KR100338436B1 - A medical sensor for detecting pulses - Google Patents

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Abstract

본 발명은 의학용 맥진 센서에 관한 것으로, 피진단자의 맥파를 감지하는 압력 감지부로 이루어진 압력 감지 센서; 압력 감지부의 크기에 맞게 구멍이 뚫려 압력 감지부를 감싸고, 압력 감지 센서의 전면에 부착되어 압력 감지 센서가 피진단자의 피부에 고정되게 하는 실리콘 고무; 압력 감지 센서의 후면에 부착되어, 후면에서 가변하여 가해지는 압력을 압력 감지 센서를 통해 피진단자의 피부에 전달하는 강화 플라스틱판을 포함한다.The present invention relates to a medical pulse sensor, the pressure sensor consisting of a pressure sensing unit for detecting the pulse wave of the terminal to be diagnosed; A silicone rubber which perforates the pressure sensing unit to fit the size of the pressure sensing unit and is attached to the front of the pressure sensing sensor to fix the pressure sensing sensor to the skin of the subject; It is attached to the rear of the pressure sensor, and includes a reinforced plastic plate for transmitting a variable pressure applied from the rear through the pressure sensor to the skin of the subject.

본 발명은 혈관에 튜브를 직접 자입하지 않고 맥을 진단하여 피진단자의 인체에 자극을 주지않고 맥을 진단할 수 있으며, 또한, 진단하고자 하는 위치에 안정적으로 압력 감지 센서를 위치시켜 맥을 진단할 수 있다.The present invention can diagnose a vein without directly injecting a tube into a blood vessel, thereby diagnosing the vein without irritating the human body of the subject, and also stably positioning a pressure sensing sensor at a position to diagnose the vein. Can be.

Description

의학용 맥진 센서{A MEDICAL SENSOR FOR DETECTING PULSES}Medical pulse sensor {A MEDICAL SENSOR FOR DETECTING PULSES}

본 발명은 의학용 맥진 센서에 관한 것으로, 특히 혈관내에 튜브를 주입하지 않고 피진단자의 피부 표면 혈관의 맥압을 이용하여 맥파를 감지하는 무침습적 맥진 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a medical pulse sensor, and more particularly, to a non-invasive pulse sensor that detects pulse waves using pulse pressure of blood vessels on the surface of a patient without injecting a tube into the blood vessel.

한의학에서 사용하는 일반적인 맥진 방법으로는 압전 소자를 사용한 맥검출기를 이용하는 맥진 방법이 있는데, 이 맥검출기는 금속으로 이루어진 맥감지 부위가 있다. 이러한 맥감지 부위에 있는 금속은 피부에 닿았을 때 차가운 느낌을 주고, 이는 피진단자에게 하나의 자극으로 작용할 수 있으므로 의학적인 목적에 적합하지 않는 문제점이 있다.The general pulse method used in oriental medicine is a pulse method using a pulse detector using a piezoelectric element, which has a pulse detection part made of metal. The metal in the pulsation site gives a cold feeling when it touches the skin, which may act as a stimulus to the subject, which is not suitable for medical purposes.

또한, 의학용으로 이용되고 있는 맥검출 압력 센서는 혈관내에 튜브를 주입하여 혈액의 압력 변화를 직접 검출 하도록 되어있다. 한의학의 맥진 방법은 인체에 자극을 주지 않고 요골 동맥상의 촌, 관, 척을 진단하거나 인영맥을 진단하여 건강상태를 판단하는 것인데, 이러한 방법은 혈관에 튜브를 직접 주입하게 되므로 인체에 자극을 주게되고 또한 한의학의 맥진 방법에 적합하지 않는 문제점이 있다.In addition, the pulse detection pressure sensor used for medical purposes is to directly detect the change in the pressure of blood by injecting a tube into the blood vessel. The pulsation method of oriental medicine is to diagnose the village, tube, chuck or radial vein on the radial artery without stimulating the human body, and to judge the health status by injecting the tube directly into the blood vessel. In addition, there is a problem that is not suitable for the pulse method of oriental medicine.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 피진단자의 인체에 자극을 주지않고 맥을 진단하는 데에 있다.An object of the present invention for solving such a problem is to diagnose the pulse without irritating the human body of the subject.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 의학용 맥진 센서를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a medical pulse sensor according to an embodiment of the present invention.

도2는 도1의 압력 감지 센서의 단면을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressure sensor of FIG. 1.

도3은 도1의 압력 감지 센서의 압력 대 출력 전압과 경도별 출력 전압비를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a pressure-to-output voltage and an output voltage ratio by hardness of the pressure sensor of FIG. 1.

본 발명의 의학용 맥진 센서는Medical pulse sensor of the present invention

맥파 진동에 따라, 피진단자의 피부에 밀착되어 발생하는 공기층의 압력 변화를 감지하는 압력 감지부로 이루어진 압력 감지 센서;According to the pulse wave vibration, a pressure sensor consisting of a pressure sensing unit for detecting a pressure change of the air layer generated by being in close contact with the skin of the subject;

압력 감지부의 크기에 맞게 구멍이 뚫려 압력 감지부를 감싸고, 압력 감지 센서의 전면에 부착되어 압력 감지 센서가 피진단자의 피부에 고정되게 하는 실리콘 고무;A silicone rubber which perforates the pressure sensing unit to fit the size of the pressure sensing unit and is attached to the front of the pressure sensing sensor to fix the pressure sensing sensor to the skin of the subject;

압력 감지 센서의 후면에 부착되어, 후면에서 가변하여 가해지는 압력을 압력 감지 센서를 통해 피진단자의 피부에 전달하는 강화 플라스틱판Reinforced plastic plate attached to the back of the pressure sensor to transmit pressure applied from the back to the skin of the subject through the pressure sensor

을 포함한다.It includes.

압력 감지부는 피진단자의 피부에 밀착되고 피진단자의 피부와 센서 사이에서 발생하는 공기층의 압력 변화를 감지하도록 공기층을 밀폐시키는 실리콘막, 밀폐된 공기층의 압력 변화를 감지하여 감지된 압력 변화를 전달하는 실리콘 겔, 실리콘 겔에 의해 전달되는 압력 변화를 측정하는 압력 측정판을 더 포함하는 것이 바람직하다.The pressure sensing unit is in close contact with the skin of the subject and the silicone film which seals the air layer to detect the pressure change of the air layer occurring between the skin of the subject and the sensor, and detects the pressure change of the sealed air layer and delivers the detected pressure change. It is preferable to further include a silicone gel and a pressure measuring plate for measuring the pressure change delivered by the silicone gel.

이하에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 의학용 맥진 센서를 나타내는 도면이고, 도2는 도1의 압력 감지 센서의 단면을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a medical pulse sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a cross section of the pressure sensor of Figure 1;

본 발명의 실시예에 따른 의학용 맥진 센서는, 도1에 도시된 바와 같이, 압력 감지 센서(100); 압력 감지 센서(100)의 전면에 압력 감지부(110)를 감싸고 부착되어 맥파를 검출하는 실리콘 고무(200); 압력 감지 센서(100)의 후면에 부착되어, 후면에서 가변하여 가해지는 압력을 압력 감지 센서(100)를 통해 피진단자의 피부에 전달하는 강화 플라스틱판(300)을 포함한다.Medical pulse sensor according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the pressure sensor 100; Silicon rubber 200 surrounding the pressure sensing unit 110 on the front of the pressure sensor 100 and attached to detect the pulse wave; It is attached to the back of the pressure sensor 100, and includes a reinforcement plastic plate 300 for transmitting a variable pressure applied from the back to the skin of the subject through the pressure sensor 100.

압력 감지 센서(100)는, 도2에 도시된 바와 같이, 맥파 진동에 따라, 피진단자의 피부에 밀착되고 피진단자의 피부와 센서 사이에서 발생하는 공기층의 압력 변화를 감지하도록 공기층을 밀폐시키는 실리콘막(111), 밀폐된 공기층의 압력 변화를 감지하여 감지된 압력 변화를 전달하는 실리콘 겔(113), 실리콘 겔(113)에 의해 전달되는 압력 변화를 측정하는 압력 측정판(115)으로 이루어진 압력 감지부(110)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the pressure sensor 100 is in close contact with the skin of the subject, and seals the air layer to detect a change in pressure of the air layer generated between the skin of the subject and the sensor according to the pulse wave vibration. The pressure consisting of the membrane 111, the silicon gel 113 for detecting the pressure change of the sealed air layer and delivering the sensed pressure change, and the pressure measuring plate 115 for measuring the pressure change delivered by the silicon gel 113. It includes a detection unit 110.

이하에서 본 발명의 의학용 맥진 센서의 동작을 설명한다.Hereinafter will be described the operation of the medical pulse sensor of the present invention.

피진단자의 맥파를 측정하기 위해 피진단자의 피부에 압력 감지 센서(100)의압력 감지부(110)를 밀착시킨다. 압력 감지 센서(100)의 전면에 부착된 실리콘 고무(200)는 측정하고자 하는 부위가 고정되고 안정되도록 피진단자의 피부의 넓은 부위에 부착되어 있다.In order to measure the pulse wave of the subject, the pressure sensing unit 110 of the pressure sensing sensor 100 is brought into close contact with the skin of the subject. The silicone rubber 200 attached to the front surface of the pressure sensor 100 is attached to a wide area of the skin of the subject to be fixed and stable.

압력 감지부(110)는 원통 모양으로 되어 있기 때문에 진단하고자 하는 부위에 압력 감지부(110)를 밀착 시키면, 압력 감지부(110)의 실리콘 막(111)과 피부 사이에는 공기층이 형성된다. 피진단자의 맥파에 따라 압력 감지부(110)에 맥압이 전달되고, 변화하는 맥압에 따라 공기층의 압력이 변화하게 된다.Since the pressure sensing unit 110 has a cylindrical shape, when the pressure sensing unit 110 is in close contact with a portion to be diagnosed, an air layer is formed between the silicon film 111 of the pressure sensing unit 110 and the skin. The pulse pressure is transmitted to the pressure sensing unit 110 according to the pulse wave of the terminal to be diagnosed, and the pressure of the air layer is changed according to the changing pulse pressure.

변화하는 공기층의 압력은 실리콘 겔(113)에 전달되고, 실리콘 겔(113)을 거친 맥압은 압력 측정판(115)에 의해 측정된다. 맥압이 증가하여 변화하는 공기층의 압력이 커지면, 압력 감지 센서(100)는 공기층의 압력에 비례하여 출력 전압이 상승하고, 공기층의 압력이 작아지면, 출력 전압이 감소한다.The pressure of the varying air layer is transmitted to the silicone gel 113, and the pulse pressure passing through the silicone gel 113 is measured by the pressure measuring plate 115. When the pressure of the air layer that changes due to the increase in the pulse pressure increases, the pressure sensor 100 increases in output voltage in proportion to the pressure of the air layer, and when the pressure in the air layer decreases, the output voltage decreases.

강화 플라스틱판(300)은 도시하지 않은 압력 조절부의 가변하여 가해지는 압력을 압력 감지 센서(100)를 통해 피진단자의 피부에 전달한다. 즉, 현재 강화 플라스틱판(300)에 가해지는 압력으로 피진단자의 맥파를 측정하고 난 후, 도시하지 않은 압력 조절부가 다음 단계의 압력으로 강화 플라스틱판(300)에 압력을 가하면서 이전 단계까지의 맥압 측정 과정을 반복하는 것이다. 이 때, 강화 플라스틱판(300)은 압력 감지 센서(100)의 후면에 에폭시로 완전히 밀폐되어 부착한다. 이것은 도시하지 않은 압력 조절부의 가변하는 압력을 절대압으로 측정하기 위함이다. 즉, 피진단자의 피부에 가해지는 압력이 압력 감지부(110)의 앞면과 뒷면의 압력 차이에 의한 상대압이 아니라, 압력 감지부(110)의 압력만으로 측정되어질 수 있도록 하기 위함이다.The reinforcement plastic plate 300 transmits the pressure applied by varying the pressure control unit (not shown) to the skin of the subject through the pressure sensor 100. That is, after measuring the pulse wave of the terminal to the current applied to the reinforced plastic sheet 300, the pressure regulator (not shown) to the previous step while applying pressure to the reinforced plastic sheet 300 at the next pressure Repeat the pulse pressure measurement process. At this time, the reinforced plastic plate 300 is completely attached to the rear of the pressure sensor 100 by epoxy. This is to measure the variable pressure of the pressure regulator not shown in the absolute pressure. That is, the pressure applied to the skin of the subject to be measured can be measured only by the pressure of the pressure sensing unit 110, not the relative pressure due to the pressure difference between the front and rear of the pressure sensing unit 110.

본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 센서는 Motorola 사의 MPX2300DT1을 사용하였는데, 이 압력 감지 센서는 4핀으로 구성되고, 최대 300mmHg까지 압력을 측정할 수 있으며, 전원 전압은 6V 이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 실리콘 고무(200)는 경도 20의 실리콘을 사용하였다.The pressure sensor according to the embodiment of the present invention used a Motorola MPX2300DT1, the pressure sensor is composed of 4 pins, can measure the pressure up to 300mmHg, the power supply voltage is 6V. In addition, the silicon rubber 200 according to the embodiment of the present invention used silicon having a hardness of 20.

도3a와 도3b는 도1의 압력 감지 센서의 압력 감지 센서의 압력 대 출력 전압과 경도별 출력 전압비를 나타내는 도면이다.3A and 3B are diagrams illustrating a ratio of pressure to output voltage and output voltage by hardness of the pressure sensor of the pressure sensor of FIG. 1.

도3a는 경도가 20, 40, 50, 70 인 각각의 실리콘 고무(200)를 부착한 압력 감지 센서(100)에 정적인 압력을 가했을 때의 압력 대 출력 전압을 조사한 것이다. 또한, 도3b 는 압력 감지 센서(100)에 의해 측정된 (최대 전압 - 최소 전압)과 출력 전압/ 압력 이다.FIG. 3A shows the pressure versus output voltage when static pressure is applied to the pressure sensor 100 attached to each of the silicone rubbers 200 having hardness 20, 40, 50, and 70. FIG. 3B is also the output voltage / pressure (maximum voltage min. Voltage) measured by the pressure sensor 100.

맥진을 통해 알수 있는 대부분의 정보는 20Hz 이하의 낮은 주파수에 포함되어 있으므로 정적인 입력대 출력의 선형성을 조사하였다. 압력을 75mmHg 씩 300mmHg 까지 증가될 때 -0.560mV에서 8.363mV 범위까지 경도 20인 압력 감지 센서에 의한 신호가 출력되었다. 최대 전압과 최소 전압의 차이는 8,923mV이고, 압력 대 출력 전압의 기울기는 0.0298 mV/mmHg이다. 압력 감지 센서의 변형과정에서 들어가는 (-)압력을 제외하고 실리콘 고무(200)의 경도가 달라져도 압력 감지 센서(100)의 신호 특성은 거의 유사함을 알 수 있다.Most of the information that can be obtained from pulsation is included in the low frequency below 20Hz, so we investigated the linearity of the static input-to-output. When the pressure was increased by 75mmHg to 300mmHg, a signal was output by a pressure sensor with hardness 20 ranging from -0.560mV to 8.363mV. The difference between the maximum and minimum voltage is 8,923mV, and the slope of the pressure-to-output voltage is 0.0298 mV / mmHg. It can be seen that the signal characteristics of the pressure sensing sensor 100 are almost similar even if the hardness of the silicone rubber 200 is changed except for negative pressure entering during the deformation process of the pressure sensing sensor.

적절한 고무의 경도를 결정하는 기준은 접촉시 피진단자의 피부 자극 정도와 안정성이다. 고무의 경도에 따른 출력 전압 특성의 차이가 충분히 작으므로, 맥진시 인체에 주어지는 자극이 적고, 압력 감지 센서(100)와 피부의 접촉 긴밀도를 높이고 안정시키기 위하여 경도 20인 고무를 선택하는 것이 적절하다.The criteria for determining the appropriate hardness of rubber are the degree and stability of skin irritation of the subject on contact. Since the difference in the output voltage characteristics according to the hardness of the rubber is sufficiently small, it is appropriate to select a rubber having a hardness of 20 to increase and stabilize the contact density of the pressure-sensitive sensor 100 and the skin with little irritation given to the human body when pulsating. Do.

본 실시예에서 설명한 것은 하나의 예에 지나지 않고, 본 실시예에 사용한 압력 감지 센서는 기능이 유사한 제품을 사용하여 구현 할 수 있으며, 본 실시예에 한정되는 것이 아니다.What is described in this embodiment is only one example, the pressure sensor used in this embodiment can be implemented using a product having a similar function, it is not limited to this embodiment.

이상에서와 같이, 본 발명의 의학용 맥진 센서는 혈관에 튜브를 직접 주입하지 않고 맥을 진단할 수 있고, 피진단자의 인체에 자극을 주지않고 맥을 진단하는 데에 있다.As described above, the medical pulse sensor of the present invention is capable of diagnosing a pulse without directly injecting a tube into a blood vessel and diagnosing the pulse without irritating the human body of the subject.

Claims (4)

피진단자의 맥을 측정하는 의학용 맥진 센서에 있어서,In the medical pulse sensor for measuring the pulse of the terminal to be diagnosed, 피진단자의 피부에 밀착되고 맥파 진동에 따라 변동하는 피진단자의 피부와 센서 사이에 발생하는 공기층의 압력 변화를 감지하도록 공기층을 밀폐시키는 실리콘막, 밀폐된 공기층의 압력 변화를 감지하여 감지된 압력 변화를 전달하는 실리콘 겔, 상기 실리콘 겔에 의해 전달되는 압력 변화를 측정하는 압력 측정판으로 이루어진 압력 감지부를 포함하는 압력 감지 센서;The pressure change detected by detecting the pressure change of the sealed air layer and the silicone film that seals the air layer so as to detect the pressure change of the air layer generated between the sensor and the sensor that is in close contact with the skin of the subject and fluctuates according to the pulse wave vibration. A pressure sensing sensor including a pressure sensing unit made of a silicon gel for transmitting a pressure measuring plate for measuring a pressure change delivered by the silicon gel; 상기 압력 감지부의 크기에 맞게 구멍이 뚫려 상기 압력 감지부를 감싸고, 상기 압력 감지 센서의 전면에 부착되어 상기 압력 감지 센서가 피진단자의 피부에 고정되게 하는 실리콘 고무;A silicone rubber having a hole formed to fit the pressure sensing unit to surround the pressure sensing unit, and attached to the front of the pressure sensing sensor to fix the pressure sensing sensor to the skin of the subject; 상기 압력 감지 센서의 후면에 부착되어, 후면에서 가변하여 가해지는 압력을 상기 압력 감지 센서를 통해 피진단자의 피부에 전달하는 강화 플라스틱판Reinforced plastic plate attached to the rear of the pressure sensor, the variable pressure applied from the rear to transfer the pressure to the skin of the subject through the pressure sensor 을 포함하는 의학용 맥진 센서.Medical pulse sensor comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 실리콘 고무는The silicone rubber 상기 압력 감지부가 피진단자의 피부에 접촉하는 부위를 넓게 하여 안정적으로 맥압을 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 의학용 맥진 센서.Medical pulse sensor, characterized in that the pressure sensing unit to widen the area in contact with the skin of the subject to measure the pulse pressure stably. 제1항에서,In claim 1, 상기 강화 플라스틱판은The reinforced plastic sheet is 상기 압력 감지 센서의 후면에 에폭시로 부착되어, 상기 압력 감지부가 상기 후면에서 가변하여 가해지는 압력을 절대압으로 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 의학용 맥진 센서.Epoxy is attached to the back of the pressure sensor, medical pressure pulse sensor, characterized in that for measuring the pressure applied by varying the pressure sensing unit at the rear with absolute pressure. 제1항에서,In claim 1, 상기 압력 감지 센서는The pressure sensor 상기 피진단자의 피부위에 생성된 상기 공기층 다음에 상기 실리콘 막이 형성되고, 상기 공기층을 밀폐시키는 실리콘 막 다음에 상기 실리콘 겔이 형성되며,상기 실리콘 겔의 다음에 상기 실리콘 겔의 압력변화를 측정하는 압력 측정판이 형성되는 것을 특징으로 하는 의학용 맥진 센서.The silicon film is formed after the air layer formed on the skin of the subject, and the silicon gel is formed after the silicon film sealing the air layer, and the pressure for measuring the pressure change of the silicon gel after the silicon gel. Medical pulse sensor, characterized in that the measuring plate is formed.
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