이기종 네트워크 환경에서 의료 데이터 전송을 위한 프로토콜 설계 및 평가

국문 초록 (Abstract)

원격 진료는 의사와 환자가 멀리 떨어진 장소에서 행하는 의료 행위로, 통신 수단에 의해 환자의 상태를 파악하여 적절한 진료를 행하는 것을 의미한다. 원격 통신의 발달과 함께 다양한 유무선 네트워크를 통한 원격 진료가 행해지고 있다. 본 논문에서는 유무선 네트워크 특성을 분석하고, 다양한 유무선 네트워크 특성을 고려하여 의료 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 프로토콜을 설계하고 평가하였다. 첫째 광대역 통합 연구 개발망 기반의 높은 대역폭의 특징에 적합한 의료 영상 DV 포맷을 제안하였고 의료 전송 시스템을 구축하였다. KOREN(Korea advanced research network)과 KJCN(Korean-Japan Cable Network)를 이용하여 한국과 일본 간 국제 실시간 의료 협진 서비스를 제공하였다. 광대역 통합 연구 개발망을 이용하여 의료 수술 진료 네트워크에서 전송 영상을 원본 영상과 질적인 면에서 거의 차이가 없도록 시스템을 구축하였고 명확한 음성 데이터 전송 시스템 구축을 통하여 수술 과정동안 국내외 의료진이 협의 진료할 수 있도록 하였다. 둘째 고속 이동 통신망에서의 최적의 생체 신호 압축 알고리즘을 연구하고 이동 통신망에서 생체 신호 전송이 효율적으로 가능한 의료 전송 시스템을 제안하였다. 고속 이동 통신망은 유선 네트워크에 비해 높은 오류율과 지연의 변화가 심하기 때문에 원격 진료 중 생체 신호가 손실되거나 왜곡될 가능성이 있다. 본 연구에서 제안한 원격 진료 시스템은 환자의 환부에 대한 고화질 실시간 동영상, 생체신호(심박수·맥박·혈압·체온·호흡) 그리고 방사선 영상을 전송하면서 의사용 영상회의 기능을 이용해 응급 상황에서 신속하고 정확하게 환자 진단을 유도할 수 있도록 지원한다. 응급차 내부의 환자측 시스템은 WiBro와 HSDPA와 같은 무선 네트워크를 이용하여 통신하였으며 병원 내부의 의사측 시스템은 VDSL을 사용하여 통신하였다. 셋째 병원 내 존재하는 네트워크 음영지역을 보완하기 위하여 Bluetooth를 이용한 새로운 Ad Hoc 네트워크를 구성하였다. 본 연구는 WLAN-Bluetooth 기반의 전송 프로그램을 구현하였고 신촌 세브란스 지역 내 WLAN 음영지역으로 선정하여 전송 성능을 분석하였다. WLAN-Bluetooth 기반 의료 데이터 전송 시스템을 통하여 병원 내 존재하는 네트워크 음영지역 내에서도 의료진들이 의료 데이터를 전송할 수 있는 시스템을 구축하였다. 다양한 네트워크 환경에서 네트워크 특성에 맞는 의료 데이터 전송 프로토콜을 제안하고 평가한 본 연구는 다양한 유무선 의료 네트워크 환경에서 의료진들이 의료 데이터 전송 시스템 구축 및 평가 시 큰 도움이 될 것으로 생각한다.[영문]Telemedicine system is rapidly application of clinical medicine where medical information is transferred via telephone, the wire and wireless network for the purpose of consulting, and sometimes remote medical procedures or examinations. In this study. we explained a medical data transmission protocol considering the characteristics of variety wire and wireless networks. Using telemedicine, we were able to send surgical images not only to domestic areas but also to international area. Moreover, we could discuss the condition of surgical procedures in the operation room and seminar room. The Korean-Japan cable network (KJCN) was structured in the Busan and Fukuoka. On the other hand, the Korea Advanced Research Network was used to connect between Busan and Seoul. To link the image between Yonsei University Hospital and Kyushu University. we started teleconference system with DVTS on the circumstance with IPv4 Network. Telemedicine Systems require reliable and instant transmission of medical data, particularly when using wireless networks such as WiBro and HSDPA. We proposed telemedicine system and transmission protocol against error and delay in wireless network. Telemedicine system based in ambulance supported medical data transmission, bio signal, real-time patient image, a radiograph. Hospital medical staff wish to receive a patient’s clinical record and images without a restriction of time and place. In the case where the IEEE 802.11b/g wireless LAN (WLAN) is used as the base wireless network inside the hospital, a complementary Ad hoc network for providing stable service in uncovered WLAN areas is needed. In this paper, temporal Ad hoc multi-hop networks using Bluetooth capable mobile devices are constructed, and the application for transmitting medial data through these two wireless communication standards is developed. The results suggest that our system can be considered useful and acceptable for a networkless emergency.