[논문]모바일 헬스케어 기반의 환자 모니터링 시스템 구현

김경목

doi:10.9708/jksci/2012.17.12.001

모바일 헬스케어 기반의 환자 모니터링 시스템 구현
Implementation of Patient Monitoring System based on Mobile Healthcare 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.17 no.12, 2012년, pp.1 - 10

김경목 (삼육보건대학 의료정보시스템과)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 모바일 헬스케어 시스템에 적합한 환자모니터링 시스템을 제안한다. 모바일 헬스케어 시스템은 스마트폰과 같은 모바일 장치를 사용하기 때문에 휴대가 간편한 소형 컴퓨팅 장치로 구성되어 있으며, 기존 컴퓨터에서 수행하던 작업을 수행할 수있다. 환자의 생체정보를 이동통신망환경에서 의료진과 환자 및 환자 가족의 스마트폰으로 실시간으로 전달할 수 있도록 TinyOS 기반의 의료용 메시지 구조를 설계하였으며 NesC를 사용하여 HBE-Ubi-ZigbeX에 포팅 하였다. 의료진과 환자 및 환자 가족이 스마트폰을 통하여 실시간으로 확인 할 수 있도록 안드로이드 기반의 환자 정보 모니터링 애플리케이션을 구현하여 일상생활에서 사용되고 있는 스마트폰에서 동작을 확인함으로써 생체정보의 원활한 송수신을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we propose an patient monitoring system which is suitable for mobile healthcare system. The mobile healthcare system is using portable device such as smartphone and it consists of small computing device. The mobile healthcare system is carry out same performance with desktop computer. We designed medical message structure based on TinyOS to transmit patient's biometric data on the smartphone of medical team, patient and family over the mobile carrier environment, and ported successfully in HBE-Ubi-ZigbeX using NesC. And We confirmed reliable transmission of biometric data on the smartphone by implementing the Android OS based patient information monitoring application to check the status of patient for medical team, patient and family.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

본 논문에서는 기존 병원 의료 서비스의 문제점을 해결하고 모바일 컴퓨팅 환경에 적합한 모바일 헬스케어 서비스를 제공하기 위하여 첫 번째, 환자의 생체정보를 WBAN 게이트웨이를 통하여 수집하기 위해서 TinyOS 기반의 의료용 메시지 구조를 설계하였으며 NesC를 사용하여 HBE-Ubi-ZigbeX에 포팅 하였다. 두 번째, WBAN 게이트웨이를 통해서 수집 된정보를 무선 네트워크 및 이동통신 네트워크를 통하여 의료진과 환자 및 환자 가족이 휴대하고 있는 스마트폰으로 실시간으로 전달할 수 있도록 API 기반의 웹 서버를 구성하였으며, 마지막으로 의료진과 환자 및 환자 가족이 스마트폰을 통하여 환자의 생체정보를 실시간으로 확인 할 수 있도록 안드로이드 기반의 환자 정보 모니터링 애플리케이션을 구현하여 일상생활에서 사용되고 있는 스마트폰에서 동작을 확인함으로써 생체 정보의 원활한 송수신을 확인하였다.
모바일 헬스케어 시스템을 위한 모니터링 단말기는 모바일, 홈 등 다양한 사용 환경과 연동되어 운영되어야 하며 사용자의 상시적인 활용을 고려해야 하며 응급 상황이 발생할 경우 환자의 소재 파악이 용이하도록 위치 정보 활용이 가능해야 한다. 본 논문에서는 환자의 생체정보를 언제, 어디서나 확인할 수 있는 모니터링 시스템을 구현하기 위해서 우리의 일상생활에서 많이 활용되고 있는 모바일 컴퓨팅 장치의 하나인 스마트폰을 활용하였다. 제안한 모니터링 시스템은 WBAN 게이트웨이를 통해서 수집한 환자의 생체정보를 환자 및 의료진이 항시 휴대할 수 있는 스마트폰으로 전송하기 위해서 API 서버를 활용하였다.
환자에게 응급상황이 발생하는 경우 담당 의료진에게 환자의 응급 상황을 실시간으로 전송하며, 응급 상황이 아닌 경우 의료진은 환자의 생체정보를 데이터베이스 서버로부터 전송 받기 위한 방법으로 API 서버를 사용하였다. 본 논문에서는 환자의 생체정보를 의료진이 스마트 디바이스에 표시하기 위한 GUI(Graphical User Interface)를 구현하였으며, 모바일 헬스케어 모니터링 시스템을 구현하기 위하여 JAVA 기반의 GUI 라이브러리인 안드로이드를 사용하였다.
의료용 메시지(Medical Msg)는 일반적인 상황에서 주기 적으로 환자의 생체 데이터를 측정하여 싱크로 전송하게 되는 일반 메시지(Normal Message), 응급 상황이 발생하여 데이터가 임계치보다 클 경우에 다른 메시지보다 우선적으로 처리되어야 하는 응급 메시지(Emergency Message), 의료진의 요청에 따라 특정 환자의 정보를 처리하게 되는 on-demand 메시지로 구분하였다. TinyOS에서 사용되는 메시지 중 의료용 데이터는 확장용도로 사용하는 예약 메시지 (rsv_data)를 포함하여 39Byte의 크기를 가진다.
0기반의 유비쿼터스 헬스케어 모니터링 시스템’은 스마트폰과 같은 모바일 장치를 사용하여 환자의 생체정보를 모니터링하는 논문이다. 이 논문에서는 표준 웹 개발언어인 HTML5와 자바 스크립트 라이브러리인 jQuery를 사용하여 모바일 플랫폼에서 동작하는 유비쿼터스 헬스케어 모니터링 시스템을 구현하였다.
제안한 시스템에서 환자의 생체정보를 모니터링하기 위해서 JSON 기반의 API 서버를 사용하였다. 제안한 API 서버는 사용자가 환자의 정보를 요청하는 검색요청 변수와 출력결과 필드로 구분한다. 검색 요청 변수는 HTTP GET 방식을 사용하여 환자의 상태 정보를 질의 한다.
본 논문에서는 환자의 생체정보를 언제, 어디서나 확인할 수 있는 모니터링 시스템을 구현하기 위해서 우리의 일상생활에서 많이 활용되고 있는 모바일 컴퓨팅 장치의 하나인 스마트폰을 활용하였다. 제안한 모니터링 시스템은 WBAN 게이트웨이를 통해서 수집한 환자의 생체정보를 환자 및 의료진이 항시 휴대할 수 있는 스마트폰으로 전송하기 위해서 API 서버를 활용하였다. API 서버는 검색 요청 부분과 검색 응답 영역으로 구분하며 검색 요청 변수는 HTTP GET 방식을 기반으로 하였으며, 출력 결과 필드는 JSON 파서를 통하여 스마트폰에 설치된 모니터링 서비스 앱 화면에 보인다.
제안한 의료용 애플리케이션을 지원하기 위해서 WBAN 환경에서 사용되는 메시지는 환자의 생체정보를 정확하고 신속하게 전달하기 위한 목적으로 그림 5와 같이 세 가지 형태의 메시지로 구분하여 설계 하였다.
전송된 환자의 생체정보는 데이터베이스 서버에 저장하며, 환자의 생체정보는 응급 메시지와 생체 데이터로 구분할 수 있다. 환자에게 응급상황이 발생하는 경우 담당 의료진에게 환자의 응급 상황을 실시간으로 전송하며, 응급 상황이 아닌 경우 의료진은 환자의 생체정보를 데이터베이스 서버로부터 전송 받기 위한 방법으로 API 서버를 사용하였다. 본 논문에서는 환자의 생체정보를 의료진이 스마트 디바이스에 표시하기 위한 GUI(Graphical User Interface)를 구현하였으며, 모바일 헬스케어 모니터링 시스템을 구현하기 위하여 JAVA 기반의 GUI 라이브러리인 안드로이드를 사용하였다.
3.1 시스템 구현 환경

환자의 몸에 부착된 센서를 통해 수집된 심전도(ECG), 혈압(Blood Pressure), 혈중산소포화농도(SpO2), 정보는 Zigbee 모듈을 통해서 WBAN 게이트웨이로 전송된다. 전송된 환자의 생체정보는 데이터베이스 서버에 저장하며, 환자의 생체정보는 응급 메시지와 생체 데이터로 구분할 수 있다.
그림 11 환자의 생체정보를 출력하는 화면이다. 환자의 생체정보로는 혈압, 혈중산소포화농도, 심전도를 사용하며, API 서버를 사용하여 데이터베이스 서버에 저장되어 있는 환자의 생체정보를 스마트 디바이스로 전송하게 된다.

성능/효과

본 논문에서는 기존 병원 의료 서비스의 문제점을 해결하고 모바일 컴퓨팅 환경에 적합한 모바일 헬스케어 서비스를 제공하기 위하여 첫 번째, 환자의 생체정보를 WBAN 게이트웨이를 통하여 수집하기 위해서 TinyOS 기반의 의료용 메시지 구조를 설계하였으며 NesC를 사용하여 HBE-Ubi-ZigbeX에 포팅 하였다. 두 번째, WBAN 게이트웨이를 통해서 수집 된정보를 무선 네트워크 및 이동통신 네트워크를 통하여 의료진과 환자 및 환자 가족이 휴대하고 있는 스마트폰으로 실시간으로 전달할 수 있도록 API 기반의 웹 서버를 구성하였으며, 마지막으로 의료진과 환자 및 환자 가족이 스마트폰을 통하여 환자의 생체정보를 실시간으로 확인 할 수 있도록 안드로이드 기반의 환자 정보 모니터링 애플리케이션을 구현하여 일상생활에서 사용되고 있는 스마트폰에서 동작을 확인함으로써 생체 정보의 원활한 송수신을 확인하였다.

후속연구

본 논문에서 구현된 WBAN 게이트웨이와 의료용 메시지포맷 및 스마트폰용 의료용 애플리케이션은 모바일 헬스케어 분야의 작은 부분으로써 향후 WBAN을 위한 MAC 프로토콜 및 건강관리 모니터링 시스템과 웹서비스를 연동하여 다양한 환경 요소를 가지고 있는 실제적인 상황에서 적용하였을 때의 성능을 비교 평가해 보는 것이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	모바일 헬스케어의 장점은?	모바일 헬스케어(Mobile Healthcare)는 환자와 의사가 시간, 공간, 장소 등에 구애받지 않고 자유롭게 의료서비스를 주고받는 것으로, 생체 신호 계측, 자동진단, 응급경보가 가능한 휴대형 무선 생체 계측 시스템과 스마트폰, PDA, 태블릿 PC 등 이동형 컴퓨팅 장치와 의료 정보 시스템이 유기적으로 연동되어진 환경을 의미한다. 의료진은 언제 어디서나 스마트폰을 사용하여 환자의 건강상태를 실시간으로 모니터링 하여 환자의 치료 및 응급 의료 진료 등 지속적인 생체 신호 관찰과 환자의 상태 이상 여부에 따른 알람을 통하여 신속한 의료 서비스를 제공할 수 있는 장점이 있다[1-3].
	모바일 헬스케어는 무엇인가?	모바일 헬스케어는 생체신호계측, 자동진단, 응급정보 등이 가능한 무선 생태계측 시스템과 스마트폰·태블릿 PC 등 모바일 컴퓨팅 장치를 유기적으로 연결한 의료 정보환경을 말하는 것으로 모바일 디바이스를 이용하여 건강에 관련된 정보를 송수신하는 서비스로 정의할 수 있다. 의료산업은 유헬스케어 기술의 발달로 언제, 어디서나 건강상태의평가, 진단 및 치료가 가능한 서비스를 제공하였다.
	헬스케어 시스템은 무엇인가?	헬스케어 시스템은 IT-BT 기술을 접목하여 실시간으로 환자의 생체정보를 측정 및 모니터링하고 병원 정보시스템에 연동되어 시간과 공간에 구애받지 않고 언제 어디서나 환자의 건강을 관리하고 질병을 예방하는 새로운 형태의 의료 서비스 이다. 모바일 헬스케어(Mobile Healthcare)는 환자와 의사가 시간, 공간, 장소 등에 구애받지 않고 자유롭게 의료서비스를 주고받는 것으로, 생체 신호 계측, 자동진단, 응급경보가 가능한 휴대형 무선 생체 계측 시스템과 스마트폰, PDA, 태블릿 PC 등 이동형 컴퓨팅 장치와 의료 정보 시스템이 유기적으로 연동되어진 환경을 의미한다.

참고문헌 (10)

W.D. Cho "Smart Mobile Healthcare Service Trand", , Jinhan M&B INC, 2012.06.
D.Malan, T.Fulford-jones, M. Welsh, and S. Moulton, "CodeBlue: An ad hoc sensor network infrastructure for emergency medical care" In Proc. of MobiSys, 2004.07.
G.Y. Sung, M.G. Jang, M.Y. Jung, S.H. Kim, S.J. Park, S.H. Park, "Recent Trend in the Ubiquitous Life-Care Technology", Electronics and Telecommunications Trends, Vol. 22, No. 5, 2007.10.
H.S. Nam, H.S. Lee, J.Y. Kim "Trand of WBAN Application Service", Electronics and Telecommunications Trends, Vol. 24, No. 5, 2009.10.
D.H. Kim, C. Ryu, J.H. Lee, S.J. Kim, "Mobile Software Platform Trands for Smartphone", Electronics and Telecommunications Trends, Vol. 25, No. 3, 2010.6.
IEEE Standard for Information technology- Telecommunications and information exchange between systems- Local and metropolitan area networks- Specific requirements Part 15.4 Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs), IEEE Standard Association, 2006.
W.S. Jung, Y.H. Oh, "Patient Monitoring System Base on U-Healthcare", The Journal of Korea Information and Communications Society, Vol. 33 No. 7, pp. 575-582, 2008.7.
Y.S. Kim, J.K. Kim, "Design of ECG Measurement System based on the Android", Journal of Korean Society for Internet Information, Vol.13 No. 1, pp. 135-140, 2012.2.

원문보기 상세보기
P.S. Jung, Y.H, Oh, Ubiquitous Healthcare Monitoring Systembesed onWeb 2.0", The Journal of Korea Information and Communications Society, Vol. 37 No. 7, pp. 321-328, 2012.4.

원문보기 상세보기
Hanback Electronics, http://www.hanback.co.kr

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증