KR102642248B1 - Device, system and method for measuring respiratory rate using heart sound, and heart sound measurring device therefor - Google Patents

Device, system and method for measuring respiratory rate using heart sound, and heart sound measurring device therefor Download PDF

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Abstract

본 발명은 피검체의 심음을 측정하는 청진 센서(auscultating sensor)와, 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm)와, 피검체와 접촉하는 위치에 상기 다이아프램을 실장하고, 상기 다이아프램과 이격된 대향 위치에 상기 청진 센서를 실장하며, 상기 청진 센서와 상기 다이아프램 사이에 상기 다이아프램을 일 면으로 하는 소리 전이 공간(sound transition room)이 형성되는 하우징(housing) 및 피검체의 호흡에 의해 상기 소리 전이 공간이 변형됨에 따라 발생하는 심음의 변화를 이용하여 피검체의 호흡수를 계산하는 카운팅 회로(counting circuit)를 포함할 수 있다.The present invention includes an auscultating sensor for measuring the heart sound of a subject, a diaphragm whose shape changes depending on the subject's breathing, and mounting the diaphragm at a position in contact with the subject. A housing and a subject in which the auscultation sensor is mounted at an opposing position spaced apart from the diaphragm, and a sound transition room is formed between the auscultation sensor and the diaphragm with the diaphragm as one side. It may include a counting circuit that calculates the breathing rate of the subject using changes in heart sounds that occur as the sound transition space is transformed by breathing.

Description

심음을 이용한 호흡수 측정 장치, 시스템 및 방법과 이를 위한 심음 측정 장치 {DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING RESPIRATORY RATE USING HEART SOUND, AND HEART SOUND MEASURRING DEVICE THEREFOR}Device, system and method for measuring respiratory rate using heart sound and heart sound measuring device for the same {DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING RESPIRATORY RATE USING HEART SOUND, AND HEART SOUND MEASURRING DEVICE THEREFOR}

본 발명은 심음을 이용하여 호흡수를 측정하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 청진 센서에서 획득된 심음의 파형에서 흉곽이 최대치로 팽창되어 다이아프램에 의해 공간이 변형됨에 따라 발생하는 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하여 심음의 변화에서 호흡수를 카운트할 수 있는 심음을 이용한 호흡수 측정 장치, 시스템 및 방법과 이를 위한 심음 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for measuring respiratory rate using heart sounds. More specifically, in the waveform of the heart sound obtained from an auscultation sensor, the peak value above the standard value occurs as the chest expands to its maximum value and the space is transformed by the diaphragm. The present invention relates to a breathing rate measuring device, system, and method using heart sound that can count the breathing rate from changes in heart sound by considering the waveform section showing (peak value) as a breathing section, and a heart sound measuring device therefor.

최근 건강에 대한 관심이 높아지면서 전자 장치를 이용한 헬스 케어 부분에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 예를 들어, 전자 장치에 장착되는 센서들은 전자 장치, 전자 장치의 외부, 또는 사용자와 관련된 정보들을 수집할 수 있는데, 사용자가 자신의 상태를 체크하기 위해서는 지속적으로 생체 신호를 측정하는 것이 무엇보다도 중요하다. 이와 관련하여, 사용자의 운동 상태 또는 이상 상태를 모니터링할 수 있도록 하는 기술이 요구됨에 따라 사용자의 생체 신호를 체크하는 기능을 제공하는 전자 장치들이 개발되고 있다.Recently, as interest in health has increased, research on healthcare using electronic devices has been actively conducted. For example, sensors mounted on electronic devices can collect information related to the electronic device, the outside of the electronic device, or the user, and it is most important for the user to continuously measure biosignals in order to check his or her condition. do. In this regard, as technology that allows monitoring the user's exercise state or abnormal condition is required, electronic devices that provide the function of checking the user's biological signals are being developed.

특히, 사용자로부터 수집하는 생체 신호 중 호흡수는 신체의 가장 기본적인 활력 정도를 파악하는 바이탈 사인 중 하나로서, 호흡률, 즉 분당 호흡수를 측정하기 위해 다양한 방식이 사용되고 있다.In particular, among the biosignals collected from users, the respiratory rate is one of the vital signs that determine the most basic level of vitality of the body, and various methods are used to measure the respiratory rate, that is, the number of breaths per minute.

예를 들어, 피검체의 호흡률 또는 호흡수를 측정하는 방식에는 폐활량측정법(spirometry), 호기말이산화탄소분압측정술(capnometry)의 방식이 존재한다.For example, there are two types of methods for measuring the breathing rate or respiratory rate of a subject: spirometry and capnometry.

폐활량측정법(spirometry)은 폐활량측정기를 이용하여 폐에 들어오고 나가는 공기의 흐름을 측정하는 방식이고, 호기말이산화탄소분압측정술(capnometry)은 호흡에 따른 CO2를 측정하는 방식이다. 이와 같은 종래의 방식은 정확도는 비교적 높으나, 추가 장비가 필요하고 지속적인 모니터링이 어렵다는 한계가 있다.Spirometry is a method of measuring the flow of air entering and leaving the lungs using a spirometer, and capnometry is a method of measuring CO2 according to respiration. This conventional method has relatively high accuracy, but has limitations in that it requires additional equipment and makes continuous monitoring difficult.

또한, 청진센서를 이용하여 심음 및 호흡수를 측정할 때에는 호흡을 센싱하기 위한 센서를 별도로 장착해야 하기 때문에 청진기의 구조가 복잡해지고 초기 비용이 증가하는 단점이 있다.In addition, when measuring heart sounds and respiratory rate using a stethoscope sensor, a separate sensor for sensing breathing must be installed, which has the disadvantage of complicating the structure of the stethoscope and increasing the initial cost.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0139127호(2019.12.17)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0139127 (2019.12.17)

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 청진 센서에서 획득된 심음의 파형에서 흉곽이 최대치로 팽창되어 다이아프램에 의해 공간이 변형됨에 따라 발생하는 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하여 심음의 변화에서 호흡수를 카운트할 수 있는 심음을 이용한 호흡수 측정 장치, 시스템 및 방법과 이를 위한 심음 측정 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.Therefore, the present invention was proposed to solve the above-mentioned problem, and in the waveform of the heart sound obtained from the auscultation sensor, the peak value above the reference value that occurs as the chest expands to its maximum value and the space is deformed by the diaphragm Another purpose is to provide a breathing rate measuring device, system, and method using heart sounds that can count the breathing rate from changes in heart sounds by considering the visible waveform section as a breathing section, and a heart sound measuring device therefor.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become clearer through the examples described below.

본 발명의 제1 측면에 따른 심음을 이용한 호흡수 측정 장치는 피검체의 심음을 측정하는 청진 센서(auscultating sensor)와, 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm)와, 피검체와 접촉하는 위치에 상기 다이아프램을 실장하고, 상기 다이아프램과 이격된 대향 위치에 상기 청진 센서를 실장하며, 상기 청진 센서와 상기 다이아프램 사이에 상기 다이아프램을 일 면으로 하는 소리 전이 공간(sound transition room)이 형성되는 하우징(housing) 및 피검체의 호흡에 의해 상기 소리 전이 공간이 변형됨에 따라 발생하는 심음의 변화를 이용하여 피검체의 호흡수를 계산하는 카운팅 회로(counting circuit)를 포함할 수 있다.A breathing rate measuring device using heart sounds according to the first aspect of the present invention includes an auscultating sensor for measuring the heart sound of a subject, a diaphragm whose shape changes depending on the breathing of the subject, and a subject. The diaphragm is mounted at a position in contact with the diaphragm, the auscultation sensor is mounted at an opposing position spaced apart from the diaphragm, and a sound transition space with the diaphragm as one side is provided between the auscultation sensor and the diaphragm. It may include a housing in which a transition room is formed and a counting circuit that calculates the breathing rate of the subject using changes in the heart sound that occur as the sound transition space is transformed by the subject's breathing. You can.

제1 측면에 따른 심음을 이용한 호흡수 측정 장치는 웨어러블 밴드(wearable band)를 더 포함하며, 상기 하우징의 양단에 상기 웨어러블 밴드의 체결 구조 가 더 형성될 수 있다.The breathing rate measuring device using heart sounds according to the first aspect further includes a wearable band, and a fastening structure for the wearable band may be further formed at both ends of the housing.

상기 소리 전이 공간은, 저면 중 적어도 일부가 상기 다이아프램으로 구성된 돔(dome) 형상으로 이루어질 수 있다.The sound transition space may be formed in a dome shape with at least a portion of its bottom made up of the diaphragm.

상기 다이아프램은, 피검체와 접촉 방향으로 판상(板狀) 또는 볼록렌즈 형상으로 돌출되도록 형성될 수 있다.The diaphragm may be formed to protrude in the shape of a plate or convex lens in the direction of contact with the subject.

상기 카운팅 회로는, 상기 청진 센서가 획득한 심음 파형에서 상기 소리 전이 공간의 변형에 의해 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하고 호흡수를 카운트할 수 있다.The counting circuit may count the respiratory rate by considering a waveform section showing a peak value higher than a reference value due to deformation of the sound transition space in the heart sound waveform acquired by the auscultation sensor as a breathing section.

상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 측정 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착시키는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)을 포함할 수 있다.It may include an adhesive patch or wearable fabric that covers at least a portion of the housing and adheres the measuring device to the diagnostic area of the subject.

본 발명의 제2 측면에 따른 심음을 이용한 호흡수 측정 시스템은 피검체의 심음을 측정하는 청진 센서(auscultating sensor), 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm), 피검체와 접촉하는 위치에 상기 다이아프램을 실장하고, 상기 다이아프램과 이격된 대향 위치에 상기 청진 센서를 실장하며, 상기 청진 센서와 상기 다이아프램 사이에 상기 다이아프램을 일 면으로 하는 소리 전이 공간(sound transition room)이 형성되는 하우징(housing), 상기 청진 센서가 측정한 심음 신호를 카운팅 장치로 전송하는 통신 회로 (communication circuit)를 포함하는 측정 장치(sensing device) 및 상기 측정 장치로부터 심음 신호를 수신하고, 수신된 심음 신호에서 피검체의 호흡에 의해 상기 소리 전이 공간이 변형됨에 따라 발생하는 심음의 변화를 이용하여 피검체의 호흡수를 계산하는 카운팅 장치(counting device)를 포함할 수 있다.The breathing rate measurement system using heart sounds according to the second aspect of the present invention includes an auscultating sensor for measuring the heart sound of a subject, a diaphragm whose shape changes depending on the subject's breathing, and contact with the subject. The diaphragm is mounted in a position, the auscultation sensor is mounted in an opposing position spaced apart from the diaphragm, and a sound transition space with the diaphragm as one side is provided between the auscultation sensor and the diaphragm. ) is formed, a sensing device including a housing (housing), a communication circuit for transmitting the heart sound signal measured by the auscultation sensor to a counting device, and receiving a heart sound signal from the measuring device, and receiving It may include a counting device that calculates the breathing rate of the subject using changes in the heart sound that occur as the sound transition space is transformed by the subject's breathing in the heart sound signal.

상기 측정 장치는 웨어러블 밴드(wearable band)를 더 포함하며, 상기 하우징의 양단에 상기 웨어러블 밴드의 체결 구조가 더 형성될 수 있다.The measuring device further includes a wearable band, and a fastening structure for the wearable band may be further formed at both ends of the housing.

상기 소리 전이 공간은, 저면 중 적어도 일부가 상기 다이아프램으로 구성된 돔(dome) 형상으로 이루어질 수 있다.The sound transition space may be formed in a dome shape with at least a portion of its bottom made up of the diaphragm.

상기 다이아프램은, 피검체와 접촉 방향으로 판상(板狀) 또는 볼록렌즈 형상으로 돌출되도록 형성될 수 있다.The diaphragm may be formed to protrude in the shape of a plate or convex lens in the direction of contact with the subject.

상기 카운팅 장치는, 상기 수신된 심음 신호의 파형에서 상기 소리 전이 공간의 변형에 의해 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하고 호흡수를 카운트할 수 있다.The counting device may regard a waveform section in the waveform of the received heart sound signal that shows a peak value greater than a reference value due to modification of the sound transition space as a breathing section and count the number of respirations.

상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 측정 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착시키는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)을 포함할 수 있다.It may include an adhesive patch or wearable fabric that covers at least a portion of the housing and adheres the measuring device to the diagnostic area of the subject.

본 발명의 제3 측면에 따른 호흡수 카운팅을 위한 심음 측정 장치는 피검체의 심음을 측정하는 청진 센서(auscultating sensor)와, 피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm)와, 피검체와 접촉하는 위치에 상기 다이아프램을 실장하고, 상기 다이아프램과 이격된 대향 위치에 상기 청진 센서를 실장하며, 상기 청진 센서와 상기 다이아프램 사이에 상기 다이아프램을 일 면으로 하는 소리 전이 공간(sound transition room)이 형성되는 하우징(housing) 및 상기 청진 센서가 측정한 심음 신호를 외부로 전송하는 통신 회로 (communication circuit)를 포함할 수 있다.The heart sound measuring device for counting respiratory rate according to the third aspect of the present invention includes an auscultating sensor for measuring the heart sound of a subject, a diaphragm whose shape changes according to the breathing of the subject, and blood The diaphragm is mounted at a position in contact with the specimen, the auscultation sensor is mounted at an opposing position spaced apart from the diaphragm, and a sound transition space with one side of the diaphragm is between the auscultation sensor and the diaphragm ( It may include a housing in which a sound transition room is formed and a communication circuit that transmits the heart sound signal measured by the stethoscope sensor to the outside.

상기 심음 측정 장치는 웨어러블 밴드(wearable band)를 더 포함하며,The heart sound measurement device further includes a wearable band,

상기 하우징의 양단에 상기 웨어러블 밴드의 체결 구조가 더 형성될 수 있다.A fastening structure for the wearable band may be further formed at both ends of the housing.

상기 소리 전이 공간은, 저면 중 적어도 일부가 상기 다이아프램으로 구성된 돔(dome) 형상으로 이루어질 수 있다.The sound transition space may be formed in a dome shape with at least a portion of its bottom made up of the diaphragm.

상기 다이아프램은, 피검체와 접촉 방향으로 판상(板狀) 또는 볼록렌즈 형상으로 돌출되도록 형성될 수 있다.The diaphragm may be formed to protrude in the shape of a plate or convex lens in the direction of contact with the subject.

상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 측정 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착시키는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)을 포함할 수 있다.It may include an adhesive patch or wearable fabric that covers at least a portion of the housing and adheres the measuring device to the diagnostic area of the subject.

본 발명의 제4 실시예에 따른 피검체와 접촉하는 위치에 다이아프램이 실장되고, 상기 다이아프램과 이격된 대향 위치에 청진 센서가 실장되며, 상기 청진 센서와 상기 다이아프램 사이에 상기 다이아프램을 일 면으로 하는 소리 전이 공간(sound transition room)이 형성된 측정 장치가 측정한 심음 신호를 이용하여 피검체의 호흡수를 카운팅하는 방법에 있어서, 카운팅 모듈(counting module)이 상기 측정된 심음 신호의 파형에서 상기 소리 전이 공간의 변형에 의해 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하고 호흡수를 카운트하는 단계를 포함할 수 있다.According to the fourth embodiment of the present invention, a diaphragm is mounted at a position in contact with the subject, an auscultation sensor is mounted at an opposing position spaced apart from the diaphragm, and the diaphragm is placed between the auscultation sensor and the diaphragm. In the method of counting the respiratory rate of a subject using a heart sound signal measured by a measuring device having a sound transition room on one side, a counting module is configured to form a waveform of the measured heart sound signal. It may include the step of considering a waveform section showing a peak value higher than the reference value by modifying the sound transition space as a breathing section and counting the number of respirations.

상기 측정 장치는 웨어러블 밴드(wearable band)를 더 포함하며, 상기 측정 장치의 하우징 양단에 상기 웨어러블 밴드의 체결 구조가 더 형성될 수 있다.The measuring device further includes a wearable band, and a fastening structure for the wearable band may be formed at both ends of the housing of the measuring device.

상기 소리 전이 공간은, 저면 중 적어도 일부가 상기 다이아프램으로 구성된 돔(dome) 형상으로 이루어질 수 있다.The sound transition space may be formed in a dome shape with at least a portion of its bottom made up of the diaphragm.

상기 다이아프램은, 피검체와 접촉 방향으로 판상(板狀) 또는 볼록렌즈 형상으로 돌출되도록 형성될 수 있다.The diaphragm may be formed to protrude in the shape of a plate or convex lens in the direction of contact with the subject.

상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 측정 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착시키는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)을 포함할 수 있다.It may include an adhesive patch or wearable fabric that covers at least a portion of the housing and adheres the measuring device to the diagnostic area of the subject.

본 발명에 의하면, 청진 센서에서 획득된 심음의 파형에서 흉곽이 최대치로 팽창되어 다이아프램에 의해 공간이 변형됨에 따라 발생하는 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하여 심음의 변화에서 호흡수를 카운트할 수 있기 때문에 별도의 호흡음을 측정하기 위한 센서가 구비되지 않아도 심음만으로 호흡수를 카운트할 수 있다.According to the present invention, in the waveform of the heart sound obtained from the auscultation sensor, the waveform section showing a peak value above the standard value, which occurs as the chest expands to the maximum and the space is transformed by the diaphragm, is regarded as the breathing section, and the heart sound is Because the respiratory rate can be counted based on changes, the respiratory rate can be counted using only heart sounds even without a separate sensor for measuring respiratory sounds.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 심음을 이용한 호흡수 측정 장치를 예시한 개략도.
도 2는 도 1에 예시된 측정 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 도 1에 예시된 측정 장치를 나타낸 단면도.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 다이아프램 형상의 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 실시예의 측정 장치에 구비된 청진 센서로 측정된 심음의 파형을 나타낸 도면.
도 7은 도 3에 도시된 소리 전이 홀의 변형된 예를 나타낸 도면.
도 8은 제2 실시예의 측정 장치와 점착 패치가 분리된 상태를 나타낸 사시도.
도 9는 측정 장치와 점착 패치가 부착된 상태를 나타낸 사시도.
도 10은 측정 장치와 점착 패치가 부착된 상태를 나타낸 단면도.
도 11은 제3 실시예에 따른 심음을 이용한 호흡수 측정 시스템의 구성을 나타낸 블록도.
도 12는 제4 실시예에 따른 피검체의 호흡수를 카운팅하는 방법을 나타낸 흐름도.
1 is a schematic diagram illustrating a breathing rate measuring device using heart sounds according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing the measuring device illustrated in Figure 1.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the measuring device illustrated in Figure 1.
Figures 4 and 5 are diagrams showing examples of the diaphragm shape shown in Figure 3.
Figure 6 is a diagram showing the waveform of a heart sound measured with an auscultation sensor provided in the measuring device of this embodiment.
Figure 7 is a diagram showing a modified example of the sound transfer hole shown in Figure 3.
Figure 8 is a perspective view showing a state in which the measuring device and the adhesive patch of the second embodiment are separated.
Figure 9 is a perspective view showing a state in which a measuring device and an adhesive patch are attached.
Figure 10 is a cross-sectional view showing the measuring device and the adhesive patch attached.
Figure 11 is a block diagram showing the configuration of a breathing rate measurement system using heart sounds according to a third embodiment.
Figure 12 is a flowchart showing a method for counting the respiratory rate of a subject according to the fourth embodiment.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. No.

본 명세서에서 기재한 모듈(MODULE)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 의미할 수 있다.The term MODULE as used herein refers to a unit that processes a specific function or operation, and may mean hardware, software, or a combination of hardware and software.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Additionally, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numbers regardless of the reference numerals, and duplicates thereof will be provided. Any necessary explanation will be omitted.

[제1 실시예][First Example]

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 심음을 이용한 호흡수 측정 장치(10)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the breathing rate measuring device 10 using heart sounds according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 심음을 이용한 호흡수 측정 장치(10)를 예시한 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram illustrating a breathing rate measuring device 10 using heart sounds according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 측정 장치(10)는 웨어러블 밴드(wearable band) (101)에 의해 피검체의 신체에 착용되고 실장된 청진 센서(102)를 이용하여 피검체의 심음을 측정한다. 그리고 측정 장치(10)는 피검체의 호흡중 흉곽 둘레가 변형됨에 따라 발생하는 심음의 변화를 이용하여 피검체의 호흡수를 카운팅한다. Referring to FIG. 1, the measurement device 10 of this embodiment measures the heart sound of the subject using an auscultation sensor 102 worn and mounted on the subject's body by a wearable band 101. . And the measuring device 10 counts the respiratory rate of the subject using changes in heart sounds that occur as the chest circumference deforms during breathing.

특히, 측정 장치(10)는 청진 센서(102)에서 획득된 심음의 파형에서 흉곽이 최대치로 팽창되어 다이아프램(124)에 의해 공간이 변형됨에 따라 발생하는 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하여 심음의 변화에서 호흡수를 카운트한다.In particular, the measurement device 10 is a waveform showing a peak value higher than the reference value that occurs as the chest expands to its maximum value and the space is deformed by the diaphragm 124 in the waveform of the heart sound obtained from the auscultation sensor 102. The section is considered a breathing section and the respiratory rate is counted from the change in heart sound.

본 실시예의 측정 장치(10)는 청진 센서(102)에 의해 측정된 심음의 변화(파형)에서 다이아프램(124)의 변형에 의한 파형의 피크치를 파악할 수 있기 때문에 별도의 호흡음을 측정하기 위한 센서가 구비되지 않아도 심음의 변화에서 호흡수를 카운트할 수 있다.Since the measuring device 10 of this embodiment can determine the peak value of the waveform due to the deformation of the diaphragm 124 from the change (waveform) of the heart sound measured by the auscultation sensor 102, it is used to measure separate breathing sounds. Even if a sensor is not provided, the respiratory rate can be counted from changes in heart sounds.

예컨대, 피검체의 호흡은 흡기와 호기로 구분된다.For example, the subject's breathing is divided into inspiration and exhalation.

흡기(Inspiration) 과정에서는 늑간근(Intercostal muscle)이 수축하여 늑골(Rib)이 들리고, 횡격막(Diaphragm) 역시 수축함에 따라 내려가 흉강(Thoracic cage)의 부피가 늘어난다. 반대로, 호기(Expiration) 과정에서는 늑간근이 이완하여 늑골이 내려가고, 횡격막도 이완하여 올라가 흉강의 부피가 줄어든다.During the inspiration process, the intercostal muscles contract and the ribs are lifted, and the diaphragm also contracts and goes down, increasing the volume of the thoracic cage. Conversely, during expiration, the intercostal muscles relax and the ribs go down, and the diaphragm also relaxes and goes up, reducing the volume of the thoracic cavity.

본 발명에서 호흡은 흡기와 호기를 검출하는 광범위한 의미로 정의될 수 있다. 또는 좁은 의미로 흉곽의 팽창과 수축을 의미할 수 있으며, 더 좁은 의미로 폐의 팽창과 수축을 의미할 수 있다. 즉, 본 발명에서 호흡이라는 정의는 흡기와 호기를 포괄적인 의미뿐만 아니라 흉곽 또는 폐의 팽창과 수축을 아우르는 의미로 해석된다.In the present invention, breathing can be defined in a broad sense to detect inspiration and exhalation. Or, in a narrower sense, it can mean the expansion and contraction of the ribcage, and in a narrower sense it can mean the expansion and contraction of the lungs. In other words, the definition of breathing in the present invention is interpreted to encompass not only inspiration and exhalation, but also expansion and contraction of the chest or lungs.

본 실시예에서 피검체는 인간 및 동물을 모두 포함할 수 있으며 어느 하나로 한정하지 않는다.In this embodiment, the subject may include both humans and animals and is not limited to either one.

본 실시예에서 측정 장치(10)에 연결되는 웨어러블 밴드(101)는 피검체에 착용 가능하도록 밴드의 형태로 구현될 수 있다. 웨어러블 밴드(101)의 양 끝단에는 버클(미도시), 스냅 단추(미도시) 또는 벨크로(미도시)와 같은 부재가 구비되어 웨어러블 밴드(101)착용 및 해제를 용이하게 할 수 있다. 웨어러블 밴드(101)은 신축성을 가지거나 길이를 조절할 수 있도록 구현됨으로써 피검체의 체형에 따라 편안한 착용감을 제공할 수 있다.In this embodiment, the wearable band 101 connected to the measurement device 10 may be implemented in the form of a band so that it can be worn on a subject. Members such as buckles (not shown), snap buttons (not shown), or Velcro (not shown) are provided at both ends of the wearable band 101 to facilitate putting on and taking off the wearable band 101. The wearable band 101 is implemented to have elasticity or an adjustable length, so that it can provide a comfortable fit according to the body shape of the subject.

도 2는 도 1에 예시된 측정 장치(10)를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 예시된 측정 장치(10)를 나타낸 단면도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view showing the measuring device 10 illustrated in FIG. 1 , and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the measuring device 10 illustrated in FIG. 1 .

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 측정 장치(10)는 측정 장치(10)의 외형을 이루는 하우징(housing)(100)과, 하우징(100)의 내부에 실장되는 청진 센서(auscultating sensor)(102), 카운팅 회로(counting circuit)(103) 및 측정 장치(10)의 외부에 구비된 다이아프램(diaphragm)(124)을 포함한다.Referring to Figures 2 and 3, the measuring device 10 of this embodiment includes a housing 100 that forms the outer shape of the measuring device 10, and an auscultating sensor mounted inside the housing 100. ) 102, a counting circuit 103, and a diaphragm 124 provided on the outside of the measuring device 10.

하우징(100)은 내부가 빈 형태로 형성되고 구획벽(121)에 의해 상, 하부가 구획된다. 하우징(100)의 상부에는 청진 센서(auscultating sensor)(102), 카운팅 회로(counting circuit)(103) 등 다양한 모듈, 센서, 및 회로가 실장된다. 하우징(100)의 상부에는 커버(111)가 결합되어 상부 공간이 밀폐된다.The housing 100 has an empty interior and is divided into upper and lower parts by a partition wall 121. Various modules, sensors, and circuits, such as an auscultating sensor 102 and a counting circuit 103, are mounted on the upper part of the housing 100. A cover 111 is coupled to the upper part of the housing 100 to seal the upper space.

하우징(100)의 하부에는 피검체의 피부와 접촉하는 다이아프램(diaphragm)(124) 및 소리 전이 공간(125)이 형성된다. 다이아프램(124)은 하우징(100)의 겉면에 형성되고, 소리 전이 공간(sound transition room)(125)은 하우징(100)의 내부를 구획하는 구획벽(121)과 다이아프램(124) 사이에서 다이아프램(124)을 일 면으로 갖게 형성된다.A diaphragm 124 and a sound transition space 125 that contact the skin of the subject are formed in the lower part of the housing 100. The diaphragm 124 is formed on the outer surface of the housing 100, and a sound transition room 125 is formed between the diaphragm 124 and the partition wall 121 that partitions the inside of the housing 100. It is formed to have a diaphragm 124 on one side.

구획벽(121)의 중심에는 소리 전이 홀(122)이 형성된다. 소리 전이 홀(122)은 소리 전이 공간(125)에서 다이아프램(124)의 변형에 의해 발생된 소리가 상부 즉, 청진 센서(102)로 통과되는 홀이다. 구획벽(121)은 소리 전이 홀(122)이 형성된 중심이 하우징(100)의 상부 즉, 다이아프램(124)과 대향하는 면을 향하도록 상향 경사진 형태로 형성된다. 구획벽(121)의 중심이 상향 경사지기 때문에 소리 전이 공간(125)에서 발생된 소리가 소리 전이 홀(122)로 집중될 수 있다.A sound transfer hole 122 is formed at the center of the partition wall 121. The sound transition hole 122 is a hole through which the sound generated by deformation of the diaphragm 124 in the sound transition space 125 passes through the upper part, that is, the auscultation sensor 102. The partition wall 121 is formed to be inclined upward so that the center where the sound transfer hole 122 is formed faces the upper part of the housing 100, that is, the surface opposite to the diaphragm 124. Since the center of the partition wall 121 is inclined upward, the sound generated in the sound transfer space 125 can be concentrated in the sound transfer hole 122.

청진 센서(102)는 측정 위치에 따라 피검체의 다양한 생체음을 감지한다. 생체음에는 심음과 폐음이 포함되며, 그 외에 다른 장기의 소리나 주변의 잡음이 포함될 수 있다. 본 실시예에서 청진 센서(102)는 피검체의 심장 부위에 부착되어 심음을 측정한다.The auscultation sensor 102 detects various biological sounds of the subject depending on the measurement location. Biological sounds include heart and lung sounds, and may also include sounds from other organs or ambient noise. In this embodiment, the auscultation sensor 102 is attached to the heart area of the subject and measures heart sounds.

청진 센서(102)는 음향을 전기적인 신호로 바꾸어주는 마이크로폰(미도시)과, 상기 마이크로폰을 통해서 변환된 전기신호를 증폭시키는 신호증폭기(미도시)와, 신호증폭기에서 증폭된 신호를 출력하는 출력단자(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.The auscultation sensor 102 includes a microphone (not shown) that converts sound into an electrical signal, a signal amplifier (not shown) that amplifies the electrical signal converted through the microphone, and an output that outputs the amplified signal from the signal amplifier. It may be configured to include a terminal (not shown).

청진 센서(102)의 기판에는 구획벽(121)의 중심에 형성된 소리 전이 홀(122)에 대응하는 위치에 집음 홀(123)이 형성된다. 집음 홀(123)은 소리 전이 홀(122)보다 작은 직경으로 형성된다.A collecting hole 123 is formed in the substrate of the auscultation sensor 102 at a position corresponding to the sound transfer hole 122 formed at the center of the partition wall 121. The collecting hole 123 is formed with a smaller diameter than the sound transfer hole 122.

청진 센서(102)의 마이크로폰은 집음 홀(123) 또는 소리 전이 홀(122) 중 어느 하나에 위치될 수 있지만, 이하에서 설명할 심음 파형에서 피크치(peak value)의 변화를 용이하게 포착하기 위해서 집음 홀(123)에 구비되는 것이 바람직할 수 있다. The microphone of the auscultation sensor 102 may be located in either the collecting hole 123 or the sound transfer hole 122, but is collected in order to easily capture changes in peak value in the heart sound waveform, which will be described below. It may be desirable to be provided in the hole 123.

예컨대, 피검체의 호흡 중 흉곽이 최대치로 팽창된 순간의 다이아프램(124)의 변형에 의한 소리 즉, 소리 전이 공간(125)의 변형에 의한 소리는 청진 센서(102)에서 포착되고, 그 소리 전이 공간(125)의 변형에 의한 소리는 청진 센서(102)에서 획득한 심음의 파형에서 소리 전이 공간(125)의 변형에 대응하는 파형의 변형(피크치(peak value))을 발생시킨다.For example, the sound caused by the deformation of the diaphragm 124 at the moment when the chest is expanded to the maximum during the subject's breathing, that is, the sound caused by the deformation of the sound transition space 125 is captured by the auscultation sensor 102, and the sound is captured by the auscultation sensor 102. The sound caused by the deformation of the transition space 125 generates a deformation (peak value) of the waveform corresponding to the deformation of the sound transition space 125 in the waveform of the heart sound acquired by the auscultation sensor 102.

이때, 서로 다른 직경을 가지는 소리 전이 홀(122)과 집음 홀(123)은 소리 전이 공간(125)의 변형에 의한 소리를 증폭시켜 청진 센서(102)에서 파형의 변화(피크치(peak value))을 용이하게 측정할 수 있게 한다.At this time, the sound transfer hole 122 and the collection hole 123 having different diameters amplify the sound by deforming the sound transfer space 125 to change the waveform (peak value) in the auscultation sensor 102. Makes it easy to measure.

본 실시예에서 집음 홀(123)이 형성되지 않을 수도 있으며, 집음 홀(123)이 형성되지 않을 경우 마이크로폰은 소리 전이 홀(122)에 구비되거나 또는 청진 센서(102)가 소리 전이 홀(122)과 인접하게 배치될 수 있다.In this embodiment, the collecting hole 123 may not be formed, and if the collecting hole 123 is not formed, the microphone may be provided in the sound transfer hole 122 or the auscultation sensor 102 may be installed in the sound transfer hole 122. It can be placed adjacent to .

다이아프램(diaphragm)(124)은 피검체의 신체에 접촉되는 하우징(100)의 겉면 즉, 소리 전이 공간(125)의 저면에 구비된다. 다이아프램(124)은 탄성이 있는 얇은 막 형태로 형성된다.The diaphragm 124 is provided on the outer surface of the housing 100, that is, the bottom surface of the sound transition space 125, which is in contact with the body of the subject. The diaphragm 124 is formed in the form of an elastic thin film.

다이아프램(124)은 피검체와 접촉 방향으로 볼록렌즈 형상(도 4 참조) 또는 판상(板狀) 형상(도 5 참조)으로 돌출되도록 형성된다. 다이아프램(124)이 볼록렌즈 형상으로 형성되면, 소리 전이 공간(125)은 저면 중 일부가 돔(dome) 형상으로 형성된다.The diaphragm 124 is formed to protrude in a convex lens shape (see FIG. 4) or a plate shape (see FIG. 5) in the direction of contact with the subject. When the diaphragm 124 is formed in the shape of a convex lens, a portion of the bottom of the sound transition space 125 is formed in a dome shape.

즉, 측정 장치(10)가 피검체의 흉곽에 장착된 상태에서 피검체의 호흡에 의해 흉곽이 최대치로 팽창했을 때 다이아프램(124)이 소리 전이 공간(125)을 향하도록 외형 변형이 이루어져 소리 전이 공간(125)를 변형시킨다(도 4 및 도 5 참조). 본 실시예에서 측정 장치(10)의 다이아프램(124)은 외형 변형이 용이한 볼록한 형태를 채택할 수 있다.That is, when the measuring device 10 is mounted on the subject's ribcage and the chest expands to the maximum due to the subject's breathing, the diaphragm 124 is deformed so that it faces the sound transition space 125, thereby causing sound. Transform the transition space 125 (see FIGS. 4 and 5). In this embodiment, the diaphragm 124 of the measuring device 10 may adopt a convex shape that is easy to change its appearance.

하우징(100)의 외측 양단에는 웨어러블 밴드(101)가 체결되기 위한 체결 구조(110)가 형성된다. 체결 구조(110)는 웨어러블 밴드(101)가 통과되어 묶일 수 있는 체결공(미도시)이 형성되거나, 웨어러블 밴드(101)가 걸어질 수 있는 고리(미도시) 형상으로 형성될 수도 있다. 체결 구조(110)의 형상은 어느 하나로 한정하지 않는다.A fastening structure 110 for fastening the wearable band 101 is formed at both outer ends of the housing 100. The fastening structure 110 may be formed in a fastening hole (not shown) through which the wearable band 101 can pass and be tied, or may be formed in the shape of a ring (not shown) through which the wearable band 101 can be hung. The shape of the fastening structure 110 is not limited to any one.

이하 도 6을 참조하여 카운팅 회로(103)를 설명하기로 한다.Hereinafter, the counting circuit 103 will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 실시예의 측정 장치(10)에 구비된 청진 센서(102)로 측정된 심음의 파형을 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram showing the waveform of the heart sound measured by the auscultation sensor 102 provided in the measurement device 10 of this embodiment.

도 2, 도 3 및 도 6을 참조하면, 카운팅 회로(counting circuit)(103)는 하우징(100)에 실장된다. 카운팅 회로(103)는 피검체의 호흡에 의해 소리 전이 공간(125)이 변형됨에 따라 발생하는 심음의 변화를 이용하여 피검체의 호흡수를 계산한다.Referring to FIGS. 2, 3, and 6, a counting circuit 103 is mounted on the housing 100. The counting circuit 103 calculates the breathing rate of the subject using changes in the heart sound that occur as the sound transition space 125 is transformed by the subject's breathing.

예컨대, 측정 장치(10)가 피검체의 흉곽에 장착된 상태에서 피검체가 호흡을 하면 흉곽이 팽창하는데 흉곽이 최대치로 팽창했을 때 다이아프램(124)이 소리 전이 공간(125)을 향하도록 외형 변형이 이루어지고, 이러한 다이아프램(124)에 의해 소리 전이 공간(125) 내부도 변형이 이루어지면서 변형에 의한 소리가 발생된다. 여기서 흉곽이 최대치로 팽창했을 때는 호흡이 변화되는 순간일 수 있다. 예를 들면, 호흡이 변화되는 순간은 들숨에서 날숨으로 변화되는 순간이다.For example, when the measuring device 10 is mounted on the subject's ribcage and the subject breathes, the chest expands. When the chest expands to its maximum, the diaphragm 124 is shaped to face the sound transition space 125. Transformation occurs, and the inside of the sound transition space 125 is also transformed by the diaphragm 124, thereby generating sound due to the transformation. Here, when the rib cage expands to its maximum, this may be the moment when breathing changes. For example, the moment when breathing changes is the moment when it changes from inhalation to exhalation.

그리고 다이아프램(124)의 변형 즉, 소리 전이 공간(125)의 변형에 의한 소리는 청진 센서(102)에서 획득한 심음의 파형에서 소리 전이 공간(125)의 변형에 대응하는 파형의 변형(피크치(peak value))을 발생시킨다.And the sound caused by the deformation of the diaphragm 124, that is, the deformation of the sound transition space 125, is a deformation (peak value) of the waveform corresponding to the deformation of the sound transition space 125 in the waveform of the heart sound acquired by the auscultation sensor 102. (peak value)) is generated.

카운팅 회로(103)는 청진 센서(102)가 획득한 심음 파형에서 소리 전이 공간(125)의 변형에 의해 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간(A)으로 간주하고 그 구간의 주기를 이용해 피검체의 호흡수를 카운트한다. 여기서 호흡 구간(A)은 흉곽이 최대치로 팽창된 순간 즉, 들숨에서 날숨으로 변화되는 순간을 의미할 수 있다. 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간(A)을 제외한 구간은 일반적인 심음의 구간(B)으로 간주된다.The counting circuit 103 considers the waveform section showing a peak value higher than the reference value due to the deformation of the sound transition space 125 in the heart sound waveform acquired by the auscultation sensor 102 as the breathing section (A), and Count the subject's respiratory rate using the cycle. Here, the breathing section (A) may refer to the moment when the ribcage is expanded to the maximum, that is, the moment when inhalation changes from inhalation to exhalation. The section of the waveform showing the peak value, excluding the breathing section (A), is considered the section of a general heart sound (B).

상기와 같이 구성된 본 발명의 측정 장치(10)는 청진음에 의해 측정된 심음의 변화(파형)에서 다이아프램(124)의 변형에 의한 파형의 피크치를 파악할 수 있기 때문에 별도의 호흡음을 측정하기 위한 센서가 구비되지 않아도 심음의 변화에서 호흡수를 카운트할 수 있다.The measuring device 10 of the present invention configured as described above can determine the peak value of the waveform due to the deformation of the diaphragm 124 from the change (waveform) of the heart sound measured by auscultation sound, so it is possible to measure separate breathing sounds. Even if a sensor is not provided, the respiratory rate can be counted from changes in heart sounds.

도 7은 도 3에 도시된 소리 전이 홀(122)의 변형된 예를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the sound transfer hole 122 shown in FIG. 3.

도 7을 참조하면, 소리 전이 홀(122)의 내주면에는 중심을 향해 돌출된 와류부재(126)가 형성된다. 와류부재(126)는 나사산의 형태로 형성될 수 있다.Referring to Figure 7, a vortex member 126 protruding toward the center is formed on the inner peripheral surface of the sound transfer hole 122. The vortex member 126 may be formed in the form of a screw thread.

와류부재(126)는 피검체의 호흡 중 흉곽이 최대치로 팽창된 순간의 다이아프램(124)의 변형 즉, 소리 전이 공간(125)의 변형에 의한 소리가 소리 전이 홀(122)을 통과할 때 와류 작용에 의해 소리를 증폭시켜 청진 센서(102)에서 파형의 변형(피크치(peak value))을 용이하게 측정할 수 있게 한다.The vortex member 126 is a deformation of the diaphragm 124 at the moment when the chest is expanded to the maximum during the subject's breathing, that is, when the sound due to deformation of the sound transition space 125 passes through the sound transition hole 122. The sound is amplified by the eddy current action, allowing the auscultation sensor 102 to easily measure the deformation of the waveform (peak value).

[제2 실시예][Second Embodiment]

제2 실시예는 제1 실시예의 측정 장치(20)에서 피검체의 신체에 부착되는 방식이 변형된 것이다.The second embodiment is a modification of the method of attaching the measuring device 20 to the body of the subject in the first embodiment.

제2 실시예에서 설명하는 측정 장치(20)는 제1 실시예의 측정 장치(10)에서 홀더(101)가 제외되고 외주 편(201) 및 점착 패치(210)가 형성된다. 그리고 제2 실시예의 측정 장치(20)는 제1 실시예의 홀더(101)를 제외한 모든 구성이 동일하므로 중복된 설명을 생략한다.In the measuring device 20 described in the second embodiment, the holder 101 is excluded from the measuring device 10 in the first embodiment, and an outer peripheral piece 201 and an adhesive patch 210 are formed. Since the measurement device 20 of the second embodiment has the same configuration except for the holder 101 of the first embodiment, redundant description will be omitted.

도 8은 제2 실시예의 측정 장치(20)와 점착 패치(210)가 분리된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 9는 측정 장치(20)와 점착 패치(210)가 부착된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 10은 측정 장치(20)와 점착 패치(210)가 부착된 상태를 나타낸 단면도이다.Figure 8 is a perspective view showing the measuring device 20 and the adhesive patch 210 in a separated state in the second embodiment, and Figure 9 is a perspective view showing the measuring device 20 and the adhesive patch 210 in an attached state. Figure 10 is a cross-sectional view showing the measuring device 20 and the adhesive patch 210 attached.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 점착 패치(210)(sticky patch)는하우징(200)의 적어도 일부를 덮어 상기 측정 장치(20)를 피검체의 진단 부위에 밀착한다.8 to 10, the adhesive patch 210 covers at least a portion of the housing 200 to adhere the measuring device 20 to the diagnostic area of the subject.

예컨대, 하우징(200)에는 피검체의 접촉면 부위의 둘레에 편 형태로 돌출된 외주 편(201)이 형성된다.For example, the housing 200 is formed with an outer peripheral piece 201 that protrudes in a flat shape around the contact surface area of the subject.

점착 패치(210)는 하우징(200)이 노출되도록 내부가 빈 형태로 형성되고, 하우징(200)에 형성된 외주 편(201)의 외주 형상에 대응하는 형상으로 형성된다. 그리고 점착 패치(210)는 하우징(200) 외주 편(201) 보다 더 큰 면적으로 형성된다.The adhesive patch 210 is formed to have an empty interior so that the housing 200 is exposed, and is formed in a shape corresponding to the outer circumferential shape of the outer circumferential piece 201 formed in the housing 200. And the adhesive patch 210 is formed to have a larger area than the outer peripheral piece 201 of the housing 200.

예컨대, 점착 패치(210)의 일부는 점착 패치(210)의 일면을 덮도록 부착되고, 나머지 부위는 피검체의 신체에 부착된다. 점착 패치(210)는 피검체의 진단 부위 피부에 직접적으로 부착될 수 있으며 또한, 피검체의 의류 표면에 부착되어도 가능하다.For example, a portion of the adhesive patch 210 is attached to cover one side of the adhesive patch 210, and the remaining portion is attached to the body of the subject. The adhesive patch 210 can be attached directly to the skin of the subject's diagnostic area, or it can also be attached to the surface of the subject's clothing.

본 실시예에서 점착 패치(210)는 웨어러블 패브릭(wearable fabric) 소재로 형성될 수도 있다.In this embodiment, the adhesive patch 210 may be formed of a wearable fabric material.

본 실시예에서 점착 패치(210)는 하우징(200)의 일부를 덮은 상태에서 측정 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착시킬 수 있는 형태라면, 어떠한 형태로 형성되어도 무방하다.In this embodiment, the adhesive patch 210 may be formed in any shape as long as it can adhere the measuring device to the diagnostic area of the subject while covering a portion of the housing 200.

[제3 실시예][Third Embodiment]

제3 실시예는 호흡수 카운팅을 위한 심음 측정 장치(30)로부터 심음 신호를 제공받고, 심음 신호에서 심음의 변화에 대한 파형을 분석하여 피검체의 호흡수를 계산하는 기술에 관한 것이다.The third embodiment relates to a technology for calculating the breathing rate of a subject by receiving a heart sound signal from a heart sound measurement device 30 for counting breathing rate and analyzing the waveform for changes in heart sound in the heart sound signal.

이하에서 설명하는 측정 장치(30)는 제1 실시예 및 제2 실시예의 측정 장치(10, 20)에서 카운팅 회로(103)를 제외한 다른 구성들을 모두 포함한다. 제1 실시예의 카운팅 회로(103)를 제외한 제3 실시예의 측정 장치(30)에 대한 중복된 설명은 생략한다.The measuring device 30 described below includes all components other than the counting circuit 103 from the measuring devices 10 and 20 of the first and second embodiments. Redundant description of the measuring device 30 of the third embodiment except for the counting circuit 103 of the first embodiment will be omitted.

도11은 제3 실시예에 따른 심음을 이용한 호흡수 측정 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.Figure 11 is a block diagram showing the configuration of a breathing rate measurement system using heart sounds according to a third embodiment.

도 11을 참조하면, 본 실시예의 측정 장치(sensing device)(30)는 통신 회로(communication circuit)(340)를 더 포함한다.Referring to FIG. 11, the sensing device 30 of this embodiment further includes a communication circuit 340.

통신 회로(340)는 청진 센서(310)가 측정한 심음의 신호를 카운팅 장치(40)로 전송하기 위한 것이다.The communication circuit 340 is for transmitting the signal of the heart sound measured by the auscultation sensor 310 to the counting device 40.

통신 회로(340)는 블루투스(Bluetooth), 알에프아이디(RFID, Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, WSN(Wireless Sensor Network), WLAN (Wireless LAN or Wifi) 및 UWB(Ultra Wideband) 등과 같은 근거리 무선통신 또는 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area)과 같은 장거리 통신을 지원할 수 있다. 특히 블루투스(Bluetooth) 계열의 BLE 비콘(beacon) 프로토콜 지원으로 브로드캐스팅 방식의 정보 전송을 지원할 수도 있다. 또한 통신 회로(340)는 2G, 3G, 4G, 5G와 같은 이동 통신 프로토콜이나, Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 이동통신 프로토콜을 지원할 수도 있다. 통신 회로(340)는 이동식 저장 매체로 데이터를 전송하기 위한 인터페이스가 구비될 수도 있다.The communication circuit 340 includes Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), infrared communication (IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, WSN (Wireless Sensor Network), and WLAN (Wireless LAN). It can support short-range wireless communication such as (or Wifi) and UWB (Ultra Wideband), or long-distance communication such as low-power long-distance communication (LPWA, Low Power Wide Area). In particular, it can support broadcasting-type information transmission by supporting the Bluetooth-based BLE beacon protocol. Additionally, the communication circuit 340 supports mobile communication protocols such as 2G, 3G, 4G, and 5G, or mobile communication protocols such as Wibro (Wireless broadband), Wimax (World Interoperability for Microwave Access), and HSDPA (High Speed Downlink Packet Access). You can also apply. The communication circuit 340 may be equipped with an interface for transmitting data to a removable storage medium.

상기와 같은 통신 방식으로 측정 장치(30)는 청진 센서(310)로부터 측정된 심음 신호를 카운팅 장치(40)로 전송한다.Using the above communication method, the measuring device 30 transmits the heart sound signal measured from the auscultation sensor 310 to the counting device 40.

카운팅 장치(40)는 측정 장치(30)로부터 심음 신호를 수신하고, 수신된 심음 신호에서 피검체의 호흡에 의해 소리 전이 공간(도 3의 125)이 변형됨에 따라 발생하는 심음 신호의 변화를 이용하여 피검체의 호흡수를 계산한다. 본 실시예에서 카운팅 장치(40)는 의료용 프로그램 또는 진단용 프로그램이 설치된 PC, 노트북, 태블릿PC 및 의료전용 단말기 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The counting device 40 receives the heart sound signal from the measuring device 30, and uses the change in the heart sound signal that occurs as the sound transition space (125 in FIG. 3) is transformed by the breathing of the subject in the received heart sound signal. Calculate the subject's respiratory rate. In this embodiment, the counting device 40 may include any one of a PC, a laptop, a tablet PC, and a medical terminal on which a medical program or diagnostic program is installed.

예컨대, 측정 장치(30)가 피검체의 흉곽에 장착된 상태에서 피검체가 호흡을 하면 흉곽이 팽창하는데 흉곽이 최대치로 팽창했을 때 다이아프램(320)이 소리 전이 공간(도 3의 125)을 향하도록 외형 변형이 이루어지고, 이러한 다이아프램(320)에 의해 소리 전이 공간(도 3의 125) 내부도 변형이 이루어지면서 소리가 발생된다. 여기서 흉곽이 최대치로 팽창했을 때는 호흡이 변화되는 순간일 수 있다. 예를 들면, 호흡이 변화되는 순간은 들숨에서 날숨으로 변화되는 순간이다.For example, when the measuring device 30 is mounted on the subject's ribcage and the subject breathes, the ribcage expands. When the ribcage expands to the maximum, the diaphragm 320 creates a sound transition space (125 in FIG. 3). The external shape is transformed to face the sound, and the inside of the sound transition space (125 in FIG. 3) is also transformed by the diaphragm 320 to generate sound. Here, when the rib cage expands to its maximum, this may be the moment when breathing changes. For example, the moment when breathing changes is the moment when it changes from inhalation to exhalation.

그리고 다이아프램(320)의 변형 즉, 소리 전이 공간(도 3의 125)의 변형에 의한 소리는 청진 센서(310)에서 획득한 심음 신호의 파형에서 소리 전이 공간(도 3의 125)의 변형에 대응하는 파형의 변형(피크치(peak value))을 발생시킨다.And the sound caused by the deformation of the diaphragm 320, that is, the deformation of the sound transition space (125 in FIG. 3), is caused by the deformation of the sound transition space (125 in FIG. 3) in the waveform of the heart sound signal obtained from the auscultation sensor 310. Generates deformation (peak value) of the corresponding waveform.

카운팅 장치(40)는 측정 장치(30)로부터 제공받은 청진 센서(310)가 획득한 심음 신호의 파형에서 소리 전이 공간(도 3의 125)의 변형에 의해 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하고 그 구간의 주기로 피검체의 호흡수를 카운트한다. 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간을 제외한 구간은 일반적인 심음의 구간으로 간주된다.The counting device 40 is a waveform showing a peak value higher than the reference value due to the deformation of the sound transition space (125 in FIG. 3) in the waveform of the heart sound signal acquired by the auscultation sensor 310 provided from the measuring device 30. The section is regarded as a breathing section and the subject's breathing rate is counted according to the period of the section. The section of the waveform showing the peak value, excluding the breathing section, is considered the section of a general heart sound.

본 실시예에서 측정 장치(30)는 청진 센서(310)로부터 획득된 심음 신호를 카운팅 장치(40)뿐만 아니라 의료 진단용 서버(미도시)로 제공할 수도 있다.In this embodiment, the measurement device 30 may provide the heart sound signal obtained from the stethoscope sensor 310 not only to the counting device 40 but also to a medical diagnosis server (not shown).

카운팅 장치(40)에서 카운팅된 피검체의 호흡수는 의료 진단용 장치 또는 서버로 제공되어 피검체의 질환 및 이상 상태를 판단하는데 사용될 수 있다.The respiratory rate of the subject counted by the counting device 40 may be provided to a medical diagnosis device or server and used to determine the disease or abnormal state of the subject.

여기서 이상 상태는 폐의 이상 상태를 포함할 수 있으며, 폐의 이상 상태라함은 다양한 기준에 의해 사전에 정의될 수 있다. 일 예로, 이상 상태는 폐에 체액이 차서 발생하는 폐부종을 포함한다.Here, the abnormal state may include an abnormal state of the lungs, and the abnormal state of the lungs may be defined in advance according to various standards. For example, the abnormal condition includes pulmonary edema, which occurs when fluid builds up in the lungs.

예컨대, 폐부종은 호흡주기(호흡수)가 정상상태의 20%를 초과하는 것으로 계산되면 이상 상태로 판단될 수 있다.For example, pulmonary edema can be judged as an abnormal condition if the respiratory cycle (respiration rate) is calculated to exceed 20% of the normal state.

[제4 실시예] [Fourth Embodiment]

제4 실시예는 제3 실시예의 측정 장치(30)를 이용하여 측정된 심음 신호에서 피검체의 호흡수 카운팅 방법에 관한 것이다.The fourth embodiment relates to a method of counting the breathing rate of a subject from the heart sound signal measured using the measuring device 30 of the third embodiment.

이하에서 설명하는 제4 실시예의 측정 장치는 제3 실시예의 측정 장치(30)와 동일하므로 중복된 설명을 생략한다.Since the measuring device of the fourth embodiment described below is the same as the measuring device 30 of the third embodiment, redundant description will be omitted.

이하에서 설명하는 피검체는 인간을 제외한 포유류, 양서류, 파충류 및 어류를 아우르는 동물일 수 있다.The subjects described below may be animals including mammals, amphibians, reptiles, and fish excluding humans.

도 12는 제4 실시예에 따른 피검체의 호흡수를 카운팅하는 방법을 나타낸 흐름도이다.Figure 12 is a flowchart showing a method for counting the respiratory rate of a subject according to the fourth embodiment.

도 12를 참조하면, 본 실시예의 피검체의 호흡수 카운팅 방법은 심음 신호를 제공 받는 단계(S100) 및 호흡수를 카운트하는 단계(S200)를 포함한다.Referring to FIG. 12, the method of counting the respiratory rate of a subject according to this embodiment includes receiving a heart sound signal (S100) and counting the respiratory rate (S200).

심음 신호를 제공 받는 단계(S100)는 카운팅 모듈(counting module)이 측정 장치로부터 피검체의 심음 신호를 전송받는다.In the step of receiving a heart sound signal (S100), a counting module receives the heart sound signal of the subject from a measuring device.

심음 신호를 제공 받는 단계(S100)에서 측정 장치는 웨어러블 밴드(wearable band)에 의해 피검체의 신체에 착용되고 실장된 청진 센서를 이용하여 피검체의 심음을 측정한다. 그리고 측정 장치는 통신 회로를 이용하여 측정된 심음 신호를 카운팅 모듈로 전송한다.In the step of receiving a heart sound signal (S100), the measuring device measures the heart sound of the subject using an auscultation sensor worn and mounted on the subject's body by a wearable band. Then, the measuring device transmits the measured heart sound signal to the counting module using a communication circuit.

통신 회로는 블루투스(Bluetooth), 알에프아이디(RFID, Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, WSN(Wireless Sensor Network), WLAN (Wireless LAN or Wifi) 및 UWB(Ultra Wideband) 등과 같은 근거리 무선통신 또는 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area)과 같은 장거리 통신을 지원할 수 있다. 특히 블루투스(Bluetooth) 계열의 BLE 비콘(beacon) 프로토콜 지원으로 브로드캐스팅 방식의 정보 전송을 지원할 수도 있다. 또한 통신 회로는 2G, 3G, 4G, 5G와 같은 이동 통신 프로토콜이나, Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 이동통신 프로토콜을 지원할 수도 있다. 통신 회로는 이동식 저장 매체로 데이터를 전송하기 위한 인터페이스가 구비될 수도 있다.Communication circuits include Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), IrDA (infrared Data Association), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, WSN (Wireless Sensor Network), and WLAN (Wireless LAN or Wifi). and short-range wireless communication such as Ultra Wideband (UWB) or long-distance communication such as Low Power Wide Area (LPWA). In particular, it can support broadcasting-type information transmission by supporting the Bluetooth-based BLE beacon protocol. Additionally, the communication circuit may support mobile communication protocols such as 2G, 3G, 4G, and 5G, or mobile communication protocols such as Wibro (Wireless broadband), Wimax (World Interoperability for Microwave Access), and HSDPA (High Speed Downlink Packet Access). . The communication circuit may be equipped with an interface for transferring data to a removable storage medium.

상기와 같은 통신 방식으로 측정 장치는 청진 센서로부터 측정된 심음 신호를 카운팅 모듈로 전송한다.Using the above communication method, the measurement device transmits the heart sound signal measured from the auscultation sensor to the counting module.

호흡수를 카운트하는 단계(S200)는 카운팅 모듈(counting module)이 측정된 심음 신호의 파형에서 소리 전이 공간의 변형에 의해 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하고 호흡수를 카운트한다.In the step of counting the breathing rate (S200), the counting module considers the waveform section showing a peak value higher than the reference value due to the deformation of the sound transition space in the waveform of the measured heart sound signal as the breathing section and Count.

여기서 카운팅 모듈은 의료용 PC, 노트북, 태블릿PC, 스마트폰 및 의료전용 단말기 중 어느 하나에 설치될 수 있다.Here, the counting module can be installed in any one of medical PCs, laptops, tablet PCs, smartphones, and medical terminals.

호흡수를 카운트하는 단계(S200)에서 카운팅 모듈은 측정 장치로부터 심음 신호를 수신하고, 수신된 심음 신호에서 피검체의 호흡에 의해 상기 소리 전이 공간이 변형됨에 따라 발생하는 심음의 변화를 이용하여 피검체의 호흡수를 계산한다.In the step of counting the respiratory rate (S200), the counting module receives a heart sound signal from the measuring device, and uses the change in the heart sound that occurs as the sound transition space is transformed by the subject's breathing in the received heart sound signal to avoid Calculate the respiratory rate of the specimen.

예컨대, 측정 장치가 피검체의 흉곽에 장착된 상태에서 피검체가 호흡을 하면 흉곽이 팽창하는데 흉곽이 최대치로 팽창했을 때 다이아프램이 소리 전이 공간을 향하도록 외형 변형이 이루어지고, 이러한 다이아프램에 의해 소리 전이 공간 내부도 변형이 이루어지면서 소리가 발생된다. 여기서 흉곽이 최대치로 팽창했을 때는 호흡이 변화되는 순간일 수 있다. 예를 들면, 호흡이 변화되는 순간은 들숨에서 날숨으로 변화되는 순간이다.For example, when the measuring device is mounted on the subject's ribcage and the subject breathes, the ribcage expands. When the ribcage expands to the maximum, the diaphragm is transformed in shape to face the sound transmission space, and the diaphragm is deformed to face the sound transmission space. As a result, the interior of the sound transfer space is also transformed and sound is generated. Here, when the rib cage expands to its maximum, this may be the moment when breathing changes. For example, the moment when breathing changes is the moment when it changes from inhalation to exhalation.

그리고 다이아프램의 변형 즉, 소리 전이 공간의 변형은 청진 센서에서 획득한 심음의 파형에서 소리 전이 공간의 변형에 대응하는 파형의 변형(피크치(peak value))을 발생시킨다.And the deformation of the diaphragm, that is, the deformation of the sound transition space, generates a deformation (peak value) of the waveform corresponding to the deformation of the sound transition space in the waveform of the heart sound acquired from the auscultation sensor.

카운팅 모듈은 측정 장치로부터 제공받은 청진 센서가 획득한 심음 신호의 파형에서 소리 전이 공간의 변형에 의해 기준치 이상의 피크치(peak value)를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하고 그 구간의 주기를 통해 피검체의 호흡수를 카운트한다.The counting module considers the waveform section showing a peak value higher than the standard value due to deformation of the sound transition space in the waveform of the heart sound signal acquired by the auscultation sensor provided from the measuring device as a breathing section, and counts the subject through the period of that section. Count the respiratory rate.

이상에서는 본 발명에 관한 몇 가지 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to several embodiments, those skilled in the art will understand the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be modified and changed in various ways.

10: 측정 장치
100: 하우징
101: 웨어러블 밴드
102: 청진 센서
103: 카운팅 회로
121: 구획벽
122: 소리 전이 홀
123: 집음 홀
124: 다이아프램
125: 소리 전이 공간
10: Measuring device
100: housing
101: Wearable band
102: Auscultation sensor
103: Counting circuit
121: partition wall
122: Sound transfer hall
123: collecting hole
124: diaphragm
125: Sound transition space

Claims (22)

피검체의 심음을 측정하는 청진 센서(auscultating sensor);
피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm);
피검체와 접촉하는 위치에 상기 다이아프램을 실장하고, 상기 다이아프램과 이격된 대향 위치에 상기 청진 센서를 실장하며, 상기 청진 센서와 상기 다이아프램 사이에 상기 다이아프램을 일 면으로 하는 소리 전이 공간(sound transition room)이 형성되는 하우징(housing); 및
상기 청진 센서에서 획득된 심음 파형 중 심박수를 측정하기 위한 제1 기준치보다 더 큰 제2 기준치를 미리 설정하되, 피검체의 호흡에 의해 피검체의 흉곽이 최대치로 팽창됨에 따라 상기 심음 파형이 상기 제2 기준치 이상의 피크치를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하여 피검체의 호흡수를 계산하는 카운팅 회로(counting circuit)
를 포함하는 심음을 이용한 호흡수 측정 장치.
An auscultating sensor that measures the heart sound of a subject;
A diaphragm whose shape changes depending on the subject's breathing;
The diaphragm is mounted at a position in contact with the subject, the auscultation sensor is mounted at an opposing position spaced apart from the diaphragm, and a sound transition space has the diaphragm as one side between the auscultation sensor and the diaphragm. A housing in which a (sound transition room) is formed; and
Among the heart sound waveforms obtained from the auscultation sensor, a second reference value that is greater than the first reference value for measuring the heart rate is set in advance, but as the chest of the subject expands to the maximum due to the subject's breathing, the heart sound waveform becomes the second reference value. 2 Counting circuit that calculates the subject's respiratory rate by considering the waveform section showing peak values above the standard value as the breathing section
A respiratory rate measuring device using heart sounds including a.
제1항에 있어서,
웨어러블 밴드(wearable band)를 더 포함하며,
상기 하우징의 양단에 상기 웨어러블 밴드의 체결 구조 가 더 형성되는 심음을 이용한 호흡수 측정 장치.
According to paragraph 1,
It further includes a wearable band,
A breathing rate measuring device using heart sounds, wherein a fastening structure for the wearable band is further formed at both ends of the housing.
제1항에 있어서,
상기 소리 전이 공간은, 저면 중 적어도 일부가 상기 다이아프램으로 구성된 돔(dome) 형상으로 이루어지는 심음을 이용한 호흡수 측정 장치.
According to paragraph 1,
The sound transition space is a breathing rate measuring device using heart sounds in which at least a portion of the bottom is formed in a dome shape consisting of the diaphragm.
제1항에 있어서,
상기 다이아프램은, 피검체와 접촉 방향으로 판상(板狀) 또는 볼록렌즈 형상으로 돌출되도록 형성되는 심음을 이용한 호흡수 측정 장치.
According to paragraph 1,
The diaphragm is a breathing rate measuring device using heart sounds that is formed to protrude in the shape of a plate or convex lens in the direction of contact with the subject.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 측정 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착시키는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)
을 더 포함하는 심음을 이용한 호흡수 측정 장치.
According to paragraph 1,
An adhesive patch or wearable fabric that covers at least a portion of the housing and adheres the measuring device to the diagnostic area of the subject.
A device for measuring respiratory rate using heart sounds, further comprising:
피검체의 심음을 측정하는 청진 센서(auscultating sensor),
피검체의 호흡에 따라 형상이 변화하는 다이아프램(diaphragm),
피검체와 접촉하는 위치에 상기 다이아프램을 실장하고, 상기 다이아프램과 이격된 대향 위치에 상기 청진 센서를 실장하며, 상기 청진 센서와 상기 다이아프램 사이에 상기 다이아프램을 일 면으로 하는 소리 전이 공간(sound transition room)이 형성되는 하우징(housing),
상기 청진 센서가 측정한 심음 신호를 카운팅 장치로 전송하는 통신 회로 (communication circuit)를 포함하는 측정 장치(sensing device); 및
상기 청진 센서에서 획득된 심음 파형 중 심박수를 측정하기 위한 제1 기준치보다 더 큰 제2 기준치를 미리 설정하되, 피검체의 호흡에 의해 피검체의 흉곽이 최대치로 팽창됨에 따라 상기 심음 파형이 상기 제2 기준치 이상의 피크치를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하여 피검체의 호흡수를 계산하는 카운팅 장치(counting device)
를 포함하는 심음을 이용한 호흡수 측정 시스템.
An auscultating sensor that measures the heart sound of a subject,
A diaphragm whose shape changes depending on the subject's breathing,
The diaphragm is mounted at a position in contact with the subject, the auscultation sensor is mounted at an opposing position spaced apart from the diaphragm, and a sound transition space has the diaphragm as one side between the auscultation sensor and the diaphragm. A housing in which a (sound transition room) is formed,
A sensing device including a communication circuit that transmits the heart sound signal measured by the auscultation sensor to a counting device; and
Among the heart sound waveforms obtained from the auscultation sensor, a second reference value that is greater than the first reference value for measuring the heart rate is set in advance, but as the chest of the subject expands to the maximum due to the subject's breathing, the heart sound waveform becomes the second reference value. 2 A counting device that calculates the subject's respiratory rate by considering the waveform section showing a peak value above the standard value as a breathing section
A respiratory rate measurement system using heart sounds including.
제7항에 있어서,
상기 측정 장치는 웨어러블 밴드(wearable band)를 더 포함하며,
상기 하우징의 양단에 상기 웨어러블 밴드의 체결 구조가 더 형성되는 심음을 이용한 호흡수 측정 시스템.
In clause 7,
The measuring device further includes a wearable band,
A breathing rate measurement system using heart sounds in which a fastening structure of the wearable band is further formed at both ends of the housing.
제7항에 있어서,
상기 소리 전이 공간은, 저면 중 적어도 일부가 상기 다이아프램으로 구성된 돔(dome) 형상으로 이루어지는 심음을 이용한 호흡수 측정 시스템.
In clause 7,
The sound transition space is a breathing rate measurement system using heart sounds in which at least a portion of the bottom is formed in a dome shape consisting of the diaphragm.
제7항에 있어서,
상기 다이아프램은, 피검체와 접촉 방향으로 판상(板狀) 또는 볼록렌즈 형상으로 돌출되도록 형성되는 심음을 이용한 호흡수 측정 시스템.
In clause 7,
The diaphragm is a breathing rate measurement system using heart sounds that is formed to protrude in the shape of a plate or convex lens in the direction of contact with the subject.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 하우징의 적어도 일부를 덮어 상기 측정 장치를 피검체의 진단 부위에 밀착시키는 점착 패치(sticky patch) 또는 웨어러블 패브릭(wearable fabric)
을 더 포함하는 심음을 이용한 호흡수 측정 시스템.
In clause 7,
An adhesive patch or wearable fabric that covers at least a portion of the housing and adheres the measuring device to the diagnostic area of the subject.
A respiratory rate measurement system using heart sounds, further comprising:
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 피검체와 접촉하는 위치에 다이아프램이 실장되고, 상기 다이아프램과 이격된 대향 위치에 청진 센서가 실장되며, 상기 청진 센서와 상기 다이아프램 사이에 상기 다이아프램을 일 면으로 하는 소리 전이 공간(sound transition room)이 형성된 측정 장치가 측정한 심음 신호를 이용하여 피검체의 호흡수를 카운팅하는 방법에 있어서,
상기 측정장치의 카운팅 회로(counting circuit)가 상기 청진 센서에서 획득된 심음 파형 중 심박수를 측정하기 위한 제1 기준치보다 더 큰 제2 기준치를 미리 설정하되, 피검체의 호흡에 의해 피검체의 흉곽이 최대치로 팽창됨에 따라 상기 심음 파형이 상기 제2 기준치 이상의 피크치를 보이는 파형 구간을 호흡 구간으로 간주하여 피검체의 호흡수를 계산하는 단계
를 포함하는 피검체의 호흡수 카운팅 방법.
A diaphragm is mounted at a position in contact with the subject, an auscultation sensor is mounted at an opposing position spaced apart from the diaphragm, and a sound transition space (sound) between the auscultation sensor and the diaphragm has the diaphragm as one side. In the method of counting the respiratory rate of a subject using the heart sound signal measured by a measuring device in which a transition room is formed,
The counting circuit of the measuring device presets a second reference value that is greater than the first reference value for measuring the heart rate among the heart sound waveforms obtained from the auscultation sensor, and the subject's rib cage is moved by the subject's breathing. Calculating the respiratory rate of the subject by considering the waveform section in which the heart sound waveform shows a peak value higher than the second reference value as the breathing section as it expands to the maximum value.
A method for counting the respiratory rate of a subject comprising:
삭제delete 제18항에 있어서,
상기 소리 전이 공간은, 저면 중 적어도 일부가 상기 다이아프램으로 구성된 돔(dome) 형상으로 이루어지는 피검체의 호흡수 카운팅 방법.
According to clause 18,
The sound transition space is a method of counting the respiratory rate of a subject in which at least a portion of the bottom is formed in a dome shape composed of the diaphragm.
제18항에 있어서,
상기 다이아프램은, 피검체와 접촉 방향으로 판상(板狀) 또는 볼록렌즈 형상으로 돌출되도록 형성되는 피검체의 호흡수 카운팅 방법.
According to clause 18,
The diaphragm is formed to protrude in the shape of a plate or convex lens in the direction of contact with the subject.
삭제delete
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