KR101020001B1 - 맥파 측정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 맥파 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피험자 손목의 요골동맥을 상하좌우로 움직이지 않도록 고정하여 맥파 측정 및 맥파를 측정하는 가압부의 변위를 측정하는 측정부, 상기 측정부에서 측정한 맥파 및 변위 신호를 획득하는 데이터 획득부, 상기 데이터 획득부에서 획득한 맥파 및 변위 신호로부터 정보를 추출하는 연산부, 및 상기 측정부의 이동을 제어하고 제어정보를 연산부에 전달하는 제어부를 구비하여 피험자 손목의 맥파를 측정하는 맥파 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 가압력 및 혈관직경 대비하여 맥파 및 맥압 변화의 측정을 통하여 보다 정확히 한의학적 맥상(脈像)인 부침(浮沈) 및 허실(虛實)을 진단할 수 있으며, 가압력 및 혈관직경에 따른 맥파 및 맥압의 변화 추이로부터 새로운 진단 지표를 발굴하는 효과가 있다.
맥파 센서, 레이저 변위 센서, 맥파, 요골동맥.

Description

맥파 측정 장치 및 방법{MEASURING APPARATUS AND METHOD FOR PULSE WAVE}
본 발명은 가압력 및 혈관직경에 따른 맥파 및 맥압의 변화 추이를 통해 새로운 진단 지표를 추출할 수 있는 맥파 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
혈관 경직도(arterial stiffness)는 심혈관 기능을 평가하는 중요한 지표로서, 비관혈적으로 요골동맥에서 혈관 경직도를 측정할 수 있는 현존하는 방법으로는 수축기와 이완기의 요골동맥 직경 변화를 측정하는 에코트래킹(echotracking) 방법과 토노메트리(tonometry) 원리에 기반한 맥파 측정 방법의 두 가지가 있다.
에코트래킹 방법은 측정 해상도가 초음파 영상장비의 약 1/100 정도인 1μm의 해상도를 가지나 매우 고가로 현실적으로 임상에서 활용이 어려운 반면에 토노메트리 측정원리에 기반한 장비는 측정이 용이하고 상대적으로 측정 장비가 저렴하기 때문에 널리 활용되고 있다.
토노메트리 원리는 요골동맥을 뼈와 같은 단단한 구조물이 지지하고 있을 때, 요골동맥 위에 놓인 압력 센서를 적절히 가압하면 센서 수직면으로 가해지는 혈관의 탄성 힘(elastic force)은 사라지고 동맥압(arterial pressure)만이 센서에 전달된다는 것이다. 토노메트리 측정원리에 의한 요골동맥 맥파의 대표적인 활용 예는 증강지수(AIx, augmentation index)를 통한 혈관경직도 평가이며, 이때 일반적으로 고충실도(high fidelity)를 갖는 압력센서를 내장한 펜 타입 프로브를 통해 요골동맥을 임의로 가압하다가 맥파 크기가 최대인 시점의 맥파를 획득하고 이로부터 대동맥 맥파를 유추하여 계산한다.
그러나, 이 요골동맥 맥파는 측정이 용이한 반면에 피험자의 생리적, 병리적 원인을 통제하더라도 측정 위치, 측정하기 위한 가압력의 크기 등 다양한 요인에 의해 다르게 측정되는 단점이 있다. 실제로 요골동맥 상 한의학적 진맥위치인 촌, 관, 척은 서로 약 12 내지 15mm정도 밖에 떨어져 있지 않지만, 요골동맥의 깊이, 직경, 혈류속도 등의 혈류역학적 특징이 서로 다른 것으로 보고된 바 있다. 또한 이들 위치에서 맥파 형태 및 증강지수(AI, augmentation index)에 대한 차이에 대한 연구도 수행되었는데, 그 결과 측정위치에 따라 증강지수 간에 유의한 차이가 있는 것으로 보고되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 피험자 손목 혈관의 가압력 및 혈관직경 대비 맥파 및 맥압 변화의 측정을 통하여 보다 정확히 부침 및 허실을 진단하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 가압력 및 혈관직경에 따른 맥파 및 맥압의 변화는 혈관의 물리적 특성을 대표하므로 이를 통해 새로운 진단 지표를 발굴하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 맥파 측정 장치는 피험자 손목의 요골동맥을 상하좌우로 움직이지 않도록 고정하여 맥파 측정 및 맥파를 측정하는 가압부의 변위를 측정하는 측정부, 상기 측정부에서 측정한 맥파 및 변위 신호를 획득하는 데이터 획득부, 상기 데이터 획득부에서 획득한 맥파 및 변위 신호로부터 정보를 추출하는 연산부, 및 상기 측정부의 이동을 제어하고 제어정보를 연산부에 전달하는 제어부로 구성하고,
상기 측정부는 수직으로 형성된 이동축, 상기 이동축에 직각으로 구비되어 이동축을 따라 상하로 움직이는 가압부, 상기 이동축에 연결되어 상기 가압부의 위치를 조절하는 모터부, 상기 가압부 일단 끝 하부에 구비하여 맥파를 측정하는 맥파 센서, 상기 가압부 일단 끝 측면에 구비하여 가압부 또는 맥파 센서의 이동거리를 측정하는 레이저 변위 센서로 구성하되,
상기 레이저 변위 센서는 가압부 일단 끝 측면에 구비하되 지면과 평행하게 이동할 수 있음이 바람직하다.
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상기 특징에 따른 맥파 측정 장치의 상기 레이저 변위 센서는 가압부에서 좌우로 이동하고, 레이저 변위 센서 하단으로 일정거리 이격된 위치에 반사체를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 맥파 측정 방법은 피험자의 손목을 맥파 센서 하단에 위치하는 단계, 가압부를 이동하여 가압부 일단 끝에 구비된 맥파 센서 및 레이저 변위 센서 중 맥파 센서를 상기 피험자의 손목에 접촉하는 단계, 상기 맥파 센서 및 레이저 변위 센서에 측정된 초기 맥파 신호 및 변위 신호를 데이터 획득부에 저장하는 단계, 상기 가압부에 구비된 맥파 센서는 피험자의 손목에 0.64mm 내지 1.28mm씩 증가하며 가압하는 단계, 상기 가압부가 0.64mm 내지 1.28mm씩 증가하며 맥파 센서 및 레이저 변위 센서에 측정된 맥파 신호 및 변위 신호를 데이터 획득부에 저장하는 단계, 상기 데이터 획득부에 저장된 맥파 신호 및 변위신호의 평균을 연산부에서 계산하는 단계, 상기 연산부에서 가압부의 스텝 수, 가압력, 및 이동거리 각각에 대한 맥압을 포함하는 맥파 파라미터들의 관계를 도출하는 단계, 및 상기 레이저 변위 센서의 이동거리가 4.5mm보다 크고, 동시에 맥파가 감지되지 않으면 혈관직경을 추정하는 단계를 포함한다.
상기 특징에 따른 맥파 측정 방법은 상기 레이저 변위 센서의 이동거리가 1.5mm 이상이면서, 이동거리가 4.5mm 보다 작거나, 맥파가 감지되면 상기 맥파 센서를 피험자의 손목에 0.64mm 내지 1.28mm씩 증가하며 가압하는 단계로 되돌아가 반복하는 단계를 더 포함함이 바람직하다.
이러한 본 발명의 특징에 따르면,
본 발명은 가압력 및 혈관직경 대비하여 맥파 및 맥압 변화의 측정을 통하여 보다 정확한 부침 및 허실을 진단하는 효과가 있다.
본 발명은 가압력 및 혈관직경에 따른 맥파 및 맥압의 변화 추이로부터 새로운 진단 지표를 발굴하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치를 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예는 측정부(100), 데이터 획득부(200), 연산부(300), 그리고 제어부(400)를 구비한다.
여기서, 측정부(100)는 피험자 손목의 요골동맥을 상하좌우로 움직이지 않도록 손목 거치대(160)에 고정하고 요골동맥 위의 피부를 가압하면서 맥파 및 이동변위를 측정하고, 측정부(100)에서 측정한 맥파 및 변위 신호를 데이터 획득부(200)에서 획득한다. 도 1에서는 피험자의 손목을 대신하여 측정면으로 도시한다.
또한, 데이터 획득부(200)에서 획득한 맥파 및 변위 신호로부터 정보를 연산부(300)에서 추출한다.
제어부(400)는 측정부(100)의 이동을 제어하고 제어정보를 연산부(100)에 전달한다.
이때, 측정부(100)는 이동축(110), 가압부(120), 모터부(130), 맥파 센서(140), 그리고 레이저 변위 센서(150)를 구비하고 그 구조는 살펴 보면, 측정부(100)는 수직으로 형성된 이동축(110)을 구비하고, 이동축(110)에 직각으로 구비되어 이동축(110)을 따라 상하로 움직이는 가압부(120)형성한다.
또한, 모터부(130)는 이동축(110)에 연결되어 상기 가압부(120)의 위치를 조절하고, 가압부(120) 일단 끝 하부에 구비하여 맥파를 측정하는 맥파 센서(140)와, 가압부(120) 일단 끝 측면에 구비하여 가압부(120) 또는 맥파 센서(140)의 이동거리를 측정하는 레이저 변위 센서(150)를 구비한다. 이때, 레이저 변위 센서(150)은 가압부 일단 끝 측면에 구비하되 좌우로 이동한다. 추가적으로 레이저 변위 센서의 반사체인 피험자의 손목을 고정하기 위해 손목 거치대(160)를 구비하고, 레이저 변위 센서 하단으로 일정거리 이격된 위치에 고정된 반사체(미도시)를 더 구비한다.
상기와 같이 구비된 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 측정부(100)의 이동축(110)은 스크류 모형으로 형성하여 수직으로 세워 구비한다. 본 발명의 실시 예에서는 스크류 모형의 이동축(110)이 1회전 할 때를 1 스텝이라 하며, 1 스텝은 약 0.064mm이지만 이를 한정하지는 아니하며, 이동축(110) 직각 방향으로 이동축(110)을 따라 상하로 움직일 수 있도록 가압부(120)을 형성하며 가압부(120) 일측은 이동축(110)에 체결하고, 타측 끝 하단은 맥파를 측정하는 맥파 센서(140)를 결합하고, 맥파 센서(140)와 같은 위치의 가압부(120) 타측 끝 측면에는 수광부 및 발광부를 하부방향을 향하여 가압부(120) 또는 맥파 센서(140)의 이동거리를 측정하는 레이저 변위 센서(150)를 구비한다.
또한, 스크류 모형으로 구비한 이동축(110)을 좌우로 움직이고, 이동축(110)에 체결된 가압부(120)을 상하로 움직일 수 있도록 이동축(110)의 방향을 제어하거나 이동축(110)의 회전을 돕기 위해 모터부(130)를 이동축(110)에 연결하여 구비한다.
맥파 센서(140)는 맥파를 측정하는 어떠한 센서를 사용하여도 무관하나 본 발명의 실시 예에서 사용하는 맥파 센서(140)는 요골동맥의 보다 작은 센서를 채택하였다.
레이저 변위 센서(150)의 특성에 관한 설명은 이하 도면에서 다시 설명하도록 한다.
데이터 획득부(200)는 맥파 센서(140)와 레이저 변위 센서(150)에서 측정한 안정된 맥파 신호 및 변위 신호를 5 내지 15초 동안 수집하여 A/D 변환한 후 연산부(300)에 전달한다. 이때, 맥파 신호는 피험자의 손목에서 검출된 맥파를 의미하며, 변위 신호는 수광부 및 발광부를 하부방향을 향하도록 구비한 레이저 변위 센서(150)를 이용하여 측정된 이동축(110)에 결합한 가압부(120)의 상하 이동 거리 신호를 의미한다.
또한, 레이저 변위 센서(150)를 통해 측정된 변위와 해당 변위에서 측정된 맥파의 형태를 관찰하면 요골동맥의 직경 변화를 추정할 수 있으며, 더 나아가 요골동맥의 직경 및 탄성도를 추정하는데 활용할 수 있다.
연산부(300)는 데이터 획득부에서 전달받은 맥파 신호 및 변위 신호를 이용하여 평균 변위, 평균 맥파, 가압력, 그리고 맥압을 계산하는데, 평균 변위는 레이저 변위 센서의 5 내지 15초간 출력 값을 평균으로하여 계산하고, 평균 맥파는 5 내지 15초 동안 발생한 N의 비트를 평균하여 평균 맥파를 계산하며, 가압력은 평균 맥파의 시작점(수축기 시작점)과 끝점(이완기 끝점)의 압력을 평균하여 계산하고, 맥압은 평균 맥파의 최대값과 최소값의 차이로 한다.
또한, 연산부(300)는 제어부(400)로부터 입력된 가압부(120) 이동에 사용된 모터 스텝 수별 가압부 이동 변위, 평균 맥파, 가압력, 및 맥압 정보를 저장하고 데이터가 안정적인지를 판단한다. 여기서 안정적인지 판단은 연속된 일정 시간 동안 레이저 변위 센서의 변동이 일정 값 이내이면 신호가 안정적이라 판단하고 그 외 경우에는 신호가 불안정하다고 판단하는 것을 의미한다.
또한, 연산부(300)는 맥압이 최대인 가압 단계의 평균 맥파와 나머지 가압 단계의 평균 맥파 간 상관 계수가 일정 임계치 이상인 단계를 결정하고 이들 단계중 최소 가압 단계를 혈관 벽 눌림 시작 시점으로 하고 이들 단계 중 최대 가압 단계를 혈관 폐색 시점으로 결정하여, 결정된 변위신호에 따라 혈관 벽 눌림 시작 시점의 변위와 혈관 폐색 시점의 변위 차이로 혈관의 직경을 추정할 수 있으며, 혈관 벽 눌림 시작 시점의 가압부(120) 변위에서 혈관 폐색 시점까지의 가압부(120) 변위를 X축 값으로 하고, 맥압등의 정보를 Y축 값으로 하여 정보를 재구성 한다.
제어부(400)는 가압부(120)을 초기 위치에서 일정 스텝씩 하강하면서 연산부(300)에서 피부접촉으로 판단할 때까지 이동하며, 연산부(300)에서 획득신호가 안정적이라고 판단되면 일정 스텝씩 하강하고 다음 획득 신호의 안정성이 판단될 때까지 위치를 유지한다. 또한, 연산부(300)에서 하강 정지 결정이 되면 더 이상 하강하지 않고 측정 초기 위치로 가압부(120)이 이동할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치의 무부하 시 이동 스텝 수와 레이저 변위 센서 출력간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 레이저 변위 센서가 반사체의 종류에 따른 특성 변화가 미비함을 확인하기 위해 흰색 고체, 검정색 고체, 그리고 사람의 피부를 반사체로 하여 각 3회 반복 실험하여 나타낸 그래프로써 보는 바와 같이, 레이저 변위 센서가 반사체의 종류에 따라 특성 변화가 거의 없음을 확인할 수 있다.
사용된 레이저 변위 센서는 반사체가 기준위치보다 5mm 가까이에 있으면(L=25mm), -5V가 출력되고 더 이상 접근하더라도 -5V로 포화되고 기준위치보다 5mm 멀리 떨어져 있으면(L=35mm) +5V가 출력되고 더 이상 멀어지면 +5V로 포화되는 특성을 가진다.
반사체의 위치는 이러한 특성을 이용하여 변위센서 출력이 양의 포화 상태에서 +5V로 천이되는 위치, 즉 물체와 변위 센서 간의 거리(L)가 35mm인 지점에 고정한 후 실험하였으며, 가압 암은 10 내지 20 스텝 단위로 이동하고 레이저 변위 센서의 출력이 양의 값으로 포화되기 직전까지의 출력값을 저장하였다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치의 부하 시 가압 스텝 수와 레이저 변위 센서 출력 간의 관계 및 각 스텝에서의 평균 맥파를 나타낸 그래프이다.
도 3은 레이저 변위 센서와 맥파의 출력신호는 가압부를 10 내지 20 스텝씩 하강하며 일정간격으로 측정하여 저장하되, 혈관이 완전히 폐색되어 더 이상 맥파가 관찰되지 않을 때까지 측정한 예를 나타내었다.
또한, 가압부의 각 위치에서 측정된 맥파의 평균파형을 함께 나타낸다. 레이저 변위 센서의 출력전압은 안정적인 5 내지 15초 동안의 평균값을 사용한다.
도 3을 자세히 살펴 보면 무부하 상태일 때와 달리 스텝 수 증가에 대한 레이저 변위 센서 출력전압이 약간의 비선형적 특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이는 무부하 시와 달리 요골동맥 부하 시에는 요골동맥이 거의 폐색된 이후부터 발생하는 요골(radial bone)등 혈관지지 구조물들의 반발력 때문이다.
또한, 가압 스텝 수에 따라 맥파의 형태가 변하는 것을 알 수 있으며 특별히 맥파 기저선 및 수축기압과 이완기압의 차에 해당하는 맥압 변화가 두드러진다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치의 가압 스텝 수에 따른 맥파 기저선을 나타낸 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치의 가압 스텝 수에 따른 맥압을 나타낸 그래프이다.
도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 가압부 스텝 수 증가에 따른 맥파 평균파형의 기저선과 맥압의 변화 추이를 전압 값으로 나타내었으며, 압력에 대한 맥파 센서 출력 특성곡선이 확보되면 압력 값으로도 교정할 수 있다.
맥파 기저선은 맥파 신호 상 수축기 시작점과 이완기 끝점의 평균값으로 하였다. 가압부 하강에 사용된 스텝 수 증가에 따라 맥파 기저선이 약간의 비선형성을 가지고 증가하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 가압 스텝 수 증가에 따라 가압 부가 피부 접촉면을 누르는 압력 즉, 요골동맥 위 피부에 대한 가압력의 증가 양상을 보여주는 것이다.
한편, 맥압은 가압부 스텝수 증가에 따라 증가하였다가 다시 감소하는 가우시안 함수와 유사한 형태를 갖는 것을 알 수 있으며, 도 4a 및 도 4b를 통하여 각 스텝 수에서의 맥파 기저선 값 즉, 가압력 값과 맥압 값을 조합하여 가압력에 따른 맥압의 변화 양상도 관찰 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가압력에 대한 맥압 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 도4b의 맥압이 최대인 시점은 가압 스텝수가 70이고, 맥파 센서 출력 상 가압력이 0.32V일 때이며, 이로부터 해당 시점에 혈관과 맥파 센서간 접촉 면적이 최대이었음을 유추할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가압부 이동거리에 대한 맥압 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 맥압이 최대인 시점의 평균 맥파 즉, 대표파형과 나머지 스텝 수 또는 이동거리에서의 평균 맥파를 비교해 보면, 스텝수가 40 또는 이동거리가 2.54mm인 5번째 측정 이전과 스텝수가 90또는 이동거리가 0.20mm인 9번째 측정 이후의 평균 파형은 대표파형과 다른 형태를 나타내었다. 이로부터 맥파가 관찰되지 않다가 처음 맥파가 관찰된 4번째 측정의 평균 맥파는 가압에 의해 혈관직경 변화가 없는 저압축(Undercompressed) 상태에서 측정된 것임을 유추할 수 있다.
그리고, 대표파형과 다른 형태의 맥파가 관찰된 10번째와 11번째 측정에서는 이동거리 증가분이 급격히 줄어 드는 것으로 보아 혈관이 충분히 폐색된 과압축(Overcompressed) 상태에서 측정된 것으로 추정된다.
따라서, 혈관의 직경은 이동거리 2.54mm와 이동거리 0.20mm의 차인 2.34mm와 근사한 값이며, 이 두 측정 사이에 측정된 이동거리 대비 맥파 형태는 혈관 폐색 정도에 따른 맥파 형태로 정의 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 부위 하단 요골동맥의 초음파 B모드 영상을 나타낸 사진이다.
도 7은 도 6에서 구한 혈관의 직경을 검증하기 위해 동일 피험자의 맥파 측정부위 아래에 위치한 요골동맥을 촬영하여 직경을 측정하였다. 초음파 B모드 영상에서 해당 위치를 파악할 수 있도록 맥파 측정 부위에 가느다란 금속을 감았다. 한편 맥동에 의해 혈관직경이 다르게 측정될 수 있기 때문에 이완기에 초음파 영상을 정지하여 측정하였으며, 피험자가 이완기 상태인지를 모니터링하기 위해 좌측 검지에 부착된 PPG(Photo-plethysmograph)센서의 출력을 활용하였다.
측정결과 요골동맥은 피부로부터 약 2.8mm(0.28cm)깊이에 위치해 있으며, 요골동맥의 직경은 약 2.4mm(0.24cm)였다. 이로써 도6의 추정된 요골동맥 직경 2.34mm가 실제 요골동맥 직경과 거의 같음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예는 요골동맥 위 피부를 이동축을 통해 정량적으로 가압하는 동안 레이저 변위 센서를 통해 가압부의 이동거리와 맥파를 측정할 뿐만 아니라, 맥파 신호로부터 가압력 및 맥압정보를 추출 할 수 있고, 맥파 형태 변화 시점을 기준으로 혈관의 직경 및 폐색정도를 추정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 먼저, 피험자의 손목을 손목거치대에 올려 놓아 맥파 센서 및 레이저 변위 센서 하단에 위치한다(S810). 이때, 맥파 센서 및 레이저 센서는 이동축에 결합된 가압부 일측 끝에 부착하며, 피험자의 손목이 맥파 센서 하단에 위치해야 하되, 피험자의 손목이 상하좌우로 움직이지 않고 맥파 센서 하단에 위치 할 수 있도록 손목 거치대를 이용하여 고정 할 수 있다.
이어서, 가압부에 부착된 맥파 센서 및 레이저 변위 센서 중 맥파 센서를 상기 피험자의 손목에 접촉한다(S820).
이어서, 상기 맥파 센서 및 레이저 변위 센서에 측정된 초기 맥파 신호 및 변위 신호를 데이터 획득부에 저장한다(S830). 이때, 데이터 획득부에 저장되는 초기 맥파 신호 및 변위 신호는 A/D변환하여 저장한다.
이어서, 상기 가압부에 구비된 맥파 센서는 피험자의 손목에 10 스텝씩 증가하며 가압한다(S840). 이때, 가압부는 스크류 모양의 이동축에 결합하며 스크류 모양의 이동축이 1회전하면 1스텝이며 이동축의 회전에 의해 가압부의 상하 이동이 가능하다. 또한, 맥파 센서의 스텝수는 1스텝의 간격에 따라 가변될 수 있다.
이어서, 상기 가압부가 10 내지 20 스텝씩 증가하며 맥파 센서 및 레이저 변위 센서에 측정된 맥파 신호 및 변위 신호를 데이터 획득부에 저장한다(S850).
이어서, 상기 데이터 획득부에 저장된 맥파 신호 및 변위신호를 이용하여 변위 평균, 맥파 평균, 가압력, 및 맥압을 연산부에서 계산한다(S860). 이때 연산부 는 가압부의 가압 스텝수, 가압력, 이동거리, 및 맥압에 대한 정보를 알 수 있다.
이어서, 상기 연산부에서 가압부의 스텝 수, 가압력, 및 이동거리 각각에 대한 맥압을 포함하는 맥파 파라미터들의 관계를 도출한다(S870).
마지막으로 상기 레이저 변위 센서의 이동거리가 3mm보다 크고, 맥파가 감지되지 않으면 연산부는 혈관직경을 추정한다(S880).
이때, 상기 레이저 변위 센서의 이동거리가 3mm 보다 작거나, 맥파가 감지되면 상기 맥파 센서를 피험자의 손목에 10 내지 20 스텝씩 증가하며 가압하는 단계로 되돌아가 반복한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치의 무부하 시 이동 스텝 수와 레이저 변위 센서 출력간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치의 부하 시 가압 스텝 수와 레이저 변위 센서 출력 간의 관계 및 각 스텝에서의 평균 맥파를 나타낸 그래프이다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치의 가압 스텝 수에 따른 맥파 변화 특성의 맥파 기저선을 나타낸 그래프이다.
도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 장치의 가압 스텝 수에 따른 맥압 변화 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가압력에 대한 맥압 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가압부 이동거리에 대한 맥압 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 부위 하단 요골동맥의 초음파 B모드 영상을 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 맥파 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 측정부 110 : 이동축
120 : 가압부 130 : 모터부
140 : 맥파 센서 150 : 레이저 변위 센서
160 : 손목 거치대 200 : 데이터 획득부
300 : 연산부 400 : 제어부

Claims (6)

  1. 피험자 손목의 요골동맥을 상하좌우로 움직이지 않도록 고정하여 맥파 및 맥파를 측정하는 가압부의 변위를 측정하는 측정부,
    상기 측정부에서 측정한 맥파 및 변위 신호를 획득하는 데이터 획득부,
    상기 데이터 획득부에서 획득한 맥파 및 변위 신호로부터 정보를 추출하는 연산부, 및
    상기 측정부의 이동을 제어하고 제어정보를 연산부에 전달하는 제어부로 구성하고,
    상기 측정부는 수직으로 형성된 이동축,
    상기 이동축에 직각으로 구비되어 이동축을 따라 상하로 움직이는 가압부,
    상기 이동축에 연결되어 상기 가압부의 위치를 조절하는 모터부,
    상기 가압부 일단 끝 하부에 구비하여 맥파를 측정하는 맥파 센서,
    상기 가압부 일단 끝 측면에 구비하여 가압부 또는 맥파 센서의 이동거리를 측정하는 레이저 변위 센서로 구성하되,
    상기 레이저 변위 센서는 가압부 일단 끝 측면에 구비하되 지면과 평행하게 이동하는 것을 특징으로 하는 맥파 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저 변위 센서는 가압부 축을 따라 임의의 위치에 고정하고, 레이저 변위 센서 하단으로 일정거리 이격된 위치에 맥파 측정면과 평행인 반사체를 더 구비하는 맥파 측정 장치.
  5. 피험자의 손목을 맥파 센서 하단에 위치하는 단계,
    가압부를 이동하여 가압부 일단 끝에 구비된 맥파 센서 및 레이저 변위 센서 중 맥파 센서를 상기 피험자의 손목에 접촉하는 단계,
    상기 맥파 센서 및 레이저 변위 센서에 측정된 초기 맥파 신호 및 변위 신호를 데이터 획득부에 저장하는 단계,
    상기 가압부에 구비된 맥파 센서는 피험자의 손목에 0.64mm 내지 1.28mm씩 증가하며 가압하는 단계,
    상기 가압부가 0.64mm 내지 1.28mm씩 증가하며 맥파 센서 및 레이저 변위 센서에 측정된 맥파 신호 및 변위 신호를 데이터 획득부에 저장하는 단계,
    상기 데이터 획득부에 저장된 맥파 신호 및 변위신호의 평균을 연산부에서 계산하는 단계,
    상기 연산부에서 가압부의 스텝 수, 가압력, 및 이동거리 각각에 대한 맥압을 포함하는 맥파 파라미터들의 관계를 도출하는 단계, 및
    상기 레이저 변위 센서의 이동거리가 4.5mm보다 크고, 동시에 맥파가 감지되지 않으면 혈관직경을 추정하는 단계를 포함하는 맥파 측정 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 레이저 변위 센서의 이동거리가 1.5mm이상이면서, 이동거리가 4.5mm 보다 작거나, 맥파가 감지되면 상기 맥파 센서를 피험자의 손목에 0.64mm 내지 1.28mm씩 증가하며 가압하는 단계로 되돌아가 반복하는 단계를 더 포함하는 맥파 측정 방법.
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