KR100609927B1

KR100609927B1 - 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치

Info

Publication number: KR100609927B1
Application number: KR1019997003153A
Authority: KR
Inventors: 하워드엘. 골럽
Original assignee: 디이엑스테크, 인코포레이티드
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2006-08-04
Also published as: EP0944352B1; US5857975A; KR20000049078A; US5865755A; EP0944352A1; CA2268073C; AU740573B2; CN1263421C; CA2268073A1; JP3671059B2; DE69734288T2; JP2001504362A; WO1998025516A1; AU4755697A; CN1237885A; ATE305265T1; DE69734288D1

Abstract

환자(10)의 동맥 혈압이 한 펄스동안 동 환자의 심전도(EKG)(12)를 측정하고 그리고 EKG에서의 한 기준점을 선택함으로써 결정된다. 혈관내 혈류량 측정장치(14)가 제공되어 손가락 끝(16)과 같은 환자의 한 선택된 신체부분에서 혈류량 대 시간을 모니터 하기 위해 제공된다. 심전도에서의 상기 선택된 기준점 (fiducial point) 발생과 상기 선택된 신체 위치에서의 혈류량 변경 사이의 시간 차가 결정된다.

이 같은 시간 차는 헐류량 형상과 시간간의 곡선(혈류량 변경 파악을 위한) 그리고 상기 신체 말단에서의 펄스 도달 시간에 따라 결정된다.

심박동률은 심전도로부터 결정된다. 상기 동맥압은 펄스 도달 시간, 혈류량 파형, 그리고 각 펄스에대한 순간 심박동률로부터 계산된다.

상기 심전도에서의 기준점은 R파인 것이 바람직하다. 혈류량에서의 변화를 결정하기 위한 적절한 방법은 혈관내 혈류량 측정장치(광혈류량검사)(14)를 사용하는 것이다.

확장기(최소압), 수축기, 그리고 평균 동맥 압을 결정하기 위한 방법이 설명된다. 또다른 방법에서, 파생물, 즉 심장이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파를 탐지하고 거부하는 것이 가능해진다. 본 발명은 비-침습적, 혈압 측정 압박대 비-사용 혈압의 연속적 측정장치를 제공한다.

Description

압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치{Apparatus for Non-Invasive, Cuffless, Continuous Blood Pressure Determination}

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여러가지 개별적인 동맥 압력 매개변수들이 의학적으로 유용한 정보를 도출한다. 그 중에서도 수축압, 확장압, 평균 동맥 압력, 펄스 압력, 그리고 연속 동맥 압력 등이 유용한 정보를 도출한다. 이를 측정하는 기존의 방식들은 다음과 같이 분류될 수 있다. 즉, 혈압측정(sphygmomanometry, 커프 측정), 자동 혈압 측정(automated sphygmomanometry), 내재하는 동맥-라인 변환 측정(indwelling arterial-line trnasduction; A-line)과 같이 분류될 수 있다.

의학적 표시자로서 연속 동맥 혈압의 중요성은 이를 측정하는 새로운 방법의 발전을 가속시켰다. 이 방법들은 외부 압력 변환(external pressure transduction), 사진을 이용한 혈관 내 혈량 측정법(광혈류량검사)(photoplethysmography), 그리고 펄스파 전이 타이밍 측정법 등을 포함한다. 오늘날까지, 이러한 방법들이 폭넓게 사용되고 있다.

혈압측정(sphygmomanometry)은 가장 자주 사용되는 방법으로서, 수축압과 확장압을 제공한다. 자동 커프(혈압 측정 압박대)(automated cuff)는 기계에 의해 동작하는 커프 팽창 펌프를 이용하며, 최초의 동맥 흐름 및 제한받지 않는 동맥 흐름을 관찰하기 위한 센서 및 알고리즘을 이용한다. 그러나, 커프 방법은 각각의 측정 중 혈액의 흐름을 제한하며, 따라서, 연속적 이용에 적합하지 않고, 또한, 여러 자동 커프 시스템에 의해 제공되는 혈압 결정이 정확도 표준에 미치지 못한다. 커프는 환자에게 불안감을 조성하는 것도 사실이며, 이는 혈압 판독에 영향을 미칠 수 있다.

연속 측정이 필요할 때 사용되는 A-라인(내재하는 동맥-라인 변환) 측정들은, 내재 변환기(indwelling transducer)와 동맥 벽 간의 접촉, 혈전 형성, 동맥 라인 주름형성(line-crimping)과 같은 소스로부터의 신호 파생물(심장이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파)(signal artifact)이 없는 주기동안 상당히 정확하다. 그러나, 변환기(transducer)는 외과적으로 삽입될 필요가 있고, 혈전증(thrombosis)과 감염을 유발할 수 있다. 이 방법은, 외과적 처리를 필요로하기 때문에, 항상 부수적 수단으로 사용되며, 연속 혈압 측정이 바람직한 경우에도 자주 추천되지는 않는다.

앞서 언급한 모든 실험적 방법들은 연속 혈압을 외부적으로 측정함으로서 A-라인(내재하는 동맥-라인 변환) 측정의 결함을 극복하려 시도한다. 직접 외부 혈압 감지 및 간접 연산 방법들이 모두 고안된 바 있다.

직접적인 비-침습적 방법들은 외부 압력 변환을 이용한다. 피부 바로 아래에 놓인 동맥에 대해 압력 변환기가 배치되어, 동맥을 누름으로서 압력을 기계적으로 감지한다. 그러나, 변환기가 힘을 감지하기 때문에, 변환기는 기계적 잡음과 모션 파생물(움직임등으로 인하여 심장이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파)(motion artifact)로 인한 오류에 빠지기 쉽다. 동맥에 대해 적절하게 위치하도록 변환기를 유지하는 측면에서도 어려움이 있다. 따라서, 간접적인 측정 방법들이 고려되고 있다.

펄스파 전이 타이밍 측정은 각각의 심장 사이클에서 생성되는 펄스파의 속도로부터 동맥 압력을 추출하는 간접적 방식이다. 이 속도가 혈압에 관련이 있지만, 오늘날까지 개발된 방법들은 그 관계가 선형임을 가정하여 고안되었고, 만약 선형일 경우라도, 이러한 전이 시간 자체는 혈압을 정확하게 결정할 수 있도록 펄스파에 관한 정보를 거의 제공하지 못한다. 이 방법의 또다른 단점은 수축압 및 확장압(여러 의료인들이 가치있다고 판단하는 매개변수들)을 제공할 수 없다는 것이다.

사진을 이용한 혈관 내 혈량 측정법(광혈류량검사)(photoplethysmography)은 동맥 혈량 및 혈중 산소 농도를 검출하는 기술로서, 협압을 연속적으로 추출하는 또다른 간접적 방식을 제공한다. 그러나, 이를 바탕으로 하는 방법은 이것이 아치 혈압인 것 처럼 혈량 데이터로부터 정보를 도출한다. 즉, 혈압 대 혈량 곡선이 비슷하다고 가정한다. 그러나, 이는 가끔씩만 적용되고 항상 그런 것은 아니다. 더우기, 사진을 이용한 혈관 내 혈량 측정법(광혈류량검사)(photoplethysmography)들은 귓볼이나 손가락처럼 신체의 말단에서 구현되며, 신체의 가장자리에서 관측된 혈압은 중앙부의 측정치로부터 얻는 값과 같지 않다는 것이 일반적 견해이다.

혈압 결정을 수행함에 있어 A-라인의 삽입이 지나치게 침습적이라고 판단되기 때문에, 그리고 연속적 측정을 위한 비-외과적 방법이 실용화되어 있지 않기 때문에, 이를 위한 필요성이 여전히 존재한다.

본 발명의 한 실시에 따라, 환자의 동맥 혈압을 결정하는 본 발명에 따른 방법은 환자에 대한 EKG (심전도)신호를 검출하는 단계를 포함한다. EKG 신호의 기준 포인트가 선택되고, 환자의 신체 상의 선택 위치에서 시간 대 혈류량 파형이 모니터링된다. EKG신호로부터 순간 심박동률이 결정되고, 순간 심박동률과 시간 대 혈류량 파형으로부터 동맥 압력이 연산된다. 한 실시예에서, 기준 포인트는 R-파이고, 시간 대 혈류량 파형으로부터 혈류량에서의 한 선택된 변화를 이용하여 동맥 압력이 계산된다. 혈류량의 선택된 변화가 파형의 상승 기울기에서 20~80% 범위인 것이 바람직하다. 혈류량의 상기 선택된 변화가 40~60% 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 혈류량의 상기 선택된 변화가 혈류량 파형의 상승 기울기에서 50%인 것이 가장 바람직하다. 선택된 신체 부분이 손가락끝같은 말단부인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 한 특징에 따라, 환자의 동맥 혈압을 결정하기 위한 방법은 환자에 대한 EKG를 검출하는 단계와, 상기 펄스 주기 중 EKG에서 기준 포인트를 선택하는 단계를 포함한다. 환자의 신체 상의 선택된 위치에서 시간 대 혈류량 파형이 모니터링된다. EKG에서의 선택된 기준 포인트 발생과, 선택된 신체 위치에서 혈류량의 한 선택된 변화 발생 간의 시간차가 결정된다. EKG로부터 심박동률이 결정되고, 상기 시간차와 심박동률을 기초로 하여 동맥 압력이 연산된다. 선호되는 실시예에서, 상기 기준 포인트는 R-파이고, 상기 신체 부분은 손가락같은 말단부이다. 혈류량을 모니터링하기 위한 선호되는 방법은 사진을 이용한 혈관 내 혈류량 측정법(광혈류량검사)(photoplethysmography)이다. 연산된 동맥 압력은 수축압, 팽창압, 또는 평균 동맥 압력일 수 있다.
본 발명의 또다른 실시에 따라, 동맥 혈압을 결정하기 위한 본 발명에 따른 장치는 심장의 전기적 활동을 검출하기 위한 EKG 장치를 포함한다. 혈류량 변화에 따라 반응하는 장치는 사진을 이용한 혈관 내 혈류량 측정 장치(광혈류량검사 장치)(photoplethysmography apparatus)를 포함할 수 있다. EKG 장치와 혈류량 모니터링 장치로부터의 출력들은 동액 압력을 연산하는 컴퓨터나 신호 프로세서에게로 입력될 수 있다.
본 발명의 또다른 특징에 따라, 상기 신호 처리 및 연산 장치는 혈압 측정에서의 파생물(심장이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파)(artifact)을 검출하고 이러한 파생물(artifact)들을 거부하도록 한다. 상기 기술들에 따라 펄스 각각에 대한 혈압 연산의 신뢰도에 대한 믿을 수 있는 평가를 제공할 수 있다. 여기서 공개하는 기술들은 양호한 입력 신호의 구간 중 혈압의 신뢰도높은 측정치를 제공하며, 불량한 입력 신호 품질 구간 중엔 가용한 측정치가 없음을 사용자에게 알린다.
본 발명은 혈압 커프(blood pressure cuff)를 이용하지 않으면서도 동맥 압력을 연속적으로 비침습적으로 측정하는 개선된 방법 및 장치를 제공한다. 자동화된 파생물(심장이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파) 검출 및 거부로 인해, 펄스 각각에 대한 혈압 연산의 믿을 수 있는 신뢰도 평가가 획득 될 수 있다.

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도 1은 본 발명의 장치의 개략도.

도 2는 시간 대 EKG 및 시간대 혈류량의 그래프.

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탄성 튜브에서의 파동 전파의 물리학은 본 발명의 배경을 이해하기 위한 중요한 인자이다. 탄성 튜브에서 압력 펄스의 전파 속도에 대한 가장 간단한 방정식은 Moens-Kortweg가 제시하였으며, 이 사람들은 실험치와 이론적 배경을 바탕으로 아래의 공식을 제안하였다.

이때, c는 전파 속도이고, E와 h는 Young의 계수와 동맥 벽의 두께이며, δ는 유체의 밀도, R은 튜브의 평균 반경이다.
벽 두께와 Young의 계수를 측정할 때의 실험적 측면의 어려움을 제거하기 위해, Moens-Kortweg의 방정식은 Bramwell과 Hill에 의해 수정되어(1922), 튜브의 탄성 거동이 압력-혈류량 팽창(pressure-volume distensibility)에 입각하여 표현될 수 있다. 이 공식은 아래와 같이 표현될 수 있다.
c = √V / √{δ(∂V/∂P)} = √{V∂P} / √{δ∂V}
또는
ΔP ∝ c²(ΔV/V)
이때, V는 동맥의 초기 혈류량이고, ΔV는 압력 펄스 ΔP를 일으키는 혈류량 변화이며, c는 펄스 파 속도이다.
문제는 어떤 방식으로 동맥 혈류량의 퍼센트 변화와 펄스 파 속도 모두를 비-침습식으로 측정하느냐이다. 이를 위해, 우리는 시간 대 혈류량의 안정한 측정치(광혈류량검사)와 표준 EKG 신호를 이용하기로 하였다.
EKG 신호와 시간 대 혈류량 신호를 이용하는 방법은 i번째 펄스에 대하여 T_{R_50(i)}를 측정함을 포함한다. T_{R_50(i)}는 EKG 상의 R파가 시간 대 혈류량 그래프의 상승 기울기에서 50% 지점에 도달하는 시간구간을 의미한다. 이 시간구간은 R파와, 0% 펄스 포인트에 도착 시간 간의 시간구간 (T_{R_0(i)})과, 상승기울기에서 0% 펄스 포인트에서 50% 펄스 포인트까지의 시간구간(T_{O_50(i)})과의 합에 해당한다. T_{R_0(i)}의 역은 앞서 정의한 바와 같이 펄스 속도에 비례하고(또는 c ∝ 1/ T_{R_0(i)}), T_{O_50(i)}는 V 및 ΔV에 더욱더 밀접한 관련성을 가진다. 따라서, 측정치 T_{R_50(i)}는 c, ΔV, V에 관련된 측정치이다.
따라서, i번째 펄스에 대한 조합된 펄스 속도 측정치(v_p(i))는 T_{R_50(i)}의 역으로 정의되고, 상기 조합된 펄스 속도의 제곱(v_p(i) ²)은 v_p(i)를 단순히 두번 곱함으로서 얻을 수 있다. 또한, i번째 압력 펄스에 대한 순간 R-R 구간(RR_i) 및 순간 심장 속도(IHR_(i))가 결정되어, i번째 펄스에 대한 확장압(P_D(i)), 수축압 (P_S(i)), 평균압 (P_M(i))의 연산에 사용된다. 확장압 연산에 있어 R-R 구간이나 IHR의 중요성에 대한 이론적 원칙은 다음과 같이 요약될 수 있다. 확장압은 확장압 붕괴 종료시 존재하는 동맥 압력으로 정의된다. 이 지수함수적인 확장압 붕괴는 대동맥판이 닫힐 때 시작되고, 대동맥판이 열릴 때 종료된다.
압력 붕괴 속도는 다양한 요인에 의해 좌우되며, 그 예로는 수축 중 형성되는 대동맥압력, 조직 체계(전신에 영향을 주는) 동맥 저항(동맥계(특히 소동맥) 벽의 경직성에 관련됨)등이 있다. 따라서, 일정 환자와 관련하여, 압력 붕괴가 특정 심박동률에서 떨어지는 압력(또는 확장압)은, 이러한 붕괴가 계속되도록 허용되는 시간구간에 관련되어 있다. 어떤 주어진 펄스에 대한 이러한 붕괴 시간구간은 순간 R-R 구간에 정비례하거나, 상기 펄스의 IHR에 반비례한다. 따라서, 붕괴 시간구간이 짧으면(IHR이 높으면), 확장압이 높을 것으로 기대되며, 붕괴 구간이 길면(IHR이 낮으면), 확장압이 낮을 것으로 기대된다. 요약하여, i번째 펄스에 대한 압력 연산 방정식들은 다음과 같다.
IHR_(i) = 1/RR_(i)
v_p(i) ² = (1/T_{R_50(i)}) * (1/T_{R_50(i)})
P_D(i) = (K_Dv*v_p(i) ²) + (K_Dihr*IHR_(i)) + K_Dcal
P_S(i) = ( K_Scal*v_p(i) ²) + K_Sconst
P_M(i) = (P_S(i) - P_D(i)) * 1/3 + P_D(i)
이 방정식에서 K_Dv, K_Dihr, K_Sconst는 상수로서, 선호되는 실시예에서 각각 2.5, 0.5, 35에 해당한다. K_Dcal과 K_Scal는 교정상수(calibration constants)이다. P_D(i), P_S(i), P_M(i)는 각각 확장압, 수축압, 평균동맥압이다.
본 발명의 실시는 도면을 참조하여 설명될 것이다. 도 1에서, 환자, 즉, 사람(10)이 EKG 도선(12)에 의해 모니터링된다. 본 발명 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 EKG 측정에 여러개의 도선이 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 사진을 이용한 혈관 내 혈류량 측정 장치(광혈류량검사 장치)(photoplethysmography apparatus)(14)는 사람(10)의 손가락끝(16)에서 혈류량을 모니터링한다. EKG 장치(12)와 광혈류량검사 장치(photoplethysmography apparatus)(14)로부터의 출력들은 컴퓨터나 신호 프로세서(18)에서 처리되고, 출력 혈압으로 생성된다. 이 혈압은 각각의 펄스에 대한 확장압, 수축압, 또는 평균 동맥압일 수 있다. 도 2를 참고해보자. 프로세서(18)는 R파 도착을 검출한다. 그 후, 시간 T_{R_0(i)}에서 혈류량 변화의 시작을 혈류량 검사 장치(14)가 검출하며, 시간 대 혈류량 상승 기울기에서 50% 포인트에 도달하였을 때의 시간(T_{O_50(i)})을 결정한다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 0% 펄스 포인트의 도착 순간으로부터 상승기울기에서 50% 포인트까지의 시간은 혈류량 대 시간 곡선의 형태에 따라 좌우된다. 본 발명은 R파 도달로부터 0% 혈류량 변화 포인트까지의 시간과, 0% 혈류량 변화 포인트로부터 50% 포인트까지의 시간을 모두 이용하기 때문에, 본 발명에서처럼 둘 모두를 조합하지 않고 펄스 도달 시간이나 파형만을 이용하는 공지 기술에 비해 압력 결정이 매우 정확하다.

본 발명의 또다른 특징은 자동 파생물(심장이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파) 검출 및 거부를 위한 방법을 포함하며, 이에의해서 펄스 각각에 대한 혈압 연산 각각의 신뢰성에 대한 믿을 수 있는 평가를 제공할 수 있도록 한다는 것이다. 이들 파생물 거부 방법은 각각의 펄스에 대한 두개의 추가 변수들의 연산 과정을 포함한다. i번째 펄스에 대하여 아래를 참고할 수 있다.

qv_p(i) ² = (ⁱv_p(3) ² - ⁱv_p(1) ²) /ⁱv_p(2) ²

이때, ⁱv_p(1) ²은 이어진 다섯개의 항 {v_p(i-2) ², v_p(i-1) ², v_p(i) ², v_p(i+1) ², v_p(i+2) ²}을 소팅함으로서 얻은 값으로서, 두번째 낮은 값이며, ⁱv_p(2) ²은 이 값들의 평균, ⁱv_p(3) ²은 이 값들 중 두번째 높은 값이다. 그리고,

diffv_p(i) ² = v_p(i) ² - v_p(i-1) ²

i번째 펄스가 파생물(심장이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파)(artifact)인지를 검출하는 알고리즘은 이 변수들이 지정 한도를 넘는 지를 테스트하는 과정을 포함한다. 선호되는 실시예에서, 테스트는 다음 중 한가지 이상에 해당하는 지를 결정한다.
qv_p(i) ² ＞ THRESH_qv, 또는,
diffv_p(i) ² ＞ THRESH_diffv
이때, THRESH_qv의 선호되는 값은 0.8이며, THRESH_qv의 선호되는 값은 8.0이다. 좀 더 구체적으로 말하자면, 이 변수들은 P_D(i)연산 파생물을 결정하기 위해 다음의 나머지사항들에 추가하여 사용된다. 이 알고리즘은 다음의 여부에 해당되는 지를 포함한다.
qv_p(i) ² ＞ THRESH_qv, 또는,
P_D(i)＜ PD_TOOLOW, 또는,
P_D(i)＞ PD_TOOHIGH, 또는,
P_D(i)＞ P_S(i)
선호되는 실시예에서, PD_TOOLOW = 30, PD_TOOHIGH = 150이다. 위 중 하나라도 사실일 경우, i번째 펄스의 확장압(P_D(i))이 가치없다고 간주된다.

보다 구체적으로 위와 유사하게 말하자면, P_S(i) 연산에 대한 파생물 결정은 아래에 해당되는 지 여부를 확인하는 과정을 포함한다.
qv_p(i) ² ＞ THRESH_qv, 또는,
diffv_p(i) ² ＞ THRESH_diffv
P_S(i)＜ PS_TOOLOW, 또는,
P_S(i)＞ PS_TOOHIGH, 또는,
P_D(i)＞ P_S(i)
선호되는 실시예에서, PS_TOOLOW = 50, PS_TOOHIGH = 200이다. 위 중 하나라도 사실일 경우, i번째 펄스의 수축압(P_S(i))이 가치없다고 간주된다.

마지막으로, P_M(i) 연산이 i번째 펄스에서 파생물(artifact)을 나타내는 지를 결정함에 있어, P_D(i)가 가치없거나 P_S(i)가 가치없을 경우, i번째 펄스에 대한 평균 압력은 가치없는 것으로 간주된다.

Claims

환자의 동맥 혈압을 측정하는 장치로서, 상기 장치는,

- 심전도 기기(12),

- 시간대 혈류량의 파형 결정 기기(14), 그리고

- 상기 심전도 기기와 상기 파형 결정 기기로부터 생성되는 신호들을 처리하는 처리 수단(프로세서)을 포함하며, 상기 처리 수단은,

- 상기 신호 처리를 위한 시간 동안 발생 된 펄스들에 대해 상기 심전도 기기(12)를 모니터링하고,

- 상기 심전도 신호에서 펄스 각각에 대한 기준 포인트(R-파)를 선택하며,

- 상기 심전도 신호로부터 펄스 각각에 대한 순간 심 박동률(heart rate)을 결정하고,

- 상기 신호 처리를 위한 시간 동안 발생 된 펄스들에 대해 상기 파형 결정기기(14)를 모니터링하며,

- 상기 신호 처리를 위한 시간 동안 발생 된 펄스들에 대해 펄스 각각에 대한 순간 심 박동률 및 시간대 혈류량의 파형으로부터 동맥 혈압을 연산하고, 상기 연산 동작은 시간대 혈류량의 파형에서 혈류량의 한 선택된 변화를 이용하는 것을 포함하며,

- 상기 일련의 펄스들에 대해 펄스 각각에 대한 상기 심전도 신호와 시간대 혈류량 파형 중 한가지 이상의 함수값을 크기 순으로 소팅하며,

- 상기 소팅된 값들을 바탕으로 매개변수를 연산하고, 그리고

- 상기 연산 된 매개변수를 바탕으로 파생물(심장 이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파)(artifacts)을 검출하는 동작들을 실행하는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기준 포인트가 R-파의 한 포인트인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 2 항에 있어서, 상기 기준 포인트가 R-파의 피크인 것을 특징으로 하는 압박대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 혈류량의 상기 변화가 파형의 상승기울기에서 20~80％ 범위에 있는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 1 항에 있어서, 혈류량의 상기 선택된 변화가 파형의 상승기울기에서 40~60％ 범위에 있는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 1 항에 있어서, 혈류량의 상기 선택된 변화가 파형의 상승기울기의 50％인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 1 항에 있어서, 혈압 검출을 위해 선택되는 대상의 신체 부위가 신체의 끝 부분인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 8 항에 있어서, 상기 끝 부분이 손가락끝인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 1 항에 있어서, 시간대 혈류량 파형을 모니터링하는 동작은 광혈류량검사(phtoplethysmography)를 이용하는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
환자의 동맥 혈압을 결정하는 장치로서, 상기 장치는,

- 심전도 기기(12),

- 시간대 혈류량의 파형 결정 기기(14), 그리고

- 상기 심전도 기기와 상기 파형 결정 기기로부터 생성되는 신호들을 처리하는 처리 수단(프로세서)

을 포함하며, 상기 처리 수단은,

- 상기 신호 처리를 위한 시간동안 발생된 펄스들에 대해 상기 심전도 기기(12)를 모니터링하고,

- 상기 심전도 신호에서 펄스 각각에 대한 기준 포인트(R-파)를 선택하며,

- 상기 심전도 신호로부터 펄스 각각에 대한 순간 심박동률(heart rate)을 결정하고,

- 상기 신호 처리를 위한 시간 동안 발생 된 펄스들에 대해 상기 파형 결정기기(14)를 모니터링하며,

- 펄스 각각에 대하여 상기 선택된 기준점 발생과 혈류량의 선택된 변화 발생 사이의 시간차를 결정하고,

- 펄스 각각에 대한 순간 심 박동률 및 상기 시간 차로부터 동맥 혈압을 연산하며,

- 상기 신호 처리를 위한 시간 동안 발생 된 펄스들에 대해 펄스 각각에 대한 상기 심전도 신호와 시간대 혈류량 파형 중 한가지 이상의 함수값을 크기 순으로 소팅하며,

- 상기 소팅 된 값들을 바탕으로 매개변수를 연산하고, 그리고

- 상기 연산 된 매개변수를 바탕으로 파생물(심장 이외의 소스로부터 발생되는 심전도 파)(artifact)을 검출하는 동작들을 실행하는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 상기 기준 포인트가 R-파의 한 포인트인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 12 항에 있어서, 상기 기준 포인트가 R-파의 피크인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 혈류량의 상기 선택된 변화는 20~80％ 범위에 있는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 혈류량의 상기 선택된 변화는 40~60％ 범위에 있는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 혈류량의 상기 선택된 변화는 50％인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 동맥 혈압 결정을 위해 선택된 신체 부위가 신체의 끝 부분인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 17 항에 있어서, 상기 신체 끝 부분이 손가락끝인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 시간대 혈류량을 모니터링하는 상기 동작은 광혈류량검사(photoplethysmography)를 이용하는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 상기 동맥 압력이 확장 압인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 상기 동맥 압력이 수축 압인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 11 항에 있어서, 상기 동맥 압력이 평균 동맥 압력인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 20 항에 있어서, 상기 확장 압 P_D(i)가 아래의 수식에 의해 결정되고,

P_D(i) = (K_Dv*v_p(i) ²) + (K_Dihr*IHR_(i)) + K_Dcal

v_p(i) ² = (1/T_{R_50(i)})*(1/T_{R_50(i)})

이때, T_{R_50(i)}는 상기 선택된 기준 포인트의 발생과, 상기 선택된 신체 위치에서 혈류량 변화 발생 간의 시간차이고, K_Dv와 K_Dihr은 상수이며, K_Dcal은 교정 상수(calibration constant)이고, IHR_(i)는 순간 심장 속도이며, v_p(i)는 펄스 속도이고, i는 i번째 펄스를 의미하는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 23 항에 있어서, 상기 K_Dv가 2.5이고 K_Dihr은 0.5인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 21 항에 있어서, 수축압 P_S(i)는 아래의 수식에 의해 결정되고,

P_S(i) = (K_Scal*v_p(i) ²) + K_Sconst

이때, K_Sconst는 상수이고, K_Scal은 교정 상수(calibration constant)이며, v_p(i)는 펄스 속도이고, i는 i번째 펄스를 의미하는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 25 항에 있어서, K_Sconst는 35인 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 22 항에 있어서, 상기 평균 동맥 압력 P_M(i)는 아래의 수식에 의해 결정되고,

P_M(i) = (P_S(i)-P_D(i))*1/3 + P_D(i)

이때, P_S(i)는 수축 압 이고, P_D(i)는 확장 압 이며, i는 i번째 펄스를 의미하는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
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환자의 평균 동맥 혈압을 결정하는 장치로서, 상기 장치는,

- 심전도 기기(12),

- 시간대 혈류량의 파형 결정 기기(14), 그리고

- 상기 심전도 기기와 상기 파형 결정 기기로부터 생성되는 신호들을 처리하는 처리 수단(프로세서)

을 포함하며, 상기 처리 수단은,

- 상기 신호 처리를 위한 시간 동안 발생 된 펄스들에 대해 상기 심전도 기기(12)를 모니터링하고,

- 상기 심전도 신호에서 펄스 각각에 대한 기준 포인트(R-파)를 선택하며,

- 상기 심전도 신호로부터 펄스 각각에 대한 순간 심 박동률(heart rate)을 결정하고,

- 상기 신호 처리를 위한 시간 동안 발생 된 펄스들에 대해 상기 파형 결정기기(14)를 모니터링하며,

- 펄스 각각에 대하여 상기 선택된 기준점 발생과 혈류량의 선택된 변화 발생 사이의 시간차를 결정하고,

- 펄스 각각에 대한 순간 심 박동률 및 상기 시간 차로부터 동맥 혈압을 연산하며,

상기 평균 동맥 압력 P_M(i)는 아래의 수식을 연산하여 결정되고,

P_M(i) = ((K_Scal*v_p(i) ²) + K_Sconst - (K_Dv*v_p(i) ²) - (K_Dihr*IHR_(i)) - K_Dcal)*1/3 + (K_Dv*v_p(i) ²) + (K_Dihr*IHR_(i)) + K_Dcal

v_p(i) ² = (1/T_{R_50(i)})*(1/T_{R_50(i)})

이때, T_{R_50(i)}는 상기 선택된 기준 포인트의 발생과, 상기 선택된 신체 위치에서 혈류량 변화 발생 간의 시간차이고, K_Dv와 K_Dihr, K_Sconst은 상수이며, K_Dcal과 K_Scal는 교정 상수(calibration constant)이고, IHR_(i)는 순간 심장 속도이며, v_p(i)는 펄스 속도이고, i는 i번째 펄스를 의미하는 것을 특징으로 하는 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.
제 36 항에 있어서, 상기 K_Dv가 2.5이고 K_Dihr은 0.5이며, K_Sconst는 35인 것을 특징으로 하는 평균 압박 대를 사용하지 않는 비-침습적 혈압 측정장치.