디지털청진기 기반의 원격청진진료 스마트-헬스케어 시스템 설계 및 구현 Design and Implementation of Tele Auscultation Medicine Smart-Healthcare System based on Digital Stethoscope원문보기
스마트-헬스케어 서비스(smart-healthcare service)는 최근에 급속히 보급되고 있는 스마트폰(smart phone)을 기반으로 예방적 건강관리와 웰니스(wellness)를 위한 수요자 중심의 능동적 서비스 제공을 목표로 하는 보건의료서비스이다. 이에 본 논문에서는 언제, 어디서든 손쉽게 접근할 수 있는 스마트폰을 바탕으로 한 디지털청진기 기반의 원격청진진료 스마트-헬스케어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 환자가 자가 측정을 하기 위한 디지털청진기와 스마트폰, 환자를 진찰하기 위한 의사용 PC, 그리고 단말들을 연결해주기 위한 네트워크 웹서버로 구성되며, 단말들 간에 청진 데이터와 진찰 데이터를 주고받을 수 있는 프로그램을 통하여 환자와 의사간에 원격진료를 수행할 수 있다. 결과적으로 본 논문에서 제안한 시스템으로는 환자에게 시 공간적 제약 없이, 일상생활에 밀접히 접근하여 손쉽고 편리하게 이용할 수 있는 보건의료서비스를 제공 할 수 있었다.
스마트-헬스케어 서비스(smart-healthcare service)는 최근에 급속히 보급되고 있는 스마트폰(smart phone)을 기반으로 예방적 건강관리와 웰니스(wellness)를 위한 수요자 중심의 능동적 서비스 제공을 목표로 하는 보건의료서비스이다. 이에 본 논문에서는 언제, 어디서든 손쉽게 접근할 수 있는 스마트폰을 바탕으로 한 디지털청진기 기반의 원격청진진료 스마트-헬스케어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 환자가 자가 측정을 하기 위한 디지털청진기와 스마트폰, 환자를 진찰하기 위한 의사용 PC, 그리고 단말들을 연결해주기 위한 네트워크 웹서버로 구성되며, 단말들 간에 청진 데이터와 진찰 데이터를 주고받을 수 있는 프로그램을 통하여 환자와 의사간에 원격진료를 수행할 수 있다. 결과적으로 본 논문에서 제안한 시스템으로는 환자에게 시 공간적 제약 없이, 일상생활에 밀접히 접근하여 손쉽고 편리하게 이용할 수 있는 보건의료서비스를 제공 할 수 있었다.
Smart-healthcare service is a health medical service which aims to provide an active consumer-directed service for both wellness and preventative health management upon the basis of rapid diffuse of smartphone which has been occurring recently. On this, this paper suggests a tele auscultation medici...
Smart-healthcare service is a health medical service which aims to provide an active consumer-directed service for both wellness and preventative health management upon the basis of rapid diffuse of smartphone which has been occurring recently. On this, this paper suggests a tele auscultation medicine smart-healthcare system based on digital stethoscope which is able through the use of the smart phone which is easy to approach anywhere. The suggested system consists of the digital stethoscope for patient's self auscultation and smart phone, the PC for doctor's examination, and the web server to connect those devices. A telemedicine can be performed between a doctor and a patient by the program which exchanges examine data and auscultation data among the devices. To sum up, by the system suggested in this paper, an easily and conveniently usable health medical service on an everyday basis could be provided without spatial and temporal limits.
Smart-healthcare service is a health medical service which aims to provide an active consumer-directed service for both wellness and preventative health management upon the basis of rapid diffuse of smartphone which has been occurring recently. On this, this paper suggests a tele auscultation medicine smart-healthcare system based on digital stethoscope which is able through the use of the smart phone which is easy to approach anywhere. The suggested system consists of the digital stethoscope for patient's self auscultation and smart phone, the PC for doctor's examination, and the web server to connect those devices. A telemedicine can be performed between a doctor and a patient by the program which exchanges examine data and auscultation data among the devices. To sum up, by the system suggested in this paper, an easily and conveniently usable health medical service on an everyday basis could be provided without spatial and temporal limits.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 이러한 기존의 문제점들을 보완하여 언제, 어디서든 손쉽게 접근할 수 있는 스마트폰을 바탕으로 한 원격청진진료 시스템을 보여주며, 질환 판단의 기반이 되는 다섯 가지 진찰 중에서도 심장 질환, 폐렴, 장중첩증 그리고 복막염 등과 같이 사람의 내부기관의 생체신호를 청음 및 진단할 수 있는 디지털청진기 기반의 원격청진 스마트-헬스케어 시스템을 제안한다.
본 논문에서 제안한 시스템에서 환자는 디지털청진기를 이용하여 자신의 상태를 음향정보로 변환하여 저장하고, 이를 웹서버를 통해 의사에게 전달함으로써 원격진료를 수행한다. 따라서 본 장에서는 제안한 시스템을 설명하기에 앞서 원격진료를 위해 주요한 기능들을 수행하는 디지털청진기 및 안드로이드와 웹서버 간의 네트워크 통신 방법을 소개한다.
첫 번째로 원격진료 과정에서는 의사는 환자의 진료 요청을 확인하여 진료차트를 작성하고, 이에 대한 결과를 환자에게 피드백(feed back) 해주는 과정이다. 본 과정에서 의사는 자신의 ID로 웹서버에 로그인을 하고, 환자의 진료요청이 있는지 확인을 한다. 그리고 환자의 진료요청이 있을 경우 진료요청리스트를 통해 환자정보, 진료요청정보, 청진데이터정보, 청진데이터를 웹서버로부터 수신하여 환자에 대한 진료차트를 생성한다.
본 논문에서는 일상생활에 밀접하게 접근하여 언제 어디서나 손쉽게 접근할 수 있는 원격진료서비스를 제공하기 위하여, 디지털청진기 기반의 스마트폰을 이용한 원격청진진료 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템에서 환자는 디지털청진기를 스마트폰에 연결하여 청진함으로써 자가 청진진료를 할 수 있고, 자가 측정하여 생성된 청진데이터와 진료요청차트를 웹서버에 업로드하고 의사는 이를 받아 진료하는 과정을 통해 원격청진 진료를 수행함으로써 의사의 피드백을 받을 수 있다.
제안 방법
그리고 환자용 어플리케이션에서는 저장된 청진데이터를 시각화모듈로 읽어와 파형 그래프를 출력하고 그 음향을 재생하여 사용자에게 청진정보를 제공한다. 또한 본 어플리케이션에서는 현재 측정된 청진데이터를 질병에 따라 신체 내부기관에서 발생하는 청진음의 표준파형(이하 참조 청진데이터)과 함께, 기존에 측정하였던 청진데이터를 출력하여 사용자의 건강상태를 비교 할 수 있는 기능을 제공한다.
그리고 환자의 진료요청이 있을 경우 진료요청리스트를 통해 환자정보, 진료요청정보, 청진데이터정보, 청진데이터를 웹서버로부터 수신하여 환자에 대한 진료차트를 생성한다. 또한, 본 소프트웨어에서는 웹서버로부터 수신한 청진 데이터를 시각화 모듈을 통해 그 파형과 음향을 의사에게 출력 및 재생하여 보여준다. 이 때, 의사는 출력된 청진데이터를 청취 및 분석을 통해 진찰을 수행하고, 진료 차트를 작성하여 청진데이터와 진료차트를 웹서버에 업로드 한다.
먼저, 청진 과정에서 환자가 청진음을 녹음하기 위해서 스마트폰에 연결된 디지털청진기를 통해 청진데이터를 생성하고, 생성된 청진데이터를 환자명, 측정부위, 측정일의 정보를 가지고 스마트폰 SD카드에 저장한다. (그림4의 (a)).
기본적으로 청진기는 소리의 진원지인 심장이나 폐 혹은 장에서 나는 소리를 청진기의 머리 부분을 몸에 대어서 듣게 되는 원리인데 기존의 아날로그 청진기는 청진음이 청진기의 호스를 지나면서 하이-패스필터링(High-Pass Filtering)으로 인해 높은음이 통과된 낮은 음을 제공하는데, 이 때, 청진기의 소리를 전달하는 호스의 잡음이 청진음과 섞여 의사들의 판단을 어렵게 한다. 반면에 근래에 들어 보급되고 있는 디지털청진기는 그림 2에 보인 바와 같이 측정부위별로 고유 주파수를 추출하고 이에 대한 잡음을 제거하는 필터링 과정을 수행함으로써, 기존의 아날로그 청진기의 잡음 문제를 보완하였다. 또한, 디지털청진기는 미약한 청진음의 진폭을 증대시켜 보다 큰 청진음을 제공함으로써 의사들의 판단을 더욱 명확하게 해주며, 청진음을 녹음하여 저장해 놓음으로써 과거의 기록과 비교하여 건강상태의 변화를 확인할 수 있게 해주는 장점이 있다[8].
다음으로 원격진료 과정은 앞서 청진 과정에서 생성한 청진데이터를 가지고 환자가 의사에게 원격진료의 요청 및 진료차트를 확인하는 과정이다(그림 4의 (b)). 본 과정에서 환자는 먼저 자신의 ID로 웹서버에 로그인을 하고, 스마트폰에 저장된 청진데이터 리스트에서 진료를 원하는 데이터를 선택하여 진료요청차트를 작성한다. 그리고 작성한 진료요청차트를 이용하여 의사에게 원격진료를 요청한다.
본 논문에서 제안하는 원격청진진료 시스템은 그림 3의 구성도와 같이 웹서버, 환자용 스마트폰, 디지털청진기 및 의사용 PC로 구성된다. 그리고 이와 같은 구성에서 각 단말 간의 데이터 전송은 인터넷이 가능한 환경에서 HTTP 통신을 통하여 이루어진다.
본 논문에서 제안한 시스템에서 환자는 디지털청진기를 이용하여 자신의 상태를 음향정보로 변환하여 저장하고, 이를 웹서버를 통해 의사에게 전달함으로써 원격진료를 수행한다. 따라서 본 장에서는 제안한 시스템을 설명하기에 앞서 원격진료를 위해 주요한 기능들을 수행하는 디지털청진기 및 안드로이드와 웹서버 간의 네트워크 통신 방법을 소개한다.
본 논문에서 제안한 시스템은 표 3과 같은 개발환경에서 구현하였고, 본 장의 각 절에서는 원격청진진료를 수행하는 과정에 대한 스마트폰과 PC의 구현 결과를 보여준다.
또한, 디지털청진기는 미약한 청진음의 진폭을 증대시켜 보다 큰 청진음을 제공함으로써 의사들의 판단을 더욱 명확하게 해주며, 청진음을 녹음하여 저장해 놓음으로써 과거의 기록과 비교하여 건강상태의 변화를 확인할 수 있게 해주는 장점이 있다[8]. 본 시스템에서는 디지털청진기를 스마트폰에 연결하고, 이를 이용하여 청진음을 녹음한 디지털화된 청진데이터를 환자와 의사간의 원격진료에 활용한다.
그리고 이와 같은 구성에서 각 단말 간의 데이터 전송은 인터넷이 가능한 환경에서 HTTP 통신을 통하여 이루어진다. 본 시스템에서는 먼저, 환자가 원격진료를 수행하기 위해서 스마트폰에 디지털청진기를 연결하여 청진신호를 측정하고, 측정결과를 웹서버로 전송하여 의사에게 진료를 요청한다. 다음으로 의사는 PC에서 웹서버에 접속하여 진료요청을 확인하고, 요청된 청진데이터를 전송받아 진료차트를 작성한 후 웹서버에 전송한다.
제시한 데이터베이스의 테이블들을 기반으로 제안하는 시스템에서는 환자가 의사에게 원격진료를 요청할 때에는 자신의 개인정보가 연결된 진료요청차트 (RequestChart)와 청진데이터를 이용하여 서버를 통해 진료요청을 하며, 의사는 이를 서버로부터 수신하여 진료요청(RequestChart), 청진데이터(MedicalDataInfo) 및 환자정보(Patient)가 연결된 진료차트를 작성하여 최종적으로 진료차트정보(MedicalChart) 테이블을 완성한다.
청진데이터 부분에서는 디지털청진기를 스마트폰에 연결하여 청진신호를 녹음하기 위하여 청진데이터 생성 기능을 정의하였으며, 생성된 청진데이터를 파형으로 볼 수 있는 시각화 및 청진음의 재생 과정을 통해 눈과 귀로 청진신호를 확인하기 위하여 청진데이터 출력 및 비교 기능, 청진데이터를 웹서버에 저장 및 내역 들을 관리하기 위하여 청진데이터 관리 기능을 정의하였다. 원격진료 부분에서는 의사-환자간의 진료데이터 전송을 통한 원격진료를 수행하기 위하여 원격진료 수행 기능을 정의하였으며, 환자의 원격진료 요청에 대한 데이터의 처리 및 관리를 위하여 원격진료요청 관리 기능을 정의하였다.
이론/모형
본 시스템에서는 안드로이드와 웹서버 간의 네트워크 통신을 통하여 로그인, 회원가입, 개인정보전송 및 청진데이터전송 등의 과정을 수행하는데, 보안성과 파일전송을 위하여 POST방식을 사용한다.
성능/효과
결과적으로 본 논문에서 제안한 시스템으로는 시·공간적 제약이 있었던 기존의 PC환경으로부터 벗어나, 일상생활 내에서 손쉽게 자신의 상태를 검사하고 관리할 수 있는 보건의료서비스를 제공할 수 있었다.
다음으로 의사는 PC에서 웹서버에 접속하여 진료요청을 확인하고, 요청된 청진데이터를 전송받아 진료차트를 작성한 후 웹서버에 전송한다. 마지막으로 환자는 다시 서버를 통해 진료요청에 대한 처리결과를 확인하고 진료차트를 수신함으로써 자신의 건강상태를 확인할 수 있다.
본 논문에서는 일상생활에 밀접하게 접근하여 언제 어디서나 손쉽게 접근할 수 있는 원격진료서비스를 제공하기 위하여, 디지털청진기 기반의 스마트폰을 이용한 원격청진진료 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템에서 환자는 디지털청진기를 스마트폰에 연결하여 청진함으로써 자가 청진진료를 할 수 있고, 자가 측정하여 생성된 청진데이터와 진료요청차트를 웹서버에 업로드하고 의사는 이를 받아 진료하는 과정을 통해 원격청진 진료를 수행함으로써 의사의 피드백을 받을 수 있다. 결과적으로 본 논문에서 제안한 시스템으로는 시·공간적 제약이 있었던 기존의 PC환경으로부터 벗어나, 일상생활 내에서 손쉽게 자신의 상태를 검사하고 관리할 수 있는 보건의료서비스를 제공할 수 있었다.
후속연구
결과적으로 본 논문에서 제안한 시스템으로는 시·공간적 제약이 있었던 기존의 PC환경으로부터 벗어나, 일상생활 내에서 손쉽게 자신의 상태를 검사하고 관리할 수 있는 보건의료서비스를 제공할 수 있었다. 추후에는 본 시스템에 시진, 문진이 가능하도록 하는 방안을 강구할 예정이며, 이를 통해 보다 정확한 검사와 진단이 가능한 보건의료서비스를 개발할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
일반적인 진료과정의 다섯 가지 진찰 방법은 무엇인가?
일반적으로 진료 과정에서는 다섯 가지의 진찰 방법 (문진, 시진, 촉진, 타진, 청진)을 통해 의사가 환자의 질환을 판단하는데, 기존의 원격진료 서비스와 같은 경우에는 PC를 통하여 문진, 시진, 청진를 수행함으로써 환자와 의사간의 진료서비스가 진행되었다. 그러나 이러한 PC 기반의 원격진료 서비스는 공간적인 제약뿐만 아니라 도서산간지역과 같은 지역에 대한 PC의 보급 문제가 있어, 과거의 보건의료서비스의 패러다임 변동 과정에서 겪은 몇몇 문제점들을 되풀이 하여 서비스를 확산시키는데 어려움을 보였다[5∼6].
스마트-헬스케어는 무엇을 제공하는가?
스마트-헬스케어로는 스마트폰의 기능에 맞추어 기초체력 운동 지수, 섭취 칼로리, 심박 체크 등의 다양한 서비스를 제공할 수 있는데, 최근에는 이를 보다 보건의료서비스에 특화시켜 환자와 의사가 직·간접적으로 진료를 할 수 있게끔 하는 원격진료 서비스에 대한 연구가 활발히 진행 중이다[4].
원격청진진료 시스템으로 어떻게 건강상태를 확인할 수 있는가?
그리고 이와 같은 구성에서 각 단말 간의 데이터 전송은 인터넷이 가능한 환경에서 HTTP 통신을 통하여 이루어진다. 본 시스템에서는 먼저, 환자가 원격진료를 수행하기 위해서 스마트폰에 디지털청진기를 연결하여 청진신호를 측정하고, 측정결과를 웹서버로 전송하여 의사에게 진료를 요청한다. 다음으로 의사는 PC에서 웹서버에 접속하여 진료요청을 확인하고, 요청된 청진데이터를 전송받아 진료차트를 작성한 후 웹서버에 전송한다. 마지막으로 환자는 다시 서버를 통해 진료요청에 대한 처리결과를 확인하고 진료차트를 수신함으로써 자신의 건강상태를 확인할 수 있다.
참고문헌 (10)
김주원, "스마트 공공보건의료 서비스 도입방안", 한국정보화진흥원, 2011.
안무업, 최기훈, "원격진료, 이헬스 및 유헬스로의 발전과정", 대한의사협회, 2009.
지경용, "u-Health 수요전망과 시장개발 방향", 정보통신연구진흥원, 2006.
이윤태, "u-Health 신산업 창출을 위한 사업화 전략연구", 한국보건산업진흥원, 2010.
한호성, "원격 의료를 위한 고속 압축 HD전송 기술 연구 개발 및 활용 연구", 한국정보사회진흥원, 2008.
김현우 외, "유비쿼터스 지능공간에서 멀티모달센서를 이용한 향상된 u-헬스케어 서비스 구현에 대한 연구", 전자공학회논문지, 제46권, CI편, 제2호, 27-35쪽, 2009
엄재학, "디지털 청진기", KR-A-10-2005-0087008, 대한민국 특허청, 2005.
김동준 외, "전자청진기용 증폭기 회로의 개발 및 성능 분석", 산학과학연구지, 제17권, 제2호, 247-253쪽, 2000.
배성호, 김우생, "안드로이드 기반 모바일 정보공유시스템", 전자공학회논문지, 제46권, CI편, 제2호, 58-64쪽, 2009.
장문석 외, "서비스 통합 시스템에서 지그비를 이용한 유비쿼터스 헬스케어 시스템의 설계 및 구현", 전자공학회논문지, 제43권, TC편, 제11호, 16-24쪽, 2006.
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