KR100454394B1

KR100454394B1 - 맥파검출장치

Info

Publication number: KR100454394B1
Application number: KR10-2002-0016759A
Authority: KR
Inventors: 이원희
Original assignee: 이원희
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2004-10-26
Also published as: KR20030077827A

Abstract

본 발명은 손가락으로부터 지선맥파를 검출할 수 있는 지선 맥파검출장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 장치는, 손가락을 넣을 수 있는 기구적인 메커니즘에 손가락으로부터 맥파를 검출하기 위한 센서가 장착된 센서기구부와, 상기 센서기구부의 센서로부터 감지된 신호를 전달받아 증폭한 후 무선이나 유선으로 전송하기 위한 신호처리부로 이루어진 맥파검출센서; 및 상기 맥파검출센서로부터 유선이나 무선을 통해 전송된 맥파 신호를 재생하여 컴퓨터에 전달하기 위한 신호재생보드를 포함한다.

따라서, 본 발명에 따른 맥파검출장치는 사용자의 손가락에서 지선맥파를 검출하여 심리상태 체크나 환자의 검진 자료 등에 사용할 수 있고, 특히 손가락에서 맥파를 검출하므로 사용자가 다른 작업을 하면서도 맥파를 검출할 수 있으며 기구적인 구성이 소형이고 간편하여 사용하기 쉬운 장점이 있다.

Description

맥파검출장치 { A mechanocardiogram detector }

본 발명은 맥파검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 손가락으로부터 지선맥파를 검출할 수 있는 지선 맥파검출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 맥파(Mechanocardiogram)란 심음도, 경동맥파, 경정맥파 등 심장의 박동에 따른 흉벽 및 대혈관의 박동을 파형으로 기록한 것을 말한다. 맥파는 심음도와 마찬가지로 소리 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 파형을 기록할 수 있으며, 심장의 기계적 운동을 기록할 수 있다. 이러한 맥파의 종류로는 압맥파와 용적맥파가 있으며, 압맥파는 외부로부터 측정한 측(압)맥파로서, 순수 압맥파(관혈)와 측맥파(비관혈)로 구분된다. 또한, 용적(지선, 지침)맥파는 동맥의 내압 변동으로 생기는 용적변동을 기록한 것으로 지선 및 지침검사에 적용되고, 맥파의 전달시간은 심장에서 지선은 약 0.2초이며, 순환시간은 심장에서 지선까지 약 1~2초이다.

한편, 종래의 맥파검출장치는 한방의가 환자의 손목의 요골동맥상의 3점(촌부, 관부, 척부)을 진맥하는 방식에 대응하여 압전센서 등을 이용하여 손목에서 맥파를 검출하는 방식이다. 이러한 맥파 검출장치는 한국특허공보에 공개번호 1993-1873호와, 특허공개번호 제1999-1000001호로 공개된 바 있다. 특허공개번호 1999-1873호의 맥파검출장치는 압력센서와 최소치 검출수단, 최대치 검출수단, 압력센서를 동맥에 압압하는 가압수단, 정압센서 등을 구비하여 환자의 손목에서 동맥맥파의 압력변화를 검출하여 맥파를 검출하는 것이다.

그런데 이와 같은 종래의 맥파검출장치는 진맥에 대응하여 손목에서 맥파를 검출하도록 되어 있기 때문에 맥파검출중에는 검진자가 손을 사용할 수 없어 학습중과 같이 다른 일을 하면서 맥파를 검출하는 것이 곤란하고, 손목을 감싸기 위해 맥파검출장치의 부피도 크며, 사용하기도 번거로운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 간단한 기구로 손가락에서 지선맥파를 검출할 수 있는 맥파 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 맥파검출장치의 전체 구성을 도시한 도면,

도 2a~2d는 도 1에 도시된 센서기구부의 제 1 예(펜슬형),

도 3a~3c는 도 1에 도시된 센서기구부의 제 2 예(집게형),

도 4는 도 1에 도시된 신호처리부의 구성을 도시한 블럭도,

도 5는 도 1에 도시된 신호재생보드의 구성을 도시한 블럭도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110: 맥파검출센서 112: 센서기구부

114: 신호처리부 120: 신호재생보드

130: 컴퓨터 210: 몸체

220: 뚜껑 230: 힌지

216: 고무판 218: 센서

250: 필기구형 기구 310: 상판

311: 상판 커버 312: 상판 바닥

320: 하판 321: 하판 커버

322: 하판 바닥 313,323: 홈

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 손가락을 넣을 수 있는 기구적인 메커니즘에 손가락으로부터 맥파를 검출하기 위한 센서가 장착된 센서기구부와, 상기 센서기구부의 센서로부터 감지된 신호를 전달받아 증폭한 후 무선이나 유선으로 전송하기 위한 신호처리부로 이루어진 맥파검출센서; 및 상기 맥파검출센서로부터 유선이나 무선을 통해 전송된 맥파 신호를 재생하여 컴퓨터에 전달하기 위한 신호재생보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 맥파검출센서의 펜슬형 센서기구부는 센서와 결합부재가 부착된 몸체와, 상기 몸체에 힌지 결합되는 뚜껑으로 이루어져 상기 결합부재에 의해 필기구형 기구에 결합되어 손가락을 넣고 지선맥파를 검출할 수 있도록 되어 있고,집게형 센서기구부는 상판 커버와 상판 바닥으로 이루어지고 상판 바닥에는 발광센서가 설치되어 있으며 중앙부위에 소정의 긴 홈이 형성된 상판과, 하판 커버와 하판 바닥으로 이루어지고 하판 바닥에는 수광센서가 설치되어 있으며 중앙부위에 소정의 긴 홈이 형성되며 상기 상판과 힌지 결합되는 하판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 장치를 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 맥파검출장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자의 손가락에서 맥파를 검출하기 위한 맥파검출센서(110)와, 맥파검출센서(110)와 떨어져 있으며 맥파검출센서(110)로부터 전송된 맥파신호를 재생하여 컴퓨터(130) 등에 제공하기 위한 신호재생보드(120)로 이루어진다. 이때, 맥파검출센서(110)와 신호재생보드(120)는 무선 통신방식이나 유선 통신방식으로 연결되어 맥파신호를 전송할 수 있도록 되어 있다. 그리고 맥파검출센서(110)는 손가락을 넣어서 맥파를 감지하기 위한 센서기구부(112)와, 센서기구부(112)에서 감지된 맥파신호를 증폭하여 전송하기 위한 신호처리부(114)로 구성된다. 여기서, 신호처리부(114)는 센서기구부(112)의 기구적인 형상안에 실장되는 것이 바람직하다.

그리고 신호재생보드(120)는 맥파검출센서(110)로부터 유선 혹은 무선방식으로 전달된 맥파검출신호를 재생하여 컴퓨터(130) 등과 같은 맥파 데이터 처리시스템에서 제공하여 맥파 데이터를 원하는 목적에 사용할 수 있게 한다.

도 1을 참조하면, 센서기구부(112)는 맥파를 감지하기 위한 센서와 손가락을넣을 수 있는 기구적인 몸체를 포함하고 있고, 기구적인 몸체를 어떻게 구현하느냐에 따라 나중에 설명하는 바와 같이 펜슬형과 집게형으로 구분된다. 펜슬형은 도 2에 도시된 바와 같이 센서기구부의 형상이 볼펜이나 라이트펜 등과 같은 필기구 모양의 기구에 부착되어 사용되는 것이고, 집게형은 도 3에 도시된 바와 같이 다른 기구에 부착되지 않고 독립적으로 사용되는 것이다.

센서기구부(112)에 부착되어 맥파를 직접적으로 검출하기 위한 센서는 맥파를 검출하는 방식에 따라 압력센서나 광센서, 마이크로폰 등이 사용될 수 있고, 신호처리부(114)는 감지된 신호를 증폭하여 무선이나 유선수단으로 신호재생보드(120)에 전송한다.

신호재생보드(120)는 컴퓨터(130)의 슬롯에 내장할 수 있는 내장형나 컴퓨터(130) 외부에 독립 설치되어 RS232C 혹은 USB방식으로 컴퓨터(130)와 통신하는 외장형으로 구현될 수 있으며, 맥파검출센서(110)가 전송한 맥파 데이터를 재생하여 컴퓨터(130)에 제공한다.

컴퓨터(130)는 맥파 데이터를 이용하고자 하는 목적에 따라 적당한 응용(application) 프로그램을 수행하여 맥파 데이터를 처리한다. 예컨대, 맥파데이터를 이용하여 심리상태를 파악하고자 할 경우에는 생체 카오스 이론 등에 따라 맥파 데이터를 처리한 후 그 결과로부터 사용자의 심리상태를 판단하고, 맥파데이터를 이용하여 환자를 진단할 경우에는 환자의 맥파 데이터를 소정의 임상학적 데이터와 비교하여 환자의 건강상태를 진단한다.

도 2a~2d는 도 1에 도시된 센서기구부의 제 1 예로서, 도 2a는 몸체와 뚜껑이 닫힌 상태를 도시한 도면이고, 도 2b는 손가락을 넣기 위해 뚜껑을 연 상태를 도시한 도면이며, 도 2c는 몸체의 측면도 및 평면도를 도시한 도면이다. 그리고 도 2d는 본 발명에 따른 펜슬형 맥파검출센서가 볼펜이나 라이트펜 등과 같이 필기구 형상의 기구에 부착된 사용 상태도이다.

도 2a~2d를 참조하면, 펜슬형 센서기구부(112)는 몸체(210)와 뚜껑(220)이 힌지(230)에 의해 결합되어 있고, 몸체(210)의 아래면에는 필기구 형상의 기구(250)와 결합하기 위한 결합부재(212)가 설치되어 있으며, 몸체(210)의 바닥면에는 센서(218)가 부착되어 있다. 이때 몸체(210)에는 뚜껑(220)이 닫히더라도 손가락에 충격을 주지 않도록 완충재(219)가 설치되어 있다. 그리고 센서(218)는 몸체의 바닥에 홈(214)을 파고 고무판(216)을 깐 위에 설치되어 있고, 뚜껑(220)은 열릴 경우에 대략 100°정도로 벌어져 손가락을 삽입하기 쉽게 되어 있다. 이와 같은 펜슬형 센서기구부(112)는 도 2d에 도시된 바와 같이, 결합부재(212)를 이용하여 볼펜이나 라이트펜 타입의 기구(250)에 결합되어 사용된다.

이러한 펜슬형 맥파검출센서(110)에서 신호처리부(114)는 센서기구부(112)에 내장될 수도 있으나 경우에 따라서는 기구(250)의 몸통 안에 구현될 수도 있고, 이 경우 신호처리부(114)에서 필요로 하는 전원은 기구의 몸통 안에 전지 등으로 구현하여 제공하는 것이 바람직하다.

도 3a~3c는 도 1에 도시된 센서기구부의 제 2 예로서, 도 3a는 상판(310)과 하판(320)이 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 3b는 상판(310)을 도시한 도면, 도 3c는 하판(320)을 도시한 도면이다.

도 3a~3c를 참조하면, 집게형 센서기구부(112)는 상판(310)과 하판(320)이 힌지(330) 결합되어 있고, 상판(310)과 하판(320) 중앙에는 손가락을 위한 공간이 형성되어 있다. 즉, 상판(310)에는 중앙 부위에 위로 볼록하게 긴 홈(313)이 형성되어 있고, 하판(320)에는 중앙 부위에 아래로 볼록하게 긴 홈(323)이 형성되어 있으며, 상판(310)과 하판(320)이 결합될 경우에 이 두 홈이 손가락이 삽입될 수 있는 공간을 형성하도록 되어 있다. 그리고 두 홈에 의해 형성된 공간은 상판에 위치한 두께 조절자(315)에 의해 거리 간격이 조정되어 맥파를 검출하고자 하는 사람의 손가락 두께에 따라 적절히 조절할 수 있도록 되어 있다.

상판(310)은 상판 커버(311)와 상판 바닥(312)으로 이루어지고, 상판 바닥(312)에는 맥파를 검출하기 위한 발광센서(314)가 설치되어 있고, 발광센서(314) 하부에는 구멍이 뚫어져 빛이 손가락측으로 통과할 수 있도록 되어 있다. 따라서 상판 바닥(312)과 상판 커버(311)가 결합되면 그 사이에 발광센서(314)가 위치되어 외부에 노출되지 않도록 되어 있다.

하판(320)은 하판 커버(321)와 하판 바닥(322)으로 이루어지고, 하판 바닥(322)에는 맥파를 검출하기 위한 수광센서(325)가 설치되어 있고, 하판 커버(321)의 수광센서 위치에는 구멍이 뚫어져 발광센서(314)로부터 손가락을 거친 빛이 수광소자(325)측으로 전달될 수 있도록 되어 있다. 그리고 하판 바닥(322)과 하판 커버(321)가 결합되면 그 사이에 수광센서(325)가 위치되어 외부에 노출되지 않도록 되어 있고, 발광센서(314)와 수광센서(325)의 신호는 전기적인 배선을 통해 신호처리부(114)로 전송되도록 되어 있다. 이때 집게형과 같이 신호재생보드(120)와 유선으로 결합될 경우에는 신호처리부(114)의 기능을 신호재생보드(120)에 구현하여 보다 간단한 구성으로 구현할 수도 있다. 즉, 무선방식으로 연결하기 위해서는 센서기구부(112)에서 감지한 신호를 무선신호로 처리하기 위하여 신호처리부(114)가 맥파검출센서(110)에 필히 구현되어 있어야 하나 유선방식의 경우에는 센서기구부(112)의 센서에서 감지된 맥파신호를 유선을 통해 바로 신호재생보드(120)로 전달하여 처리할 수 있으므로 신호처리부(114)를 생략할 수 있다.

도 3b와 참조번호 316은 상판 바닥에 설치된 완충고무를 나타내고, 도 3c에서 참조번호 326은 하판 바닥에 설치된 완충고무를 나타낸다.

도 4는 도 1에 도시된 신호처리부의 구성을 도시한 블럭도로서, 신호처리부(114)는 신호재생보드(120)와 인터페이스하는 방식에 따라 유선타입의 신호처리부와, 무선타입의 신호처리부로 이루어진다. 그리고 유선타입의 신호처리부는 증폭기(404), 아날로그 디지털 변환기(406), 유선 인터페이스부(410)로 구성되고, 무선타입의 신호처리부는 증폭기(404), 아날로그 디지털 변환기(406), 무선변조부(408)로 구성된다.

도 4를 참조하면, 센서기구부의 센서(402)에서 감지된 맥파신호는 증폭기(404)에서 일차 증폭된 후 아날로그-디지털 변환기(406)에서 디지털신호로 변환된다. 아날로그 디지털 변환기(406)에서 디지털로 변환된 맥파 데이터는 무선방식의 경우에는 무선변조부(408)에서 고주파신호로 변조되어 송신되고, 유선방식의 경우에는 유선 인터페이스부(410)를 통해 유선으로 전송된다. 그리고 유선방식의 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 센서(402)로부터 입력된 신호를 그대로 혹은증폭하여 직접 신호재생보드(120)에 전송할 수도 있다.

도 5는 도 1에 도시된 신호재생보드의 구성을 도시한 블럭도로서, 이 신호재생보드(120)는 컴퓨터(130)와 연결되는 방식에 따라 내장형과 외장형으로 구현될 수 있다. 신호재생보드(120)가 내장형으로 구현될 경우에는 컴퓨터(130)의 슬롯에 실장될 수 있는 보드형식으로 제작되는 것이 바람직하고, 외장형으로 구현될 경우에는 케이스를 구비한 독립형으로 구현되는 것이 바람직하다. 그리고 내장형의 경우에는 슬롯을 통해 신호가 바로 접속될 수 있으나 외장형의 경우에는 RS232C나 USB와 같은 통신포트를 이용하여 접속된다.

도 5를 참조하면, 내장형 신호재생보드는 무선복조부(502)와 유선인터페이스부(504), 맥파 데이터 재생부(506), 슬롯정합부(510)로 구성되고, 외장형 신호재생보드는 무선복조부(502)와 유선인터페이스부(504), 맥파 데이터 재생부(506), 직렬통신부(508)로 구성된다.

무선복조부(502)는 고주파무선신호를 통해 전송된 맥파데이터를 복조하고, 유선인터페이스부(504)는 유선으로 전송된 맥파 데이터를 수신하며, 맥파데이터 재생부(506)는 수신된 데이터에서 잡음을 제거하여 원래의 맥파 데이터를 재생한다. 그리고 이와 같이 재생된 맥파 데이터는 내장형일 경우에는 슬롯 정합부(510)를 통해 컴퓨터(130)로 전송되나 외장형일 경우에는 직렬통신부(508)에서 직렬통신 프로토콜(RS232C 혹은 USB)에 적합하게 형성되어 컴퓨터(130)로 전달된다.

이와 같이 신호재생보드(120)는 사용자의 손가락을 통해 감지된 맥파신호를 유선이나 무선으로 전송받아 복조하여 맥파 데이터를 재생하고, 이 맥파 데이터를컴퓨터(130)에 전달한다.

컴퓨터(130)는 맥파 데이터를 이용하는 방식에 적합한 응용 프로그램을 탑재하여 맥파 데이터를 사용한다. 예컨대, 맥파 데이터를 심리상태 체크에 사용하고자 할 경우에는 생체 카오스이론이나 퍼지 이론에 따른 알고리즘을 수행하여 검출된 맥파 데이터를 분석하여 심리상태를 판정하고, 맥파 데이터를 진맥에 사용하고자 할 경우에는 검출된 맥파 데이터를 축적된 기준 맥파 데이터와 비교하여 환자의 상태를 판별한다. 이와 같이 본 발명에 따른 맥파검출장치가 제공하는 맥파 데이터는 필요에 따라 다양한 분야에서 사용될 수 있고, 본 발명은 이러한 사용분야를 한정하지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 맥파검출장치는 사용자의 손가락에서 지선맥파를 검출하여 심리상태 체크나 환자의 검진 자료 등에 사용할 수 있고, 특히 손가락에서 맥파를 검출하므로 사용자가 다른 작업을 하면서도 맥파를 검출할 수 있으며 기구적인 구성이 소형이고 간편하여 사용하기 쉬운 장점이 있다.

Claims

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손가락을 넣을 수 있는 기구적인 메커니즘에 손가락으로부터 맥파를 검출하기 위한 센서가 장착된 센서기구부와, 상기 센서기구부의 센서로부터 감지된 신호를 전달받아 증폭한 후 무선이나 유선으로 전송하기 위한 신호처리부로 이루어진 맥파검출센서와, 상기 맥파검출센서로부터 유선이나 무선을 통해 전송된 맥파 신호를 재생하여 컴퓨터에 전달하기 위한 신호재생보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥파검출장치에 있어서,

상기 맥파검출센서의 센서기구부는

센서와 결합부재가 부착된 몸체와, 상기 몸체에 힌지 결합되는 뚜껑으로 이루어져 상기 결합부재에 의해 필기구형 기구에 결합되어 손가락을 넣고 지선맥파를 검출할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 맥파검출장치.
제2항에 있어서, 상기 몸체는 센서를 부착하기 위해 홈이 형성되고, 홈에 고무판을 넣은 후 센서를 부착한 것을 특징으로 하는 맥파검출장치.
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