KR100883939B1 - 동맥 경화 진단 장치 - Google Patents
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Abstract
생체의 동맥 경화를 진단하는 장치 (10) 는, 압박력으로 제 1 부위를 압박하기 위해 생체의 제 1 부위 (14) 주위에 장착된 팽창성의 커프 (20), 압박력으로 커프에 의해 압박된 생체의 상기 제 1 부위의 동맥으로부터 형성되고 커프에 전송되는 맥파를 검출하는 맥파 검출 장치 (32), 및 커프의 압박력의 변화에 의해 발생되는 맥파의 변화에 기초하여, 혈액이 동맥에서 흐르는 방향으로 상기 제 1 부위의 상류에 위치한 생체의 제 2 부위의 동맥 경화 병변 (legion) 의 유무를 판정하는 동맥 경화 판정 수단 (64) 을 구비한다.
동맥 경화 진단 장치
Description
도 1 은 본 발명에 적용되는 동맥 경화 진단 장치의 구성을 설명하는 개략도.
도 2 은, 도 1 에 나타낸, 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득하는 것에 관련된 제어 장치의 CPU (중앙 처리 장치) 의 필수적인 제어 기능을 설명하는 개략도.
도 3 은 상완 맥파 (WB) 의 예를 나타낸 그래프.
도 4 은 ABI (족수 상완 혈압 지수) 의 산출에 관계있는 도 1 의 CPU 의 필수적인 제어 기능을 설명하는 개략도.
도 5 은, 도 2 에 나타낸, 맥파 전파 속도 관련 정보의 획득에 관련된 CPU 의 필수적인 제어 기능을 나타낸 플로우 차트.
도 6 은 도 5 의 플로우 차트의 루틴에 후속하는 루틴을 나타낸 플로우 차트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 동맥 경화 진단 장치 18 : 족수용 커프
20R : 우상완용 커프 20L : 좌상완용 커프
24a, 24b, 24c, 24d : 혈압 측정 장치 본체
26b : 조압밸브 28b : 압력센서
30b : 정압 필터 회로 32b : 맥파 필터 회로
40 : 입력 장치 48 : 표시 장치
62 : 변화치 산출 수단 64 : 동맥 경화 판정 수단
66 : 동기 판정 수단 68 : 정상 맥박 주기 범위 결정 수단
70 : 부정맥 판정 수단 72 : 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단
본 발명은 동맥 경화 (arteriosclerosis) 또는 동맥 경화 병변 (lesion), 특히 죽상 동맥 경화 (atherosclerosis) 를 진단하는 동맥 경화 진단 장치에 관한 것이다.
3 종류의 동맥 경화가 알려져 있는데, 죽상 동맥 경화는 대동맥 또는 중동맥 내막의 죽성 경화이고, 중막 경화 (mediosclerosis) 는 동맥 중막의 석회화이고, 소동맥 경화는 세동맥의 경화이다.
한편, 맥파 전파 속도 또는 맥파 전파 시간 등의 맥파가 생체의 2 부위 사이를 전파하는 속도에 관련된 맥파 전파 속도 관련 정보를 측정하여, 죽상 동맥 경화의 유무 또는 죽상 동맥 경화의 정도를 진단할 수 있다. 생체의 죽상 영역에서 일종의 맥파 전파 속도 관련 정보인 맥파 전파 속도를 측정하는 경우에, 죽상 동맥 경화의 정도가 낮으면, 측정된 속도는 정상 속도보다 높고, 죽상 동맥 경화의 정도가 중간이상이면, 측정된 속도가 정상 속도보다 낮다. 따라서, 맥파 전파 속도 관련 정보를 죽상 동맥 경화의 유무, 또는 죽상 동맥 경화의 정도를 진단하는데 이용할 수 있다.
죽상 동맥 경화의 정도가 낮으면, 측정된 속도가 정상 속도보다 높고, 죽상 동맥 경화의 정도가 중간이상이면, 측정된 속도가 정상 속도보다 낮은 이유는, 동맥협착이라 불리는 죽상 동맥 경화가 진행함에 따라, 동맥의 내경이 감소하기 때문이다. 동맥협착 부위의 하류에서는 혈압이 낮아지기 때문에, 혈압에 따라 변화하는 맥파 전파 속도가 낮아진다. 반면, 중막 경화는 중막의 석회화이기 때문에, 중막 경화가 진행함에 따라 맥파 전파 속도가 증가한다. 일반적으로, 중막 경화는 죽상 동맥 경화와 함께 진행한다. 죽상 동맥 경화의 정도가 낮은 경우에, 죽상 동맥 경화의 영향보다 중막 경화의 영향이 크고, 따라서 맥파 전파 속도가 정상 속도보다 높다. 그러나, 죽상 동맥 경화가 중간 이상인 경우에, 죽상 동맥 경화의 영향이 중막 경화의 영향보다 크고, 따라서 맥파 전파 속도가 정상 속도보다 낮다.
맥파 전파 속도는 죽상 동맥 경화 및 중막 경화와 상술한 관계를 갖는다. 그러나, 본 발명은 죽상 동맥 경화 또는 동맥 협착을 진단하는 장치에 관한 것이므로, 다른 것을 특정하지 않는 한, 하기 설명에서 동맥 경화는 죽상 동맥 경화를 의미한다.
동맥 경화 측정 장치의 일종으로는, 하지 상지 혈압 지수 측정 장치가 알려져 있다. 이 장치는 일본 특허 제 3,140,007 호, 또는 이에 대응하는 미국 출원 제 6,355,000 호에서 개시되어 있다. 하지 상지 혈압 지수 측정 장치는 생체의 하지 및 상지상에 권회되는 2개의 커프를 포함하고, 상지의 혈압과 하지의 혈압의 비 (ratio) 를 하지 상지 혈압 지수로서 산출하고, 이렇게 산출된 하지 상지 혈압 지수에 기초하여 동맥 경화를 진단한다. 이 장치가 하지 상지 혈압 지수의 신뢰성을 확보할 수 있도록 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득하여 변경되면, 장치는 더 정확하게 동맥 경화를 진단할 수 있다. 상지 혈압과 하지 혈압을 측정하기 위해 이용되는 2 개의 커프를, 상지와 하지로부터 각각 맥파를 검출하는데 이용하면, 이렇게 검출된 2 개의 맥파를 맥파 전파 시간을 측정하는데 이용할 수 있다. 따라서, 또 다른 맥파 전파 속도 관련 정보와 같은 맥파 전파 시간을, 다른 부가적인 센서를 이용할 필요없이, 측정할 수 있다.
많은 경우에, 동맥 경화는 하지에서 발생한다. 그러나, 어떤 경우에, 동맥 경화는 상지에도 발생한다. 상지와 하지에서 측정된 맥파 전파 시간은 심장으로부터 상지까지의 맥파 전파 시간과 심장으로부터 하지까지의 맥파 전파 시간의 차이를 의미한다. 그러므로, 이들 경우에, 비록 하지가 동맥 경화를 갖고 있고 그에 따라서 심장으로부터 하지까지의 맥파 전달 시간이 증가하더라도, 상지가 동맥 경화를 갖고 있고 그에 따라서 심장으로부터 상지까지의 맥파 전파 시간이 증가하면, 상지와 하지에서 측정된 맥파 전파 시간, 또는 그 측정된 전파 시간에 기초하여 산출된 맥파 전파 속도는 정상 범위의 값이 된다. 따라서, 상기에서 나타낸 바와 같이, 상지와 하지에서 얻어진 맥파 전파 속도 관련 정보를, 동맥 경화를 높은 정확도로 진단하는데 사용할 수 없다.
한편, 생체의 육체적 동작에 의해 생성되는 잡음이 맥파와 혼합되므로, 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득하는데 이용하는 이들의 각 맥파의 기준점을 정확하게 검출할 수 없는 경우들이 있다. 이들 경우에, 맥파 전파 속도 관련 정보를 정확하게 얻을 수 없다. 또한, 부정맥이 생체에 발생하는 경우에는, 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득하는데 이용하는 2 개의 맥파의 각각의 기준점을 정확하게 검출할 수 없으므로, 맥파 전파 속도 관련 정보도 정확하게 얻을 수 없다. 맥파 전파 속도 관련 정보를 정확하게 획득할 수 없으면, 동맥 경화성 병변을 정확하게 진단할 수 없다.
그러므로, 본 발명의 목적은 고도의 정확성으로 동맥 경화, 즉 동맥 경화성 병변을 진단하는 동맥 경화 진단 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 의해 달성된다. 본 발명의 제 1 형태에 따르면, 제 1 부위를 압박력으로 압박하기 위해 생체의 상기 제 1 부위 둘레를 권회하도록 구성된 팽창성 커프 (20); 커프에 의해 압박력으로 압박된 생체의 상기 제 1 부위의 동맥으로부터 생성되어 커프에 전송되는 맥파를 검출하는 맥파 검출 장치; 및 커프의 압박력의 변화에 의해 발생되는 맥파의 변화에 기초하여, 혈액이 동맥에서 흐르는 방향으로 상기 제 1 부위의 상류에 위치한 생체의 제 2 부위에서의 동맥 경화 병변의 유무를 판정하는 동맥 경화 판정 수단을 구비하는, 생체의 동맥 경화를 진단하는 장치를 제공한다.
커프가 권회된 제 1 부위의 상류에 위치한 제 2 부위의 생체가 동맥 경화를 가지고 있으면, 맥파 검출 장치에 의해 제 1 부위에서 검출된 맥파의 형태의 첨예도는, 동맥 경화가 없는 제 2 부위의 하류에 위치한 제 1 부위에서 검출된 맥파의 형태의 첨예도가 상당히 감소되는 압박력보다 더 낮은 커프의 압박력에서, 감소한다. 그러므로, 동맥 경화 판정 수단은, 커프의 압박력의 변화에 의해 발생되는 맥파의 변화에 기초하여, 커프가 권회된 제 1 부위의 상류에 위치한 제 2 부위에 동맥 경화가 있는지 유무를 판정할 수 있다.
상술한 원칙을 좌우상지에 적용하면, 하지 및 2 개의 상지중 하나로부터 획득된 맥파 전파 속도 관련 정보에 기초하여, 하지의 동맥 경화를 정확하게 진단할 수 있다. 본 발명의 제 2 형태에 따르면, 생체의 좌상지 둘레에 권회되어 좌상지를 제 1 압박력으로 압박하는 좌상지 커프; 생체의 우상지 둘레에 권회되어 우상지를 제 2 압박력으로 압박하기 위해 우상지 커프; 생체의 하지 둘레에 권회된 하지 커프; 좌상지 커프에 의해 제 1 압박력으로 압박된 좌상지의 동맥으로부터 발생되어 좌상지 커프에 전송되는 맥파를 좌상지 맥파로서 검출하는 좌상지 맥파 검출 장치; 우상지 커프에 의해 제 2 압박력으로 압박된 우상지의 동맥으로부터 발생되어 우상지 커프에 전송되는 맥파를 우상지 맥파로서 검출하는 우상지 맥파 검출 장치; 하지 커프에 의해 압박된 하지의 동맥으로부터 발생되어 하지 커프에 전송되는 맥파를 하지 맥파로서 검출하는 하지 맥파 검출 장치; 좌상지 커프의 제 1 압박력의 변화에 의해 발생되는 좌상지 맥파의 변화를 나타내는 제 1 변화치 및 우상지 커프의 제 2 압박력의 변화에 의해 발생되는 우상지 맥파의 변화를 나타내는 제 2 변화치를 산출하는 변화치 산출 수단 (62, S9); 변화치 산출 수단에 의해 산출된 제 1 변화치 및 제 2 변화치의 비교에 기초하여, 생체의 심장과 좌상지 사이에 위치한 제 1 부위의 동맥 경화의 정도와 심장과 우상지 사이에 위치한 제 2 부위의 동맥 경화의 정도중 어느 것이 더 낮은것인지 판정하기 위한 동맥 경화 판정 장치; 및 동맥 경화 판정 수단에 의해 제 1 부위 및 제 2 부위중 동맥 경화 정도가 더 낮은 것으로 판정되는 부위에 대응하는 좌상지 맥파와 우상지 맥파중 하나와, 하지 맥파 검출 장치에 의해 검출되는 하지 맥파에 기초하여, 맥파가 생체내에서 전파하는 속도에 관한 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득하는 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단을 구비하는, 생체의 하지의 동맥 경화를 진단하는 장치를 제공한다.
이 형태에 따르면, 변화치 산출 수단은 제 1 변화치 및 제 2 변화치를 산출한다. 제 1 변화치는 좌상지 커프의 제 1 압박력의 변화에 의해 발생되는 좌상지 맥파의 변화를 나타내고, 제 2 변화치는 우상지 커프의 제 2 압박력의 변화에 의해 발생되는 우상지 맥파의 변화를 나타낸다. 따라서, 제 1 변화치는 심장과 좌상지 사이에 위치한 생체의 제 1 부위의 동맥 경화의 정도를 반영하고, 제 2 변화치는 심장과 우상지 사이에 위치한 생체의 제 2 부위의 동맥 경화의 정도를 반영한다. 그러므로, 동맥 경화 판정 수단은 제 1 변화치 및 제 2 변화치를 서로 비교하여 심장과 좌상지 사이에 위치한 제 1 부위의 동맥 경화 정도와 심장과 우상지 사이에 위치한 제 2 부위의 동맥 경화 정도중 어느 것이 더 낮은가를 판정할 수 있다. 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단은, 동맥 경화 판정 수단에 의해 제 1 부위 및 제 2 부위중 동맥 경화 정도가 더 낮은 것으로 판정된 부위에 대응하는 상지 맥파와 하지 맥파에 기초하여, 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득한다. 따라서, 본 장치는 상지의 동맥 경화에 의해 덜 영향받는 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득할 수 있다. 그러므로, 이 맥파 전파 속도 관련 정보를 하지의 동맥 경화를 정확하게 진단하는데 이용할 수 있다.
본 발명의 제 3 형태에 따르면, 생체의 제 1 신체 부위상에 권회된 제 1 검출부를 구비하고 제 1 신체 부위에서 발생된 맥파를 제 1 맥파로서 검출하는 제 1 맥파 검출 장치; 생체의 제 2 신체 부위상에 권회된 제 2 검출부를 구비하고 제 2 신체 부위에서 발생된 맥파를 제 2 맥파로서 검출하는 제 2 맥파 검출 장치; 제 1 맥파 검출 장치에 의해 검출된 제 1 맥파 및 제 2 맥파 검출 장치에 의해 검출된 제 2 맥파가 서로 동기인지 여부를 판정하는 동기 판정 수단; 동기 판정 수단 의해 서로 동기인 것으로 판정된 제 1 맥파 및 제 2 맥파에 기초하여, 맥파가 생체내에 전파하는 속도에 관한 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득하는 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단을 구비하는, 생체의 동맥 경화를 진단하는 장치를 제공한다.
생체의 물리적 운동에 의해 잡음이 발생하면, 서로 다른 시점에서 생체의 다른 영역에서 검출된 2 개의 맥파와 혼합될 수 있다. 이 경우, 2 개의 맥파의 각각의 맥박은 서로 동기가 될 수 없다. 그러나, 동기 판정 수단이 제 1 맥파 검출 수단에 의해 검출된 제 1 맥파 및 제 2 맥파 검출 수단에 의해 검출된 제 2 맥파가 서로 동기인 것으로 판정하면, 제 1 맥파 및 제 2 맥파는 생체의 물리적 운동에 의해 발생된 잡음이 없다고 말할 수 있다. 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단은 동기 판정 수단에 의해 서로 동기인 것으로 판정된 제 1 맥파 및 제 2 맥파에 기초하여 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득한다. 따라서, 본 장치는 정확한 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득할 수 있다. 그러므로, 이에 따라 획득된 정확한 맥파 전파 속도 관련 정보에 기초하여, 동맥 경화를 정확하게 진단할 수 있다.
본 발명의 제 4 형태에 따르면, 생체의 제 1 신체 부위상에 권회된 제 1 검출부를 구비하고 제 1 신체 부위에서 발생된 맥파를 제 1 맥파로서 검출하는 제 1 맥파 검출 장치; 생체의 제 2 신체 부위상에 권회된 제 2 검출부를 구비하고 제 2 신체 부위에서 발생된 맥파를 제 2 맥파로서 검출하는 제 2 맥파 검출 장치; 제 1 맥파 검출 장치에 의해 검출된 제 1 맥파 및 제 2 맥파 검출 장치에 의해 검출된 제 2 맥파중 어느 하나에 기초하여 정상 맥박 주기 범위를 결정하는 정상 맥박 주기 범위 결정 수단; 제 1 맥파의 맥박 주기 및 제 2 맥파의 맥박 주기중 어느 하나가 정상 맥박 주기 범위 결정 수단에 의해 정상 맥박 주기 범위인 것으로 판정되는 경우, 제 1 맥파 및 제 2 맥파가 부정맥이 아닌 것으로 판정하는 부정맥 판정 수단; 및 부정맥 판정 수단에 의해 부정맥이 아닌 것으로 판정된 제 1 맥파 및 제 2 맥파에 기초하여, 맥파가 생체내에 전파하는 속도에 관한 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득하는 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단을 구비하는, 생체의 동맥 경화를 진단하는 장치를 제공한다.
이 형태에 따르면, 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단은, 부정맥 판정 수단에 의해 부정맥이 아닌 것으로 판정된 제 1 맥파 및 제 2 맥파에 기초하여, 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득한다. 따라서, 본 장치는 정확한 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득할 수 있다. 그러므로, 이에 따라 획득된 정확한 맥파 전파 속도 관련 정보에 기초하여, 동맥 경화를 정확하게 진단할 수 있다.
본 발명의 상기 선택적인 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 더 상세하게 설명한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다. 도 1 은 본 발명을 적용한 동맥 경화 진단 장치 (10) 의 구성을 설명하는 개략도를 나타낸다. 또한, 본 동맥 경화 진단 장치 (10) 는 족수 상완 혈압 지수 측정 장치로서 기능한다.
도 1 에서, 동맥 경화 진단 장치 (10) 는, 환자 (16) 의 좌족수 (12L) 와 우족수 (12R) 에 각각 감겨진 좌족수용 커프 (18L) 와 우족수용 커프 (18R) 를 구비하고, 환자 (16) 의 좌상완 (14L) 과 우상완 (14R) 에 각각 감겨진 좌상완용 커프 (20L) 와 우상완용 커프 (20R) 을 구비한다. 커프 (18, 20) 각각은, 각각의 커프가 감겨진 환자 부위를 압박하는 압박대로서 기능하고, 직물 또는 폴리에스테르와 같은 비신축성 소재로 형성된 띠형상 외포대와 외포대내에 있는 가죽제 포대를 구비한다.
좌상완 커프 및 우상완 커프 (20L, 20R) 는 각각의 배관 (22b, 22a) 을 통해 각각의 혈압 측정 장치 본체 (24b, 24a) 에 접속되고, 좌족수 커프 및 우족수 커프 (18L, 18R) 는 각각의 배관 (22d, 22c) 을 통해 각각의 혈압 측정 장치 본체 (24d, 24c) 에 접속된다.
4 개의 혈압 측정 장치 본체 (24a, 24b, 24c, 24d) 는 동일한 구성을 갖기 때문에, 이하에서 4 개의 장치들 (24) 의 대표로서 좌상완 커프 (20L) 에 접속되는 혈압 측정 장치 본체 (24b) 를 설명한다. 혈압 측정 장치 본체 (24b) 는 조압 밸브 (26b), 압력 센서 (28b), 정압 필터 회로 (30b), 맥파 필터 회로 (32b), 배관 (34b), 및 공기 펌프 (36b) 를 구비하고, 배관 (22b) 은 조압 밸브 (26b) 와 압력 센서 (28b) 에 접속된다. 조압 밸브 (26b) 는 배관 (34b) 을 통해 공기 펌프 (36b) 에 접속된다.
조압 밸브 (26b) 는 공기 펌프 (36b) 로부터 공급된 압축 공기의 압력을 제어하거나 조절하여, 압축 조절된 공기를 좌상완 커프 (20L) 에 공급하고, 좌상완 커프 (20L) 로부터 압축된 공기를 배기하여, 커프 (20L) 의 공기압을 제어한다.
압력 센서 (28b) 는 좌상완 커프 (20L) 의 공기압을 검출하고, 검출된 공기압을 나타내는 압력 신호 (SPb) 를 정압 필터 회로 (30b) 와 맥파 필터 회로 (32b) 에 공급한다. 정압 필터 회로 (30b) 는 압력 신호 (SPb) 로부터, 검출 압력중 정적 성분, 즉 커프 (20L) 의 압박력 (이하, 좌상완 커프 압력, PCb 라 함) 을 나타내는 커프 압력 신호 (SKb) 를 추출하는 로우-패스 필터를 구비한다. 정압 필터 회로 (30b) 는 커프 압력 신호 (SKb) 를 A/D (아날로그/디지털) 변환기 (미도시) 를 통해 전기 제어 장치 (38) 에 공급한다.
맥파 필터 회로 (32b) 는, 좌상완 맥파 (WBL) 를 소정의 주파수를 가진 검출 압력의 진동 성분으로 나타낸 좌상완 맥파 신호 (SMb) 를 압력 신호 (SPb) 로부터 추출하는 밴드-패스 필터를 구비한다. 맥파 필터 회로 (32b) 는 맥파 신호 (SMb) 를 A/D 변환기 (미도시) 를 통해 전기 제어 장치 (38) 에 공급한다. 맥파 신호 (SMb) 는 좌상완 커프 (20L) 에 의해 압박된 좌상완 (14L) 의 동맥으로부터 발생된 좌상완 맥파 (WBL) 를 나타내며, 좌상완 커프 (20L) 및 혈압 측정 장치 본체 (24b) 는 서로 협력하여 좌상완 맥파 검출 장치로서 기능한다. 좌상완 맥파 (WBL) 는 제 1 맥파이며, 그에 따라서 좌상완 커프 (20L) 및 혈압 측정 장치 본체 (24b) 는 또한 제 1 맥파 검출 장치로서 기능한다.
유사하게, 맥파 필터 회로 (32a) 에 의해 추출된 우상완 맥파 신호 (SMa) 에 의해 나타내어진 우상완 맥파 (WBR) 는 제 1 맥파이며, 그에 따라서 우상완 커프 (20R) 및 혈압 측정 장치 본체 (24a) 는 서로 협력하여 우상완 맥파 검출 장치로서 기능하고, 또한 제 1 맥파 검출 장치로서 기능한다.
또한, 맥파 필터 회로 (32d) 에 의해 추출된 좌족수 맥파 신호 (SMd) 에 의해 나타내어진 좌족수 맥파 (WAL) 는 제 2 맥파이며, 그에 따라서 좌족수 커프 (18L) 및 혈압 측정 장치 본체 (24d) 는 서로 협력하여 좌족수 맥파 검출 장치로서 기능하고, 또한 제 2 맥파 검출 장치로서 기능한다. 유사하게, 맥파 필터 회로 (32c) 에 의해 추출된 우족수 맥파 신호 (SMc) 에 의해 나타내어진 우족수 맥파 (WAR) 는 제 2 맥파이며, 그에 따른 우족수 커프 (18R) 및 혈압 측정 장치 본체 (24c) 는 서로 협력하여 우족수 맥파 검출 장치로서 기능하고, 또한 제 2 맥파 검 출 장치로서 기능한다.
입력 장치 (40) 는 환자의 신장 (T) 를 입력하는 자에 의해 수동으로 동작할 수 있는 복수의 숫자 키 (미도시) 를 구비하고, 입력된 환자의 신장 (T) 을 나타내는 신장 신호 (ST) 를 제어 장치 (38) 에 공급한다.
제어 장치 (38) 는 CPU (중앙 처리 장치 ; 42), 롬 (읽기 전용 메모리 ; 44), 램 (막기억 장치 ; 46), 및 I/O (입력/출력) 포트 (미도시) 를 구비하는 마이크로컴퓨터에 의해 필수적으로 제공된다. CPU (42) 는 램 (46) 의 임시 저장 기능을 이용하면서 롬 (44) 에 미리 기억된 제어 프로그램에 따라서 신호를 처리하고, CPU (42) 는 I/O 포트로부터 4 개의 혈압 측정 장치 본체 (24) 의 각각의 공기 펌프 (36) 및 조압 밸브 (26) 로 드라이브 신호를 출력하여, 이들 구성요소들 (36, 26) 의 각각의 동작을 제어하고, 그것에 의하여 커프 (18, 20) 의 각각의 압력을 제어한다. 또한, 제어 장치 (38) 에 공급된 신호에 기초하여, CPU (42) 는 맥파 전파 관련 정보 및 환자의 하지 상지 혈압 지수 (즉, 족수 상완 혈압 지수 ; 이하 ABI 라고 약칭함) 를 획득하고 결정한다. 부가적으로, CPU (42) 는 획득된 정보와 결정된 지수 (ABI) 를 표시하는 표시 장치 (48) 를 제어한다.
도 2 은 맥파 전파 관련 정보의 획득에 관계가 있는 CPU (42) 의 필수적인 제어 기능을 설명하는 개략도이다. 맥파 전파 관련 정보는 좌족수 (12L) 및 우족수 (12R) 각각에 대해서 동일한 방법으로 획득되기 때문에, 이하 설명은 2 개 족수의 대표예로서 좌족수 (12L) 에 관한 것이다.
커프압 변화 수단 (60) 은, 각각 후술될 변화치 산출 수단 (62) 또는 맥파 전파 관련 정보 획득 수단 (72) 으로부터 공급된 명령 신호에 따라, 공기 펌프 (36a, 36b, 36d) 및 이들 공기 펌프 (36a, 36b, 36d) 에 접속된 조압 밸브 (26a, 26b, 26d) 을 제어하여, 좌우상완 커프압 (PCb, PCa) 및 좌족수 커프압 (PCd) 을 제어한다.
변화치 산출 수단 (62) 은 좌우상완 커프압 (PCb, PCa) 을 소정의 제 1 목표압(PCM1) 및 소정의 제 2 목표압 (PCM2) 으로 제어 하도록 변화 수단 (60) 을 명령하는 각각의 명령 신호를 커프압 변화 수단 (60) 에 공급하고, 2 개의 커프압 (PCb, PCa) 이 제 1 목표압 (PCM1) 으로 유지되는 상태에서, 산출 수단 (62) 은 2 개의 맥파 필터 회로 (32b, 32a) 로부터 공급된 2 개의 각각의 상완 맥파 (WBL, WBR) 의 하나 이상의 박동 동기파를 판독하고, 2 개의 커프압 (PCb, PCa) 이 제 2 목표압 (PCM2) 으로 제어 되어 있는 상태에서, 산출 수단 (62) 은 2 개의 맥파 필터 회로 (32b, 32a) 로부터 공급된 2 개의 각각의 상완 맥파 (WBL, WBR) 의 하나 이상의 박동 동기파를 판독한다. 여기에서, 제 1 목표압 (PCM1) 은 인간의 상완의 평균 최저 혈압 (BPBDLA) 과 동일한 혈압으로 미리 결정되고, 제 2 목표압 (PCM2) 은 상완의 평균 혈압 (BPBMEAN) 과 동일한 혈압으로 미리 결정된다.
그 후, 변화치 산출 수단 (62) 은, 좌상완 커프압 (PCb) 이 제 1 목표압 (PCM1) 및 제 2 목표압 (PCM2) 으로 유지될때 판독되는 각각의 좌상완 맥파 (WBL
) 에 기초하여 제 1 변화치를 산출하고, 또한 우상완 커프압 (PCa) 이 제 1 목표압 (PCM1) 및 제 2 목표압 (PCM2) 으로 유지될때 판독되는 각각의 우상완 맥파 (WBR
) 에 기초하여 제 2 변화치를 산출한다. 제 1 변화치 및 제 2 변화치는, 좌우상완 커프압 (PCb, PCa) 의 각각의 변화에 의해 발생하는 좌우상완 맥파 (WBL, WBR) 의 각각의 형태의 변화를 나타낸다. 맥파 형상의 변화는 맥파의 박동 동기파의 진폭, 첨예도, 상승기간의 변화이고, 그에 따른 변화치는 맥파의 박동 동기파 각각의 진폭, 첨예도, 상승기간의 변화율 또는 변화량이다.
첨예도는 맥파의 박동 동기파의 상방 투영도를 나타낸다. 첨예도는, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 맥박 주기 (W) 에 걸쳐서 하나의 상완맥파 (WB) 의 박동 동기 맥박을 적분함으로써 산출된 맥박 영역 (S = S1 + S2) 을 최고점 (b) 의 높이 (H) 와 맥박 주기 (W) 와의 외적 (product ; W ×H) 으로 나눔으로써 획득되는 정규화 맥박 영역 (VR ; = S/(W ×H)); 상승점 (a) 으로부터 최고점 (b) 까지의 전반부를 적분함으로써 산출되는 전반부 영역의 정규치 (S1); 최고점 (b) 에 후속하는 후반부를 적분함으로써 산출되는 후반부 영역의 정규치 (S2); 또는 최고점 높이 (H) 의 2/3 과 동일한 높이 (H ×(2/3)) 에서 하나의 박동 동기 맥박의 폭 (I) 을 맥박 주기로 나눔으로써 획득되는 정규치 (I/W) 일 수도 있다. 그렇지 않으면, 정규화 맥박 영역 (VR) 은, 최고점 높이 (H) 에 대한 맥압에 비례하는 맥박 영역 (S) 의 무게 중심의 높이 (G) 의 비율로서 얻어지는 파라미터 (%MAP = 100 X G/H) 로 대체될 수 있다.
도 3 에서 나타낸 바와 같이, 상완 맥파 (WB) 의 크기는 상승점 (a) 에서 시작하여 최고점 (b) 에서 끝나는 상술한 하나의 박동 동기 맥박의 상승 기간 (UT) 에서 증가한다.
동맥 경화 판정 수단 (64) 은 2 가지의 기능이 있다. 동맥 경화 판정 수단 (64) 의 첫번째 기능은, 변화치 산출 수단 (62) 에 의해 결정되는 제 1 변화치가 소정의 값보다 작지 않은지 판정하여, 그것에 의하여 심장과 좌상완 (14L) 사이의 영역이 동맥 경화를 가지고 있는지 판정하고, 또한 변화치 산출 수단 (62) 에 의해 결정되는 제 2 변화치가 소정의 값보다 작은지 판정하여, 그것에 의하여 심장과 우상완 (14R) 사이의 영역이 동맥 경화를 가지고 있는지 판정한다. 더 상세히 설명하면, 제 1 변화치 또는 제 2 변화치가 소정의 값보다 작다면, 판정 수단 (64) 은 생체가 동맥 경화를 가지고 있다고 판정하고, 변화치가 소정의 값보다 작지 않다면, 판정 수단 (64) 은 생체가 동맥 경화를 가지고 있지 않다고 판정한다. 동맥 경화 판정 수단 (64) 의 두번째 기능은 변화치 산출 수단 (62) 에 의해 산출된 제 1 변화치 및 제 2 변화치를 서로 비교하여, 그것에 의하여 심장과 좌상완 (14L) 사이 영역의 동맥 경화 정도와 심장과 우상완 (14R) 사이 영역의 동맥 경화 정도중 어느 것이 더 낮은지 판정한다. 동맥 경화 영역의 하류에 위치한 영역의 혈압 (BP) 은 동맥 경화 영역의 혈압보다 작다. 또한, 커프압 (PC) 은 평균 혈압에 근접하고, 맥파의 진폭은 증가하며, 맥파의 형태는 더 날카로워진다. 그러므로, 제 1 변화치 및 제 2 변화치 각각은 2 개의 커프압치 (PC) 에서 획득된 2 개 맥파의 각각의 형상에 기초하여 산출되고, 좌우상완 (14L, 14R) 의 상류에 위치한 각각 영역의 동맥 경화의 정도를 판정한다. 따라서, 동맥 경화 판정 수단 (64) 은 제 1 변화치 및 제 2 변화치를 서로 비교하여, 심장과 좌상완 (14L) 사이 영역의 동맥 경화 정도와 심장과 우상완 (14R) 사이 영역의 동맥 경화 정도중 어느 것이 더 낮은지 판정할 수 있다.
동기 판정 수단 (66) 은, 동맥 경화의 정도가 동맥 경화 판정 수단 (64) 에 의해 더 낮은것으로 판정된 영역에 대응하는 상완으로부터 검출된 상완 맥파 (WB) (도 2 에 나타낸 예의 좌상완 맥파 (WBL)) 가 좌족수 맥파 (WAL) 와 동기 인지를 판정한다. 더 자세히 설명하면, 동기 판정 수단 (66) 은 2 개 맥파의 각각의 특성점, 즉 상승점 또는 최고점을 결정하고, 2 개 맥파의 각각의 특성점이 서로 동기인지 여부를 판정한다.
정상 맥박 주기 범위 결정 수단 (68) 은 좌상완 맥파 (WBL), 우상완 맥파 (WBR), 및 좌족수 맥파 (WAL) (즉, 도 2 에 나타낸 예에서 맥박 필터 회로 (32d) 에 의해 추출된 좌족수 맥파 (WAL)) 중 어느 하나의 복수 박동 동기 맥박을 판독하고, 이들 박동 동기 맥박의 각각의 맥박 주기의 평균치를 산출하고, 중간치가 평균치와 동일하고 상하한치의 범위가 평균의 각각 소정의 부분 (즉, ±20%) 과 동일한 범위를 정상 맥박 주기 범위로서 결정한다.
부정맥 판정 수단 (70) 은 좌상완 맥파 (WBL), 우상완 맥파 (WBR), 및 좌족수 맥파 (WAL) (즉, 도 2 에 나타낸 좌족수 맥파 (WAL)) 중 어느 하나의 연속적인 박동 동기 맥박을 판독하고, 이들 박동 동기 맥박의 각각의 맥박 주기를 산출하고, 이들 박동 동기 맥박의 각각의 산출된 맥박 주기는 정상 맥박 주기 범위 결정 수단 (68) 에 의해 결정된 정상 맥박 주기 범위내로 되는지 여부를 판정한다. 만약 그렇다면, 부정맥 판정 수단 (70) 은 맥파는 부정맥이 아니라고 판정하고, 만약 아니라면, 부정맥 판정 수단 (70) 은 맥파가 부정맥이라고 판정한다.
맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단 (72) 은 동맥 경화의 정도가 동맥 경화 판정 수단 (64) 에 의해서 더 낮은것으로 판정된 영역에 대응하는 상완 커프압 (PC) 을 제어하기 위해 각각의 명령 신호를 커프압 변화 수단 (60) 에 공급하고, 각각 소정의 맥파 검출 압을 좌족수 커프압 (PCd) 에 공급하고, 상완 커프압 (PC) 및 좌족수 커프압 (PCd) 이 각각의 맥파 검출 압에서 제어 되어 있는 상태에서, 획득 수단 (72) 은 각각의 맥파 검출압에 제어되는 각각의 커프 (18, 20) 압으로부터 검출된 상완 맥파 (WB) 및 좌족수 맥파 (WAL) 를 판독한다. 맥파 검출압은, 커프 (18, 20) 가 권회된 영역의 각각의 최저 혈압보다 낮은 압력으로 미리 결정되고, 각각의 맥파 필터 회로 (32) 에 의해 추출된 각각의 맥파 신호 (SM) 가 충분하게 큰 강도로 되는 것과 같은 압력, 즉 50 mmHg 로 미리 결정된다.
그 후, 정보 획득 수단 (72) 은, 동기 판단 수단 (66) 에 의해 서로 동기인것으로 판정되고 부정맥 판정 수단에 의해 부정맥이 아닌것으로 판정된 순차 판독 상완 맥파 (WB) 및 좌족수 맥파 (WAL) 에 기초하여 맥파 전파 관련 정보를 획득한다. 더 상세히 설명하면, 정보 획득 수단 (72) 은, 상완 맥파 (WB) 의 하나의 박동 동기 맥박의 상승점 또는 최고점과 같은 소정의 점의 검출시간과 상완 맥파 (WB) 의 소정의 점에 대응하는 좌족수 맥파 (WAL) 의 하나의 박동 동기 맥박의 소정의 점의 발생시간과의 시간의 차이를 맥파 전파 시간 (DT ; sec) 으로 결정한다.
또한, 롬 (44) 에 미리 저장된 하기의 식 (1) 에 의해 나타내어진 신장 (T) 과 전파 거리 (L) 사이의 관계에 따라서, 정보 획득 수단 (72) 은 입력 장치 (40) 에 의해 입력된 환자의 신장 (T) 에 기초하여 전파 거리 (L) 를 결정하고, 최종적으로, 롬 (44) 에 미리 저장된 하기의 식 (2) 에 따르면, 상기에 따라 결정된 전파 거리 (L) 및 맥파 전파 시간 (DT) 에 기초하여 맥파 전파 속도 (PWV ; cm/sec) 를 결정한다 :
식 (1) L = αT + β
여기에서, α와 β는 실험적으로 획득된 상수
식 (2) PWV = L/DT
전파 거리 (L) 는 환자의 심장과 상완 커프 (20) 가 권회된 상완 (14) 사이의 거리와 환자의 심장과 좌족수 커프 (18L) 가 권회된 좌족수 (12L) 사이의 거리 사이의 차이와 실질적으로 동일하다. 정보 획득 수단 (72) 은 표시 장치 (48) 를 구동하여, 이에 따라 결정된 맥파 전파 시간 (DT) 또는 맥파 전파 속도 (PWV) 를 표시한다.
도 4 은 ABI 의 산출에 관계 있는 CPU (42) 의 필수적인 제어 기능을 설명하는 개략도이다. 족수 혈압 결정 수단 (74) 은 명령 신호를 커프압 변화 수단 (60) 에 공급하여, 신속하게 좌족수 커프압 (PCd) 및 우족수 커프압 (PCc) 을 소정의 제 1 목표 수축 시도압 (240 mmHg) 까지 증가시킨 후, 천천히 3 내지 5 mmHg/sec 비율로 이들 압력 (PCd, PCc) 을 감소시킨다. 좌족수 커프 (18L) 의 느린 수축동안 계속적으로 획득되는 좌족수 맥파 (WAL) 의 박동 동기 맥박의 각각의 양의 변화와 우족수 커프 (18R) 의 느린 수축동안 계속적으로 획득되는 우족수 맥파 (WAR) 의 박동 동기 맥박의 각각의 변화율에 기초하여, 결정 수단 (74) 은 종래의 오실로메트릭스 방법에 따라서 좌족수 (12L) 의 혈압치 (BP), 즉 좌족수 최고 혈압 (BPASYS ; L), 좌족수 평균 혈압 (BPAMEAN ; L), 및 좌족수 최저 혈압 (BPADIA ; L) 을 결정하고, 우족수 (12R) 의 혈압치 (BP), 즉 우족수 최고 혈압 (BPASYS ; R), 우족수 평균 혈압 (BPAMEAN ; R), 및 우족수 최저 혈압 (BPADIA ; R) 을 결정한다.
상완 혈압 결정 수단 (76) 은 명령 신호를 커프압 변화 수단 (60) 에 공급하여, 신속하게 좌상완 커프압 (PCb) 및 우상완 커프압 (PCa) 을 소정의 제 2 목표 수축 시도압 (180 mmHg) 까지 증가시킨 후, 천천히 3 내지 5 mmHg/sec 비율로 이들 압력 (PCb, PCa) 을 감소시킨다. 좌상완 커프 (20L) 의 느린 수축동안 계속적으로 획득되는 좌상완 맥파 (WBL) 의 박동 동기 맥박의 각각의 변화율과 우상완 커프 (20R) 의 느린 수축동안 계속적으로 획득되는 우족수 맥파 (WBR) 의 박동 동기 맥박의 각각의 변화율에 기초하여, 결정 수단 (74) 은 종래의 오실로메트릭스 방법에 따라서 좌상완 (14L) 의 혈압치 (BP), 즉 좌상완 최고 혈압 (BPBSYS ; L), 좌상완 평균 혈압 (BPBMEAN ; L), 및 좌상완 최저 혈압 (BPBDIA ; L) 을 결정하고, 우상완 (14R) 의 혈압치 (BP), 즉 우상완 수축 혈압 (BPBSYS ; R), 우상완 평균 혈압 (BPBMEAN ; R), 및 우상완 최저 혈압 (BPBDIA ; R) 을 결정한다.
족수상완 혈압 지수 산출 수단 (78) 은 족수 혈압 결정 수단 (74) 에 의해 결정된 좌족수 최고 혈압 (BPASYS ; L) 을 상완 혈압 결정 수단 (76) 에 의해 결정된 좌상완 수축 혈압 (BPBSYS ; L) 으로 나누고, 그것에 의하여 좌족수 상완 혈압 지수 (ABI ; L) 을 산출하고, 부가적으로 족수 혈압 결정 수단 (74) 에 의해 결정된 우족수 최고 혈압 (BPASYS ; R) 을 상완 혈압 결정 수단 (76) 에 의해 결정된 우상완 최고 혈압 (BPBSYS ; R) 으로 나누고, 그것에 의하여 우족수 상완 혈압 지수 (ABI ; R) 을 산출한다. 또한, 지수 산출 수단 (84) 은, 산출된 좌우족수 상완 혈압 지수 (ABI;L, ABI;R) 를, 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단 (72) 에 의해 획득된 맥파 전파 속도 관련 정보와 함께, 표시 장치 (48) 를 구동하여 표시한다.
도 5 및 도 6 은 도 2 및 도 4 에 나타낸 맥파 전파 속도 관련 정보의 획득에 관한 CPU (42) 의 필수적인 제어 기능을 나타낸 플로우 챠트이다. 도 5 및 도 6 의 플로우 챠트는, 환자의 신장 (T) 을 나타내는 신장 신호 (ST) 가 입력 장치 (40) 으로부터 CPU (42) 에 공급된다는 가정하에, 개시 버튼 (미도시) 을 조작함으로써 개시된다.
우선, 도 5 의 단계 S1 에서 (이하, "단계"라는 용어는 생략함), CPU (42) 는 공기 펌프 (36a, 36b) 및 조압 밸브 (26a, 26b) 를 제어하여 신속하게 좌우 상완 커프압 (PCb, PCa) 을 증가시키기 시작한다. 그 후, S2 에서, CPU 는 상완 커프압 (PCb, PCa) 이 60 mmHg 로 설정된 제 1 목표압 (PCM1) 까지 증가되는지 여부를 판정한다. S2 에서 부정 판정이 이루어지면, CPU 는 상완 커프압 (PCb, PCa) 을 계속 증가시키는 동안 S2 를 반복한다. 반면, S2 에서 긍정 판정이 이루어지면, 제어는 S3 로 진행하여, 조압 밸브 (26a, 26b) 를 제어하여 제 1 목표압 (PCM1) 으로 상완 커프압 (PCb, PCa) 을 유지한다.
그 후, S4 에서, 상완 커프압 (PCb, PCa) 이 제 2 목표압 (PCM2) 으로 유지되는 상태에서, CPU 는 맥파 필터 회로 (32b) 로부터 공급된 좌상완 맥파 (WBL)의 하나의 박동 동기 맥박과, 맥파 필터 회로 (32a) 로부터 공급된 우상완 맥파 (WBR) 의 하나의 박동 동기 맥박을 판독한다. 그 후, 제어는 S5 로 진행하여, 조압 밸브 (26a, 26b) 를 제어하여 신속하게 좌우상완 커프압 (PCb, PCa) 을 증가시키기 시작한다.
그 후, S6 에서, CPU 는 상완 커프압 (PCb, PCa) 이 90 mmHg 로 설정된 제 2 목표압 (PCM2) 까지 증가되는지 여부를 판정한다. S6 에서 부정 판정이 이루어지면, CPU 는 상완 커프압 (PCb, PCa) 을 계속 증가시키면서, S6 를 반복한다. 반면, S6 에서 긍정 판정이 이루어지면, 제어는 S7 로 진행하여, 조압 밸브 (26a, 26b) 를 제어하여 제 2 목표압 (PCM2) 으로 상완 커프압 (PCb, PCa) 을 유지한다.
그 후, S8 에서, 상완 커프압 (PCb, PCa) 이 제 2 목표압 (PCM2) 으로 유지되는 상태에서, CPU 는 좌상완 맥파 (WBL)의 하나의 박동 동기 맥박과, 우상완 맥파 (WBR) 의 하나의 박동 동기 맥박을 판독한다. 그 후, 제어는 S9 로 진행하여, 60 mmHg 및 90mmHg 로 유지되는 좌상완 커프압 (PCb) 으로 검출되는 좌상완 맥파 (WBL) 의 박동 동기 맥박의 각각의 진폭의 변화율을 제 1 변화치로서 산출하고, 60 mmHg 및 90mmHg 로 유지되는 좌상완 커프압 (PCa) 으로 검출되는 좌상완 맥파 (WBR) 의 박동 동기 맥박의 각각의 진폭의 변화율을 제 2 변화치로서 산출한다. 더 상세하게 설명하면, 우선적으로, CPU 는 S4 에서 판독된 좌우상완 맥파 (WBL, WBR) 의 박동 동기 맥파의 각각의 진폭을 결정하고, S8 에서 판독된 좌우상완 맥파 (WBL, WBR) 의 박동 동기 맥파의 각각의 진폭을 결정한다. 그 후, CPU 는 좌상완 커프압 (PCb) 을 제 2 목표압 (PCM2) 으로 유지하는 S8 에서 판독한 좌상완 맥파 (WBL
) 의 맥박의 진폭을, 좌상완 커프압 (PCb) 이 제 1 목표압 (PCM1) 으로 유지하는 S4 에서 판독되는 좌상완 맥파 (WBL) 의 맥박의 진폭으로 나눈다. 유사하게, CPU 는 우상완 커프압 (PCa) 을 제 2 목표압 (PCM2) 으로 유지하는 S8 에서 판독한 우상완 맥파 (WBR) 의 맥박의 진폭을, 우상완 커프압 (PCa) 을 제 1 목표압 (PCM1) 으로 유지하는 S4 에서 판독한 우상완 맥파 (WBR) 의 맥박의 진폭으로 나눈다. 도 5 에서, S4, S8, 및 S9 는 변화치 산출 수단 (62) 에 대응한다.
그 후, 제어는 동맥 경화 판정 수단 (64) 에 대응하는 S10 및 S11 로 진행한다. S10 에서, CPU 는 제 1 변화치로서 진폭의 변화비가 소정의 값보다 더 작은지 여부를 판정하고, 그것에 의하여 심장과 좌상완 (14L) 사이의 영역이 동맥 경화를 가지고 있는지 여부를 판정하며, 또한 제 2 변화치로서 진폭의 변화비가 소정의 값보다 더 작은지 여부를 판정하고, 그것에 의하여 심장과 우상완 (14R) 사이의 영역이 동맥 경화를 가지고 있는지 여부를 판정한다. 더 상세히 설명하면, S9 에서 산출된 제 1 변화치 또는 제 2 변화치로서 변화율이 소정의 값보다 더 작다면, CPU 는 대상이 동맥 경화를 가지고 있다고 판정하고, 변화치가 소정의 값보다 더 작지 않다면, CPU 는 대상이 동맥 경화를 가지고 있지 않다고 판정한다. 동맥 경화를 상술한 방법으로 판정할 수 있는 이유는 하기와 같다 : 제 1 목표압 및 제 2 목표압 (PCM1, PCM2) 은 각각 일반적인 상완 최저 혈압치 (BPBDIA) 및 상완 평균 혈압치 (BPBMEAN) 정도의 값으로 미리 설정하고, 2 개의 커프압 (PC) 이 평균 혈압치 (BPBMEAN) 에 도달할때까지, 2 개의 커프 (20) 내의 압력의 진동 성분으로 각각 검출된 2 개의 상완 맥파 (WB) 의 진폭을 계속 증가시킨다. 그러므로, 대상이 동맥 경화를 가지고 있지 않으면, 제 1 변화치 및 제 2 변화치의 진폭 변화율은 상당히 큰 값이 된다. 반면, 생체가 심장과 좌우상완 (14) 사이의 영역에 동맥 경화를 가지고 있으면, 상완 (14) 으로부터 측정된 상완 혈압 (BPB) 은 제 2 목표압 (PCM2) 이 평균 혈압 (BPBMEAN) 보다 더 높도록 낮아야 하며, 그에 따라서 상완 맥파 (WB) 의 진폭은 작아져야 한다. 따라서, 대상이 심장과 상완 (14) 사이의 영역에 동맥 경화를 가지고 있다면, 그 후, 제 1 변화치 및 제 2 변화치의 진폭 변화율은 상당히 작은 값이 된다. 이러한 방법으로, 동맥 경화를 진폭의 변화율에 기초하여 판정할 수 있다.
그 후, S11 에서, CPU 는 S9 에서 산출된 좌상완 맥파 (WBL) 의 진폭의 변화율과 우상완 맥파 (WBR) 의 진폭의 변화율을 서로 비교하여, 2 개의 변화율중에 어느 것이 더 큰지를 판정한다. 따라서, CPU 는, 심장과 일방의 상완 (14) 사이의 영역과 심장과 타방의 상완 (14) 사이의 영역중 더 큰 변화율에 대응하는 영역의 동맥 경화 정도가 타방의 영역의 동맥 경화 정도보다 더 낮다고 판정한다. 따라서, S12 에서, CPU 는 S11 에서 결정된 일방의 영역에 반대측에 있는 타방의 영역에 대응하는 상완 (14) 에 장착된 커프 (20) 의 커프압 (PC) 을 배압한다.
다음으로, 제어는 도 6 에서 나타낸 후속하는 단계인 S13 으로 진행한다. S13 에서, CPU 는 S11 에서 동맥 경화의 정도가 더 낮은 것으로 판정된 영역에 대 응하는 상완 커프압 (PC) 과 좌족수 커프압 (PCd) 을 50 mmHg 로 미리 결정된 맥파 검출압으로 제어하도록 동작한다.
그 후, 제어는 정상 맥박 주기 범위 결정 수단 (68) 에 대응하는 S14 및 S15 로 진행한다. S14 에서, CPU 는 수내지 수십 박동에 대응하는 소정의 기간 동안 좌족수 맥파 (WAL) 의 복수의 박동 동기 맥박을 판독한다. 그 후, S15 에서, CPU 는 S14 에서 판독된 좌족수 맥파 (WAL) 의 박동 동기 맥박의 각각의 주기를 결정하고, 중간치가 결정된 맥박 주기의 평균과 동일하고, 상하한치가 평균 맥박 주기의 ±20 % 와 동일한 정상 맥박 주기 범위를 각각 결정한다.
그 후, S16 에서, CPU 는 S13 에서 커프압 (PC) 을 맥파 검출압으로 유지한 커프 (18) 에 접속된 맥파 필터 회로 (32) 로부터의 맥파 신호 (SM) 에 의해 나타내어진 좌족수 맥파 (WAL) 의 하나의 박동 동기 맥박을 판독하고, 또한 S13 에서 커프압 (PC) 을 맥파 검출압으로 유지하는 커프 (20) 에 접속된 맥파 필터 회로 (32) 로부터 공급된 맥파 신호 (SM) 에 의해 나타내어진 좌상완 맥파 또는 우상완 맥파 (WBL, WBR ; 이하, 상완 맥파 (WB) 라 함) 의 하나의 박동 동기 맥박을 판독한다. 그 후, 제어는 부정맥 판단 수단 (70) 에 대응하는 S17 및 S18 로 진행한다. S17 에서, CPU 는 S16 에서 판독된 좌족수 맥파 (WAL) 의 하나의 박동 동기 맥박의 주기를 결정하고, S18 에서, CPU 는 S17 에서 결정된 맥박 주기가 S15 에서 결정된 정상 맥박 주기 범위내인지 여부를 판정한다. 만약 S18 에서 부정적인 판정이 이루어지면, CPU 는 S16 에서 판독된 하나의 맥박이 정확한 맥파 전파 시간 (DT) 를 결정하는데 사용할 수 없는 부정맥 맥박이라고 판정한다. 그러므로, 제어는 S16 으로 궤환하여, 새로운 맥파를 판독한다.
반면, S18 에서 긍정적인 판정이 난다면, 제어는 동기 판정 수단 (66) 에 대응하는 S19 로 진행한다. 더 상세하게 설명하면, CPU 는 S16 에서 판독된 좌족수 맥파 (WAL) 및 상완 맥파 (WB) 의 각각의 박동 동기 맥박의 상승점과 최고점을 결정하고, 이에 따라서 결정된 2 개의 상승점 사이와 2 개의 최고점 사이의 시간 차이를 결정한다. 이에 따라서 결정된 2 개의 시간 차이가 실질적으로 서로 동일하면, CPU 는 좌족수 맥파 (WAL) 및 상완 맥파 (WB) 는 서로 동기인 것으로 판정하고, 제어는 S20 으로 진행한다. 반면, 만약 그렇지 않으면, 생체의 물리적 운동에 의해 형성되는 잡음이 2 개의 맥파중 어느 하나와 혼합되어 있을 수 있으며, 따라서 2 개의 상승점중의 하나 또는 2 개의 최고점중 어느 하나를 잘못된 점으로 식별한다. 그러므로, 제어는 잡음이 없는 맥파를 판독하기 위해 S16 으로 궤환한다.
S19 에서 긍정적인 판정이 난다면, 제어는 S20 으로 진행하여 공기 펌프 (36) 를 중단시키고 조압 밸브 (26) 을 조작하여, 커프압 (PC) 을 대기압까지 낮춘다.
그 후, 제어는 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단 (72) 에 대응하는 S21 내지 S23 으로 진행한다. 먼저, S21 에서, CPU 는 S16 에서 판독된 좌족수 맥파 (WAL) 의 하나의 맥박의 상승점을 결정하고, 또한 S16 에서 판독된 상완 맥파 (WB) 의 하나의 맥박의 상승점을 결정한다. 또한, CPU 는 맥파 전파 시간 (DT) 으로서 2 개의 맥파 (WAL, WB) 의 상승점의 발생 시간 사이의 시간차를 결정한다. 그 후, 제어는 S22 로 진행하여, 사전에 공급된 환자의 신장 (T) 을 상술한 식 1 의 대응하는 변수에 대입함으로써, 전파 거리 (L) 을 결정한다. 그 후, 제어는 23 으로 진행하여, S21 에서 결정된 맥파 전파 시간 (DT) 및 S22 에서 결정된 전파 거리 (L) 를 상술한 식 2 의 대응하는 변수에 대입함으로써, 맥파 전파 속도 (PWV) 를 결정한다. CPU 는 표시 장치 (48) 을 동작시켜, 이에 따라 결정된 속도 (PWV) 를 표시한다.
도 4 에 나타낸 바와 같이, 족수 상완 혈압 지수 산출 수단 (78) 은 도 5 및 도 6 의 플로우 챠트를 실행하기 전후의 ABI 값을 산출한다.
도 5 및 도 6 에 나타낸 플로우 챠트를 이용하는 실시형태에서, CPU 는, 상류 영역이 동맥 경화라면, 동맥 경화가 없는 상류 영역으로부터 검출된 맥파 (WBL, WBR) 의 진폭이 상당히 감소하는 압박력에서보다 맥파 필터 회로 (32b, 32a) 에 의해 추출된 맥파 (WBL, WBR) 의 진폭이 더 낮은 커프 (20L, 20R) 의 압박력에서 상당히 감소하기 때문에, S10 (동맥 경화 판정 수단 ; 64) 에서, 커프 (20L, 20R) 의 압박력의 변화에 대한 상완 맥파 (WBL, WBR) 의 진폭의 변화에 기초하여, 상완 커프 (20L, 20R) 가 장착된 주위의 상류영역이 동맥 경화인지 여부를 판정할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6 에 나타낸 플로우 챠트를 이용하는 실시형태에서, CPU 는 S9 (변화치 산출 수단 ; 62) 에서 제 1 변화치 및 제 2 변화치를 산출한다. 제 1 변화치는 좌상완 커프압 (PCb) 의 변화에 대한 좌상완 맥파 (WBL) 의 진폭의 변화를 나타내고, 제 2 변화치는 우상완 커프압 (PCa) 의 변화에 대한 우상완 맥파 (WBR) 의 진폭의 변화를 나타내므로, 제 1 변화치는 심장과 좌상완 (14L) 사이 영역의 동맥 경화 정도를 반영하고, 제 2 변화치는 심장과 우상완 (14R) 사이 영역의 동맥 경화 정도를 반영한다. 따라서, S11 (동맥 경화 판정 수단 ; 64) 에서, CPU 는 제 1 변화치 및 제 2 변화치를 서로 비교함으로써, 심장과 좌상완 (14L) 사이 영역의 동맥 경화 정도와 심장과 우상완 (14R) 사이 영역의 동맥 경화 정도중 어느 것이 더 낮은지를 판정할 수 있다. 그 후, S21 내지 S23 (맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단 ; 72) 에서, CPU 는 동맥 경화의 정도가 더 낮은 것으로 판정되는 영역에 대응하는 상완 맥파 (WB) 와 좌족수 맥파 (WAL) 에 기초하여 맥파 전파 속도 (PWV) 를 결정한다. 따라서, 본 장치는 상완 (14) 의 동맥 경화에 의하여 영향을 덜 받는 맥파 전파 속도 (PWV) 를 획득할 수 있다. 그러므로, 정확한 맥파 전파 속도 (PWV) 에 기초하여 생체의 하지를 정확하게 진단할 수 있다.
잡음이 생체의 물리적인 동작에 의해 형성되면, 다른 시점에서 생체의 다른 영역으로부터 검출된 2 개의 맥파와 혼합될 수 있다. 이 경우, 2 개의 맥파의 맥박은 서로 동기 하지 않을 수도 있다. 도 5 및 도 6 에 나타낸 플로우 챠트를 이용하는 실시형태에서는, S19 (동기 판정 수단 ;66) 에서, CPU 는 맥파 필터 회로 (32a, 32b) 에 의해 추출된 상완 맥파 (WB) 와 맥파 필터 회로 (32d) 에 의해 추출된 좌족수 맥파 (WAL) 가 서로 동기인지 여부를 판정함으로써, 이 문제를 피할 수 있다. 긍정적인 판정이 이루어지면, 상완 맥파 (WB) 와 좌족수 맥파 (WAL) 는 생체의 물리적인 운동에 의해 형성된 잡음은 없다. 그러므로, S21 내지 S23 (맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단 ; 72) 에서, CPU 는 S19 (동기 판정 수단 ; 66) 에서 서로 동기인 것으로 판정된 상완 맥파 (WB) 와 좌족수 맥파 (WAL) 에 기초하여 맥파 전파 속도 (PWV) 를 결정한다. 따라서, 본 장치는 정확한 맥파 전파 속도 (PWV) 를 얻을 수 있다. 따라서, 이에 따라 획득된 정확한 맥파 전파 속도 (PWV) 에 기초하여 동맥 경화를 정확하게 진단될 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6 에 나타낸 플로우 챠트를 이용하는 실시형태에서, S21 내지 S23 (맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단 ; 72) 에서, CPU 는 S17 내지 S18 (부정맥 판정 수단 ; 70) 에서 부정맥이 아닌 것으로 판정된 상완 맥파 (WB) 와 좌족수 맥파 (WAL) 에 기초하여 맥파 전파 속도 (PWV) 를 결정한다. 따라서, 본 장치는 정확한 맥파 전파 속도 (PWV) 를 획득할 수 있다. 그러므로, 이에 따라 획득된 정확한 맥파 전파 속도 (PWV) 에 기초하여 동맥 경화를 정확하게 진단할 수 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 바람직한 실시형태를 설명하면서, 본 발명은 이들 실시형태에 한하지 않으며, 첨부된 청구범위에 한정된 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않고 당업자에게 발생하는 다른 변화, 개량, 및 변경을 가하여 실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 장치는 정확한 맥파 전파 속도 (PWV) 를 획득하며, 동맥 경화를 그 획득된 정확한 맥파 전파 속도 (PWV) 에 기초하여, 정확하게 진단할 수 있다.
Claims (10)
- 삭제
- 생체의 하지 (12) 의 동맥 경화 진단 장치 (10) 로서,제 1 압박력으로 좌상지 (14L) 를 압박하기 위해 상기 생체의 상기 좌상지 둘레를 권회하도록 구성된 좌상지 커프 (20L);제 2 압박력으로 우상지 (14R) 를 압박하기 위해 상기 생체의 상기 우상지 둘레를 권회하도록 구성된 우상지 커프 (20R);상기 생체의 하지 둘레를 권회하도록 구성된 하지 커프 (18L);상기 제 1 압박력으로 상기 좌상지 커프에 의해 압박된 상기 좌상지의 동맥으로부터 생성되어 상기 좌상지 커프에 전송되는 맥파를 좌상지 맥파로서 검출하는 좌상지 맥파 검출 장치 (32b);상기 제 2 압박력으로 상기 우상지 커프에 의해 압박된 상기 우상지의 동맥으로부터 생성되어 상기 우상지 커프에 전송되는 맥파를 우상지 맥파로서 검출하는 우상지 맥파 검출 장치 (32a);상기 하지 커프에 의해 압박된 상기 하지의 동맥으로부터 생성되어 상기 하지 커프에 전송되는 맥파를 하지 맥파로서 검출하는 하지 맥파 검출 장치 (32d);상기 좌상지 커프의 상기 제 1 압박력의 변화에 의해 야기되는 상기 좌상지 맥파의 변화를 나타내는 제 1 변화치, 및 상기 우상지 커프의 상기 제 2 압박력의 변화에 의해 야기되는 상기 우상지 맥파의 변화를 나타내는 제 2 변화치를 산출하는 변화치 산출 수단 (62, S9);상기 변화치 산출 수단에 의해 산출된 제 1 변화치 및 제 2 변화치를 비교함으로써, 상기 생체의 심장과 상기 좌상지 사이에 위치한 상기 생체의 제 1 부위의 동맥 경화의 정도, 또는 심장과 상기 우상지 사이에 위치한 상기 생체의 제 2 부위의 동맥 경화의 정도 중 어느 것이 더 낮은지를 판정하기 위한 동맥 경화 판정 수단 (64, S11); 및상기 동맥 경화 판정 수단에 의해 상기 제 1 부위 및 상기 제 2 부위중 동맥 경화의 정도가 더 낮은 것으로 판정되는 부위에 대응하는 좌상지 맥파와 우상지 맥파중 어느 하나 (a) 와, 상기 하지 맥파 검출 장치에 의해 검출되는 하지 맥파 (b) 를 이용하여, 맥파가 상기 생체내에서 전파하는 속도에 관련된 맥파 전파 속도 관련 정보를 획득하기 위한 맥파 전파 속도 관련 정보 획득 수단 (72, S21, S23) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 생체의 동맥 경화 진단 장치.
- 삭제
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- 삭제
- 제 2 항에 있어서,상기 변화치 산출 수단 (62) 은,상기 생체의 좌우상지 각각의 최저 혈압 근처의 제 1 목표압으로 상기 좌우상지 커프 (20L, 20R) 의 상기 제 1 압박력 및 상기 제 2 압박력을 유지하는 수단 (S3);상기 제 1 압박력 및 상기 제 2 압박력이 상기 제 1 목표압으로 유지되는 상기 좌우 상지 커프에 의해 압박된 좌우상지 각각의 동맥으로부터 상기 좌우상지 맥파 검출 장치 (32b, 32a) 에 의해 검출되는 좌우상지 맥파의 각각의 제 1 박동 동기 맥박을 판독하는 수단 (S4);상기 생체의 상기 좌우상지의 각각의 평균 혈압 근처의 제 2 목표압으로 상기 좌우상지 커프 (20L, 20R) 의 상기 제 1 압박력 및 제 2 압박력을 유지하는 수단 (S7);상기 제 1 압박력 및 상기 제 2 압박력이 상기 제 2 목표압으로 유지되는 상기 좌우 상지 커프에 의해 압박된 좌우상지 각각의 동맥으로부터 상기 좌우상지 맥파 검출 장치에 의해 검출되는 좌우상지 맥파의 각각의 제 2 박동 동기 맥박을 판독하는 수단 (S8); 및상기 제 1 목표압으로부터 상기 제 2 목표압으로의 변화에 대한, 상기 각각의 제 1 박동 동기 맥박의 형상으로부터 상기 각각의 제 2 박동 동기 맥박의 형상으로의 각각의 변화를, 좌우상지 맥파의 각각의 변화로서 결정하는 수단 (S9) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 생체의 동맥 경화 진단 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 동맥 경화 판정 수단 (64) 은,상기 제 1 변화치 및 제 2 변화치중 어느 것이 더 큰것인지를 판정하고, 상기 제 1 변화치 및 제 2 변화치중 큰 것에 대응하는 상기 생체의 상기 제 1 부위 및 제 2 부위중 하나는 다른 부위보다 더 낮은 동맥 경화 정도를 갖는 것으로 판정하는 수단 (S11) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 생체의 동맥 경화 진단 장치.
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