모바일 헬스케어 서비스에서 환자의 응급 상태를 정확하게 응급 감지하고 신속히 알리는 것이 매우 중요하다. 기존의 헬스케어 서비스에서는 전달된 생체 정보를 의료진 또는 의료 서비스 공급자가 항시 모니터링을 하여 환자의 상태를 판단하게 된다. 하지만 의료진이 항시 모니터링을 해야 하기 때문에 다수 환자를 실시간으로 동시에 모니터링하기에는 어렵다. 더구나, 환자마다의 고유한 환자의 건강 상태의 특징 (나이, 성별, 병력 기록 등)들이 있기 때문에 통계적인 의료 지식으로 환자의 상태를 진단하는 것은 더욱 힘든 일이다. 이러한 기존의 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 사용자 맞춤형 응급관리를 위한 모바일 헬스케어 시스템을 제시한다. 제안된 모바일 헬스케어 시스템의 특징은 환자의 고유한 건강 상태의 특징을 정책으로 정의하고 이를 기반으로 환자로부터 측정된 생체 정보에 대해 응급 상태를 판단하는 것이다. 제안된 모바일 헬스케어 시스템의 개념을 입증하기 위해 프로토타입을 구현하였다.
모바일 헬스케어 서비스에서 환자의 응급 상태를 정확하게 응급 감지하고 신속히 알리는 것이 매우 중요하다. 기존의 헬스케어 서비스에서는 전달된 생체 정보를 의료진 또는 의료 서비스 공급자가 항시 모니터링을 하여 환자의 상태를 판단하게 된다. 하지만 의료진이 항시 모니터링을 해야 하기 때문에 다수 환자를 실시간으로 동시에 모니터링하기에는 어렵다. 더구나, 환자마다의 고유한 환자의 건강 상태의 특징 (나이, 성별, 병력 기록 등)들이 있기 때문에 통계적인 의료 지식으로 환자의 상태를 진단하는 것은 더욱 힘든 일이다. 이러한 기존의 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 사용자 맞춤형 응급관리를 위한 모바일 헬스케어 시스템을 제시한다. 제안된 모바일 헬스케어 시스템의 특징은 환자의 고유한 건강 상태의 특징을 정책으로 정의하고 이를 기반으로 환자로부터 측정된 생체 정보에 대해 응급 상태를 판단하는 것이다. 제안된 모바일 헬스케어 시스템의 개념을 입증하기 위해 프로토타입을 구현하였다.
In mobile healthcare service, the accurate detection and the notification of the emergency situation are important to chronic patients' life. In the existing healthcare service, the medical staff or medical service provider always judges patients' health status by monitoring from the measured from b...
In mobile healthcare service, the accurate detection and the notification of the emergency situation are important to chronic patients' life. In the existing healthcare service, the medical staff or medical service provider always judges patients' health status by monitoring from the measured from bio-data. However, it is difficult to monitor many patients in real-time simultaneously, because the medical staff should monitor the health status continuously. Furthermore, an emergency condition diagnosis based solely on the statistical level of the bio-data may be difficult, since the emergency judgment of the bio-data might differ depending on the health characteristics of each person such as age, history of disease, gender, etc. In order to solve this problem, this article presents an mobile healthcare system for emergency bio-data management using a personalized emergency policy. The salient feature of the proposed mobile healthcare system is that the characteristics of the health status of an unique patient is defined to the policy, which is used to judge the emergency condition of the bio-data measured from the patient. The prototype of proposed mobile healthcare system has been built to demonstrate the design concept.
In mobile healthcare service, the accurate detection and the notification of the emergency situation are important to chronic patients' life. In the existing healthcare service, the medical staff or medical service provider always judges patients' health status by monitoring from the measured from bio-data. However, it is difficult to monitor many patients in real-time simultaneously, because the medical staff should monitor the health status continuously. Furthermore, an emergency condition diagnosis based solely on the statistical level of the bio-data may be difficult, since the emergency judgment of the bio-data might differ depending on the health characteristics of each person such as age, history of disease, gender, etc. In order to solve this problem, this article presents an mobile healthcare system for emergency bio-data management using a personalized emergency policy. The salient feature of the proposed mobile healthcare system is that the characteristics of the health status of an unique patient is defined to the policy, which is used to judge the emergency condition of the bio-data measured from the patient. The prototype of proposed mobile healthcare system has been built to demonstrate the design concept.
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문제 정의
이에 따른 헬스케어 서비스의 고 신뢰성의 서비스가 요구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 고 신뢰성 헬스케어 서비스를 위한 사용자 맞춤형 정책을 기반한 모바일 헬스케어 시스템을 제안하였다. 이를 위해, 사용자 맞춤형 정책 기반 모바일 헬스케어 시스템 구조를 설계하였고, 헬스케어 시스템과 상호호환성을 위해 국제 표준 ISO/IEEE 11073과 HL7간의 변환 구조를 설계하였으며, 정책을 기반한 상태 흐름도를 설계하였다.
위에 언급한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 사용자 맞춤형 응급정책을 기반한 모바일 헬스케어 시스템의 구조를 제시한다. 구체적으로, 환자의 개인 신체 특성을 고려한 개인의 응급 정책을 정의하고, 이를 기반으로 측정된 생체 정보와 개인 응급 정책과 비교하여 응급 상황을 정확하고 신속하게 진단할 수 있는 모바일 헬스케어 시스템 구조를 설계하였고, 상호운용성 있는 서비스를 제공하기 위해 국제표준인 IEEE 11073 PHD 와 HL7 CDA간의 변환 구조를 설계하였으며, 사용자 맞춤형 응급 정책기반으로 한 메시지 흐름도를 설계하였다.
제안 방법
위에 언급한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 사용자 맞춤형 응급정책을 기반한 모바일 헬스케어 시스템의 구조를 제시한다. 구체적으로, 환자의 개인 신체 특성을 고려한 개인의 응급 정책을 정의하고, 이를 기반으로 측정된 생체 정보와 개인 응급 정책과 비교하여 응급 상황을 정확하고 신속하게 진단할 수 있는 모바일 헬스케어 시스템 구조를 설계하였고, 상호운용성 있는 서비스를 제공하기 위해 국제표준인 IEEE 11073 PHD 와 HL7 CDA간의 변환 구조를 설계하였으며, 사용자 맞춤형 응급 정책기반으로 한 메시지 흐름도를 설계하였다. 제안된 모바일 헬스케어 시스템의 신뢰성을 검증 하기 위한 프로토타입을 구현하였다.
이를 위해, 사용자 맞춤형 정책 기반 모바일 헬스케어 시스템 구조를 설계하였고, 헬스케어 시스템과 상호호환성을 위해 국제 표준 ISO/IEEE 11073과 HL7간의 변환 구조를 설계하였으며, 정책을 기반한 상태 흐름도를 설계하였다. 이러한 시스템을 실제 시스템에 적용한 프로토타입을 구현하였다. 본 모바일 헬스케어 서비스 구조는 다양한 헬스케어 응용 서비스에 활용될 수 있다.
본 논문에서는 이러한 고 신뢰성 헬스케어 서비스를 위한 사용자 맞춤형 정책을 기반한 모바일 헬스케어 시스템을 제안하였다. 이를 위해, 사용자 맞춤형 정책 기반 모바일 헬스케어 시스템 구조를 설계하였고, 헬스케어 시스템과 상호호환성을 위해 국제 표준 ISO/IEEE 11073과 HL7간의 변환 구조를 설계하였으며, 정책을 기반한 상태 흐름도를 설계하였다. 이러한 시스템을 실제 시스템에 적용한 프로토타입을 구현하였다.
Plug-Connected ISO/IEEE 11073 에이전트 데이터베이스는 에이전트들의 연결 상태 정보를 유지 및 관리 한다. 정책 매니저의 기능은 환자 인증 관리, 에이전트 관리, 응급 생체 데이터 관리, 프로토콜 변환 관리 4가지로 구성된다. 좀 더 상세한 정책 매니저의 기능을 3.
구체적으로, 환자의 개인 신체 특성을 고려한 개인의 응급 정책을 정의하고, 이를 기반으로 측정된 생체 정보와 개인 응급 정책과 비교하여 응급 상황을 정확하고 신속하게 진단할 수 있는 모바일 헬스케어 시스템 구조를 설계하였고, 상호운용성 있는 서비스를 제공하기 위해 국제표준인 IEEE 11073 PHD 와 HL7 CDA간의 변환 구조를 설계하였으며, 사용자 맞춤형 응급 정책기반으로 한 메시지 흐름도를 설계하였다. 제안된 모바일 헬스케어 시스템의 신뢰성을 검증 하기 위한 프로토타입을 구현하였다.
대상 데이터
그림 1은 모바일 헬스케어 서비스를 위한 사용자 맞춤형 정책 기반 응급 관리 시스템의 구성을 보여준다. ISO/IEEE 11073 에이전트, ISO/IEEE 11073 매니저, 사용자 맞춤형 정책 서버, 응급관리 서버 (Emergency Management Server: EMS), 의료 시스템, EHR/PHR 데이터베이스로 구성된다. ISO/IEEE 11073 에이전트/ 매니저에는 ISO/IEEE 11073 PHD 표준 프로토콜 스택이 탑재된다.
크게, 환자 인증 관리, 에이전트 관리, 응급 관리, 프로토콜 변환 관리로 구성된다. 그림 5와 같이, ISO/IEEE 11073 매니저는 ISO/IEEE 11073 에이전트로부터 ISO/IEEE 11073-20601 표준의 GET/SET/ACTION/EVENT REPORT 메시지를 사용하여 바이오 장치의 연결 상태 및 생체 데이터를 수집하며, 활성화가 되면 ISO/IEEE 11073 매니저와 사용자 맞춤형 응급 정책 서버 간 Patient_Aut hentication 메시지를 통해 사용자 인증을 수행하게 된다. ISO/IEEE 11073 에이전트가 연결되면, ISO/IEEE 11073 매니저는 생체 데이터의 응급 상태를 판단하기 위해 사용자 맞춤형 응급 정책 서버와 Bio_Device_ Type_Setup, Bio_Device_Setup, Bio_Device_Priority _Setup, CriticalValuePreSet_Setup등의 메시지를 교환한다.
EMS는 ISO/IEEE 11073 PHD DIM과 HL7 CDA 간의 메시지 변환을 수행한다. 메시지 형식을 변환하기 위해, HL7 CDA의 ORU 메시지와 ISO/IEEE 11073 PHD DIM의 MDS객체를 사용한다. Numeric이 포함된 ISO/IEEE 11073 PHD 매니저로부터 전송되는 측정 결과와 RA-SA, 그리고 Enumeration은 ORU 메시지에 있는 OBX segment로 매핑 된다.
그림 7은 사용자 맞춤형 응급 정책을 활용한 시스템의 프로토타입 구현을 위한 시스템 구성을 보여준다. 본 논문에서는 2가지 타입의 센서인 ECG센서와 SpO2센서를 사용하였다. 본 시스템에서는 한국에 있는 HANBACK 회사 (http://www.
본 논문에서는 2가지 타입의 센서인 ECG센서와 SpO2센서를 사용하였다. 본 시스템에서는 한국에 있는 HANBACK 회사 (http://www.Handback.co.kr)에 의해 제공되는 HBE-ZigbeX2 장치를 사용하였다. SpO2와 ECG의 데이터 모델은 ISO/IEEE 11073-10404:2010 과 ISO/IEEE 11073-10406:2012[9] 표준을 각각 따른다.
생체데이터 매니저는 Bio-data controller, Emergency message controller, Bio-data collector로 구성된다. 생체 데이터 매니저는 생체정보 측정센서로부터 받은 데이터를 기반 한 응급 상황을 감지하며, 감지되면 응급 상태 알림 메시지가 생성되어 EMS로 전송된다.
그림 8～9는 제안된 모바일 헬스케어 모니터링 시스템프로토타입의 구현 결과를 보여준다. 실시간 생체 데이터는 ISO/IEEE 11073 메시지 형식에 따라 지그비 기반 ECG 와 SpO2 생체 수집 센서에 의해 수집된다. 그림 8은 스마트폰에서의 ECG / SpO2 생체데이터의 화면 뷰를 나타내며, 스마트폰에서 생체 데이터가 모니터링 되는 동안에 생체 데이터의 응급 상태가 감지된다.
이론/모형
kr)에 의해 제공되는 HBE-ZigbeX2 장치를 사용하였다. SpO2와 ECG의 데이터 모델은 ISO/IEEE 11073-10404:2010 과 ISO/IEEE 11073-10406:2012[9] 표준을 각각 따른다.
. 참고문헌[6]에서 간단한 재구성과 상호 운용성, 자동 장치 연결이 가능하게 하기 위한 ISO/IEEE 11073 PHD와 블루투스 표준을 적용했다[6]. Mense[7]은 국제표준기반 헬스케어 데이터의 전송 프레임워크를 제시하였다.
Mense[7]은 국제표준기반 헬스케어 데이터의 전송 프레임워크를 제시하였다. 헬스케어 정보 시스템과 데이터 저장과 관련된 통신 프로파일을 위한 IHE (Integrating Healthcare Enterprise) 프로파일과 HL7, 도메인 모델링을 위한 CEN (European Committee for Standardization) 13606, 헬스케어장치 통신을 위한 ISO/IEEE 11073-20601 사용하였다. 저자는 uCARDEA CIED에서 HL7 v2.
성능/효과
신체 도메인, 통신 도메인 및 헬스케어 서비스 도메인을 통해 실시간 모바일 헬스케어 서비스를 제공하기 위해서는1) 개인의 건강 특성 맞춤형 자동 진단 메커 니즘 개발, 2) ISO/IEEE 11073 PHD와 HL7 CDA 간의 국제 표준간의 상호호환의 효율적인 지원, 3) 무선 네트워크를 통한 고 신뢰성을 가진 응급 생체 데이터 전송 메커니즘이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
건강진단을 위하여 사용하는 생체 정보에는 어떤 것들이 있는가?
보통, 의료진에게 정확한 건강 상태를 진단 받기 위해서는 축척된 생리학적인 기록 또는 생체정보 기록이 필요하다. 생체 정보는 몸무게, 심전도, 산소포화도 (Oxygen Saturation: SpO2), 뇌파 검사 (Electroenc ephalograph: EEG) 등을 말한다. 이러한 생리학적인 기록을 축척하기 위해서는 다양한 기술들이 필요하다.
의료진이 정확히 건강진단을 할 때 필요한 생리학적 기록 축적을 위하여 헬스케어 모니터링 시스템이 필요로 하는 기술은 무엇인가?
이러한 생리학적인 기록을 축척하기 위해서는 다양한 기술들이 필요하다. 환자의 신체로부터 정확한 생체정보를 수집하는 생체정보 수집기술, 수집된 생체정보를 신뢰성 있게 전달하기 위한 네트워크 전송 기술, 의료 정보를 정확하게 표시하기 위한 의료 응용 기술이 필요하다. 이를 위해 국제적 으로 다양한 기술들이 개발되고 있다.
모바일 헬스케어 모니터링 서비스의 역할은 무엇인가?
고사양의 모바일 플랫폼을 탑재한 스마트폰의 급격한 확산으로 환자는 스마트폰을 통해 다양한 의료 서비스를 제공받고 있다. 차세대 무선 인터넷 서비스와 스마트폰의 성능 향상으로 환자 주변의 다양한 생체 정보 측정 장치들로부터 측정된 생체 정보를 실시간으로 의료진에게 전송함으로써 환자의 상태를 실시간으로 모니터링 받는 모바일 헬스케어 모니터링 서비스가 대두 되고 있다. 한 예로, 심전도 센서 (Electrocardiogram: ECG)를 착용한 심장병 환자가 직접 병원에 방문하지 않고 원격지에서 모니터링 받을 수 있게 되었다.
참고문헌 (9)
ISO/IEEE 11073-20601 Standard for "Health Infor matics - Personalized health device communication"- Application profile - Optimized exchange protocol-ISO/IEEE 11073-20601, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2008.
S. Franklin, et al., "Does the Relation of Blood Pressure to Coronary Heart Disease Risk Change W ith Aging?: The Framingham Heart Study," American Heart Association, Vol. 103, pp. 1245 -1249, 2001.
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J. Yao and S. Warren, "Applying the ISO/IEEE 1107 3 Standards to Wearable home Health Monitoring Systems,"Journal of Clinical Monitoring and Comp uting, Vol. 19, No. 6, pp. 427-436, Jan. 2006.
A. Mense, et al., "Healthy interoperability: A st andard based framework for integrating personal monitoring and personal health device data into medical information systems," Journal on Inform ation Technology in Healthcare, Vol. 7, pp. 214-221, 2009.
M. Yang, et al.,"Guideline-driven telemonitoring and follow-up of cardiovascular implantable electronic devices using IEEE 11073, HL7 & IHE profiles," Proc. of IEEE Engineering Medical Biology Society pp. 3192-6, 2011.
ISO/IEEE 11073-10404, 10406: 2010 Health Informatics-Personal Health Device Communication - Device Specialization - Pulse Oximeter, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, USA, pp. 1-61, Apr. 2008.
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