KR100768586B1

KR100768586B1 - 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법

Info

Publication number: KR100768586B1
Application number: KR1020070072766A
Authority: KR
Inventors: 최정미; 배병훈; 김민철
Original assignee: (주)락싸
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2007-10-18

Abstract

본 발명은 피검자로부터 맥파(PTG, PhotopleThysmoGraphy)를 측정하여 얻어지는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 가속도맥파(SDPTG, Second Derivative of PhotopleThysmoGraphy)의 파형에서 추출가능한 양의 피크값 a에 대한 음의 피크값 b의 비율(b/a), a피크값에 대한 d피크값의 비율(d/a), a피크값에 대한 (b-c-d-e)피크계산값의 비율(SDPTG-AI, SDPTG-Aging Index), c와 e피크간격(Tce)에 대한 a와 c피크간격(Tac)의 비율(Tac/Tce)의 임상적 대응의미인 대동맥혈관 신장성(-b/a), 말초동맥혈관 탄력성(d/a), 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)으로 구분되는 각각의 분석지표(P_i)들을 추출하여 소정의 <수학식>으로 표준지표(T_i)를 구축하고, 상기 표준지표(T_i)를 활용하여 혈관기능계통의 자동해석 및 혈관의 노화수준을 정량적으로 표현하고, 전문적인 지식 없이도 누구나 혈관기능 검사결과를 이해할 수 있게 한 것이 특징이다.

가속도맥파, 혈관노화, 동맥경화, 맥파, 노화

Description

가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법{Vascular Function Analyzer}

본 발명은 피검자의 맥파, 속도맥파, 가속도맥파를 측정하여 얻어지는 값을 통하여 혈관기능계통의 자동해석 및 혈관의 노화수준을 정량적으로 표현하고, 전문적인 지식 없이도 누구나 혈관기능 검사결과를 이해할 수 있도록 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법에 관한 것이다.

가속도맥파 분석에 의한 혈관노화 기능을 평가하는 종래기술은 다음과 같다.

맥파는 헤모글로빈에 의해 흡수되는 빛의 양의 변화를 측정한 것이므로 일반적으로 혈액용적의 변화를 반영한다. 특히 손가락 끝에서의 혈액용적변화를 반영하는 지첨용적맥파(fingertip PTG)는 혈관계(vascular system) 특성과 말초혈관(peripheral vessels) 및 혈류(blood flow)의 상태정보를 제공한다. 또한 맥파의 진폭변화는 동맥혈관 탄력성(arterial compliance)을 평가하는 데 사용되어져 왔으나, 맥파에서 변곡점등과 같은 세부적인 형상정보는 시각적 파악이 어려워 사용이 쉽지 않았다. 그러나 1978년 Ozawa가 맥파를 두번 미분해서 얻은 가속도맥파가 맥파의 세부적인 형상정보를 쉽게 파악할 수 있게 함을 보고함으로써 가속도맥파에 대한 연구가 본격적으로 진행되기 시작하였다. 그 후 대부분의 임상의들은 쉽게 각 피크의 높이와 출현시점을 쉽게 파악할 수 있는 가속도맥파의 판독용이성 때문에 가속도맥파만 단독으로 측정하기도 하였다. 특히 1998년 K.Takazawa와 그의 동료들은 남/녀, 연령대별 세부그룹들에 대한 대대적인 연구를 통해 가속도맥파의 몇몇 분석지표들이 혈관의 기능노화와 높은 상관을 보인다는 사실을 밝혀 냄으로써, 가속도맥파는 사람의 혈관기능 상태를 객관적으로 평가하는 도구로 인식되었다.

가속도맥파는 맥파를 두번 미분한 파형으로 변곡점과 같은 맥파의 세부 형상정보 파악이 용이하며, 도 1과 같이 몇 개의 음양피크들로 구성된다. 가속도맥파의 각 피크는 차례로 a, b, c, d, e-파로 불리며, a, b, c, d, e는 각 피크의 수직값을 나타내며 Ta, Tb, Tc, Td, Te는 각 피크의 출현시점을 의미한다.

가속도맥파의 형상분석은 a, b, c, d, e-파의 피크값과 피크출현시점 분석으로 구성되는 데, 둘다 a-파를 기준으로 상대적인 값들로 변환하여 활용한다. 즉 피크값관련 지표들은 a-파 피크값에 대한 b, c, d, e-파들의 상대적인 피크값의 비율인 b/a, c/a, d/a, e/a 비율지표들을 활용하며 피크시점 관련지표들은 a-파를 기준으로 각 파가 출현한 시점사이의 간격에 해당하는 Tab, Tac, Tad, Tae 지표들을 활용한다.

이러한 가속도맥파 분석지표들은 일반적으로 여자가 남자에 비해 혈관의 길이나 혈관의 지름이 작기 때문에 남/녀 성별에 따른 차이가 있으며, 또한 노화과정에 의해 혈관기능이 비례적으로 퇴행하므로 연령대별 차이도 큰 편이므로 각 성별에 따라 세부 연령대별로 분류하여 값을 해석하는 것이 중요하다.

그러나 종래의 가속도맥파 분석은 일부 제한된 분석지표들에 한해서만 정상 범위가 제시되어 나머지 파라미터들에 대해서는 해석기준이 없어 임상적으로 혈관노화 기능검사에 활용하기가 어려웠다. 일예로, b/a, d/a, SDPTG-AI에 한해서만 정상범위가 제시되고 나머지 지표인 Tac/Tce에 대해서는 정상범위 기준이 없었던 점을 들 수 있다.

또한, 일부 제한된 분석지표들에 한해서 성별, 연령대별 값의 범위가 제시되었다 하더라도 일본인을 기준으로만 제시되어 있어 식습관과 생활, 문화가 다른 한국인에게 바로 적용하기엔 적합하지 않은 문제점이 있었다. 또한 이러한 분석지표들은 최대, 최소로만 구성된 정상범위 수준만 제시되어 정상범위에 속하는지의 여부만 판별 가능할 뿐, 해당 지표가 임상적인 측면에서 상위, 또는 하위 몇% 범위 내에 해당하는지를 정량적으로 파악하기는 어려웠던 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 모든 분석지표들에 대해 세부범위별 통일된 통계적 임상해석이 가능할 뿐 아니라 더 정밀한 세부연령대별 임상해석까지 가능하게 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 각 기능별 노화도 수준과, 임상적 활용 가치가 높은 종합적인 혈관노화도 지수를 산출할 수 있는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 다수의 그룹별 피검자로부터 맥파를 측정하여 가속도맥파를 구하고, 상기 가속도맥파에서 추출되는 음양의 피크들을 순서대로 a,b,c,d,e로 지정하고, 상기 a,b,c,d,e의 출현시점을 각각 Ta,Tb,Tc,Td,Te로 지정하는 단계(S10)와; 상기 음양의 피크들과 각 피크들의 출현시점을 이용하여 -b/a를 대동맥혈관 신장성, d/a를 말초동맥혈관 탄력성, (b-c-d-e)/a를 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), Tac/Tce를 말초반사파 도달시간으로 지정한 각각의 분석지표(P_i)를 추출하는 단계(S20)와; 상기 분석지표(P_i)들의 각각의 그룹별 평균과 표준편차를 산출하고, 상기 그룹별 평균의 평균과 일치하는 그룹을 표준그룹으로 지정하여 상기 표준그룹의 평균과 표준편차를 각각의 분석지표(P_i)의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)로 지정하는 단계(S30)와; 상기 각각의 표준그룹의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)들이 동일한 평균과 동일한 표준편차의 통계분포로 해석되도록 임의의 평균(M)과 임의의 표준편차(SD)를 추가한 <수학식1>의 방법으로 대동맥혈관 신장성(-b/a), 말초동맥혈관 탄력성(d/a), 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)로 구분되는 각각의 분석지표(P_i)의 표준지표(T_i)를 구축하는 단계(S40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법에 의해 달성된다.

<수학식1>

여기서,

P_i = 피검자의 가속도맥파의 측정치로 얻어지는 분석지표,

m_i = 표준그룹의 평균,

sd_i = 표준그룹의 평균(m_i)에 대한 표준편차,

T_i = 표준지표,

M = 각각의 평균(m_i)의 기준이 되는 평균,

SD = 각각의 표준편차(sd_i)의 기준이 되는 표준편차.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법 및 이를 이용한 혈관노화 검사장치는 성별, 세부연령별 통계분포를 토대로 각 성별 임의 연령에 대해서도 통계적인 자동해석이 가능할 뿐 아니라, 종합적인 지수인 혈관기능 노화수준을 정량적으로 표시할 수 있어 일반인들도 쉽게 혈관노화 검사결과를 이해할 수 있다는 장점이 있고, 특히 비침습적으로 편안하게 측정할 수 있어, 일반 가정에서도 동맥경화등에 기인한 혈관노화의 기능이상을 조기에 발견하고 대처할 수 있어, 심각한 관련질환으로의 발전을 미연에 방지할 수 있다는 삶의 질 향상효과가 기대된다.

또한, 맥파의 가속도맥파 분석에 의한 혈관노화기능을 검사하는 장치는 외국에 비해 국내에서 더욱 활성화되어 있으며, 현재 약 6가지 유사제품들이 시중에 유통되고 있다.

그러나 아직 가속도맥파 분석지표의 절대수치만을 제공하거나, 정상범위의 최하, 최상값만 제시하는 수준이어서 세부적인 임상해석엔 어려움이 있어, 주로 병원에서만 활용되어왔다.

따라서, 본 발명은 대량 임상데이타를 기반으로 통계학적 표준지표 변환법을 도입하여 각 분석지표별 통계학적 자동해석 지침을 제시함으로써 전문가가 아닌 일반인들도 이 장치를 쉽게 활용할 수 있는 계기를 마련했다고 볼 수 있고, 혈관노화기능 검사장치의 시장을 기존의 제한된 병원시장에서 폭넓은 대중시장으로 확대할 수 있는 산업적 가치가 높은 중요한 기술을 제공하는 효과가 있다.

이상 본 발명이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 다수의 그룹별 피검자로부터 맥파를 측정하여 가속도맥파를 구하고, 상기 가속도맥파에서 추출되는 음양의 피크들을 순서대로 a,b,c,d,e로 지정하고, 상기 a,b,c,d,e의 출현시점을 각각 Ta,Tb,Tc,Td,Te로 지정하는 단계(S10)와; 상기 음양의 피크들과 각 피크들의 출현시점을 이용하여 -b/a를 대동맥혈관 신장성, d/a를 말초동맥혈관 탄력성, (b-c-d-e)/a를 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), Tac/Tce를 말초반사파 도달시간으로 지정한 각각의 분석지표(P_i)를 추출하는 단계(S20)와; 상기 분석지표(P_i)들의 각각의 그룹별 평균과 표준편차를 산출하고, 상기 그룹별 평균의 평균과 일치하는 그룹을 표준그룹으로 지정하여 상기 표준그룹의 평균과 표준편차를 각각의 분석지표(P_i)의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)로 지정하는 단계(S30)와; 상기 각각의 표준그룹의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)들이 동일한 평균과 동일한 표준편차의 통계분포로 해석되도록 임의의 평균(M)과 임의의 표준편차(SD)를 추가한 <수학식1>의 방법으로 대동맥혈관 신장성(-b/a), 말초동맥혈관 탄력성(d/a), 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)로 구분되는 각각의 분석지표(P_i)의 표준지표(T_i)를 구축하는 단계(S40);를 포함한다.

여기서,

P_i = 피검자의 가속도맥파의 측정치로 얻어지는 분석지표,

m_i = 표준그룹의 평균,

sd_i = 표준그룹의 평균(m_i)에 대한 표준편차,

T_i = 표준지표,

M = 각각의 평균(m_i)의 기준이 되는 평균,

SD = 각각의 표준편차(sd_i)의 기준이 되는 표준편차.

더욱 상세하게 설명하면 (S10)단계는 다수의 그룹별 피검자로부터 맥파를 측정하여 가속도맥파(SDPTG, Second Derivative of PhotopleThysmoGraphy)를 수집하고, 상기 가속도맥파에서 추출되는 음양의 피크들을 순서대로 a,b,c,d,e로 지정하고, 상기 a,b,c,d,e의 출현시점을 각각 Ta,Tb,Tc,Td,Te로 지정하는 과정이다.

가속도맥파는 맥파를 두번 미분한 그래프를 나타낸 것으로 저널명: Hypertension에 논문제목: Assessment of Vasoactive Agents and Vascular Aging by the Second Derivative of Photoplethysmogram Waveform; 국문제목: 가속도맥파 파형에 의한 혈관 작용제와 혈관 노화의 평가(논문발표년도, 호, 페이지: 1998, 32, 365-370)에 잘 나타나 있다.

따라서, 가속도맥파는 맥파를 두 번 미분한 파형을 의미하며, 다수의 그룹이란 각 연령별 그룹인 것으로, 20대, 30대, 40대, 50대, …, 등을 의미한다. 또한, 다수의 피검자는 불특정 다수인 것으로, 바람직하게는 측정치가 각 연령대별로 고른 분포를 보여야 한다. 이를테면 20대에서 80대까지 3500명을 대상으로 심박간격 즉, 맥파를 측정한다고 하면, 20대, 30대, …, 70대, 80대에 대해 그룹당 각각 남/녀별 250명씩 측정하여야 한다.

(S20)단계를 설명하기에 앞서 대동맥혈관 신장성(-b/a), 말초동맥혈관 탄력성(d/a), 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)는 각각 a피크값에 대한 음의 b피크값의 비율(-b/a), a피크값에 대한 d피크값의 비율(d/a), a피크값에 대한 (b-c-d-e)피크계산값의 비율(SDPTG-AI, SDPTG-Aging Index), c와 e피크간격(Tce)에 대한 a와 c피크간격(Tac)의 비율(Tac/Tce)의 임상적 대응의미임을 알아야 한다. 또한, 이를 보다 쉽게 이해하기 위하여 표1에 나타내었다.

가속도맥파 분석지표	수학적 정의	임상적 대응의미
-b/a	a피크값에 대한 음의 b피크값의 비율	대동맥혈관 신장성
d/a	a피크값에 대한 d피크값의 비율	말초동맥혈관 탄력성
SDPTG-AI	a피크값에 대한 (b-c-d-e)피크계산값의 비율	동맥경화 위험도
Tac/Tce	c와 e피크간격(Tce)에 대한 a와 c피크간격(Tac)의 비율	말초반사파 도달시간

(S20)단계는 상기 그룹별 가속도맥파(SDPTG, Second Derivative of PhotopleThysmoGraphy)를 통하여 대동맥혈관 신장성(-b/a), 말초동맥혈관 탄력성(d/a), 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)로 구분되는 각각의 분석지표(P_i)들을 추출한다. 가속도맥파는 앞서 개시한 바와 같고, 상기 분석지표(P_i)들의 추출방법과 의학적 근거는 저널명: Hypertension, 논문제목: Assessment of Vasoactive Agents and Vascular Aging by the Second Derivative of Photoplethysmogram Waveform; 국문제목: SDPTG 파형에 의한 혈관 작용제와 혈관 노화의 평가(논문발표년도, 호, 페이지: 1998, 32, 365-370)와,

저널명: PHYSIOLOGICAL RESEARCH, 논문제목: Second Derivative of the Finger Arterial Pressure Waveform: An Insight into Dynamics of the Peripheral Arterial Pressure; 국문제목: 손가락 동맥 혈압 파형의 이차 미분: 말초 동맥 혈압 맥박의 동역학에 관한 고찰(논문발표년도, 호, 페이지: 2005, 54, 505-513)과,

저널명: Japanese Circulation Journal, 논문제목: Second Derivative of Photoplethysmogram in Children and Young People; 국문제목: 어린이와 젊은이에 대한 가속도맥파(논문발표년도, 호, 페이지: 2000, 64, 110-116)와,

저널명: Circulation Journal, 논문제목: Utility of Second Derivative of the Finger Photoplethysmogram for the Estimation of the Risk of Coronary Heart Disease in the General Population; 국문제목: 일반 대중에게 있어서 관상 심장 질환의 위험 평가를 위한 손가락 맥파의 이차 미분의 활용(논문발표년도, 호, 페이지: 2006, 70, 304-310)과,

저널명: Journal of the Neurological Sciences, 논문제목: Fingertip photoplethysmography and migraine; 국문제목: 손가락 맥파와 편두통(논문발표년도, 호, 페이지: 2003, 216, 17-21)에 잘 나타나 있으므로 분석지표(P_i)들의 추출방법과 임상적 의미에 대한 설명은 생략하기로 한다.

(S30)단계는 상기 분석지표(P_i)들의 각각의 그룹별 평균과 표준편차를 산출하고, 상기 그룹별 평균의 평균과 일치하는 그룹을 표준그룹으로 지정하여 상기 표준그룹의 평균과 표준편차를 각각의 분석지표(P_i)의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)로 지정한다.

그룹별 평균의 평균이란 그룹별 평균값들을 평균한 것이고, 표준편차 또한 그룹별 표준편차의 평균을 나타낸 값이다. 예컨대, 대동맥혈관 신장성(-b/a)의 그룹별 평균값이 0.70, 0.60, 0.55, 0.50, 0.45, 0.40, 0.30이면 그룹별 평균의 평균은 0.50이 되고, 그룹별 표준편차가 ±0.07, ±0.06, ±0.055, ±0.05, ±0.045, ±0.04, ±0.03이면 그룹별 표준편차의 평균은 ±0.05가 되는 것이다. 이와 같은 그룹별 평균의 평균과 그룹별 표준편차의 평균은 각각의 분석지표(P_i)들에 적용된다.

표준그룹은 그룹별 평균의 평균과 일치하는 그룹인 것으로, 상기 예시된 바와 같이 그룹별 평균의 평균이 50이면, 이와 같은 평균값과 같은 50의 평균을 갖는 그룹이 표준그룹이 되는 것이다. 따라서, 이러한 표준그룹의 평균과 표준편차는 각각의 분석지표(P_i)의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)로 지정하는 것이 바람직하다.

(S40)단계는 상기 각각의 표준그룹의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)들이 동일한 평균과 동일한 표준편차의 통계분포로 해석되도록 임의의 평균(M)과 임의의 표준편차(SD)를 추가한 <수학식1>의 방법으로 대동맥혈관 신장성(-b/a), 말초동맥혈관 탄력성(d/a), 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)로 구분되는 각각의 분석지표(P_i)의 표준지표(T_i)를 구축한다.

이와 같은 (S40)단계는 각각의 분석지표(P_i)의 표준그룹의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)들이 다르므로 이를 동일한 평균과 동일한 표준편차의 통계분포로 해석하기 위하여 임의의 평균(M)과 임의의 표준편차(SD) 값을 지정하여야 한다. 이러한 임의의 평균(M)과 임의의 표준편차(SD)에는 다양한 수가 적용될 수 있지만, 바람직하게는 (50, ±10), (0, ±1), (100, ±10) 중 선택되는 어느 하나이어야 하고, 더욱 바람직하게는 (50, ±10)을 적용하는 것이 좋다.

또한, 이러한 임의의 평균(M)과 임의의 표준편차(SD)를 상기 <수학식1>에 적용하면 대동맥혈관 신장성(-b/a), 말초동맥혈관 탄력성(d/a), 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)로 구분되는 각각의 분석지표(P_i)의 표준지표(T_i)를 구축할 수 있다.

한편, 본 출원인((주)락싸)은 2004년 2월에서 2006년 6월까지 한국인 3,500명을 대상으로 가속도맥파 데이터를 수집하고, 표준지표(T_i) 변환과정에 필요한 바람직한 분석지표(P_i)의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)를 도출하여 표 2와 같이 나타낼 수 있었다.

가속도맥파 분석지표(P_i)	평균(m_i)	표준편차(sd_i)
-b/a(P_-b/a)	0.45~0.95	0.13~0.37
d/a(P_d _/a)	-0.41~0.11	0.08~0.22
SDPTG-AI(P_SDPTG _- _AI)	-0.88~-0.28	0.15~0.45
Tac/Tce(P_Tac _/ _Tce)	0.85~1.55	0.18~0.52

여기서, 상기 가속도맥파는 남/녀 연령별로 20대에서 80대까지 골고루 구성되어 있으며, 중간 연령대인 남자 50대를 표준그룹으로 지정하였다.

또한, 이와 같은 분석지표(P_i)의 표준그룹의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)에 임상적 해석이 쉬운 50과 10을 각각 평균(M)과 표준편차(SD)에 적용하여 도 3와 같은 표준지표(T_i) 그래프를 나타낼 수 있었다.

이와 같은 과정을 통해 표준지표(T_i)는 세부적인 범위에 따른 정량적인 통계해석이 동일해 지므로 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

표준지표(T_i)가 40 ~ 60의 범위 내에 있으면, 이는 표준그룹(68%) 안에 속한다는 것을 의미하고,

표준지표(T_i)가 60 ~ 70의 범위 내에 있으면, 이는 상위(16%이상 3%미만)에 속한다는 것을 의미하고,

표준지표(T_i)가 30 ~ 40)의 범위 내에 있으면, 이는 하위(16%이상 3%미만)에 속한다는 것을 의미하고,

표준지표(T_i)가 70 이상이면, 이는 상위(3%이상)에 속한다는 것을 의미하고,

표준지표(T_i)가 30 이하이면, 이는 하위(3%이상)에 속한다는 것을 의미한다.

한편, 본 발명의 표준지표(T_i)들은 표준그룹을 기준으로 상기와 같은 전반적인 해석도 가능하지만, 다음 절차에 따른 더욱 정밀한 각 성별로 세부 그룹별 해석도 가능하다.

이는 동일한 평균(M=50)과 동일한 표준편차(SD)에 의해 세부 그룹별 평균은 표준그룹의 평균과 동일하거나, 또는 표준그룹을 기준으로 대칭적인 직선형태로 감소하는 것이 도 4 및 도 5와 같이 관찰되었기 때문이다. 이를 하기에서 설명하면 다음과 같다.

각각의 표준지표(T_i)의 그룹별 평균으로 기울기 상수(a)를 산출하고, 상기 기울기 상수(a)와 표준지표(T_i)의 임의의 그룹의 평균(M_G)값을 <수학식2>에 대입하여 y절편 상수(b)를 산출(S50)한다.

여기서, M_G = 임의의 그룹별 표준지표의 평균,

a = 기울기 상수,

b = y절편 상수,

G = 피검자의 나이.

상기와 같은 수식을 통하여 기울기 상수(a)와 y절편 상수(b)를 구하면, 각 성별로 나이(G)의 해당 연령그룹의 평균(M_G)값을 구할 수 있고, 이를 토대로 피검자는 해당 성별의 연령그룹의 평균(M_G)에 속하는지, 혹은 미달되는지, 혹은 초과되는지를 알 수 있게 된다.

한편, 본 출원인((주)락싸)은 이와 같은 <수학식2>에 적용하기 위한 각 성별 바람직한 기울기 상수(a)와 y절편 상수(b)를 상기 표 2에 나타낸 분석지표(P_i)의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)를 기반으로 획득한 다음 표 3과 같이 도출할 수 있었다.

가속도맥파 분석지표(T_i)	남자 기울기 상수(a)	남자 y절편 상수(b)	여자 기울기 상수(a)	여자 y절편 상수 (b)
-b/a(P_-b/a)	-0.35~-0.15	57.5~67.5	-0.35~-0.15	52.5~62.5
d/a(P_d _/a)	-0.6 ~ -0.4	70~80	-0.6 ~ -0.4	65~75
SDPTG-AI(P_SDPTG _- _AI)	0.4 ~ 0.6	20~30	0.4 ~ 0.6	25~35
Tac/Tce(P_Tac _/ _Tce)	-0.6 ~ -0.4	70~80	-0.6 ~ -0.4	65~75

한편, 본 발명은 (S60)단계를 통하여 G_i를 산출(S60) 할 수 있다.

이러한 (S60)단계는 상기 각각의 표준지표(T_i)의 각 성별 세부 연령대그룹별 평균으로 기울기 상수(a)를 산출하고, 상기 기울기 상수(a)와 표준지표(T_i)의 임의의 그룹의 평균(M_G)값을 <수학식2>에 대입하여 y절편 상수(b)를 산출한 다음 상기 기울기 상수(a)와 y절편 상수(b)와 각 성별 임의의 그룹에 속하는 표준지표(T_i)값을 <수학식3>에 대입하여 이루어진다.

여기서, G_i = 생물학적 기능나이,

T_i = 표준지표,

a = 기울기 상수,

b = y절편 상수.

또한, 본 발명은 상기 <수학식3>에 의해 얻어진 각 표준지표(T_i)들의 생물학적 기능나이(G_i)들을 <수학식4>와 같이 임의 두개 이상을 조합하여 평균함으로써 종합적인 혈관노화도 지수를 산출할 수 있다.

여기서, G_-b/a = 대동맥혈관 신장성(-b/a)의 생물학적기능나이(G_i),

G_d _/a = 말초동맥혈관 탄력성(d/a)의 생물학적기능나이(G_i),

G_SDPTG _- _AI = 동맥경화 위험도(SDPTG-AI)의 생물학적기능나이(G_i),

G_Tac _/ _Tce = 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)의 생물학적기능나이(G_i).

도 1은 맥파를 두 번 미분한 가속도맥파의 a, b, c, d, e-파 피크를 나타낸 도면이고,

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법의 순서도이고,

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도맥파를 이용하여 표준지표를 산출하여 그래프로 나타낸 도면이고,

도 4 및 도 5는 표준그룹을 기준으로 한 세부 그룹간의 기울기를 나타낸 도면이다.

Claims

다수의 그룹별 피검자로부터 맥파를 측정하여 가속도맥파를 구하고, 상기 가속도맥파에서 추출되는 음양의 피크들을 순서대로 a,b,c,d,e로 지정하고, 상기 a,b,c,d,e의 출현시점을 각각 Ta,Tb,Tc,Td,Te로 지정하는 단계(S10)와;

상기 음양의 피크들과 각 피크들의 출현시점을 이용하여 -b/a를 대동맥혈관 신장성, d/a를 말초동맥혈관 탄력성, (b-c-d-e)/a를 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), Tac/Tce를 말초반사파 도달시간으로 지정한 각각의 분석지표(P_i)를 추출하는 단계(S20)와;

상기 분석지표(P_i)들의 각각의 그룹별 평균과 표준편차를 산출하고, 상기 그룹별 평균의 평균과 일치하는 그룹을 표준그룹으로 지정하여 상기 표준그룹의 평균과 표준편차를 각각의 분석지표(P_i)의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)로 지정하는 단계(S30)와;

상기 각각의 표준그룹의 평균(m_i)과 표준편차(sd_i)들이 동일한 평균과 동일한 표준편차의 통계분포로 해석되도록 임의의 평균(M)과 임의의 표준편차(SD)를 추가한 <수학식1>의 방법으로 대동맥혈관 신장성(-b/a), 말초동맥혈관 탄력성(d/a), 동맥경화 위험도(SDPTG-AI), 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)로 구분되는 각각의 분석지표(P_i)의 표준지표(T_i)를 구축하는 단계(S40);

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법.

<수학식1>

여기서,

P_i = 피검자의 가속도맥파의 측정치로 얻어지는 분석지표,

m_i = 표준그룹의 평균,

sd_i = 표준그룹의 평균(m_i)에 대한 표준편차,

T_i = 표준지표,

M = 각각의 평균(m_i)의 기준이 되는 평균,

SD = 각각의 표준편차(sd_i)의 기준이 되는 표준편차.
제 1항에 있어서,

상기 임의의 평균(M)과 표준편차(SD)는 각각 (50, ±10), (0, ±1), (100, ±10) 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법.
제 1항 또는 2항에 있어서,

상기 대동맥혈관 신장성(-b/a)의 평균(m_i)은 0.45 ~ 0.95, 표준편차(sd_i)는 0.13 ~ 0.37;

상기 말초동맥혈관 탄력성(d/a)의 평균(m_i)은 -0.41 ~ 0.11, 표준편차(sd_i)는 0.08 ~ 0.22;

상기 동맥경화 위험도(SDPTG-AI)의 평균(m_i)은 -0.88 ~ -0.28, 표준편차(sd_i)는 0.15 ~ 0.45;

상기 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)의 평균(m_i)은 0.85 ~ 1.55, 표준편차(sd_i)는 0.18 ~ 0.52;

인 것을 특징으로 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법.
제 1항에 있어서,

상기 각각의 표준지표(T_i)의 그룹별 평균으로 기울기 상수(a)를 산출하고, 상기 기울기 상수(a)와 표준지표(T_i)의 임의의 그룹의 평균(M_G)값을 <수학식2>에 대입하여 y절편 상수(b)를 산출하는 단계(S50)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법.

<수학식2>

여기서, M_G = 임의의 그룹의 표준지표(T_i)의 평균,

a = 기울기 상수,

b = y절편 상수,

G = 피검자의 나이.
제 4항에 있어서,

상기 표준그룹을 기준으로 표준지표(T_i)의 대동맥혈관 신장성(-b/a)의 기울기 상수(a)는 -0.35 ~ -0.15, y절편 상수(b)는 57.5 ~ 67.5;

말초동맥혈관 탄력성(d/a)의 기울기 상수(a)는 -0.6 ~ -0.4, y절편 상수(b)는 70 ~ 80;

동맥경화위험도(SDPTG-AI)의 기울기 상수(a)는 0.4 ~ 0.6, y절편 상수(b)는 20 ~ 30;

말초반사파도달시간(Tac/Tce)의 기울기 상수(a)는 -0.6 ~ -0.4, y절편 상수(b)는 70 ~ 80;로 지정하거나,

상기 표준그룹을 기준으로 표준지표(T_i)의 대동맥혈관 신장성(-b/a)의 기울기 상수(a)는 -0.35 ~ -0.15, y절편 상수(b)는 52.5~62.5;

말초동맥혈관 탄력성(d/a)의 기울기 상수(a)는 -0.6 ~ -0.4, y절편 상수(b)는 65 ~ 75;

동맥경화위험도(SDPTG-AI)의 기울기 상수(a)는 0.4 ~ 0.6, y절편 상수(b)는 25 ~ 35;

말초반사파도달시간(Tac/Tce)의 기울기 상수(a)는 -0.6 ~ -0.4, y절편 상수(b)는 65 ~ 75;로 지정하는 것을 특징으로 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법.
제 1항에 있어서,

상기 각각의 표준지표(T_i)의 그룹별 평균으로 기울기 상수(a)를 산출하고, 상기 기울기 상수(a)와 표준지표(T_i)의 임의의 그룹의 평균(M_G)값을 <수학식2>에 대입하여 y절편 상수(b)를 산출한 다음 상기 기울기 상수(a)와 y절편 상수(b)와 임의의 그룹에 속하는 표준지표(T_i)값을 <수학식3>에 대입하여 G_i를 산출하는 단계(S60)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법.

<수학식3>

여기서, G_i = 생물학적 기능나이,

T_i = 표준지표,

a = 기울기 상수,

b = y절편 상수.
제 6항에 있어서,

상기 <수학식3>에 의해 얻어진 각 표준지표(T_i)들의 생물학적 기능나이(G_i)들을 이용하여 아래의 <수학식4>에 대입하여 종합적인 혈관노화도 지수를 산출하는 단계(S70)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가속도맥파를 이용한 표준지표 산출 방법.

<수학식4>

여기서, G_-b/a = 대동맥혈관 신장성(-b/a)의 생물학적기능나이(G_i),

G_d _/a = 말초동맥혈관 탄력성(d/a)의 생물학적기능나이(G_i),

G_SDPTG _- _AI = 동맥경화 위험도(SDPTG-AI)의 생물학적기능나이(G_i),

G_Tac _/ _Tce = 말초반사파 도달시간(Tac/Tce)의 생물학적기능나이(G_i).