UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치{APPARATUS FOR PROVIDING MEDICAL IMAGE OF MOVABLE TYPE BASED ON UWB PULSE RADAR}

본 발명의 일 실시예는 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치에 관한 것이다.

응급환자가 발생하였을 경우, 구급차가 현장에 도착하고 난 후 구급병동으로 이송하는 중의 처치 및 구급병동 측에서의 인수 준비가 구명률에 막대한 영향을 미치고 있다.

한국보건산업진흥원의 응급의료 관련 보고서에 따르면 초기 응급처치를 잘할 경우 응급환자 소생률이 20%대에서 50%대 수준으로 향상되는 것으로 나타나 있다.

현재에는, 현장에 도착한 구급대원은 무선망(구두)으로 제공되는 구급전문의의 응급의료지도를 받아서 응급처치를 시행하고 있다. 즉, 구급대원이 무전기 또는 휴대전화로 원격지의 구급전문의에게 상황을 설명하고 응급처치 지시를 받는다. 이 경우, 구급전문의는 현장의 상황(즉, 응급환자의 상태 등)을 정확히 알 수 없어서 보다 정확한 응급의료지도를 할 수 없게 되고, 이로 인해 구급대원은 응급환자의 상태에 적합한 응급처치를 제대로 하지 못하여 효과적인 응급처치를 수행하지 못하게 된다.

특히, 교통지체 등으로 신속하게 병원 이송이 안되는 현장 상황이 날로 증가하고 있어서, 응급환자를 이송하는 동안의 응급처치의 중요성이 매우 높아가고 있다.

또한, 급성질환, 사고부상 환자에 대한 신속하고 정확한 정보 전달 및 응급의료 판단이 절실해지고 있는데, 현재의 응급의료 판단 및 응급처치만으로는 원격지의 구급전문의와 현장의 구급대원간의 의사소통이 원활하지 못하여 응급처치가 미흡하다.

이에 대한 해결 방안으로, 대한민국등록특허 제10-0800026호의 응급환자 이송 서비스 방법 및 시스템에서와 같이 응급환자 이송차량에 영상단말기가 설치된 구조가 제안된 바 있으나, 이 역시 실시간으로 교통사고 환자의 신체 내부를 촬영하여 전송할 수 있는 구체적인 방법들이 언급되어 있지 않을 뿐만 아니라, 응급요원이나 응급차량에 영상단말기를 어디에 설치하고 어떻게 운영하는 지에 관한 구체적인 내용이 개시되어 있지 않다.

또한, 기존의 이러한 방법은 교통사고, 뇌졸증 및 심장마비 현장이나 응급차량으로 이동하면서 실시간으로 영상을 전송하면서 의료전문기관에서 응급처치 방법을 결정할 수 없기 때문에, 교통사고 환자, 뇌 졸증 및 심장마비 환자의 생명에 문제가 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명의 일 실시예는 언제 어디서나 환자가 발생한 곳에서 전문의료기관까지 환자를 이송하는 동안 실시간으로 환자의 신체 뇌, 장기 및 관절 상태를 간편하게 영상 촬영하여 전문의료기관에 제공하는 것에 의하여, 전문의료기관의 담당 전문의가 진단하여 골든 타임을 놓치지 않고 바로 치료할 수 있도록 하는 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 CT나 MRI를 도입하기 어려운 소형 병원에서 간편하게 환자 내부를 촬영하여 환자의 상태를 빨리 파악할 수 있도록 하는 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치는 미리 설정된 신체 부위별 유전율값에 대응되는 임펄스 라디오 신호를 신체의 소정 부위로 송출하고, 해당 부위로부터 반사되는 임펄스 라디오 신호를 수신하는 임펄스 라디오 레이더 모듈; 상기 수신된 임펄스 라디오 신호를 신호처리하여 영상신호로 변환하는 신호 처리 모듈; 및 상기 변환된 영상신호를 의료기관 서버로 전송하거나 상기 의료기관 서버로부터 응급 처치신호를 수신하는 통신 모듈을 포함하고, 상기 임펄스 라디오 신호는 UWB(Ultra Wide Band) 대역의 N 직교형 펄스 신호일 수 있다.

상기 임펄스 라디오 레이더 모듈은 신체의 장기부분들의 유전율에 따른 펄스 형태(pulse shape)를 발생하는 임펄스 형태 발생부; 복수 개의 안테나 장치를 구비하여 상기 임펄스 형태 발생부에서 발생된 임펄스 라디오 신호를 해당 장기 부분으로 송출하는 신호 송신부; 상기 신호 송신부에서 송출된 임펄스 라디오 신호가 해당 장기 부분으로부터 반사되는 신호를 수신하는 신호 수신부; 및 상기 신체의 장기부분들의 유전율 또는 개수에 따라 펄스 형태를 제어하는 펄스 제어부를 포함할 수 있다.

본 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치는 상기 변환된 영상신호 또는 상기 수신된 응급 처치신호를 출력하는 정보 출력 모듈; 상기 응급환자의 생체정보를 감지하는 센서 모듈; 신체의 장기 부분에 대한 유전율 정보, 상기 변환된 영상신호, 상기 수신된 응급 처치신호 및 응급환자의 생체정보를 저장하는 저장 모듈; 및 상기 이동식 의료영상전송장치를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하되, 응급환자에 대한 영상신호 및 생체정보를 획득하여 외부로 출력 또는 전송하고, 외부로부터 상기 응급환자에 대한 응급 처치신호를 수신 또는 출력하는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 신호 처리 모듈은 상기 수신된 임펄스 라디오 신호를 미리 설정된 주기로 지연시키는 신호 지연부; 상기 지연된 임펄스 라디오 신호에 대한 상관(correlation)을 수행하는 상관부; 및 상기 상관부를 통과한 임펄스 라디오 신호를 디지털 이미지로 변환하는 이미지 변환부를 포함할 수 있다.

상기 신호 처리 모듈은 상기 변환된 디지털 이미지를 기초로 3차원 영상 구축 프로그램에 의하여 신체 내부의 3차원 영상 신호를 생성하는 영상신호 생성부를 더 포함할 수 있다.

상기 신호 지연부는 템플릿 펄스(template pulse)로 상기 수신된 임펄스 라디오 신호에 대한 지연을 제어할 수 있다.

상기 임펄스 라디오 레이더 모듈, 신호 처리 모듈, 통신 모듈, 정보 출력 모듈, 센서 모듈, 저장 모듈 및 제어 모듈은, 휴대용 단말기로 구성되거나, 상기 휴대용 단말기 본체의 외부 인터페이스에 연결되는 외장 모듈로 구비될 수 있다.

상기 임펄스 라디오 레이더 모듈, 신호 처리 모듈, 통신 모듈, 정보 출력 모듈, 센서 모듈, 저장 모듈 및 제어 모듈은, 일체형의 모듈로 구비되어 응급환자 이송차량 내에 고정 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치는 언제 어디서나 환자가 발생한 곳에서 전문의료기관까지 환자를 이송하는 동안 실시간으로 환자의 신체 뇌, 장기 및 관절 상태를 간편하게 영상 촬영하여 전문의료기관에 제공하고 있기 때문에, 전문의료기관의 담당 전문의가 진단하여 골든 타임을 놓치지 않고 바로 치료할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 CT나 MRI를 도입하기 어려운 소형 병원에서 간편하게 환자 내부를 촬영하여 환자의 상태를 빨리 파악할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 해당 신호가 시간 축에서 확산되지 않는 UWB N 직교형 펄스를 사용하여 영상신호 검출 및 다중채널과 타 시스템의 간섭을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 UWB N 직교형 펄스 간에 발생되는 높은 상관성을 통하여 신체 장기부분들의 유전율에 따른 펄스형태(pulse shape)의 발생 제어가 가능하다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 펄스 형태의 발생 제어에 따라 휴대가 가능하도록 소형화하고 저전력화할 수 있는 송수신 안테나 설계 및 이와 최적의 상관을 위한 알고리즘으로 영상을 처리할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 신체를 접촉하지 않고, 비침습식(non-invasive)으로 몸에 해로운 방사선을 방출하지 않으면서 신체 장기의 상처, 뇌의 기능, 신체 내부를 실시간 또는 오랜 시간 동안 관찰할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 휴대가능한 저전력 시스템이나, 저비용 제품 제조가 가능함에 따라 설치와 비용이 문제되는 의원급 병원에서 MRI, CT를 대신하거나 보조할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 급하게 요청한 사람에게 빠른 진단과 아픔 정도에 따른 우선 순위를 결정하도록 할 수 있기 때문에, 의료 현장에 효과적인 활용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치가 적용된 의료 영상 전송 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 4b는 도 2의 임펄스 라디오 레이더 모듈과 신호 처리 모듈을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치가 응급환자 이송차량에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치가 적용된 의료 영상 전송 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치의 동작을 나타내는 도면이고, 도 4a 및 4b는 도 3의 임펄스 라디오 레이더 모듈과 신호 처리 모듈을 개략적으로 나타내는 블럭도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치가 응급환자 이송차량에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)가 적용된 의료 영상 전송 시스템은 언제 어디서나 환자가 발생한 곳에서 전문 의료 기관까지 환자를 이송하는 동안 실시간으로 환자의 신체, 뇌, 장기 및 관절 상태를 간편하게 영상 촬영하여 전문 의료 기관에 제공함으로써, 전문의료기관의 담당 전문의가 진단하여 골든 타임을 놓치지 않고 바로 치료할 수 있도록 할 수 있다.

본 의료 영상 전송 시스템에 적용되는 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)에 관한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 본 발명에서의 응급환자는 예를 들어, 교통사고, 자연재해, 범죄 행위 등에 의하여 신체 상태가 위급한 자, 소정의 질병을 보유하고 있는 독거노인, 심장질환자, 뇌혈관계 질환자 등과 같이 질병을 보유하고 있는 자를 모두 포함할 수 있다.

본 의료 영상 전송 시스템은 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)와, 다수의 신상정보와 의료정보 및 의료기관의 정보를 포함한 정보를 저장하고 있는 데이터베이스와, 네트워크를 통해 식별정보가 포함된 응급호출신호를 수신하고, 응급환자를 이송중인 응급환자 이송차량(101)에 위치되는 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)로부터의 의료 영상 정보에 대응하여 응급처치 방법을 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10) 측으로 무선 전송시키는 응급환자 관리서버(30)를 포함한다.

상기 응급환자 관리서버(30)는, 통신망을 통하여 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)로부터 응급호출신호를 수신하는 수신부와, 데이터베이스를 관리하는 데이터베이스 관리부와, 수신부에 수신된 응급호출신호에 근거하여 응급처치 방법을 제공할 의료기관을 선정하여, 통신망을 통하여 해당 의료기관에 구비된 의료기관 서버(20)로의 의료 영상 정보의 전송을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 의료기관 서버(20)는 전문 의료 기관이 관리하는 서버 장치로서, 다수의 담당 전문의가 배치되어 응급환자 관리서버(30)로부터 수신된 응급호출신호에 근거하여 응급처치 방법을 제공할 담당 전문의를 선정하고, 응급환자 관리서버(30)로부터 수신된 의료 영상 정보를 기초로 담당 전문의가 응급 처치 정보를 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)로 전송한다.

상기 담당 전문의는 의료기관 서버(20)를 통하여 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)로 최적의 맞춤형 응급처치 정보를 알려준다. 즉, 상기 담당 전문의는 의료기관 서버(20)를 통하여 출력되는 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)로부터 수신된 의료 영상 신호 및 생체 정보를 기초로 최적의 응급처치 방법을 결정하여 의료기관 서버(20)에 제공하고, 의료기관 서버(20)로 하여금 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)로 전송되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에서의 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)는 환자에 대한 의료 영상 정보와 각종 생체 정보의 획득이 가능하고, 유무선 통신망으로의 접속이 가능한 기기이다. 예를 들어, 상기 유무선 통신망이 이동통신망이라면 스마트폰, 스마트 패드, PDA(Personal Digital Assistant)폰, PDC(Personal Digital Cellular)폰, PHS(Personal Handyphone System)폰 등과 같은 무선 이동통신 단말기가 포함될 수 있고, 유무선 통신망이 인터넷이라면 셋탑형 컴퓨터 또는 휴대형 노트북 및 인터넷접속이 가능한 무선 단말기 등이 될 수 있다.

다만, 본 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)로서 스마트폰과 같은 무선 단말기가 적용되는 경우, 응급호출을 할 가능성이 있는 자가 멀리 이동하더라도 응급호출신호를 송신하는 경우 고유한 식별정보(예컨대, 전화번호) 파악 및 위치 추적이 용이하여 응급환자의 현재 위치를 정확히 파악할 수 있게 되는 이점이 있다.

이에 더하여, 본 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)는 응급환자를 이송중인 응급환자 이송차량(101) 내부에 고정 설치될 수도 있고, 이러한 구조에 관하여는 후술하기로 한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)는 임펄스 라디오 레이더 모듈(11), 신호 처리 모듈(12), 통신 모듈(13), 정보 출력 모듈(14), 센서 모듈(15), 저장 모듈(16) 및 제어 모듈(17)을 포함한다.

상기 임펄스 라디오 레이더 모듈(11)은 임펄스 라디오 신호를 신체(1)의 특정부위에 조사시켜 반사되는 무선신호를 수신하는 장치로서, 보다 구체적으로는 미리 설정된 신체 부위별 유전율값에 대응되는 임펄스 라디오 신호를 신체(1)의 소정 부위로 송출하고, 해당 부위로부터 반사되는 임펄스 라디오 신호를 수신한다.

통상적으로, 유전율(permittivity)은 전하 사이에 전기장이 작용할 때, 그 전하 사이의 매질이 전기장에 미치는 영향을 나타내는 물리적 단위로서, 신체(1)의 특정 부위(예를 들면, 피부(skin), 지방(fat), 근육(muscle), 연골(cartilage), 폐(lung), 심장(heart), 뇌(brain))에 따라 서로 다른 값을 가지게 된다. 이에 따라, 유전율이 다른 신체 부위에 임펄스 라디오 신호가 송출되는 경우, 각각 다른 임펄스의 진행 속도와 세기를 가지게 된다.

따라서, 본 발명에서의 임펄스 라디오 레이더 모듈(11)은 신체(1)의 부위 별로 다른 값을 가지는 유전율에 따라 다른 임펄스 라디오 신호를 송출하도록 설계되어 있다.

한편, 상기 임펄스 라디오 신호는 UWB(Ultra Wide Band) 대역의 N 직교형 펄스 신호일 수 있다.

이에 따라, 본 발명에서는 시간 축에서 확산되지 않는 UWB N 직교형 펄스 신호를 이용하여 영상신호 검출 및 다중 채널과 타 시스템의 간섭을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명에는 UWB N 직교형 펄스 신호 간의 높은 상관성을 이용하여 신체(1)의 장기부분들의 유전율에 따른 펄스형태(pulse shape)의 발생을 효율적으로 제어할 수 있다.

이러한 도 4a에 도시된 바와 같이, 임펄스 라디오 레이더 모듈(11)은 임펄스 형태 발생부(111), 신호 송신부(112), 신호 수신부(113) 및 펄스 제어부(114)를 포함한다.

상기 임펄스 형태 발생부(111)는 신체(1)의 장기부분들의 유전율에 따른 펄스 형태(pulse shape)를 발생한다. 즉, 상기 임펄스 형태 발생부(111)는 채널 상태와 신체 부위의 유전율에 따라 다양한 N 직교성 UWB 펄스를 발생할 수 있다. 이에 따라, 신체 내부의 부위에 따라 UWB N 직교형 펄스를 조절하여 단일 부위 또는 여러 부위를 촬영하여 영상을 만들 수 있다.

상기 신호 송신부(112)는 복수 개의 안테나 장치를 구비하여 임펄스 형태 발생부(111)에서 발생된 임펄스 라디오 신호를 해당 신체 부위(예를 들면, 해당 장기 부분)으로 송출한다.

상기 신호 수신부(113)는 복수 개의 안테나 장치를 구비하여 신호 송신부(112)에서 송출된 임펄스 라디오 신호가 해당 장기 부분으로부터 반사되는 신호를 수신한다.

상기 펄스 제어부(114)는 신체(1)의 장기 부분들의 유전율 또는 개수에 따라 펄스 형태를 제어한다.

상기 신호 처리 모듈(12)은 신호 수신부(113)에 의하여 수신된 임펄스 라디오 신호를 신호처리하여 영상신호로 변환한다.

이러한 신호 처리 모듈(12)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 신호 지연부(121), 상관부(122), 이미지 변환부(123) 및 영상신호 생성부(124)를 포함한다.

상기 신호 지연부(121)는 신호 수신부(113)에 의하여 수신된 임펄스 라디오 신호를 미리 설정된 주기로 지연시킨다. 이때, 상기 신호 지연부(121)는 템플릿 펄스(template pulse)로 신호 수신부(113)에 의하여 수신된 임펄스 라디오 신호에 대한 지연을 제어할 수 있다.

상기 상관부(122)는 신호 지연부(121)에 의하여 지연된 임펄스 라디오 신호에 대한 상관(correlation)을 수행한다.

상기 이미지 변환부(123)는 상관부(122)를 통과한 임펄스 라디오 신호를 디지털 이미지로 변환한다. 즉, 상기 이미지 변환부(123)는 상관부(122)를 통과한 임펄스 라디오 신호를 디스플레이 가능한 디지털 이미지로 변환할 수 있다. 이를 위하여 상기 이미지 변환부(123)는 임펄스 라디오 신호를 디지털 이미지로 변환시키는 애플리케이션을 이용할 수 있다. 한편, 상기 디지털 이미지는 지점별 또는 영역별로 이상지점 또는 이상영역이 대비될 수 있도록 표시될 수 있다.

상기 영상신호 생성부(124)는 이미지 변환부(123)에 의하여 변환된 디지털 이미지를 기초로 3차원 영상 구축 프로그램에 의하여 신체 내부의 3차원 영상 신호를 생성한다.

상기 통신 모듈(13)은 이미지 변환부(123)에 의하여 변환된 영상신호 또는 영상신호 생성부(124)에 의하여 생성된 3차원 영상신호를 의료기관 서버(20)로 전송하거나 의료기관 서버(20)로부터 응급 처치신호를 수신하기 위한 통신 프로토콜(예를 들어, 있는 LTE 또는 3G 모뎀)을 구비하고 있다.

이때, 상기 통신프로토콜은 바람직하게는 인터넷망이나 무선 데이터 통신망이고, 경우에 따라 다른 형태의 무선통신 네트워크망일 수 있다.

또한, 상기 통신 모듈(13)은 해당 영상신호를 MPEG, JPEG 등의 압축 알고리즘에 의해 압축시켜 의료기관 서버(20)로 전송하고, 의료기관 서버(20)에서는 복원 프로그램에 의해 복원작업을 거친 후에 디스플레이시킨다.

상기 정보 출력 모듈(14)은 이미지 변환부(123)에 의하여 변환된 영상신호 또는 영상신호 생성부(124)에 의하여 생성된 3차원 영상신호, 또는 의료기관 서버(20)로부터 수신된 응급 처치신호를 출력하는 장치로서, 영상출력을 위한 디스플레이나 영상 속에 포함된 음성출력을 위한 스피커 등을 포함할 수 있다.

상기 센서 모듈(15)은 응급환자의 생체정보를 감지하는 장치로서, 혈압, 동맥혈 산소포화도, 맥박, 심호흡, 심전도, 체온, 뇌파 등의 생체 정보를 감지하기 위한 각종 센서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서 모듈(15)은 소형화된 X-ray촬영기, 자기공명장치, 단층촬영기 또는 초음파 진단기 등을 포함하여 응급환자의 신체 내부의 영상을 획득할 수도 있고, 카메라에 의해 응급환자의 외형적인 신체영상을 획득하기 위한 모든 수단을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 센서 모듈(15)은 응급환자의 심박동(맥박)을 측정하기 위하여, 임펄스 라디오 레이더 모듈(11)로부터 송출되는 임펄스 라디오 신호를 이용할 수도 있다. 즉, 상기 센서 모듈(15)은 임펄스 레이더 신호에 실린 정보(도플러 신호)를 푸리에 변환하여 얻은 주파수 스펙트럼 표시 데이더(레이더 도플러 영상신호)나 레이더 도플러 신호를 힐버트 변환하여 얻은 심박동 청취 데이터(레이더 도플러 음성신호) 중 하나를 이용하여 심박동을 측정할 수 있다. 여기서, 임펄스 라디오 신호(즉, UWB 레이더)를 이용하여 심박동을 측정할 수 있는 것은, 움직이는 물체로부터 반사된 반향음이 움직이지 않는 물체에 의해 반사된 반향음과 다르다는 도플러 원리를 이용하여 움직이는 심장을 다른 기관과 구분하여 찾게 되는 것이다. 그리고, 도플러 원리에 따른 UWB 레이더로부터 심박동수(맥박)를 얻게 되는데, 원래의 신호에 포함된 주기적 성분만을 얻고 주기를 갖지 않는 잡음 성분은 소거하는 자기 상관 함수를 이용하여 실시 데이터를 출력할 수도 있는데, 이러한 주파수 스펙트럼 표시 데이터 역시 의료기관 서버(20)로 무선 전송될 수 있다.

또한, 상기 센서 모듈(15)은 심전도 검출과 뇌전도 검출이 가능한 각각의 감지수단을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 상기 센서 모듈(15)에 의하여 검출된 심전도와 뇌전도가 의료기관 서버(20)에 전송되면, 의료기관 서버(20)는 심전도와 뇌전도를 분류한 후 각각 피크 검출과 파형 검출을 통하여 심전도의 피크값의 크기와 뇌전도의 뇌파 종류에 따라 파악되는 해당 뇌파의 부호값을 이용하여 환자의 현재 환자의 상황을 판단할 수 있다.

상기 저장 모듈(16)은 신체(1)의 장기 부분에 대한 유전율 정보, 이미지 변환부(123)에 의하여 변환된 영상신호 또는 영상신호 생성부(124)에 의하여 생성된 3차원 영상신호, 또는 의료기관 서버(20)로부터 수신된 응급 처치신호, 응급환자의 생체정보를 저장하는 장치로서, RAM 또는 ROM, 기타 여러가지 유형의 메모리가 적용될 수 있고, 또한, 경우에 따라 버퍼 메모리가 적용될 수도 있다.

상기 제어 모듈(17)은 이동식 의료영상전송장치를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하되, 응급환자에 대한 영상신호 및 생체정보를 획득하여 외부로 출력 또는 전송하고, 외부로부터 상기 응급환자에 대한 응급 처치신호를 수신 또는 출력하도록 제어한다.

한편, 상기 임펄스 라디오 레이더 모듈(11), 신호 처리 모듈(12), 통신 모듈(13), 정보 출력 모듈(14), 센서 모듈(15), 저장 모듈(16) 및 제어 모듈(17)은, 휴대용 단말기로 구성되거나, 휴대용 단말기 본체의 외부 인터페이스에 연결되는 외장 모듈로 구비될 수 있다.

이에 따라, 본 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)는 응급환자의 의료 영상을 언제 어디서나 실시간으로 의료기관 서버(20)로 전송할 수 있다.

다만, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)는 임펄스 라디오 레이더 모듈(11), 신호 처리 모듈(12), 통신 모듈(13), 정보 출력 모듈(14), 센서 모듈(15), 저장 모듈(16) 및 제어 모듈(17)은, 일체형의 모듈로 구비되어 응급환자 이송차량 내에 고정 설치될 수 있다.

이에 따라, 본 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)는 응급차의 천장에 설치되어 이동 중에도 의료 영상을 실시간으로 의료기관 서버(20)로 전송할 수 있다.

따라서, 본 발명은 언제 어디서나 편안하게 신체 내부를 관찰할 수 있는 의료영상 전송장치를 통하여 신체(1)에 N 직교성 초광대역 펄스를 송출하고, 신체로부터 반사되는 N 직교성 초광대역 펄스를 수신하여 신체 내부의 3차원 의료 영상을 만들 수 있도록 신호 처리한 후, 3차원 의료 영상을 LTE 또는 3G 모뎀으로 언제 어디서나 의료 전문기관에 전송하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 교통 응급 환자가 발생했을 때 응급요원이 직접 본 발명을 이용하여 신체 내부 영상을 병원에 가기 전에 전송하고, 앰뷸런스 안에서도 실시간으로 전송하면서 응급처치 시 의료행위 결정을 빨리 할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치(10)에 따르면, 언제 어디서나 환자가 발생한 곳에서 전문의료기관까지 환자를 이송하는 동안 실시간으로 환자의 신체 뇌, 장기 및 관절 상태를 간편하게 영상 촬영하여 전문의료기관에 제공하고 있기 때문에, 전문의료기관의 담당 전문의가 진단하여 골든 타임을 놓치지 않고 바로 치료할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 CT나 MRI를 도입하기 어려운 소형 병원에서 간편하게 환자 내부를 촬영하여 환자의 상태를 빨리 파악할 수 있도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 UWB 펄스 레이더 기반 이동식 의료영상 전송장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1: 신체 10, 100: 이동식 의료영상 전송장치
11: 임펄스 라디오 레이더 모듈 12: 신호 처리 모듈
13: 통신 모듈 14: 정보 출력 모듈
15: 센서 모듈 16: 저장 모듈
17: 제어 모듈 20: 의료기관 서버
30: 응급환자 관리서버 101: 응급환자 이송차량
111: 임펄스 형태 발생부 112: 신호 송신부
113: 신호 수신부 114: 펄스 제어부
121: 신호 지연부 122: 상관부
123: 이미지 변환부 124: 영상신호 생성부