KR101175282B1 - Portable diagnosis apparatus for dizziness - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휴대용 어지럼증 진단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 만성 어지럼증 또는 일상 생활에서 우연히 발생되는 어지럼증을 진단하는 휴대용 어지럼증 진단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a portable dizziness diagnosis device, and more particularly, to a portable dizziness diagnosis device for diagnosing chronic dizziness or dizziness occurring by accident in daily life.
인간의 신체 균형은 속귀(inner ear)의 전정 기관 내에 있는 3개의 회전 감지 센서(세반고리관, semicircular canal)와 2개의 수평-수직 감지 센서(maculae)에 의해 조절된다.The human body balance is regulated by three rotational sensors (semicircular canal) and two horizontal-vertical sensors (maculae) in the vestibular organ of the inner ear.
구체적으로는 양쪽 속귀의 전정 기관에서 지속적으로 발생되는 신체 균형 신호들은 뇌간을 거쳐 안구 운동(VOR, vestibulo-Ocular reflex)과 인체 직립을 위한 근장력(VSR, vestibular-spinal reflex)을 유지하도록 하며, 일련의 전정 안구 반사로(VOR)와 전정 척수 반사로(VSR)에 이상이 발생하게 되면 인간은 어지럼을 느끼며 직립 보행이 어려워진다.Specifically, the body balance signals continuously generated in the vestibular organs of both inner ear parts maintain eye movement (VOR, vestibulo-Ocular reflex) and muscle tension (VSR, vestibular-spinal reflex) through the brain stem. When an abnormality occurs in a series of vestibular ocular reflex (VOR) and vestibular spinal cord reflex (VSR), humans feel dizzy and have difficulty walking upright.
따라서, 일반적으로 사용되는 어지럼 진단 장치는 상기의 두 개의 반사로를 점검하는 것으로서, 전정 안구 반사로 점검을 위해 안진(nystagmus) 즉, 눈떨림을 관찰하며 이를 관찰하기 위하여 전기 안진기(EOG, electrooculograph) 또는 영상 안진기(VOG, videooculograph)가 사용된다. 이외에 유발 안진(evoked nystagmus)을 관찰하기 위해 수평 회전 감지 센서에 온도 혹은 회전 자극을 이용하기도 한다.Therefore, a commonly used dizziness diagnostic apparatus is to check the two reflex paths, and to check the nystagmus, or eye tremors, for vestibular ocular reflex path inspection, and to observe it, Video nystagmus (VOG, videooculograph) is used. In addition, temperature or rotational stimuli may be used in horizontal rotation sensors to monitor evoked nystagmus.
한편, 전정 척수 반사로 점검을 위해서는 근전도나 발바닥에 가해지는 압력의 분포를 이용하는 자세 검사 기기가 있으나 진단적 가치가 작고 흔히 치료 결과를 모니터할 때 주로 사용된다.On the other hand, there is a postural examination device that uses the distribution of the pressure applied to the EMG or the sole of the vestibular spinal reflex, but the diagnostic value is small and is often used to monitor the treatment results.
이와 같이, 종래의 진단 장치들은 모두 병원에 내원하여 한정된 시간 내에 자발적인 안진이나 유발 안진을 통해 평형 기능을 평가하는 것으로서, 급성(急性)기 질환자이거나 아급성(亞急性)기 환자에서는 진단이 가능하지만 만성기 또는 일상 생활에서 우연히 발생되는 어지럼증의 진단을 위해서는 중대한 제한이 있다.As such, all of the conventional diagnostic apparatuses visit the hospital and evaluate the equilibrium function through spontaneous nystagmus or induced nystagmus within a limited time, and can be diagnosed in acute or subacute patients. There are significant limitations for the diagnosis of dizziness that occurs by chance in chronic or daily life.
즉, 어지럼증이 간헐적으로 발생되거나 어지럼증의 발생 빈도가 높더라도 진료 당시에는 어지럼증이 유발되지 않을 수 있는데, 이러한 경우 환자가 느끼는 불균형 감각에 대한 정보를 기존의 진단 장치를 통해서는 전혀 얻을 수 없으며, 어지럼증 치료 후에도 일상 생활에서 얼마나 호전되었는지를 객관적으로 진단하는 것 역시 불가능하거나 인공적인 환경 하에서 제한적으로 진단할 수 밖에 없다. In other words, dizziness may occur intermittently or the frequency of dizziness may not cause dizziness at the time of treatment.In this case, information about the imbalance sensation felt by the patient cannot be obtained at all through the existing diagnostic apparatus. Even after treatment, it is impossible to objectively diagnose how much improvement has been achieved in daily life, or even limitedly in an artificial environment.
따라서, 상기와 같이 어지럼증을 진료하는데 있어서 발생하는 제한점을 보완하기 위하여, 휴대용 진단 장치를 통해 신체의 보행 패턴을 인지하고 이러한 보행 패턴에 의하여 어지럼증 발생 여부 및 정도를 진단할 수 있다.Therefore, in order to compensate for the limitations occurring in treating dizziness as described above, the walking pattern of the body may be recognized through a portable diagnostic apparatus, and whether or not the dizziness may be diagnosed by the walking pattern.
그러나, 신체의 보행 패턴만을 관찰하여 어지럼증의 발생 여부 등을 진단하는 경우에는 어지럼증이 발생했을 때의 보행 패턴과 유사한 보행 패턴이 신체에 발생될 경우 어지럼증의 진단에 오류를 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.However, when diagnosing the occurrence of dizziness by observing only the walking pattern of the body, if a walking pattern similar to the walking pattern when the dizziness occurs occurs in the body, it may cause an error in diagnosing dizziness. .
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일상 생활에서 신체의 보행 패턴 즉, 행동학적인 정보를 가속도 센서를 통하여 지득함과 동시에 신체의 심전도 즉, 생리학적인 정보를 심전도 센서를 통하여 지득하고, 이와 같이 일상 생활에서 나타나는 신체의 보행 패턴 및 심전도 데이터를 통하여 어지럼증의 발생 여부 및 정도를 정확하게 진단함으로써 오진을 방지할 수 있는 휴대용 어지럼 진단 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the above-mentioned problems, and in addition to acquiring the gait pattern of the body in the daily life, that is, behavioral information through the acceleration sensor and at the same time to acquire the electrocardiogram, physiological information of the body through the ECG sensor, As described above, the present invention provides a portable dizziness diagnosis apparatus that can prevent misdiagnosis by accurately diagnosing the occurrence and extent of dizziness through the gait pattern and electrocardiogram data of the body appearing in daily life.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical object of the present invention is not limited to the above-mentioned technical objects and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 휴대용 어지럼증 진단 장치는, 피측자의 신체에 부착되고, 상기 신체의 부착 지점에서의 가속도를 측정하는 적어도 하나의 가속도 센서; 상기 신체에 부착되어 피측자의 심전도를 측정하는 심전도 센서; 상기 가속도 센서 및 상기 심전도 센서에서 측정된 가속도 및 심전도 데이터로부터 모니터링 정보를 생성하는 마이크로 컨트롤러; 및 상기 모니터링 정보가 실시간으로 저장되는 메모리부; 를 포함하고, 상기 메모리부에 저장된 모니터링 정보를 분석하여 피측자의 어지럼증의 발생 여부 및 정도를 판단하는 것을 특징으로 한다.Portable dizziness diagnostic device of the present invention for achieving the above object, at least one acceleration sensor is attached to the body of the subject, measuring the acceleration at the point of attachment of the body; An electrocardiogram sensor attached to the body and measuring an electrocardiogram of the subject; A microcontroller configured to generate monitoring information from the acceleration and the electrocardiogram data measured by the acceleration sensor and the electrocardiogram sensor; And a memory unit in which the monitoring information is stored in real time. It includes, characterized in that for determining the occurrence and degree of dizziness of the subject by analyzing the monitoring information stored in the memory unit.
바람직하게, 상기 모니터링 정보는 시간에 따른 가속도 및 심전도 그래프인 것을 특징으로 한다.Preferably, the monitoring information is characterized in that the acceleration and the electrocardiogram graph over time.
한편, 피측자가 어지럼증이 발생되는 시점을 상기 가속도 및 심전도 그래프에 표시하기 위한 스위치부; 를 더 포함한다. 이와 같은 경우, 피측자의 어지럼증이 발생되는 시점을 정확히 인지할 수 있으므로 어지럼증의 발생 여부를 용이하게 진단할 수 있다.On the other hand, the switch unit for displaying the time when the subject dizziness occurs on the acceleration and ECG graph; . In such a case, it is possible to recognize exactly when the subject's dizziness occurs, so it is easy to diagnose whether dizziness occurs.
또한, 상기 메모리부에 저장된 모니터링 정보를 통신 신호로 변환하고, 상기 통신 신호를 소정의 주기마다 관측자에게 전송하는 통신부; 를 더 포함한다. 이와 같은 경우, 관측자 즉, 의사는 피측자의 어지럼증을 신속하게 진단할 수 있다.In addition, the communication unit for converting the monitoring information stored in the memory unit into a communication signal, and transmits the communication signal to the observer every predetermined period; . In such cases, the observer, or doctor, can quickly diagnose the dizziness of the subject.
본 발명에 의하면, 어지럼증 진단 장치를 휴대함으로써 일상 생활 속에서 수시로 발생되는 어지럼증을 용이하게 진단할 수 있고, 어지럼증의 진단에 있어서 가속도 센서뿐만 아니라 및 심전도 센서로부터 얻어지는 데이터를 이용함으로써 정확하게 진단하여 오진을 방지한다는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to easily diagnose dizziness that occurs frequently in daily life by carrying a dizziness diagnosis device, and accurately diagnose the diagnosis by using data obtained from not only an acceleration sensor but also an electrocardiogram sensor. It has the advantage of preventing.
또한, 가속도 센서 및 심전도 센서로부터 얻어지는 데이터를 관측자 즉, 의사에게 전송함으로써 원격 진단이 가능해지고, 이로 인하여 노인성 어지럼증, 낙상(落傷) 및 비정상적인 보행이 발현되는 파킨슨병 등과 같은 만성 질환자의 국가적 관리 체계를 위한 진단 장치로 활용하는데 매우 적합하다.In addition, remote diagnosis is possible by transmitting data obtained from the acceleration sensor and the ECG sensor to an observer, that is, a doctor, which is a national management system for chronic diseases such as Parkinson's disease such as senile dizziness, falls and abnormal gait. It is very suitable to be used as a diagnostic device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 어지럼증 진단 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 어지럼증 진단 장치의 가속도 센서 및 심전도 센서가 신체에 부착된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 어지럼증 진단 장치의 가속도 센서에서 측정된 시간에 따른 가속도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 어지럼증 진단 장치의 가속도 센서에서 측정된 가속도 피크를 나타낸 그래프이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 어지럼증 진단 장치의 심전도 센서에서 측정된 시간에 따른 심전도 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a block diagram showing a portable dizziness diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a state in which the acceleration sensor and the ECG sensor attached to the body of the portable dizziness diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing an acceleration change with time measured by an acceleration sensor of a portable dizziness diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the acceleration peak measured by the acceleration sensor of the portable dizziness diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 to 8 are graphs showing ECG changes with time measured by an ECG sensor of a portable dizziness diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.
그리고, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.In addition, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can easily implement other embodiments within the scope of the same idea, but this also falls within the scope of the present invention. Of course.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 어지럼증 진단 장치를 나타낸 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 어지럼증 진단 장치의 가속도 센서(110) 및 심전도 센서(120)가 신체에 부착된 상태를 나타낸 개략도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명인 휴대용 어지럼증 진단 장치의 구성 및 기능을 상세히 설명한다.1 is a block diagram illustrating a portable dizziness diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 휴대용 어지럼증 진단 장치는 가속도 센서(110), 심전도 센서(120), 마이크로 컨트롤러(130), 메모리부(140), 스위치부(150), 통신부(160) 및 전원부(170)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the portable dizziness diagnosis apparatus includes an
상기 가속도 센서(110)는 피측자의 신체에 부착되고, 상기 신체의 부착 지점에서의 가속도를 측정한다. 도 2를 참조하면 상기 가속도 센서(110)는 피측자의 두부(頭部), 양팔, 양다리 및 허리에 부착되어 피측자의 보행시 그 부착 지점에서의 가속도를 측정하고, 관측자는 이를 토대로 피측자의 신체 자세, 동작 변화 등의 보행 패턴을 지득하게 된다.The
즉, 관측자는 상기 가속도 센서(110)로부터 지득한 피측자의 보행 패턴이 평소와 다른 양상을 보이는 경우에는 피측자에게 어지럼증이 발생한 것으로 판단하고, 어지럼증의 발생 빈도 및 정도, 어지럼증 발생시의 신체 자세 및 동작의 특징 등을 분석하여 진단에 활용하게 된다.That is, if the observer's walking pattern acquired from the
도 2에 도시된 바와 같이 어지럼증이 발생하면 양팔 및 양다리의 움직임이 서로 비대칭이 되는 등의 신체 자세 또는 신체 동작의 변화가 발생하므로, 상기 가속도 센서(110)는 피측자의 두부(頭部), 양팔, 양다리 및 허리에 부착되나, 피측자의 보행 특성에 따라 신체의 다른 부위에 부착될 수 있으며 상기 가속도 센서(110)의 부착 위치 및 수량에 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 2, since dizziness occurs, changes in body posture or body motion such as movement of both arms and legs are asymmetrical to each other, the
한편, 일상 생활에서의 상기 피측자의 보행 패턴 즉, 행동학적인 정보만을 이용하여 어지럼증을 진단하는 경우에는, 실제로 어지럼증이 발생하진 않았으나 어지럼증이 발생했을 때의 보행 패턴과 유사한 보행 패턴이 피측자의 신체에 발생하게 되면 어지럼증의 진단에 오류를 발생시킬 수 있으므로, 생리학적인 정보 즉, 피측자의 심전도를 이용하여 어지럼증 진단의 정확성을 향상시킨다.On the other hand, when diagnosing dizziness using only the gait pattern of the subject in everyday life, that is, behavioral information, the gait pattern similar to the gait pattern when dizziness did not occur but dizziness actually occurred was measured. If it occurs in the dizziness can cause errors in the diagnosis of dizziness, physiological information, that is, using the electrocardiogram of the subject improves the accuracy of the diagnosis of dizziness.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 피측자의 흉부에는 상기 심전도 센서(120)가 부착되어 피측자의 심전도를 측정한다. 여기서, 피측자의 심전도 측정 결과 부정맥이 발견된다고 하더라고 이를 어지럼증으로 단언할 수는 없지만, 어지럼증이 발생되는 경우에는 심전도에서 부정맥이 동시에 발견되는 경우가 많으므로 상기 가속도 센서(110)에 의해 지득한 보행 패턴과 함께 피측자의 심전도 데이터를 이용함으로써 관측자는 어지럼증의 발생 여부 등을 정확하게 진단할 수 있다.That is, as shown in FIG. 2, the
구체적으로, 피측자에게 어지럼증이 발생되는 경우 피측자로부터 측정된 심전도를 분석하면, R-R 간격 정보(심실의 수축을 나타내는 파형인 QRS파 중 R파 간의 간격)에 있어서 순간적인 변화를 보이거나, 나아가 심실 조기 수축(PVC, premature ventricular contraction) 또는 심부전(cardiac failure) 현상까지 나타날 수 있다.Specifically, when the subject is dizzy, analyzing the ECG measured from the subject shows an instantaneous change in the RR interval information (the interval between the R waves in the QRS wave, which is a waveform representing the contraction of the ventricles), or further. Premature ventricular contraction (PVC) or cardiac failure may occur.
따라서, 상기 가속도 센서(110)로부터 지득하는 피측자의 보행 패턴이 비정상임과 동시에 상기 심전도 센서(120)로부터 지득하는 피측자의 심전도 데이터에 있어서 R-R 간격 정보의 순간적인 변화, 심실 조기 수축 또는 심부전 등의 현상이 발생하는 경우, 관측자는 피측자에게 어지럼증이 발생하였다고 판단할 수 있으며, 이러한 시점에서의 피측자의 보행 패턴 및 심전도를 분석하여 어지럼증의 발생 빈도 및 정도, 어지럼증 발생시의 신체 자세 및 동작의 특징을 진단에 활용할 수 있다.Therefore, the gait pattern of the subject acquired from the
상기 마이크로 컨트롤러(130)는 상기 가속도 센서(110) 및 상기 심전도 센서(120)에서 측정된 가속도 및 심전도 데이터를 전달받고, 상기 가속도 및 심전도 데이터로부터 모니터링 정보를 생성한다. 즉, 상기 마이크로 컨트롤러(130)는 시간에 따른 가속도 및 심전도 그래프를 생성하고, 관측자는 이로부터 피측자에 발생되는 어지럼증을 진단할 수 있다.The
관측자가 상기 시간에 따른 가속도 및 심전도 그래프를 참고하여 어지럼증을 진단하는 방법에 대하여는 아래에서 상세히 설명한다.A method for diagnosing dizziness by the observer with reference to the acceleration and the electrocardiogram graph over time will be described in detail below.
상기 메모리부(140)는 상기 마이크로 컨트롤러(130)에서 생성된 모니터링 정보 즉, 시간에 따른 가속도 및 심전도 그래프를 실시간으로 저장하고, 관측자는 상기 메모리부(140)로부터 시간에 따른 가속도 및 심전도 그래프를 얻고 이를 분석하여 피측자의 어지럼증의 발생 여부 및 정도 등을 진단한다.The
이러한 메모리부(140)는 SD(secure digital) 메모리 카드, XD(extreme digital) 메모리 카드 등으로 마련될 수 있으며, 일반적인 PC 또는 노트북에서 사용되는 하드 디스크 등으로도 마련될 수 있다.The
상기 스위치부(150)는 피측자가 어지럼증이 발생되는 시점을 상기 가속도 및 심전도 그래프에 표시하도록 한다. 즉, 피측자는 어지럼증을 느끼는 경우 상기 스위치부(150)를 스스로 조작함으로써 상기 마이크로 컨트롤러(130)에서 생성되는 가속도 및 심전도 그래프에 상기 스위치부(150)를 조작한 시점이 표시된다.The
따라서, 관측자는 피측자가 상기 스위치부(150)를 조작한 시점에서의 가속도 및 심전도 데이터와 평소의 가속도 및 심전도 데이터를 비교함으로써 이를 어지럼증의 진단 자료로 활용할 수 있다.Therefore, the observer can use this as a diagnosis data of dizziness by comparing the acceleration and electrocardiogram data with the acceleration and electrocardiogram data at the time when the subject operated the
상기 통신부(160)는 상기 메모리부(140)에 저장된 모니터링 정보 즉, 시간에 따른 가속도 및 심전도 그래프를 통신 신호로 변환하고, 상기 통신 신호를 소정의 주기마다 모니터링 서버(180)에 전송하며, 관측자는 상기 모니터링 서버(180)로부터 피측자의 가속도 및 심전도 데이터를 지득할 수 있다.The
예를 들어 관측자가 휴대하는 스마트폰 등의 통신 기기를 상기 모니터링 서버(180)에 연계되도록 접속시킴으로써 관측자는 상기 스마트폰 등을 통하여 실시간으로 가속도 및 심전도 데이터를 전송받아 이를 확인할 수 있다. 그러므로, 관측자는 현재 피측자의 상태 등을 신속하게 분석하여 어지럼증 진단에 활용할 수 있다.For example, by connecting a communication device such as a smartphone, which the observer carries, to the
상술한 바와 같이 관측자는 상기 메모리부(140)에 저장된 모니터링 정보를 읽을 수 있는 별도의 기기를 이용하여 피측자의 가속도 및 심전도를 직접 얻을 수도 있지만, 미리 설정된 주기마다 상기 메모리부(140)에 저장된 모니터링 정보를 상기 통신부(160)에 의하여 얻을 수 있으므로 피측자가 원거리에 있는 경우에도 어지럼증의 진단이 가능하며, 나아가 피측자에 어지럼증이 발생한 경우 신속하게 진단할 수 있게 된다.As described above, the observer may directly obtain the acceleration and the electrocardiogram of the subject by using a separate device capable of reading the monitoring information stored in the
한편, 상기 통신 신호를 전송받는 소정의 주기를 재설정하고자 하는 경우 관측자는 재설정시키고자 하는 주기를 상기 모니터링 서버(180)를 통하여 입력할 수 있다. 예를 들어 관측자가 휴대하는 스마트폰 등에 재설정시키고자 하는 주기를 입력하게 되면 상기 모니터링 서버(180)에 접속된 스마트폰 등은 새로 설정된 주기를 상기 모니터링 서버(180)로 전송한다.On the other hand, when the user wants to reset the predetermined period for receiving the communication signal, the observer may input the period to be reset through the
이때 상기 통신부(160)는 상기 모니터링 서버(180)로부터 수신된 주기를 상기 마이크로 컨트롤러(130)에 전달하고, 상기 마이크로 컨트롤러(130)는 상기 메모리부(140)에 저장된 모니터링 정보를 재설정된 주기마다 상기 통신부(160)로 전송한다.In this case, the
상기 가속도 센서(110), 상기 심전도 센서(120), 상기 마이크로 컨트롤러(130), 상기 메모리부(140) 및 상기 통신부(160) 등의 작동에 있어서 필요한 전력은 상기 전원부(170)로부터 공급된다.Power required for operation of the
그리고, 상기 마이크로 컨트롤러(130), 상기 메모리부(140), 상기 스위치부(150), 상기 통신부(160) 및 상기 전원부(170)는 단말기(190)에 내장되며, 상기 단말기(190)는 피측자의 허리 등에 부착됨으로써 본 발명인 어지럼증 진단 장치를 용이하게 휴대할 수 있다.In addition, the
이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 관측자가 상기 시간에 따른 가속도 및 심전도 그래프로부터 피측자의 어지럼증을 진단하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of diagnosing the dizziness of the subject from the acceleration and the electrocardiogram graph according to the time will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 8.
도 3은 상기 휴대용 어지럼증 진단 장치의 가속도 센서(110)에서 측정된 시간에 따른 가속도 변화를 나타낸 그래프이며, 도 4는 상기 휴대용 어지럼증 진단 장치의 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도 피크를 나타낸 그래프이며, 도 5 내지 도 8은 상기 휴대용 어지럼증 진단 장치의 심전도 센서(120)에서 측정된 시간에 따른 심전도 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing an acceleration change with time measured by an
도 3의 (a)를 참조하면, 어지럼증이 없는 피측자 즉, 정상인이 다리에 가속도 센서(110)를 부착하고 보행하는 동안의 시간에 따른 가속도 변화는 일정한 패턴을 가진다. 여기서, 화살표는 피측자가 보행하는 동안 왼쪽 또는 오른쪽으로 방향을 변경하여 보행하는 시점을 나타낸다.Referring to (a) of FIG. 3, an acceleration change over time while a patient without dizziness, that is, a normal person attaches the
그러나, 도 3의 (b)를 참조하면, 어지럼증이 발생한 피측자 즉, 비정상인이 다리에 가속도 센서(110)를 부착하고 보행하는 동안의 시간에 따른 가속도 변화는 도 3의 (a)와 다르게 일정한 패턴이 거의 나타나지 않는다.However, referring to FIG. 3 (b), the acceleration change over time while the patient having dizziness, that is, the abnormal person attaches the
나아가, 도 3에서 측정되는 피측자의 가속도 변화 중 가속도 피크(A, A')를 도시한 도 4의 (a)를 참조하면 어지럼증이 없는 피측자의 경우에는 보행하는 주기에 있어서 고주파 성분이 나타나는 반면, 도 4의 (b)를 참조하면 어지럼증이 발생한 피측자의 경우에는 보행하는 주기에 있어서 고주파 성분이 관찰되지 않는다.Furthermore, referring to FIG. 4A, which shows acceleration peaks A and A ′ of acceleration changes of a subject measured in FIG. 3, in the case of a subject without dizziness, high frequency components appear in a walking cycle. On the other hand, referring to FIG. 4 (b), in the case of a subject having dizziness, high frequency components are not observed in the walking cycle.
따라서, 관측자는 피측자가 보행하는 동안의 시간에 따른 가속도 변화 및 가속도 피크를 나타낸 그래프를 참조하여 피측자의 보행 패턴이 일정함과 동시에, 보행 주기에 있어서 고주파 성분이 관찰되는 경우에는 어지럼증이 발생되지 않은 것으로 판단할 수 있다.Therefore, the observer does not have dizziness when the walking pattern of the subject is constant and the high frequency component is observed in the walking period by referring to the graph showing the acceleration change and the acceleration peak with time during the walking of the subject. You can judge that it is not.
반면, 피측자의 보행 패턴이 일정하지 않거나 보행 주기에 있어서 고주파 성분이 관찰되지 않는 경우에는 피측자에게 어지럼증이 발생한 것으로 판단하여 피측자의 어지럼증의 발생 빈도 및 정도, 어지럼증 발생시의 신체 자세 및 동작의 특징 등을 분석하여 진단에 활용한다.On the other hand, if the gait pattern of the subject is not constant or high frequency components are not observed in the gait cycle, it is determined that the subject has dizziness and the frequency and degree of occurrence of the dizziness of the subject, and the physical posture and motion of the dizziness. Analyze the features and use them for diagnosis.
한편, 상술한 바와 같이 일상 생활에서의 상기 피측자의 보행 패턴만을 참고하여 어지럼증을 진단하는 경우에는, 실제로 어지럼증이 발생하진 않았으나 어지럼증이 발생했을 때의 보행 패턴과 유사한 보행 패턴이 피측자의 신체에 발생하게 되면 어지럼증의 진단에 오류를 발생시킬 수 있으므로, 피측자로부터 측정된 심전도 데이터를 이용하여 어지럼증 진단의 정확성을 향상시킨다.On the other hand, as described above, when diagnosing dizziness by referring to only the walking pattern of the subject in daily life, a walking pattern similar to the walking pattern when dizziness does not actually occur but dizziness occurs on the subject's body If this occurs, the diagnosis of dizziness may cause an error, and thus the accuracy of diagnosing dizziness is improved by using electrocardiogram data measured from the subject.
즉, 피측자가 어지럼증을 느끼는 순간에 상기 스위치부(150)를 조작하면 상기 마이크로 컨트롤러(130)에서 생성되는 심전도 그래프에 어지럼증을 느낀 시점이 표시(도 5에서 del로 표시된 시점)되며, 도 5에 도시된 바와 같이 피측자가 어지럼증을 느끼는 순간 QRS파에서 심장 박동의 일부 결손(deletion)이 관찰된다. 그리고, R-R 간격 정보를 참조하면 피측자의 심장 박동의 일부 결손이 관찰되는 시점에 R-R 간격 정보가 600ms에서 400ms로 급격히 감소된다.That is, when the subject operates the
따라서, 관측자는 도 5에 도시된 시간에 따른 심전도 변화를 가진 피측자가 어지럼증을 느끼는 순간에 부정맥이 발생한 것으로 판단하고, 동시에 상기 가속도 센서(110)로부터 측정된 피측자의 보행 패턴이 평소와 다른 양상을 보이는 경우 피측자에게 어지럼증이 발생한 것으로 판단한다.Therefore, the observer determines that arrhythmias occur at the moment when the subject with ECG change over time shown in FIG. 5 feels dizzy, and at the same time, the gait pattern of the subject measured from the
한편, 도 6을 참조하면 피측자의 R-R 간격 정보가 600ms에서 400ms로 급격히 감소되는 현상이 나타나나, 시간에 따른 심전도 변화 그래프를 참조하면 QRS파형이 비교적 규칙적이다.Meanwhile, referring to FIG. 6, the R-R interval information of the subject rapidly decreases from 600 ms to 400 ms. However, referring to an electrocardiogram change graph over time, the QRS waveform is relatively regular.
따라서, 관측자는 도 6에 도시된 시간에 따른 심전도 변화를 가진 피측자가 어지럼증을 느낄 정도의 부정맥 현상이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 동시에 상기 가속도 센서(110)로부터 측정된 피측자의 보행 패턴이 평소와 다른 양상을 보이는 경우라도 어지럼증이 발생하지 않은 것으로 판단한다.Therefore, the observer determines that the arrhythmia phenomenon that the subject with the ECG change over time shown in FIG. 6 feels dizziness does not occur, and at the same time, the walking pattern of the subject measured from the
도 7을 참조하면 피측자가 어지럼증을 느끼는 순간부터 부정맥 중 심실 조기 수축(PVC, premature ventricular contraction) 현상(도 7에서 QRS파형이 주기적으로 급격히 증가함) 반복적으로 관찰되며, R-R간격 정보를 참조하면 600ms에서 400ms로 지속적으로 감소되는 현상이 나타난다.Referring to FIG. 7, the premature ventricular contraction (PVC) phenomenon in the arrhythmias (the QRS waveform is rapidly increased periodically in FIG. 7) is repeatedly observed from the moment when the subject feels dizzy. 600 ms when referring to the RR interval information. Is continuously reduced to 400ms.
따라서, 관측자는 도 7에 도시된 시간에 따른 심전도 변화를 가진 피측자가 어지럼증을 느끼는 순간에 부정맥이 발생한 것으로 판단하고, 동시에 상기 가속도 센서(110)로부터 측정된 피측자의 보행 패턴이 평소와 다른 양상을 보이는 경우 피측자에게 어지럼증이 발생한 것으로 판단한다.Therefore, the observer determines that arrhythmias occur at the moment when the subject with ECG changes over time shown in FIG. 7 feels dizzy, and at the same time, the gait pattern of the subject measured from the
도 8을 참조하면 피측자가 어지럼증을 느끼는 순간부터 부정맥 현상(도 8에서 QRS파형이 불규칙적임)이 관찰되며, R-R간격 정보를 참조하면 900ms에서 400ms로 급격하게 감소되는 현상이 나타난다.Referring to FIG. 8, an arrhythmia phenomenon (irregular QRS waveform is observed in FIG. 8) is observed from the moment when the subject feels dizzy, and referring to the R-R interval information, the phenomenon rapidly decreases from 900 ms to 400 ms.
따라서, 관측자는 도 8에 도시된 시간에 따른 심전도 변화를 가진 피측자가 어지럼증을 느끼는 순간에 부정맥이 발생한 것으로 판단하고, 동시에 상기 가속도 센서(110)로부터 측정된 피측자의 보행 패턴이 평소와 다른 양상을 보이는 경우 피측자에게 어지럼증이 발생한 것으로 판단한다.Therefore, the observer determines that arrhythmias occur at the moment when the subject with the ECG change shown in FIG. 8 feels dizzy, and at the same time, the gait pattern of the subject measured from the
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 피측자의 심전도 측정 결과 부정맥이 발견된다고 하더라고 이를 어지럼증으로 단언할 수는 없지만, 어지럼증이 발생되는 경우에는 심전도에서 부정맥이 동시에 발견되는 경우가 많으므로 상기 가속도 센서(110)에 의해 지득한 피측자의 보행 패턴과 함께 상기 심전도 센서(120)에 의해 지득한 피측자의 심전도 데이터를 이용함으로써 관측자는 어지럼증의 발생 여부 등을 정확하게 진단할 수 있다.As described above, according to the present invention, even if arrhythmia is found as a result of electrocardiogram measurement of the subject, it cannot be asserted as dizziness. However, when dizziness occurs, the arrhythmias are often found at the ECG. By using the ECG data of the subject acquired by the
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments of the present invention are possible therefrom. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
110: 가속도 센서 120: 심전도 센서
130: 마이크로 컨트롤러 140: 메모리부
150: 스위치부 160: 통신부
170: 전원부 180: 모니터링 서버
190: 단말기110: acceleration sensor 120: electrocardiogram sensor
130: microcontroller 140: memory
150: switch unit 160: communication unit
170: power supply unit 180: monitoring server
190: terminal
Claims (4)
상기 신체에 부착되어 피측자의 심전도를 측정하는 심전도 센서;
상기 가속도 센서 및 상기 심전도 센서에서 측정된 가속도 및 심전도 데이터로부터 모니터링 정보를 생성하는 마이크로 컨트롤러; 및
상기 모니터링 정보가 실시간으로 저장되는 메모리부; 를 포함하고,
상기 메모리부에 저장된 시간에 따른 가속도 및 심전도 그래프를 포함한 모니터링 정보를 분석하고,
상기 가속도 그래프에서 정상인 대비 고주파 성분 발생 여부에 따라 피측자의 어지럼증의 발생 여부 및 정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대용 어지럼증 진단 장치.At least one acceleration sensor attached to a body of a subject and measuring acceleration at an attachment point of the body;
An electrocardiogram sensor attached to the body and measuring an electrocardiogram of the subject;
A microcontroller configured to generate monitoring information from the acceleration and the electrocardiogram data measured by the acceleration sensor and the electrocardiogram sensor; And
A memory unit in which the monitoring information is stored in real time; Including,
Analyze monitoring information including the acceleration and the electrocardiogram graph over time stored in the memory unit,
Portable dizziness diagnosis device, characterized in that for determining the occurrence and degree of dizziness of the subject according to the occurrence of high frequency components compared to the normal person in the acceleration graph.
피측자가 어지럼증이 발생되는 시점을 상기 가속도 및 심전도 그래프에 표시하기 위한 스위치부; 를 더 포함하는 휴대용 어지럼증 진단 장치.The method of claim 1,
A switch unit configured to display a time point at which the subject becomes dizzy on the acceleration and the electrocardiogram graph; Portable dizziness diagnostic device further comprising.
상기 메모리부에 저장된 모니터링 정보를 통신 신호로 변환하고, 상기 통신 신호를 소정의 주기마다 관측자에게 전송하는 통신부; 를 더 포함하는 휴대용 어지럼증 진단 장치.The method of claim 1,
A communication unit which converts the monitoring information stored in the memory unit into a communication signal and transmits the communication signal to an observer every predetermined period; Portable dizziness diagnostic device further comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110019325A KR101175282B1 (en) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Portable diagnosis apparatus for dizziness |
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KR20190102732A (en) | 2018-02-27 | 2019-09-04 | 강원대학교산학협력단 | Nystagmus measurement apparatus using a smartphone |
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JP2008073267A (en) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Npo Jukunen Taiiku Daigaku Research Center | Sway evaluation method using accelerometer, sway evaluation program and portable type simple sway meter |
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- 2011-03-04 KR KR1020110019325A patent/KR101175282B1/en active IP Right Grant
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