用于测量多个生物信号的可穿戴设备以及使用该设备的基于人工智能的远程监测系统的制作方法

本发明涉及一种可由用户直接穿戴的多生物信号测量设备以及使用该设备的基于人工智能(ai)的远程监测设备。

背景技术：

1、最近，用于测量生物信号的各种生物传感器的技术已经变得非常复杂和小型化。此外，能够高速传输数据的通信技术和室内外定位技术存在发展，并且出现了能够利用积累的先前医院病历或生物特征(biometric)信息通过人工智能(ai)使用大数据进行分析和诊断的医疗设备。

2、然而，由于目前医院使用的患者监测设备是固定类型并且具有复杂的功能，因此这些设备仅能供具有相关知识的专家使用和分析。

3、因此，本发明涉及一种可穿戴多生物特征测量设备以及使用该设备的基于ai的远程监测系统，其中该设备能够在有意识状态和无意识状态下利用小型传感器技术、通信技术和ai技术在远程站点测量生物特征信息，并且通过测量数据监测异常情况并处理异常情况。

4、作为相关技术，公开了韩国注册专利第10-2210242号(2021年1月26日)、韩国注册专利第10-2210215号(2021年1月26日)、韩国注册专利第10-2197112号(2020年12月31日)、韩国注册专利第10-2208759号(2021年1月22日)等。

技术实现思路

1、技术问题

2、通过测量患者当前的生物特征数据，可以确定患者当前症状的严重程度或治疗后的预后趋势。一般而言，医疗机构的护士定期测量患者的血压、脉搏率、体温、心电图(ecg)、氧饱和度等以测量生物特征数据，并手动写入测量值。为了测量患者的生物特征数据，需要护理人员和专业检查人员，并且需要较长的时间来测量和分析生物特征数据，特别是对于需要预后管理的出院患者，只有通过再访医院才能进行预后管理。

3、此外，对于某些生物特征数据(例如，用于确定是否存在心脏病的ecg)，除大型医院外，缺乏读取ecg数据的专家，这导致长时间花费在读取和分析数据上。

4、在诸如医院的心脏病科候诊室和急诊室、筛查诊所、生命治疗中心/检疫设施、传染病控制场所、医疗盲点之类的各种场所，生命体征(血压、脉搏率、呼吸速率和体温)测试是必不可少的。对于重度或中重度症状的患者，还需要进行氧饱和度测试和ecg。

5、新发传染病，例如中东呼吸综合征(mers)或冠状病毒疾病(covid-19)正在全球范围内传播。传染病的传播导致医务工作者极度疲劳，并且医疗器械严重短缺。在这种情况下，生物特征数据的重复测试对医务人员来说造成疲劳累积和感染暴露事故的风险很高。

6、目前医院广泛使用的患者监测器是固定类型，其体积大、重量重、不便于携带、并且价格昂贵，因此在使用中存在诸多限制。对于住院患者来说，当患者离开病房时(即使暂时离开)，很难对患者进行测量，特别是对于需要预后监测的出院患者，只能通过再访医院来进行测量和诊断，这造成极大的不便。

7、因此，本发明涉及一种可穿戴多生物信号测量设备以及使用该可穿戴多生物信号测量设备的远程监测系统，该可穿戴多生物信号测量设备被提供来解决相关技术的问题，并且具有以下功能：在有意识状态和无意识状态下以可穿戴形式测量多个生物信号(不仅针对住院患者还针对需要预后管理的出院患者)，实时远程监测测量结果，并且响应于检测到异常情况，允许发出警报，使得采取即时响应。

8、根据本发明的可穿戴多生物信号测量设备由住院患者和出院患者单独穿戴，使得多个生物信号在有意识状态和无意识状态下被测量并且被传输以进行远程监测，因而可以实时监测患者的生物信号变化趋势，并且根据症状或严重程度，选择性地扩展到外部高精度传感器并穿戴外部高精度传感器，从而获取和监测住院患者或出院患者的高质量生物信号。

9、根据本发明的可穿戴多生物信号测量设备允许远程监测系统自动或手动控制可穿戴多生物测量设备的传感器或测量周期，从而可以测量根据患者状况定制的生物特征信息。

10、根据本发明的远程监测系统被实现为，当通过预后预测分析服务器检测到偏离正常参考或检测到危险时，预后预测分析服务器使用通过ai ecg分析服务器的心脏病分析结果和医院信息系统的病史以及多条生物特征信息，发出警报，并向医务人员或患者发送警报信号。

11、本发明的技术目标不限于上述内容，并且基于以下描述，上面未描述的其他目标对于本领域普通技术人员来说可以变得显而易见。

12、技术方案

13、根据本发明的实施例的一种用于测量多个生物信号的可穿戴设备包括：主体，具有一个或多个外部端口；腕带，连接到主体并缠绕在用户的手腕上；以及一个或多个外部传感器，连接到外部端口。

14、主体包括：一个或多个内置传感器，被配置为测量生物信号；无线通信单元，被配置为将从内置传感器或外部传感器获得的多个生物信号发送到外部；用户接口单元，被配置为显示指示多个生物信号的测量的通知消息并接收用户数据；传感器控制单元，被配置为放大内置传感器的输出信号并将放大后的信号转换为数字信号，检测外部传感器是否连接到外部端口，并且当外部传感器连接到外部端口时，禁用与外部端口测量相同生物信号的内置传感器；以及中央控制单元，被配置为将来自传感器控制单元的多生物信号数据提供给无线通信单元，并且将从无线通信单元接收到的通知消息发送给用户接口单元的显示器。

15、根据本发明的实施例的远程监测系统通过无线通信网络连接到可穿戴多生物信号测量设备。当远程监测系统向可穿戴多生物信号测量设备发送生物信号测量简档消息时，可穿戴多生物信号测量设备通过网关将与传感器的类型和测量周期相关联的多生物特征信息、根据生物信号测量简档消息的内容的隔离区离开信息等发送到远程监测系统。

16、远程监测系统使能实时监测接收到的多个生物信号，经由心脏病分析服务器和预后预测分析服务器通过深度学习人工智能进行请求读取，以进行心脏病或预后分析，并响应于与警报参考值的预设范围的偏离，向医院的监测系统以及医务人员和患者的移动终端发送警报消息。

17、有益效果

18、本发明可以使用单独提供给重病住院患者或需要预后管理的出院患者的可穿戴多生物信号测量设备在无意识的状态下测量多个生物信号，并允许患者他自己/她自己测量所需的生物信号。另外，远程监测系统通过无线通信网络连接到可穿戴多生物信号测量设备，以连续实时地监测从可穿戴多生物信号测量设备接收到的多个生物信号，从而对于重病住院患者，可以通过非接触方式进行对多个生物信号的测量和监测，并且对于需要预后管理的出院患者，无需前往医院即可远程进行预后管理。

19、本发明可以显著减轻需要定期重复测试普通患者的四种生命体征(血压、脉搏率、呼吸速率和体温)以及定期重复测试有重度或中度症状的患者的氧饱和度和心电图(ecg)的医务人员的疲劳，还可以最大限度地减少患者与医务人员之间的接触，从而最小化中东呼吸综合征(mers)、冠状病毒疾病(covid-19)等的感染风险。

20、本发明可以通过住院患者和出院患者的多生物信号测量和记录任务的自动化来改善护理工作。

21、本发明可以实现对出院患者的远程监测，从而由于减少了就诊次数而节省了时间和金钱，并且还可以防止传染病的继发感染。

22、根据本发明的远程监测系统可以允许医务人员在连续远程监测住院患者和出院患者的基本生物信号的状态和变化时，使用外部高精度传感器或者自动或手动改变和设置测量传感器或测量周期，从而实现密切的患者定制监测。

23、根据本发明的远程监测系统可以在超过每个患者/生物特征数据的警报参考值时在监测系统终端中发出警报，并将警报信息发送给负责的医务人员和值班医生，从而对因恶化的状况而需要紧急治疗的出院患者进行即时响应。

24、根据本发明的远程监测系统可以提供服务，例如使用可穿戴多生物信号测量设备评估睡眠状态、检查运动量、通知跌倒和分析打鼾，还可以提供各种附加服务，例如通过监测运动量信息来检查被安排运动的患者是否正在适当地进行治疗工作、通过患者的位置信息来实时检查是否遵守自我隔离等。

25、本发明的效果不限于上面描述的那些，并且上面没有描述的其他效果将从上面的详细描述中被本领域技术人员清楚地理解。