KR20240080037A - 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20240080037A
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이종하
김동범
박은빈
김찬일
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계명대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템으로서, 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 광 조사부; 상기 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 욕창 진단부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법은, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법으로서, (1) 광 조사부가 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 단계; (2) 측정부가 상기 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 단계; 및 (3) 욕창 진단부가 상기 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 따르면, 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 광 조사부와, 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 측정부와, 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 욕창 진단부를 포함하여 구성함으로써, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 따르면, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 함으로써, 빛이 피부를 투과할 때 파장별로 상이한 특징을 가지는 광학적 원리를 바탕으로 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하고, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 따르면, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 이용한 광 투과도 차이의 욕창의 등급에 대한 표준화된 뎁스 데이터를 이용하여 욕창을 진단함으로써, 욕창의 진행 상태를 3차원으로 나타낼 수 있으며, 그를 통한 욕창 진단의 오진 확률이 낮아지고, 욕창 진단의 정확성이 더욱 향상될 수 있다.

Description

멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법{PRESSURE ULCER DIAGNOSIS SYSTEM AND METHOD BASED ON DEPTH DATA USING MULTI-SPECTRAL LIGHT SOURCE}
본 발명은 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 하는 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 욕창(Pressure Ulcer, Pressure Sore, 압박 궤양)은 한 자세로 계속 앉아 있거나 누워있을 때, 신체의 부위에 지속적으로 압력이 가해지고, 그 부위에 혈액순환의 장애(허혈 상태)가 일어나 그 부분의 피하조직 손상(궤양)이 유발된 상태를 말한다. 이러한 욕창은 의식이 없는 환자, 뇌신경이나 척수신경 손상이 있어 움직이지 못하는 환자, 위중한 환자, 전신쇠약 환자 등에서 잘 발생하게 된다. 이와 같이, 욕창은 대개 중증 환자가 오래 병상에 누워있을 때 바닥에 직접 닿는 부위에 생기는 압박 괴사로서, 오랫동안 움직임이 없는 경우, 뼈가 튀어나온 부위의 피부가 눌려 혈액순환이 되지 않아 산소 부족으로 인해 피부가 죽고, 썩어서 욕창이 생기게 된다.
또한, 욕창은 어느 부위에서나 발생할 수 있으나, 주로 후두부, 어깨, 엉치부위(천골부위, 좌골부위), 대전자부(옆으로 누울 경우), 발뒤꿈치, 정강이뼈 등의 뼈 돌출부와 같이 압박이 많이 가해지는 부위에서 자주 발생한다. 욕창의 초기에는 압력을 받는 부위의 피부가 붉어지고, 이어서 그 부위의 피부에 오려낸 듯한 궤양이 생기며, 더 나아가 피부의 괴사가 진행되게 된다.
도 1은 욕창의 단계별 분류에 따른 욕창 피부 상태를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 욕창은 4단계의 과정을 거친다. 욕창 1단계에서는, 피부 손상은 관찰되지 않으나 피부가 따듯하고 단단하다. 압력을 제거한 후 5분이 지나도 계속 피부가 붉은색을 띠게 된다. 압력이 완화되면 원래 상태로 회복되며 체위 변경으로 회복될 수 있다. 욕창 2단계에서는, 피부가 파열되어 찰과상과 물집 등이 나타난다. 부종이 심하고 지방층까지 침범하면 통증이 발생한다. 이 경우 압력이 완화되면 1~2주 이내에 회복될 수 있다. 욕창 3단계에서는 피하조직까지 괴사가 일어나 악취를 동반한 삼출물이 나타난다. 통증은 없으나 부종이 심하고 괴사조직이 관찰되며, 이 괴사조직을 제거하고 회복하는 데 수개월이 걸리게 된다. 욕창 4단계에서는, 근육, 뼈, 지지조직(건, 관절) 등의 광범위한 조직 괴사가 일어난다. 괴사조직을 볼 수 있으며 수술적인 치료(피부이식, 피판술 등)가 필요하다.
또한, 욕창은 전체 환부가 일정한 손상을 입기보다는 부분적으로 욕창의 정도가 다르게 나타난다. 즉, 동일한 환부라도 부위에 따라 1단계에서 4단계에 이르기까지의 다양한 형태를 보인다. 따라서 동일한 환부라도 적절한 처치와 치료 방법이 요구된다. 특히, 욕창은 환부의 크기와 정도가 다양하게 나타나므로, 이에 대한 정확한 진단과 그에 맞는 치료의 적용이 필요하다.
이와 같이, 욕창의 진단에는 명확한 기준은 있지만, 진단의 대부분이 의사의 육안에 의한 위험평가시스템에 따른 확인으로 결정되고 있다. 이는 경험에 의한 진단으로 진단자에 따라 상이한 진단 내용을 나타낼 수 있다. 진단자의 경험에 의존하는 종래의 방법은 오진의 확률을 가지고 있어 욕창의 등급에 대한 표준화된 데이터 기반의 진단 시스템이 필요하다. 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0072701호가 선행기술 문헌으로 개시되고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 광 조사부와, 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 측정부와, 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 욕창 진단부를 포함하여 구성함으로써, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 함으로써, 빛이 피부를 투과할 때 파장별로 상이한 특징을 가지는 광학적 원리를 바탕으로 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하고, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단할 수 있도록 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 이용한 광 투과도 차이의 욕창의 등급에 대한 표준화된 뎁스 데이터를 이용하여 욕창을 진단함으로써, 욕창의 진행 상태를 3차원으로 나타낼 수 있으며, 그를 통한 욕창 진단의 오진 확률이 낮아지고, 욕창 진단의 정확성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템은,
멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템으로서,
욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 광 조사부;
상기 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 측정부; 및
상기 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 욕창 진단부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광 조사부는,
욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하되, 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 광 조사부는,
생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성하되, 600~900㎚의 파장의 광을 조사할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광 조사부는,
욕창 진단을 위한 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부 부위에 조사하는 광원부;
서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 상기 광원부가 배치되는 몸체부; 및
상기 몸체부에 배치되어, 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 상기 광원부의 광 조사를 제어하는 제어부를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 측정부는,
상기 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하되, 상기 광 투과도는 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 측정부는,
상기 광 조사부의 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터를 측정하는 깊이 카메라(Depth Camera)로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 욕창 진단부는,
상기 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하되, 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석한 깊이 데이터로부터 욕창을 진단할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 욕창 진단부는,
광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하되, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법은,
멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법으로서,
(1) 광 조사부가 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 단계;
(2) 측정부가 상기 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 단계; 및
(3) 욕창 진단부가 상기 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광 조사부는,
욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하되, 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 광 조사부는,
생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성하되, 600~900㎚의 파장의 광을 조사할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광 조사부는,
욕창 진단을 위한 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부 부위에 조사하는 광원부;
서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 상기 광원부가 배치되는 몸체부; 및
상기 몸체부에 배치되어, 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 상기 광원부의 광 조사를 제어하는 제어부를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 측정부는,
상기 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하되, 상기 광 투과도는 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 측정부는,
상기 광 조사부의 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터를 측정하는 깊이 카메라(Depth Camera)로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 욕창 진단부는,
상기 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하되, 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석한 깊이 데이터로부터 욕창을 진단할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 욕창 진단부는,
광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하되, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 따르면, 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 광 조사부와, 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 측정부와, 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 욕창 진단부를 포함하여 구성함으로써, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 따르면, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 함으로써, 빛이 피부를 투과할 때 파장별로 상이한 특징을 가지는 광학적 원리를 바탕으로 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하고, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법에 따르면, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 이용한 광 투과도 차이의 욕창의 등급에 대한 표준화된 뎁스 데이터를 이용하여 욕창을 진단함으로써, 욕창의 진행 상태를 3차원으로 나타낼 수 있으며, 그를 통한 욕창 진단의 오진 확률이 낮아지고, 욕창 진단의 정확성이 더욱 향상될 수 있다.
도 1은 욕창의 단계별 분류에 따른 욕창 피부 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 광 조사부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 광원부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 측정 일례의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 멀티스펙트럼 파장별 피부 투과를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법의 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 광 조사부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 광원부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템(100)은, 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 광 조사부(110), 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 측정부(120), 및 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 욕창 진단부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 구체적인 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 측정 일례의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템의 멀티스펙트럼 파장별 피부 투과를 도시한 도면이다.
광 조사부(110)는, 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 구성이다. 이러한 광 조사부(110)는 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하되, 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성될 수 있다. 여기서, 광 조사부(110)는 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성하되, 600~900㎚의 파장의 광을 조사할 수 있다. 즉, 광 조사부(110)는 파장별 투과도 차이에 관한 광학적 원리를 사용하여 욕창의 진행단계를 측정하기 위한 기술로서, 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부부위에 조사하여 피부 특성을 얻을 수 있도록 기능할 수 있다.
또한, 광 조사부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 욕창 진단을 위한 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부 부위에 조사하는 광원부(111)와, 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 광원부(111)가 배치되는 몸체부(112)와, 몸체부(112)에 배치되어, 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 광원부(111)의 광 조사를 제어하는 제어부(113)를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 광원부(111)는 600~900㎚의 광범위한 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사할 수 있는 복수의 멀티스펙트럼 광원으로 구성될 수 있다.
또한, 몸체부(112)는 광원부(111)의 복수의 멀티스펙트럼 광원이 배치되는 구성으로, 복수의 멀티스펙트럼 광원이 배치된 중심 부분에 측정부(120)가 배치되도록 홀이 형성되고, 측정부(120)를 통해 반사광이 측정되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(113)는 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 광원부(111)의 광 조사를 제어하는 구성으로, 600~900㎚ 파장의 멀티스펙트럼 광원을 선택하여 조사되도록 제어할 수 있다.
측정부(120)는, 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 구성이다. 이러한 측정부(120)는 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하되, 광 투과도는 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터로 구성될 수 있다. 즉, 측정부(120)는 600~900㎚의 광범위한 파장 내에서 생체조직의 흡수파장 특성에 따라 선택되어 조사되는 멀티스펙트럼 광원의 반사광을 통해 피부 특성을 측정하고, 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 뎁스 데이터로 측정할 수 있다.
또한, 측정부(120)는 광 조사부(110)의 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터를 측정하는 깊이 카메라(Depth Camera)로 구성될 수 있다.
욕창 진단부(130)는, 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 구성이다. 이러한 욕창 진단부(130)는 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하되, 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석한 깊이 데이터로부터 욕창을 진단할 수 있다. 즉, 피부의 수분 또는 지방 분포에 따라 광자의 투과도가 달라지고, 욕창이 발생할 경우 피부 괴사가 일어나며 피부 내 수분 및 지방 밀도가 일반 세포와 달라지며 이는 곧 정상세포와는 다른 광 투과도를 보이게 된다. 이러한 광 투과도 특성을 이용한 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 나타낼 수 있도록 기능할 수 있다.
또한, 욕창 진단부(130)는 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하되, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단할 수 있다. 이를 통하여 기존의 욕창진단 방법보다 정확하게 욕창의 진행 상태를 3차원으로 시각화하여 나타낼 수 있도록 기능할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법은, 광 조사부(110)가 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 단계(S110), 측정부(120)가 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 단계(S120), 및 욕창 진단부(130)가 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 단계(S130)를 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S110에서는, 광 조사부(110)가 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사한다. 이러한 단계 S110에서의 광 조사부(110)는 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하되, 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성될 수 있다. 여기서, 광 조사부(110)는 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성하되, 600~900㎚의 파장의 광을 조사할 수 있다. 즉, 광 조사부(110)는 파장별 투과도 차이에 관한 광학적 원리를 사용하여 욕창의 진행단계를 측정하기 위한 기술로서, 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부부위에 조사하여 피부 특성을 얻을 수 있도록 기능할 수 있다.
또한, 광 조사부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 욕창 진단을 위한 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부 부위에 조사하는 광원부(111)와, 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 광원부(111)가 배치되는 몸체부(112)와, 몸체부(112)에 배치되어, 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 광원부(111)의 광 조사를 제어하는 제어부(113)를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 광원부(111)는 600~900㎚의 광범위한 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사할 수 있는 복수의 멀티스펙트럼 광원으로 구성될 수 있다. 또한, 몸체부(112)는 광원부(111)의 복수의 멀티스펙트럼 광원이 배치되는 구성으로, 복수의 멀티스펙트럼 광원이 배치된 중심 부분에 측정부(120)가 배치되도록 홀이 형성되고, 측정부(120)를 통해 반사광이 측정되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(113)는 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 광원부(111)의 광 조사를 제어하는 구성으로, 600~900㎚ 파장의 멀티스펙트럼 광원을 선택하여 조사되도록 제어할 수 있다.
단계 S120에서는, 측정부(120)가 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정한다. 이러한 단계 S120에서의 측정부(120)는 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하되, 광 투과도는 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터로 구성될 수 있다. 여기서, 측정부(120)는 600~900㎚의 광범위한 파장 내에서 생체조직의 흡수파장 특성에 따라 선택되어 조사되는 멀티스펙트럼 광원의 반사광을 통해 피부 특성을 측정하고, 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 뎁스 데이터로 측정할 수 있다. 이때, 측정부(120)는 광 조사부(110)의 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터를 측정하는 깊이 카메라(Depth Camera)로 구성될 수 있다.
단계 S130에서는, 욕창 진단부(130)가 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단한다. 이러한 단계 S130에서의 욕창 진단부(130)는 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하되, 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석한 깊이 데이터로부터 욕창을 진단할 수 있다. 즉, 피부의 수분 또는 지방 분포에 따라 광자의 투과도가 달라지고, 욕창이 발생할 경우 피부 괴사가 일어나며 피부 내 수분 및 지방 밀도가 일반 세포와 달라지며 이는 곧 정상세포와는 다른 광 투과도를 보이게 된다. 이러한 광 투과도 특성을 이용한 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 나타낼 수 있도록 기능할 수 있다. 여기서, 욕창 진단부(130)는 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하되, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단할 수 있다. 이를 통하여 기존의 욕창진단 방법보다 정확하게 욕창의 진행 상태를 3차원으로 나타낼 수 있도록 기능할 수 있다.
이와 같이, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법은, 빛이 피부를 투과할 때 파장별로 상이한 특징을 가지는 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지하되, 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부부위에 조사하여 피부특성을 얻고, 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 하며, 600~900㎚의 광범위한 파장 내에서 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능토록 하여 보다 광범위한 생체분석 및 보다 정확한 데이터를 얻을 수 있도록 기능할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템 및 방법은, 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 광 조사부와, 광 조사부에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 측정부와, 측정부에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 욕창 진단부를 포함하여 구성함으로써, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 사용하여 욕창 발생으로 인한 피부 이상을 감지할 수 있도록 함으로써, 빛이 피부를 투과할 때 파장별로 상이한 특징을 가지는 광학적 원리를 바탕으로 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하고, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단할 수 있으며, 또한, 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 투과도 차이의 광학적 원리를 이용한 광 투과도 차이의 욕창의 등급에 대한 표준화된 뎁스 데이터를 이용하여 욕창을 진단함으로써, 욕창의 진행 상태를 3차원으로 나타낼 수 있으며, 그를 통한 욕창 진단의 오진 확률이 낮아지고, 욕창 진단의 정확성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 욕창 진단 시스템
110: 광 조사부
111: 광원부
112: 몸체부
113: 제어부
120: 측정부
130: 욕창 진단부
S110: 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 단계
S120: 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 단계
S130: 욕창을 진단하는 단계

Claims (16)

  1. 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템(100)으로서,
    욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 광 조사부(110);
    상기 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 측정부(120); 및
    상기 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 욕창 진단부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 조사부(110)는,
    욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하되, 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광 조사부(110)는,
    생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성하되, 600~900㎚의 파장의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 조사부(110)는,
    욕창 진단을 위한 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부 부위에 조사하는 광원부(111);
    서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 상기 광원부(111)가 배치되는 몸체부(112); 및
    상기 몸체부(112)에 배치되어, 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 상기 광원부(111)의 광 조사를 제어하는 제어부(113)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 측정부(120)는,
    상기 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하되, 상기 광 투과도는 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 측정부(120)는,
    상기 광 조사부(110)의 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터를 측정하는 깊이 카메라(Depth Camera)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 욕창 진단부(130)는,
    상기 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하되, 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석한 깊이 데이터로부터 욕창을 진단하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 욕창 진단부(130)는,
    광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하되, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 시스템.
  9. 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법으로서,
    (1) 광 조사부(110)가 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하는 단계;
    (2) 측정부(120)가 상기 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하는 단계; 및
    (3) 욕창 진단부(130)가 상기 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광 조사부(110)는,
    욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하되, 생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광 조사부(110)는,
    생체조직의 흡수파장 특성에 따른 선택파장이 가능한 다중 파장 광원 장치로 구성하되, 600~900㎚의 파장의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 조사부(110)는,
    욕창 진단을 위한 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 동일한 피부 부위에 조사하는 광원부(111);
    서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 상기 광원부(111)가 배치되는 몸체부(112); 및
    상기 몸체부(112)에 배치되어, 서로 다른 파장의 멀티스펙트럼 광원을 조사하는 상기 광원부(111)의 광 조사를 제어하는 제어부(113)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 측정부(120)는,
    상기 광 조사부(110)에서 욕창 진단을 위해 신체 부위의 피부에 광을 조사하고, 반사되는 반사광을 이용하여 광 투과도를 측정하되, 상기 광 투과도는 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 측정부(120)는,
    상기 광 조사부(110)의 멀티스펙트럼 광원의 파장별 피부 특성의 뎁스(Depth) 데이터를 측정하는 깊이 카메라(Depth Camera)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 욕창 진단부(130)는,
    상기 측정부(120)에서 측정되는 광 투과도를 기반으로 하여 욕창의 상태를 진단하되, 광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석한 깊이 데이터로부터 욕창을 진단하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 욕창 진단부(130)는,
    광 투과도 차이를 빅데이터 학습을 통해 욕창의 각 단계별 상태를 정량적으로 분석하여 욕창을 진단하되, 욕창의 발생 깊이를 비침습적으로 진단하는 것을 특징으로 하는, 멀티스펙트럼 광원을 이용한 뎁스 데이터 기반 욕창 진단 방법.
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