KR102284328B1 - 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한의학 진단방법 중 하나인 맥을 기기적으로 재현하는 인 비트로(In Vitro) 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치에 관한 것으로서, 유체가 순환할 수 있는 폐쇄 순환계를 형성하는 인공혈관과, 상기 인공혈관 내에 펄스를 발생시키도록 상기 인공혈관을 일정 주기로 가압하는 펄스 발생기와, 상기 인공혈관 내에 유체가 상시적으로 순환할 수 있도록 유체를 인공혈관으로 공급하는 순환 펌프와, 상기 인공혈관의 맥관 시작점에 설치되어 상기 펄스 발생기와 순환 펌프에 각각의 단부가 연결되는 Y자 튜브와, 상기 Y자 튜브의 원위부에 해당되는 위치의 인공혈관에 설치되는 역류방지장치를 포함하며, 상기 펄스 발생기의 휴지기에 혈액이 역류하는 것과 맥압이 소실하는 것을 방지함으로써, 사람과 유사한 형태의 펄스를 기기적으로 재현하여 학습자나 한의사의 맥진 능력을 향상시키는데 도움을 주고, 진맥의 정확도를 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치{Pulse reproduction device using In Vitro System}

본 발명은 한의학 진단방법 중 하나인 맥을 기기적으로 재현하는 인 비트로(In Vitro) 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사람과 유사한 형태의 펄스를 기기적으로 재현하여 학습자나 한의사의 맥진 능력을 향상시키는데 도움을 주고, 진맥의 정확도를 높일 수 있도록 하는 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 맥상의 파악은 환자의 상태, 질병의 성질, 치료 방법의 결증 등 한방 진단에서 매우 중요한 술기임에도 불구하고 한의사의 개인적 감각에 의존하고 있어 진단평가의 객관성이 저하되어 있다. 또한 병증을 표준화하는데 있어 그 기준이 되는 맥상이 표준화되어 있지 않다면 병증 표준화도 한계에 봉착할 것이다.

이에, 본 출원인은 병증을 표준화할 수 있도록 맥상의 표준을 제시하여, (1) 임상 한의사의 맥 훈련 및 진료 응용, (2) 기존 맥진기의 in vitro 시험기준, (3) 한의학 전공 학생들의 맥진 수련에 응용할 수 있는 '인 비트로 맥 재현 시스템'(한국등록특허 10-1938482호)을 출원하여 등록받은 바 있다.

그러나, 선 등록특허에 기재된 기술을 이용하여 실제 기기를 통해 재현한 맥상 표현이 인체 맥상의 특성을 제대로 반영하지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 선 등록특허는 맥상을 재현하는 기본적인 구조를 갖고 있지만, 이 구조를 바탕으로 실제 인체의 맥상을 비교검토한 결과 인체 맥상의 특성을 제대로 반영하지 못하는 문제점이 있었다.

도 1은 선 등록특허의 기술대로 맥상을 구현한 것을 나타내는 그래프로서, 펌프가 맥관 내 혈액을 가압하여 펄스를 만든 후 다시 휴지기에 들어갈 때 음압에 의해 혈액이 역류하여 맥관을 모두 채우는 형태를 나타내었다.

즉, 튜브 형태의 맥관 중간에 역류를 방지하는 장치없이 설치하여 측정한 결과, 혈액의 역류현상이 발생한 것이다.

이에 도 1에서의 문제점을 수정하기 위해 혈액의 역류를 방지할 수 있도록 펄스장치 시작 부위에 역류 방지장치를 설치한 후 맥상을 측정한 결과, 도 2에 도시한 그래프와 같은 결과를 얻었다.

도 2에서는, 혈관에 혈액이 역류하지는 않으나 펄스의 휴지기에 압력이 전해지지 않아 맥관에 맥압이 사라지는 문제점이 있었던 바, 실제 인체의 맥상의 특성을 제대로 반영하지 못하므로, 이에 대한 대책이 요구되는 것이다.

한국등록특허 제10-1938482호

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 실제 인체의 맥상표현과 상이한 부분을 해결하고 사람과 유사한 형태의 펄스를 기기적으로 재현하는 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 유체가 순환할 수 있는 폐쇄 순환계를 형성하는 인공혈관과, 상기 인공혈관 내에 펄스를 발생시키도록 상기 인공혈관을 일정 주기로 가압하는 펄스 발생기와, 상기 인공혈관 내에 유체가 상시적으로 순환할 수 있도록 유체를 인공혈관으로 공급하는 순환 펌프와, 상기 인공혈관의 맥관 시작점에 설치되어 상기 펄스 발생기와 순환 펌프에 각각의 단부가 연결되는 Y자 튜브와, 상기 Y자 튜브의 원위부에 해당되는 위치의 인공혈관에 설치되는 역류방지장치를 포함하며, 상기 펄스 발생기의 휴지기에 혈액이 역류하는 것과 맥압이 소실하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치가 제공된다.

본 발명에서, 상기 인공혈관에 유체를 공급하는 유체 공급통이 더 포함되고, 상기 유체 공급통에서 상기 순환 펌프로 인공혈관이 연결되어 상기 인공혈관 내에 유체가 상시적으로 순환할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 역류방지장치에 연결된 인공혈관은 최종적으로 상기 펄스 발생기에 유입되면서 폐쇄 순환계를 형성하고, 유체를 공급하는 유체 공급통에서 상기 순환 펌프를 통과하는 인공혈관이 상기 Y자 튜브의 단부에 연결되어 바이패스 순환계를 형성할 수 있다.

또한, 상기 펄스 발생기 내부에서 상기 인공혈관을 일정 주기로 가압하는 것에 의해 펄스가 발생된다.

본 발명에서, 상기 펄스 발생기가 재현하는 인체의 다양한 맥파를 관찰하도록 상기 인공혈관에 형성되는 맥관찰부와, 컴퓨터 인터페이스부를 통해 상기 펄스 발생기와 연결되어 사용자의 입력에 의해 상기 펄스의 크기, 속도 또는 간격을 제어하기 위한 프로그램을 포함하는 콘트롤부를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 역류방지장치는 상기 인공혈관 내부에 장착되는 체크밸브유닛으로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 체크밸브유닛은 실리콘 또는 고무 재질로 구성될 수 있으며, 상기 인공혈관의 내부에 고정설치되는 몸체부와, 상기 몸체부 내부에 설치되는 역류방지막으로 이루어질 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 실제 인체의 맥상표현과 유사한 형태의 펄스를 기기적으로 재현하여, 학습자나 한의사의 맥진 능력을 향상시키는데 도움을 주고, 진맥의 정확도를 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 선 등록특허의 기술대로 맥상을 구현한 것을 나타내는 그래프이다.
도 2는 도 1에서의 문제점을 해결하기 위해 혈액의 역류를 방지할 수 있는 역류방지장치를 설치한 후 맥상을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 구성을 인 비트로 맥 재현 시스템에 적용한 것을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 구성을 통해 유체의 흐름을 나타내기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 구성을 통해 맥상을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 3은 본 발명의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 구성을 인 비트로 맥 재현 시스템에 적용한 것을 나타내는 사시도이다.

본 발명의 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치는 크게, 인공혈관(10), 펄스 발생기(20), 순환 펌프(30), Y자 튜브(40), 역류방지장치(50)를 포함하여 구성된다.

상기 인공혈관(10)은 사람의 요골동맥을 가상으로 표현한 가상 혈관으로서, 혈액을 대신하는 유체가 그 내부를 흘러 순환할 수 있는 폐쇄 순환계를 형성하도록 구비된다.

본 발명에서 상기 인공혈관(10)은 실리콘 튜브, 생물 또는 비생물 유래 물질의 인공혈관으로 이루어질 수 있으며, 내경은 1 ~ 20㎜ 범위로 이루어지어 인체의 요골동맥과 유사하도록 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 인공혈관(10)에 펄스가 존재하도록 상기 인공혈관(10)의 일측에는 펄스 발생부(20)가 설치된다.

상기 펄스 발생기(20)는 상기 인공혈관(10) 내에 펄스를 발생시켜 인공혈관(10)이 인체의 동맥구간으로 구성되도록 하는 것으로, 본 발명에서는 상기 인공혈관(10)의 일부가 상기 펄스 발생기(20) 내부에 감겨지어, 상기 펄스 발생기(20)에서 상기 인공혈관(10)을 일정 주기로 가압하는 것에 의해 펄스가 발생되도록 구성한다.

즉, 상기 펄스 발생기(20)에는 상기 인공혈관(10)을 가압할 수 있는 구조물이 설치되어, 상기 구조물이 회전함으로써 상기 인공혈관(10)을 일정 주기로 가압하게 되어 펄스가 발생될 수 있다. 이에 대해서는 구체적으로 도시하지는 않았으ㅁ며, 공지된 기술이 적용될 수 있다.

본 발명에서는, 상기 인공혈관(10)을 동맥구간과 정맥구간으로 형성하지 않고 인공혈관 내에 유체가 상시적으로 순환할 수 있도록 하여 인체의 동맥과 같은 구간으로 형성하도록 유체를 인공혈관(10)으로 공급하기 위한 순환 펌프(30)가 설치된다.

상기 순환 펌프(30)는 상기 인공혈관(10)에 유체를 공급하는 유체 공급통(60)과 인공혈관(10)으로 연결된다. 즉, 상기 유체 공급통(60)에서 상기 순환 펌프(30)로 인공혈관(10)이 연결되며, 상기 순환 펌프(30)의 작동에 따라 상기 인공혈관(10)으로 유체를 연속해서 공급할 수 있도록 함으로써, 인공혈관(10) 내에 유체가 상시적으로 순환할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 상기 인공혈관(10)의 맥관 시작점에는 상기 펄스 발생기(20)와 순환 펌프(30)에 각각의 단부가 연결되는 Y자 튜브(40)가 설치된다.

상기 Y자 튜브(40)는 상기 펄스 발생기(20)와 순환 펌프(30)에 연결되는 인공혈관(10)에 Y자의 단부가 각각 연결되어 합관하는 역할을 하며, 상기 Y자 튜브(40)의 원위부에 해당되는 위치의 인공혈관(10)에는 역류방지장치(50)가 설치된다.

이와 같은 구성에 의해, 상기 펄스 발생기(20)의 휴지기에 혈액이 역류하는 것을 상기 역류방지장치(50)가 방지할 수 있으며, 상기 펄스 발생기(20)의 휴지기에도 상기 순환 펌프(30)에 의해 맥압이 소실하는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 유체 공급통(60)에는 인공혈관(10) 내에 주입되는 유체(62)가 담겨지는데, 상기 유체(62)는 필요에 따라 적당량의 혈액으로 이루어지거나, 혈액에 포함된 것으로 알려진 성분(지방, 혈장, 당 등)을 실험 목적에 따라 다른 농도로 유체와 섞어 주입하여 체액을 변화시킬 수 있도록 하는 구성품이 적용될 수 있다.

또한, 인공혈관 내를 고혈압 또는 저혈압으로 형성하거나, 혈액 이외의 유체를 주입하여 체액을 변화시킬 수 있도록 한다.

예컨대, 인공혈관(10) 내 체액 변화를 위해 생리식염수를 혈액으로 대체하여 투여하고, 사람의 혈액을 모방하기 위해 항응고제(CPDA1, EDTA, oxalate, 헤파린 등)가 처리된 동물의 혈액이나 인공혈액을 Pack cell blood volume(PCV)를 측정한 후 사람의 혈액 PCV 값인 10% ~ 80%의 범위 이내로 생리식염수 또는 지방이 함유된 유체와 희석하여 맞춰 인공혈관 내를 흐르는 혈액을 대신할 수 있다.

이와 같은 생리식염수 환경에서 맥을 관찰한 후 콜레스테롤 등의 변화에 따른 최종 맥 관찰 시 쥐의 혈액에 콜레스테롤 수치 변화를 준 다음 관찰할 수 있다.

도 5는 본 발명의 구성을 통해 유체의 흐름을 나타내기 위한 블록도이다.

본 발명에서, 상기 역류방지장치(50)에 연결된 인공혈관(10)은 최종적으로 상기 펄스 발생기(20)에 유입되면서 폐쇄 순환계(C)를 형성하고, 유체를 공급하는 유체 공급통(60)에서 상기 순환 펌프(30)를 통과하는 인공혈관(10)이 상기 Y자 튜브(40)의 단부에 연결되어 바이패스 순환계(B)를 형성하는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 인공혈관(10)이 이루는 하나의 폐쇄 순환계(C) 이외에 상기 순환 펌프(30)를 통과하는 인공혈관(10)이 상기 Y자 튜브(40)의 단부에 연결되어 바이패스 순환계(B)를 별도로 형성함으로써, 상기 펄스 발생기(20)의 휴지기에도 상기 순환 펌프(30)에 의해 맥압이 소실하는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 역류방지장치(50)는 상기 인공혈관(10) 내부에 장착되는 체크밸브유닛으로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 체크밸브유닛은 실리콘 또는 고무 재질로 구성될 수 있으며, 상기 인공혈관의 내부에 고정설치되는 몸체부와, 상기 몸체부 내부에 설치되는 역류방지막으로 이루어질 수 있다. 상기 몸체부는 중공형태로서 인공혈관 내부에 고정설치되게 되며, 역류방지막은 상기 몸체부 내부를 밀폐하게 되며, 일방향으로만 유체가 흐를 수 있는 구조를 갖도록 한다.

본 발명에서는, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 펄스 발생기(20)가 재현하는 인체의 다양한 맥파를 관찰하도록 상기 인공혈관에 형성되는 맥관찰부(12a)와, 컴퓨터 인터페이스부를 통해 상기 펄스 발생기(20)와 연결되어 사용자의 입력에 의해 상기 펄스의 크기, 속도 또는 간격을 제어하기 위한 프로그램을 포함하는 콘트롤부(70)를 더 포함할 수 있다.

상기 맥 관찰부(12a)는 상기 인공혈관(10) 자체로 이루어질 수도 있고, 보다 인체와 동일한 상태에서 맥을 관찰할 수 있도록 상기 인공혈관(10)을 감싸는 형태로 구비되어 맥진 연습을 위해 상기 인공혈관(10)으로부터 발생되는 펄스를 전달하는 인공피부(도시안함)가 더 포함될 수 있다.

이때, 인공피부는 맥진 연습 시 실제 맥진과 유사한 느낌이 들도록 실제 피부와 유사한 질감을 갖는 실리콘 재질, 또는 피부, 피하, 근육층이 포함된 생체 유래 조직일 수 있다.

한편, 상기 콘트롤부(70)는 상기 펄스 발생기(20)와 연결되어 사용자의 입력에 의해 상기 펄스의 크기, 속도 또는 간격을 제어한다.

상기 콘트롤부(70)는 사용자의 입력에 의해 생성되거나 또는 미리 저장되어 있는 맥파 정보가 입력되도록 할 수 있으며, 통상의 컴퓨터 인터페이스부를 통해 상기 펄스 발생기와 연결되어 사용자의 입력에 의해 상기 펄스의 크기, 속도 또는 간격을 제어하기 위한 프로그램을 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 인공혈관의 동맥 구간에서 맥을 관찰하여 가상의 요골동맥 혈관을 관찰하기 위한 초음파기기가 더 포함될 수 있다.

도 6은 본 발명의 구성을 통해 맥상을 측정한 결과를 나타내는 그래프로서, 상기 펄스 발생기의 휴지기에 혈액이 역류하는 것과 맥압이 소실하는 것을 방지하여 결과적으로 사람과 유사한 형태의 펄스를 측정할 수 있었다.

이는 in vitro에서 인공혈관을 이용하여 맥 시스템이 구현될 수 있으며 본 발명이 성공적으로 이를 수행한 것으로 확인된다.

이와 같은 본 발명은 인체의 다양한 맥을 기기적으로 재현하여 학습자나 한의사의 맥진 능력을 향상시키는데 도움을 주어 한의사의 진단평가를 객관화하고, 진맥의 정확도를 높일 수 있도록 할 수 있다.

또한, 맥에 초음파 도플러 영상을 이용함으로써, 한의사 맥진, 맥진기, 초음파 도플러 결과를 이용해 맥을 표준화함으로써 맥진에 대한 표준화를 시도한다는 점에서 기존 개념과는 다른 혁신적인 아이디어라고 할 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10: 인공혈관 20: 펄스 발생기
30: 순환 펌프 40: Y자 튜브
50: 역류방지장치 60: 유체 공급통

Claims (7)

1. 유체가 순환할 수 있는 폐쇄 순환계를 형성하는 인공혈관;
   상기 인공혈관 내에 펄스를 발생시키도록 상기 인공혈관을 일정 주기로 가압하는 펄스 발생기;
   상기 인공혈관 내에 유체가 상시적으로 순환할 수 있도록 유체를 인공혈관으로 공급하는 순환 펌프;
   상기 인공혈관의 맥관 시작점에 설치되어 상기 펄스 발생기와 순환 펌프에 각각의 단부가 연결되는 Y자 튜브;
   상기 Y자 튜브의 원위부에 해당되는 위치의 인공혈관에 설치되는 역류방지장치; 및
   상기 인공혈관에 유체를 공급하는 유체 공급통:
   을 포함하며,
   상기 역류방지장치에 연결된 인공혈관은 최종적으로 상기 펄스 발생기에 유입되면서 폐쇄 순환계를 형성하고,
   상기 유체 공급통에서 상기 순환 펌프로 인공혈관이 연결되어 상기 인공혈관 내에 유체가 상시적으로 순환할 수 있도록 하고, 유체 공급통에서 상기 순환 펌프를 통과하는 인공혈관이 상기 Y자 튜브의 단부에 연결되어 바이패스 순환계를 형성함으로써, 상기 펄스 발생기의 휴지기에 혈액이 역류하는 것과 맥압이 소실하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 펄스 발생기 내부에서 상기 인공혈관을 일정 주기로 가압하는 것에 의해 펄스가 발생되는 것을 특징으로 하는 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 펄스 발생기가 재현하는 인체의 다양한 맥파를 관찰하도록 상기 인공혈관에 형성되는 맥관찰부; 및
   컴퓨터 인터페이스부를 통해 상기 펄스 발생기와 연결되어 사용자의 입력에 의해 상기 펄스의 크기, 속도 또는 간격을 제어하기 위한 프로그램을 포함하는 콘트롤부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 역류방지장치는 상기 인공혈관 내부에 장착되는 체크밸브유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 체크밸브유닛은 실리콘 또는 고무 재질로 구성될 수 있으며, 상기 인공혈관의 내부에 고정설치되는 몸체부와, 상기 몸체부 내부에 설치되는 역류방지막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인 비트로 혈맥 시스템을 이용한 맥상 재현 장치.
   
   

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