서 다수의 게임 버튼 들을 제시하고, 사용자의 흥미에 따라 선택하도록 이루어진다.That is, the screen output by selecting the respiratory muscle strengthening game (RMSG) selection button 272 on the main menu screen of (a) of FIG. 11 is a case where the breathing training mode is selected. As shown in Fig. 16, a plurality of game buttons are presented on the initial screen of the respiratory muscle strengthening game and selected according to the user's interest.

도 16의 호흡근 강화게임의 초기화면에서는, 촛불끄기 게임 버튼(261), 블로우건 다트(Blowgun Dart) 게임버튼(262), 블로우건 이글(Blowgun Eagle) 게임버튼(263), 물기둥 게임버튼(264), 그래프 게임버튼(265) 중 하나를 선택하도록 이루어지나, 이로써 본 발명을 한정하기 위한 것이 아님을 밝혀둔다. In the initial screen of the respiratory muscle strengthening game of FIG. 16 , a candle extinguishing game button 261 , a blowgun dart game button 262 , a blowgun Eagle game button 263 , and a water column game button 264 . ), and is made to select one of the graph game buttons 265, which is not intended to limit the present invention.

촛불끄기 게임 버튼(261)을 선택하면, 도 10의 (a)에서와 같은, 폐활량에 따라 소정 개수의 촛불이 꺼지도록 하는 게임을 행할 수 있다. When the candle extinguishing game button 261 is selected, a game can be played in which a predetermined number of candles are extinguished according to the lung capacity, as in FIG. 10A .

블로우건 다트(Blowgun Dart) 게임버튼(262)을 선택하면, 도 10의 (b)에서와 같은, 블로우 파이프(blowpipe) 또는 블로우건(blowgun) 내의 화살촉이 발사되어 다트(dart)의 원반과녁에 꼿히도록 이루어지되, 폐활량에 따라 원반과녁의 소정 점수 부분에 꼿히도록 하는 게임을 행할 수 있다. When the blowgun dart (Blowgun Dart) game button 262 is selected, an arrowhead in a blowpipe or blowgun is fired as shown in (b) of FIG. It is made to be straight, but a game can be played in which it is fixed in the predetermined score part of the disc target according to the lung capacity.

블로우건 이글(Blowgun Eagle) 게임버튼(263)을 선택하면, 도 10의 (c)에서와 같은, 블로우 파이프(blowpipe) 또는 블로우건(blowgun) 내의 화살촉이 발사되어, 날고 있는 새를 맞추어 떨어트리도록 이루어지되, 폐활량에 따라 소정 마리의 새가 떨어지도록 하는 게임을 행할 수 있다. When the blowgun eagle game button 263 is selected, an arrowhead in a blowpipe or blowgun is fired, as in FIG. A game can be played in which a predetermined number of birds fall according to the lung capacity.

물기둥 게임(264)을 선택하면, 도 10의 (d)에서와 같이, 기둥형태의 물원통 내에 물 및 구슬들이 들어 있으며, 폐활량에 따라 물원통 내의 물기둥, 즉, 구슬의 위치가 높아지도록 하는 게임을 행할 수 있다. When the water column game 264 is selected, as in FIG. 10(d) , water and beads are contained in a columnar water cylinder, and the position of the water column in the water column, that is, the beads, increases according to the lung capacity. can be done

그래프 게임버튼(265)을 선택하면, 도 10의 (e)과 같이, 그래프가 디스플레이 되며, 음향(예로 바람소리)이 제공되되, 강제 호기(Forced expiration)와 강제 흡기(Forced inspiration)의 증감에 따라 스피커부(230)에서 출력되는 음향의 크기가 증감되도록 이루어진 게임을 행할 수 있다. 이 경우, 폐활량 등급에 따라 음향의 크기가 달라지도록 이루어질 수 있다.When the graph game button 265 is selected, a graph is displayed, as shown in FIG. 10 (e), and a sound (eg, wind noise) is provided, and the increase or decrease of Forced expiration and Forced inspiration Accordingly, a game in which the volume of the sound output from the speaker unit 230 is increased or decreased can be played. In this case, the size of the sound may be changed according to the lung capacity class.

상기 5가지 게임에서 시각적 피드백은 영상(이미지)로서 제공되며, 청각적 피드백은 가능한 한 빨리 그리고 있는 힘을 다하여 끝까지 내쉬는 강제 호기(Forced expiration)과 가능한 한 빨리 그리고 있는 힘을 다하여 끝까지 들이쉬는 강제 흡기(Forced inspiration)가 증가할 때는 스피커부(230)에서 음량의 크기가 커지며, 강제 호기(Forced expiration)와 강제 흡기(Forced inspiration)가 감소할 때는 스피커부(230)에서 음량의 크기가 작아지게 된다.In the above five games, the visual feedback is provided as an image (image), and the auditory feedback is a forced expiration in which one exhales as quickly as possible with full force of drawing, and a forced inhalation, wherein one inhales as quickly as possible with full force of drawing. When (Forced inspiration) increases, the size of the volume in the speaker unit 230 increases, and when the forced expiration and the forced inspiration decrease, the level of the volume in the speaker unit 230 decreases. .

노력성 폐활량(FVC) 측정시 및 호흡근 강화게임 시에, 우선, 피검자(사용자)의 ID, 인종, 성별, 키, 몸무게 등등의 개인 정보를 입력한다. 다음으로 마우스피스(170)를, 휴대용 폐활량계 시스템 본체(110)에 장착하고, 피검자는 평상시와 같이 3회 이상 호흡한다. 즉, 이는 평상시와 같은 호흡을 하여 측정준비를 하는 것으로, 정확한 측정을 위해 권고하는 사항이다. 다음으로, 가능한 한 많이 들이쉰다. 이 경우, 속도와 관계없이 가능한 한 많이 들이쉬어야 한다. 즉 피검자가 들여 마실 수 있는 최대량을 들여 마시도록 해야 한다. 그 다음으로, 가능한 한 빨리 그리고 있는 힘을 다하여 끝까지 내쉰다(Forced expiration). 즉, 최대한 빨리 내쉬어야 하며 더 이상 내쉬기 어려울 때까지 내쉬어야 한다. 그리고나서, 가능한 한 빨리 그리고 있는 힘을 다하여 끝까지 들이쉰다(Forced inspiration). 이 경우, 숨이 찬 상태가 되어 당연히 빨리 들여 마시게 되는데 이때 숨차는 것을 모면하기 위하여 들여 마시는 정도가 아니라 최대한 노력하여 들여 마셔야 한다. 위의 과정이 끝나면 화면의 종료버튼을 눌러 측정이 끝남을 기기에 알린다.When measuring forced vital capacity (FVC) and during a respiratory muscle strengthening game, first, personal information such as ID, race, gender, height, weight, etc. of the subject (user) is input. Next, the mouthpiece 170 is mounted on the portable spirometer system body 110, and the subject breathes three or more times as usual. In other words, this is to prepare for measurement by breathing as usual, and it is recommended for accurate measurement. Next, inhale as much as possible. In this case, you should inhale as much as possible, regardless of the speed. In other words, it is necessary to inhale the maximum amount that the subject can inhale. Next, exhale as quickly as possible and with all the force you are drawing (Forced expiration). That is, exhale as quickly as possible and exhale until it is difficult to exhale any more. Then, breathe in as quickly as possible and with all the power you are drawing (Forced inspiration). In this case, you will be out of breath and of course breathe in quickly. At this time, in order to avoid shortness of breath, you should inhale with utmost effort, not as much as you inhale. When the above process is completed, press the end button on the screen to notify the instrument that the measurement is complete.

또한, 이 측정시들에는, 환자는 코마개의 사용과 함께 공기가 새나가지 않도록 마우스피스를 입술로 충분히 덮고 호흡한다. 측정 또는 훈련을 위해 사용되는 마우스피스는 일회용으로 사용한다.In addition, in these measurements, the patient breathes while sufficiently covering the mouthpiece with the lips so that air does not leak with the use of the nasal plug. Mouthpieces used for measurement or training are disposable.

도 17은 본 발명의 휴대용 폐활량계 시스템에서 호흡근 강화게임시의 연산처리부 구동을 설명하기 위한 흐름도이다.17 is a flowchart for explaining the operation of the operation processing unit during the respiratory muscle strengthening game in the portable spirometer system of the present invention.

초기화단계(S105)로, 연산처리부(210)는 게임 카운더, 미션 성공 플래그, 미션 실패 플래그 등을 리셋(클리어, 초기화)하며, 사용자가 키입력부(240)로부터 입력한 ID, 인종, 성별, 나이, 키, 몸무게 등의 데이터를 메모리부(290)에 저장하고, 사용자가 선택한 게임모드관련 환경으로 전환한다. 즉, 사용자가 촛불끄기 게임 버튼(261), 블로우건 다트(Blowgun Dart) 게임버튼(262), 블로우건 이글(Blowgun Eagle) 게임버튼(263), 물기둥 게임버튼(264), 그래프 게임버튼(265) 중 하나를 선택하면, 각 게임관련 초기화면을 출력한다.In the initialization step (S105), the calculation processing unit 210 resets (clears, initializes) the game counter, mission success flag, mission failure flag, etc., ID, race, gender, Data such as age, height, and weight are stored in the memory unit 290, and the game mode-related environment selected by the user is switched. That is, when the user puts out a candle game button 261 , a blowgun dart game button 262 , a blowgun Eagle game button 263 , a water column game button 264 , a graph game button 265 . ), the initial screen related to each game is displayed.

예측치 연산단계(S106)로, 연산처리부(210)는 메모리부(290)로부터 사용자 ID에 따른 인종, 성별, 나이, 키, 몸무게를 읽어들여서, 노력성 폐활량(FVC) 예측치(즉, 예측폐활량 또는 정상예측식)를 구하여, 임시 저장한다.In the predicted value calculation step (S106), the calculation processing unit 210 reads the race, gender, age, height, and weight according to the user ID from the memory unit 290, and reads the FVC predicted value (ie, predicted vital capacity or Normal prediction formula) and temporarily stored.

문턱치 연산단계(S107)로, 노력성 폐활량(FVC) 예측치로부터 폐활량 등급 문턱치들을 구한다. 예를들어, 제0 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 약 15%로 구할 수 있으며, 제1 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 약 30%로 구할 수 있으며, 제2 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 약 40%로 구할 수 있으며, 제3 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 약 50%로 구할 수 있으며, 제4 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 약 60%로 구할 수 있으며, 제5 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 약 70%로 구할 수 있으며, 제6 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 약 80%로 구할 수 있다.In the threshold calculation step ( S107 ), vital capacity rating thresholds are obtained from the predicted value of forced vital capacity (FVC). For example, the threshold of grade 0 can be obtained as about 15% of the predicted forced vital capacity (FVC), the threshold of grade 1 can be obtained as about 30% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), and the second grade The threshold of grade can be obtained as about 40% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), the threshold of grade 3 can be obtained as about 50% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), and the threshold of grade 4 is the estimated value of effort. It can be obtained as about 60% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), the threshold of grade 5 can be obtained as about 70% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), and the threshold of grade 6 is the threshold of the predicted value of forced vital capacity (FVC) It can be obtained at about 80%.

호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로, 연산처리부(210)는 호흡량 검출부(100)로부터 호흡량 신호를 수신하고(S110), 수신된 호흡량 신호로부터 노력성 폐활량(FVC)를 검출한다(S115).In the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the forced vital capacity, the calculation processing unit 210 receives the respiratory volume signal from the respiratory volume detecting unit 100 (S110), and detects the forced vital capacity (FVC) from the received respiratory volume signal (S115).

폐활량 등급 결정단계(S120)로, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계에서 검출된 노력성 폐활량(FVC)을, 크기순서로 나열된 폐활량 등급 문턱치들과, 순차적으로 비교하여, 폐활량 등급을 연산처리부(210)가 결정한다. In the lung capacity class determination step (S120), the forced vital capacity (FVC) detected in the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the forced vital capacity is sequentially compared with the vital capacity level thresholds listed in size order, and the lung capacity class is calculated by the calculation processing unit ( 210) is determined.

예를들어, 폐활량이 제1 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제2 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제2 등급으로 판정한다. 폐활량이 제2 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제3 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제3 등급으로 판정한다. 폐활량이 제3 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제4 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제4 등급으로 판정한다. 폐활량이 제4 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제5 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제5 등급으로 판정한다. 폐활량이 제5 등급의 문턱치보다 작지 않다면, 폐활량을, 제6 등급의 문턱치와 비교하여, 작다면, 제6 등급으로 판정한다. 폐활량이 제6 등급의 문턱치(즉, 최고등급 판정 문턱치)보다 작지 않다면, 폐활량을, 제7 등급으로 판정한다. 즉, 연산처리부(210)는 최고등급 판정 문턱치보다 작은 경우에, 소정 폐활량 등급 문턱치보다 크고, 소정 폐활량 등급 문턱치와 연이은 폐활량 등급 문턱치 보다 작은 경우, 노력성 폐활량(FVC)은, 소정 폐활량 등급 문턱치와 연이은 폐활량 등급으로 결정하고, 최고등급 판정 문턱치보다 큰 경우 최고등급으로 판단한다.For example, if the lung capacity is not less than the threshold value of the first grade, the lung capacity is compared with the threshold value of the second grade, and if it is smaller, it is determined as the second grade. If the lung capacity is not less than the threshold value of the second grade, the lung capacity is compared with the threshold value of the third grade, and if it is small, it is determined as the third grade. If the lung capacity is not less than the threshold of the third grade, the lung capacity is compared with the threshold of the fourth grade, and if it is small, it is determined as the fourth grade. If the lung capacity is not less than the threshold value of the fourth grade, the lung capacity is compared with the threshold value of the fifth grade, and if it is small, it is determined as the fifth grade. If the lung capacity is not less than the threshold value of the fifth grade, the lung capacity is compared with the threshold value of the sixth grade, and if it is small, it is determined as the sixth grade. If the lung capacity is not smaller than the threshold of the sixth grade (ie, the highest grade determination threshold), the lung capacity is determined as the seventh grade. That is, when the calculation processing unit 210 is smaller than the highest grade determination threshold, greater than the predetermined vital capacity grade threshold, and less than the predetermined vital capacity grade threshold and subsequent lung capacity grade thresholds, the forced vital capacity (FVC) is the predetermined vital capacity grade threshold and It is determined by successive lung capacity grades, and if it is greater than the highest grade judgment threshold, it is judged as the highest grade.

게임화면 출력단계(S125)로, 폐활량 등급 결정 단계에서 결정된 폐활량 등급에 따라, 기설정된 게임 태스크(task)의 진행하되, 즉, 소정 폐활량 등급에 따라 기설정된 영상 및 음향을 연산처리부(210)가 출력하게 한다.In the game screen output step (S125), in accordance with the lung capacity class determined in the lung capacity class determination step, a preset game task is performed, that is, the operation processing unit 210 performs a preset image and sound according to the prescribed lung capacity class. to output

여기서, 폐활량 등급에 따라 음향의 크기가 다르며, 또한 폐활량 등급에 따라 영상속의 태스크(task)의 진행정도가 다르다.Here, the size of the sound is different according to the spirometry class, and the degree of progress of the task in the image is different according to the spirometry class.

게임 종료여부 판단단계로, 연산처리부(210)는 게임카운터를 1 증가하고(S127), 게임카운터가 기 설정된 게임횟수와 비교하여(S130), 게임카운터가 기 설정된 게임횟수를 초과하면 게임을 종료한다.As a game end determination step, the calculation processing unit 210 increments the game counter by 1 (S127), compares the game counter with the preset number of games (S130), and ends the game when the game counter exceeds the preset number of games do.

미션 성공여부 판단단계로, 폐활량 등급이 기 설정된 최고등급인지 여부를 판단하여, 폐활량 등급이 최고등급이라면 미션에 성공한 것으로, 연이은 성공판단단계(S170)로 가고, 폐활량 등급이 최고등급이 아니라면 미션에 실패한 것으로, 연이은 실패판단단계(S160)로 간다.In the mission success determination step, it is determined whether the lung capacity grade is the highest grade preset, and if the lung capacity grade is the highest grade, the mission has been successful. Go to the successive success judgment step (S170), and if the lung capacity grade is not the highest grade, the mission is If it has failed, it goes to the successive failure determination step (S160).

본 발명에서 미션 성공은 폐활량 등급이 기 설정된 최고등급인 경우이고, 미션 실패는 폐활량 등급이 기 설정된 최고등급이 아닌 경우이다.In the present invention, mission success is a case in which the lung capacity level is a preset highest grade, and mission failure is a case in which the lung capacity grade is not the preset highest grade.

연이은 실패여부 판단단계로, 미션 성공여부 판단단계에서 폐활량 등급이 최고등급이 아니라면 미션에 실패한 것이라면, 실패 플래그가 셋트 되어 있는지 확인하여, 연이은 전 게임에서 미션 실패이었는 지를 판단하고(S160), 만약, 실패 플래그가 셋트되어 있다면, 연이은 전 게임에서도 미션 실패이므로, 실패 카운터를 1 증가하고(S163), 실패횟수 비교단계로 간다.In the successive failure determination step, if the lung capacity rating in the mission success determination step is not the highest level, if the mission has failed, check whether the failure flag is set, determine whether the mission failed in the previous game in succession (S160), and if, If the failure flag is set, since it is a mission failure in the previous game in a row, the failure counter is incremented by 1 (S163), and the step of comparing the number of failures is performed.

첫 실패단계로, 연이은 실패여부 판단단계(S160)에서 실패 플래그가 셋트되어 있지 않다면, 연이은 전 게임에서는 미션 실패가 아니므로, 실패 플래그를 세트하고, 성공 플래그를 리셋하고, 성공 카운터를 클리어하고(S161), 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아간다.As the first failure step, if the failure flag is not set in the successive failure determination step (S160), since the mission is not a failure in the previous game in succession, the failure flag is set, the success flag is reset, and the success counter is cleared ( S161), it returns to the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the effort.

여기서 실패 플래그 및 성공 플래그는 연이은 전 게임에서 미션 실패이었는지, 미션 성공이었는지를 나타내는 플래그이다.Here, the failure flag and the success flag are flags indicating whether the mission was a failure or a mission success in the previous game in succession.

실패횟수 비교단계로, 실패카운터와 기 설정된 실패횟수 문턱치와 비교하여(S165), 만약, 실패카운터가 실패횟수 문턱치보다 작다면, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아간다.In the step of comparing the number of failures, the failure counter is compared with a preset number of failure thresholds (S165). If the failure counter is smaller than the number of failures threshold, it returns to the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the effortful vital capacity.

등급 문턱치 감소단계로, 실패횟수 비교단계에서, 실패카운터가 실패횟수 문턱치보다 작지 않다면(즉, 크거나 같다면), 등급 문턱치들을 1을 감소하되, 처음설정된 각 등급 문턱치로부터 총 감소값이 10을 넘지 않는 한도내에서 감소하고(S167), 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아간다.In the grade threshold reduction step, in the failure count comparison step, if the failure counter is not less than (ie, greater than or equal to) the failure count threshold, the grade thresholds are decremented by 1, but the total reduction value from each grade threshold initially set is 10. It decreases within the limit that does not exceed (S167), and returns to the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the effort.

연이은 성공여부 판단단계로, 미션 성공여부 판단단계에서 폐활량 등급이 최고등급이라면 미션에 성공한 것으로, 성공 플래그가 셋트 되어 있는지 확인하여, 연이은 전 게임에서 미션 성공이었는 지를 판단하고(S170), 만약, 성공 플래그가 셋트되어 있다면, 연이은 전 게임에서도 미션 성공이므로, 성공 카운터를 1 증가하고(S173), 성공횟수 비교단계로 간다.In the successive success determination step, if the lung capacity rating is the highest in the mission success determination step, the mission is successful. If the flag is set, since the mission is successful in the previous game in succession, the success counter is incremented by 1 (S173), and the process proceeds to the step of comparing the number of successes.

첫 성공단계로, 연이은 성공여부 판단단계(S170)에서 성공 플래그가 셋트되어 있지 않다면, 연이은 전 게임에서는 미션 성공이 아니므로, 성공 플래그를 세트하고, 실패 플래그를 리셋하고, 실패 카운터를 클리어하고(S179), 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아간다.As the first success step, if the success flag is not set in the successive success determination step (S170), since the mission is not successful in the previous game in succession, the success flag is set, the failure flag is reset, and the failure counter is cleared ( S179), it returns to the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the effort.

성공횟수 비교단계로, 성공카운터와 기 설정된 성공횟수 문턱치와 비교하여(S175), 만약, 성공카운터의 값이 성공횟수 문턱치보다 작다면, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아간다.In the success count comparison step, the success counter is compared with a preset success count threshold (S175). If the value of the success counter is smaller than the success count threshold, the step returns to the respiratory volume signal reception and effortful lung capacity detection step.

등급 문턱치 증가단계로, 성공횟수 비교단계에서, 성공카운터의 값이 성공횟수 문턱치보다 작지 않다면(즉, 크거나 같다면), 등급 문턱치들을 1을 증가하되, 처음설정된 각 등급 문턱치로부터 총 증가값이 10을 넘지 않는 한도내에서 증가하고(S177), 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아간다.In the grade threshold increase step, in the success count comparison step, if the value of the success counter is not less than (ie, greater than or equal to) the success count threshold, the grade thresholds are incremented by 1, but the total increment from each grade threshold initially set It increases within the limit not exceeding 10 (S177), and returns to the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the effort.

본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.The present invention is not limited by what has been described and illustrated in the drawings, and it is of course that those skilled in the art can make many more modifications and variations within the scope of the claims described below.

10: 휴대용 폐활량계 시스템 100: 호흡량 측정부
110: 휴대용 폐활량계 시스템 본체 111: 포트부 커버
150:마우스피스 삽입 통공 155: 센싱부 홈
160: 호흡량 측정 센서부 167: 센서 측정단자
170: 마우스피스 173: 메쉬망부
175: 센싱부턱 177: 센싱용 통공
178: 마우스피스 거치턱 179: 입 삽입부
180: 신호전처리부 200: 게임 및 연산부
210: 연산처리부 220: 디스플레이부
230: 스피커부 240: 키입력부
241: 조작버튼 242: 전원 스위치
243: LED등 251: 시작버튼
252: 이전메뉴 버튼 253: 데이터 삭제 버튼
255: 최종데이터 보기 버튼 256: 유량 용량 곡선 버튼
257: 용량 시간 곡선 버튼 280: 송수신부
281: 포트부 282: PC통신용 연결 포트
283: 데이터 저장 및 업데이트용 포트 284: 전원 연결포트
290: 메모리부10: portable spirometer system 100: respiratory volume measurement unit
110: portable spirometer system body 111: port portion cover
150: mouthpiece insertion hole 155: sensing unit groove
160: respiration volume measurement sensor unit 167: sensor measurement terminal
170: mouthpiece 173: mesh mesh
175: sensing butok 177: through hole for sensing
178: mouthpiece mounting jaw 179: mouth insertion part
180: signal preprocessing unit 200: game and calculation unit
210: arithmetic processing unit 220: display unit
230: speaker unit 240: key input unit
241: operation button 242: power switch
243: LED light 251: start button
252: Previous menu button 253: Delete data button
255: View final data button 256: Flow capacity curve button
257: capacity time curve button 280: transceiver
281: port unit 282: connection port for PC communication
283: Port for data storage and update 284: Power connection port
290: memory unit

Claims (19)

마우스피스를 통해 입력하는 피검자의 호기 및 흡기의 호흡량 신호를 검출하는, 호흡량 검출부;
호흡량 검출부로부터 수신된 호흡량 신호로부터, 노력성폐활량(FVC)을 포함하는 호흡 파라미터를 검출하되, 호흡 파라미터를 디스플레이부로 출력하게 하거나, 또는 검출된 노력성폐활량의 정도에 따라 게임의 태스크(task)를 수행하는 영상을 디스플레이부로 출력하게 하는 연산처리부를 포함하는, 게임 및 분석부;
를 포함하며,
호흡검출부와, 게임 및 분석부가, 하나의 휴대용 폐활량계 시스템의 몸체에 구비되며,
연산처리부는, 검출된 노력성 폐활량(FVC)의 크기를, 크기순서로 나열된 폐활량 등급 문턱치들과, 순차적으로 비교하여, 폐활량 등급을 결정하고, 폐활량 등급에 따라, 게임 태스크(task)의 수행한 영상을 출력하되, 미션 성공은 폐활량 등급이 최고 등급으로, 게임 등급이 높을수록, 미션성공에 가까운, 게임 태스크(task)의 수행 영상을 출력하도록 이루어지며,
연산처리부는, 게임 초기의 폐활량 등급 문턱치를, 노력성 폐활량 예측치에 의해 구하며,
폐활량 등급 문턱치가, 게임 진행에 따라, 연이은 미션성공이 기설정된 소정횟수를 초과하면, 폐활량 등급 문턱치를 1씩 증가하되, 게임 초기의 폐활량 등급 문턱치로부터 총 증가값이, 10을 초과하지 않는 범위내에서 행하여 지는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.Respiratory volume detector for detecting the signal of the exhalation and inspiration of the examinee input through the mouthpiece, respiratory volume;
From the respiratory volume signal received from the respiratory volume detector, the respiratory parameters including the forced vital capacity (FVC) are detected, and the respiratory parameters are output to the display unit, or the task of the game is performed according to the degree of the detected forced vital capacity. a game and analysis unit including an operation processing unit for outputting the image to be performed to the display unit;
includes,
Respiratory detection unit, game and analysis unit is provided in the body of one portable spirometry system,
The calculation processing unit sequentially compares the detected forced vital capacity (FVC) size with the lung capacity rating thresholds listed in order of magnitude to determine the vital capacity rating, and according to the vital capacity rating, the performance of the game task The image is output, but the mission success is achieved so that the lung capacity rating is the highest rating, and the higher the game rating, the closer to the mission success, the image of the performance of the game task is output,
The calculation processing unit obtains the lung capacity rating threshold at the initial stage of the game based on the effort vital capacity predicted value,
If the lung capacity rating threshold exceeds a preset number of successive mission successes as the game progresses, the vital capacity rating threshold is increased by 1, but the total increase from the vital capacity rating threshold at the beginning of the game does not exceed 10. Portable spirometer system, characterized in that it is done in. 제1항에 있어서,
호흡량 검출부는 차동 압력센서를 포함하는 호흡량 측정 센서부를 이용하여, 마우스피스 내의 공기압을 전기적 신호로 변환한 신호를, 호흡량 신호로서, 검출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.According to claim 1,
Respiratory volume detection unit using a respiratory volume measurement sensor unit including a differential pressure sensor, a signal converted to an electrical signal in the air pressure in the mouthpiece, a portable spirometry system, characterized in that for detecting as a respiratory volume signal. 차동 압력센서를 포함하는 호흡량 측정 센서부를 이용하여, 마우스피스 내의 공기압을 전기적 신호로 변환한 신호를, 호흡량 신호로서, 검출하는, 호흡량 검출부;
호흡량 검출부로부터 수신된 호흡량 신호로부터, 노력성폐활량(FVC)을 검출하고, 노력성폐활량의 정도에 따라, 게임의 태스크(task)를 수행하는 영상을 디스플레이부로 출력하게 하는 연산처리부를 포함하는, 게임 및 분석부;
를 포함하며,
연산처리부는, 검출된 노력성 폐활량(FVC)의 크기를, 크기순서로 나열된 폐활량 등급 문턱치들과, 순차적으로 비교하여, 폐활량 등급을 결정하고, 폐활량 등급에 따라, 게임 태스크(task)의 수행한 영상을 출력하되, 미션 성공은 폐활량 등급이 최고 등급으로, 게임 등급이 높을수록, 미션성공에 가까운, 게임 태스크(task)의 수행 영상을 출력하도록 이루어지며,
연산처리부는, 게임 초기의 폐활량 등급 문턱치를, 노력성 폐활량 예측치에 의해 구하며,
폐활량 등급 문턱치가, 게임 진행에 따라, 연이은 미션성공이 기설정된 소정횟수를 초과하면, 폐활량 등급 문턱치를 1씩 증가하되, 게임 초기의 폐활량 등급 문턱치로부터 총 증가값이, 10을 초과하지 않는 범위내에서 행하여 지는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.Respiratory volume detection unit for detecting, as a respiratory volume signal, a signal converted from air pressure in the mouthpiece into an electrical signal by using a respiration volume measurement sensor unit including a differential pressure sensor;
From the respiratory volume signal received from the respiratory volume detector, detecting the forced vital capacity (FVC), and according to the degree of the forced vital capacity, including a calculation processing unit for outputting an image of performing the task of the game to the display unit Game, and analysis unit;
includes,
The calculation processing unit sequentially compares the detected forced vital capacity (FVC) size with the lung capacity rating thresholds listed in order of magnitude to determine the vital capacity rating, and according to the vital capacity rating, the performance of the game task The image is output, but the mission success is achieved so that the lung capacity rating is the highest rating, and the higher the game rating, the closer to the mission success, the image of the performance of the game task is output,
The calculation processing unit obtains the lung capacity rating threshold at the initial stage of the game based on the effort vital capacity predicted value,
If the lung capacity rating threshold exceeds a preset number of successive mission successes as the game progresses, the vital capacity rating threshold is increased by 1, but the total increase from the vital capacity rating threshold at the beginning of the game does not exceed 10. Portable spirometer system, characterized in that it is done in. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
연산처리부가 노력성폐활량(FVC)에 따른 음향신호를 생성하여 스피커부로 출력하게 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템. 4. The method of any one of claims 1 or 3,
A portable spirometry system, characterized in that the calculation processing unit generates an acoustic signal according to forced vital capacity (FVC) and outputs it to the speaker unit. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
마우스피스는, 휴대용 폐활량계 시스템 본체의 일측에 구비된 마우스피스 삽입 통공에 삽입되며,
마우스피스 삽입 통공의 내측의 일측에, 호흡량 측정 센서부의 센서 측정단자가 위치되며,
마우스피스가, 마우스피스 삽입 통공에 삽입되면, 마우스피스의 하부에 구비된 센싱용 통공과, 상기 센서 측정단자가 서로 결합되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.4. according to any one of claims 2 or 3,
The mouthpiece is inserted into the mouthpiece insertion hole provided on one side of the portable spirometer system body,
On one side of the inner side of the mouthpiece insertion hole, the sensor measurement terminal of the respiration amount measurement sensor is located,
A portable spirometry system, characterized in that when the mouthpiece is inserted into the mouthpiece insertion hole, the sensing hole provided in the lower part of the mouthpiece and the sensor measuring terminal are coupled to each other. 제5항에 있어서,
마우스피스의 외측 하부의 일측에 직선형으로 돌출된 센싱부턱을 구비하되, 상기 센싱부 턱 내에 2개의 센싱용 통공을 구비하며, 마우스피스의 내측에서, 상기 2개의 센싱용 통공의 사이에 메쉬망부가 위치되며,
마우스피스 삽입 통공의 내측 일측에 직선형의 홈인 센싱부 홈을 구비하되, 상기 센싱부 홈 내에 2개의 센서 측정단자가 위치되며,
호흡량 측정 센서부는 상기 2개의 센서 측정단자로부터, 마우스피스내에서 메쉬망부의 위와 아래의 공기압의 차를 전기적 신호로 변환하여 호흡량 신호로서 검출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.6. The method of claim 5,
A sensing part projection protruding in a straight line from one side of the lower outer side of the mouthpiece is provided, and two sensing through holes are provided in the sensing unit jaw, and a mesh network is provided on the inside of the mouthpiece between the two sensing through holes. is located,
A sensing unit groove which is a straight groove is provided on one side of the inner side of the mouthpiece insertion hole, and two sensor measuring terminals are located in the sensing unit groove,
Respiratory volume measurement sensor unit, from the two sensor measuring terminals, converts the difference in air pressure above and below the mesh network in the mouthpiece into an electrical signal to detect the respiration volume signal as a portable spirometry system. 삭제delete 제1항에 있어서,
연산처리부는, 검출된 노력성 폐활량(FVC)을, 크기순서로 나열된 폐활량 등급 문턱치들과, 순차적으로 비교하여,폐활량 등급을 결정하되,
최고등급 판정 문턱치보다 작은 경우에, 소정 폐활량 등급 문턱치보다 크고, 소정 폐활량 등급 문턱치와 연이은 폐활량 등급 문턱치 보다 작은 경우, 노력성 폐활량(FVC)은, 소정 폐활량 등급과 연이은 폐활량 등급으로 결정하고,
최고등급 판정 문턱치보다 큰 경우 최고등급으로 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.The method of claim 1,
The calculation processing unit sequentially compares the detected forced vital capacity (FVC) with the vital capacity rating thresholds listed in order of magnitude to determine the vital capacity rating,
If it is less than the highest grade determination threshold, greater than the predetermined vital capacity rating threshold, and less than the predetermined vital capacity grade threshold and consecutive vital capacity grade threshold, the forced vital capacity (FVC) is determined by the predetermined vital capacity grade and the consecutive lung capacity grade;
Portable spirometer system, characterized in that it is determined as the highest grade if it is greater than the highest grade judgment threshold. 제1항에 있어서,
호흡 파라미터는, 노력성폐활량(FVC), 저속 폐활량(SVC), 최대 수의 환기량(MVV)을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.According to claim 1,
Respiratory parameters include forced vital capacity (FVC), slow vital capacity (SVC), and maximum ventilation volume (MVV). 삭제delete 제8항에 있어서,
폐활량 등급 문턱치는, 게임 진행에 따라, 연이은 미션실패가, 기설정된 소정횟수를 초과하면, 폐활량 등급 문턱치를 1씩 감소하되, 게임 초기의 폐활량 등급 문턱치로부터 총 감소값이, 10을 초과하지 않는 범위내에서 행하여 지는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.9. The method of claim 8,
As for the lung capacity rating threshold, as the game progresses, if successive mission failures exceed a predetermined number of times, the lung capacity rating threshold is decreased by 1, but the total reduction value from the vital capacity rating threshold at the beginning of the game does not exceed 10 Portable spirometer system, characterized in that it is done within. 제11항에 있어서,
폐활량 예측치는
동양인 남자의 폐활량 예측치(단위: ml)은 51.0×신장 - 25.0×나이 - 3550±590 으로 구하여지며,
동양인 여자의 폐활량 예측치(단위: ml)은 33.0×신장 - 23.0×나이 - 1400±460 으로 구하여지는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.12. The method of claim 11,
lung capacity prediction
The predicted lung capacity of an Asian male (unit: ml) is obtained as 51.0 × height - 25.0 × age - 3550 ± 590,
A portable spirometry system, characterized in that the estimated spirometry of an Asian woman (unit: ml) is 33.0×height - 23.0×age - 1400±460. 제11항에 있어서,
폐활량 예측치는
동양인 남자의 폐활량 예측치(단위: L)는, 0.045×신장(cm) - 0.023×나이 - 2.258 에 의해 구하여지며,
동양인 여자의 폐활량 예측치(단위: L)는, 0.032×신장(cm) - 0.018×나이 - 1.178 으로 구하여지는 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.12. The method of claim 11,
lung capacity prediction
The predicted lung capacity of an Asian male (unit: L) is obtained by 0.045 × height (cm) - 0.023 × age - 2.258,
The estimated spirometry of an Asian woman (unit: L) is 0.032 × height (cm) - 0.018 × age - 1.178 A portable spirometry system, characterized in that it is obtained. 제13항에 있어서,
폐활량 등급은, 제0 등급, 제1 등급, 제2 등급, 제3 등급, 제4 등급, 제5 등급, 제6 등급, 제7 등급까지의 8가지의 등급을 가지며,
제0 등급의 문턱치는 노력성폐활량 예측치의 15%이며, 제1 등급의 문턱치는 노력성폐활량 예측치의 30%이며, 제2 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 40%이며, 제3 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 50%이며, 제4 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 60%이며, 제5 등급의 문턱치는 노력성폐활량(FVC) 예측치의 70%이며, 제6 등급의 문턱치는 노력성폐활량 예측치의 80%인 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.14. The method of claim 13,
The lung capacity grade has 8 grades from grade 0, grade 1, grade 2, grade 3, grade 4, grade 5, grade 6, grade 7,
The threshold of grade 0 is 15% of the predicted value of forced vital capacity, the threshold of grade 1 is 30% of the predicted value of forced vital capacity, the threshold of grade 2 is 40% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), and the third grade is The threshold of grade is 50% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), the threshold of grade 4 is 60% of the predicted value of forced vital capacity (FVC), and the threshold of grade 5 is 70% of the predicted value of forced vital capacity (FVC) And, the threshold of grade 6 is a portable spirometry system, characterized in that 80% of the predicted value of exerted spirometry. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 게임의 태스크는,
블로우 파이프(blowpipe), 또는 블로우건(blowgun) 내의 화살촉이 발사되어 다트(dart)의 원반과녁에 꼿히도록 이루어지되, 폐활량 등급에 따라 원반 과녁의 소정 점수 부분에 꼿히도록 이루어진 것이거나, 또는
블로우 파이프 내의 화살촉이 발사되어, 날고 있는 새를 맞추어 떨어트리도록 이루어지되, 폐활량 등급에 따라 소정 마리의 새가 떨어지도록 이루어지거나, 또는
기둥형태의 물원통 내에 물 및 구슬들이 들어 있으며, 폐활량 등급에 따라 물원통 내의 물 기둥의 위치가 높아지도록 이루어지거나, 또는
그래프가 디스플레이 되며, 바람소리의 음향이 제공되되, 폐활량 등급에 따라 음향의 크기가 달라지도록 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 폐활량계 시스템.According to any one of claims 1 or 3, the task of the game,
The arrowhead in the blowpipe or blowgun is fired and fixed to the disc target of the dart, and is made to stick to a predetermined score part of the disc target according to the lung capacity rating, or
An arrowhead in the blow pipe is fired to hit and drop a flying bird, and a predetermined number of birds are dropped according to the lung capacity rating, or
Water and beads are contained in the column-shaped water cylinder, and the position of the water column in the water cylinder is increased according to the lung capacity grade, or
A portable spirometer system, characterized in that a graph is displayed and the sound of the wind sound is provided, and the size of the sound varies according to the spirometry grade. 마우스피스와 연결된 호흡량 측정 센서부로부터 호흡량 신호를 검출하고, 검출된 호흡량 신호로부터 노력성폐활량(FVC)을 검출하고, 호흡 재활 훈련을 위한 게임의 수행 영상을, 노력성폐활량에 따라 구동되게 하는 연산처리부를 포함하는 휴대용 폐활량계 시스템의 구동방법에 있어서,
연산처리부는 호흡량 측정 센서부로부터 호흡량 신호를 수신하고, 수신된 호흡량 신호로부터 노력성 폐활량를 검출하는, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계;
호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계에서 검출된 노력성 폐활량(FVC)을, 크기순서로 나열된 폐활량 등급 문턱치들과, 순차적으로 비교하여, 폐활량 등급을 연산처리부가 결정하는, 폐활량 등급 결정단계;
폐활량 등급 결정 단계에서 결정된 폐활량 등급에 따라, 게임 태스크(task)의 영상 및 음향을 연산처리부가 출력하게 하는, 게임화면 출력단계;
연산처리부는 게임카운터를 1 증가하고, 게임카운터를 기 설정된 게임횟수와 비교하여, 게임카운터가 기 설정된 게임횟수를 초과하면 게임을 종료하는, 게임 종료여부 판단단계;
연산처리부는 폐활량 등급이 기 설정된 최고등급인지 여부를 판단하여, 폐활량 등급이 최고등급이라면 미션에 성공한 것으로 판단하며, 폐활량 등급이 최고등급이 아니라면 미션에 실패한 것으로 판단하는, 미션 성공여부 판단단계;
연산처리부는 미션 성공여부 판단단계에서 미션 실패로 판단하였다면, 실패 플래그가 셋트 되어 있는지 확인하여, 연이은 전 게임에서 미션 실패이었는지를 판단하되, 만약 실패 플래그가 셋트되어 있다면, 연이은 전 게임이 미션 실패이었다고 판단하여, 실패 카운터를 1 증가하고, 실패횟수 비교단계로 가는, 연이은 실패여부 판단단계;
연산처리부는, 연이은 실패여부 판단단계에서 실패 플래그가 셋트되어 있지 않다면, 실패 플래그를 세트하고, 성공 플래그를 리셋하고, 성공 카운터를 클리어하고, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 첫 실패단계;
실패카운터와 기 설정된 실패횟수 문턱치와 비교하여, 만약, 실패카운터가 실패횟수 문턱치보다 작다면, 연산처리부는 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 실패횟수 비교단계;
연산처리부는, 실패횟수 비교단계에서, 실패카운터가 실패횟수 문턱치보다 작지 않다면, 등급 문턱치들을 1을 감소하되, 초기의 각 등급 문턱치로부터 총 감소값이 10을 넘지 않는 한도내에서 감소하고, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 등급 문턱치 감소단계;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 휴대용 폐활량계 시스템의 구동방법.Calculation that detects a respiratory volume signal from the respiratory volume measurement sensor unit connected to the mouthpiece, detects forced vital capacity (FVC) from the detected respiratory volume signal, and drives the performance image of a game for respiratory rehabilitation training according to the forced vital capacity In the driving method of a portable spirometer system comprising a processing unit,
The calculation processing unit receives the respiratory volume signal from the respiratory volume measurement sensor unit, and detects the forced vital capacity from the received respiratory volume signal, the respiratory volume signal reception and forced vital capacity detection step;
A lung capacity rating determining step, in which the forced vital capacity (FVC) detected in the step of receiving the respiratory volume signal and the forced vital capacity detection step is sequentially compared with the vital capacity grade thresholds listed in the order of magnitude, and the calculation processing unit determines the vital capacity grade;
a game screen output step of causing the calculation processing unit to output images and sounds of a game task according to the lung capacity class determined in the lung capacity class determination step;
a game end determination step, wherein the calculation processing unit increments the game counter by 1, compares the game counter with a preset number of games, and ends the game when the game counter exceeds the preset number of games;
The operation processing unit determines whether the lung capacity rating is a preset highest rating, and if the lung capacity rating is the highest rating, the mission is successful;
If the operation processing unit determines that the mission is a failure in the mission success determination step, it checks whether the failure flag is set, and determines whether the mission failed in the previous game in a row. to increment the failure counter by 1, and go to the failure count comparison step, a successive failure determination step;
The calculation processing unit, if the failure flag is not set in the successive failure determination step, sets the failure flag, resets the success flag, clears the success counter, and returns to the respiratory volume signal reception and exerted lung capacity detection step, the first failure stage;
Comparing the failure counter and the preset number of failure threshold, if the failure counter is less than the threshold number of failures, the calculation processing unit returns to the step of receiving the respiratory volume signal and detecting the forced vital capacity, comparing the number of failures;
The calculation processing unit, in the failure frequency comparison step, if the failure counter is not less than the failure number threshold, decrements the grade thresholds by 1, but the total reduction value from each initial grade threshold decreases within the limit of not exceeding 10, and the respiratory rate signal Receiving and returning to the effort lung capacity detection step, the grade threshold reduction step;
A method of driving a portable spirometer system, characterized in that it comprises a. 삭제delete 제16항에 있어서,
연산처리부는, 미션 성공여부 판단단계에서 폐활량 등급이 최고등급이라면 미션에 성공한 것으로, 성공 플래그가 셋트 되어 있는지 확인하여, 연이은 전 게임에서 미션 성공이었는 지를 판단하고, 만약, 성공 플래그가 셋트되어 있다면, 연이은 전 게임에서도 미션 성공이므로, 성공 카운터를 1 증가하고, 성공횟수 비교단계로 가는, 연이은 성공여부 판단단계;
연산처리부는, 연이은 성공여부 판단단계에서 성공 플래그가 셋트되어 있지 않다면, 성공 플래그를 세트하고, 실패 플래그를 리셋하고, 실패 카운터를 클리어하고, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 첫 성공단계;
연산처리부는, 성공카운터를, 기 설정된 성공횟수 문턱치와 비교하여, 만약, 성공카운터의 값이 성공횟수 문턱치보다 작다면, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 성공횟수 비교단계;
연산처리부는, 성공횟수 비교단계에서, 성공카운터의 값이 성공횟수 문턱치보다 작지 않다면, 등급 문턱치들을 1을 증가하되, 초기의 각 등급 문턱치로부터 총 증가값이 10을 넘지 않는 한도내에서 증가하고, 호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계로 되돌아가는, 등급 문턱치 증가단계;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 휴대용 폐활량계 시스템의 구동방법.17. The method of claim 16,
The calculation processing unit, in the mission success determination step, if the lung capacity rating is the highest grade, the mission is successful, check whether the success flag is set, determine whether the mission was successful in the previous game in succession, if the success flag is set, Since the mission is successful in the previous game in succession, the success counter is incremented by 1, and the success rate comparison step goes to the successive success determination step;
The calculation processing unit, if the success flag is not set in the successive success or failure determination step, sets the success flag, resets the failure flag, clears the failure counter, and returns to the respiratory volume signal reception and exerted vital capacity detection step, the first success stage;
The calculation processing unit compares the success counter with a preset success count threshold, and if the value of the success counter is less than the success count threshold, returns to the respiratory volume signal reception and effortful vital capacity detection step, a success count comparison step;
The calculation processing unit, in the success count comparison step, if the value of the success counter is not less than the success count threshold, increments the rating thresholds by 1, but increases the total increment from each initial rating threshold to 10 within the limit, Receiving the respiratory volume signal and returning to the step of detecting the effort lung capacity, increasing the grade threshold;
A method of driving a portable spirometer system, characterized in that it comprises a. 제16항에 있어서,
호흡량신호 수신 및 노력성 폐활량 검출단계의 전에,
연산처리부는 사용자가 기 입력한 인종, 성별, 나이, 키, 몸무게를 이용하여, 노력성 폐활량 예측치를 구하고, 구하여진 노력성 폐활량 예측치를 이용하여 폐활량 등급 문턱치들을 구하는, 문턱치 연산단계;
를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 휴대용 폐활량계 시스템의 구동방법.17. The method of claim 16,
Before the respiratory volume signal reception and forced vital capacity detection stage,
The calculation processing unit uses the race, gender, age, height, and weight previously input by the user to obtain a predicted value of exerted vital capacity, and obtains the lung capacity rating thresholds using the obtained predicted value of effort, a threshold calculation step;
A method of driving a portable spirometer system, characterized in that it further comprises a.
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