KR20040090321A

KR20040090321A - Pain measuring device

Info

Publication number: KR20040090321A
Application number: KR1020030024441A
Authority: KR
Inventors: 이경중; 권오윤; 박호동; 송미혜
Original assignee: 학교법인연세대학교
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-10-22

Abstract

PURPOSE: A pain measuring device is provided to easily measure pain in all parts of a human body without space restrictions by arranging a probe system in a pain measurement probe and allowing for monitoring of pain measurement. CONSTITUTION: A pain measuring device comprises a pressure sensing unit(100) for converting the applied pressure into an electrical signal, and outputting a first signal; a control unit(104) for converting the first signal into pressure information, and outputting a second signal; a radio transmitting unit(106) for modulating the second signal into a high frequency signal, and transmitting the high frequency signal; a radio receiving unit(108) for receiving the high frequency signal, demodulating the received signal, and outputting the demodulated signal; and a display unit(110) for displaying the demodulated signal.

Description

Pain measuring device

본 발명은 압통 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tenderness measuring device.

통증은 환자들이 가장 흔히 호소하는 임상증상이지만, 환자가 말로써 의사에게 정확히 설명하기가 어렵고, 통증의 정도를 객관적으로 표현하기도 힘들다. 그러나 환자의 질병에 대한 평가와 추후관리 및 치료효과를 판정하기 위해서는 환자의 통증의 정도를 객관적이고 정량적인 수치로 측정하는 것이 중요하다. 일반적인 통증 측정 방법은 맥길 통증 질문표(McGill Pain Questionnaire) 등과 같은 환자의주관적인 감정에 의존하는 측정 방법, 환자의 행동을 지켜본 후 담당의사가 주관적으로 측정하는 주관적인 측정 방법, 발한 검사, 맥박, 생화학측정, 체열 촬영과 같은 생리적 기능을 측정하여 평가하는 방법이 있다. 그러나 이러한 여러 방법들은 대체로 주관적인 평가에 의존하고 있어 정량적이지 못하고 신뢰도 및 정확도가 입증되지 못하고 있다.Pain is a clinical symptom most commonly reported by patients, but it is difficult for the patient to describe it precisely to the doctor and to express the degree of pain objectively. However, it is important to measure the degree of pain in an objective and quantitative manner in order to evaluate the patient's disease, and to determine the follow-up and treatment effect. Common methods of measuring pain include measurement methods that depend on the subjective feelings of the patient, such as the McGill Pain Questionnaire, subjective measurement methods that are measured subjectively by the attending physician after watching the patient's behavior, sweating, pulse, biochemical measurements For example, there is a method of measuring and evaluating physiological functions such as thermography. Many of these methods, however, rely largely on subjective evaluation and are not quantitative and do not demonstrate reliability and accuracy.

현재 임상에서는, 근육 및 관절부의 압통 역치를 보다 객관적으로 측정하는 장치로서, 페인 다이아그노스틱 앤 써모그래프 社(Pain Diagnostic and Thermograph 社)의 압통계(Pressure Algometer)를 이용하여 통증의 정도를 측정한다.In the current clinic, a device for more objectively measuring the tenderness threshold of muscles and joints is measured by Pain Diagnostic and Thermograph's Pressure Algometer. .

종래의 압통계는 통증 측정 프로브와 측정값을 분석하는 본체가 유선에 의해 연결되어 있어 압통 측정이 불편하다. 또한 종래의 압통계는 아날로그 방식을 사용하므로, 측정자가 실시간으로 표시되는 압통계의 측정값을 정확히 기록하기 힘들고, 미세한 압력에 의한 통증은 측정되기 어렵다. 또한 일정한 압력을 일정한 속도로 신체 부위에 가하여 통증 부위를 찾아내야 하는 경우에, 종래의 아날로그 압통계는 이러한 통증 측정이 용이하지 않다.The conventional pressure gauge is inconvenient because the pain measurement probe and the main body for analyzing the measurement is connected by a wire. In addition, since the conventional pressure gauge uses an analog method, it is difficult for the measurer to accurately record the measured value of the pressure gauge displayed in real time, and pain due to minute pressure is difficult to measure. In addition, when a constant pressure is applied to a body part at a constant speed to find a pain area, a conventional analog pressure gauge is not easy to measure such pain.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 정량적인 모니터링에 의하여 정확한 압통 계측이 가능한 무선 통신에 의한 압통 특정 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in an effort to provide a tenderness specifying device by wireless communication capable of accurate tenderness measurement by quantitative monitoring.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 압통 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram for explaining the configuration of a pressure measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 압력 센서의 바람직한 일 예를 나타낸다.FIG. 2 shows a preferred example of the pressure sensor shown in FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 압통 측정 장치의 압력 센싱부의 출력 파형을 오실로스코프에 의해 측정한 그래프이다.3 is a graph measuring the output waveform of the pressure sensing unit of the pressure measuring device shown in FIG. 1 by an oscilloscope.

도 4는 도 1에 도시된 압력 측정 장치의 구체적인 일 실시예의 구성을 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 4 is a schematic view for explaining the configuration of a specific embodiment of the pressure measuring device shown in FIG.

상기한 기술적 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 압통 측정 장치는, 가해지는 압력을 전기적 신호로 변환하여 제1 신호로서 출력하는 압력 센싱부; 상기 제1 신호를 압력 정보로 환산하여 제2 신호로서 출력하는 제어부; 상기 제2 신호를 고주파 신호로 변조하여 송신하는 무선 송신부; 상기 고주파 신호를 수신하여 복조하여 출력하는 무선 수신부; 및 상기 복조된 신호를 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the pressure measuring device according to the present invention, the pressure sensing unit for converting the pressure applied to an electrical signal and output as a first signal; A controller which converts the first signal into pressure information and outputs the second signal as a second signal; A wireless transmitter for modulating and transmitting the second signal into a high frequency signal; A wireless receiver configured to receive, demodulate and output the high frequency signal; And a display unit for displaying the demodulated signal.

상기 압력 측정 장치는, 사용자에 의해 조작되어 트리거 신호를 출력하는 통증 경보 스위치;를 더 구비하고, 상기 무선 수신부는, 상기 트리거 신호에 따라 상기 수신된 고주파 신호를 복조하여 출력할 수 있다.The pressure measuring device may further include a pain alarm switch operated by a user to output a trigger signal, and the wireless receiver may demodulate and output the received high frequency signal according to the trigger signal.

상기 압력 센싱부는, 가해지는 압력에 따라 전류 신호를 출력하는 압력 센서; 상기 압력 센서의 전류 신호를 전압 신호로 변환하는 전류-전압 변환부; 상기 전압 신호로부터 잡음 성분을 제거하기 위한 필터부; 및 상기 전압 신호를 소정 증폭률로 증폭하는 증폭부;를 구비할 수 있다.The pressure sensing unit may include a pressure sensor that outputs a current signal according to the applied pressure; A current-voltage converter converting the current signal of the pressure sensor into a voltage signal; A filter unit for removing noise components from the voltage signal; And an amplifier for amplifying the voltage signal at a predetermined amplification rate.

상기 압력 센서는, 얇은 필름 형태의 플랙시포스 센서일 수 있다.The pressure sensor may be a flexible film sensor in the form of a thin film.

상기 압력 측정 장치는, 상기 압력 센싱부와 상기 제어부 사이에 마련되어 상기 제1 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 제어부로 출력하는 A/D 변환부를 더 구비할 수 있다.The pressure measuring device may further include an A / D converter provided between the pressure sensing unit and the controller to convert the first signal into a digital signal and output the digital signal to the controller.

이하 본 발명의 일 실시예에 의한 압통 측정 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a pressure measurement device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

종래의 압통 측정 장치는 측정자가 실시간으로 표시되는 값을 정확하게 측정하기 어렵고, 환자가 말로써 측정자에게 통증의 시작점을 나타내므로 측정치의 오차를 배제할 수 없다. 또한 압통 측정 프로브(probe)와 측정 결과를 분석하기 위한 장치가 모두 유선으로 연결되어 있어서, 압통 측정 작업이 불편하다. 본 발명에 의한 압통 측정 장치는, 환자의 통증의 정도를 객관적이고 정량적인 수치로 나타내며, 압통 측정 프로브와 압통 측정 장치를 무선 통신에 의해 연결함으로써 압통 측정이 용이하다.Conventional tenderness measurement device is difficult for the measurer to accurately measure the value displayed in real time, and the patient can not rule out the error of the measurement value because the words indicate the starting point of pain to the measurer. In addition, since both the pressure measuring probe (probe) and the device for analyzing the measurement results are connected by wire, it is inconvenient to work. The tenderness measuring device according to the present invention expresses the degree of pain of the patient in an objective and quantitative value, and the tenderness measurement is easy by connecting the tenderness probe and the tenderness measuring device by wireless communication.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 압통 측정 장치를 설명하기 위한 블록도로서, 압력 센싱부(100), A/D 변환부(102), 제어부(104), 무선 송신부(106), 무선 수신부(108), 표시부(110)를 구비한다.1 is a block diagram illustrating a pressure measuring device according to an exemplary embodiment of the present invention. The pressure sensing unit 100, the A / D converter 102, the controller 104, the wireless transmitter 106, The wireless receiving unit 108 and the display unit 110 are provided.

도 1을 참조하면, 압력 센싱부(100)는, 가해지는 압력을 전기적 신호로 변환하여 제1 신호로서 출력한다. 이를 위하여 압력 센싱부(100)는 압력 센서(100a), 전류-전압 변환부(100b), 아날로그 필터부(100c), 증폭부(100d)를 구비할 수 있다. 압력 센서(100a)는, 가해지는 압력이 커질수록 저항값이 작아지는 가변 저항의 특성을 갖는다. 여기서 압력 센서(100a)는 예컨대, 지름 10mm 의 활성 감지 영역내에 힘을 가하였을 때 반응하여, 소정 범위의 압력을 측정할 수 있는 필름 타입의 플렉시포스 압력 센서(Flexiforce pressure sensor)에 의해 구현될 수 있다. 도2는 도 1에 도시된 압력 센서(100a)의 바람직한 일 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 커넥터(200), 필름 배선(202), 활성 감지 영역(204), 및 필름(206)으로 구성된다. 활성 감지 영역(204)은 필름 배선(202) 및 커넥터(200)를 통하여 전류-전압 변환부(100b)에 연결된다. 전류-전압 변환부(100b)는 압력 센서(100a)에서 출력되는 전류신호를 전압신호로 변환한다. 아날로그 필터부(100c)는 잡음을 제거하기 위하여 마련되는 저역 통과 필터로 구현될 수 잇다. 증폭부(100d)는 미세한 압력 변화를 측정할 수 있도록, 전압을 소정 증폭률로 증폭한다.Referring to FIG. 1, the pressure sensing unit 100 converts an applied pressure into an electrical signal and outputs it as a first signal. To this end, the pressure sensing unit 100 may include a pressure sensor 100a, a current-voltage converter 100b, an analog filter unit 100c, and an amplifier unit 100d. The pressure sensor 100a has a characteristic of a variable resistor in which the resistance value decreases as the pressure applied increases. In this case, the pressure sensor 100a may be implemented by a film type Flexiforce pressure sensor that reacts when a force is applied within an active sensing area of 10 mm in diameter and may measure a predetermined range of pressure. have. FIG. 2 is a view for explaining a preferred embodiment of the pressure sensor 100a shown in FIG. 1 and includes a connector 200, a film wiring 202, an active sensing region 204, and a film 206. do. The active sensing region 204 is connected to the current-voltage converter 100b through the film wiring 202 and the connector 200. The current-voltage converter 100b converts the current signal output from the pressure sensor 100a into a voltage signal. The analog filter unit 100c may be implemented as a low pass filter provided to remove noise. The amplifier 100d amplifies the voltage at a predetermined amplification rate so that the minute pressure change can be measured.

도 3은 도 1에 도시된 압통 측정 장치의 압력 센싱부(100)의 출력 파형을 오실로스코프에 의해 측정한 그래프로서, 가로축은 시간축이고 세로축은 압전 변환된 전압값을 나타낸다. 여기서, 참조 번호 300 내지 308은, 압력 센서(100a)에 점점 커지는 단속적으로 압력이 가해진 경우를 나타내고, 참조 번호 310은 일정 시간동안 같은 압력이 압력 센서(100a)에 가해진 경우를 나타낸다.3 is a graph in which the output waveform of the pressure sensing unit 100 of the pressure measuring apparatus shown in FIG. 1 is measured by an oscilloscope. The horizontal axis represents a time axis and the vertical axis represents a piezoelectric converted voltage value. Here, reference numerals 300 to 308 denote a case where an increasing pressure is applied to the pressure sensor 100a intermittently, and reference numeral 310 denotes a case where the same pressure is applied to the pressure sensor 100a for a predetermined time.

다시 도 1로 돌아가서, A/D 변환부(102)는, 압력 센싱부(100)의 압전 변환 출력인 제1 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 제어부(104)로 출력한다. 신호의 디지털화에 의하여, 환자의 통증의 정도를 객관적이고 정량적인 수치로 나타낼 수 있다. 또한 일정한 압력을 일정한 속도로 신체 부위에 가하여 통증 부위를 찾아내야 하는 경우에, 현재 가하는 압력을 디지털화된 수치로 모니터링 할 수 있으므로 압통 측정이 용이하게 된다.1, the A / D converter 102 converts the first signal, which is the piezoelectric conversion output of the pressure sensing unit 100, into a digital signal and outputs the digital signal to the controller 104. By digitizing the signal, the pain level of the patient can be expressed in objective and quantitative figures. In addition, when a certain pressure is applied to a body part at a constant speed to find a pain area, the pressure applied can be monitored by digitized value, thereby making tenderness measurement easy.

제어부(104)는 디지털 신호로 변환된 제1 신호를 압력으로 환산하여 제2 신호로서 출력한다. 제2 신호는 제1 신호에 소정 가중치를 승산한 결과로서 획득될 수 있다.The control unit 104 converts the first signal converted into a digital signal into a pressure and outputs it as a second signal. The second signal may be obtained as a result of multiplying the first signal by a predetermined weight.

무선 송신부(106)는, 제2 신호를 고주파 신호(RF, Radio Frequency)로 변조하여 외부로 송신한다.The radio transmitter 106 modulates the second signal into a radio frequency signal (RF) and transmits it to the outside.

무선 수신부(108)는 무선 송신부(106)로부터 고주파 신호를 수신하여 이를복조한다. 복조된 신호는 압통 정보에 해당한다.The radio receiver 108 receives the high frequency signal from the radio transmitter 106 and demodulates it. The demodulated signal corresponds to tenderness information.

표시부(110)는 무선 수신부(108)로부터 복조된 신호를 입력받아 이를 표시한다. 표시부(110)는 LCD(Liquid crystal display) 등에 의해 구현될 수 있다.The display unit 110 receives the demodulated signal from the wireless receiver 108 and displays it. The display unit 110 may be implemented by a liquid crystal display (LCD).

여기서 무선 수신부(108)와 표시부(110)는 하나의 표시 장치로 통합되어 구현될 수 있다. 또한 압통 정보를 표시하는 표시부(110)는 PC(Personal Computer) 등에 포함되어 구현될 수도 있다.In this case, the wireless receiver 108 and the display 110 may be integrated into one display device. In addition, the display unit 110 displaying the tenderness information may be implemented by being included in a personal computer (PC) or the like.

통증 경보 스위치(112)는 사용자에 의해 조작되어 샘플링 트리거 신호를 출력한다. 이 때 무선 수신부(108)는, 샘플링 트리거 신호가 입력되면, 수신된 고주파 신호를 복조하여 표시부(110)로 출력한다. 환자는 통증을 느끼는 순간에 통증 경보 스위치(112)에 의해 즉각적으로 반응하여 압통 측정을 트리거함으로써, 통증을 느끼는 정확한 통증 부위에서의 압통 측정이 가능하다.The pain alert switch 112 is operated by a user to output a sampling trigger signal. At this time, when the sampling trigger signal is input, the wireless receiver 108 demodulates the received high frequency signal and outputs the demodulated signal to the display 110. The patient responds immediately by the pain alert switch 112 at the moment of pain to trigger a tenderness measurement, thereby making it possible to measure the tenderness at the exact painful site where the pain is felt.

도 4는 도 1에 도시된 압력 측정 장치의 구체적인 일 실시예의 구성을 설명하기 위한 개략도로서, 압통 측정 프로브(400), 무선 수신부(408), 표시장치(410), 통증 경보 스위치(412), PC(414) 등을 구비한다.FIG. 4 is a schematic view for explaining a configuration of a specific embodiment of the pressure measuring device shown in FIG. 1, and includes a pressure measuring probe 400, a wireless receiving unit 408, a display device 410, a pain warning switch 412, PC 414 and the like.

측정자는 압통 측정 프로브(400)에 의해 환자의 신체 부위에 압력을 가한다. 이를 위하여, 압통 측정 프로브(400)는 도 1에 도시된 압력 측정부(100), A/D 변환부(102), 제어부(104), 무선 송신부(106)를 포함할 수 있으며, 고무판 등으로 이루어진 접촉부(402)에 의해 환자의 신체 부위와 접촉된다. 접촉부(402)에 압력이 가해지면, 접촉부(402)에 연결된 압력 센서(미도시)에 전류가 흘러 압력이 전기적 신호로 변환된다. 측정된 압력 신호는 A/D 변환부(미도시)에 의해 디지털 신호로 변환되며, 다시 무선 송신부(404)에 의해 고주파 신호(406)로 변조되어 송신된다.The measurer applies pressure to the body part of the patient by the tenderness measurement probe 400. To this end, the pressure measurement probe 400 may include a pressure measuring unit 100, an A / D converter 102, a control unit 104, a wireless transmitter 106 shown in FIG. The contact 402 made makes contact with the body part of the patient. When pressure is applied to the contact portion 402, a current flows through a pressure sensor (not shown) connected to the contact portion 402 to convert the pressure into an electrical signal. The measured pressure signal is converted into a digital signal by an A / D converter (not shown), and then modulated into a high frequency signal 406 by the wireless transmitter 404 and transmitted.

무선 수신부(408)는 고주파 신호(406)를 수신한다. 만일 환자가 통증을 느끼고 통증 경보 스위치(412)를 누르면, 무선 수신부(408)는 이에 트리거되어 수신된 고주파 신호(406)를 복조하여 표시장치(410)로 출력한다. 표시장치(410)에 대신하여 또는 표시장치(410)와는 별도로 압통 측정 모니터링을 위한 PC(414)를 더 마련할 수 있다. PC(414)에는 압통 측정 모니터용 프로그램 등을 설치하여, 수신된 압통 측정 결과를 다각도로 분석할 수 있다.The wireless receiver 408 receives the high frequency signal 406. If the patient feels pain and presses the pain alert switch 412, the wireless receiver 408 demodulates the received high frequency signal 406 and outputs the demodulated signal to the display device 410. In place of the display device 410 or separately from the display device 410, a PC 414 may be further provided for pressure measurement measurement monitoring. The PC 414 may be provided with a program for monitoring a tenderness measurement monitor, and the received tenderness measurement results may be analyzed at various angles.

이상에서 설명한 한 바와 같이, 본 발명에 따른 압통 측정 장치에 의하면, 압통 측정 프로브내에 측정 시스템을 내장하고, 무선 통신 방식으로 측정된 데이터를 휴대용 표시장치나 PC 등으로 전송하여 압통 측정 모니터가 가능하므로, 압통 측정 공간의 제약없이 신체 모든 부위에 압통 측정이 용이하다. 또한 본 발명에 의한 압통 측정 장치에 의하면, 환자가 통증을 느끼는 순간에 즉각적으로 반응하여 압통 측정을 트리거함으로써 정확한 통증 부위에서의 압통 측정이 가능하며, 환자의 통증의 정도를 디지털화하여 표시함으로써 객관적이고 정량적인 수치로 나타낼 수 있다. 또한 일정한 압력을 일정한 속도로 신체 부위에 가하여 통증 부위를 찾아내야 하는 경우에, 현재 가하는 압력을 디지털화된 수치로 모니터링 할 수 있으므로 압통 측정이 용이하다.As described above, according to the pressure measuring device according to the present invention, since the measuring system is built in the pressure measuring probe, the pressure measuring monitor can be transmitted by transmitting data measured by a wireless communication method to a portable display device or a PC. It is easy to measure tenderness in all parts of the body without the constraint of tenderness measurement space. In addition, according to the tenderness measuring device according to the present invention, it is possible to measure the tenderness in the accurate pain area by immediately responding to the moment when the patient feels pain and triggers the tenderness measurement, and it is objective by digitizing and displaying the degree of pain of the patient. It can be expressed as a quantitative value. In addition, when a certain pressure is applied to a part of the body at a constant speed to find a pain area, the pressure applied can be monitored in a digitized value, thereby making it easy to measure tenderness.

본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 특허청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가가능한 것임은 물론이다.The present invention is not limited by the above described and illustrated in the drawings, of course, more modifications and variations are possible to those skilled in the art within the scope of the claims described below.

Claims

A pressure sensing unit converting the applied pressure into an electrical signal and outputting the converted first signal;

A controller which converts the first signal into pressure information and outputs the second signal as a second signal;

A wireless transmitter for modulating and transmitting the second signal into a high frequency signal;

A wireless receiver configured to receive, demodulate and output the high frequency signal; And

And a display unit for displaying the demodulated signal.

According to claim 1, The pressure measuring device,

Further comprising a pain alarm switch operated by the user to output a trigger signal,

And the wireless receiver demodulates and outputs the received high frequency signal according to the trigger signal.

The method of claim 1, wherein the pressure sensing unit,

A pressure sensor for outputting a current signal in accordance with the applied pressure;

A current-voltage converter converting the current signal of the pressure sensor into a voltage signal;

A filter unit for removing noise components from the voltage signal; And

And an amplifier for amplifying the voltage signal at a predetermined amplification rate.

The method of claim 3, wherein the pressure sensor,

Pressure measuring device, characterized in that the thin film type flexiforce sensor.

According to claim 1,

It is provided between the pressure sensing unit and the control unit,

And an A / D converter configured to convert the first signal into a digital signal and output the digital signal to the controller.