KR101778845B1 - 맥파 전달 시간을 이용한 수축기 혈압 산출 장치 및 그 방법 - Google Patents

맥파 전달 시간을 이용한 수축기 혈압 산출 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 맥파 전달 시간을 이용한 수축기 혈압 산출 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 수축기 혈압 산출 방법은, 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 입력받는 단계, 상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 PTT-SBP(Pulse Transit Time - Systolic Blood Pressure) 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 적용한 후, 그 결과를 분석하여 상기 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계, 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 입력받는 단계, 그리고 상기 변수들 간 상관 관계와 상기 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 상기 PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 적용하여, 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 일체의 신체 계측 정보, 질병 정보, 인구학적 특징 등 측정 대상자와 관련한 사전 정보가 없는 상태에서 환자의 수축기 혈압(SBP) 및 맥파 전달 시간(PTT)을 한번만 측정하면 PTT-SBP 관계식에 대한 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 매우 높은 수준의 정확성을 갖고 획득할 수 있다. 따라서, 이후 환자의 맥파 전달 시간(PTT) 측정 만으로도 수축기 혈압(SBP)의 변화 양상(trend)뿐만 아니라 수축기 혈압(SBP)의 절대치도 산출이 가능하다.

Description

맥파 전달 시간을 이용한 수축기 혈압 산출 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CALCULATING SYSTOLIC BLOOD PRESSURE USING THE PULSE TRANSIT TIME AND METHOD THEREOF}
본 발명은 맥파 전달 시간을 이용한 수축기 혈압 산출 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환자의 신체 계측 정보 없이 측정 대상자의 맥파 전달 시간을 1회 입력 받아 환자의 고유의 특성 변수를 산출하고 이를 통해 수축기 혈압의 절대치 및 변화 양상을 산출하는 수축기 혈압 산출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
산소 포화도 측정기(Pulse oximter)와 심전도 신호를 조합하여 측정한 맥파 전달 시간(Pulse transit time, PTT)은 수축기 혈압(systolic blood pressure, SBP)과 반비례하는 것으로 잘 알려져 있다.
대개 맥파 전달 시간(PTT)와 수축기 혈압(SBP)의 관계식은 SBP=a*PTT-1+y0로 표현할 수 있는데, 변수 값인 a와 y0의 값은 사람마다 고유한 차이가 있고 그 편차도 심하기 때문에 예측하기 어려운 것으로 알려졌다.
수학적으로는 미지수가 a, y0 두 개 이므로 실제 수축기 혈압(SBP)과 맥파 전달 시간(PTT)을 두 번 측정하면 해당 환자 고유의 a값과 y0값을 구할 수 있다. 하지만 여러번 연속으로 측정하여도 수축기 혈압(SBP)과 맥파 전달 시간(PTT)이 큰 폭에서 변하지 않는다면 매 측정값은 오차 범위 내에서 거의 일정한 값을 보이기 때문에 환자 고유의 변수 값인 a, y0값을 아는 것은 불가능하다. 그러므로 맥파 전달 시간의 변화 양상(trend)을 관찰하여 혈압의 변화는 어느 정도 추정이 가능하나 혈압의 절대치는 통상적인 방법으로는 알 수 없는 것으로 알려져 있고 대상자의 신체 계측 정보, 질병 정보, 인구학적 특징 등의 다양한 대상자 관련 변수들로 보정하였을 때 어느 정도 절대값에 근접할 수 있다고 알려져 있으나 어떤 관련 변수들을 선택하며 어느 정도의 가중치로 보정해야 하는가에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 못한 실정이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 등록특허 제10-0638696호(2006.10.26공고)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 측정 대상자에 대한 신체 계측 정보, 질병 정보, 인구학적 특징 등의 보정 할 만한 사전 정보가 전혀 없는 상태에서, 대상자의 맥파 전달 시간을 1회 입력 받아 수축기 혈압의 절대치를 산출하고 이를 통해 수축기 혈압의 절대치 및 변화 양상을 산출하는 수축기 혈압 산출 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 수축기 혈압 산출 방법은 환자군의 맥파 전달 시간(Pulse transit time, PTT) 및 수축기 혈압(systolic blood pressure, SBP)에 대한 데이터를 입력 받는 단계, 상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 분석하여 PTT-SBP(Pulse Transit Time - Systolic Blood Pressure) 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 대한 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계, 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 입력 받는 단계, 그리고 상기 변수들(a, y0) 간 상관 관계와 상기 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 상기 PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 적용하여, 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득하는 단계를 포함한다.
상기 환자군의 데이터를 입력 받는 단계는, 전신 마취 유도 중인 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 입력 받을 수 있다.
상기 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계는, 상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 회귀 분석하여 상기 PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 대한 각 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 추출하는 단계, 그리고 상기 추출된 각 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 회귀 분석하여 상기 PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)의 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계에서, 상기 상관 관계는 아래의 수학식과 같이 나타날 수 있다.
Figure 112015068033808-pat00001
상기 측정 대상자의 제2 맥파 전달 시간(PTT)을 입력 받는 단계, 그리고 상기 제2 맥파 전달 시간(PTT) 및 상기 측정 대상자의 고유 변수 값들(a, y0)을 상기 PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 적용하여 상기 측정 대상자의 수축기 혈압(SBP)의 절대치 및 변화 양상(trend)중 적어도 어느 하나를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 장치는 환자군과 측정 대상자의 맥파 전달 시간(Pulse transit time, PTT) 및 수축기 혈압(systolic blood pressure, SBP)에 대한 데이터를 입력받는 데이터 입력부, 상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 분석하여 PTT-SBP(Pulse Transit Time - Systolic Blood Pressure) 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 대한 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 상관 관계 추출부, 그리고 상기 변수들(a, y0) 간 상관 관계와 상기 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 상기 PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 적용하여, 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득하는 고유 변수 획득부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 일체의 신체 계측 정보, 질병 정보, 인구학적 특징 등 측정 대상자와 관련한 사전 정보가 없는 상태에서 환자의 수축기 혈압(SBP) 및 맥파 전달 시간(PTT)을 한번만 측정하면 PTT-SBP 관계식에 대한 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 매우 높은 수준의 정확성을 갖고 획득할 수 있다. 따라서, 이후 환자의 맥파 전달 시간(PTT) 측정 만으로도 수축기 혈압(SBP)의 변화 양상(trend)뿐만 아니라 수축기 혈압(SBP)의 절대치도 산출이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마취 유도 중인 환자의 맥파 전달 시간 및 수축기 혈압에 대한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환자 1명의 맥파 전달 시간과 수축기 혈압 및 회귀선을 표시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 각 환자들의 고유의 변수값 및 이에 대한 회귀선을 표시한 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저, 도 1을 통해 본 발명의 실시에에 따른 수축기 혈압 산출 장치(100)에 대하여 살펴본다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 장치의 구성도이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 장치(100)는 데이터 입력부(110), 상관 관계 추출부(120) 및 고유 변수 획득부(130)를 포함하며, PTT 입력부(140) 및 혈압 산출부(150)를 더 포함할 수 있다.
수축기 혈압 산출 장치(100)의 각 구성에 대하여 구체적으로 살펴보면, 먼저 데이터 입력부(110)는 환자군의 맥파 전달 시간(Pulse transit time, PTT) 및 수축기 혈압(systolic blood pressure, SBP)에 대한 데이터를 입력 받는다. 또한, 데이터 입력부(110)는 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 입력 받는다.
여기서, 환자군은 전신 마취 유도 중인 환자의 집단을 포함한다. 그리고, 데이터 입력부(110)는 외부 측정기기를 통하여 측정된 데이터를 입력 받을 수 있고, 수축기 혈압 산출 장치(100)에 포함된 측정기기를 통하여 측정된 데이터를 입력 받을 수도 있다.
다음으로, 상관 관계 추출부(120)는 PTT-SBP(Pulse Transit Time - Systolic Blood Pressure) 관계식의 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출한다. 이때, PTT-SBP 관계식은 아래와 같다.
Figure 112015068033808-pat00002
여기서, SBP(Systolic blood pressure)는 수축기 혈압을 의미하고, PTT(Pulse transit time)는 맥파 전달 시간을 의미하며, a와 y0는 PTT-SBP 관계식의 변수들을 의미한다.
PTT-SBP 관계식의 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하기 위하여, 상관 관계 추출부(120)는 데이터 입력부(110)로부터 전달 받은 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 분석하여 각 환자의 데이터에 대응하는 PTT-SBP 관계식의 변수 값들을 추출한다. 그 후, 상관 관계 추출부(120)는 추출된 각 환자의 데이터에 대응하는 PTT-SBP 관계식의 변수 값들을 분석하여 PTT-SBP 관계식의 상관 관계를 추출한다.
이때, 상관 관계 추출부(120)는 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)의 분석, 그리고 각 환자의 데이터에 대응하는 PTT-SBP 관계식의 변수 값들(a, y0)의 분석을 위하여 통계 분석 방법을 이용할 수 있으며, 여기서 통계 분석 방법은 회귀 분석 방법을 포함한다.
그리고, 고유 변수 획득부(130)는 PTT-SBP 관계식에 대한 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득한다. 구체적으로, 고유 변수 획득부(130)는 상관 관계 추출부(120)가 추출한 PTT-SBP 관계식의 변수들간 상관 관계와 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 PTT-SBP 관계식에 적용하여 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득한다.
다음으로, PTT 입력부(140)는 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT)을 입력 받는다. 이때 PTT 입력부(110)는 외부 측정기기를 통하여 측정된 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT)을 입력 받을 수 있고, 수축기 혈압 산출 장치(100)에 포함된 측정기기를 통하여 측정된 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT)을 입력 받을 수도 있다.
다음으로, 혈압 산출부(150)는 PTT 입력부(140)로부터 전달받은 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT)에 대응하는 수축기 혈압(SBP)의 절대치를 산출한다. 또한 혈압 산출부(150)는 수축기 혈압(SBP)의 변화 양상(trend)을 산출할 수 있다. 이때, 수축기 혈압(SBP)의 절대치 및 변화 양상 중 적어도 어느 하나를 산출하기 위하여, 혈압 산출부(150)는 PTT 입력부(140)로부터 전달 받은 측정 대상자의 맥파 전달 시간(PTT) 및 고유 변수 획득부(130)로부터 전달 받은 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 PTT-SBP 관계식에 적용한다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 통해 본 발명의 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 방법에 대하여 살펴본다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 방법은 혈압 산출 준비 단계(S210 ~ S250)와 혈압 산출 단계(S260, S270)로 구분될 수 있다. 먼저 혈압 산출 준비 단계에 대하여 구체적으로 살펴보면, 혈압 산출 준비 단계는 PTT-SBP 관계식에 대한 측정 대상자의 고유의 변수 값을 추출하는 과정으로서, 이는 측정 대상자의 수축기 혈압의 절대치 및 변화 양상을 산출하기 위함이다. 즉, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 S210 내지 S250 단계를 통해 PTT-SBP 관계식에 대한 측정 대상자의 고유의 변수 값을 추출한다.
우선, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 환자군의 맥파 전달 시간 및 수축기 혈압에 대한 데이터를 입력 받는다(S210). 이때, 맥파 전달 시간 및 수축기 혈압은 각 환자의 매 심장 박동마다 측정되며, 1:1로 대응된다. 그러므로 데이터는 환자의 심박수에 따라 분당 70회에서 90회 내외의 측정값의 대응 쌍으로 산출되어 입력된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마취 유도 중인 환자의 맥파 전달 시간 및 수축기 혈압에 대한 그래프이다. 도 3에서 나타난 파형 중, (A)는 맥파 전달 시간을 나타내고 (B)는 수축기 혈압을 나타낸다. 도 3에서 보는 바와 같이, 맥파 전달 시간과 수축기 혈압은 시간에 따른 변화 양상이 유사하게 나타난다. 즉, 수축기 혈압이 낮아질수록 맥파 전달 시간은 줄어들고, 수축기 혈압이 높아질수록 맥파 전달 시간은 늘어난다. 이러한 변화 양상은 전신마취 유도 중 혈압의 변화가 30% 내외로 단시간에 매우 극심하게 발생하기 때문에 두드러지게 나타난다. 특히 수축기 혈압은 동맥관 삽입을 통해 침습적으로 측정한 값이므로 현재까지 알려진 기술 수준에서는 가장 정확한 값(gold standard)이라고 할 수 있다.
다음으로, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 환자군의 맥파 전달 시간 및 수축기 혈압에 대한 데이터를 분석하여 PTT-SBP 관계식에 대한 각 환자의 고유의 변수 값을 추출한다(S220).
이하에서는, 도 4 및 도 5를 통해 PTT-SBP 관계식에 대한 각 환자의 고유의 변수 값을 추출하는 과정을 구체적으로 살펴본다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환자 1명의 맥파 전달 시간과 수축기 혈압 및 회귀선을 표시한 그래프이다.
먼저, 도 4에서 보는 바와 같이, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 환자군 중 한 명의 맥파 전달 시간(PTT)과 수축기 혈압(SBP)을 PTT를 X축으로 하고 SBP를 Y축으로 하는 2차원 좌표 평면상에 표시한다. 도 4에서 알 수 있듯이, 수축기 혈압은 각 맥파 전달 시간마다 넓은 범위에서 감소 및 증가한다.
다음으로, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 회귀 분석을 통해 PTT를 X축으로 하고 SBP를 Y축으로 하는 2차원 좌표 평면상에 표시된 점들에 가장 적합한 선, 즉 회귀선을 생성한다. 도 4에 표시된 점들 사이를 지나는 선이 회귀선이다.
그러면, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 회귀선을 분석하여 PTT-SBP 관계식에 대한 각 환자의 고유의 변수 값을 추출한다.
표 1은 도 4에 대한 회귀 분석 결과를 나타낸 도표이다.
R Rsqr Adj Rsqr Standard Error of Estimate
0.8774 0.7698 0.7695 6.7513
Coefficient Std. Error T P VIF
y0 -73.0075 3.4384 -21.2327 < 0.000120 7.5090 <
a 48.3312 0.9357 51.6544 < 0.000120 7.5090 <
표 1에서 나타난 바와 같이, 해당 환자의 회귀 분석 결과로서, 변수(y0)는 -73.0075, 변수(a)는 48.3312, 상관계수(R)는 0.8774의 값을 가지며, 이러한 측정치는 약 10분간 측정되었다고 가정할 때 넓은 범위에서 변화하는 약 700에서 900 개의 맥파 전달 시간 및 수축기 혈압에 대한 데이터에 의해 산출된 값이다. 이때, 상관계수(R)는 회귀선의 적합도를 나타내는 수치로서, 1에 가까울수록 회귀선의 적합도가 높음을 의미하는바, 본 환자의 경우 도 4에 표시된 회귀선의 적합도가 높은 것을 알 수 있다.
다음으로, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 상기 추출된 각 환자의 고유의 변수 값을 분석하여 PTT-SBP 관계식의 변수들간 상관 관계를 추출한다(S230). 이때, 각 환자의 고유 변수 값은 회귀 분석 방법에 의해 분석될 수 있다.
이하에서는, 도 5를 통해 본 발명의 실시예에 따른 PTT-SBP 관계식의 변수들간 상관 관계를 추출하는 과정에 대하여 살펴본다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 각 환자들의 고유의 변수값 및 이에 대한 회귀선을 표시한 그래프이다.
먼저, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 S220 단계에서 결정된 각 환자의 고유한 변수값들(a, y0)을 도 5에서와 같이, a를 X축으로 하고 y0를 Y축으로 하는 2차원 좌표 평면 상에 표시한다.
다음으로, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 회귀 분석을 통해 각 환자에서 측정한 고유한 변수값 중 a를 X축으로 하고 y0를 Y축으로 하는 이차원 좌표 평면상에 표시된 점들에 가장 적합한 선, 즉 회귀선을 생성한다. 도 5에서 표시된 흩어진 점들 사이를 지나는 선이 회귀선이다.
그러면, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 회귀선을 분석하여 PTT-SBP 관계식의 변수들간 상관 관계를 추출한다.
표 2는 본 발명의 실시예에 따른, 수축기 혈압 산출 장치(100)가 환자군의 고유 변수 값을 회귀 분석하여 생성한 결과값을 나타낸 표이다.
R Rsqr Adj Rsqr Standard Error of Estimate
0.9359 0.8759 0.8676 23.0940
Coefficient Std. Error T P VIF
d 118.8774 20.4870 5.8026 < 0.0001 13.3784 <
c -3.2505 0.3160 -10.2879 < 0.0001 13.3784 <
표 2에서 나타난 바와 같이, 환자군의 고유 변수 값들을 회귀 분석한 결과로서, 기울기(c)는 -3.25, 직선의 절편(d)은 118.87, 상관계수(R)는 0.9359의 값을 가진다. 이때, 상관계수(R)는 1에 가까운바 도 5에 표시된 회귀선의 적합도가 높은 것을 알 수 있다. 이는 총 14,000쌍 이상의 실측값에서 산출된 결과로서 통계적으로도 매우 유의한 결과이므로 이러한 상관관계를 일반 집단으로 확대하여 적용하여도 무리가 없다.
위 결과값을 이용하여 변수들간의 상관 관계를 나타내면, 수학식 2와 같은 변수들(a, y0)간 상관 관계가 추출된다.
Figure 112015068033808-pat00003
S230 단계를 통해 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출한 다음, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 측정 대상자의 맥파 전달 시간 및 수축기 혈압에 대한 데이터를 입력 받고(S240), 변수들(a, y0)간 상관 관계와 측정 대상자의 맥파 전달 시간 및 수축기 혈압에 대한 데이터를 이용하여, PTT-SBP 관계식에 대한 측정 대상자의 고유의 변수 값을 획득한다(S250).
본 발명의 실시예를 통해 측정 대상자의 고유 변수 값을 획득하는 과정에 대하여 구체적으로 살펴보면, 먼저, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 PTT-SBP 관계식에 변수들(a, y0)간의 상관 관계를 나타낸 수학식 2를 적용한다. 그러면, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 수학식 3과 같은 결과를 생성한다.
Figure 112015068033808-pat00004
다음으로, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 1회 측정한 측정 대상자의 맥파 전달 시간과 수축기 혈압을 수학식 3에 적용하여 측정 대상자의 고유의 변수 값(a)을 획득한다.
그리고, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 획득한 측정 대상자의 고유의 변수 값(a)을 PTT-SBP 관계식의 변수들간 상관 관계를 나타낸 수학식 2에 대입하여 측정 대상자의 고유의 변수값(y0)값을 획득한다.
예를 들어, 측정 대상자의 맥파 전달 시간이 0.270[s]이고, 수축기 혈압이 120[mmHg]이라고 가정한다. 그러면 수축기 혈압 산출 장치(100)는 수학식 2에 대하여 PTT에 0.270[s]를 적용하고, SBP에 120을 적용하여 a값으로 2.51을 획득한다. 그리고, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 획득한 a값(2.51)을 수학식 1에 적용하여 y0값으로 110.71을 획득한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 혈압 산출 단계에 대하여 구체적으로 살펴본다. 먼저, 혈압 산출 단계는 혈압 산출 준비 단계(S210 ~ S250) 이후, 측정 대상자의 맥파 전달 시간을 입력 받아, 이에 대응하는 측정 대상자의 수축기 혈압의 절대치 및 변화 양상(trend) 중 적어도 어느 하나를 산출하는 과정이다.
도 2의 S250 단계를 통해 측정 대상자의 고유의 변수 값들을 획득한 후, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 측정 대상자의 맥파 전달 시간을 입력 받는다(S260). 그리고, S250단계에서 획득한 측정 대상자의 고유 변수 값, S260단계에서 측정된 측정 대상자의 맥파 전달 시간 및 PTT-SBP 관계식을 이용하여 수축기 혈압의 절대치 및 변화 양상(trend) 중 적어도 어느 하나를 산출한다(S270).
예를 들어, S260 단계에서 측정된 측정 대상자의 맥파 전달 시간이 0.270[s]이고, S250 단계에서 추출된 측정 대상자의 고유 변수 값이 a는 2.51, y0는 110.71이라고 가정한다. 그러면, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 PTT-SBP 관계식에 고유 변수 값들을 적용하여 측정 대상자 고유의 PTT-SBP 관계식(SBP=1.50PTT-1+117.12)을 도출한 후, 측정 대상자 고유의 PTT-SBP 관계식(SBP=1.50PTT-1+117.12)에 S250단계에서 측정된 측정 대상자의 맥파 전달 시간인 0.270[s]을 적용하여 수축기 혈압의 절대치로 120.00[mmHg]의 값을 산출하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 수축기 혈압 산출 방법에 대하여 살펴본다.
먼저, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 입력받는다.
그러면, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 상기 입력받은 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 적용하여, 측정 대상자의 고유의 변수 값(a)을 획득한다. 이때, 변수들간 상관관계는 y0=118.87-3.25a이므로 변수 값(a)은 수학식 3(
Figure 112015068033808-pat00005
)에 의해 획득된다.
다음으로, 수축기 혈압 산출 장치(100)는 상기 측정 대상자의 제2 맥파 전달 시간(PTT)을 입력받는다.
그리고 제2 맥파 전달 시간(PTT) 및 측정 대상자의 고유 변수 값(a)을 PTT-SBP 관계식에 적용하여 상기 측정 대상자의 수축기 혈압(SBP)의 절대치 및 변화 양상(trend)중 적어도 어느 하나를 산출한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 일체의 신체 계측 정보, 질병 정보, 인구학적 특징 등 측정 대상자와 관련한 사전 정보가 없는 상태에서 환자의 수축기 혈압(SBP) 및 맥파 전달 시간(PTT)을 한번만 측정하면 PTT-SBP 관계식에 대한 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 매우 높은 수준의 정확성을 갖고 획득할 수 있다. 따라서, 이후 환자의 맥파 전달 시간(PTT) 측정 만으로도 수축기 혈압(SBP)의 변화 양상(trend)뿐만 아니라 수축기 혈압(SBP)의 절대치도 산출이 가능하다. 이렇게 신체 계측 정보 없이 1회의 측정으로 환자 고유의 특성 계수를 산출하고 이를 기반으로 수축기 혈압의 절대치를 특정하는 것은 종래에 알려진 기술로는 도저히 구현이 불가하다. 왜냐하면 기존의 방법들은 첫째로 환자의 고유 특성 계수를 산출하기 위해 키, 몸무게, 나이, 팔둘레 등의 계측 정보 및 혈관의 탄성도, 혈액의 점도 등 동반 질병 상태를 알아야만 산출해 낼 수 있기 때문이고, 둘째로 일회의 측정으로 수축기 혈압의 절대값을 산출한다 하더라도 이후에 혈압이 변화하는 정도에 따라 사전에 산출해낸 환자의 특성값이 이후의 혈압 변화량을 정확하게 잘 반영하는지에 대해서는 전혀 알려진 바가 없기 때문에 실제 적용은 매우 어렵기 때문이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 수축기 혈압 산출 장치 110 : 데이터 입력부
120 : 상관 관계 추출부 130 : 고유 변수 획득부
140 : PTT 입력부 150 : 혈압 산출부

Claims (11)

  1. 수축기 혈압 산출 장치를 이용한 수축기 혈압 산출 정보 제공 방법에 있어서,
    환자군의 맥파 전달 시간(Pulse transit time, PTT) 및 수축기 혈압(systolic blood pressure, SBP)에 대한 데이터를 입력받는 단계,
    상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 분석하여 PTT-SBP(Pulse Transit Time - Systolic Blood Pressure) 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 대한 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계,
    측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 입력받는 단계, 그리고
    상기 변수들(a, y0) 간 상관 관계와 상기 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 상기 PTT-SBP 관계식에 적용하여, 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득하는 단계를 포함하며,
    상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터는,
    전신 마취 유도 중인 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터임을 특징으로 하는 수축기 혈압 산출 정보 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계는,
    상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 회귀 분석하여 상기 PTT-SBP 관계식에 대한 각 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 추출하는 단계, 그리고
    상기 추출된 각 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 회귀 분석하여 상기 PTT-SBP 관계식의 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계를 포함하는 수축기 혈압 산출 정보 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 단계에서,
    상기 상관 관계는 아래의 수학식과 같이 나타나는 수축기 혈압 산출 정보 제공 방법.
    Figure 112017039007821-pat00006
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정 대상자의 제2 맥파 전달 시간(PTT)을 입력받는 단계, 그리고
    상기 제2 맥파 전달 시간(PTT) 및 상기 측정 대상자의 고유 변수 값들(a, y0)을 상기 PTT-SBP 관계식에 적용하여 상기 측정 대상자의 수축기 혈압(SBP)의 절대치 및 변화 양상(trend)중 적어도 어느 하나를 산출하는 단계를 더 포함하는 수축기 혈압 산출 정보 제공 방법.
  6. 환자군과 측정 대상자의 맥파 전달 시간(Pulse transit time, PTT) 및 수축기 혈압(systolic blood pressure, SBP)에 대한 데이터를 입력받는 데이터 입력부,
    상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 분석하여 PTT-SBP(Pulse Transit Time - Systolic Blood Pressure) 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 대한 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 상관 관계 추출부, 그리고
    상기 변수들(a, y0) 간 상관 관계와 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 상기 PTT-SBP 관계식에 적용하여, 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득하는 고유 변수 획득부를 포함하며,
    상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터는,
    전신 마취 유도 중인 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터임을 특징으로 하는 수축기 혈압 산출 장치.
  7. PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 기 설정된 PTT-SBP 관계식의 변수들(a, y0)간 상관 관계와 기 입력된 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 적용하여, 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득하는 고유 변수 획득부,
    상기 측정 대상자의 제2 맥파 전달 시간(PTT)을 입력받는 PTT 입력부, 그리고
    상기 제2 맥파 전달 시간(PTT) 및 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 상기 PTT-SBP 관계식에 적용하여 상기 측정 대상자의 수축기 혈압(SBP)의 절대치 및 변화 양상(trend)중 적어도 어느 하나를 산출하는 혈압 산출부를 포함하며,
    상기 기 설정된 PTT-SBP 관계식의 변수들(a, y0)간 상관 관계는,
    전신 마취 유도 중인 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 분석하여 추출되는 수축기 혈압 산출 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 상관 관계 추출부는,
    상기 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 회귀 분석하여 상기 PTT-SBP 관계식에 대한 각 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 추출하고, 상기 추출된 각 환자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 회귀 분석하여 상기 PTT-SBP 관계식의 변수들(a, y0)간 상관 관계를 추출하는 수축기 혈압 산출 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 상관 관계 추출부에서,
    상기 상관 관계는 아래의 수학식과 같이 나타나는 수축기 혈압 산출 장치.
    Figure 112015068033808-pat00007
  10. 제6항에 있어서,
    상기 측정 대상자의 제2 맥파 전달 시간(PTT)을 입력받는 PTT 입력부, 그리고
    상기 제2 맥파 전달 시간(PTT) 및 상기 측정 대상자의 고유 변수 값들(a, y0)을 상기 PTT-SBP 관계식에 적용하여 상기 측정 대상자의 수축기 혈압(SBP)의 절대치 및 변화 양상(trend)중 적어도 어느 하나를 산출하는 혈압 산출부를 더 포함하는 수축기 혈압 산출 장치.
  11. 수축기 혈압 산출 장치를 이용한 수축기 혈압 산출 정보 제공 방법에 있어서,
    PTT-SBP 관계식(SBP=a*PTT-1+y0)에 기 설정된 PTT-SBP 관계식의 변수들(a, y0)간 상관 관계와 기 입력된 측정 대상자의 제1 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 적용하여, 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 획득하는 단계,
    상기 측정 대상자의 제2 맥파 전달 시간(PTT)을 입력받는 단계, 그리고
    상기 제2 맥파 전달 시간(PTT) 및 상기 측정 대상자의 고유의 변수 값들(a, y0)을 상기 PTT-SBP 관계식에 적용하여 상기 측정 대상자의 수축기 혈압(SBP)의 절대치 및 변화 양상(trend)중 적어도 어느 하나를 산출하는 단계를 포함하며,
    상기 기 설정된 PTT-SBP 관계식의 변수들(a, y0)간 상관 관계는,
    전신 마취 유도 중인 환자군의 맥파 전달 시간(PTT) 및 수축기 혈압(SBP)에 대한 데이터를 분석하여 추출되는 수축기 혈압 산출 정보 제공 방법.
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