ISO/IEEE 11073 표준과 활용

codesheep09·2025년 1월 31일

ISO/IEEE 11073 표준

ISO/IEEE 11073 규격은 의료 기기 간 상호운용성을 지원하기 위해 개발된 국제 표준으로, 개인 건강 기기(PHD, Personal Health Devices) 및 병원 내 의료 기기(POC, Point-of-Care Devices) 간의 데이터 교환을 정의하는 표준이다.

혈압계, 혈당계, 심박계 등 생체 정보를 측정하는 기기와 이 기기로부터 수신된 데이터를 취합하는 매니저 간의 통신을 규정합니다

개인 건강 기기와 컴퓨터 시스템 간의 통신을 가능하게 하여, 장치 운영 데이터와 중요 증상 정보를 자동으로 포착할 수 있습니다

개인 건강 기기와 관리기기 간의 효율적인 통신과 상호운용성을 확보합니다

1. ISO/IEEE 11073 개요

목적: 의료 기기 간 원활한 데이터 통신 및 상호운용성 확보
대상: 환자 모니터링 기기, 웨어러블 건강 기기, 병원 내 의료 기기 등
주요 응용 분야:
- 환자 모니터링 시스템 (병원 내 및 원격 환자 관리)
- 웨어러블 및 개인 건강 기기 (혈압계, 혈당계, 체중계 등)
- 의료 IoT 및 원격 의료 (Remote Patient Monitoring)

2. ISO/IEEE 11073의 구조 및 계층

ISO/IEEE 11073 표준은 다양한 계층으로 구성되며, 각 계층에서 특정 기능을 수행한다.

(1) ISO/IEEE 11073-20601 (Domain Information Model, DIM)

핵심 프로토콜: 개인 건강 기기의 데이터 모델과 통신 방식 정의
Device Specializations: 특정 기기 유형(예: 혈압계, 체중계 등)을 위한 세부 표준 포함

(2) 응용 계층(Application Layer)

11073-104xx 시리즈: 개별 기기 유형(예: 혈압계, 맥박산소측정기 등)에 대한 표준
- IEEE 11073-10417: 혈압계(Blood Pressure Monitor)
- IEEE 11073-10407: 체중계(Weight Scale)
- IEEE 11073-10441: 연속 혈당 모니터(Continuous Glucose Monitor) 등

(3) 전송 계층(Transport Layer)

Bluetooth, USB, Zigbee, Wi-Fi, TCP/IP 등을 이용한 데이터 전송 지원
주로 Bluetooth Low Energy (BLE) 기반의 통신 프로토콜과 연동

3. ISO/IEEE 11073의 주요 기능

자동 연결 및 데이터 교환:
- 기기가 네트워크에 연결되면 자동으로 데이터를 송수신할 수 있음
데이터의 실시간 모니터링:
- 환자의 건강 데이터를 실시간으로 수집 및 분석 가능
의료 데이터의 표준화:
- 모든 기기가 동일한 형식으로 데이터를 표현하여 상호운용성을 높임
보안 및 프라이버시 강화:
- 의료 데이터의 암호화 및 인증 절차 적용

4. ISO/IEEE 11073의 활용 사례

스마트 헬스케어 시스템: 병원 및 가정에서 환자의 건강 데이터를 모니터링하고 의료진과 공유
웨어러블 디바이스: 스마트워치, 스마트밴드 등과 연계하여 실시간 건강 관리
의료 IoT: 인터넷 기반으로 의료 기기를 연결하여 원격 모니터링 및 원격 의료 지원

5. 관련 표준 및 연계 기술

ISO/IEEE 11073 표준은 HL7 FHIR, DICOM, SNOMED CT 등과 함께 의료 데이터 표준화에 사용됨.

*HL7 FHIR: 의료 정보 시스템 간 데이터 교환 표준
DICOM: 의료 영상(CT, MRI 등) 데이터를 위한 표준
SNOMED CT: 의료 용어 체계 표준

FHIR는 Fast Healthcare Interoperability Resource의 약자로 불꽃을 의미하는 Fire처럼 ‘퐈이어, [faɪə(r)]’로 발음하며, 의료정보 기술표준을 목적으로 하는 국제기구 HL7에서 개발한 차세대 의료정보 표준 프레임 워크이다.

FHIR를 통하여 다양한 형태의 건강정보 데이터를 구현할 수 있어, CDA와 같은 의료정보 문서 교환기술과도 매핑이 가능 하며 폭넓은 상호운용성을 지원한다.

6. 결론

ISO/IEEE 11073 표준은 의료 기기 간 데이터 교환과 상호운용성을 위한 핵심 표준으로,
특히 웨어러블 및 원격 의료 기술 발전과 함께 중요성이 더욱 커지고 있음.
향후 IoT 및 AI 기반 의료 시스템과 통합될 가능성이 높아, 의료 산업 전반에서 계속해서 발전할 것으로 예상됨.

ISO/IEEE 11073 표준 활용

연속혈당 모니터 애플리케이션 개발에 ISO/IEEE 11073 표준을 적용할 수 있는 부분을 분석해 보면, 주로 연속혈당센서(CGM, Continuous Glucose Monitor)와 사용자 앱 간의 데이터 교환에 활용할 수 있다.

1. 연속혈당센서 (CGM) ↔ 사용자 앱 (iOS, AOS)

적용할 표준: IEEE 11073-10441 (Continuous Glucose Monitor, CGM)

IEEE 11073-10441은 연속혈당 모니터(CGM)의 데이터 모델과 통신 방식을 정의한 표준이다.

센서와 사용자 앱 간 BLE(Bluetooth Low Energy) 또는 USB/Wi-Fi를 통해 데이터를 전송할 때 적용 가능.

CGM 데이터를 표준 형식으로 변환하여, 다양한 디바이스 및 의료 시스템과의 상호운용성을 보장할 수 있음.

구체적인 적용 방식

CGM 센서 → 앱 데이터 통신

연속혈당센서는 IEEE 11073-10441 기반의 데이터 구조(DIM, Domain Information Model) 를 사용하여 혈당 데이터를 패킷화하여 전송.

예를 들어, 센서는 측정값(혈당 수치), 측정 시간, 센서 상태, 배터리 상태 등의 데이터를 IEEE 11073 포맷으로 제공.

앱에서는 BLE GATT 프로파일을 이용해 해당 데이터를 수신하고, 표준 형식(JSON/XML)으로 변환하여 저장.

BLE 기반의 IEEE 11073 PHD 적용

CGM 센서는 Bluetooth LE Health Device Profile(HDP) 또는 GATT-based IEEE 11073 PHD를 이용해 데이터 전송.

앱에서는 11073-20601의 Agent 역할을 수행, 센서는 Manager 역할을 수행하면서 데이터를 주고받음.

2. 사용자 앱 ↔ 사용자 웹(Spring Boot)

적용할 표준: IEEE 11073 데이터 변환 및 HL7 FHIR 연계

사용자 앱에서 수신한 CGM 데이터를 IEEE 11073 표준 구조로 변환하여 서버로 전송 가능.

Spring Boot 기반의 웹 서비스에서는 FHIR (HL7 Fast Healthcare Interoperability Resources) API를 활용하여 데이터를 의료 시스템과 연계 가능.

구체적인 적용 방식
사용자 앱 → 웹 서버 데이터 전송
앱에서 수신한 IEEE 11073-10441 데이터를 변환하여 JSON 또는 XML 형태로 API 전송.
데이터 예시:
{
"deviceId": "CGM123456",
"glucoseLevel": 110,
"timestamp": "2025-02-01T10:15:30Z",
"unit": "mg/dL",
"sensorStatus": "normal"
}
Spring Boot 서버에서 이를 FHIR Glucose Observation 형식으로 변환하여 저장.
예시 (FHIR 형식 변환)
{
"resourceType": "Observation",
"id": "glucose-observation-1234",
"status": "final",
"category": [{ "coding": [{ "system": "http://terminology.hl7.org/CodeSystem/observation-category", "code": "laboratory" }] }],
"code": { "coding": [{ "system": "http://loinc.org", "code": "2339-0", "display": "Glucose [Mass/volume] in Blood" }] },
"valueQuantity": { "value": 110, "unit": "mg/dL", "system": "http://unitsofmeasure.org", "code": "mg/dL" },
"effectiveDateTime": "2025-02-01T10:15:30Z"
}
웹 서버 → 병원 시스템 연동 (FHIR API)

의료기관의 EHR(전자건강기록) 시스템과 연동할 경우, HL7 FHIR API를 이용해 IEEE 11073 데이터를 변환하여 전송 가능.

예를 들어, Glucose Observation 리소스로 변환하여 병원 서버와 연동하면 데이터의 표준화 및 확장성이 높아짐.

3. 사용자 웹(Spring Boot) ↔ 병원 및 의료 시스템 연동

적용할 표준: IEEE 11073 + HL7 FHIR 연계

의료기관 및 원격 모니터링 시스템과의 연계를 위해 FHIR 및 DICOM과 같은 의료 표준과 IEEE 11073 데이터를 변환하여 활용 가능.

연속혈당 데이터를 FHIR Observation API를 통해 병원 EHR 시스템과 동기화 가능.

환자의 연속혈당 기록을 웹 기반의 대시보드에서 시각화하여 제공 가능.

정리: IEEE 11073 적용 방안

구성 요소	적용 표준	역할 및 적용 방식
연속혈당센서 ↔ 사용자 앱 (iOS, AOS)	IEEE 11073-10441	CGM 데이터를 BLE(GATT) 기반으로 송수신 및 IEEE 11073 데이터 모델 적용
사용자 앱 ↔ 웹(Spring Boot)	IEEE 11073 변환 + FHIR	IEEE 11073 데이터를 JSON/XML 변환 후 서버로 전송
웹(Spring Boot) ↔ 의료기관 시스템	IEEE 11073 + HL7 FHIR	의료기관과의 데이터 연동 (FHIR Glucose Observation)

결론

가장 핵심적인 적용 지점은 연속혈당센서(CGM)와 사용자 앱 간의 데이터 교환 부분이다.
CGM에서 측정한 혈당 데이터를 IEEE 11073-10441 포맷으로 송수신하면 국제 표준화된 데이터 구조를 유지하면서 다양한 기기 및 플랫폼과의 호환성을 확보할 수 있다.
앱과 서버 간 통신 및 의료기관 연동 시, HL7 FHIR과 연계하여 IEEE 11073 데이터를 변환 및 저장하면 의료 데이터의 확장성과 상호운용성이 향상될 것이다.

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ISO/IEEE 11073 표준

1. ISO/IEEE 11073 개요

2. ISO/IEEE 11073의 구조 및 계층

3. ISO/IEEE 11073의 주요 기능

4. ISO/IEEE 11073의 활용 사례

5. 관련 표준 및 연계 기술

FHIR는 Fast Healthcare Interoperability Resource의 약자로 불꽃을 의미하는 Fire처럼 ‘퐈이어, [faɪə(r)]’로 발음하며, 의료정보 기술표준을 목적으로 하는 국제기구 HL7에서 개발한 차세대 의료정보 표준 프레임 워크이다.

FHIR를 통하여 다양한 형태의 건강정보 데이터를 구현할 수 있어, CDA와 같은 의료정보 문서 교환기술과도 매핑이 가능 하며 폭넓은 상호운용성을 지원한다.

6. 결론

ISO/IEEE 11073 표준 활용

1. 연속혈당센서 (CGM) ↔ 사용자 앱 (iOS, AOS)

적용할 표준: IEEE 11073-10441 (Continuous Glucose Monitor, CGM)

구체적인 적용 방식

2. 사용자 앱 ↔ 사용자 웹(Spring Boot)

적용할 표준: IEEE 11073 데이터 변환 및 HL7 FHIR 연계

구체적인 적용 방식

3. 사용자 웹(Spring Boot) ↔ 병원 및 의료 시스템 연동

적용할 표준: IEEE 11073 + HL7 FHIR 연계

정리: IEEE 11073 적용 방안

결론

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