KR101382707B1 - 비정상적인 맥박수 및 혈류를 비침습적으로 검출하기 위한 장치의 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대상물의 혈류를 비침습적으로 감시하기 위한 장치용 패키지, 자계 검출 장치, 및 자기 소스 배치 장치를 제공한다.

Description

비정상적인 맥박수 및 혈류를 비침습적으로 검출하기 위한 장치의 패키지{PACKAGES OF APPARATUS FOR NON―INVASIVE DETECTION OF PULSE RATE AND BLOOD FLOW ANOMALIES}

본 발명은 혈류를 감시하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 비정상적인 맥박수 및 혈류를 비침습적으로 검출하기 위한 장치의 패키지에 관한 것이다.

생체 전기학의 발전에 따라, 휴대용 건강 감시 장치들이 점점 더 대중화되고 있으며 그 장치들은 사용이 쉽고 편안하며 개인의 건강 조건을 계속적으로 감시하게 된다. 상기 휴대용 건강 감시 장치들은 가정, 앰뷸런스, 및 병원 등의 장소들, 및 군사 훈련장 및 스포츠 장소를 포함하는 상황들에서 사용이 증가되고 있다.

맥박수 및 혈류 특징들은 개인의 건강 조건을 평가함에 있어서 중요하기 때문에 계속적으로 감시받기에 중요한 인자들이다. 병원 및 노인 건강 센터 등의 건강관리 기관들은 그들의 환자들의 건강 조건들을 원격적으로 감시하도록 이러한 정보를 이용할 수 있다. 이는 비정상적 혈류를 조기에 검출할 필요가 있는 쌍(雙)마비 환자들에게 특히 중요하다. 또한, 큰 수술 후의 환자들에 대한 혈류 비정상 감시는 환자들의 원만한 회복을 보장하기 위해 중요하다.

또한, 제한된 신체 활동을 갖는 군집되고 속박적인 조건들에 노출되는 개인 들의 맥박수 및 혈류 정보는, 심부 정맥 혈전증 등의, 혈류 비정상들이 검출될 때 즉각적인 주의를 위한 경보를 트리거하도록 이용될 수 있다. 또한, 재난 중에 구출 위험 관리를 위해 감염된 개인의 생명 조건을 연속적으로 평가할 수 있는 유사한 감시 및 경보 시스템이 배치될 수 있다. 마지막으로, 심해 조건(잠수부들), 고온(소방관들), 및 지하 깊은 곳(광부들) 등의 위험한 환경들에서 작업하는 개인의 맥박수 및 혈류의 감시를 위해 중요하다.

비침습적 혈관 맥박수 측정을 위한 현재의 장치들은 검출을 위해 전기, 기계 및 광학적 수단을 이용한다. 이 장치들은 체스트 스트라이프(chest stripes), 양말 부착, 손목 시계, 및 손가락 부착의 형태로 될 수 있다. 그러나, 혈관 맥박 측정을 위한 각각의 장치들은 그의 단점들을 가진다. 체스트 스트라이프 및 양말 부착형은 통상적으로 맥박수를 결정하도록 신체 전기 신호들을 측정하며; 간단하지만 모션 아티펙트(artifact)로 인한 잡음을 감소시키도록 복잡한 알고리즘 및/또는 기준 신호들을 이용해야 한다. 기계적 수단에 의한 맥박수 측정은, 다른 모션 아티펙트들에 극히 민감한, 피부 상에서의 맥박의 검출을 이용하고 있다. 맥박수 측정을 위한 광학적 수단은 일반적으로 손가락 부착 장치로 되어 있다. 이러한 장치는 특수한 광원들 및 검출기들을 사용하게 되며, 통상 전력 소모가 많다. 상기한 여러 가지의 장치들에서, 이들 장치의 대부분은 혈류의 정보를 얻을 수 없다는 점이 중요하다.

맥박수 및 혈류를 측정하기 위한 다른 타입의 장치들은 비침습적 전자기 방법을 이용하고 있다. 예컨대, 미국 특허 제5,935,077호는 혈관을 통해 피부에 평행하게 된 부품으로써 변화하는 자계를 제공하기 위한 양극 자계 소스, 혈관에 인접 한 피부 상의 단일의 검출 전극, 기준 전극 및 상기 변화하는 자계에 동기하여 상기 검출 전극 신호를 샘플링하는 검출기를 사용하는 전자기 혈류 센서를 제안하였다. 그러나, 맥박수 및 혈류를 측정하도록 전극들을 이용하는 비침습적 전자기 장치들은 대부분의 시스템들이 전극들을 사용함에 따라 불량한 신호 대 잡음 비를 가지며; 상기 장치들은 신체 전기 잡음 및 모션 아티펙트들에 더욱 민감하다. 또한, 상기 장치들 대부분은 맥박수 및 혈류 정보의 신호 습득을 얻도록 자계 극성을 반전하여 이용하고 있다. 이 방법은 통상적으로 전자석의 사용을 필요로 하여, 전력 소비가 증가된다. 이와 같이, 맥박수 및 혈류 감시를 위한 현재의 전자석 장치들은 휴대할 수 없고 보행용으로는 의미가 없다.

본 발명의 발명자들은 센서 및 피부 사이의 직접적인 접촉의 필요없이 비정상적인 맥박수 및 혈류의 비침습적 검출을 위한 자기적 방법을 이미 발견하였다. 본 발명에 전체적으로 포함된, "비정상적인 맥박수 및 혈류의 비침습적 검출을 위한 장치 및 방법"이라는 명칭의, 싱가포르 특허 제200601301-5호를 참고하기 바란다. 상기 자기적 방법은 다른 비침습적 방법들에 대해 많은 장점들을 가진다. 예컨대, 다른 비침습적 방법들은 혈관들을 변형시킴에 의해 그들의 신호들을 얻는다. 혈관들의 변형은 예를 들어 미국 특허 출원 제2004/0010199 A1호에 기재된 바와 같은 기체 장치의 사용에 의해 얻어질 수 있다. 이와 대조적으로, 상기 자기적인 방법은 신호 습득을 위해 어떠한 혈관들의 변형도 필요로 하지 않는다.

본 발명의 일 실시예는 대상물의 혈류를 비침습적으로 감시하기 위한 장치용 패키지를 제공한다. 상기 패키지는 국부적인, 단 방향성의 일정 자계를 생성하기 위한 자기 소스; 혈류에 의해 야기되는 자계의 변조를 검출하도록 자계 내에 배치된 자기 센서를 가진 신호 습득 모듈; 및 상기 자기 소스가 그의 내측 또는 그의 상부에 배치될 수 있는, 기체 댐핑 쿠션을 포함하며; 상기 기체 댐핑 쿠션은 혈류에 의해 야기되는 자기 소스의 자계의 변조들을 증폭 및/또는 전파되도록 하고, 외부 잡음으로부터 분리되도록 할 수 있다.

패키지의 다른 실시예에서, 상기 패키지는 신호 습득 모듈의 출력을 적절하게 증폭하여 변환하기 위한 신호 조정 모듈; 및 상기 신호 조정 모듈에서의 출력 신호를 처리하기 위한 디지털 신호 처리 모듈을 더 포함하며, 비정상적인 맥박수 및 혈류를 감시할 수 있다.

패키지의 다른 실시예에서, 상기 패키지는 유저에게 시각적 또는 청각적 통지를 제공할 수 있는 디스플레이/유저 인터페이스/경보 모듈을 더 포함한다. 패키지의 다른 실시예들에서, 상기 자기 소스는 영구 자석 또는 전자석 또는 다수의 전자석들이다. 다른 실시예에서, 상기 다수의 전자석들에 의해 생성되는 자계의 강도는 전자적으로 제어된다.

패키지의 다른 실시예에서, 상기 자기 센서는 자기 소스로부터 자계의 변조를 검출할 수 있는 적절한 민감도를 가진 임의의 자기 센서이다. 패키지의 다른 실시예들에서, 상기 자기 센서는 거대자기저항(GMR) 자기 센서, 터널자기저항(TMR)계 자기 센서, 또는 이방성 자기저항(TMR) 센서이다.

패키지의 다른 실시예에서, 상기 신호 습득 모듈은 인쇄회로기판 및 두 개의 자기 센서들을 포함하며; 상기 인쇄회로기판은 두 개의 자기 센서들 사이에 삽입되며; 상기 두 개의 자기 센서들은 직교 형태를 가지도록 되어 있다.

패키지의 다른 실시예에서, 상기 기체 댐핑 쿠션은 원형 쳄버를 가진 도넛 형태이며; 상기 원형 쳄버는 매립된 자기 소스를 이동하도록 허용하고 상기 매립된 자기 소스를 제 위치에 보유하기 위한 수단과 함께 배치된다. 다른 실시예에서, 상기 원형 쳄버 내의 수단은 다수의 반 가요성의 플랩들을 포함한다. 패키지의 또 다른 실시예에서, 상기 기체 댐핑 쿠션은 공기 또는 비자성 기체를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예는 자계 검출 장치를 제공한다. 상기 자계 검출 장치는 자계를 검출하기 위한 두 개의 자기 센서들; 직교 형태를 가지도록 된 상기 두 개의 자기 센서들 사이에 삽입된 인쇄회로기판으로서, 상기 두 개의 자기 센서들이 인쇄회로기판에 전기적으로 결합됨으로써; 상기 두 개의 자기 센서들로부터의 신호들이 인쇄회로기판으로 출력되도록 된, 인쇄회로기판; 및 인쇄회로기판으로부터의 신호들이 처리될 수 있도록 그 신호들을 채널링하는 수단을 포함한다.

자계 검출 장치의 다른 실시예에서, 상기 자기 센서들은 자기 소스로부터 자계의 변조를 검출할 수 있는 적절한 민감도를 가진 임의의 자기 센서이다. 다른 실시예들에서, 상기 자기 센서는 거대자기저항(GMR) 자기 센서, 터널자기저항(TMR)계 자기 센서, 또는 이방성 자기저항(TMR) 센서이다.

본 발명의 다른 실시예는 자기 소스 배치 장치를 제공한다. 상기 자기 소스 배치 장치는 하나 이상의 자기 소스; 및 원형 챔버를 가진 도넛 형상으로 되어 있고; 상기 하나 이상의 자기 소스가 원형 쳄버 내에 매립되고; 원형 쳄버는 매립된 자기 소스를 원형 쳄버 내에서 이동시켜서 상기 원형 쳄버 내에 매립된 자기 소스를 배치하도록 허용하는 수단과 함께 배치되는 기체 댐핑 쿠션을 포함한다.

자기 소스 배치 장치의 다른 실시예에서, 상기 자기 소스는 영구 자석 또는 전자석이다.

자기 소스 배치 장치의 다른 실시예에서, 상기 원형 쳄버 내의 수단은 다수의 반 가요성의 플랩들을 포함한다. 자기 소스 배치 장치의 또 다른 실시예에서, 상기 기체 댐핑 쿠션은 공기 또는 비자성 기체를 포함한다.

상기 자기 소스와 함께 매립된 기체 댐핑 쿠션의 특징은 본 발명의 패키지에 장점들을 제공한다. 예컨대, 자기 소스를 피부의 신체 부위를 따라 양호한 일치성으로 배치되도록 허용하고 측정 장소에서 신체 부위 토폴로지(topology)를 변형시키지 않는다. 또한, 기체 댐핑 쿠션 및 자기 소스를 내장하도록 단단한 구조를 필요로 하지 않고 외주에 장착될 수 있다. 또한, 소스 신호의 증폭 및 전파를 통해 검출 가능성을 개선시킨다.

본 발명의 목적들 및 장점들은 첨부 도면들을 연계하여 이하의 바람직한 실시예들의 상세한 설명을 이해하면 더욱 명백하게 될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들을 도면들을 참조하여 설명하며, 유사한 참조 부호들은 유사한 요소들을 나타낸다.

도1은 대상물의 맥박수 및 혈류를 검출하기 위한 공지된 비침습적 자기 장치의 기능적인 블럭도,

도2는 상기 공지된 비침습적 자기 장치가 장착된 손을 나타낸 평면도,

도3은 상기 공지된 비침습적 자기 장치가 장착된 손을 나타낸 단면도,

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 자기 장치용 패키지를 나타낸 단면도,

도5는 자기 소스 및 기체 댐핑 쿠션의 4개의 예시적인 형태들을 나타낸 도면,

도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습적 자기 장치용 패키지를 나타낸 평면도,

도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비침습적 자기 장치용 패키지를 나타낸 평면도,

도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 및 두 개의 자기 센서들을 나타낸 측면도,

도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습적 자기 장치용 패키지를 나타낸 평면도,

도10(a)-(c)는 본 발명에서의 전파 및 증폭의 정의들을 나타낸 도면들,

도11은 증폭 및 전파 결과들을 조정하기 위한 변수들 및 자유로이 배치된 자기 소스와 함께 기체 댐핑 쿠션을 나타낸 도면, 및

도12는 기체 댐핑 쿠션 형성 인자들 및 MMSB 신호값들 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 이하의 바람직한 실시예들의 상세한 설명을 참조하여 더욱 쉽게 이해할 수 있다.

본 출원에서는, 공보들을 참조하였으며, 본 발명이 속하는 기술의 상태를 더욱 완전하게 기재하도록, 상기 공보들의 내용들이, 전체적으로, 본 출원에 참조되어 포함되었다.

이하의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하도록 특정의 상세 내용들이 설명된다. 그러나, 관련 기술의 당업자들에 의해 이러한 특정의 상세한 내용없이도 본 발명이 실시될 수 있음을 이해하기 바란다. 다른 예들에서, 본 발명을 모호하게 하지 않도록 잘 알려진 방법들, 절차들, 부품들, 및 재료들은 상세하게 설명되지 않는다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 발명자들은 국부적인, 단 방향성의 일정 자계가 혈관에 인가될 때, 박동(搏動) 혈류가 인가된 자계를 변조할 수 있고 자계 내의 적절한 위치에 자기 센서가 배치되는 경우 자계의 변조를 검출할 수 있음을 이미 발견한 바 있다. 종전 출원된 싱가포르 특허 출원 제200601301-5호는 인간을 포함하는 대상물에서 비침습적(non-invasive)으로 맥박수 및 혈류를 검출하기 위한 비침습적인 자기 장치 및 방법을 개시하고 있다. 상기 싱가포르 출원은 본 명세서에 전체적으로 포함되어 있다.

본 발명을 잘 이해하도록, 싱가포르 특허 출원 제200601301-5호에 기재된 비침습적 자기 장치의 관련 부품들을 이하에서 간단하게 설명한다. 상기 비침습적 자기 장치는 자계를 제공하는 자기 소스(magnetic source), 변조 신호들을 얻기 위한 자기 센서, 및 신호를 처리하여 처리된 신호를 출력하기 위한 신호 처리/디스플레이 서브유닛을 포함한다. 도1에 도시된 바와 같이, 비침습적 자기 장치(10)는 자기 소스(1), 신호 습득 모듈(2), 및 신호 조정 모듈(3), 신호 처리 모듈(4), 및 디스플레이/유저 인터페이스/경보 모듈(5)을 포함하는 신호 처리/디스플레이 서브유닛(6)을 포함한다. 상기 자기 소스(1)는 주 혈관에 근접하게 국부적인, 단 방향성의 일정 자계를 제공한다. 동맥의 박동 혈류는 혈류의 변조된 자기 신호(MMSB)를 생성하도록 인가된 자계를 변조한다. 상기 MMSB는 신호 습득 모듈(2)에 의해 전기 신호로 변환된 후, 신호 처리를 위해 조정되어 디지털화된다. 다음, 주로 맥박수 및 혈류 프로파일의, 처리된 신호가 디스플레이/유저 인터페이스/경보 모듈로 전송된다.

상기 신호 습득 모듈(2)은 자기 변동들을 자기 신호의 변동들에 비례하는 전압들로 변환시킬 수 있는 자기 센서를 포함한다. 본 발명에 적합한 자기 센서들은, 비제한적으로, (예컨대, 거대자기저항(GMR) 센서 및 터널자기저항(TMR) 센서 등의) 스핀전자기술계 센서들, 이방성 자기저항(AMR) 센서들 및 임의의 자기계 센서들을 포함한다. 일례의 자기 센서는 (예컨대, NVE 코포레이션에서 제조된 AAH002-02 등의) 스핀전자기술계 자기 센서이다. 다른 민감도를 가진 다른 자기계 센서들도 혈류의 변조된 자기 신호(MMSB)를 검출하도록 사용될 수 있지만, (예컨대, 자기 소스의 강도, 자기 소스 및 센서 사이의 거리, 및 혈류에 대한 자기 소스 및 센서의 상대 위치 및 방위 등의) 관련된 매개변수들은 실험 결과들을 토대로 적절하게 변화되어야 함을 주지하기 바란다.

도2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 비침습적 자기 장치는 자기 소스(1) 및 자기 센서(2)가 혈관에 대해 상대적으로 배치되는 손목 착용형 장치로 될 수 있다. 처리된 신호들, 혈류의 변조된 자기 신호(MMSB),은 자기 소스의 강도, 센서의 민감도, 그들 사이의 거리, 및 피부 표면 근처의 주 혈관에 대한 그들의 상대 위치 및 방위의 함수이다. 임의의 주어진 장치에서, 자기 소스의 강도 및 자기 센서의 민감도는 특정되며; 이들은 일단 제조되면 후에 조정되지 않는다. 자기 소스들로서 전자기 부품들이 사용되면 그들의 자기 강도들은 작동적으로 제어될 수 있다. 그러나, 상기 장치에 대한 자유도를 제공함에 의해 MMSB는 여전히 향상될 수 있고, 상기 자유도는 더 양호한 MMSB를 얻도록 유저가 자기 소스/센서를 그들의 상대 위치 및 방위의 항들에서 자유로이 조정할 수 있게 한다. 또한, 자기 소스의 강도 및 자기 센서의 민감도를 변화시키지 않고 다른 수단에 의해 MMSB를 향상시키는 것도 바람직하다. 또한, 장기 감시 장치로서의 비침습적 자기 장치는 착용자들에게 편안함을 제공할 필요가 있다.

이제 도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 자기 장치용 패키지의 단면도가 제공된다. 비침습적 자기 장치(20)용 패키지는 자기 소스(21), 자기센서(22)(도4에 도시 안됨), 및 기체 댐핑 쿠션(23)을 포함한다. 패키지(20)를 보유하기 위한 수단은 본 발명의 원리들을 모호하게 하지 않기 위해 여기서는 생략되었다. 손목/팔다리 착용 장치를 보유하기 위한 임의의 공지된 수단 또는 방법들도 본 발명의 패키지(20) 용으로 적합하게 된다. 여기에 도시된 팔다리의 단면은 기체 쿠션(23)이 양호한 신체 부위 일치성을 제공함을 나타내기 위한 것이다. 본 출원에서의 패키지들의 설명은 패키지들에 포함될 수 있는 모든 부품들을 포함하지 않으며, 대신에, 자기 소스 및 센서 만이 본 발명의 원리들을 설명하도록 이용되고 있다. 본 발명의 패키지들로의 다른 부품들의 포함은 어떠함 실험들을 행하지 않더라도 당업자들에게 명백할 것이다.

상기 자기 소스는 일정 자계를 생성할 수 있는 임의의 적절한 수단으로 될 수 있다. 일정한 자기 소스는 영구 자석, 와이어 코일, 강자성 재료상의 와이어 코일, 또는 자석 위의 와이어 코일로 될 수 있다. 자기 센서는 위에서 설명되었다. 기체 댐핑 쿠션은 공기 또는 비자성 기체를 포함한다.

자기 소스의 위치는 기체 댐핑 쿠션에 대해 상대적으로 변할 수 있게 장착될 수 있다. 도5에 도시된 바와 같이, 자기 소스 및 기체 댐핑 쿠션의 4개의 예시적인 형태들이 제공되며 : (a) 자기 소스가 기체 댐핑 쿠션의 상부(내측)에 장착되거나; (b) 자기 소스가 기체 댐핑 쿠션의 하부에 장착되거나; (c) 자기 소스가 기체 댐핑 쿠션 내에서 자유로이 부유하거나; (d) 자기 소스가 기체 댐핑 쿠션의 하부(외측)에 장착될 수 있다.

이제 도6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습적 자기 장치용 패키지의 평면도가 제공된다. 기체 댐핑 쿠션(23)은 도넛 형태를 가진다. 또한, 자기 소스를 원형 챔버를 따라 이동 가능하지만 유저가 더 이상 이동하지 않기로 결정한 후에 일정 위치에서 자기 소스를 구속할 수 있는 수단을 더 포함한다. 도6에 도시된 실시예에서, 원형 쳄버 내에서 자기 소스의 이동 및 위치를 제어하기 위한 수단은 원형 쳄버 내에 분포된 다수의 반-가요성의 플랩들을 포함한다. 상기 반-가 요성의 플랩들은 자기 소스가 원형 쳄버 내에서 이동 가능하도록 허용함과 동시에 자기 소스를 그의 위치에 보유하는 능력을 가진다. 패키지(20)는 인쇄회로기판(도6에 도시 안됨)을 더 포함할 수 있고, 상기 인쇄회로기판은 임의의 방향으로 자계를 검출할 수 있는 하나 이상의 자기 센서와 함께 장착되도록 설계된다.

기체 댐핑 쿠션에 의해 제공되는 자기 소스의 이동 능력은 유저가 자기 센서의 포화를 회피하도록 할 수 있게 한다. 이는 개인들이 여러 개의 블러드 펄스 습득 위치들 상에 다른 신체적 부위들을 가질 때 중요하다.

도7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습적 자기 장치용 패키지의 평면도가 제공된다. 상기 패키지는 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 적절한 커넥티비티로써 직교하게 장착된 두 개의 자기 센서들을 포함하는 점에서 도6에 도시된 것과 다르다.

도8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 및 두 개의 자기 센서들의 측면도가 제공된다. 도8에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판은 두 개의 자기 센서들 사이에 삽입되며 상기 두 개의 센서들의 방향들은 직교하게 형성되어 있다. 이와 같이 직교하게 형성됨으로써 자기 센서들이 그들의 방향들을 조정하지 않고 자계들을 검출할 수 있도록 하여, 옴니-마그네틱 검출 장치를 형성하도록 한다. 상기 인쇄회로기판은 자기 센서들과 전자적으로 결합되며 이로써 자기 센서들로부터 자계 신호들을 습득하여 상기 인쇄회로기판과 전자적으로 결합된 신호 처리 부품으로 습득된 신호들을 출력하게 된다. 상기 자계 검출 장치가 MMSB를 습득하는 내용으로 기술되어 있지만, 자계 검출을 위한 임의의 적절한 응용에도 사용될 수 있다.

도9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습적 자기 장치용 패키지의 평면도가 제공된다. 상기 패키지는 기체 댐핑 쿠션의 원형 쳄버 내에 매립된 다수의 전자석 작용기들, 기체 댐핑 쿠션의 중간에 직교하게 배치된 두 개의 자기 센서들, 및 자기 센서들을 작용시키기 위한 인쇄회로기판을 포함한다. 상기 패키지는 최적의 신호 습득을 위해 혈관에 대한 최상의 자석을 결정하고 작용시키기 위한 제어 수단(도시 안됨)을 더 포함한다. 상기 다수의 전자석 작용기들은 유저가 최적 신호를 생성하도록 자석의 자계 강도를 개별적으로 또는 집합적으로 제어 및 조정하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 기체 댐핑 쿠션(23)은 MMSB를 증폭 및 전파할 수 있다. 도10(a)-(c)는 본 발명의 전파 및 증폭의 정의들을 설명하고 있다. "a"는 자기 소스의 특징적 치수를 나타내고 있다. 증폭은 혈관을 따라 길이방향으로 배치된 기체 댐핑 쿠션에 의해 야기되는 (예컨대, MMSB 신호 등의) 가변 량의 크기를 증가시키는 것에 관한 것이다. 전파는 혈관에 가로질러 배치된 기체 댐핑 쿠션에 의해 야기되는 (예컨대, MMSB 신호 등의) 가변 량의 크기를 증가시키는 것에 관한 것이다. 도10(a)는 유사한 크기의 자석을 가지는 기체 댐핑 쿠션을 이용하는 기준 MMSB 신호 습득을 나타내고 있다. 도10(b)는 MMSB 습득을 위한 기체 댐핑 쿠션의 전파 효과를 나타내고 있다. 도10(c)는 MMSB 습득을 위한 기체 댐핑 쿠션의 증폭 효과를 나타내고 있다.

기체 댐핑 쿠션은 PTFE 등의 적절한 탄성(E)을 가진 재료들로 형성될 수 있 다. 또한, 상기 쿠션은 MMSB와 간섭하는 외부 잡음의 양호한 분리를 위해 일정량의 압력(P) 및 충분한 체적(V)을 필요로 한다.

도11을 참조하면, 증폭 및 전파 결과들을 조정하기 위한 변수들 및 자유롭게 배치된 자기 소스와 함께 기체 댐핑 쿠션을 나타내고 있다. 증폭 인자는 식(1)에 따라 계산될 수 있다 :

A_f = f(Y,a,E,P,V)

k

(1)

이 식에서 A_f는 증폭 인자; a는 자기 소스의 특징 치수; Y는 길이방향 길이; E는 쿠션의 탄성; P는 쿠션의 압력; 그리고 V는 쿠션의 체적; 및 k는 쿠션의 상수이다.

전파 인자는 식(2)에 따라 계산될 수 있다 :

P_f = f(X,a,E,P,V)

m

(2)

이 식에서 P_f는 전파 인자; a는 자기 소스의 특징 치수; X는 길이방향 길이; E는 쿠션의 탄성; P는 쿠션의 압력; 그리고 V는 쿠션의 체적; 및 m은 쿠션의 상수이다.

아래 표1은 다른 장착 형태들 하에서 습득되는 MMSB 신호 강도를 나타내고 있다. 아래 표2는 센서 정렬에 대한 MMSB 신호 강도를 나타내고 있다.

표1. 다른 장착 형태들 하에서 습득되는 MMSB 신호 강도

표2. 센서 정렬에 대한 MMSB 신호 강도

도12를 참조하면, 기체 댐핑 쿠션 형성 인자들 및 MMSB 신호값들 사이의 전형적인 관계를 나타낸 그래프가 제공된다. 횡 좌표는 기체 댐핑 쿠션의 전체 체적을 mm³으로 나타내고 있다. 종 좌표는 MMSB 신호값 출력을 mV로 나타내고 있다. 그래프에 도시된 결과들은 최적 MMSB 신호값을 습득할 수 있는 기체 댐핑 쿠션의 체적의 값들의 범위를 나타내고 있다. 횡 좌표는, 쿠션의 길이를 mm로 나타내는 좌표(축척 없음) 및 쿠션의 폭을 mm로 나타내는 좌표(축척 없음)의, 두 개의 횡 좌표를 포함하고 있다. 상기 좌표들은 대응하는 체적을 생성하는 기체 댐핑 쿠션의 길이 및 폭의 전형적인 특징적 치수들을 나타내고 있다.

본 발명의 패키지들은 임의의 적절한 방식들에 의해 조립될 수 있다.

본 발명이 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 상기 실시예들은 예시적인 것이며 본 발명의 범위는 그것으로 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 당업자들에게 본 발명의 대체 실시예들의 실시는 명백하게 될 것이다. 이러한 대체 실시예들은 본 발명의 정신 및 범위에 포함되는 것으로 간주된다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위에 의해 나타내지며 상기한 설명에 의해 지지된다.

Claims (25)

1. 국부적인, 단 방향성의 일정 자계를 생성하기 위한 자기 소스;

   혈류에 의해 야기되는 자계의 변조들을 검출하도록 자계 내에 배치된 자기 센서를 가진 신호 습득 모듈; 및

   상기 자기 소스가 그의 내측 또는 그의 상부에 배치될 수 있는, 기체 댐핑 쿠션을 포함하며;

   상기 기체 댐핑 쿠션은 혈류에 의해 야기되는 자기 소스의 자계의 변조들을 증폭 및 전파중 적어도 하나 이상이 되도록 하고, 외부 잡음으로부터 분리되도록 할 수 있는, 대상물의 혈류를 비침습적으로 감시하기 위한 장치용 패키지.
2. 제1항에 있어서, 상기 신호 습득 모듈의 출력을 적절하게 증폭하여 변환하기 위한 신호 조정 모듈; 및

   상기 신호 조정 모듈에서의 출력 신호를 처리하기 위한 디지털 신호 처리 모듈을 더 포함하며,

   비정상적인 맥박수 및 혈류를 감시할 수 있는, 패키지.
3. 제1항에 있어서, 유저에게 시각적 또는 청각적 통지를 제공할 수 있는 디스플레이,유저 인터페이스 및 경보 모듈중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 패키지.
4. 제1항에 있어서, 상기 자기 소스는 영구 자석인 패키지.
5. 제1항에 있어서, 상기 자기 소스는 전자석인 패키지.
6. 제1항에 있어서, 상기 자기 소스는 다수의 전자석들을 포함하는 패키지.
7. 제6항에 있어서, 상기 다수의 전자석들에 의해 생성되는 자계의 강도는 전자적으로 제어되는 패키지.
8. 제1항에 있어서, 상기 자기 센서는 자기 소스로부터 자계의 변조를 검출할 수 있는 적절한 민감도를 가진 임의의 자기 센서인 패키지.
9. 제8항에 있어서, 상기 자기 센서는 거대자기저항(GMR)계 자기 센서인 패키지.
10. 제8항에 있어서, 상기 자기 센서는 터널자기저항(TMR) 자기 센서인 패키지.
11. 제8항에 있어서, 상기 자기 센서는 이방성 자기저항(TMR) 센서인 패키지.
12. 제1항에 있어서, 상기 신호 습득 모듈은 인쇄회로기판 및 두 개의 자기 센서 들을 포함하며; 상기 인쇄회로기판은 두 개의 자기 센서들 사이에 삽입되며; 상기 두 개의 자기 센서들은 직교 형태를 가지도록 된 패키지.
13. 제1항에 있어서, 상기 기체 댐핑 쿠션은 원형 쳄버를 가진 도넛 형태이며; 상기 원형 쳄버는 매립된 자기 소스를 이동하도록 허용하고 상기 매립된 자기 소스를 제 위치에 보유하기 위한 수단과 함께 배치되는 패키지.
14. 제13항에 있어서, 상기 원형 쳄버 내의 수단은 다수의 반 가요성의 플랩들을 포함하는 패키지.
15. 제1항에 있어서, 상기 기체 댐핑 쿠션은 공기 또는 비자성 기체를 포함하는 패키지.
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