KR102450154B1 - Flexible apparatus for determining blood velocity - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 유연 혈류속도 측정장치는 탈부착이 가능한 유연 패치부, 상기 패치부의 일면 상에 배치된 초음파 센서, 상기 초음파 센서는 유연 박막 및 상기 유연 박막 내에 배치되고, 복수 개의 초음파 소자들을 포함하고 및 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나에서 발생된 제 1 초음파 주파수와 목표물에서 반사되어 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나가 받은 제 2 초음파 주파수 간의 주파수 변화량을 산출하여 혈류 속도를 측정하는 제어부를 포함할 수 있다.A flexible blood flow velocity measuring device according to an embodiment of the present invention includes a detachable flexible patch part, an ultrasonic sensor disposed on one surface of the patch part, and the ultrasonic sensor is disposed in a flexible thin film and the flexible thin film, and a plurality of ultrasonic elements and a controller configured to measure a blood flow velocity by calculating a frequency change amount between a first ultrasonic frequency generated by at least one of the ultrasonic elements and a second ultrasonic frequency reflected from a target and received by at least one of the ultrasonic elements. can

Figure R1020160068307
Figure R1020160068307

Description

유연 혈류속도 측정장치{Flexible apparatus for determining blood velocity}Flexible apparatus for determining blood velocity

본 발명은 혈류속도 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파 센서가 포함된 부착 가능한 유연 혈류속도 측정장치에 관한 것이다. The present invention relates to a blood flow velocity measuring device, and more particularly, to an attachable flexible blood flow velocity measuring device including an ultrasonic sensor.

무선으로 에너지를 전달하는 방식에는 크게 세 가지가 있다. 첫째, 전자기(Electromagnetic) 유도를 이용하여 전력을 전달하는 방식, 둘째, 무선 주파수(Radio Frequency)를 이용하여 전력을 전송하는 방식, 셋째, 초음파를 이용하여 전력을 전달하는 방식이 있다.There are three main ways to transmit energy wirelessly. First, there is a method of transmitting power using electromagnetic induction, second, a method of transmitting power using a radio frequency, and third, a method of transmitting power using ultrasound.

이러한 전달 방식 중에서, 초음파를 이용한 전력 전송 장치는 초음파를 발생하는 송신장치와, 발생된 초음파를 수신하는 수신장치로 구성된다. 초음파 송신 장치에서 발생되는 초음파 진동이 매질과의 상호작용에 의해서 매질을 진동시키고, 매질을 통해서 초음파 수신 장치로 에너지가 전달된다. Among these transmission methods, a power transmission device using ultrasonic waves includes a transmitter that generates ultrasonic waves and a receiver that receives the ultrasonic waves. Ultrasonic vibration generated in the ultrasonic transmitting device vibrates the medium by interaction with the medium, and energy is transmitted to the ultrasonic receiving device through the medium.

한편, 초음파를 이용한 전력 전송 장치는 물속 또는 인체 피부 등 다양한 매질에서 사용이 가능하다. On the other hand, the power transmission device using ultrasound can be used in various media such as water or human skin.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실생활에서 혈류속도 측정이 가능한 초음파 센서가 포함된 유연 혈류속도 측정장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a flexible blood flow velocity measuring device including an ultrasonic sensor capable of measuring blood flow velocity in real life.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예에 따른 유연 혈류속도 측정장치는 탈부착이 가능한 유연 패치부, 상기 유연 패치부의 일면 상에 배치된 초음파 센서, 상기 초음파 센서는 유연 박막 및 상기 유연 박막 내에 배치되고는 복수 개의 초음파 소자들을 포함하고 및 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나에서 발생된 제 1 초음파 주파수와 목표물에서 반사되어 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나가 받은 제 2 초음파 주파수 간의 주파수 변화량을 산출하여 혈류 속도를 측정하는 제어부를 포함할 수 있다.A flexible blood flow velocity measuring device according to an embodiment of the present invention includes a detachable flexible patch part, an ultrasonic sensor disposed on one surface of the flexible patch part, and the ultrasonic sensor is a flexible thin film and a plurality of ultrasonic elements disposed in the flexible thin film and a controller configured to measure a blood flow velocity by calculating a frequency change amount between a first ultrasonic frequency generated by at least one of the ultrasonic elements and a second ultrasonic frequency reflected from a target and received by at least one of the ultrasonic elements can do.

상기 초음파 소자들 각각은 상기 유연 패치부와 인접하는 제 1 면 및 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면을 포함하고, 상기 유연 박막은 상기 유연 패치부와 인접하는 제 1 면 및 상기 유연 기판의 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면을 포함하되, 평면적 관점에서, 상기 초음파 소자의 상기 제 1 면은 상기 유연 박막 내에 배치되고, 상기 초음파 소자의 상기 제 2 면 및 상기 유연 박막의 상기 제 2 면은 서로 공면을 이룰 수 있다. Each of the ultrasonic elements includes a first surface adjacent to the flexible patch portion and a second surface opposite to the first surface, and the flexible thin film is a first surface adjacent to the flexible patch portion and the flexible substrate. Including a second surface opposite to the first surface, in a planar view, the first surface of the ultrasonic element is disposed in the flexible thin film, the second surface of the ultrasonic element and the second of the flexible thin film The faces may be coplanar with each other.

상기 초음파 소자는 상기 초음파 소자의 상기 제 1 면 및 상기 초음파 소자의 상기 제 2 면을 연결하는 측면을 더 포함하되, 상기 초음파 소자의 상기 제 1 면 및 상기 측면은 상기 유연 박막과 접촉할 수 있다.The ultrasonic element further comprises a side connecting the first surface and the second surface of the ultrasonic element of the ultrasonic element, the first surface and the side of the ultrasonic element may be in contact with the flexible thin film .

상기 초음파 소자의 상기 제 2 면 및 상기 유연 박막의 상기 제 2 면과 접촉하는 음향 정합층을 더 포함할 수 있다.It may further include an acoustic matching layer in contact with the second surface of the ultrasonic element and the second surface of the flexible thin film.

상기 음향 정합층의 두께는 균일할 수 있다.The thickness of the acoustic matching layer may be uniform.

상기 유연 박막은 PDMS(polydimethylsiloxane), PET(Polyethylene terephthalate) 또는 PVDF(Polyvinylidene fluoride)와 같은 고분자 물질을 포함할 수 있다.The flexible thin film may include a polymer material such as polydimethylsiloxane (PDMS), polyethylene terephthalate (PET), or polyvinylidene fluoride (PVDF).

상기 초음파 소자들은 압전 소자일 수 있다.The ultrasonic elements may be piezoelectric elements.

상기 유연 박막의 두께는 균일하되, 상기 초음파 소자들의 두께보다 두꺼울 수 있다.The thickness of the flexible thin film is uniform, but may be thicker than the thickness of the ultrasonic elements.

상기 제어부로부터 산출된 상기 생체 정보를 저장하는 저장부, 상기 생체 정보를 이용자의 컴퓨터, 휴대용 단말기 및/또는 패널 등에 전달하는 유무선 통신 모듈 및 상기 제어부, 상기 저장부 및 상기 유무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다.A storage unit for storing the biometric information calculated from the control unit, a wired/wireless communication module that transmits the biometric information to a user's computer, portable terminal and/or panel, etc., and supplies power to the control unit, the storage unit, and the wired/wireless communication module It may further include a power supply unit.

상기 초음파 소자들 각각의 단면 형상은 원형, 삼각형, 사각형 또는 다각형일 수 있다.A cross-sectional shape of each of the ultrasound elements may be a circle, a triangle, a square, or a polygon.

상기 제 1 초음파 주파수를 발생하는 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나는 상기 제 2 초음파 주파수를 발생하는 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나와 동일할 수 있다.At least one of the ultrasonic elements generating the first ultrasonic frequency may be the same as at least one of the ultrasonic elements generating the second ultrasonic frequency.

상기 제 1 초음파 주파수를 발생하는 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나는 상기 제 2 초음파 주파수를 발생하는 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나와 다를 수 있다.At least one of the ultrasonic elements generating the first ultrasonic frequency may be different from at least one of the ultrasonic elements generating the second ultrasonic frequency.

본 발명의 실시예에 따르면, 초음파 소자들이 유연 박막 내에 배치되어, 유연 패치부가 부착되는 표면의 형태에 따라 유연 박막이 변형되어도 초음파 소자들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 혈류속도 측정장치의 안정적인 구동과 정확한 측정이 가능할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, ultrasonic elements are arranged in the flexible thin film, it is possible to prevent the ultrasonic elements from being damaged even if the flexible thin film is deformed according to the shape of the surface to which the flexible patch is attached. Accordingly, it is possible to stably drive and accurately measure the blood flow velocity measuring device.

본 발명의 실시예에 따르면, 혈류속도 측정장치가 탈부착이 가능하므로, 시간 및/또는 공간에 제약 없이 측정 대상자의 신체 상태를 일정기간 지속적으로 체크할 수 있다. 이로써, 질환의 예방 및 관리가 손쉽게 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the blood flow velocity measuring device is detachable, it is possible to continuously check the physical state of the subject to be measured for a certain period of time without restrictions in time and/or space. Accordingly, the prevention and management of diseases can be made easily.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서가 포함된 혈류속도 측정장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 혈류속도 측정장치가 피부에 부착된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 초음파 센서가 포함된 유연 혈류속도 측정장치가 적용된 예들을 나타낸 도면들이다.1 is a perspective view illustrating a blood flow velocity measuring device including an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a state in which the blood flow rate measuring device is attached to the skin.
3A and 3B are diagrams illustrating examples to which a flexible blood flow velocity measuring device including an ultrasonic sensor is applied.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only this embodiment allows the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.Further, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal illustrative views of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the shape of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process. For example, the etched region shown at a right angle may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have a schematic nature, and the shapes of the illustrated regions in the drawings are intended to illustrate specific shapes of regions of the device and not to limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서가 포함된 혈류속도 측정장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 혈류속도 측정장치가 피부에 부착된 모습을 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a blood flow velocity measuring device including an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the blood flow rate measuring device is attached to the skin.

도 1 및 도 2를 참조하면, 혈류속도 측정장치(1)는 유연 패치부(100), 초음파 센서(200), 제어부(301), 저장부(303), 유무선 통신 모듈(305) 및 전원부(307)을 포함할 수 있다. 초음파 센서(200), 제어부(301), 저장부(303), 유무선 통신 묘듈(305) 및 전원부(307)는 유연 패치부(100) 일면(110) 상에 배치될 수 있다.1 and 2, the blood flow rate measuring device 1 includes a flexible patch unit 100, an ultrasonic sensor 200, a control unit 301, a storage unit 303, a wired/wireless communication module 305, and a power supply unit ( 307) may be included. The ultrasonic sensor 200 , the control unit 301 , the storage unit 303 , the wired/wireless communication module 305 and the power supply unit 307 may be disposed on one surface 110 of the flexible patch unit 100 .

유연 패치부(100)는 초음파 센서(200)를 사용하여 신체의 정보를 측정하는 동안에, 측정 위치에서, 초음파 센서(200)를 고정하고, 외부의 영향을 최소화시키기 위해 필요할 수 있다. 유연 패치부(100)는 탈부착이 가능한 물질로 구성될 수 있다. 또한, 유연 패치부(100)는 측정이 진행되는 동안에 환자의 움직임이 자유로울 수 있도록 유연한 재질로 사용될 수 있다. The flexible patch unit 100 may be required to fix the ultrasonic sensor 200 at the measurement position while measuring body information using the ultrasonic sensor 200, and to minimize external influences. The flexible patch unit 100 may be made of a detachable material. In addition, the flexible patch unit 100 may be used as a flexible material so that the patient can freely move while the measurement is in progress.

초음파 센서(200)는 유연 박막(210) 및 복수 개의 초음파 소자들(220)을 포함할 수 있다. 피부(10)와 각 초음파 소자들(220) 사이의 임피던스의 불일치로 인해, 초음파 소자들(220)에서 발생된 초음파 신호의 일부가 피부(10)에 의해 반사되는 것을 방지하기 위해, 유연 박막(210)은 초음파 소자들(220)과 피부(10)간에 임피던스가 매칭되는 물질로 구성되며, 유연 박막(210)의 두께는 사용되는 초음파 파장의 1/4로 정해질 수 있다. 예를 들어, 유연 박막(210)은 PDMS(polydimethylsiloxane) 또는 PET 혹은 PVDF 등과 같은 고분자 물질을 포함할 수 있다. 유연 박막(210)의 두께는 초음파 소자(220)의 두께와 같을 수 있다. The ultrasonic sensor 200 may include a flexible thin film 210 and a plurality of ultrasonic elements 220 . Due to the mismatch of impedance between the skin 10 and each of the ultrasonic elements 220, in order to prevent a portion of the ultrasonic signal generated from the ultrasonic elements 220 from being reflected by the skin 10, a flexible thin film ( 210 is made of a material whose impedance is matched between the ultrasound elements 220 and the skin 10, and the thickness of the flexible thin film 210 may be determined to be 1/4 of the wavelength of the ultrasound used. For example, the flexible thin film 210 may include a polymer material such as polydimethylsiloxane (PDMS) or PET or PVDF. The thickness of the flexible thin film 210 may be the same as the thickness of the ultrasonic element 220 .

유연 박막(210)은 서로 대향하는 제 1 면(212) 및 제 2 면(214)을 포함할 수 있다. 유연 박막(210)의 제 1 면(212)은 유연 패치부(100)의 일면(110)과 공면을 가질 수 있다.The flexible thin film 210 may include a first surface 212 and a second surface 214 facing each other. The first surface 212 of the flexible thin film 210 may have a coplanar surface with the one surface 110 of the flexible patch part 100 .

초음파 소자들(220)은 유연 박막(210) 내에 배치될 수 있다. 초음파 소자들(220)은 서로 교차하는 제 1 방향(X) 및 제 2 방향(Y)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 초음파 소자들(220) 각각은 압전 소자일 수 있다. 초음파 소자들(220)의 평면적 형태는 예를 들어, 원형, 혹은 삼각형 또는 사각형 등 다각형 형상을 포함할 수 있다. 초음파 소자들(220)은 제 1 초음파 소자들(220a) 및 제 2 초음파 소자들(220b)을 포함할 수 있다. 제 1 초음파 소자들(220a)의 기능 및 제 2 초음파 소자들(220a)의 기능은 후속에 설명되는 제어부(301)에서 같이 설명하도록 한다.The ultrasonic elements 220 may be disposed in the flexible thin film 210 . The ultrasound elements 220 may be disposed to be spaced apart from each other in a first direction (X) and a second direction (Y) crossing each other. Each of the ultrasonic elements 220 may be a piezoelectric element. The planar shape of the ultrasound elements 220 may include, for example, a circular shape, or a polygonal shape such as a triangle or a quadrangle. The ultrasonic elements 220 may include first ultrasonic elements 220a and second ultrasonic elements 220b. The functions of the first ultrasonic elements 220a and the functions of the second ultrasonic elements 220a will be described together in the controller 301 which will be described later.

초음파 소자들(220) 각각은 서로 대향하는 제 1 면(222)과 제 2 면(224), 및 제 1 면(222)과 제 2 면(224)을 연결하는 측면(226)을 포함할 수 있다. 초음파 센서(220)의 제 1 면(222)은 유연 박막(210)의 제 1 면(212)과 인접할 수 있고, 초음파 센서(220)의 제 2 면(224)은 유연 박막(210)의 제 2 면(214)과 인접할 수 있다. Each of the ultrasonic elements 220 may include a first surface 222 and a second surface 224 opposite to each other, and a side surface 226 connecting the first surface 222 and the second surface 224 to each other. have. The first surface 222 of the ultrasonic sensor 220 may be adjacent to the first surface 212 of the flexible thin film 210 , and the second surface 224 of the ultrasonic sensor 220 is the flexible thin film 210 . It may be adjacent to the second surface 214 .

초음파 소자(220)의 제 1 면(222)은 유연 박막(210) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 초음파 소자(220)의 제 1 면(222)은 유연 박막(210)의 제 1 면(212)과 공면을 가지지 않을 수 있다. 즉, 초음파 소자(220)의 제 1 면(222)은 유연 박막(210)과 접촉할 수 있다. 초음파 소자(220)의 제 2 면(224)은 유연 박막(210)의 제 2 면(214)과 공면을 가질 수 있다. 즉, 초음파 소자(220)의 제 2 면(224)은 유연 박막(210)에 의해 노출될 수 있다. 초음파 소자(220)의 측면(226)은 유연 박막(210) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 초음파 소자(220)의 측멱(226)은 유연 박막(210)과 접촉할 수 있다. The first surface 222 of the ultrasonic element 220 may be disposed in the flexible thin film 210 . For example, the first surface 222 of the ultrasonic element 220 may not have a coplanarity with the first surface 212 of the flexible thin film 210 . That is, the first surface 222 of the ultrasonic element 220 may be in contact with the flexible thin film 210 . The second surface 224 of the ultrasonic element 220 may have a coplanar surface with the second surface 214 of the flexible thin film 210 . That is, the second surface 224 of the ultrasonic element 220 may be exposed by the flexible thin film 210 . The side 226 of the ultrasonic element 220 may be disposed in the flexible thin film 210 . As an example, the side joint 226 of the ultrasonic element 220 may be in contact with the flexible thin film 210 .

유연 박막(210)의 제 2 면(214) 상에 음향 정합층(230)이 배치될 수 있다. 음향 정합층(230)은 유연 박막(210)의 제 2 면(214) 및 초음파 소자들(220)의 제 2 면들(224)과 접촉할 수 있다. 음향 정합층(230)의 두께는 균일할 수 있다. 음향 정합층(230)은 초음파 소자들(220)과 피검사체(예를 들어, 신체) 사이의 음향 임피던스 차이를 감소시키는 기능을 가질 수 있다. 음향 정합층(230)은 예를 들어, 메탈 파우더, 세라믹 파우더, 또는 실리콘을 포함할 수 있다.An acoustic matching layer 230 may be disposed on the second surface 214 of the flexible thin film 210 . The acoustic matching layer 230 may be in contact with the second surface 214 of the flexible thin film 210 and the second surfaces 224 of the ultrasonic elements 220 . The thickness of the acoustic matching layer 230 may be uniform. The acoustic matching layer 230 may have a function of reducing a difference in acoustic impedance between the ultrasound elements 220 and a subject (eg, a body). The acoustic matching layer 230 may include, for example, metal powder, ceramic powder, or silicon.

본 발명의 실시예에 따르면, 초음파 소자들(220)이 유연 박막(210) 내에 배치되어, 유연 패치부(100)가 부착되는 표면의 형태에 따라 유연 박막(210)이 변형되어도 초음파 소자들(220)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 혈류속도 측정장치의 안정적인 구동이 가능할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the ultrasonic elements 220 are disposed in the flexible thin film 210, even if the flexible thin film 210 is deformed according to the shape of the surface to which the flexible patch part 100 is attached, the ultrasonic elements ( 220) can be prevented from being damaged. Accordingly, it is possible to stably drive the blood flow rate measuring device.

기판(300) 상에 실장된 제어부(301), 저장부(303), 유무선 통신 모듈(305) 및 전원부(307)는 초음파 센서(200)와 이격되며 유연 패치부(100)의 일면(110) 상에 배치될 수 있다. 기판(300)은 예를 들어, 반도체 기판 또는 유연 기판일 수 있다. The control unit 301, the storage unit 303, the wired/wireless communication module 305, and the power unit 307 mounted on the substrate 300 are spaced apart from the ultrasonic sensor 200 and one surface 110 of the flexible patch unit 100. may be placed on the The substrate 300 may be, for example, a semiconductor substrate or a flexible substrate.

제어부(301)는 얻고자 하는 생체 정보를 산출하는 기능을 가질 수 있다. 일 예로, 제어부(301)는 초음파 소자들(220) 중의 일부에 전압을 인가하고, 제 1 초음파 소자들(220a)에서 일정 주파수의 초음파가 발생될 수 있다. 이때, 일정 주파수의 초음파는 제 1 초음파 주파수로 정의한다. 제 1 초음파 주파수는 피부를 통해 인체 내의 목표물(예를 들어, 혈관)으로 입사되고, 목표물에서 반사된 초음파는 제 2 초음파 소자들(220b)을 통해 획득된다. 이때, 목표물에서 반사된 초음파는 제 2 초음파 주파수로 정의한다. 다른 예로, 제어부(301)는 제 1 및 제 2 초음파 소자들(220a, 220b)에서 일정 주파수의 초음파가 발생된다. 이때, 일정 주파수의 초음파는 제 1 초음파 주파수로 정의한다. 제 1 초음파 주파수는 피부를 통해 인체 내의 목표물(예를 들어, 혈관)으로 입사되고, 목표물에서 반사된 초음파는 초음파를 발생시켰던 제 1 및 제 2 초음파 소자들(220a, 220b) 을 통해 획득된다. 이때, 목표물에서 반사된 초음파는 제 2 초음파 주파수로 정의한다.The controller 301 may have a function of calculating desired biometric information. For example, the controller 301 may apply a voltage to some of the ultrasonic elements 220 , and ultrasonic waves of a predetermined frequency may be generated from the first ultrasonic elements 220a. In this case, the ultrasound of a certain frequency is defined as the first ultrasound frequency. The first ultrasound frequency is incident on a target (eg, blood vessel) in the human body through the skin, and the ultrasound reflected from the target is acquired through the second ultrasound elements 220b. In this case, the ultrasonic wave reflected from the target is defined as the second ultrasonic frequency. As another example, the controller 301 generates ultrasonic waves of a predetermined frequency from the first and second ultrasonic elements 220a and 220b. In this case, the ultrasound of a certain frequency is defined as the first ultrasound frequency. The first ultrasound frequency is incident on a target (eg, blood vessel) in the human body through the skin, and the ultrasound reflected from the target is acquired through the first and second ultrasound elements 220a and 220b that have generated the ultrasound. In this case, the ultrasonic wave reflected from the target is defined as the second ultrasonic frequency.

제 1 초음파 주파수는 혈액에 반사되어 제 2 초음파 주파수로 변화되며, 제 2 초음파 주파수와 제 1 초음파 주파수 간의 주파수 변화량을 산출하여 측정자의 생체 정보(예를 들어, 혈류 속도)를 측정할 수 있다. 일 예로, 제 1 초음파 주파수 및 제 2 초음파 주파수는 펄스파 형태 또는 싸인파 형태일 수 있다.The first ultrasonic frequency is reflected by the blood and is changed to the second ultrasonic frequency, and the biometric information (eg, blood flow velocity) of the measurer may be measured by calculating a frequency change amount between the second ultrasonic frequency and the first ultrasonic frequency. For example, the first ultrasonic frequency and the second ultrasonic frequency may be in the form of a pulse wave or a sine wave.

저장부(303)는 제어부(301)로부터 산출된 측정자의 혈류 속도를 저장하는 기능을 할 수 있다. 유무선 통신 모듈(305)은 측정자의 생체 정보를 측정자의 컴퓨터, 휴대용 단말기 및/또는 패널 등에 전달하는 기능을 가질 수 있다. 일 예로, 도 3a에 도시된 것과 같이, 유연 혈류 속도 측정장치가 피부 상에 부착되었을 경우, 유무선 통신 모듈(305)은 블루투스 및 지그비(Zigbee) 중 적어도 하나의 무선 통신 방식을 사용하여 통신할 수 있다. 일 예로, 도 3b에 도시된 것과 같이, 유연 혈류속도 측정장치가 시계 또는 스마트 시계의 밴드 상에 부착되었을 경우, 유무선 통신 모듈(305)은 시계 또는 스마트 시계로부터 전원을 공급 받아 유선으로 통신이 가능할 수 있다. The storage unit 303 may function to store the blood flow velocity of the measurer calculated by the control unit 301 . The wired/wireless communication module 305 may have a function of transmitting biometric information of the measurer to the measurer's computer, portable terminal, and/or panel. For example, as shown in FIG. 3A , when the flexible blood flow velocity measuring device is attached to the skin, the wired/wireless communication module 305 may communicate using at least one wireless communication method of Bluetooth and Zigbee. have. For example, as shown in FIG. 3b , when the flexible blood flow rate measuring device is attached to a watch or a band of a smart watch, the wired/wireless communication module 305 receives power from the watch or smart watch to enable wired communication. can

전원부(307)는 제어부(301), 저장부(303) 및 유무선 통신 모듈(305)에 전원을 공급할 수 있다. 일 예로, 전원부(307)는 일차 전지를 사용하여 외부 전원이 필요 없는 구조일 수 있다. 일 예로, 전원부(307)는 전원선을 통해 외부 전원과 연결된 구조일 수 있다. 일 예로, 전원부(307)는 이차 전지를 사용하여, 외부로부터 초음파 방식, 자기유도방식 또는 자기공명방식으로 전원을 무선으로 공급받는 구조일 수 있다. The power supply unit 307 may supply power to the control unit 301 , the storage unit 303 , and the wired/wireless communication module 305 . For example, the power supply unit 307 may have a structure that does not require an external power source by using a primary battery. For example, the power supply unit 307 may have a structure connected to an external power source through a power line. As an example, the power supply unit 307 may have a structure in which power is wirelessly supplied from the outside by an ultrasonic method, a magnetic induction method, or a magnetic resonance method using a secondary battery.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.As mentioned above, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (13)

탈부착이 가능한 유연 패치부;
상기 패치부의 일면 상에 배치된 초음파 센서, 상기 초음파 센서는 유연 박막 및 상기 유연 박막 내에 배치되는 복수 개의 초음파 소자들을 포함하되,
상기 유연 박막은 상기 유연 패치부와 인접하는 제 1 면 및 상기 유연 박막의 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면을 포함하고;
상기 초음파 소자들 중 적어도 하나에서 발생된 제 1 초음파 주파수와 목표물에서 반사되어 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나가 받은 제 2 초음파 주파수 간의 주파수 변화량을 산출하여 혈류 속도를 측정하는 제어부; 및
상기 유연 박막의 상기 제 2 면과 접촉하는 음향 정합층을 포함하고,
상기 초음파 소자들 각각은 상기 유연 패치부와 인접하는 제 1 면, 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면 및 상기 초음파 소자의 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면을 연결하는 측면을 포함하되,
상기 초음파 소자의 상기 측면은 상기 유연 박막과 접촉하고, 상기 초음파 소자의 상기 제 2 면은 상기 음향 정합층과 접촉하고,
상기 유연 박막은 고분자 물질을 포함하고,
상기 음향 정합층은 금속, 세라믹, 고분자 물질 및 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함하거나 두 가지 이상의 것이 혼합된 유연 혈류속도 측정장치.
Removable flexible patch part;
An ultrasonic sensor disposed on one surface of the patch part, the ultrasonic sensor comprising a flexible thin film and a plurality of ultrasonic elements disposed in the flexible thin film,
The flexible thin film includes a first surface adjacent to the flexible patch portion and a second surface opposite to the first surface of the flexible thin film;
a controller configured to measure a blood flow velocity by calculating a frequency change between a first ultrasonic frequency generated by at least one of the ultrasonic elements and a second ultrasonic frequency reflected from a target and received by at least one of the ultrasonic elements; and
Comprising an acoustic matching layer in contact with the second surface of the flexible thin film,
Each of the ultrasonic elements comprises a first surface adjacent to the flexible patch part, a second surface opposite to the first surface, and a side connecting the first surface and the second surface of the ultrasonic element,
The side surface of the ultrasonic element is in contact with the flexible thin film, and the second surface of the ultrasonic element is in contact with the acoustic matching layer,
The flexible thin film includes a polymer material,
The acoustic matching layer includes at least any one of metal, ceramic, polymer material, and silicon, or a flexible blood flow rate measuring device in which two or more are mixed.
 제 1 항에 있어서,
평면적 관점에서, 상기 초음파 소자의 상기 제 1 면은 상기 유연 박막 내에 배치되고,
상기 초음파 소자의 상기 제 2 면 및 상기 유연 박막의 상기 제 2 면은 서로 공면을 이루는 유연 혈류속도 측정장치.
The method of claim 1,
In a plan view, the first surface of the ultrasonic element is disposed in the flexible thin film,
The second surface of the ultrasonic element and the second surface of the flexible thin film are coplanar with each other.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 음향 정합층의 두께는 균일한 유연 혈류속도 측정장치.
The method of claim 1,
The thickness of the acoustic matching layer is a uniform flexible blood flow rate measuring device.
 제 1 항에 있어서,
상기 유연 박막은 PDMS(polydimethylsiloxane), PET(Polyethylene terephthalate) 또는 PVDF(Polyvinylidene fluoride)와 같은 고분자 물질을 포함하는 유연 혈류속도 측정장치.
The method of claim 1,
The flexible thin film is a flexible blood flow rate measuring device comprising a polymer material such as polydimethylsiloxane (PDMS), polyethylene terephthalate (PET), or polyvinylidene fluoride (PVDF).
 제 1 항에 있어서,
상기 초음파 소자들 각각은 압전 소자인 유연 혈류속도 측정장치.
The method of claim 1,
Each of the ultrasonic elements is a piezoelectric element, a flexible blood flow velocity measuring device.
 제 1 항에 있어서,
상기 유연 박막의 두께는 균일하되,
상기 유연 박막의 상기 두께는 상기 초음파 소자들의 두께보다 두꺼운 유연 혈류속도 측정장치.
The method of claim 1,
The thickness of the flexible thin film is uniform,
The thickness of the flexible thin film is thicker than the thickness of the ultrasonic elements flexible blood flow rate measuring device.
 제 1 항에 있어서,
상기 제어부로부터 산출된 상기 혈류속도를 저장하는 저장부;
상기 혈류속도를 이용자의 컴퓨터, 휴대용 단말기 및 패널 중 적어도 어느 하나 이상의 것에 전달하는 유무선 통신 모듈; 및
상기 제어부, 상기 저장부 및 상기 유무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 유연 혈류속도 측정장치.
The method of claim 1,
a storage unit for storing the blood flow velocity calculated by the control unit;
a wired/wireless communication module for transmitting the blood flow velocity to at least one of a user's computer, a portable terminal, and a panel; and
The flexible blood flow rate measuring device further comprising a power supply unit for supplying power to the control unit, the storage unit, and the wired/wireless communication module.
 제 1 항에 있어서,
상기 초음파 소자들은 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 서로 이격 배치되는 유연 혈류속도 측정장치.

The method of claim 1,
The ultrasonic elements are arranged to be spaced apart from each other in a first direction and a second direction that intersect each other.

 제 1 항에 있어서,
상기 초음파 소자들 각각의 단면 형상은 원형, 삼각형, 사각형 또는 다각형인 유연 혈류속도 측정장치.
The method of claim 1,
A flexible blood flow velocity measuring device having a cross-sectional shape of each of the ultrasonic elements is a circle, a triangle, a rectangle, or a polygon.
 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 초음파 주파수를 발생하는 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나는 상기 제 2 초음파 주파수를 발생하는 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나와 동일한 유연 혈류속도 측정장치.
The method of claim 1,
At least one of the ultrasonic elements generating the first ultrasonic frequency is the same as at least one of the ultrasonic elements generating the second ultrasonic frequency.
 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 초음파 주파수를 발생하는 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나는 상기 제 2 초음파 주파수를 발생하는 상기 초음파 소자들 중 적어도 하나와 다른 유연 혈류속도 측정장치.


The method of claim 1,
At least one of the ultrasonic elements generating the first ultrasonic frequency is different from at least one of the ultrasonic elements generating the second ultrasonic frequency.
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