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문제 정의
- 본 고에서는 의료정보 기술과 관련 제품에 관해 살펴보고 원격 의료정보 서비스를 위한 정보처리 및 정보관리에 관한 세부 기술을 제시하며 마지막으로 해당 기술들을 활용한 제품 및 서비스 모델을 소개하고자 한다.
제안 방법
- <그림 10>과 같이 제안된 시스템의 아키텍처는 수술 병동의 회복실에서 기존에 사용하고 있는 모니터링 시스템의 구현방식과 현업 실무자들의 기능적 요구사항 중심으로 분석되고 설계되었다. 기본적으로 현재의 중앙 모니터링 시스템은 환자의 생체신호를 단순히 중앙에서 모니터링하고 생체신호를 저장할 수 있는 기능을 기본으로 구현하고 있다.
- 내원 환자별 의료정보를 전산화하여 병원 내 모든 부서 및 관계자들이 용이하게 공유함으로 의료 행정을 최소화 할 수 있는 환경을 구축.
- 현장에서는 회복실 등의 시설에서 환자감시장치 뿐만 아니라 전자의무기록(EMR) 시스템도 함께 사용하고 있지만, 별개의 시스템으로 동작하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 이러한 의료 환경에서의 다수의 개별 시스템을 연동하고 통합할 수 있는 구조가 필요하다고 판단되었고, PID(Patient IDentification) 구분을 통해 상호 시스템간의 데이터 연동이 가능한 인터페이스를 설계하게 되었다. 또한 다수의 시스템간의 구성이더라도 중대형 병원에서 사용되기 위해서는 의무기록 및 생체신호, 기타의료정보를 기록하기 위한 데이터베이스 시스템이 별개로 구축될 수도 있기 때문에 의료서비스별 서비스 인터페이스를 가지는 방식으로 구분 지을 수 있도록 하였다.
- 하지만 현재 마취관리를 위해 필요한 디바이스들은 데이터의 수집주기는 물론 정보제공에 있어서 의료진이 통합적으로 환자의 상태를 모니터링하고 관리하기는 어려운 상황이다. 따라서 이처럼 다양한 마취상태 모니터링 디바이스들의 정보를 통합하고 관리하기 위한 요구에 따라 통합 마취관리 시스템이 설계되었다.
- 따라서 이러한 의료 환경에서의 다수의 개별 시스템을 연동하고 통합할 수 있는 구조가 필요하다고 판단되었고, PID(Patient IDentification) 구분을 통해 상호 시스템간의 데이터 연동이 가능한 인터페이스를 설계하게 되었다. 또한 다수의 시스템간의 구성이더라도 중대형 병원에서 사용되기 위해서는 의무기록 및 생체신호, 기타의료정보를 기록하기 위한 데이터베이스 시스템이 별개로 구축될 수도 있기 때문에 의료서비스별 서비스 인터페이스를 가지는 방식으로 구분 지을 수 있도록 하였다.
- ) 맥박(IBP or NIBP(sys, dia, mean))정보를 기본으로 약물 전달 장치로부터 공급하는 2가지 약물(Propofol, Pemifentanil)의 주입상태정보를 포함한다. 또한 마취심도를 파악할 수 있도록 BIS장치로부터 바이스펙트럼 인덱스 값을 수집할 수있으며, BIS 장치가 수집하는 뇌파의 SQI(Signal Quality Index)값과 SEF(Spectral Edge Frequency) 값을 추가적으로 수집함으로서 BIS 지표의 신뢰성을 원격감시상에서도 확인할 수 있도록 프로토콜을 설계하였다. 수술시 의료진이 각각의 장비를 확인해야하는 불편함을 해소하기 위해 각 장비에서 수집된 생체정보를 한눈에 확인할 수 있는 모니터링 프로그램을 설계하였는데 의료기기의 출력 Data 프로토콜만 공개된다면 각 의료기기의 교체에도 추가적인 모듈 설계 방식으로 가용성을 확보하였다.
- 또한 마취심도를 파악할 수 있도록 BIS장치로부터 바이스펙트럼 인덱스 값을 수집할 수있으며, BIS 장치가 수집하는 뇌파의 SQI(Signal Quality Index)값과 SEF(Spectral Edge Frequency) 값을 추가적으로 수집함으로서 BIS 지표의 신뢰성을 원격감시상에서도 확인할 수 있도록 프로토콜을 설계하였다. 수술시 의료진이 각각의 장비를 확인해야하는 불편함을 해소하기 위해 각 장비에서 수집된 생체정보를 한눈에 확인할 수 있는 모니터링 프로그램을 설계하였는데 의료기기의 출력 Data 프로토콜만 공개된다면 각 의료기기의 교체에도 추가적인 모듈 설계 방식으로 가용성을 확보하였다. 다양한 의료기기를 사용할 경우 의료진은 해당 환자의 데이터를 분석하고 관리하기 위해 각 기기별로 정보를 취득하기 위한 노력이 필요하지만 현재 설계된 통합 마취관리 시스템 기반의 생체신호 저장 모듈은 특정의 마취심도감시장치, 국소뇌산소포화도 감시장치, 심박출량 감시장치, 환자 모니터링 시스템 4종의 서로 다른 의료기기로부터 발생되는 생체신호를 실시간 저장 및 제생하도록 구성하였으므로 통합적인 의료정보 관리가 가능하다.
- 화면의 구성은 Full HD(1920 × 1080)의 해상도 환경을 가지고 있고 동시에 8명~16명의 환자의 ECGII 채널의 심전도 정보를 그래프로 표시하고 있으며, 심박수, 호흡수, IBP(sys, dia, mean), 산소포화도와 같은 환자의 생체정보를 숫자 데이터 값으로 한눈에 파악할 수 있는 화면을 제공한다.
이론/모형
- 수신 모듈로 고유의 ID를 할당받아 2 node 이상의 정보를 동시에 수신 가능한 1:N 통신을 지원한다. RF Transceiver IC로 AD사의 ADF7020-1을 사용하고 Data 전송 프로토콜 적용을 위해서 ATMEL사의 8bit AVR Microprocessor를 사용한다. 이미 마취관리 데이터 전송을 위한 시뮬레이션 환경에서 기능적 검증이 완료되었으며 복합 생체신호 감시 장치에서도 Numeric 정보와 간단한 ECG Waveform 전송기능이 검증되었다.
성능/효과
- RF Transceiver IC로 AD사의 ADF7020-1을 사용하고 Data 전송 프로토콜 적용을 위해서 ATMEL사의 8bit AVR Microprocessor를 사용한다. 이미 마취관리 데이터 전송을 위한 시뮬레이션 환경에서 기능적 검증이 완료되었으며 복합 생체신호 감시 장치에서도 Numeric 정보와 간단한 ECG Waveform 전송기능이 검증되었다.
후속연구
- 스마트폰은 향후 기능과 성능이 더 진보되고 Powerful 해질 것으로 기대되기 때문에 스마트폰을 활용한 의료정보 취득 및 활용성은 더욱 증가되리라 예상된다.
- 개인의 건강증진 요구와 더불어, 향후 급속한 고령화시대로의 진입에 따른 보건의료 및 복지 분야의 사회적 비용은 막대할 것으로 예상되므로, 예방차원의 첨단 의료기술 발전과 서비스 등장은 매우 절실하고 반가운 일이라 할 수 있다. 예방 뿐 아니라 발병 및 치료환자의 효율적인 관리와 처방 역시 의료분야의 사회적 비용을 절감하는데 큰 역할을 할 수 있을 것이다. 이러한 관점에서 개인의 의료정보를 이용한 원격 관리에 관한 응용 기술들은 시간적 공간적인 관점의 효율성면에서 매우 큰장점이 있다.
- 원격 의료기술을 이용한 서비스 활용은 국내. 외적으로 많은 관심과 연구가 이루어지는 분야로 향후 더욱 다양한 응용 서비스들이 등장하고 제안될 것으로 예상된다. 본 절에서는 앞서 설명된 상세내용을 기반으로 원격 의료정보 서비스 실현을 위해 필요한 세부 기술의 구현 결과와 원격 의료 서비스 시나리오 및 활용의 예를 제시한다.
- 병원 내 일반적인 환자감시시스템(PMS : Patient Monitoring System)은 수술실, 회복실, 응급실, 집중 치료실, 중환자실 등에서 환자의 다양한 생체신호를 측정하고 기록하여 생체정보의 변화와 응급상황을 의료관계자에게 보고하는 역할을 담당하지만 여러 명의 환자를 동시에 감시하거나 이동 중 환자의 상태를 파악하는 데에는 기능이 제한적이다. 이동 중인 환자의 생체신호도 무선 통신을 이용하여 감시하고, 이 과정의 다양한 생체신호 정보를 실시간으로 다양하게 분석하여 취득된 정보들을 유기적으로 통합되고 관계자에게 효율적으로 전달, 보고되고 병원 데이터베이스에 장기간 주기적으로 보관되고 갱신된다면, 그리고 병실 등 특정 집단군의 환자정보를 중앙에서 모니터링하고 관리한다면 환자의료 서비스분야의 질적 향상과 효율적으로 관리에 따른 사회적 비용절감에 기어할 수 있다.[9] 또한 통신사업자들의 사업영역 진출을 위한 정책과 제도적 지원 시 스마트폰 등 개방형 OS기반의 개인형 휴대단말과의 연계 기술개발을 통해 원격 의료정보 서비스 영역은 더욱 확장될 수 있을 것이다.
- 심전도(ECG), 뇌파(EEG)와 같은 의료분야에서 발생하는 파형 자료는 생리적 검사, 생리적 연구, 전자의무기록, 보건의료정보 등의 분야에서 널리 활용되고 있다. 이러한 의료분야의 파형자료가 컴퓨터에서 활용 가능한 디지털 형태의 자료로 표준화된다면 많은 의학 연구목적을 위해 사용될 수 있을 것이다. 의료분야 파형 자료의 경우 자료가 컴퓨터를 통해 처리되고 다양한 방법으로 활용될 수 있도록 하기 위해서는 자료 형식을 표준화하는 것이 중요하다.
- 이미 언급한 기술적 성숙도와 별개로 더욱 취약해진 개인의 의료정보 보호측면과 혹시 있을지 모를 정보 유출에 따른 약물 오남용 방지대책 그리고 의료사고 최소화를 위한 제도보완과 반대 입장에서의 유연한 의료정보기술 활용을 위한 법률적 규제완화가 균형감 있게 적절히 해결되어야 더욱 적극적이고 완성도 높은 의료서비스 실현이 가능 할 수 있을 것이다.
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