KR20000049078A

KR20000049078A - 침투가 필요없고, 커프가 아닌 혈압 결정 방법

Info

Publication number: KR20000049078A
Application number: KR1019990703153A
Authority: KR
Inventors: 하워드엘. 골럽
Original assignee: 디이엑스테크, 인코포레이티드
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2000-07-25
Also published as: EP0944352B1; DE69734288T2; CN1263421C; KR100609927B1; US5857975A; AU4755697A; CN1237885A; JP2001504362A; JP3671059B2; EP0944352A1; DE69734288D1; AU740573B2; CA2268073C; CA2268073A1; WO1998025516A1; ATE305265T1; US5865755A

Abstract

EKG 장치(12)(EKG apparatus)로써 탐색하는 것에 의하여, 그리고 이러한 장치의, 선호하기는 R-파(波)의 기준 포인트를 선택하는 것에 의하여, 사람(10)의 동맥(動脈) 혈압(血壓)을 결정한다. 손가락 끝(16)과 같은 신체 내(內)의 선택된 위치에서 혈량(blood volume) 대(對) 시간(time)을 탐색하는 장치, 선호하기는 포토플레씨즈모그라피(photoplethysmography)를 공급한다. EKG 에서 선택 기준 포인트의 일어나는 시간과, 선택된 신체 부위에서 혈량의 선택 변화가 일어나는 시간 사이에서 차이(差異)를 결정한다. 이러한 시간 차이(差異)는 혈량 대(對) 시간 곡선의 모양에 추가하여 마지막 위치에서 펄스의 도착 시간에 의존한다. 심장 속도(heart rate)는 EKG 에서 결정된다. 펄스 도착 시간, 부피에 의한 파(波) 모양, 및 각각의 펄스에 대한 순간 심장 속도 등에서 동맥 압력은 결정된다. 심장 확장 압력, 심장 수축 압력, 및 중간 동맥 압력 등을 결정하는 방법을 발표한다. 또 하나의 특징으로써, 인공 탐색(artifact detection)과 인공 거부(artifact rejection) 등을 가능하게 한다. 본 발명에 의하여, 침투가 필요없는(non- invasive), 그리고 커프가 아닌(cuffless) 방식으로 혈압의 연속 측정을 가능하게 한다.

Description

침투가 필요없고, 커프가 아닌 혈압 결정 방법{NON-INVASIVE CUFFLESS DETERMINATION OF BLOOD PRESSURE}

하나의 특징에 있어서, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 본 발명에 따르는 방법은, 신체에 대한 EKG 신호를 탐색하는 단계를 포함한다. EKG 신호에서 기준 포인트는 선택되고, 신체에서 선택된 위치에서 혈량 대(對) 시간 파(波) 모양은 감시된다. 순간 심장 속도는 EKG 신호에서 결정되고, 동맥 압력은 순간 심장 속도와 혈량 대(對) 시간 파(波) 모양 등에서 계산된다. 하나의 실시예(實施例)에서, 기준 포인트는 R-파(波)이고, 혈량 대(對) 시간 파(波) 모양에서 혈량에서의 선택된 변화를 이용하여 동맥 압력은 계산된다. 혈량에서 선택 변화는 파(波) 모양에서 위쪽으로 올라가는 기울기에서 20% 내지 80% 의 범위에 있는 것을 선호한다. 혈량에서 선택 변화는 40% 내지 60% 의 범위에 있는 것을 보다 더 선호한다. 혈량에서 선택 변화는 혈량 파형의 위쪽으로 올라가는 기울기에서 약 50% 인 것을 가장 선호한다. 선택되는 신체 부위는 손가락 끝과 같은 말단 위치에 있는 것을 선호한다.

또 하나의 특징에 있어서, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 본 발명에 따르는 방법은, 사람에 대한 EKG 를 탐색하는 것과, 펄스 주기 중(中)에 EKG 에서 기준 포인트를 선택하는 것 등을 포함한다. 혈량 대(對) 시간은 신체에서 선택된 위치에서 감시된다. EKG 에서 선택 기준 포인트가 일어나는 시간과, 선택된 신체 위치에서 혈량의 선택 변화가 일어나는 시간 사이에서 차이(差異)를 결정한다. 심장 속도는 EKG 에서 결정되고, 동맥 압력은 시간 차이와 심장 속도 등에 바탕을 두어서 계산된다. 선호되는 실시예(實施例)에 있어서, 기준 포인트는 R-파(波)이고, 신체 부위는 손가락 끝과 같은 말단 위치이다. 혈량을 감시하는 선호되는 방법은 포토플레씨즈모그라피(photoplethysmography)를 이용한다. 계산에 의한 동맥 압력은 심장 확장 압력, 심장 수축 압력, 또는 중간 동맥 압력 등일 수 있다.

또 하나의 특징에 있어서, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 본 발명에 따르는 장치는, 심장의 전기 활동을 탐색하는 EKG 장치를 포함한다. 혈액의 변화에 응답하는 장치는 포토플레씨즈모그라피 장치(photoplethysmo- graphy apparatus)를 포함할 수 있다. EKG 장치와 혈량을 감시하는 장치 등에서 출력은, 동맥 혈압을 계산하는 신호 프로세서나 컴퓨터 등으로 들어간다.

또 하나의 특징에 있어서, 신호를 처리하고 계산하는 장치(apparatus)는 혈압 측정에서 인공(artifact)을 탐색하는데, 그리고 이러한 인공(artifact)을 거부하는데 적용된다. 이러한 기술(技術)에 의하여, 각각의 펄스에 대하여 혈압 계산에 대한 확신을 주는 신뢰 가능한 판단을 가능하게 한다. 여기에서 발표된 기술(技術)에 의하여, 훌륭한 입력 신호의 시간 중(中)에 혈압의 보다 더 신뢰 가능한 측정을 공급하고, 사용자에게 잘못된 입력 신호의 시간 중(中)에 이용 가능한 측정이 없다는 것을 알린다.

본 발명에 의하여, 계속해서(continuously), 침투가 필요없이(non- invasively), 그리고 혈압 커프(blood pressure cuff)를 이용하지 않고, 동맥 혈압을 측정하는 개선된 방법과 장치를 공급하는 것이다. 자동 인공 탐색과 거부(automated artifact detection and rejection)로 인(因)하여, 각각의 펄스에 대하여 혈압 계산의 확신에 대한 신뢰 가능한 판단을 한다.

심장 수축에서 압력, 심장 확장에서 압력, 평균 동맥 압력, 맥박, 및 연속 동맥 압력 등과 같은, 몇몇의 구별되는 동맥 혈압 파라미터(arterial blood- pressure parameter)는 의학적으로 유용한 정보를 제공한다. 이러한 압력을 측정하는 종래의 방식은 다음과 같이 분류될 수 있다 : 혈압 측정(sphygmomanometry, 커프 측정), 자동 혈압 측정(automated sphygmomanometry), 및 동맥-라인에 존재하는 압(壓)의 변환 측정(indwelling arterial-line transduction, A-line) 등과 같이 분류될 수 있다.

의학 표시기로써 연속 동맥 혈압(continuous arterial blood pressure)의 중요성은 이것을 측정하는 새로운 방법의 개발에 의하여 대두(擡頭)된다. 이러한 것은 외부 압력 변환 측정(external pressure transduction), 포토플레씨즈모그라피(photoplethysmography), 및 펄스-파동 통과 타이밍(pulse-wave transit timing) 등을 포함한다. 이제까지 이러한 방법들은 주로 실험으로 이용되어 왔다.

가장 넓게 이용되는 종래의 방법으로써, 혈압 측정(sphygmomanometry, 커프 측정)에 의하여, 심장 수축에서 압력과 심장 확장에서 압력 등을 나타낸다. 자동 커프(automated cuff)는 커프 팽창을 위하여 기계적으로 작동되는 펌프, 초기 동맥 흐름과 제한되지 않는 동맥 흐름을 집중해서 듣는 알고리즘과 센서 등을 이용한다. 하지만, 커프 방법(cuff method)은 각각의 측정 중(中)에 혈(血)의 흐름을 제한함으로써, 연속 이용에서 적합하지 않고, 많은 자동 커프 시스템(automatic cuff system)에 의하여 얻어지는 혈압의 측정은 정확한 표준을 충족시키는데 실패한다. 또한, 커프(cuff)에 의하여 환자를 불쾌하게 하는데, 혈압의 기록에 영향을 줄 수 있다.

연속 측정이 필요할 때 이용되는 A-line(동맥-라인에 존재하는 압(壓)의 변환 측정)은, 신호 인공(signal artifact)이 없고, 라인-크림핑, 응혈(凝血), 및 내부에 존재하는 트랜스듀서와 동맥의 벽 사이에서 접촉 등과 같은 소스(source)가 없는 주기 동안에 어느 정도 정확하다. 하지만, 트랜스듀서는 수술에 의하여 삽입될 필요가 있고, 혈전증(thrombosis)과 공기 전염(infection) 등을 일으킬 수 있다. 이러한 방법은 수술 절차를 필요하기 때문에, 이러한 방법은 드물게 이용되고, 심지어 연속 압력 측정이 다른 방식으로 요구되어질 때 이용으로써 빈번하게 추천되지 않는다.

이상(以上)에서 인용된 실험적 방법은, 외부에서 연속으로 혈압을 측정하는 것에 의하여 A-line 의 결점을 우회(迂回)하도록 시도된다. 직접 외부 압력 탐지 방법(direct external sensing method)과 간접 계산 방법(indirect calculation method) 등은 동시에 안출(案出)되어 왔다.

직접으로 침투가 필요없는 방법(direct non-invasive method)은 외부 압력 변환을 이용한다. 압력 변환(pressure transduction)은 방사(放射) 동맥(動脈)과 같은 피부의 밑에 놓인 동맥(動脈)에 맞대어서 놓이고, 동맥(動脈) 벽에 맞대어 밀치는 것에 의하여 기계적으로 압력을 탐지한다. 하지만, 트랜스듀서는 탐지 힘(力)이기 때문에, 기계 잡음(mechanical noise)과 움직임 인공(motion artifact) 등에 극단적으로 지배를 받는다. 트랜스듀서는 혈(血)의 흐름을 방해한다는 점(點)에서, 연속 측정에서 문제를 일으킨다. 또한, 동맥에서 트랜스듀서를 적합하게 위치되도록 유지시키는 어려움을 일으킨다. 그러므로, 간접 측정 방법을 고려하였다.

펄스-파(波) 통과-시간 측정(pulse-wave transit-time measurement)은 각각의 심장 주기에서 생성되는 펄스-파(波)의 속도에서 동맥 혈압을 추정하는 간접 방법이다. 하지만, 속도는 혈압과 관련되어 있지만, 지금까지 안출(案出)된 방법은 관계가 선형이라는 것을 가정하고, 이러한 방법이 선형이더라도, 펄스-파(波)에 의한 통과 시간은 혈압을 정확하게 결정하도록 펄스-파(波)에 관하여 아주 작은 정보를 공급할 가능성이 있다. 이러한 방법의 또 하나의 결점은 심장 수축과 심장 확장 등의 양쪽에서 압력을 공급하지 않을 수 있다는 것인데, 많은 개업 의사는 유용하다고 판단하는 모양이다.

동맥 혈량(arterial blood-volume)과 혈(血) 중(中)에 산소 함유량 등을 추적하는 기술(技術)인, 포토플레씨즈모그라피(photoplethysmography)는 연속해서 혈압을 추정하는 다른 간접 방법에 대한 필요성이 대두(擡頭)된다. 하지만, 이러한 방법은 혈압(blood-pressure)과 같을 수 있는 부피에 대한 데이터(volumetric data)에서 정보를 끌어내는 것인데 ; 즉, 혈압과 혈량 곡선은 비슷하다고 가정하고, 이것은 때때로 참일 수 있지만 일반적으로 그렇지 않다. 덧붙여서, 귓불과 손가락과 같은 신체의 끝부분에서 포토플레씨즈모그라피 측정(photoplethysmography measurement)을 하는데, 신체의 주변에서 관찰되는 혈압은 일반적으로 보다 더 중앙에서의 측정과 같지 않다.

A-line 의 삽입은 혈압을 결정하기 위하여 착수되는 너무 침투되는 절차가 아니라고 빈번하게 판단되기 때문에, 그리고 연속 측정을 위하여 실제적인 수술이 아닌 방법은 아직 대체되고 있지 않기 때문에, 이러한 방법에 대한 필요는 남아 있다.

도 1 은, 본 발명의 장치(apparatus)에 대한 실시예(實施例)를 나타낸다 ; 그리고

도 2 는, EKG 와 혈량(血量)(blood volume) 대(對) 시간에 대한 그래프의 기하학적 표시를 나타낸다.

*참조 번호 설명

10 : 사람

12 : EKG 장치(EKG apparatus)

14 : 포토플레씨즈모그라피 장치(photoplethysmography apparatus)

혈량 측정 장치(blood volume measuring apparatus)

18 : 컴퓨터나 신호 프로세서

본 발명을 지배하는 개념을 이해할 목적으로, 탄성 튜브(elastic tube)에서 파(波)-전파(wave propagation)에 대한 물리학은 중요하다. 탄성 튜브에서 압력 펄스(pressure pulse)의 전파 속도에 대한 가장 단순한 수학식은 Moens-Kortweg 에 의하여 먼저 기술(記述)되는데, 실험 증거와 이론 배경에서 다음과 같은 수학식을 확립하였다.

여기서, c 는 파(波)의 속도이고, E 와 h 는 동맥 벽(arterial wall)에 대하여 영률(Young's modulus)과 두께이고, δ는 유체의 밀도이고, R 은 튜브의 평균 반지름이다.

벽의 두께와 영률을 측정하는 실험적인 어려움을 제거할 목적으로, Moens-Kortweg 수학식은 Bramwell 과 Hill(1922)에 의하여 변경됨으로써, 튜브의 탄성 행동은 튜브 압력-체적 팽창성에 관하여 표현될 수 있다. 그 다음에 수학식은 다음과 같이 줄어들 수 있다.

또는,

여기서, V 는 동맥의 초기 체적이고, ΔV 는 압력 펄스 ΔP 라는 결과를 일으키는 체적에서 변화를 나타내고, c 는 펄스 파(波) 속도를 나타낸다.

그 다음에, 문제로써 대두(擡頭)되는 것은 펄스 파(波) 속도, 그리고 동맥 체적에서 퍼센트 변화 등을 측정하는 침투가 필요없는 방식(non-invasive way)을 결정하는 것을 포함한다. 이러한 문제를 완성할 목적으로, (선호되는 실시예(實施例)에서 포토플레씨즈모그라피(photoplethysmography)와 같은) 표준 EKG 신호와 혈량 대(對) 시간의 어떤 안정 측정을 이용하도록 선택하였다.

EKG 신호와 혈량 대(對) 시간 신호 등을 이용하는 방법은 (EKG 에서 R-파(波)가 혈량 대(對) 시간의 위쪽으로 올라가는 기울기에서 50% 포인트(點)까지의 존재 기간(duration) 동안에) i 번째 펄스에 대하여 T_{R_50(i)}를 먼저 측정하는 단계를 포함한다. 이러한 존재 기간(duration)은, 위쪽으로 올라가는 기울기(T_{O_50(i)})에서 펄스 0% 포인트(點)에서 50% 포인트(點)까지의 존재기간에 덧붙여지는 0% 포인트(點)(T_{R_0(i)})의 도착과, R-파(波) 사이에서 시간의 합(合)이다. T_{R_0(i)}의 역(逆)은 상기에서 정의된 것과 같은 펄스 속도에 일치하고(또는, c = 1/T_{R_50(i)}), T_{O_50(i)}는 ΔV 와 V 등과 보다 더 관련이 된다. 그러므로, 측정 T_{R_50(i)}는 c, ΔV, 및 V 등과 관련이 있는 측정이다.

그 다음에, 그러므로, i 번째 펄스에 대하여 결합 펄스 속도 측정(v_P(i))은 T_{R_50(i)}의 역(逆)에 일치하고, 제곱에 의한 결합 펄스 속도(v_P(i) ²)는 단순하게 v_P(i)를 제곱하는 것에 의하여 얻어진다. 또한, 순간 R-R 간격과 이것에 의한 i 번째 압력 펄스에 대한 순간 심장 속도 (각각, RR_i과 IHR_(i)) 등은 결정되고, i 번째 펄스에 대한 심장 확장 압력, 심장 수축 압력, 및 평균 압력 (각각 P_D(i), P_s(i), 및 P_M(i)) 등을 계산하는데 이용된다. 심장 확장 압력을 계산하는데 R-R 간격이나 IHR 의 중요성에 대한 이론적 배경은 다음과 같이 요약될 수 있다. 심장 확장 압력(diastolic pressure)은 심장 확장 압력의 감소의 마지막에서 존재하는 동맥 압력으로써 정의된다. 이러한 지수 함수로써 감소하는 심장 확장 압력은 대동맥 밸브의 닫힘에서 시작하고, 대동맥 밸브의 열림에서 끝난다. 압력의 감소 속도(pressure decay rate)는 다양한 인자(因子), 즉, 심장 수축 중(中)에 생기는 대동맥 압력과, (동맥 시스템, 특히 대동맥 시스템의 벽의 단단함과 관련이 있는) 시스템의 차원에서 동맥 임피던스 등을 포함하는 인자(因子)에 의존한다. 그러므로, 주어진 경우에 대하여 관찰한다면, 어떤 주어진 심장 고동(또는, 심장 확장 압력)에 대하여 감소가 시작하는 압력은, 이러한 감소를 계속해서 진행하는 존재 기간과 관련이 있다. 어떤 주어진 펄스에 대하여 감소의 이러한 존재 기간(duration)은 순간 R-R 간격에 정비례거나, 주어진 펄스의 IHR 에 반비례한다. 그러므로, 감소 존재 기간(decay duration)이 짧으면 짧을수록(IHR 이 높으면 높을수록), 예상되는 심장 확장 압력은 점점 더 높아지고 ; 감소 존재 기간(decay duration)의 길면 길수록(IHR 이 낮으면 낮을수록), 예상되는 심장 확장 압력은 점점 더 낮아진다. 요약하여서, i 번째 압력 펄스에 대한 압력을 계산하는 수학식은 다음과 같다 :

이러한 수학식에 있어서, K_Dv, K_Dihr, 및 K_Sconst등은 선호되는 실시예(實施例)에서 2.5, 0.5, 및 35 등에 각각 일치하는 상수이고, 여기서 K_Dcal과 K_Scal등은 눈금 측정을 위한 상수이다. P_D(i), P_s(i), 및 P_M(i)등은 각각 심장 확장 압력, 심장 수축 압력, 및 평균 동맥 압력 등을 나타낸다.

본 발명의 실시예(實施例)는 도면과 관련하여 기술(記述)될 것이다. 도 1 에 있어서, 사람(10)은 EKG 리드(12)에 의하여 감시된다. 당해 기술 종사 업자에게 있어서, 다수의 리드는 일반적으로 EKG 를 측정하는데 이용된다는 것을 안다. 포토플레씨즈모그라피 장치(14)(photoplethysmography apparatus)는 사람(10)의 손가락 끝(16)에서 혈량(blood volume)을 감시한다. EKG 장치(12)(EKG apparatus)와 포토플레씨즈모그라피 장치(14)(photoplethysmography apparatus) 등에서의 출력은 컴퓨터(18)나 신호 프로세서(18)에서 처리되고, 위에서 기술(記述)된 것처럼 각각의 펄스에 대하여 심장 확장 압력, 심장 수축 압력, 및 평균 동맥 압력 등을 나타낼 수 있는 출력 혈압(output blood pressure)으로써 생성된다. 도 2 에 관하여, 프로세서(18)는 R-파(波)의 도착을 검파(檢波)한다. 이제까지, 혈량 측정 장치(14)(blood volume measuring apparatus)는 T_{R_O(i)}에서 혈량 변화의 개시를 탐색하고, 혈량 대(對) 시간에 대한 위쪽으로 올라가는 기울기(T_{O_50(i)})에서 50% 포인트(點)에 혈량이 도착할 때의 시간을 결정한다. 도 2 에서 나타난 것처럼, 위쪽으로 올라가는 기울기(T_{O_50(i)})에서 펄스의 0% 포인트(點)(T_{R_O(i)})의 도착부터 50% 포인트(點)까지의 시간은, 혈량 대(對) 시간 곡선의 모양에 의존한다. 본 발명은 R-파(波) 도착에서 0% 혈량 변화 포인트(點)까지의 시간, 동시에 0% 혈량 변화 포인트(點)에서 50% 포인트(點)까지의 시간 등을 이용하기 때문에, 펄스 도착 시간(pulse arrival time), 그렇지 않으면 파(波) 모양(wave shape) 등을 이용하였던 종래 기술보다 압력 결정은 정확하고, 본 발명에서 펄스 도착 시간(pulse arrival time)과 파(波) 모양(wave shape) 등을 결합한다.

본 발명의 또 하나의 특징은, 자동 인공 탐색(automated artifact detection)과 각각의 펄스에 대하여 각각의 혈압 계산의 확신에 대하여 신뢰 가능한 판단을 공급하는 자동 인공 거부(automated artifact rejection) 등에 대한 방법을 포함한다. 이러한 인공 거부 방법은 각각의 펄스에 대하여 두 개의 추가 변수의 계산을 포함한다. i 번째 펄스에 대하여 이러한 방법은 다음과 같다 :

qv_P(i) ²= (ⁱv_P(3) ²+ⁱv_P(1) ²) /ⁱv_P(2) ²

여기서,ⁱv_P(1) ²는 다섯 개의 연속 v_P ²항 {v_P(i-2) ², v_P(i-1) ², v_P(i) ², v_P(i+1) ², v_P(i+2) ²} 을 정렬시키는 것에 의하여 얻어지고,ⁱv_P(1) ²는 두 번째로 가장 낮은 값이고,ⁱv_P(2) ²는 값 중(中)에서 중간이고,ⁱv_P(3) ²는 값 중(中)에서 두 번째로 높은 값이다. 그리고

diffv_P(i) ²= v_P(i) ²- v_P(i-1) ²

i 번째 펄스가 인공인지 아닌지에 대한 탐색(detection) 알고리즘(algorithm )은 이러한 변수가 상기에서 미리 결정된 임계값인지를 검사하는 단계를 포함한다. 선호되는 실시예(實施例)에 있어서, 검사(test)는 qv_P(i) ²> THRESH_qv 그렇지 않으면 diffv_P(i) ²> THRESH_diffv 등을 포함한다. 여기서, 선호되는 값은 THRESH_qv = 0.8 과 THRESH_diffv = 0.2 이다. 보다 더 상세하게, 이러한 변수는 P_D(i)계산 인공을 결정하는 다음의 다른 것에 추가하여 이용된다. 알고리즘은 qv_P(i) ²> THRESH_qv 또는 P_D(i)< PD_TOOLOW 또는 P_D(i)> PD_TOOHIGH 또는 P_D(i)> P_S(i)등을 포함한다. 여기서, 선호되는 실시예(實施例)에 있어서, PD_TOOLOW = 30 이고, PD_TOOHIGH = 150 이다. 상기에서 어떤 하나가 참이라면, i 번째 펄스에 대한 심장 확장 압력(P_D(i))의 값을 찾을 수 없다고 간주된다.

특히, 같은 방식으로, P_S(i)계산에 대한 인공 결정(artifact determination)은, qv_P(i) ²> THRESH_qv 또는 diffv_P(i) ²> THRESH_diffv 또는 P_S(i)< PS_TOOLOW 또는 P_S(i)> PS_TOOHIGH 또는 P_D(i)> P_S(i)등을 포함한다. 여기서, 선호되는 실시예에 있어서, PS_TOOLOW = 50 이고, PS_TOOHIGH = 200 이다. 상기에서 어떤 하나가 참이라면, i 번째 펄스에 대한 심장 수축 압력(P_S(i))의 값을 찾을 수 없다고 간주된다.

마지막으로, 특히, P_M(i)계산이 i 번째 펄스에 대한 인공(artifact)이라는 결과를 일으키는 결정하기 위하여, P_D(i)의 값을 찾을 수 없다면, 또는 P_S(i)의 값을 찾을 수 없다면, 둘 중(中)에서 어느 하나가 참이라면, i 번째 펄스에 대한 중간 압력의 값을 찾을 수 없다고 간주된다.

Claims

사람에 대하여 EKG 신호를 탐색하는 단계 ;

EKG 신호에서 기준 포인트를 선택하는 단계 ;

사람 신체의 선택 위치에서 혈량 대(對) 시간 파형(blood volume versus time waveshape)을 감시하는 단계 ;

EKG 신호에서 순간 심장 속도(instantaneous heart rate)를 탐색하는 단계 ; 그리고

순간 심장 속도(instantaneous heart rate)와 혈량 대(對) 시간 파형(blood volume versus time waveshape) 등에서 동맥 압력을 계산하는 단계 ; 등을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 1 항에 있어서, 기준 포인트는 R-파(波)에서 포인트인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 2 항에 있어서, 기준 포인트는 R-파(波)의 피크(peak)인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 1 항에 있어서, 계산하는 단계는 혈량 대(對) 시간 파형에서 혈량에서 선택 변화(selected change)를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 4 항에 있어서, 혈량에서 선택 변화는 파(波) 모양에서 위쪽으로 올라가는 기울기에서 20% 내지 80% 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 4 항에 있어서, 혈량에서 선택 변화는 파(波) 모양에서 위쪽으로 올라가는 기울기에서 40% 내지 60% 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 4 항에 있어서, 혈량에서 선택 변화는 파(波) 모양의 위쪽으로 올라가는 기울기에서 약 50% 인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 1 항에 있어서, 선택 신체 부위는 말단 위치인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 8 항에 있어서, 말단 위치는 손가락 끝인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 1 항에 있어서, 혈량 대(對) 시간 파형을 감시하는 단계는 포토플레씨즈모그라피(photoplethysmography)를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
사람에 대하여 EKG 를 탐색하는 단계 ;

펄스 중(中)에 EKG 에서 기준 포인트를 선택하는 단계 ;

사람의 신체에서 선택된 위치에서 혈량 대(對) 시간 파형을 감시하는 단계 ;

선택 기준 포인트가 일어나는 시간과, 신체에서 선택된 위치에서 혈량에서 선택 변화가 일어나는 시간 사이에서 차이(差異)를 결정하는 단계 ;

EKG 에서 심장 속도를 결정하는 단계 ; 그리고

시간 차이에 바탕을 두는 동맥 압력과 심장 속도 등을 계산하는 단계 ; 등을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 기준 포인트는 R-파(波)의 포인트인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 12 항에 있어서, 기준 포인트는 R-파(波)의 피크(peak)인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 혈량에서 선택 변화는 20% 내지 80% 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 혈량에서 선택 변화는 40% 내지 60% 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 혈량에서 선택 변화는 약 50% 인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 선택 신체 부위는 말단 위치인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 17 항에 있어서, 말단 위치는 손가락 끝인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 혈량 대(對) 시간 파형을 감시하는 단계는 포토플레씨즈모그라피(photoplethysmography)를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 동맥 압력(arterial pressure)은 심장 확장 압력(diastolic pressure)인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 동맥 압력(arterial pressure)은 심장 수축 압력(systolic pressure)인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 11 항에 있어서, 동맥 압력(arterial pressure)은 중간 동맥 압력(meas arterial pressure)인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 20 항에 있어서, 심장 확장 압력, P_D(i)를 결정하기 위하여 다음의 수학식을 계산하는데,

여기서, T_{R_50(i)}는 선택 기준 포인트가 일어나는 시간과 선택 신체 위치에서 혈량의 변화가 일어나는 시간 사이의 차이(差異)를 나타내고 ; K_Dv와 K_Dihr등은 상수이고, K_Dcal은 눈금 측정을 위한 상수이고 ; 그리고 IHR_(i)는 순간 심장 속도인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 23 항에 있어서, K_Dv는 약 2.5 이고, K_Dihr는 약 0.5 인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 21 항에 있어서, 심장 수축 압력, P_s(i)를 결정하기 위하여 다음의 수학식을 계산하는데,

여기서, K_Sconst는 상수이고, K_Scal는 눈금 측정을 위한 상수인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 25 항에 있어서, K_Sconst는 약 35 인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 22 항에 있어서, 중간 동맥 압력, P_M(i)를 결정하기 위하여 다음의 수학식을 계산하는데,

인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
사람에 대하여 EKG 를 탐색하는 단계 ;

펄스 중(中)에 EKG 에서 기준 포인트를 선택하는 단계 ;

사람의 신체에서 선택된 위치에서 혈량 대(對) 시간 파형을 감시하는 단계 ; 그리고

선택 기준 포인트가 일어나는 시간과, 혈량 변화가 시작하는 시간과 혈량 파형의 함수인 혈량에서 선택 변화까지의 시간 등의 합(合)에 의한 시간 등의 사이에서 차이를 결정하는 단계 ; 등을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 28 항에 있어서, 혈량의 선택 변화는 약 50% 인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 29 항에 있어서, 선택 기준 포인트는 R-파(波)이고, 사람의 신체의 선택 위치는 손가락 끝인 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
제 28 항에 있어서, 혈량 대(對) 시간 파형을 감시하는 단계는 포토플레씨즈모그라피(photoplethysmography)를 이용하는 것을 특징으로 하는, 사람의 동맥 혈압(arterial blood pressure)을 결정하는 방법.
시간 윈도우에서 일련(一連)의 펄스에 대한 혈압을 계산하는 단계 ;

일련(一連)의 펄스에 대하여 혈압의 분포를 결정하는 단계 ; 그리고

분포에서 인공(artifact)을 탐색하는 단계 ; 등을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공 탐색(artifact detection) 방법.
qv_P(i) ²= (ⁱv_P(3) ²+ⁱv_P(1) ²) /ⁱv_P(2) ²을 계산하는 단계 - 여기서,ⁱv_P(1) ²는 다섯 개의 연속 v_P ²항 {v_P(i-2) ², v_P(i-1) ², v_P(i) ², v_P(i+1) ², v_P(i+2) ²} 을 정렬시키는 것에 의하여 얻어지고,ⁱv_P(1) ²는 두 번째로 가장 낮은 값이고,ⁱv_P(2) ²는 값 중(中)에서 중간이고,ⁱv_P(3) ²는 값 중(中)에서 두 번째로 높은 값이고 - ;

심장 확장 압력, P_D(i)을 결정하는 단계 ;

심장 수축 압력, P_S(i)을 결정하는 단계 ; 그리고

qv_P(i) ²> THRESH_qv 이라면, 또는 P_D(i)< PD_TOOLOW 이라면, 또는 P_D(i)> PD_TOOHIGH 이라면, 또는 P_D(i)> P_S(i)이라면, i 번째 펄스에 대한 P_D(i)가 인공(artifact)인지를 결정하는 단계 ; 등을 포함하는 것을 특징으로 하는, 심장 확장 압력 인공(diastolic pressure artifact)을 탐색하는 방법.
qv_P(i) ²를 계산하는 단계 ;

diffv_P(i) ²= v_P(i) ²- v_P(i-1) ²를 계산하는 단계 ; 그리고

qv_P(i) ²> THRESH_qv 이라면, 또는 diffv_P(i) ²> THRESH_diffv 이라면, 또는 P_S(i)< PD_TOOLOW 이라면, 또는 P_S(i)> PD_TOOHIGH 이라면, 또는 P_D(i)> P_S(i)이라면, 심장 수축 압력 계산이 인공(artifact)일 때, 심장 수축 압력과 심장 확장 압력 등을 결정하는 단계 ; 등을 포함하는 것을 특징으로 하는, 심장 수축 압력에 대한 인공(artifact)을 결정하는 방법.
P_D(i)와 P_S(i)등에서 어느 하나가 인공(artifact)이라면 중간 동맥 압력이 인공(artifact)일 때, P_D(i)가 인공(artifact)인지를, 또는 P_S(i)가 인공(artifact)인지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중간 동맥 압력, P_M(i),계산에서 인공(artifact)을 탐색하는 방법.