KR101690250B1 - 동맥압 측정 시스템 및 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동맥압 측정 시스템 및 측정 방법에 관한 것으로서, 6-스테이지 및 세 개의 장치로 구성되며, 간접식 측정 확장기 동맥압은 측정된 점진적인 외부 접촉력을 부여하는 제1 장치, 동맥 익스프레션을 기록하는 동맥의 제2 센서 장치 및 간접식 방식을 사용하여 확장기 동맥 압력값을 제공하기 위해 동맥 사이클 확장기와 수축기를 측정하고 검출하는 제3 장치의 작용을 제어한다. 따라서, 수축기 동맥압은 동맥 폐쇄 후에 생성된 심박동에 의한 과압 없이 측정될 수 있다.

Description

동맥압 측정 시스템 및 측정 방법{SYSTEM AND METHOD FOR THE MEASUREMENT OF ARTERIAL PRESSURE THROUGH THE EFFECTS THEREOF}

본 발명은 의학 및 의공학 분야에 적용되며, 동맥 혈압을 측정하기 위해 의학 분야에서 사용되는 시스템, 방법 및 기구에 관한 것으로서, 특히, 본 발명은 동맥 사이클 확장기의 효과에 기반한 수축기 동맥압의 간접식 측정 시스템 및 측정 방법에 관한 것이다.

동맥압은 혈액에 의해 동맥 혈관 벽 상에 가해지는 힘이다. 이러한 동맥압을 측정하기 위하여, 혈액에 의해 가해진 힘의 단위는 동맥 벽 면적 단위로 나눈 것이며, 압력 단위, 예를 들면 mmHg 또는 파스칼(pascal)로 측정 결과를 나타낸다.

동맥 혈액 힘은 혈액에 의해 동맥 벽에 가해지는 압력이며, 이러한 압력의 측정은 동맥 세그먼트 벽 면적 단위를 곱한 압력 단위로부터 얻어진다. 그의 단위는 다인(dyne) 또는 뉴톤(newton)이다.

심장 주기는 심박동의 개시로부터 다음 심박동의 개시까지 발생해야 하는 혈액에 관한 일련의 이벤트이다.

모든 심박동은 심실 내에서 두 개의 주 스테이지를 포함하는데, 심실 수축기과 심실 확장기이다. "확장기"란 용어는 근육 이완을 의미한다. 심장 주기 전체에 걸쳐, 혈압은 심장과 동맥계에서 증가하고 감소한다. 동맥 내에서의 압력의 변화는 두 개의 단계를 가지는데, 수축기 혈압 시간은 짧은 시간 단계이며, 확장기 혈압 시간은 긴 시간 단계이다.

동맥 사이클은 시간에 따른 동맥의 반복적인 물리적 특성의 변화에 대한 단위이며, 이러한 동맥 사이클은 수축기(systolic period)라 칭하는 더 많은 혈액 이동 기간과 확장기(diastolic period)라 칭하는 더 적은 혈액 이동 기간에서의 혈류와 동맥 벽 내에서의 이벤트로 구성된다. 메디칼 어전시의 전문화 과정에서의 헤수스 부스틸로스 쎄페다의 이학 석사 논문 "EL CICLO ARTERIAL" Universidad Autonoma de Tamaulipas, Mexico, Facultad de Medicina de Tampico은 본 특허 출원의 추진 때문에 공개되지 않았다. 수축기 및 확장기 스테이지(stage) 중의 동맥의 압력량에 대하여, 수축기 혈압은 두 개의 스테이지에서 가장 높은 압력이며 스테이지 전체에 걸쳐 혈류를 가지는 반면, 확장기 혈압은 두 개의 스테이지에서 가장 낮은 압력이며 그의 혈류는 전체 동맥 사이클 확장기 시간에서 항상 마지막은 아니다.

폐쇄: 혈관 또는 공동을 차단하거나 또는 폐쇄

점진적인 외부 접촉력을 가하는 것에 의한 동맥 폐쇄를 통하여 확장기 동맥압의 측정은 확장기에서 혈액에 의해 동맥 벽 상에 가해진 힘을 측정하도록 동맥을 폐쇄할 때까지 점진적인 외부 접촉력을 부가하는 작용이다.

클리어: 다른 방식의 어떤 차단 제거

점진적인 외부 접촉력을 제거하는 것에 의한 동맥 클리어링을 통하여 확장기 동맥압의 측정은 확장기에서 혈액에 의해 동맥 벽 상에 가해진 힘을 측정하기 위해 동맥이 클리어될 때까지 점진적인 외부 접촉력을 제거하는 작용이다.

측정가능한 동맥: 측정 크기를 알기 위해 사용되는 동맥 세그먼트

측정가능한 동맥: 본 발명에 있어서, 혈액에 의해 벽 단위 면적에 가해진 압력 측정을 알기 위해 사용된 동맥 세그먼트

파라미터: 소정 사안의 연구 또는 분석시에 고려되는 수치 값 또는 고정 데이터

본 발명에 있어서, 파라미터는 부가된 외부 힘에 영향을 받지 않는 혈류와 동맥 벽의 익스프레션(expression)의 값이다. 이러한 값은 수축기 및 확장기 동맥압을 계산하는 데 고려될 수 있다.

동맥압은 이 문헌과는 관련이 없는 침습적(직접식) 방식 또는 비침습적(간접식) 방식으로 측정될 수 있다.

간접식 방식을 이용하여 확장기 및 수축기 동맥압을 측정하는 것이 본 발명의 주안점이며, 종래 기술에서의 이러한 측정은 하기의 역사적 사실에 따른 그들의 근원, 서술 및 과학적 토대를 갖는 청음법 및 진동법을 이용하여 실행된다.

청진법(고전적 방법)

1896: 폰 리바로치 렉클링하우스에 의한 혈압의 간접식 측정 방식의 개발. 문자 그대로 나타내면, "...나는 유체 압력 방식으로 맥파 진행을 정지시키는 데 요구되는 힘을 측정하는 방법을 개발하였다. 혈압 측정법은 겨드랑이에서 연속하는 상완 동맥 상의 대동맥의 주 가지 중의 하나에서 실행되며, 측정은 대동맥에 매우 가까운 지점에서의 전체 부하를 추정하는 방식으로 실시되며..."이다.

1905: 폰 리바 로치 렉클링하우스 기술은 1905년 세인트 피터스버그의 밀리터리 메디신의 임페리얼 아카데미로부터 러시아 외과 전문의인 니콜라이 세르게예비치 코로트코프의 논문에 의한 청진법의 부가에 의해 개선되었으며, 이 논문은 느린 반사 중에 폰 리바 로치 렉클링하우스의 상완 동맥 상에 위치된 청진기를 사용하여 사운드를 듣는 것이며, 러시아어로부터 영어로 문자 그대로 번역하면, "...리바 로치의 커프(cuff)는 상부 팔의 중간 1/3에 위치되어 있으며, 커프 내의 압력은 커프 아래의 순환 중단을 완료할 때까지 빠르게 상승된다. 그 후, 마노미터(manometer)의 수은이 떨어짐에 따라 커프 바로 아래의 동맥에서의 소리를 듣는다. 처음에는 소리가 들리지 않는다. 소정 높이에서 마노미터 내의 수은을 아래로 떨어뜨리는 것에 의해, 제1의 짧은 톤(tone)들이 나타나며, 그들의 현상은 커프 아래의 맥파의 일부의 통과한다는 것을 나타낸다. 제1 톤에서의 유체 압력 수치가 최대 압력에 대응하는 것을 나타낸다. 마노미터 내의 수은을 추가로 떨어뜨리는 것에 의해, 수축기 압축 잡음(제2)을 한번 듣는다. 최종적으로, 모든 소리가 사라진다. 사운드의 중단 시간은 맥파의 자유 통과를 나타낸다. 달리 표현하면, 사운드가 사라진 거동에서, 동맥 내의 최소 혈압은 커프 내의 압력보다 우세하다. 유체 압력 수치는 최소 혈압에 대응한다..."

진동법

닥터 오피스(아이만 및 골드샤인)에서의 "셀프-모니터링" 개념 및 동맥압 측정과의 차이점의 보고(1940년); 진동 원리의 이론상 입증(포지, 1969년); 진동 임상 적용들(MAPA 및 AMPA, 1970년). 진동법은 대부분 비침습적 자동화 장치들에 의해 사용된다. 하나의 림과 그의 맥관 구조는 공기주입식 압축 커프에 의해 하나의 팔 내에서 압축된다. 진동법의 간략화된 측정 원리는 커프 내의 압력 변화의 진폭 측정이다. 커프가 하나의 공기주입식 수축기 압력일 때 진폭은 진동을 통해 펄스 브레이크(pulse break)로 갑자기 증가한다. 이는 수축기 압력에 매우 근접한다. 커프 압력이 감소될 때, 진폭 펄스 증가는 그의 최대 한계점에 도달하고 그 후 빠르게 감소한다. 확장기 동맥압 인덱스는 이 전이가 시작될 때 취해진다. 따라서, 수축기 및 확장기 혈압은 펄스 진폭의 빠른 증가와 감소가 각각 존재하는 영역을 식별하는 것에 의해 얻어진다. 중간 동맥압은 최대 진동 지점에서 찾아진다.

코르트코프(Korotkoff)에 의해 묘사되는 동맥 익스프레션을 관찰하는 데 사용된 기구들은 청진기, 압력 센서, 유동 센서 및 동맥압을 결정하기 위한 마노미터에 관한 혈압계 등이다. 종래 기술에서의 동맥압을 측정하기 위한 방법들에 있어서, 측정은 그의 논문에서의 코로트코프에 의해 이미 묘사된 익스프레션들을 관찰하는 것에 의해 실행된다. 종래 기술에 있어서, 동맥압 측정은 동맥압을 측정하기 위해, 코로트코프 방법에 의해 정해져 있으며, 이하의 단계가 이어진다. 1) 상완 동맥은 공압 커프를 통해 상완골에 대해 압축되며, 2) 압력이 가해지는 시간은 동맥류가 검출되는 시간에 가까우며, 3) 동맥이 막혀져 있으면, 맥파 익스프레션(expression)은 더 이상 관찰되지 않으며, 압력은 막힌 지점을 지나서 가해지며, 4) 그 후, 커프 압력은 주입 벌브 내의 밸브를 개방하는 것에 의해 감소되며, 5) 맥동 유동 혈류는 코로트코프 사운드(부분적으로 결합된 동맥에 도달할 때 수축기 압력에 의해 형성되는 동맥 맥류로부터 얻어지는 사운드)로 얻어지는 부분적으로 압축된 동맥을 통해 다시 나타나며, 6) 제1 코로트코프 사운드가 나타날 때, 커프에서의 압력 레벨은 수축기 동맥압을 나타내며 또한 "코로트코프 사운드 스테이지 Ⅰ"로 지칭되며, 각각의 심장 주기 중에 맥파에 의해 생성된 최대 압력이며, 7) 동맥에 가해진 압력은 계속적으로 감소되며, 코로트코프 사운드의 영구적으로 사라지는것은 확장기 동맥 압력 크기를 나타내며, 이는 동맥에서의 층류 혈류 복원은 코로트코프 사운드를 제거하기 때문이며, 이러한 사운드 제거는 코로트코프 사운드 분류로부터 스테이지 Ⅴ에서 관찰된다.

다섯 개의 코로프코프 사운드는 종래 기술에서의 스테이지들에 의해 분류된다.

스테이지 Ⅰ: 확장기 맥동압에 대응하는 갑작스럽고 시끄럽고 점진적으로 강해지는 사운드는 용기 압력이 과도한 외부 압력을 갖는 것을 나타낸다.

스테이지 Ⅱ: 사운드는 더욱 강해지고 길어지고, 그리고 더욱 클리어해진다.

스테이지 Ⅲ: 사운드는 그의 가장 근접한 사라짐을 나타내는 잡음을 감지하더라도 계속하여 시끄럽고 클리어하다.

스테이지 Ⅳ: 사운드 강도의 갑작스러운 감소는 연속적인 잡음으로 현저하게 감소되며, 종종 마지막에 듣고 스테이지에서의 확장기 혈압을 결정한다.

스테이지 Ⅴ: 적층류가 복원될 때 사운드는 완전히 사라진다. 세계보건기구는 확장기 동맥압은 이 스테이지에서 측정되어야 한다고 권고한다.

진동법 절차는 힘 부가 장치 내의 압력 변화로부터 얻어지는 진폭 진동에 기반한 측정이다. 또한, 동맥압을 측정하기 위한 코로트코프 관찰법에 따르고, 그의 이름으로 나타내며, 상기 진동법은 맥파 분석에 기반한 전자 장치인 진동 측정기를 사용한다. 이러한 진동법에 있어서, 개개의 팔이 공기주입식 압축 커프에 의해 압축되며, 따라서 측정은 커프 내의 압력 변화 크기에 기반한다. 따라서, 이러한 커프가 수축기 압력으로 부풀려 있을 때, 진폭은 폐쇄를 통해 펄스 휴지 기간에 갑자기 증가, 즉 수축기 압력에 매우 가깝다. 커프 압력이 감소될 때, 진폭 펄스 증가는 최대 한계점에 도달하며, 그 후 빠르게 감소한다. 확장기 압력 인덱스는 이 전이가 시작될 때 취해진다. 따라서, 수축기 및 확장기 혈압은 갑자기 증가하고 그 후 수축기 펄스의 진폭으로 감소하는 구역을 식별하는 것으로부터 얻어진다.

배경이 되는 과학적인 증거에 따르면, 동맥 혈압을 간접적으로 측정하는 종래 기술의 절차 및 장치를 사용하는 것에 의해서는, 수축기 동맥압을 두 개의 지점에서만 측정하는 것이 가능하다. 첫 번째는, 측정가능한 동맥에 가해진 압력을 극복할 때의 혈액 수축기 압력이며, 두 번째는, 혈액 수축기 압력을 더 이상 발생시킬 수 없을 때 커프 내의 압력이다. 후자의 압력은 정확하지 않은 확장기 동맥압으로 지칭된다. 코로트코프 방법을 사용하여 수축기 동맥압을 측정하는 것은 수축기 동맥압을 결정하는 것이지만, 폐쇄 후에 발생하는 심박동이 폐쇄된 동맥 내에서 생성되는 압력 과부하에 대응하는 에러를 포함한다. 따라서, 수축기 및 확장기 혈압은 갑자기 증가하고, 그 후 수축기 펄스의 진폭 내에서 감소하는 영역을 식별하는 것으로부터 얻어진다.

확장기 동맥압으로서 잘못 알려진 제2 수축기 압력 현상은 종래 기술의 방법 및 기구를 사용하는 것에 의해 결정된다. 이러한 코로프코프 사운드 사라짐의 시간에서 커프에 의해 팔에 압력을 가하는 측정으로 구성된 이러한 측정은, 주 수축기 맥파의 혈류가 더 이상 발생하지 않는 지점으로 감소하는 커프를 사용하여 압력이 가해지기 때문에, 난류의 수축기 동맥 혈류가 적층류가 되기 시작하며, 따라서, 익스프레션(코로트코프 사운드)이 얻어지지 않는다. 수축기 동맥압의 현상을 클리어함에도 불구하고, 확장기 동맥압에 대응하는 이 측정은 통상적으로 결정된다.

종래 기술에 있어서, 확장기 동맥압은 "심장이 확장기 또는 휴지 상태에 있을 때 동맥 혈압에 대응하는 양쪽 동맥 혈압값으로부터의 가장 낮은 값"으로서 규정된다.

전술한 바에 따르면, 종래 기술에 있어서, 비침습적 방식에서의 동맥 혈압을 측정하기 위한 절차 및 장치들은 간접식 확장기 동맥압을 측정하기 위한 노력에도 불구하고 그들을 관리할 수 없다는 주요한 결함을 갖는다. 따라서, 종래 기술은 과학적인 차이를 가지며, 이는 간접식 방식을 사용하여 확장기 동맥압을 측정하는 방법 또는 기구들이 없기 때문이다. 이는 "확장기 동맥압을 측정하기 위한 종래 기술에 있어서, 수축기 동맥압이 동맥 벽 진동 및 수축기 동맥압에 대응하는 난류 혈류로부터 얻어지는 코로트코프 사운드를 더 이상 생성할 수 없는 동맥 상에 장치를 사용하여 가해진 작은 외부 접촉력을 측정하기 위한 방법 및 기구"를 갖는다는 사실에 기인한 것이다. 전술한 바와 같이, 종래 기술에서의 기구 및 절차들을 사용하는 것에 의해 침습적 방법(동맥 주사 카테터)를 사용하는 것에 의해서만 확장기 동맥압을 측정한다.

본 발명은 청진법(고전적 방법)에서의 하기의 문제점의 일부를 해결하기 위한 것이다. 간접식 폰 리바 로치 렉클링하우스 방식을 그대로 표현하면 다음과 같다. "...나는 유체 압력 형식으로 맥파 진행을 정지시키는 데 요구되는 힘을 측정하는 방법을 개발하였다. 혈압 측정법은 겨드랑이에서 연속하는 상완 동맥 상의 대동맥의 주 가지들 중의 하나에서 실행되며, 측정은 대동맥에 매우 가까운 지점에서의 전체 부하를 측정하는 방식으로 실시되며..."이다.

폰 리바 로치 렉클링하우스 원리는 다음과 같다. 정상 상태하에서, 동맥은 심실 박출 전에 결정된 압력, 예를 들면 확장기 압력으로 지칭된 압력과 힘을 갖는 유동을 보인다. 이 압력은 폰 리바 로치의 논문에서는 무시하고 있다. 이러한 동맥 확장기 압력은 짧은 시간 기간에서 심장에 의해 동맥으로 박출되는 혈액 체적에 의해 갑자기 중단되며, 동맥 맥파로 지칭되는 동맥의 팽창을 유발하는 높은 혈압과 힘이 얻어진다. 폰 리바 로치 렉클링하우스의 기술적 진보와 과학적 기여는 맥파 진행을 정지시키는 데 요구된 힘, 즉 파동을 발생시키는 압축기 압력 또는 수축기 압력을 유체 압력적으로 측정하기 위한 기구 및 절차들이다.

폰 리바 로치 렉클링하우스의 문제점은 간접식 방식을 사용하는 것에 의해 확장기 동맥압의 측정을 결정할 수 없다는 것이다.

이 후, 폰 리바 로치 렉클링하우스 기술은 러시아 외과 전문의인 니콜라이 세르게예비치 코로트코프의 논문에 의한 청진법의 부가에 의해 개선되었으며, 이 논문은, "...압력계의 수은을 추가로 떨어뜨려 다시 통과하는 수축기 압축 잡음톤을 듣는다(두 번째 발생), 최종적으로, 모든 사운드는 사라진다. 사운드의 중단 시간은 사운드의 중단 시간은 맥파의 자유 통과를 나타낸다. 즉, 사운드가 사라진 거동에서, 동맥 내의 최소 혈압은 커프 내의 압력보다 우세하다. 압력계 판독은 최소 동맥압에 대응한다".

코로프코프는 짧은 톤을 생성하는 동맥에 관한 것으로, 그들의 관점은 맥파의 일부를 나타내며, "...압력계 판독 계속..."은 팽창 현상이 계속되고, 따라서 커프에 의해 팔에 가해진 압력의 감소뿐만 아니라 최대 압력에 대응하는 앞선 하나의 톤과 비교하여 전체 톤으로서 나타나는 제1 톤을 의미한다. 전술한 바와 같이, 최대 압력은 실제 폐쇄 후의 제1 전체 톤이 출현하게 하는 외부 힘을 측정하는 것으로부터 얻어지며, 힘 이완은 팽창으로부터 얻어진다. 이 기술은 폐쇄 시간이 톤 팽창이 없는 다수의 심장 주기를 포함하여 나타나며, 모든 심장 주기가 상완 동맥의 상단부에 의해 규정된 체적에 도달하는 현상을 고려한 것은 아니며, 팔, 팔뚝 및 손의 세척을 위한 유체 통과를 허용하여야 한다. 그럼에도 불구하고, 혈류 통로를 막는 것에 의해 커프에 의해 생성된 동맥 폐쇄에 의해, 체적과 압력은 동맥 세그먼트가 폐쇄되기 전에 위치된 동맥 세그먼트에서 증가된다. 이는 코로트코프의 제1 톤의 출현에 의해 유도된 외부 힘을 측정할 때, 동맥이 폐쇄된 후에 발생된 심실 박출에 의한 과부하 혈액에 의해 혈압 크기가 변하게 된다. 전술한 기술로부터 얻어진 하기의 문제점은 동맥이 폐쇄된 후의 심실 박출에서 얻어지는 과부하 압력 없이 간접식 방식을 사용하여 수축기 동맥 압력을 어떻게 측정할 것인가 이다.

간접식 방식을 사용하여 확장기 압력을 결정하는 데 있어 톤을 지칭할 때, 니콜라이 세르게예비치 코로트코프의 논문에서는, "...압력계의 수은을 추가로 떨어뜨려 다시 통과하는 수축기 압축 잡음톤을 듣는다(두 번째 발생), 최종적으로, 모든 사운드는 사라진다. 사운드의 중단 시간은 사운드의 중단 시간은 맥파의 자유 통과를 나타낸다. 즉, 사운드가 사라진 거동에서, 동맥 내의 최소 혈압은 커프 내의 압력보다 우세하다. 압력계 판독은 최소 동맥압에 대응한다"고 서술하고 있다.

그는, 펄스는 심장 수축기 중에 심실 박출의 결과로서 동맥의 팽창에 의해 생성된 효과이기 때문에 커프 팽창에 의한 말단에서 사운드 사라짐은 수축기 사운드인 것으로 서술하고 있다. 커프에 의해 가해진 힘은 동심 방향에서의 체적을 감소시키는 것으로부터 얻어지며, 동맥에서 측정되는 가장 높고 가장 낮은 힘은 편심 방향이다. 외부 힘이 동맥을 폐쇄할 때, 폐쇄는 팽창에 의해 점진적으로 해제되며, 동맥 내의 가장 낮은 체적을 생성하는 힘은 더 이상 영향을 미치지 않아야 하며, 최종적으로, 외부 힘이 팽창에 의해 가해질 때 가장 높은 힘 또는 수축하는 힘은 더 이상 영향을 미치지 않아야 하며, 코로트코프에 의해 묘사된 마지막 톤을 낼 것이다. 톤이 사라질 때, 확장기 동맥압은 커프 힘과 수축기 동맥압을 갖는 동맥 사이의 관계에 의한 동맥 익스프레션에 기반하여 결정되며, 확장기 동맥압은 실제 값이 아니다.

전술한 바와 같이, 코로트코프 방법을 사용하여 가장 낮은 압력 또는 확장기 압력을 측정하는 것은 수축기 동맥압 효과에 기반한 것이다.

전술한 기술로부터 하기의 문제점이 유발된다. 수축기 동맥압으로부터 얻어지는 효과가 아닌 간접식 방식으로 확장기 동맥압을 어떻게 측정할 것인가 이다.

간접식 방식을 사용하여 확장기 동맥압을 측정하는 데 있어서, 종래 기술에서의 절차 및 장치의 문제점을 해소하기 위하여, 본원의 신규한 시스템과 방법은 동맥 사이클 수축기 및 확장기 각각에서의 동맥으로부터의 익스프레션에 기반한 확장기 및 수축기 동맥압의 영향에 의해 동맥압을 측정한다. 동맥 사이클은 시간에 따른 동맥의 반복적인 물리적 변화 단위로서 규정되며, 두 개의 기간으로 규정되는 동맥 벽과 혈류 이벤트로 구성된다. 짧은 시간의 제1 기간은 더 많은 이동 및 더 높은 혈압을 갖는 수축기 동맥압 기간으로 지칭된다. 제2 기간은 이전의 것보다 더 긴 시간, 더 적은 이동 및 더 높은 혈압을 갖는 확장기 혈압 기간으로 지칭된다.

제1 문제점을 해소하기 위해, 수축기 동맥압으로부터 얻어지는 효과가 아닌 간접식 방식으로 동맥압으로부터 얻어지는 효과에 기반하여 확장기 동맥압을 어떻게 측정할 것인가 이다.

본 발명은 측정가능한 동맥 상에 점진적인 접촉력을 가하는 것에 의해 동맥 사이클 확장기에서 생성 또는 제거되는 동맥 벽과 혈류 익스프레션을 관찰하는 것에 의해 확장기 동맥 혈압을 측정한다.

제2 문제점을 해소하기 위해, 동맥이 폐쇄된 후에 심실 박출에서 얻어지는 과부하 혈압의 영향 없이 간접식 방식을 사용하여 수축기 동맥압을 어떻게 결정할 것인가 이다.

또한, 본 발명은 동맥이 폐쇄된 후에 심실 박출에서 얻어지는 과부하 혈압의 발생 없이 동맥 사이클 수축기에서 간접식 방식을 사용하는 것에 의해 수축기 동맥압을 측정하기 위한 방법을 제공한다. 이러한 신규의 발명에 있어서, 수축기 동맥압은 증가하는 외부 접촉력을 부가하고, 유량, 동맥 벽에 의해 생성되는 익스프레션을 기록하고 측정하는 것에 의해 동맥을 폐쇄하는 것에 의해 생성되거나 또는 제거된 효과에 기반하여 측정되며, 동맥 사이클 수축기에서의 압력계는 혈압으로 동맥 벽 상에 가해진 외부 힘과 동일하다.

간접식 방식을 사용하여 확장기 동맥압을 측정할 수 있는 방법과 기구들을 제공하지 않는 종래 기술을 고려하여, 본 발명의 목적은 동맥압을 측정하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이며, 간접식 방식을 사용하여 확장기 동맥압의 영향에 의해 매우 간단하고 매우 효과적으로 측정하는 시스템과 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 간접식 방식을 사용하여 세심하고 특정한 방식으로 확장기 동맥압을 측정할 수 있는 절차를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 간접식 방식을 사용하여 동맥 사이클 수축기에서의 수축기 동맥압과 동맥 사이클 확장기에서의 확장기 동맥압의 영향에 의해 측정할 수 있는 동맥압 측정 시스템과 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 측정된 점전적인 외부 접촉력을 부가하는 장치를 사용하여 외부 접촉력을 부가하는 것에 의해, 동맥 벽과 혈류에 의해 생성된 현상을 혈액 익스프레션 센서로 관찰하는 것에 의해, 확장기 동맥압에 의해 생성된 효과에 의해 확장기 동맥압을 측정하는 절차를 제공하는 것이다. 이들 두 개의 요소는 그들의 효과에 의해 확장기 및 수축기 동맥압을 결정하기 위해 동맥 사이클에서의 수축기와 확장기 사이를 변별하는 동맥 사이클 확장기와 수축기를 측정하고 검출하는 장치를 위한 데이터 정보 공급원이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동맥 사이클 확장기와 수축기를 측정하고 검출하기 위한 장치를 제공하는 것으로서, 일 실시예에 있어서, 이 장치는 그들의 효과에 의해 확장기 동맥압과 수축기 동맥압을 각각 결정하기 위해 동맥 사이클에서의 확장기와 수축기 사이를 변별하는 전자 마더보드이다.

본 발명의 또 다른 목적은 측정가능한 동맥을 폐쇄한 후에 발생하는 심박동으로부터 얻어지는 과압 없이 수축기 동맥압을 더욱 정확하게 측정하는 절차를 제공하는 데 있다.

본 발명의 이점은 그의 효과에 의해 확장기 동맥압의 이력에서의 제1 시간 동안 간접적으로 측정하는 구성에 있다. 이에 의해, 심장이 심실 박출을 개시하고 심장이 심실 혈액량을 동맥으로 보내기 위해 모든 심박동에서의 압력을 극복할 때 동맥에 의해 나타난 혈압을 간접식 방식을 사용하는 것에 의한 측정이 가능하다. 이는 다수의 심장과 동맥 질환, 주로 심부전 질환의 진단 및 치료를 개선시킬수 있다. 이 특허성이 있는 측정 시스템의 다른 이점은 확장기 동맥압을 간접식 방식으로 측정하기 위한 절차 및 기구는 보건학에 기여할 수 있다. 이는 "20 mmHg의 수축기 압력 또는 10 mmHg의 확장기 압력의 모든 증가에 대해, 인간의 심부전 또는 이중 뇌 공격에 의한 사망 위험" 때문이다.

과학적 기반

종래 기술 및 하기 논문에서 상정되어 있다. 헤수스 부스틸로스 쎄페다의 이학 석사 논문 "EL CICLO ARTERIAL" Universidad Autonoma de Tamaulipas, Mexico, Facultad de Medicina de Tampico." 이 논문은 본 특허 출원의 추진 때문에 공개되지 않았다. 또한 이 논문의 내용은 하기와 같다. "동맥은 3 요소로 구성되어 있다. 벽, 내부 단면 면적 및 혈류이다. 동맥 시스템은 좌심실을 구비한 대동맥 밸브의 접합부에서 시작하여 모세 혈관에서 끝난다. 동맥 시스템의 이상적이고 기초가 되는 조건하에서, 두 종류의 혈액 분배 에너지가 존재한다. 체적의 40%를 분배하는 동맥 팽창 에너지는 0.2초 내에 도입되며, 이 시간은 심실 박출과 동맥 적응 반응으로부터 얻어지며, 나머지 체적의 60%를 분배하는 동맥 수축기 에너지는 0.6초 내에 도입되며, 이 시간은 동맥 벽으로부의 탄성 위치 에너지로부터 얻어진다. 심실 박출은 주기적이며, 압력파 속도에 따라 대동맥으로부터 모세 혈관으로의 동맥 시스템에서의 혈액 체적을 모두 흐르게 한다". 전술한 논문에 관해, 하기와 같이 서술되어 있다. "주기적 심실 박출은 주기적 동맥 반응으로 얻어진다" 그리고 동맥 사이클은 항상 심장 주기의 유효 심실 박출에 반응하여 생성된다. 전술한 바와 같이, 동맥 사이클은 동맥 내의 물리적 크기 이동의 정기적 변화가 실행되는 연속적인 현상으로서 규정되어 있다. 동맥 팽창 에너지는 심실 박출과 빠른 스테이지(팽창 또는 충전: 이전 동맥 사이클의 25%)에서의 동맥 적응 반응으로부터 얻어진다. 동맥 수축기 에너지는 느린 스테이지(수축기 또는 비움: 이전 동맥 사이클의 75%)에서의 동맥 벽의 탄성 위치 에너지로부터 얻어진다. 비움 스테이지에서의 느린 압력 강하는 충전 스테이지의 시작에 의해, 그리고 빠른 압력 증가에 의해 갑자기 중단되며, 이에 의해 상기 처리가 다시 개시된다. 전체 동맥 사이클 중에, 동맥은 최대 압력 지점을 도달할 때까지, 혈액 체적 증가로의 적응 반응으로서 빠른 체적 증가(빠른 또는 팽창 스테이지)를 경험하며, 체적 분배의 가장 높은 퍼센트인 느린 압력 강하의 감소(느린 또는 수축기 스테이지)는 탄성 회복에 의해 실행되며, 모세 혈관 저항 반응으로서 실행된다.

본 발명의 특징과 관련한 새로운 관점은 첨부한 청구범위에서 더욱 특별하게 규정될 것이다. 그러나, 본 발명은 간접식 동맥 혈압을 측정하기 위한 전자 장치, 구성 및 작동 방법, 다른 목적들 및 이점들은 첨부한 도면과 관련한 하기의 상세한 설명에서 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1 내지 도 6은 외부 접촉력을 측정가능한 동맥 상에 부가할 때 발생하는 혈액 익스프레션의 다양한 스테이지를 개략적으로 도시하는 도면으로서,
도 1은 확장기 및 수축기 동맥압이 발생하지 않은 동맥 익스프레션의 제1 스테이지를 도시한 도면이다.
도 2는 단지 수축기 동맥압이 발생한 동맥 익스프레션의 제2 스테이지를 도시한 도면이다.
도 3은 동맥 익스프레션, 확장기 전폐쇄(diastolic pre-occlusion) 또는 확장기 유동 혈압의 외부 폐쇄력에 대한 극복의 제3 단계를 도시한 도면이다.
도 4는 확장기 동맥 혈압을 갖는 유동은 폐쇄되고 수축기 혈압을 갖는 유동만이 작용하는, 동맥 익스프레션의 제4 단계를 도시한 도면이다.
도 5는 수축기 동맥 혈압이 작용하고 수축기 전폐쇄 단계인 확장기 폐쇄가 있는 동맥 익스프레션의 제5 단계를 도시한 도면이다.
도 6은 수축기 및 확장기 동맥류가 완전히 폐쇄된 동맥 익스프레션의 제6 단계를 도시한 도면이다.
도 7은 혈류 센서에 의해 검출된 특징(features)을 구비한 정상 생리 상태에서의 동맥 사이클을 도시한 도면이다.
도 8은 외력을 가했을 때 수축기 및 확장기에서의 혈류의 작용에 의해 생성된 여러 단계에서의 유동 곡선을 도시한 도면이다.
도 9는 간접 진동법(indirect oscillometric method)을 이용하여 측정한 확장기 동맥 혈압을 도시한 그래프이다.
도 10은 간접식 방식을 이용한 확장기 동맥 혈압 측정 시스템으로 간접 진동법을 이용하여 측정한 확장기 및 수축기 동맥 혈압을 도시한 그래프이다.
도 11은 확장기 동맥 혈압의 효과에 의해 혈압을 측정하기 위한 전자 장치를 도시한 블록도이다.
도 12는 확장기 동맥 혈압을 측정하는 경우의 상기 전자장치의 기능을 블록도로 도시한 사시도이다.
도 13은 주기판 프로그래밍을 개략적으로 도시한 블록도이다.

첨부 도면들, 특히 도 1 내지 도 6을 특별히 참조하면, 동맥에 외부 접촉력을 점점 증가시키면서 가할 때의 동맥 익스프레션의 여러 단계들이 도시되어 있다.

이들 단계들을 다음과 같이 설명한다.

도 1은 동맥 사이클(115)의 수축기(105)와 확장기(110)의 영향이 없는 제1 단계(100)를 도시하는데, 이 단계에서는 혈류 힘(blood flow forces)에 대한 또는 동맥 벽 힘(arterial wall forces)에 대한 외력에 의해 야기되는 영향은 없다. 이와 같은 제1 단계(100)에서는, 최저 동맥 혈류 또는 혈액량(120)과 최고 동맥 혈류 또는 혈액량(125)에 대하여 동맥 혈류 또는 혈액량에는 영향이 없고, 작용력 또는 작용 압력 표시계(130)는 "영(zero)"을 표시한다. 최고 동맥 혈류(125)는 동맥 사이클(115)의 25%를 차지하는 수축기(105)에서 혈류 힘 또는 혈류 압력이 최고인 동안의 최저 시점(lowest time)(135)에서 일어난다. 최저 동맥 혈류(120)는 동맥 사이클(115)의 75%를 차지하는 확장기(105)에서 혈류 힘 또는 혈류 압력이 최저인 도중의 최고 시점(highest time)(140)에서 일어난다.

도 2는 확장기(110)의 혈액의 힘에는 영향을 미치지 않고 동맥 사이클(115)의 수축기(105)의 힘의 영향에 상응하는 제2 단계(200)를 도시한다. 도 2의 제2 단계에서는, 동맥 혈액량 또는 혈류에 이미 영향이 가해졌고, 인가되는 힘 또는 압력(145)은, 힘 표시기(130)에 그 값이 "20"으로 기록된, 정해진 면적(150) 상의 소정 크기를 갖는 것으로 도시되어 있다. 동맥의 최고 혈류 또는 혈액량(125)의 익스프레션들을 나타내는데, 이는 수축기(105)의 혈류가 변하기 때문이며, 이러한 익스프레션들은, 무엇보다도, 센서로 검출된 사운드(sound)(155)와 관련이 있다. 최저 혈류 또는 혈액량(120)은 어떠한 변화도 나타내지 않는다.

도 3은 동맥 사이클의 수축기(105)와 확장기(110)의 영향(확장기 압력 전폐쇄)이 있는 제3 단계(300)를 도시한다. 이러한 단계(300)에서는, 상응하는 시기들에서의 최고 및 최저 압력들이 영향을 받는다. 제3 단계(300)에서는, 인가된 힘 또는 압력(145)은 힘 표시기(130)에 그 값이 "40"으로 기록된, 정해진 면적(150) 상의 크기를 갖는다. 수축기(105)가 변하기 때문에 최고 혈류 또는 혈액량(125)의 익스프레션들을 나타내는데, 이와 같은 익스프레션들은 사운드(145)와 관련이 있다. 확장기(110)의 혈액량이 영향을 받기 때문에 최저 혈류(120)는 익스프레션들을 나타낸다.

도 4는 확장기 및 수축기 동맥 혈압이 영향을 받는 제4 단계(400)를 도시한다. 이 제4 단계는 완전한 확장기 폐쇄 단계로 볼 수 있다. 이와 같은 제4 단계(400)에서는, 인가되는 힘 또는 압력(145)은 힘 표시기(130)에 그 값이 "60"으로 기록된, 정해진 면적(150) 상의 크기를 갖는다. 수축기(105)에서의 힘에 의해 동맥이 끼워져 있는 공간이 감소되었기 때문에 최고 혈류(125)는 익스프레션들을 나타내는데, 이와 같은 익스프레션들은, 무엇보다도, 이 단계에서는 동맥 벽의 간헐적인 충돌, 난류 및 진동에 의해 생성되는 사운드(155)와 관련이 있다. 최저 혈액량 또는 혈류(120)는 인가된 압력 또는 힘(145)이 동맥 세그먼트에서의 최저 또는 확장기 혈압이 결정되는 시점에서 확장기(110)의 혈압 또는 힘과 동일해졌기 때문에 그 익스프레션들과 함께 사라진다.

도 5는 제5 단계(500)를 도시하며, 도 5에 도시된 단계에 대해 수축기 동맥 혈압, 확장기 폐쇄 및 혈류 감소가 영향을 받는다. 이는 수축기 전폐쇄 단계로 볼 수 있다. 이와 같은 제5 단계(500)에서는, 인가되는 힘 또는 압력(145)은 힘 표시기(130)에 그 값이 "80"으로 기록된, 정해진 면적(150) 상의 크기를 갖는다. 수축기(105)가 변화하기 때문에 최고 혈류 또는 혈액량(125)은 익스프레션들을 나타내는데, 이러한 익스프레션들은, 무엇보다도, 이 단계에서는 동맥 벽의 간헐적인 충돌, 난류 및 진동에 의해 생성되는 사운드(155)와 관련이 있고, 이 단계의 동맥 벽의 간헐적인 충돌, 난류 및 진동은 확장기 폐쇄 단계인 제4 단계(400)에 비해서는 감소되어 있다. 최저 혈액량 또는 혈류(120)는 익스프레션들 없이 지속되는데, 이는 인가되는 압력 또는 힘(145)이 확장기(110)의 혈압 또는 힘보다 높기 때문이다.

도 6은 완전한 수축기 및 확장기 폐쇄가 있는 제6 단계를 도시한다. 이와 같은 제6 단계에서는, 인가되는 힘 또는 압력(145)은 힘 표시기(130)에 그 값이 "100"으로 기록된, 정해진 면적(150) 상의 크기를 갖는다. 인가된 압력 또는 힘(145)이 수축기(105)의 혈액의 힘 또는 혈압과 동일해졌기 때문에 최고 혈류 또는 혈액량(125)은 어떤 익스프레션들도 나타내지 않는데, 이와 같은 익스프레션들은 동맥 세그먼트에서의 최고 또는 수축기 혈압이 결정되는 시점에서 완전히 사라진다.

동맥 사이클을 이해하기 위해, 정상 생리 상태 하에 있고 혈류 이동 센서에 의해 검출되는 특성들을 구비한 동맥 사이클(700)을 도시하는 도 7을 더욱 특별히 참조한다. 동맥 사이클(700)은 전체적으로 나타나 있으며, 팽창 단계와 수축기(705)에 상응하는 높은 동맥 혈압으로 구성되어 있다. 여기서, 좌심실은 소정의 혈액량을 동맥 시스템으로 방출하며, 동맥은 신속한 혈액량 증가를 겪게 되고 이와 같은 혈액량 증가에 대응하여 적합화에 따라 최대 압력점에 도달할 때까지 팽창된다. 이러한 현상을 적합화 단계(710)라 하며, 이러한 현상은 동맥 사이클(700)에서 혈류의 압력과 속도가 최대 크기에 도달하는 팽창 제한 단계(715)에서 종료된다. 그리고 나서, 혈압이 감소되는 최종 수축기 단계(720)가 이어지며, 이 단계는 혈류 이동의 급격한 감소를 나타내는 초기 확장기 단계(725)의 초기 단계에서 종료된다. 이 시점에서 동맥 사이클(700)의 확장기(730)가 개시되는데, 이 확장기는 압력 강하에 있어서의 완만한 감소에 상응하고 이와 같은 동맥 사이클 전체 시간의 75%를 차지한다.

확장기(730)는 세 단계로 이루어진다. 이들로부터, 제1 단계는 초기 확장기 단계(725)에 상응하고, 다른 혈류역학 세트로서 소정 크기의 벽 압력(parietal pressure), 혈압, 유동 및 속도로 이루어지는 알파 혈류역학 세트(alpha hemodynamic set)(735)로 지속된다. 그것들을 식별하기 위하여, 알파에서부터 가장 높은 크기의 것까지의 그리스 문자들이 크기에 대해 내림차순으로 적용되는데, 베타, 감마 및 델타가 적용된다. 이와 같은 알파 혈류역학 세트(735)는 저진폭 주파수(740)에 의해 베타 혈류역학 세트(745)와 결합된다. 확장기(730)는 동맥 사이클(700)의 수축기(705)의 팽창 단계(710)가 갑작스럽게 출현함으로 인한 혈류역학 세트 또는 저주파 단계의 갑작스러운 차단으로 종료된다.

도 8을 더욱 특별히 참조하면, 도 8은 도 1 내지 도 6에서 앞서 설명했던 동맥 익스프레션들의 효과로부터 초래된 여러 단계들에서의 유동 곡선(800)을 도시한다. 이와 같은 유동 곡선(800)에서는, 제1 단계(100)는 외부 접촉력에 의해 영향을 받지 않고 수축기(105)에 상응하는 최고 혈류(125)를 나타내며; 제2 단계(110)는 상기 외부 접촉력에 의해 영향을 받는데, 수축기(105)에 상응하는 최고 혈류(125)만이 영향을 받고 확장기(110)에 상응하는 최저 혈류(120)는 영향을 받지 않으며; 제3 단계(300)에서는, 수축기(105)에 상응하는 최고 혈류(125)가 변화하기 때문에 익스프레션들이 있고, 확장기(110)에 상응하는 최저 혈류(120) 역시 영향을 받으며; 제4 단계(400)에서는, 수축기(105)에 상응하는 최고 혈류(125)의 변화의 익스프레션이 있고, 최저 혈류(120)는 최저 또는 확장기 혈압이 결정되는 시점에서 그 익스프레션들과 함께 사라지며; 제5 단계(500)에서는, 수축기(105)에 상응하는 최고 혈류(125)의 변화의 익스프레션이 있는데 이는 크게 감소되게 되고, 최저 혈류(120)는 계속 폐쇄되며; 제6 단계(600)에서는, 최고 또는 수축기 혈압이 결정되는 시점에 외부 접촉력 또는 접촉 압력이 이러한 수축기(105)의 혈류 압력 또는 힘과 동일해졌고 확장기(110)의 최저 혈류(120)는 폐쇄된 상태로 유지되기 때문에 수축기(105)의 최고 혈류(125)의 변화에는 익스프레션들이 없는 것으로 도시되어 있다.

도 9에는 압력 센서 신호가 그래프로 도시되어 있다. 도면에서, 동맥이 폐쇄되면 신호를 기록하는 것에 의해 압력이 방출(release)되는데, 상부 그래프는 시간에 따른 수은주 밀리미터(mercury millimeter) 압력을 도시하며, 하부 그래프는 시간에 따른 압력파 진폭(3)을 도시한다. 그래프들 둘 다 동맥 사이클(3)의 수축기의 수축기 혈압을 결정하기 위한 파형을 도시한다. 확장기 동맥 압력파의 출현은 동맥 사이클 확장기(4)에 도시되어 있고, 제1 극대파(supramaximal wave)(2)와 제2 극대파(1)도 도시되어 있다.

도 10의 그래프에서는 간접 진동법을 이용한 확장기 및 수축기 동맥 압력 측정(4)을 간접식 방식(2)을 이용한 확장기 동맥 압력 측정 시스템과 대비하여 도시한다. 소정량의 힘이 인가되기 전의 수축기(11) 및 확장기(12)를 나타내는 처리 유동 신호 그래프(processed flow signal plot)(1)와; 소정량의 힘이 인가되기 전의 수축기(11)와 확장기(12)를 나타내고, 동맥 사이클 확장기(5)에 확장기 동맥 압력을 간접식 방식을 이용하여 확장기 압력 측정 시스템으로 측정하는 시점과 동맥 사이클 확장기(5)에 수축기 동맥 압력을 간접식 방식을 이용하여 확장기 압력 측정 시스템으로 측정하는 시점, 진동 수축기 동맥 압력(7)의 측정 범위, 진동 확장기 동맥 압력(8)의 압력 범위를 나타내는 동맥 유동 신호의 막대 그래프가 도시되어 있다.

다른 한편으로, 이제 도 11을 참조하면, 동맥 익스프레션(2000)을 처리하고, 분석하고 및 기록하기 위한 전자장치가 도시되어 있다. 이 전자장치는 여섯 개의 유닛들, 즉 제1 주 처리 기판 유닛(2050), 제2 압력 센서 기판 유닛(2100), 제3 유동 센서 기판 유닛(2150), 제4 포노그램(phonogram) 센서 기판 유닛(2200), 제5 레이저 센서 기판 유닛(2250) 및 제6 진동 센서 유닛(2300)으로 이루어지는데, 이와 같은 전자기판(2000)은 추가 기판(2350)들, 입구 또는 출구 포트(2400), 메모리(2450), 스크린 출구(2500) 및 공급 포트(2550)를 포함한다.

이제 도 12를 더욱 특별히 참조하면, 동맥 익스프레션(2000)의 처리, 분석 및 기록을 위한 전자장치의 내부 요소들을 포함한 동맥 압력을 측정하는 요소들의 작동을 나타내는 블록도가 도시되어 있다. 외부 압력을 동맥에 인가함으로써, 압력 센서(2600)는 신호를 발생시켜서 기판(2100)으로 전송하고, 이와 병행하여 정보가 유동 센서(2650)에 의해 수신되어 기판(2150)으로 전송된다. 이와 같은 기판(2150, 2100)들은 신호들을 준비하여 주 처리 기판(2050)으로 전송하는데, 이들은 모든 동맥 익스프레션이 이와 같은 전자기판(2050) 내에서 특별한 신호(specific signal)에 의해 표현된다는 점 때문에 식별된다. 동맥 익스프레션 검출에 상응하는 신호는 확장기 동맥 압력 측정값을 전송하기 위해 압력 센서 기판(2100)의 신호와 비교된다.

위에서 설명한 과정은 다른 센서들과 기판들의 경우에 따라 행해진다. 외부 압력을 동맥에 인가함으로써, 압력 센서(2600)는 신호를 발생시켜 기판(2100)으로 전송하고, 이와 병행하여 포노그램 센서(2700), 레이저 센서(2750) 및 진동 센서(2800)일 수 있는 사용되는 센서에 의해 수신된 정보가 상응하는 기판(2200, 2250, 2300)으로 전송된다. 동시에, 이와 같은 기판(2200, 2250, 2300, 2100)들은 신호들을 준비하여 주 처리 기판(2050)으로 전송하는데, 이들은 모든 동맥 익스프레션이 이와 같은 전자기판(2050) 내에서 특별한 신호에 의해 표현된다는 점 때문에 식별된다. 동맥 익스프레션 검출에 상응하는 신호는 확장기 동맥 압력 측정값을 전송하기 위해 압력 센서 기판(2100) 신호와 비교된다.

본 발명은 6 단계 과정과 세 개의 수단, 즉 조절되고 점진적인 외부 접촉력(ApFGM)을 인가하는 제1 장치의 작업을 제어하는, 확장기 동맥 혈압을 간접적으로 측정하는 방법(MIPAD)과, 동맥 익스프레션을 감지하기 위한 제2 장치(SMA)와, 동맥 사이클의 확장기 및 수축기를 측정하고 검출하는 장치인 제3 장치(MDCA)로 이루진다.

또한, 동맥 혈압을 동맥의 작용에 의해 측정하기 위한 시스템 및 방법은 동맥 폐쇄 후에 발생되는 심장박동으로 인한 과도한 혈압 없이 수축기 동맥 혈압을 측정할 수 있게 한다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 동맥 혈압을 동맥의 작용에 의해 측정하고 또한 수축기 동맥 혈압을 측정하기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다. 측정법들은 둘 다, 동맥 사이클 익스프레션(MCA)이라고도 하며 동맥에 인가되는 힘의 영향을 받거나 혹은 받지 않는 동맥 벽과 혈류의 물리적 특성들로 정의되는 동맥 익스프레션(MA) 관찰에 바탕을 두고 만들어졌다. 혈류 동맥 익스프레션들은 동맥 사이클 수축기 및 확장기 지속 시간, 압력 변화, 유동 운동 변화, 속도 변화, 온도 변화, 혈액량 변화, 점성 변화, 질량 및 밀도 변화이고, 동맥 벽에 바탕을 둔 동맥 익스프레션들은 시기 지속 시간, 동맥 세그먼트 또는 횡단면적 변화, 둘레(perimeter) 변화, 길이 변화, 벽 압력 변화 및 진동 변화이다.

동맥 압력을 동맥 작용에 의해 측정하기 위한 시스템과 방법은 동맥을 반드시 가압하는 장치를 포함한다. 이와 같은 장치는 "조절되고 점진적인 외부 접촉력을 인가하는 장치"라 하며, 힘을 점진적이고 조절된 방식으로 측정 가능한 동맥에 인가하여 인가된 힘을 없애고 그 크기를 알아내도록 구성된 장치로 정의된다. 이와 같은 장치는 현재의 기술 수준에서 가장 흔히 사용되는 것 중 하나 일 수 있고, 바람직하게는 압력 센서에 결합된 커프일 수 있다. 다른 실시예에서는, 이 장치는 클립 또는 팁일 수 있다. "동맥 익스프레션 센서(arterial expression sensor)"라고 하는 동맥 익스프레션(expression)들을 검출하는 장치는, 측정 가능한 동맥 세그먼트에 배치되어 동맥 사이클의 수축기와 확장기에 상응하는 시간 동안 특정 동맥 익스프레션을 검출하여 전송할 수 있게 하는 장치로 정의된다. 이 실시예에서는, 이와 같은 장치는 측정 가능한 동맥 세그먼트 내의 혈액 운동 신호들을 기록하고 전송하는 유동 센서이고, 다음과 같은 실시예들, 즉 압력 센서, 레이저 센서, 진동 센서 및 포노그램 사운드 센서를 구비한다. 동맥 익스프레션 센서와 압력 센서에 의해 전송된 동맥 익스프레션 크기를 수신하여 동맥 사이클 수축기와 확장기의 동맥 혈압 측정치를 전송하는 장치는 동맥 사이클 수축기 및 확장기 측정 및 검출 장치라 한다. 이 실시예에서는, "동맥 익스프레션들을 처리하고, 분석하고 기록하기 위한 전자 장치"를 사용하며, 이러한 장치는 복잡한 전자 장비 내의 중앙 회로 기판을 포함하고, 변형된 방식으로는, 동일한 목적으로 몇 개의 측정 기구들로 된 구조물과 전자 장치의 일반적인 상호 작용을 위해 프로그래밍된 기판으로 구성될 수 있는 구조물 실시예를 구비할 수 있다. 이는 포트, 커넥터, 시스템 메모리와 같은 필수적인 하부 시스템들을 구비한 주기판, 사운드 카드, 유동 센서 카드 및 압력 센서 기판과 같은 레이저 센서 카드, 진동 센서 카드, 포노그램 사운드 센서 카드 및 주 처리 카드의 실시예들로 이루어진다. 주 처리 카드는, 동맥 사이클 수축기와 확장기의 동맥 익스프레션을 바탕으로 하여 수축기 또는 확장기 혈압값을 기록하고 전송하기 위해 압력 센서로부터 수신된 신호들을 진동법으로 처리하거나 혹은 다음의 실시예들, 즉 레이저 센서, 진동 센서 및 포로그램 사운드 센서를 구비한 유동 센서와 비교하는 것이다. 이와 같은 장치는 압력파와 감압파(decompression wave)에 응답하여 동작하는 표시기들을 구비한 눈금 다이얼로 인해 본질적으로 기계적인 장치일 수 있다. 동맥 사이클 수축기와 확장기 압력에 상응하는 동맥 익스프레션을 검출하는 방법은 확장기 동맥 혈압을 간접적으로 측정하는 절차이며, 이와 같은 동맥 사이클 주기에서 동맥을 제거하는 실시예로 동맥 사이클 확장기에서 동맥을 제거함으로써 동맥에 인가되는 외력을 혈액에 의해 동맥 벽에 인가되는 힘과 동일하게 하는 것에 의해 확장기 동맥 혈압을 측정하고, 또한 동맥 폐쇄 후에 그리고 동맥 사이클 수축기에 심장 박동으로부터 초래되는 혈압 과부하에 영향을 미치지 않고 수축기 동맥 혈압을 측정하기 위해, 외부 접촉력을 인가하거나 혹은 인가하지 않은 측정 가능한 동맥으로부터의 익스프레션들에 바탕을 두고 동맥 사이클 수축기와 확장기를 식별하고 구분하는 절차로서 정의된다.

동맥 혈압을 동맥 작용에 의해 측정하기 위한 시스템과 방법의 일체적인 개선예는 다음의 제1 단계, 즉 조절되고 점진적인 외부 접촉력(ApFGM)을 인가하는 장치와 동맥 익스프레션 센서가 측정 가능한 동맥 상에 배치되는 단계를 포함한다. 동맥 익스프레션 센서는 동맥 익스프레션들을 검출하고 이들을 동맥 사이클의 확장기 및 수축기를 측정하고 검출하는 장치(MDCA)로 전송한다. MDCA는 동맥 익스프레션들을 분석하고 구분하고, 사이클 특성을 갖는 시간에 따른 높고 낮은 크기를 결정하고, 시간에 따른 높고 낮은 크기를 포함하는 동맥 익스프레션을 동맥 사이클로서 확립시키는데, 이 동맥 사이클에 바탕을 두고, 시간에 따른 익스프레션들의 크기 구분이 행해진다. 지속 시간이 더욱 짧은 더욱 높은 크기가 얻어지는데 이를 수축기라 하며, 크기가 더욱 작고 지속 시간이 더욱 긴 동맥 익스프레션이 얻어지는데 이를 확장기라 한다. 조절되고 점진적인 외부 접촉력(ApFGM)을 인가하는 장치를 이용하여, 수축기 동맥 혈류 및 혈압에 영향을 미치지 않는 한계까지 외부 접촉력이 인가된다. 이 단계는 수축기 혈류에 외력이 영향을 미치기 전에 종료된다.

제2 단계 : 제2 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고, 또한 제1 단계 동안 나타내는 물리적 성질과 관련하여 변화하는 수축기에 상응하는 동맥 익스프레션을 검출할 때까지 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하는 것으로 이루어진다. 동맥 사이클 수축기가 가해지는 외부의 접촉력에 의해 영향을 받기 때문에 동맥 사이클 확장기의 동맥 익스프레션은 계속하여 제1 단계의 것과 동일하게 된다.

제3 단계 : 제3 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고, 또한 가해지는 힘의 양은 계속하여 영향을 받는 동맥 사이클 확장기 및 수축기 혈류에서 동맥 혈류에 영향을 미치기 때문에, 제1 단계 동안 나타내는 물리적 성질과 관련하여 변화하는 확장기에 상응하는 동맥 익스프레션을 검출할 때까지 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하는 것으로 이루어진다. 또한, 제3 단계는 확장기에서의 동맥이 폐쇄하기 전에 검출되고 동맥 사이클 확장기의 완전한 폐쇄가 이루어지기 바로 전에 종료하기 때문에 확장기 사전 폐쇄 단계라고 지칭한다.

제4 단계 : 제4 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고, 또한 가해지는 외부의 접촉력이 동맥 사이클 확장기에서 동맥을 차단하고 확장기에 혈류를 방지하기 때문에 확장기에 상응하는 혈관 익스프레션이 사라지는 것을 검출할 때까지 제1 단계에서 사용된 장치를 통하여 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하는 것으로 이루어진다. 이때, 확장기 동맥압은 측정가능한 동맥에 가해지는 힘을 동맥 사이클 확장기로부터의 혈류의 소실에 상응하는 동맥 익스프레션에 기초하여 동맥 벽에 대하여 혈액에 의해 가해지는 힘과 동일하게 함으로써 측정된다. 이러한 기간에서의 혈액의 힘은 외부적으로 가해지는 접촉력을 초과하기 때문에 수축기 동맥 익스프레션이 여전히 존재한다.

제5 단계 : 제5 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여, 또한 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하고, 확장기에 상응하는 시간에 동맥이 계속하여 폐쇄하는 것을 검출하고 동맥 수축기에서 혈류가 제4 단계에 비하여 현저하게 감소하는 것을 검출하는 것으로 이루어진다. 또한, 제5 단계는 수축기에서 동맥이 폐쇄하기 조금 전에 종료하기 때문에 사전 폐쇄 수축기 단계라고 지칭된다.

제6 단계 : 제6 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 분석하며, 동맥이 완전히 폐쇄되기 때문에 수축기에서 동맥 사이클의 익스프레션이 완전히 사라지는 것을 검출하는 것으로 이루어진다.

제6 단계에 부가적으로, 동맥 사이클 수축기로부터 동맥 익스프레션의 사라짐을 검출할 때, 수축기 동맥압은 측정가능한 동맥에 가해지는 힘을 동맥 폐쇄 후에 생성된 심장 박동으로 인한 과압이 전혀 없는 익스프레션에서 동맥 벽에 대하여 혈액에 의해 가해지는 힘과 동일하게 함으로써 측정된다.

동맥 사이클 확장기에서 동맥 벽에 대하여 혈액에 의해 가해진 힘이 외부에서 가해진 외력을 극복할 때까지 이전에 차단된 동맥에 점진적인 외부의 접촉력을 제거함으로써, 동맥을 원활하게 하는 효과에 의해 동맥압을 측정하기 위한 신규의 시스템 및 방법에서 확장기 동맥압을 측정하는 실시예이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 본 실시예에서 압력 센서에 결합된 커프(cuff)인 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치(ApFGM), 본 실시예에서 유동 센서인 동맥 익스프레션 센서(SMA), 본 실시예에서 도 13에 도시된 바와 같이 동맥압을 제어 및 측정하는 제1 루프와 서브시스템(3190) 및 동맥 익스프레션 센서(SMA)(3020)로부터 수신된 신호 데이터를 수집, 준비 및 분석하는 제2 루프와 서브시스템(3010)의 두 개의 루프 및 두 개의 서브시스템에서 기본적으로 작동하는 전자 마더보드인, 동맥 사이클 확장기 및 수축기를 측정 및 검출하는 장치(MDCA)의 활성(activities)을 제어하는 간접적인 방법을 사용하여 확장기 동맥압(MIPAD)을 측정하는 절차가 있다.

본 발명의 실시예는 동맥 사이클의 확장기 및 수축기에 기초하여 확장기 및 수축기 동맥압을 각각 측정하는 것을 포함한다. 이러한 측정은 확장기 동맥압과 부가적으로 동맥 폐쇄 후에 발생되는 심장 박동으로 인한 과압이 전혀 없는 익스프레션에서 수축기에서 수축기 동맥압의 측정이 얻어질 때까지 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치(ApFGM), 동맥 익스프레션 센서(SMA) 및 동맥 사이클 확장기 및 수축기를 측정 및 검출하는 장치(MDCA)의 활성을 제어하는 간접적인 방법을 사용하여 확장기 동맥압을 측정하는 절차(MIPAD)를 통하여 실행된다.

바람직하게 이하의 절차는 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치(ApFGM)로서 압력 센서에 결합된 커프를 사용하고 본 실시예에서 동맥 익스프레션 센서(SMA)로서 유동 센서를 사용한다. 그러나, 다른 실시예에서 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치로서 팁 또는 클립과 같이 압력을 가할 수 있는 임의의 장치를 사용할 수 있고, 동맥 익스프레션 센서로서 압력의 변화, 유동 이동의 변화, 속도의 변화, 온도의 변화, 체적의 변화, 점성의 변화, 질량 및 밀도의 변화뿐만 아니라 동맥 세그먼트 또는 단면적의 변화, 직경의 변화, 둘레의 변화, 길이의 변화, 벽 압력의 변화, 진동의 변화를 검출하고 측정할 수 있는 임의의 장치를 사용할 수 있다.

이 실시예에서, 확장기 동맥압을 측정하는 절차(MIPAD), 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치(ApFGM), 동맥 익스프레션 센서(SMA) 및 동맥 사이클 확장기 및 수축기를 측정 및 검출하는 장치(MDCA)를 통합하는 효과에 의해 동맥압을 측정하기 위한 시스템 및 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다.

MIPAD 제1 단계 : 이 실시예에서 압력 센서(ApFGM)에 결합된 커프는 측정가능한 동맥에 위치된다. 변환기를 사용하여, 측정가능한 동맥의 말단부(손의 방향에서)에서 전체 측정 과정에 걸쳐 커프에 가해지는 압력을 측정한다. 유동 센서(SMA)는 커프 다음에 위치되며 동맥 익스프레션을 수신하고 동맥 익스프레션을 전자 마더보드(MDCA)에 압력 센서에 의해 보내지는 신호와 함께 보내지는 전기 신호로 변환하는 변환기를 구비한다. 이러한 전자 마더보드는 샘플링하고 스캐닝하는 목적을 위해 유동 변환기로부터 수신된 신호를 필터링하고 분석하며, 이 시점에서 이득 및 신호 작동 범위는 제어기에 보내져서 처리되도록 하기 위하여 검토되고 조정된다. 제2 루프(도 13에 도시) 또는 서브시스템에 프로그램된 마더보드는 대역 통과 필터(3030)를 통한 전기 신호 통로를 구성한다. 준비하기 위하여, 결과 신호는 절대값(3040)을 산출하고 신호 확대(3050)가 실행된다. 마지막으로, 신호는 저역 통과 필터(3060)를 통과하며 신호 분석이 시작되고, 제2 루프 및 서브시스템(3010)은 동맥 사이클 수축기 및 확장기(3070) 범위를 정하는 혈액 이동 변화 데이터를 수집하고 수축기와 확장기 각각에서 임의의 변화를 측정한다. 특히, 이러한 과정은 신호 진폭 및 주기에 기초한 신호 구별을 구성하는데, 이에 의해 시간에 의존하며 주기적인 특성을 갖는 높고 낮은 크기의 신호들이 기록된다. 이러한 분석 및 구별의 결과에 기초하여, 시간에 의존하여 반복되는 높고 낮은 크기의 신호를 포함하는 동맥 익스프레션 구성 단위가 확립된다. 이 구성 단위는 동맥 사이클이라 지칭된다. 동맥 사이클은 모든 압력 측정 과정 동안 특정 속도로 환자 팔에 커프(ApFGM)가 위치된 익스프레션으로, 수축기라고 지칭되는 크기가 크고 지속 시간이 짧은 것과 동맥 사이클 확장기라고 지칭되는 크기가 작고 지속 시간이 긴 것으로 이루어진다. 수축기 동맥 혈압 및 유동에 영향을 미치지 않는 한계까지 외부의 접촉력이 가해진다.

MIPAD 제2 단계 : 제2 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고, 또한 제1 단계 동안 나타났던 물리적 성질과 관련하여 변화하는 수축기에 상응하는 동맥 익스프레션을 검출할 때까지 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하는 것으로 이루어진다. 동맥 사이클 수축기가 가해지는 외부의 접촉력에 의해서만 영향을 받기 때문에 확장기의 동맥 익스프레션은 계속해서 제1 단계의 것과 동일하다.

MIPAD 제3 단계 : 제3 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고, 또한 가해지는 힘의 양은 계속하여 영향을 받는 동맥 사이클 확장기 및 수축기 혈류에서 동맥 혈류에 영향을 미치기 때문에, 제1 단계 동안 나타냈던 물리적 성질과 관련하여 변화하는 확장기에 상응하는 동맥 익스프레션을 검출할 때까지 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하는 것으로 이루어진다. 또한, 제3 단계는 확장기에서의 동맥이 폐쇄하기 전에 검출되고 동맥 사이클 확장기의 완전한 폐쇄가 이루어지기 조금 전에 종료하기 때문에 확장기 사전 폐쇄 단계라고 지칭된다.

MIPAD 제4 단계 : 제4 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고, 또한 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하는 것으로 이루어진다. 가해지는 외부의 접촉력이 동맥 사이클 확장기에서 동맥을 차단하고 확장기에 혈류를 방지하기 때문에 확장기에 상응하는 동맥 익스프레션이 0 또는 최소 진폭 범위(3080)가 되어 사라지는 것을 검출할 때까지 밀리초 마다 변화 샘플이 제공되고 그 진폭이 검토 및 비교된다. 이러한 값을 발견할 때, 제1 루프 및 제1 서브시스템(3120)에서 발견된 압력값을 취하는 인터럽션(3090)이 활성화된다. 이러한 값은 메모리(3100)에 저장되고 측정가능한 동맥에 가해진 힘을 동맥 사이클 확장기로부터의 혈류의 폐쇄에 상응하는 동맥 익스프레션에 기초하여 동맥 벽에 대하여 혈액에 의해 가해진 힘의 크기와 균등하게 하여 얻어진 확장기 압력값에 해당한다. 만약 확장기에서 신호 진폭 변화가 0 또는 최소 범위에 도달하지 못하면, 제4 단계의 이러한 값(3200)이 발견될 때까지 제3 단계에서 탐색이 계속되는 반면에 이러한 기간에서의 혈액의 힘은 외부적으로 가해지는 접촉력을 초과하기 때문에 수축기 동맥 익스프레션이 계속 존재하게 된다.

MIPAD 제5 단계 : 제5 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고, 또한 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하고, 확장기에 상응하는 시간에 동맥이 계속하여 폐쇄하는 것을 검출하고 동맥 수축기에서 혈류가 제4 단계에 비하여 현저하게 감소하는 것을 검출하는 것으로 이루어진다. 일단 확장기 압력값이 기록되고, 측정이 이어지고 제2 서브시스템은 계속하여 혈액 변화 데이터(3130)를 수집한다. 또한, 제5 단계는 수축기에서 동맥이 폐쇄하기 조금 전에 종료하기 때문에 수축기 사전 폐쇄 단계라고 지칭된다.

MIPAD 제6 단계 : 제6 단계는 점진적이며 측정되는 외부의 접촉력을 계속하여 가하고, 또한 제1 단계에서 사용된 장치를 통해 동맥 사이클 수축기 및 확장기의 익스프레션을 기록 및 분석하고, 이제 변화의 샘플들이 검토 및 비교되는 동맥 사이클 수축기를 분석하며, 동맥이 완전히 폐쇄되기 때문에 수축기에서 동맥 사이클의 동맥 익스프레션이 완전히 사라지는 것을 검출하고 0 또는 최소 진폭값 범위(3140)를 찾아내는 것으로 이루어진다. 일단 이러한 값(3180)이 발견되면, 이것은 수축기 압력에 해당하며 확장기 압력값(3160)과 함께 저장되고 스크린에 표시된다. 만약, 수축기에서 신호 진폭 변화가 0 또는 최소 범위에 도달하지 못하면, 이러한 값(3210)이 발견될 때까지 탐색이 계속된다.

커프와 변환기가 이미 팔에 위치되었을 때 이러한 과정은 대략 1 내지 2분 지속한다. 일단 양자의 압력들이 발견되면, 시스템은 두 개의 루프(3220)의 시작으로 되돌아가고 새로운 측정이 준비된다.

제6 단계에 부가적으로, 동맥 사이클 수축기의 동맥 익스프레션의 폐쇄를 검출할 때 수축기 동맥압은 측정가능한 동맥에 가해지는 힘을 동맥 폐쇄 후에 생성된 심장 박동으로 인한 과압이 전혀 없는 익스프레션에서 수축기에서 동맥 벽에 대하여 혈액에 의해 가해지는 크기의 힘과 동일하게 함으로써 측정된다.

확장기 압력값 측정의 평가 단계 중에, 시스템은 먼저 확장기(3080)에서 0 또는 최소 범위 내의 값과 동일한 적어도 세 개의 값들이 있는지를 확인하고, 둘째 수축기(3140)에서 0 또는 최소 범위 내의 값과 동일한 적어도 세 개의 값이 있는지를 확인하고, 압력 센서(3120, 3180)에서 발견된 값 또는 데이터를 결정하기 위하여 그 다음에 결정이 이루어지고 확장기 및 수축기 압력값을 결정한다. 압력 센서 저장값을 취하는 제1 중단(3090)을 위해, 확장기에서 발견된 0과 동일한 세 개의 값들의 제1 값을 사용한다. 그 다음에 제2 중단(3150)을 위해 0과 동일한 세 개의 값들의 제1 값을 취하는데, 이번에는 압력 센서 값을 취한다.

변경 실시예에서, 이 제6 단계에서 부가적으로, MIPAD는 동맥 익스프레션 센서(SMA)로서 압력 센서 및 진동 측정 방법을 사용하고, 신호를 기록 및 분석한다. 지금 가해지는 외부의 압력은 동맥 벽에 혈액에 의해 가해진 압력을 극복하기 때문에 이 단계에서 동맥 사이클 수축기에 대한 압력 진동 신호는 사라지고 단지 최고조의 압력 진동 신호들만이 남는다. 그러나, 인접한 동맥에서의 맥파가 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치에 전달되고 최고조의 동맥 맥파가 압력 센서로 검출되는데, 이것은 최소 기준 범위나 값 또는 0으로 생각할 수 있다. 이 MIPAD 제6 단계에서, 수축기 동맥압은 측정가능한 동맥에 가해지는 힘을 동맥 벽에 대하여 혈액에 의해 가해지는 크기의 힘과 동일하게 함으로써 측정된다.

다양한 동맥 익스프레션 센서(SMA)에 대해, 각각의 동맥 익스프레션 센서를 위한 최소 기준 범위나 값 또는 0을 미리 정의하는 것이 필요하다.

변경 실시예에서, 동맥 사이클 확장기에서 동맥 벽에 대하여 혈액에 의해 가해지는 힘이 외부에서 가해지는 외력을 극복할 수 있을 때까지 점진적인 외부의 접촉력으로부터 미리 폐쇄된 동맥을 이완시킴으로써, 그 효과에 의해 동맥압을 측정하기 위한 신규의 시스템 및 방법에서 간접적인 방법을 사용하는 동맥 청결 방법(MDA)을 사용함으로써 확장기 동맥압을 측정하는 것이 가능하다.

MDA 제1 단계 : 동맥 익스프레션의 처리, 분석 및 기록을 위한 전자 장치를 사용하여, 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치의 보드 및 동맥 익스프레션 센서 보드 신호를 기록하고 분석한다. 동맥 익스프레션 센서 및 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치를 측정가능한 동맥에 위치시키고, 동맥이 폐쇄될 때까지 측정가능한 동맥에 대하여 힘을 가한다.

또한, 동맥 청결 단계에서 만약 동맥 익스프레션 센서가 압력 센서이고 진동 측정 방법이 사용되면, 압력 센서 진동 신호는 동맥 사이클 수축기 및 확장기로부터의 동맥 익스프레션 신호 및 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치의 신호를 포함하기 때문에 이 센서로부터의 신호만이 기록되고 분석될 것이다.

MDA 제2 단계 : 제2 단계는 동맥 수축기 혈류가 외부에서 가해지는 외력을 극복한다는 사실에 상응하는 동맥 익스프레션을 검출할 때까지 압력 센서 및 진동 측정 방법과 추가적인 형태를 포함하는 동맥 청결 제1 단계와 동일한 방식에서 측정가능한 동맥에 가해지는 측정되는 점진적인 외부의 힘을 제거하고, 기록 및 분석하는 것으로 이루어진다.

MDA 제3 단계 : 제3 단계는 동맥 사이클 확장기에서의 동맥 혈류가 외부에서 가해지는 외력을 극복한다는 사실에 상응하는 동맥 익스프레션을 검출할 때까지 압력 센서 및 진동 측정 방법과 추가적인 형태를 포함하는 동맥 청결 제1 단계와 동일한 방식에서 측정가능한 동맥에 가해지는 측정되는 점진적인 외부의 힘을 계속해서 제거하고, 기록 및 분석하는 것으로 이루어진다. 이때, 동맥에 가해지는 외부의 접촉력을 극복할 수 있는 확장기 동맥압이 측정된다.

이 단계에 부가적으로, 동맥 익스프레션 센서는 압력 센서이고 사용되는 방법이 진동 측정 방법인 경우에 압력 센서 진동 신호는 측정되는 점진적인 외부의 접촉력을 가하는 장치로부터의 신호를 포함하기 때문에 압력 센서에 기초하여 제1 단계로부터 이러한 전자 장치를 사용하여 신호를 기록 및 분석한다. 이 단계에서, 동맥 사이클 수축기에 존재하는 것 이외에 확장기에서 진동의 출현을 검출함으로써 측정가능한 동맥에 가해지는 외력을 극복하였기 때문에 동맥 사이클 확장기 동맥압의 출현에 상응하는 동맥압의 진동이 검출되고, 확장기 동맥압이 측정된다.

이하에 설명하는 센서를 사용하고 동맥 익스프레션을 확인함으로써 동맥 청결의 제3 단계에서 동일한 확장기 동맥압 측정이 선택 사항으로 실행될 수 있다.

포노그램 또는 유동 센서로 동맥 사이클 확장기로부터의 제2 소리 또는 혈류의 출현을 검출하고, 동맥 벽의 간헐적인 충돌의 폐쇄를 검출하고, 동맥 사이클 확장기로부터의 혈류 속도의 출현을 검출하고, 동맥 사이클 확장기에서 동맥 벽 진동의 출현을 검출하고, 동맥 사이클의 확장기에서 주파수 스펙트럼 밀도의 변화를 검출하고, 동맥 사이클의 확장기에서 동맥 직경 또는 체적 변화를 검출한다. 온도 센서로 동맥 사이클 확장기에서 온도 변화를 검출한다.

Claims (42)

1. 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템으로서,
   외부 접촉력을 측정가능한 동맥에 부가하는 장치;
   동맥 폐쇄 처리 중에, 외부 접촉력을 부가하는 장치를 통한 외부 접촉력을 수용하기 전, 수용 중 그리고 수용 후에 혈류와 동맥 벽에 의해 생성된 익스프레션(expression)을 기록하는 동맥 익스프레션 센서(arterial expression sensor);
   동맥 사이클 수축기 및 확장기에 대한 측정 및 검출 장치를 포함하는 동맥압 측정 시스템에 있어서,
   확장기 동맥압 측정은 동맥이 완전히 폐쇄되기 전의 확장기에서의 동맥 폐쇄시에 실행되며, 수축기 동맥압 측정은 수축기에서의 동맥 폐쇄시에 실행되는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   외부 접촉력 부가 장치는 동맥 사이클 각각의 기간에 독립적으로 영향을 미치는 점진적이고 측정가능한 힘을 부가하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   동맥 사이클 수축기와 확장기에서의 동맥 익스프레션을 유발하기 위한 외부 접촉력 부가 장치는 공기주입식 커프 또는 클립 또는 팁인 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   동맥 익스프레션 센서는 동맥 사이클 수축기와 확장기의 혈류 또는 사운드, 동맥 벽 간헐적 충돌, 혈류 속도, 동맥 벽 진동, 주파수 스펙트럼 밀도, 동맥 직경 또는 체적 변화, 온도 변화의 동맥 익스프레션들 중 어느 하나를 측정할 수 있는 하나의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   동맥 익스프레션 센서는 동맥 사이클 수축기와 확장기에서의 혈류와 동맥 벽 익스프레션을 검출하는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   포트, 커넥터, 시스템 메모리, 동맥 익스프레션 센서용의 적어도 하나의 기판, 압력 센서 기판 및 주 처리 기판과 같은 필수 서브시스템을 구비한 마더보더를 포함하는 중앙 회로 기판 및 상기 중앙 회로 기판을 작동시키도록 프로그램된 기판 프로그래밍을 포함하며,
   동맥 익스프레션 센서로부터 수신되는 신호와 힘 부가 장치의 압력 센서로부터 수신되는 신호는 동맥 사이클 수축기 또는 확장기에서의 동맥 익스프레션의 검출 또는 검출 실패에 기반한 수축기 또는 확장기 압력값을 기록하고 제공하기 위해 진동 측정기에 의해 처리되거나 또는 비교되는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   압력과 감압 파동에 반응하여 이동하는 계기를 갖는 눈금돌리개를 통해 기계식 장치로 구성되는 데이터 표시 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   동맥 익스프레션 센서용 기판은 사운드 기판, 유량 센서, 압력 센서, 레이저 센서, 진동 센서, 포노그램 사운드 센서 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   주 기판은 동맥 익스프레션 센서와 압력 센서로부터의 전기적 출력 신호를 수신하고, 제어기로 보내기 위해 샘플화하고 스캔처리하며, 주 기판 내에서 처리를 실행하며,
   신호 이득 및 작동 범위가 검토되고 또한 조정되는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    커프 주입 및 데이터 수집과 분석으로, 제2 루프와 서브시스템은 혈액 변화 데이터를 수집하며, 동맥 사이클 수축기와 확장기의 범위를 정하고, 이들 수축기와 확장기의 각각에서의 임의의 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    제2 루프와 제2 서브시스템 변형의 샘플은 모두 밀리초로 제공되며, 그들의 진폭은 동맥 사이클 확장기에서 0 또는 최소 진폭 범위를 찾을 때까지 검토되고 비교되며,
    찾은 이후에는, 제1 루프와 제1 서브시스템 사이의 압력값은 메모리 내에 저장하기 위해 취해지고, 이 압력값은 확장기 압력값에 대응하는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    확장기에서의 신호 진폭 크기가 0 또는 최소 범위에 도달하지 않으면, 이러한 값을 찾을 때까지 검색이 계속되는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    확장기 압력값이 메모리 내에 저장되면 측정이 계속 실행되며, 제2 루프와 제2 서브시스템은 동맥 사이클 수축기를 분석하는 것에 의해 혈액 변화의 데이터를 계속하여 수집하며,
    변형 샘플은 0 또는 최소 진폭 범위를 찾을 때까지 검토되고 비교되며,
    찾은 이후에는, 이러한 값은 수축기 압력값에 대응하며, 메모리에 저장되고, 확장기 압력값으로 스크린에 표시되는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    수축기에서의 신호 진폭 변화가 0 또는 최소 범위에 도달하지 않으면, 이러한 값을 찾을 때까지 검색이 계속되는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    확장기 압력값 측정의 평가 단계 중에, 시스템은 동맥 사이클 확장기에서 최소 범위 또는 0을 갖는 적어도 두 개의 값이 존재하는 것을 첫 번째로 확인하고, 압력 센서에서 찾은 값 또는 데이터를 고정시키기 위한 결정이 내려지며, 그리고 압력 센서 값을 취하는 인터럽션을 사용하고 또한 최소 범위 또는 0을 갖는 동맥 사이클 확장기에서 찾은 두 개의 값으로부터 제1 값의 인터럽션의 활성화를 사용하여 확장기 압력값을 결정하는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
16. 제15항에 있어서,
    수축기 압력값 측정의 평가 단계 중에, 시스템은 동맥 사이클 수축기에서 최소 범위 또는 0을 갖는 적어도 두 개의 값이 존재하는 것을 첫 번째로 확인하고, 압력 센서에서 찾은 값 또는 데이터를 고정시키기 위한 결정이 내려지며, 그리고 압력 센서 값을 취하는 인터럽션을 사용하고 또한 최소 범위 또는 0을 갖는 동맥 사이클 수축기에서 찾은 두 개의 값으로부터 제1 값의 인터럽션의 활성화를 사용하여 수축기 압력값을 결정하는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
17. 제16항에 있어서,
    동맥 익스프레션 센서가 검출한 것을 동맥 사이클 검출 장치는 전기 신호(아날로그 또는 디지털 신호)로 변환시키거나 또는 동맥 사이클 확장기 또는 수축기의 동맥 익스프레션의 출현 또는 제거를 진동으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 간접식 방식을 사용하는 동맥압 측정 시스템.
18. 폐쇄에 의한 동맥압 측정 방법에 있어서,
    ⅰ. 측정 및 검출 장치에 의해, 수축기와 확장기를 구별하는 것에 의해 동맥 사이클을 얻는 단계;
    ⅱ. 외부 접촉력을 부가하는 장치에 의해, 외부 힘을 동맥 상에 부가하고, 모든 기간으로부터 동맥 익스프레션을 기록하는 단계;
    ⅲ. 외부 접촉력을 부가하는 장치에 의해, 가해진 외부 힘이 측정되는 동맥 사이클 기간에서의 동맥 압력과 동등하게 될 때까지 외부 힘을 증가시키는 단계; 및
    ⅳ. 측정 및 검출 장치에 의해, 목표 동맥 사이클 내에서 목표 혈압을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
19. 클리어링에 의한 확장기 동맥압 측정 방법에 있어서,
    ⅰ. 외부 접촉력을 부가하는 장치에 의해, 동맥이 폐쇄될 때까지 외부 힘을 동맥 상에 부가하는 단계;
    ⅱ. 외부 접촉력을 부가하는 장치에 의해, 가해진 외부 힘이 동맥 사이클 확장기에서의 동맥 압력과 동등하게 될 때까지 외부 힘을 해제시키는 단계; 및
    ⅲ. 동맥 익스프레션 센서에 의해, 동맥 사이클 확장기에 대응하는 동맥 익스프레션을 검출하고, 측정 및 검출 장치에 의해, 확장기 동맥압을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
20. 제18항에 있어서,
    상기 단계 ⅰ는 혈류와 동맥 벽이 외부 힘에 영향을 받지 않은 동맥 익스프레션에 기반한 동맥 익스프레션 센서를 통해 얻어지는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
21. 제20항에 있어서,
    상기 단계 ⅲ은, 외부 접촉력을 부가하는 장치에 의해, 동맥 사이클 수축기로부터 혈류와 동맥 벽이 영향을 받을 때까지 동맥에 가해진 힘을 증가시키고, 동맥 익스프레션 센서에 의해, 수축기로부터의 동맥 익스프레션을 기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
22. 제21항에 있어서,
    상기 단계 ⅲ은, 외부 접촉력을 부가하는 장치에 의해, 동맥 사이클 확장기로부터 혈류와 동맥 벽이 영향을 받을 때까지 동맥에 가해진 힘을 증가시키고, 동맥 익스프레션 센서에 의해, 하나는 수축기로부터 얻고 다른 하나는 확장기로부터 얻는 두 개의 동맥 익스프레션을 기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
23. 제22항에 있어서,
    상기 단계 ⅲ은, 외부 접촉력을 부가하는 장치에 의해, 동맥 상에 외부적으로 가해지는 접촉력이 동맥 사이클 기간에서의 동맥압의 압력과 동동해질 때까지 가해진 힘을 증가시키고, 동맥 익스프레션 센서에 의해, 동맥 사이클 기간에서의 혈류의 사라짐이 존재하는 동맥 익스프레션을 기록하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
24. 제23항에 있어서,
    상기 단계 ⅳ는, 측정 및 검출 장치에 의해, 특정 경우에 따라 수축기에서 사라지든 확장기에서 사라지든 동맥 익스프레션이 사라질 때 동맥압을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
25. 제19항에 있어서,
    상기 단계 ⅲ은, 측정 및 검출 장치에 의해, 동맥 사이클 확장기로부터 동맥 익스프레션이 나타날 때 확장기 동맥압을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
26. 제24항에 있어서,
    상기 단계 ⅳ는, 측정 및 검출 장치에 의해, 동맥이 완전히 폐쇄되기 전의 확장기에서의 확장기 동맥압을 측정하는 단계를 포함하며, 완전히 폐쇄된 동맥에서의 수축기 동맥압 측정은 수축기에서 실행되는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
27. 제18항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    포트, 커넥터, 시스템 메모리, 동맥 익스프레션 센서용의 적어도 하나의 기판, 압력 센서 기판 및 주 처리 기판과 같은 필수 서브시스템을 구비한 마더보더를 포함하는 중앙 회로 기판 및 상기 중앙 회로 기판을 작동시키도록 프로그램된 기판 프로그래밍을 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 압력 센서 기판로부터 수신되는 신호와 힘 부가 장치의 압력 센서로부터 수신되는 신호는 동맥 사이클 수축기 또는 확장기에서의 동맥 익스프레션의 검출 또는 검출 실패에 기반한 수축기 또는 확장기 압력값을 기록하고 방출하기 위해 진동 측정기에 의해 처리되거나 또는 비교되는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
28. 제27항에 있어서,
    압력과 감압 파동에 반응하여 이동하는 계기를 구비한 눈금돌리개를 갖는 기계 장치로 구성될 수 있는 데이터 표시 장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
29. 제28항에 있어서,
    동맥 익스프레션 센서용 기판은 사운드 기판, 유량 센서, 압력 센서, 레이저 센서, 진동 센서, 포노그램 사운드 센서 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
30. 제29항에 있어서,
    주 기판은 동맥 익스프레션 센서와 압력 센서로부터의 전기적 출력 신호를 수신하고, 제어기로 보내기 위해 샘플화하고 스캔처리하며, 신호 이득 및 작동 범위가 검토되고 또한 조정되는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
31. 제30항에 있어서,
    커프 주입 및 데이터 수집과 분석으로, 제2 루프와 서브시스템은 혈액 변화 데이터를 수집하며, 동맥 사이클 수축기와 확장기의 범위를 정하고, 이들 수축기와 확장기의 각각에서의 임의의 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
32. 제31항에 있어서,
    제2 루프와 제2 서브시스템 변형의 샘플은 모두 밀리초로 제공되며, 그들의 진폭은 동맥 사이클 확장기에서 0 또는 최소 진폭 범위를 찾을 때까지 검토되고 비교되며,
    찾은 이후에는, 제1 루프와 제1 서브시스템에서 찾은 압력값이 취해지고 메모리 내에 저장되며, 이 압력값은 확장기 압력값에 대응하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
33. 제32항에 있어서,
    확장기에서의 신호 진폭 크기가 0 또는 최소 범위에 도달하지 않으면, 이러한 값을 찾을 때까지 검색이 계속되는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
34. 제33항에 있어서,
    확장기 압력값이 메모리 내에 저장되면 측정이 계속 실행되며, 제2 루프와 제2 서브시스템은 혈액 변화 데이터를 계속하여 수집하고 동맥 사이클 수축기를 분석하며,
    변형 샘플은 0 또는 최소 진폭 범위 값을 찾을 때까지 검토되고 비교되며,
    찾은 이후에는, 이러한 값은 수축기 압력값에 대응하며, 메모리에 저장되고, 확장기 압력값으로 스크린에 표시하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
35. 제34항에 있어서,
    수축기에서의 신호 진폭 변화가 0 또는 최소 범위에 도달하지 않으면, 이러한 값을 찾을 때까지 검색이 계속되는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
36. 제35항에 있어서,
    확장기 압력값 측정의 평가 단계 중에, 시스템은 동맥 사이클 확장기에서 최소 범위 또는 0을 갖는 적어도 두 개의 값이 존재하는 것을 첫 번째로 확인하고, 압력 센서에서 찾은 값 또는 데이터를 고정시키기 위한 결정이 내려지며, 그리고 압력 센서 값을 취하는 인터럽션을 사용하고 또한 최소 범위 또는 0을 갖는 동맥 사이클 확장기에서 찾은 두 개의 값으로부터 제1 값의 인터럽션의 활성화를 사용하여 확장기 압력값을 결정하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
37. 제36항에 있어서,
    수축기 압력값 측정의 평가 단계 중에, 시스템은 동맥 사이클 수축기에서 최소 범위 또는 0을 갖는 적어도 두 개의 값이 존재하는 것을 첫 번째로 확인하고, 압력 센서에서 찾은 값 또는 데이터를 고정시키기 위한 결정이 내려지며, 그리고 압력 센서 값을 취하는 인터럽션을 사용하고 또한 최소 범위 또는 0을 갖는 동맥 사이클 수축기에서 찾은 두 개의 값으로부터 제1 값의 인터럽션의 활성화를 사용하여 수축기 압력값을 결정하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
38. 제37항에 있어서,
    동맥 익스프레션 센서가 검출한 것을 동맥 사이클 검출 장치는 전기 신호(아날로그 또는 디지털 신호)로 변환시키거나 또는 동맥 사이클 확장기 또는 수축기의 동맥 익스프레션의 출현 또는 제거를 진동으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
39. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    동맥 사이클 확장기의 동맥 익스프레션은 혈류 또는 사운드, 동맥 벽 간헐적 충돌, 혈류 속도, 동맥 벽 진동, 주파수 스펙트럼 밀도, 동맥 직경 또는 체적 변화 및 온도 변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 동맥압 측정 방법.
40. 삭제
41. 삭제
42. 삭제

Images