KR102568960B1 - 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법 및 시스템, 그리고 두개골 용적 변화의 측정을 위한 장치 - Google Patents
두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법 및 시스템, 그리고 두개골 용적 변화의 측정을 위한 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법 및 시스템, 그리고 두개골 용적 변화를 측정하기 위한 장치를 설명한다. 구체적으로, 본 발명은 사용자의 두개골 용적 변화의 아날로그 신호를 검출하고 수신하는 단계, 그 신호를 처리하는 단계 및 처리된 신호를 미리 구성된 수신기로 전송하는 단계를 포함한다. 본 발명은 의학, 생의학, 신경 과학, 물리량 측정 및 전기 공학의 기술 분야에 위치한다.
Description
본 출원은 2017년 11월 6일에 출원된 브라질 출원 제1020170238792호의 이익 및 우선권을 주장한다. 이것은 그 전체가 참조로서 본 명세서 포함된다.
본 발명은 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법 및 시스템, 그리고 두개골 용적 변화를 측정하기 위한 장치를 설명한다. 구체적으로, 이것은 아날로그 신호로 두개골 용적 변화를 검출하고, 이 신호를 처리하여 이 신호를 다른 전자 장치 또는 클라우드 서버로 전송하는 것을 포함한다. 본 발명은 의학, 생물 의학, 신경 과학, 물리량 측정 및 전기 공학의 분야에 위치한다.
인간 장기의 대부분은 대기압 이하의 혈액 관류의 주변 압력을 나타낸다. 그러나, 대뇌와 척수를 포함하는 중추 신경계에서, 그 주변 압력은 두개강과 척추관에 의해 보호되기 때문에 서로 다르다. 이러한 압력은 두개내압으로 표시된다.
두개내압(intracranial pressure, ICP)은 동물 및 인간의 주요 생리학적 파라미터 중 하나이며, 그 형태학은 매우 중요하다. 그러나, 사용자의 두개내압을 검출하고, 모니터링하며 및 관리하는 종래의 방법은 대부분의 침습적 방법에 대한 것이며, 여기서 최신 기술은 비침습적 시스템을 요구하므로, 두개내압을 모니터링하는 침습적 방법으로 인해 더 나은 연구가 이루어지지 않는, 이 중요한 신경학적 파라미터에 관한 연구 분야를 확장시킬 수 있다.
예를 들어, 심장 변동성에 대해 잘 알려져 있으며, 다른 복잡성 파라미터는 환자의 임상 상태 및 치명적 사건의 발생을 예측할 수 있다. 신경학적 위험이 있는 환자에서, 두개내압과 동맥압 사이의 상관관계 분석은 대뇌 유연성에 관한 정보를 제공하는데, 이는 적용될 최상의 치료의 선택에 대한 의사 결정 프로세스에서 결정적인 사실이다. 그러나, 실제로, 이 분석은 병원 직원에게 관련 정보를 생성하는 데 거의 사용되지 않는다.
현재, 강렬한 치료 연합에서 환자의 생리학적 파라미터의 모니터링은 의사 결정 프로세스에서 일반적으로 병원 직원에 의해 사용되는 대량의 데이터를 생성한다. 생리학적 파라미터가 표준 패턴에서 벗어나는 경우를 트리거하는 멀티파라미터 모니터의 알람 프로토콜과 같이, 현재 사용되는 도구는 도움보다 더 많은 것을 방해한다. ICU에서 발생된 알람의 10% 미만이 임상적으로 관련이 있다. 미국의 ICU에서 28%의 진단이 잘못된 것으로 추정되며, 이러한 오류의 8%는 치명적이다. 소아 ICU에서, 진단의 19.6%가 잘못되어 4.5%가 치명적인 오류를 초래한다. 따라서, 진단 오류로 인해 미국의 ICU에서 매년 4만명 이상이 사망한다.
치료 프로토콜을 최적화하고, 환자의 삶의 질을 개선하며, 진단 및 병원 비용의 오류를 줄이기 위해, 환자의 임상 상태에 관한 관련 정보를 제공하고 의사 결정 프로세스에 도움을 주기 위해 건강 전문가에게 더 나은 진단 도구를 제공해야 한다. 두개내압을 모니터링하는 종래의 방법은 ICP를 측정하기 위해 두개골로의 침투 및 카테터의 삽입을 포함한다. 이러한 절차는 침습적이며, 가장 흔하게 발생하는, 뇌 부종실질을 악화시키고, 뇌실질을 다치게 하며, 뇌내 출혈 및 두개내 감염을 유발하는 위험을 포함한다. 언급된 모든 단점을 고려할 때, 두개골 침투의 생성된 합병증을 제거하는, 비침습적 방법으로 두개내압을 모니터링해야 할 필요성은, 침습적인 모니터링 방법으로 인해 더 이상 연구되지 않는, 중요한 생리학적 파라미터를 중심으로 새로운 연구 분야를 열기 때문에 매우 중요한 것 중 하나이다. 또한, 비침습적 모니터링 방법의 성장에 따라, 절대적인 두개내압의 모니터링을 확인해야 하기 때문에 침습적 방법의 유용성이 증가할 것이다.
추가의 최신 기술은 상이한 상황에서 시스템의 이용 가능성을 용이하게 하기 위해 두개내압을 무선으로 모니터링하는 시스템이 필요하다.
과학 및 특허 문헌을 검색한 결과, 본 발명에 대한 관련 문헌이 지적되었으며, 이는 하기에 기술되어 있다.
문헌 WO2013041973A2는 비침습적 방식으로 두개내압을 측정하고 모니터링하기 위한 시스템을 나타내며, 여기서 그 시스템은 시스템이 다수의 상황에 적응되기 어렵게 하는 두개내압을 모니터링하기 위해 케이블을 통해 연결되고, 장비의 운송이 시스템을 손상시킬 수 있다.
문헌 CN106618490A는 상이한 처리 방법을 사용하여 환자의 온도 및 두개내 압을 검출하고 무선 방식으로 신호를 전송하기 위한 최소 침습적 시스템을 나타낸다. 최소 침습적 시스템은 여전히 환자의 유기체 내부에 삽입될 필요가 있으므로, 일부 상황에서는 너무 위험하거나 또는 환자가 필요할 때마다 사용되어야 한다. 또한, CN106618490A는 최소 침습적 시스템이 흐름 정보의 높은 트래픽을 지원할 수있는 적절한 장비를 필요로 하는 방식으로 수신기로 전송될 많은 양의 관련이 없는 데이터를 제공한다. 이로 인해 시스템 및 프로세스가 사용자에 의해 처리될 수 없게 된다.
문헌 CN202458347U는 두개내압을 간접적으로 모니터링하기 위한 시스템을 나타내며, 여기서 이 문헌은 복수의 생리학적 파라미터를 검출하는 방법을 나타내고, 이러한 복수의 파라미터의 처리는 환자의 두개내압을 나타낸다. 이러한 시스템은 복수의 파라미터의 검출을 필요로 하고, 출원인은 시스템이 혈압, 심전도, 뇌파, 생체 임피던스 및 환자의 산소를 검출하고 환자의 두개내압에 대한 결론을 제공하도록 구성되어 있음을 강조하기 때문에 두개내압을 직접 검출하지 못한다.
문헌 CN106361320A는 두개내압을 모니터링하기 위한 최소 침습적 시스템을 나타내며, 여기서 센서는 환자의 두개골에 직접 위치하며, 환자의 머리를 잘라야 하고, 이 문헌은 환자가 두개내압을 모니터링해야 할 때마다 사용할 수 없게 만든다. 이러한 해결수단은 환자 건강에 관한 정보를 수집하기 위해 침습적 절차를 제공한다.
문헌으로부터 추론할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 개시를 제안하거나 예상하는 문서가 없으므로, 본 명세서에서 제안된 해결수단은 최신 기술 이외의 신규하고 진보적인 단계를 가질 수 있다.
본 발명은 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템 및 방법 그리고 두개골 용적 변화의 측정을 위한 장치를 제공함으로써 최신 기술의 기술적 문제를 해결한다. 구체적으로, 본 발명은 사용자의 두개골 용적 변화의 아날로그 신호를 검출하고 수신하는 단계, 그 신호를 처리하는 단계 및 처리된 신호를 무선 수단에 의해 미리 구성된 수신기로 전송하는 단계를 포함한다. 제안된 해결수단을 통해 사용자의 두개골 변형을 비 침습적으로 검출하고 두개내압을 정확하게 모니터링할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법을 제공하며, 이 방법은,
a. 검출 장치에 의해 사용자로부터 아날로그 신호를 검출하는 단계;
b. 검출된 아날로그 신호를 수신기를 통해 수신하는 단계 ― 신호 각각은 사용자의 두개내압과 관련됨 ―;
c. 프로세서에 의해, 처리된 신호를 생성하는 검출된 아날로그 신호를 처리하는 단계; 및
d. 전송기를 통해 처리된 신호를 미리 구성된 수신기로 전송하는 단계 ― 전송기와 미리 구성된 수신기는 무선으로 통신함 ―
를 포함한다.
제2 측면에서, 본 발명은 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템을 제공하며, 이 시스템은,
a. 두개골 용적 변화로부터 아날로그 신호를 검출하기 위한 검출 장치;
b. 검출 장치와 통신하고 사용자의 두개내압과 관련된 아날로그 신호를 수신하는 수신기;
c. 적어도 상기 사용자의 두개내압과 관련된 신호를 처리하기 위한 도구를 포함하는 프로세서 － 프로세서는 수신기와 통신함 －; 및
d. 프로세서와 통신하고 처리된 신호를 무선으로 전송하기 위한 모듈을 포함하는 전송기
를 포함한다.
제3 측면에서, 본 발명은 두개골 용적 변화를 측정하기 위한 장치를 제공하며,
a. 두개골 용적 변화와 관련된 편향을 수신하도록 구성된 제1 단부가 구비된 변화의 검출기를 포함하는 변화의 트랜스듀서(8) ― 변화의 트랜스듀서는 검출된 변화를 전기 신호 상에서 변환함 ―; 및
b. 하우징 ― 변화의 트랜스듀서(8)는 하우징 내부에 위치됨 ―
을 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 측면은 통상의 기술자에 의해, 그리고 제품 세그먼트에 관심이 있는 회사에 대해 즉시 이해될 것이며, 이하의 설명에서 재현될 정도로 상세하게 설명될 것이다.
본 명세서에서 도시된 예는 본 발명의 범위를 제한하지 않으면서 본 발명을 구현하는 몇 가지 방법 중 일부만을 설명하기 위한 것이다.
도 1은 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 본 발명의 실시예의 흐름도를 도시하며, 검출된 아날로그 신호는 두개골 용적 변화의 신호를 볼트의 측정 단위로 나타내기 위해 처리된다.
도 2는 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 본 발명의 다른 실시예의 흐름도를 도시하며, 검출된 아날로그 신호는 두개골 용적 변화의 신호를 마이크로미터의 측정 단위로 나타내기 위해 추가로 처리된다.
도 3은 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 본 발명의 다른 실시예의 흐름도를 도시하며, 복수의 검출된 아날로그 신호는 두개골 용적 변화의 신호를 마이크로미터의 단위로 나타내고 사용자의 ICP와 관련된 아날로그 신호의 환경 잡음을 제거하기 위해 처리된다.
도 4는 시스템의 성능을 나타내는 시스템의 실시예 중 하나의 개략도를 도시한다.
도 5 내지 7은 두개골 용적 변화의 비침습적 검출 및 모니터링을 위한 본 발명의 실시예의 분해도를 도시하며, 도 7은 더 나은 실시예의 정의를 위해 도 5의 근사된 도면을 도시한다.
도 8은 두개골 용적 변화를 측정하기 위한 장치의 실시예를 도시한다.
도 9 내지 도 12는 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템의 실시예의 도면을 도시한다.
도 13 내지 17은 사용자의 머리 주위에 위치한 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템의 실시예의 도면을 도시한다.
도 18 내지 20은 사용자의 머리 주위에 위치한 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템의 다른 실시예의 도면을 도시한다.
도 21은 중추 신경계에서의 뇌척수액 순환을 도시한다.
도 22는 랑피트 곡선의 차트를 도시하며, y축은 두개내압을 나타내고 x축은 두개내 부피를 나타낸다.
도 23은 시간 경과에 따른 두개내압의 차트를 도시하며, 상부 곡선은 양호함을 나타내고 하부 곡선은 불량함을 나타낸다.
도 24는 플래트(plateau) 형태의 런드버그 곡선 A의 차트를 도시하며, 시간 경과에 따른 두개내압을 나타낸다.
도 25는 펄스 형태의 런드버그 곡선 B의 차트를 도시하며, 시간 경과에 따른 두개내력을 나타낸다.
도 1은 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 본 발명의 실시예의 흐름도를 도시하며, 검출된 아날로그 신호는 두개골 용적 변화의 신호를 볼트의 측정 단위로 나타내기 위해 처리된다.
도 2는 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 본 발명의 다른 실시예의 흐름도를 도시하며, 검출된 아날로그 신호는 두개골 용적 변화의 신호를 마이크로미터의 측정 단위로 나타내기 위해 추가로 처리된다.
도 3은 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 본 발명의 다른 실시예의 흐름도를 도시하며, 복수의 검출된 아날로그 신호는 두개골 용적 변화의 신호를 마이크로미터의 단위로 나타내고 사용자의 ICP와 관련된 아날로그 신호의 환경 잡음을 제거하기 위해 처리된다.
도 4는 시스템의 성능을 나타내는 시스템의 실시예 중 하나의 개략도를 도시한다.
도 5 내지 7은 두개골 용적 변화의 비침습적 검출 및 모니터링을 위한 본 발명의 실시예의 분해도를 도시하며, 도 7은 더 나은 실시예의 정의를 위해 도 5의 근사된 도면을 도시한다.
도 8은 두개골 용적 변화를 측정하기 위한 장치의 실시예를 도시한다.
도 9 내지 도 12는 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템의 실시예의 도면을 도시한다.
도 13 내지 17은 사용자의 머리 주위에 위치한 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템의 실시예의 도면을 도시한다.
도 18 내지 20은 사용자의 머리 주위에 위치한 두개골 용적 변화의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템의 다른 실시예의 도면을 도시한다.
도 21은 중추 신경계에서의 뇌척수액 순환을 도시한다.
도 22는 랑피트 곡선의 차트를 도시하며, y축은 두개내압을 나타내고 x축은 두개내 부피를 나타낸다.
도 23은 시간 경과에 따른 두개내압의 차트를 도시하며, 상부 곡선은 양호함을 나타내고 하부 곡선은 불량함을 나타낸다.
도 24는 플래트(plateau) 형태의 런드버그 곡선 A의 차트를 도시하며, 시간 경과에 따른 두개내압을 나타낸다.
도 25는 펄스 형태의 런드버그 곡선 B의 차트를 도시하며, 시간 경과에 따른 두개내력을 나타낸다.
두개내압은 일반적으로 성인에서 10-15 mmHg보다 낮으며 두개내 내용물은 내부 부피가 1400 내지 1700 ml인 견고한 구조인 두개골에 의해 보호된다. 정상 상태에서, 두개내 내용물은 부피로, 80% 내지 85%의 뇌 실질, 5% 내지 10% 뇌척수액, 8% 내지 12%의 혈액을 포함한다.
뇌척수액은 지주막하 공간과 심실강을 차지하는 소량의 단백질, 칼륨, 포도당 및 염화나트륨을 가지고 있는 수막성 유체이고 색깔이 없으며, 뇌척수액의 주요 기능은 파스칼 원리로 압력을 분배하고, 도 21에 도시된 바와 같이, 두개골의 모든 지점에 균등하게 분배되도록 중추 신경계를 보호하는 것이며, 여기서 화살표는 유체가 흐르는 방향을 나타낸다. 따라서, 뇌척수액은 중추 신경계가 유체에 침지되기 때문에 중추 신경계의 충격 흡수 시스템으로 작용함으로써, 두개골과의 직접적인 접촉에서 비롯되는 대뇌 외상의 위험을 줄일 수 있다. 뇌실질 또는 혈관의 부피가 증가하면, 두개골의 부피를 조절하기 위해 체액이 배출되고 두개내압이 일정 한도로 감소한다.
신경학적 관점에서 두개강의 가장 중요한 측면 중 하나는 구멍이 완전히 닫힌다는 사실이며, 이것은 상당한 용적 변화를 허용하지 않지만, 그러나 본 발명에 의해 제안된 방법, 시스템 및 장치에 의해 검출되기에 충분하다. 도 22에 도시된 바와 같이, 임의의 컴포넌트에 의한 부피의 성장은 다른 컴포넌트로 전달되어, 두개내압의 상승을 초래하며, 여기서 X축은 부피를 나타내고 Y축은 ICP를 나타낸다. 종양, 타박상 및 기타 두개내 확장 프로세스는 영향을 받는 부위뿐만 아니라 두개 강의 모든 구조를 압축한다.
정상적인 ICP 곡선은 도 23에 도시되어 있으며, 이는 수정된 동맥 펄스이며 3개의 독특한 피크로 구성된다. P1은 충격파(percussion wave)로 표시되고, 맥락막에서 전달된 동맥 압력으로 인해 발생한다. P2는 조력파(tidal wave)로 표시되며, 이는 뇌 안주(complacency)에 따라 달라지며 P1의 잔향이다. P3은 중복파(dicrotic wave)로 표시되며, 대동맥 판막의 닫힘에 선행한다.
두개내압의 모니터링이 시간이 지남에 따라 등록되는 경우, 일부 파형 곡선이 구분될 수 있다. 런드버그(Lundberg) 파형은 세 가지 유형으로 분리될 수 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 곡선 A, 플래토(plateau)는 항상 병리학적이고, 2 내지 20분 동안 두개내압에서 100 mmHg 범위의 상승이며, 이는 갑작스럽게 기저 값으로 떨어지며, 아마도 뇌 혈관 확장을 나타내고 그리고 두개내압의 보상의 중대 신호로 해석된다. 도 25에 도시된 바와 같이, 곡선 B, 펄스는 최대 50 mmHg의 진폭으로 분당 0.5 내지 2회 발생하며, 이는 두개내압에 대한 호흡 주기의 영향을 반영한다. 이러한 신호는 정상적인 개인에게 보이지만, 진폭이 10 mmHg 이상일 경우 두개내 병리를 나타낸다. 곡선 A 및 B는 가능한 안주 부상(complacency injury)의 경고 신호이다. 곡선 C는 분당 4 내지 8회 발생하고 Traube-Henring-Meier의 동맥 곡선과 관련된다.
두개내압의 모니터링은 압력을 측정할 수 있고, 그 파형의 분석을 통해 두개내 역학 및 뇌의 안주(complacency)에 관한 중요한 정보를 제공할 수 있다. 두개내압의 분석은 두개내압의 증가 및 뇌 관류 압력의 감소에 민감한 적응 능력이 낮은(낮은 안주) 사용자를 식별하는 정보를 제공한다.
따라서, 일 측면에서, 본 발명은 두개내압의 침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법을 제공하며, 이 방법은,
a. 검출 장치에 의해 사용자로부터 아날로그 신호를 검출하는 단계;
b. 수신기를 통해 검출된 아날로그 신호를 수신하는 단계 ― 각각의 신호는 사용자의 두개내압과 관련됨 ―;
c. 처리된 신호를 생성하는 검출된 아날로그 신호를 프로세서에 의해 처리하는 단계; 및
d. 처리된 신호를 전송기를 통해 미리 구성된 수신기로 전송하는 단계 ― 전송기와 미리 구성된 수신기가 무선으로 통신하고 있음 ―
를 포함한다.
본 발명에서 사용자라는 용어는 시스템이 두개골 용적 변화를 검출할 수 있는 인간 또는 동물을 지칭한다.
사용자로부터 아날로그 신호를 검출하는 단계는 두개골 용적 변화 및/또는 두개골 변형의 검출을 포함하며, 여기서 그 변화는 핀에 편향을 적용하고, 상기 편향은 양 또는 음인 반면, 변화의 트랜스듀서(transducer of variation)(8)가 핀에 연결되면, 변화의 트랜스듀서(8)를 변형시키고, 변화의 트랜스듀서(8)는 사용자의 두개내압과 관련된 차동 전압 신호를 생성한다. 이러한 차동 전압 신호는 수신기에 의해 수신되고 신호의 처리가 시작된다.
실시예에서, 변화의 트랜스듀서(8)로부터 검출된 신호는 프로세서와 통신하는 수신기로 보내진다.
수신기를 통해 검출된 아날로그 신호를 수신하는 단계는 검출 장치에 의해 실행된 임의의 방법에 의해 스스로를 제한하지 않으면서 검출 장치에 의해 전송된 임의의 아날로그 신호를 수신하는 능력을 포함한다. 이러한 단계에서, 검출된 아날로그 신호는 프로세서에 의해 판독될 수 있는 전자 정보를 생성할 수 있는 전자 회로를 통과한다. 실시예에서, 수신된 아날로그 신호는 압력 센서, 기계식 센서, 유도성 센서, 액정 센서, 레이저 센서, 스트레인 게이지 센서, 광학 센서 또는 이들의 조합에 의해 검출된다.
다른 실시예에서, 수신기는 복수의 아날로그 신호를 수신하는 능력을 포함하며, 여기서 수신기는 직렬 통신 또는 병렬 통신에 의해 신호를 수신할 수 있다. 실시예에서, 복수의 아날로그 신호는 온도, 환경 압력, 습도, 배향, 각속도, 가속도, 자성 지리적 위치에 관한 신호일 수 있으나, 이들에 제한되지는 않는다.
프로세서에 의해 실행되는 처리 단계는 프로세서의 유형 및 처리 단계에서 필요한 도구를 제한한다. 프로세서는 상기 아날로그 신호를 처리하기 위해 적어도 하나의 도구를 포함하며, 여기서 도구는 후술된다.
두개내압의 모니터링의 효과를 잃지 않으면서, 검출된 아날로그 신호를 사용자의 두개내압과 관련된 디지털 신호로 변환하기 위한 도구. 실시예에서, 이러한 도구는 아날로그-디지털 변환기이다.
실시예에서, 프로세서는, 도 1이 다른 도구에 의한 추가 처리의 단계 전의 변환을 도시한 바와 같이, 전송기에 의해 무선으로 전송하기 위해 처리된 신호를 획득하기 위해 다른 도구를 사용함으로써, 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하고 그 신호를 증폭시키기 위해 사용자의 두개내압과 관련된 신호를 처리하기 위해 그 도구 중 하나를 이용한다.
전송기에 의해 전송하기 위해 디지털 신호를 필터링하기 위한 도구로서, 이러한 필터링은 디지털 신호의 가장 관련있는 정보를 필터링하기 위해 펌웨어에 의해 실행된다. 실시예에서, 이러한 도구는 필터이며, 여기서 필터는 전송기에 의해 전송하기 위해 디지털 신호의 필터링을 실행한다.
실시예에서, 필터링은 이벤트에 기초한 도구 프로토콜을 통해 이벤트에 기초하여 정렬을 실행하며, 여기서 펌웨어는 디지털 신호의 가장 관련있는 정보에 대한 변화를 식별하고 처리된 신호를 전송한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 검출 장치로부터의 아날로그 신호는 아날로그-디지털 변환기를 사용하여, 예를 들어 32 비트의 해상도를 갖는 디지털 신호로 변환된다. 검출 장치가 환자에게 적절하게 배치되면, 비트의 서브 세트(예를 들어, 12개의 최하위 비트)의 서브 세트에서만 측정에서의 변화가 예상된다. 무선 통신을 향상시키기 위해, 펌웨어는 가장 관련있는 정보(예를 들어, 최하위 비트의 서브세트)를 전송하면서 덜 관련있는 정보(예를 들어, 나머지 더 중요한 비트)를 필터링하도록 작동한다.
초기 장치 설정 중에, 펌웨어는 트리거링 이벤트를 식별하기 위해 전체 디지털 신호를 분석한다. 환자에 대한 검출 장치의 적절한 배치를 검출하는 것이 하나의 예이다. 초기 장치 설정 중에, 검출 장치가 이동되고 디지털 신호는 상당한 진폭 변화를 경험할 것이며, 반면에, 검출 장치가 환자에게 적절하게 배치되면, 디지털 신호는 특히 디지털 신호의 최상위 비트에서 진폭 변화가 상당히 적을 것이다. 디지털 신호의 최상위 비트를 미리 결정된 임계값과 비교함으로써, 펌웨어는 검출 장치가 환자에게 적절하게 배치된 시기를 식별할 수 있다. 즉, 최상위 비트의 진폭 변화가 미리 결정된 임계값보다 작은 경우, 검출 장치는 환자에게 적절하게 배치된 것으로 간주된다. 추가적으로 또는 다르게는, 검출 장치는 검출 장치가 환자에게 적절하게 배치된 시기를 결정하기 위해 통합된 모션 센서(예를 들어, 가속도계)로부터의 입력을 사용할 수 있다.
환자에 대한 검출 장치의 적절한 배치를 검출할 때, 펌웨어는 전체 측정 신호(즉, 모든 32 비트)를 수신기로 초기에 전송하고 이어서 다른 트리거링 이벤트의 검출(예를 들어, 검출 장치의 제거)까지 비트의 서브 세트(즉, 12개의 최하위 비트)만을 수신기에게 전송할 수 있다. 수신기는 정보의 손실없이 데이트의 전체 스케일을 재구성할 수 있다. 이러한 방식으로, 적은 데이터가 전송되고 전송기와 수신기 사이의 무선 통신이 향상된다. 측정 데이터의 다른 유형의 정렬 및 필터링이 본 개시에 의해 고려된다.
다른 실시예에서, 필터링은 도구 동적 프로토콜을 통해 동적 정렬을 실행하며, 여기서 펌웨어는 디지털 신호로부터 가장 관련있는 정보 및 가장 관련없는 정보를 정렬하고, 처리된 신호를 전송한다. 다른 실시예에서, 필터링은 도구 조합 프로토콜을 실행하며, 여기서 조합 프로토콜은 전술한 프로토콜의 조합을 적어도 포함한다.
디지털 신호를 용적 변화의 디지털 신호로 변환하기 위한 도구로서, 처리된 신호의 측정 단위는 미터 및 그 변형, 예를 들어 마이크로미터, 센티미터, 나노미터 등이다. 실시예에서, 이러한 도구는 변환기이며, 여기서 변환기는 디지털 신호를 마이크로미터 범위에서 용적 변화의 디지털 신호로 변환한다.
실시예에서, 검출된 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환된 다음, 디지털 신호를 용적 변화의 디지털 신호로 변환하는 도구에 의해 변환되며, 여기서 처리된 신호는 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 두개골 용적 변화의 변위를 설명하는 측정을 포함한다.
전송기에 의한 전송을 위해 디지털 신호, 용적 변화의 디지털 신호 또는 아날로그 신호를 변조하기 위한 도구. 실시예에서, 상이한 유형의 신호 각각에 대해 상이한 변조 도구가 존재한다. 다른 실시예에서, 이러한 도구는 변조 유닛이며, 여기서 변조 유닛은 상이한 유형의 신호 중 적어도 하나를 변조한다.
다른 실시예에서, 프로세서는 전송기에 의한 전송을 위해 디지털 신호를 변조하며, 여기서 변조된 신호에서 미리 구성된 수신기에 의해 수신될 처리된 신호이다.
다른 실시예에서, 프로세서는 전송기에 의한 전송을 위해 수신된 아날로그 신호를 변조하며, 여기서 변조된 신호에서 미리 구성된 수신기에 의해 수신될 처리된 신호이다.
디지털 신호의 변조는 전송기 및 통신 채널, 예를 들어 수신기, 미리 구성된 수신기, 대역통과 필터를 포함하는 네트워크 등의 무선 통신을 가능하게 하기 위해 디지털 신호를 전송하기 위해 적어도 수신 디지털 신호를 수정하는 것을 포함한다.
아날로그 신호의 변조는 전송기 및 통신 채널의 무선 통신을 가능하게 하기 위해 다른 주파수, 위상, 진폭, 직교 또는 각도에서 아날로그 신호를 전송하기 위해 적어도 수신 아날로그 신호를 수정하는 것으로 구성된다.
보상 신호의 도구로서, 프로세서는 적어도 하나의 보정 센서에 의해 신호를 검출한다. 실시예에서, 적어도 하나의 보정 센서에 의해 제공된 신호의 검출 후, 프로세서는 보상 신호를 처리하고 검출 장치로부터 발생된 디지털 신호를 조절하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자의 두개내압과 관련된 보상된 디지털 신호를 생성한다. 실시예에서, 이러한 도구는 보상 신호의 검출을 위한 보상 유닛이다.
보정 센서는 사용자의 생리학적 파라미터와 관련된 신호를 검출할 수 있는 임의의 장치이며, 여기서 이 신호는 두개내압 측정을 방해할 수 있거나, 또는 검출 장치의 기능과 관련된 신호를 검출할 수 있다. 실시예에서, 보정 센서는 환경 센서이며, 여기서 환경 센서는 적어도 온도 센서, 기압계 또는 습도계를 포함한다.
다른 실시예에서, 보정 센서는 모션 센서이며, 여기서 모션 센서는 적어도 자이로스코프 또는 가속도계 또는 자력계를 포함한다. 다른 실시예에서, 보정 센서는 지리적 위치를 위한 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system)이다. 다른 실시예에서, 보정 센서는 적어도 모션 센서, 환경 센서, 글로벌 포지셔닝 시스템 또는 이들의 조합이다.
실시예에서, 적어도 하나의 보정 센서에 의해 검출된 신호는, 보상 신호를 위한 도구에 의해 처리되는 경우 검출 장치에 의해 검출된 신호에 대한 잡음 및 간섭을 제거한다. 예를 들어, 사용자가 모니터링을 시작한 초기 위치를 변경하면 이러한 변화로 인해 발생할 수 있는 잡음 및 간섭을 제거하기 위해 보상 신호를 위한 도구는 적어도 하나의 보정 센서에 의해 검출된 신호를 이용한다.
처리된 신호를 전송기를 통해 미리 구성된 수신기로 전송하는 단계에서, 처리된 신호는 사용자의 두개내압과 관련된 정보를 포함하는 신호를 통해 전송기로부터 미리 구성된 수신기로 전송된다. 실시예에서, 전송기와 미리 구성된 수신기 사이의 무선 통신은 근거리 통신이다. 다른 실시예에서, 전송기와 미리 구성된 수신기 사이의 무선 통신은 무선 주파수 식별이다. 다른 실시예에서, 전송기는 블루투스 표준 프로토콜에 의해 미리 구성된 수신기와 통신된다.
실시예에서, 본 방법은 아날로그 신호를 검출하고, 이들 신호를 실시간으로 수신하고 처리하며 전송하는 모든 단계를 실행하며, 여기서 이들 단계는 중단없이 실행된다.
제2 측면에서, 본 발명은 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템을 제공하며, 여기서 시스템은,
a. 두개골 용적 변화로부터 아날로그 신호를 검출하기 위한 검출 장치;
b. 검출 장치와 통신하고 사용자의 두개내압과 관련된 아날로그 신호를 수신하는 수신기;
c. 사용자의 두개내압과 관련된 신호를 처리하기 위한 도구를 적어도 포함하는 프로세서 ― 프로세서는 수신기와 통신함 ―; 및
d. 프로세서와 통신하고 처리된 신호를 무선으로 전송하기 위한 모듈을 포함하는 전송기
를 포함한다.
실시예에서, 시스템은 적어도 하나의 미리 구성된 수신기를 더 포함한다. 미리 구성된 수신기는 전송기와 통신하는 임의의 수신기이며, 처리된 신호를 추가 처리하고 상기 신호를 클라우드 서버로 전송하기 위해, 미리 구성된 수신기는 수신된 처리된 신호를 전자 장치로 삽입하기 위해 적어도 하나의 전자 장치와 통신하도록 구성된다.
시스템은 사용자의 머리 주위에 적어도 하나의 장치를 수용하기 위한 헤드피스를 더 포함한다. 실시예에서, 헤드피스는 패스너(fastener)를 포함하는 사용자의 머리 주위에 적어도 장치를 수용하기 위한 스트립이며, 패스너는 사용자의 머리 상의 스트립을 조절한다. 다른 실시예에서, 스트립은 유연하며 사용자의 머리 주위에 수용된다.
실시예에서, 검출 장치는 두개골 용적 변화를 측정하기 위한 장치이다.
제3 측면에서, 본 발명은 두개골 용적 변화를 측정하기 위한 장치를 제공하며,
a. 두개골 용적 변화와 관련된 편향을 수신하도록 구성된 제1 단부를 구비한 변화의 검출기를 포함하는 변화의 트랜스듀서(8) ― 변화의 트랜스듀서(8)는 전기 신호에 대해 검출된 변화를 변환함 ―; 및
b. 하우징 ― 변화의 트랜스듀서(8)는 하우징 내부에 위치함 ―
을 포함한다.
변화의 검출기는 두개골 용적 변화로부터 검출된 에너지를 변화의 트랜스듀서(8)로 전송할 수 있는 임의의 객체이다. 실시예에서, 변화의 검출기는 핀을 포함하고, 상기 핀은 변화의 트랜스듀서(8)에 연결되며, 여기서 핀은 변화를 검출하고 전기 신호를 변환하기 위해 상기 변화의 트랜스듀서(8)에 대한 변형을 생성한다.
실시예에서, 변화의 트랜스듀서(8)는 가요성 재료에 연결된 전기 회로를 포함하며, 여기서 가요성 재료의 변형은 전기 회로에 의해 검출된다.
하우징은 변화의 트랜스듀서(8)를 보호하기 위해 설계시 배치되고 상기 변화의 트랜스듀서(8)를 수용할 수 있는 임의의 재료 또는 재료의 세트이다. 실시예에서, 하우징은 변화의 검출기 주위의 적어도 하나의 인클로저 부분(enclosure part)을 포함하며, 여기서 인클로저 부분은 불필요한 움직임으로부터 변화의 검출기를 보호한다.
추가의 실시예에서, 인클로저 부분은 변화의 검출기 주위에 위치되고, 인클로저 부분은 장치가 꺼지고 변화의 트랜스듀서(80)가 달성할 수 있는 최대 변형을 제한하는 경우 변화의 검출기 움직임을 정지시킨다.
인클로저 부분은 변화의 트랜스 듀서(8)의 잘못된 움직임을 방지하고 직접적인 충격으로부터의 보호를 제공하는 하우징 내부의 임의의 물질이다.
실시예에서, 하우징은 스위치(5), 한계 인클로저(delimiting enclosure)(6) 및 잠금 장치(7)를 포함하며, 여기서 잠금 장치(7)는 장치를 보호하기 위해 전원이 꺼지는 경우 및 한계 인클로저(6)가 변화의 트랜스듀서(8)의 변형을 제한하기 위해 전원이 꺼지는 경우 핀의 고정을 포함한다.
실시예:
여기에서 도시된 예는 본 발명의 범위를 제한하지 않으면서 본 발명을 구현하는 몇 가지 방법 중 하나만을 설명하기 위한 것이다.
두개내압을 모니터링하고 관리하기 위한 시스템은 비침습적이며, 그 목적은 단순하고 사용하기 쉬우며, 저항적이고 효율적인 것이다. 이 시스템은, 저에너지 아키텍처, 제세동 보호, 내장 환자 격리, 비침습적 변화의 트랜스듀서(8)를 위한 프론트 엔드 바이오센싱 회로, 특정 지시기를 위한 구성 가능한 RGB LED, 저에너지 전력 관리, 내장 배터리(9) 및 외장 배터리(15)를 통한 리튬 이온 배터리에 의한 긴 배터리 수명, 내부 고장 모니터, 디지털 신호 프로세서, 단일 명령, 다중 데이터를 포함하는 내장형 프로세서 arm cortex m4f에 의해 전원 구동되는 고급 암호화 표준 하드웨어, 사용자의 두개내압과 관련된 신호를 처리하기 위한 도구, 예컨대:
아날로그-디지털 변환기, 차동 입력, 자동 이득, 자동 오프셋, 저온, 오프셋 및 이득 드리프트를 갖는 고 정확도 및 분해능 아키텍처,
내부 온도 센서, 온도 센서와 같은 환경 센서, 습도 센서, 압력 센서, 가속도계와 같은 모션 센서, 자이로스코프, 자력계, 지리적 위치를 위한 gps를 포함하는 보상 유닛,
디지털 신호 처리 명령, 부동 소수점 유닛(floating point unit, FPU), 단일 사이클 곱셈 및 누적, 계산적으로 복잡한 연산의 에너지 효율적인 처리를 위한 하드웨어 분할,
하드웨어에 의해 투영된 모든 기능을 실행하는 펌웨어를 포함한다. 저전력 프로파일에 기초하여, 펌웨어는 효율적인 에너지 비용을 추구하는 모든 모두스 오페란디(modus operandi)를 갖추고 있다. 모든 액세스는 에너지를 덜 사용하도록 최적화되어 있다. 하드웨어의 비 휘발성 메모리는 장치를 자동으로 페어링하는 데 필요한 모든 정보를 포함한다.
실시예에서, 펌웨어는 이러한 디지털 신호를 필터링하며, 여기서 필터링은 이벤트에 기초하여 도구 프로토콜을 이용하며, 여기서 펌웨어는 디지털 신호의 가장 관련있는 정보의 변화 검출기를 포함한다. 변화 검출기를 통해 펌웨어는 가장 관련있는 정보의 변화에 기초하여 신호를 필터링한다.
다른 실시예에서, 펌웨어는 이러한 디지털 신호를 필터링하며, 여기서 필터링은 도구 동적 프로토콜을 이용하며, 여기서 펌웨어는 디지털 신호로부터 가장 관련있는 정보 및 가장 관련없는 정보를 정렬하는 정렬기 장치를 포함한다.
다른 실시예에서, 펌웨어는 이러한 디지털 신호를 필터링하며, 여기서 필터링은 언급된 프로토콜의 조합을 이용한다. 추가의 실시예에서, 프로세서는 디지털 신호를 용적 변화의 디지털 신호로 변환하며, 여기서 용적 변화의 디지털 신호는 마이크로미터 범위의 측정이다.
내부 배터리(9) 및 외부 배터리(15)를 통한 리튬 이온 배터리에 의한 긴 배터리 수명은 시스템에 에너지를 공급하며, 여기서 외부 배터리(15)는 시스템을 위한 제1 전원 공급 장치이고 상기 내부 배터리(9)를 재충전하며, 외부 배터리가 연료 게이지가 있는 USB를 통해 재충전될 때, 내부 배터리(9)는 시스템을 위한 제2 전원 공급 장치의 목적을 제공한다. 시스템은 더 포함한다.
시스템은 데이터의 전송을 위해 무선 안테나(13), 블루투스 5.0, 온칩 근거리 통신 태그, 미리 구성된 수신기, 2개의 미리 구성된 장치 사이의 보안 인증된 페어링, 중앙 처리 장치, 높은 처리량, 광고 확장, 블루투스 저에너지(Bluetooth low energy, BLE), 외부 전방향 안테나용 u.fl 커넥터를 통한 무선 연결을 포함한다.
실시예에서, 시스템은 중앙 처리 장치에 연결된 미리 구성된 수신기로 신호를 수신하고, 처리하며 그리고 전송하는 단계에서 높은 우선순위를 갖는다. 수집된 신호의 차단을 방지하기 위해 관련 데이터를 잃지 않고 데이터를 암호화하여 데이터의 전송이 유동적이다.
펌웨어 업데이트는 무선으로 앱을 통해 실행된다. 시스템은 초기에 부트로더로 구성되어 펌웨어의 유지 보수 및 수리가 가능하다.
미리 구성된 수신기는 미리 구성된 수신기를 통해 수집된 두개내압과 관련된 아날로그 신호를 재구성하고 그 신호를 모니터, 앱 또는 중앙 처리 장치로 전달하는 역할을 한다.
실시예에서, 시스템은 새로운 도구 구성의 읽기 및 입력에 대한 액세스를 용이하게 하도록 구현된 규칙, 기능 및 미리 설명된 방법을 갖는 데이터베이스를 포함한다. 직렬 주변 장치 인터페이스 통신 기능이 있는 아날로그-디지털 변환기와 같은 도구는 다양한 필터 구성의 어레이, 샘플 레이트, 자동 게인 및 자동 오프셋을 갖는다. 이러한 도구는 읽기 모드를 통해 액세스되고 쓰기 모드를 통해 처리를 실행하여, 원격의 동적 구성을 허용한다.
실시예의 추가 설명을 위해, 장치가 도 5에 도시되어 있다. 실시예에서, 하우징은 컴포넌트를 둘러싸서 이들을 보호하기 위해 하부 베이스(3)에 연결된 상부 보호장치(1)를 포함하며, 여기서 하부 베이스는 장치의 이용시 사용자의 피부에 연결된다.
본 실시예에서, 신호를 처리하기 위한 도구를 포함하는 프로세서는 메인 센서(2)의 회로 보드이고 변화의 트랜스듀서(8)와 통신하며, 여기서 보조 나사(10) 중 하나는 장치의 변화의 검출기로서 작동한다. 변화의 트랜스듀서(8)는 베이스(4) 상에 캔틸레버식으로 고정되며, 여기서 이러한 베이스는 또한 보조 나사(10)를 통해 하우징에 연결된 보상 유닛으로서 작동하는 베이스(4)에 위치된 적어도 하나의 보정 센서의 회로 기판을 포함하고, 보정 센서에서 아날로그 신호를 수신하며, 두개내압을 보다 정밀하게 처리하기 위해 또는 적어도 하나의 보정 센서로부터 수신된 아날로그 신호를 전송하기 위해 메인 센서(2)의 회로 기판과 통신한다.
실시예에서, 잠금 장치에는 트리거(7.1)를 포함하는 제1 단부 및 제1 단부에 대향하며 개구(7.2)를 포함하는 제2 단부가 제공되며, 여기서 개구부(7.2)는 변화의 검출기와 연관되도록 구성된다. 실시예에서, 개구(7.2)는 핀에 연결되며, 여기서 핀은 개구(7.2)와 핀의 연결에 직각인 움직임을 정지시키기 위해 그 주위의 2개의 상승된 피크 사이에서 개구(7.2)를 연결하기 위한 갭을 갖는다. 실시예에서, 개구(7.2)는 핀에 연결되며, 핀은 변화의 트랜스듀서(8)를 변형시킬 수 있는 핀의 움직임을 정지시키기 위해 상승된 피크 위로 개구(7.2)를 연결하기 위한 갭을 갖는다. 실시예에서, 개구(7.2)는 핀에 연결되며, 여기서 핀과 개구는 원형 둘레를 가지고, 이러한 핀은 개구(7.2)보다 큰 직경을 가지며, 연결될 때 마찰이 개구(7.2)와 핀의 연결에 직각인 움직임을 방해한다.
실시예에서, 한계 인클로저(6)는 변화의 검출기의 제1 단부에 대향하여 위치되며, 한계 인클로저(6)는 제한 요소(6.1)를 포함한다. 추가의 실시예에서, 하우징은 한계 인클로저(6)와 변화의 트랜스듀서(8) 사이의 안전 공간을 포함하며, 여기서 안전 공간은 변화의 트랜스듀서(8)의 안전한 변형을 제공한다.
실시예에서, 스위치(5)는 트리거(7.1)와 연관되도록 구성된 트리거 개구(5.1)를 포함하며, 여기서 트리거(7.1)는 트리거 개구(5.1) 내에 위치하고 상기 스위치(5)는 제한 요소(6.1)에 의해 제한된 변위를 포함한다.
내부 배터리(9)는 하우징 내에 있다. 나사(11)는 모든 컴포넌트가 연결되고 지지부(12)가 베이스(4)에 위치한 적어도 하나의 보정 센서의 회로 기판 위에 있는 것을 보장하기 위해 시스템을 고정시킨다. 무선 안테나(13)는 시스템의 전송기로서 작동하고, 하우징 내부에 위치하며, 메인 센서(2)의 회로 기판과 통신하고, 처리된 신호를 미리 구성된 수신기로 전송한다.
외부 보호장치(14)는 상부 보호장치(1)와 함께 보호하기 위한 상부 보호장치(1), 상부 보호장치(1)에 연결된 외부 배터리(15)를 포함한다. 연결된 인클로저(19)에 연결되고 결합 인클로저(17)와 결합된 스프링(16)은 하우징 상의 외부 배터리(15)를 잠그거나 잠금 해제할 수 있다. 메인 센서(2)의 회로 기판 상에 고정된 배터리 커넥터(18)는 외부 배터리(9)를 메인 센서(2)의 회로 기판과 통신할 수 있게 한다. 메인 센서(2)의 회로 기판과 상부 보호장치(1) 사이에 위치한 하부 보호장치(20)는 메인 센서(2)의 회로 기판을 직접적인 충격으로부터 보호한다.
다른 예시적인 실시예에서, 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 실행되며, 사용자의 두개골 용적 변화는 검출 장치의 핀에 편향을 적용한다. 핀은 사용자의 두개내압과 관련된 차동 전압 신호를 생성하는 변화의 트랜스듀서를 변형시키기 위해 편향을 전달한다.
이러한 신호는 아날로그이고 수신기에 의해 수신된 후, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 프로세서로 전달된다. 본 예에서, 프로세서는 이러한 변환에 ADC 도구를 사용한다. 디지털 신호는 전송기에 의해 전송될 준비가 된 처리된 신호를 생성하도록 변조된다. 전송기는 처리된 신호를 미리 구성된 수신기로 무선으로 전송한다.
다른 예시적인 실시예에서, 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 실행되며, 사용자의 두개골 용적 변화는 검출 장치의 핀에 편향을 적용한다. 핀은 사용자의 두개내압과 관련된 차동 전압 신호를 생성하는 변화의 트랜스듀서를 변형시키기 위해 편향을 전달한다.
이러한 신호는 아날로그이고 수신기에 의해 수신된 후, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고 상기 디지털 신호를 증폭시키기 위해 프로세서로 전달된다. 본 예에서, 프로세서는 이러한 변환을 위해 ADC 도구를 사용한다. 그 후, 프로세서는 디지털 신호를 마이크로미터 범위의 용적 변화의 디지털 신호로 변환하기 위해 다른 도구를 실행한다. 용적 변화의 디지털 신호는 전송기에 의해 전송되도록 변조된다. 그 후, 전송기는 용적 변화의 디지털 신호를 미리 구성된 수신기로 무선으로 전송한다.
다른 예시적인 실시예에서, 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 실행된다. 사용자의 두개골 용적 변화는 검출 장치의 핀에 편향을 적용한다. 핀은 사용자의 두개내압과 관련된 차동 전압 신호를 생성하는 변화의 트랜스듀서를 변형시키기 위해 편향을 전달한다.
두개골 용적 변화의 검출과 병행하여, 복수의 환경 및 관성 센서는 압력, 습도, 온도, 가속도, 지리적 위치 및 자기를 검출하고 이들 신호를 프로세서로 전송한다.
차동 전압 신호는 아날로그이고 수신기에 의해 수신된 후, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고 상기 디지털 신호를 증폭시키기 위해 프로세서로 전달된다. 프로세서는 디지털 신호를 마이크로미터 범위의 용적 변화의 디지털 신호로 변환하기 위한 변환기 도구를 사용하여 디지털 신호를 추가로 처리한다. 그 후, 프로세서의 보상 유닛 도구는 용적 변화의 디지털 신호와 복수의 환경 및 보상 신호를 생성하는 관성 센서에 의해 검출된 신호를 처리하며, 이는 사용자의 움직임으로 인한 소음 또는 사용자의 모니터링에 대한 다른 대상부전(decompensation)을 제거한다. 예를 들어, 태양 아래의 사용자가 지붕이 있는 장소로 이동하면 신호 처리시 온도 변화가 발생할 수 있는 물리적 변화를 제어하는 온도 변화를 감지한다. 보상 신호는 전송기에 의해 전송되도록 변조된다. 그런 다음, 전송기는 보정 신호를 미리 구성된 수신기로 무선으로 전송한다.
통상의 기술자는 여기에서의 지식을 소중히 여기며, 첨부된 청구 범위의 범위 내에서 제공되는 방식 및 다른 변형으로 본 발명을 재현할 수 있다.
Claims (26)
- 두개내압(intracranial pressure)의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법으로서,
a. 사용자의 머리에 위치하고 두개골 용적 변화의 검출을 수행하는 검출 장치에 의해 사용자로부터 아날로그 신호를 검출하는 단계 － 상기 검출 장치에 변화의 트랜스듀서가 제공됨 －;
b. 검출된 아날로그 신호를 수신기를 통해 수신하는 단계 ― 상기 검출된 아날로그 신호 각각은 상기 사용자의 두개내압과 관련됨 ―;
c. 프로세서에 의해, 처리된 신호를 생성하는 상기 검출된 아날로그 신호를 처리하는 단계 － 상기 처리하는 단계는 상기 프로세서에 의해 상기 검출된 아날로그 신호를 상기 사용자의 두개내압과 관련된 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 디지털 신호를 필터링하는 도구를 포함하고, 상기 필터링하는 도구는 상기 디지털 신호의 최하위 비트인 비트의 서브 세트를 필터링하는 펌웨어이고, 상기 필터링은 이벤트에 기초한 정렬을 포함하고, 상기 펌웨어는 상기 디지털 신호의 트리거링 이벤트를 식별함 －; 및
d. 전송기를 통해 오직 상기 최하위 비트만 포함하는 처리된 신호를 미리 구성된 수신기로 전송하는 단계 ― 상기 전송기와 상기 미리 구성된 수신기는 무선으로 통신함 ―
를 포함하고,
오직 상기 최하위 비트만 포함하는 처리된 신호는 다른 트리거링 이벤트의 검출까지 전송되며, 미리 구성된 수신기가 사용자의 두개내압에 관한 전체 디지털 신호를 재구성할 수 있고,
상기 펌웨어가 상기 트리거링 이벤트를 검출한 후에, 상기 사용자의 두개내압에 관한 전체 디지털 신호가 상기 전송기를 통해 상기 미리 구성된 수신기에 전송되는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
a. 상기 디지털 신호를 상기 두개골 용적 변화에 관한 변위 디지털 신호로 변환하는 도구;
b. 상기 전송기에 의해 전송하기 위해 디지털 신호를 변조하는 도구;
c. 상기 전송기에 의해 전송하기 위해 두개골 용적 변화의 디지털 신호를 변조하는 도구;
d. 상기 전송기에 의해 전송하기 위해 아날로그 신호를 변조하는 도구;
e. 신호를 보상하는 도구 ― 상기 프로세서는 적어도 하나의 보정 센서에 의해 제공되는 신호를 검출함 ―; 및
g. 이들의 조합을 더 포함하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 펌웨어에 의한 필터링은 동적 정렬 단계를 더 포함하고, 상기 펌웨어는 상기 디지털 신호로부터 가장 관련있는 정보 및 가장 관련이 적은 정보를 정렬하고 상기 처리된 신호를 전송하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법. - 제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보정 센서는,
a. 적어도 온도 센서, 또는 기압계, 또는 습도계를 포함하는 환경 센서;
b. 적어도 자이로스코프, 또는 가속도계, 또는 자력계를 포함하는 모션 센서; 및
c. 지리적 위치를 위한 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system)
중 적어도 하나를 포함하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법. - 제2항에 있어서,
상기 디지털 신호를 두개골 용적 변화의 디지털 신호로 변환하는 것은 적어도 상기 두개골 용적 변화의 변위를 기술하는 측정을 포함하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 검출 장치에 의해 사용자로부터 아날로그 신호를 검출하는 단계는 상기 두개골 용적 변화의 검출을 포함하고, 상기 두개골 용적 변화는 상기 변화의 트랜스듀서를 변형시키기 위해 이러한 편향을 전송하는 핀에 편향을 적용하고 상기 변화의 트랜스듀서는 상기 사용자의 두개내압과 관련된 차동 전압 신호를 생성하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계는 실시간으로 실행되는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법. - 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템으로서,
a. 두개골 용적 변화로부터 아날로그 신호를 검출하기 위해 사용자의 머리에 위치되는 검출 장치 - 상기 검출 장치에 변화의 트랜스듀서가 제공됨 -;
b. 상기 검출 장치와 통신하고 사용자의 두개내압과 관련되며 상기 변화의 트랜스듀서에 의해 생성된 검출된 아날로그 신호를 수신하는 수신기;
c. 적어도 상기 사용자의 두개내압과 관련된 검출된 아날로그 신호를 처리하기 위한 도구를 포함하는 프로세서 － 상기 프로세서는 상기 수신기와 통신하며, 상기 사용자의 두개내압과 관련된 아날로그 신호를 처리하기 위한 도구는 아날로그-디지털 변환기 및 펌웨어를 포함하고, 상기 펌웨어는 디지털 신호의 가장 관련있는 정보를 필터링하며, 상기 펌웨어는 변화 검출기를 포함하고 이벤트에 기초한 도구 프로토콜을 포함하고, 상기 펌웨어는 상기 디지털 신호의 가장 관련있는 정보에 대한 트리거링 이벤트를 식별함 －; 및
d. 상기 프로세서와 통신하고 처리된 신호를 미리 구성된 수신기에 무선으로 전송하기 위한 모듈을 포함하는 전송기 － 상기 처리된 신호는 상기 가장 관련있는 정보를 포함함 －
를 포함하고,
상기 가장 관련있는 정보를 포함하는 처리된 신호는 다른 트리거링 이벤트의 검출까지 전송되며, 상기 다른 트리거링 이벤트의 검출은 상기 이벤트에 기초한 도구 프로토콜에 의해 수행되는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 사용자의 두개내압과 관련된 신호를 처리하기 위한 도구는,
a. 상기 디지털 신호를 상기 두개골 용적 변화에 관한 변위 디지털 신호로 변환하는 변환기;
b. 변조 유닛 － 상기 변조 유닛은,
i. 상기 전송기에 의해 전송하기 위한 디지털 신호;
ii. 상기 전송기에 의해 전송하기 위한 두개골 용적 변화의 변위 디지털 신호; 또는
iii. 상기 전송기에 의해 전송하기 위한 아날로그 신호
중 적어도 하나를 변조함 －;
c. 이들의 조합
중 적어도 하나를 더 포함하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템. - 제9항에 있어서,
상기 펌웨어는 도구 동적 프로토콜을 더 포함하고,
상기 펌웨어는 상기 디지털 신호로부터 가장 관련있는 정보 및 가장 관련이 적은 정보를 정렬시키는 정렬기 장치를 포함하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템. - 제9항에 있어서,
상기 검출 장치는 상기 사용자의 두개내압과 관련된 신호를 처리하기 위한 도구와 통신하는 적어도 하나의 보정 센서를 포함하고, 상기 사용자의 두개내압과 관련된 신호를 처리하기 위한 도구는 상기 보정 센서와 통신하는 보상 유닛을 포함하고, 상기 보정 센서는 온도 센서인, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보정 센서는,
a. 적어도 기압계, 또는 습도계를 포함하는 환경 센서;
b. 적어도 자이로스코프, 또는 가속도계, 또는 자력계를 포함하는 모션 센서; 및
c. 지리적 위치를 위한 글로벌 포지셔닝 시스템
중 적어도 하나를 포함하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 검출 장치는,
a. 두개골 용적 변화와 관련된 편향을 수신하도록 구성된 제1 단부가 구비된 변화의 검출기를 포함하는 변화의 트랜스듀서 ― 상기 변화의 트랜스듀서는 검출된 변화를 전기 신호 상에서 변환함 ―; 및
b. 하우징 ― 상기 변화의 트랜스듀서는 상기 하우징 내부에 위치됨 ―
을 포함하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 시스템은 적어도 하나의 미리 구성된 수신기를 더 포함하며,
상기 전송기는 적어도 하나의 미리 구성된 수신기와 통신하는, 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 시스템은 제1항에서 정의된 바와 같은 두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 방법을 실행하도록 구성되는,
두개내압의 비침습적 관리 및 모니터링을 위한 시스템. - 삭제
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