KR20010028667A - 의학용 맥진기 및 맥진 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의학용 맥진기 및 맥진 방법에 관한 것으로, 피진단자의 맥파를 감지하는 맥진 센서와, 밀도가 높은 구리를 사용하여 맥압을 조절하는 맥압 조절 추와, 맥압 조절 추의 압력을 집중시키는 맥압 전달 기둥, 맥압 조절 추의 압력에 의해 맥압 전달 기둥이 흔들리지 않도록 잡아주는 지지대, 맥압 조절 추의 맥압을 맥진 센서에 전달되도록 지지대를 지탱하는 고정 기둥, 지지대를 상하로 조절할 수 있는 조절 나사로 이루어진 압력 조절부로 구성된 맥파 측정 장치와; 맥파 측정부에서 측정된 맥파 신호를 처리하는 신호 처리부와; 신호 처리부의 출력 신호를 입력받아 신호를 제어하는 제어부와; 제어부의 출력 신호를 디지털 필터링하는 자료 처리부를 포함한다.

본 발명은 피진단자의 맥파를 객관적으로 진단할 수 있고, 맥진 센서의 위치를 원하는 측정 부위에 정확하게 고정시켜 측정 부위에 압력을 가변하면서 정확한 맥파를 측정하는 데 있다.

Description

의학용 맥진기 및 맥진 방법{A MEDICAL DEVICE FOR DETECTING PULSES AND A METHOD}

본 발명은 의학용 맥진기 및 맥진 방법에 관한 것으로, 특히 밀도가 높은 금속 구리 추를 이용하여 맥진 센서와 피진단자의 진단 부위를 밀착시켜 압력을 가변하여 맥을 진단하는 의학용 맥진기 및 맥진 방법에 관한 것이다.

이하에서 종래의 의학용 맥진기에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 종래의 의학용 맥진기를 이용한 맥압 조절 장치를 나타내는 도면이다.

종래의 의학용 맥진기에서, 맥진기의 맥진 센서와 접촉 피부 사이에 압력을 주는 방법에는 변위를 이용하는 방법과 커프 가압식 방법 등이 있다.

변위를 이용하는 방법은, 도 1a에서와 같이, 맥진 센서(10)의 위치를 상하로 조절하여 맥압을 가하는 방법이다. 이 방법은 맥진 센서(10)를 지지대(11)의 도시하지 않은 조절나사를 이용해 접촉 피부에 가깝도록 움직여 맥압을 높이면서 맥파형의 변화를 관찰하는 방법이다.

커프 가압식 방법은, 도 1b에서와 같이, 밴드 형태로 손목을 감싸고 공기압에 의해 맥압을 조절하는 방법이다. 이 방법은 압력 밴드(13)에 맥진 센서(10)를 부착하여 계측하고자 하는 동맥 자리에 맥진 센서(10)를 놓고 팔목을 감싼 밴드에 압력 펌프(15)로 공기압을 가하여 맥압을 조절하는 방법이다.

그런데, 변위을 이용하는 방법은 맥진 센서(10)가 피부에 닿은 것을 변위의 기준점으로 잡기 때문에 변위에 따른 맥의 정량화가 되지 않아 맥의 진단에 객관성을 가지는데 문제점이 있다.

또한, 커프 가압식 방법은 압력을 주는 압력 밴드(13)에 의해 맥진 센서(10)가 가려지게 되어 맥진 센서(10)를 측정 부위에 정확하게 고정시키기가 어렵고, 팔목 전체에 맥압을 가하면서 맥파를 측정하므로 측정 부위에만 압력을 가하지 못하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 맥압을 정량화 하여 보다 객관적으로 맥압을 가하면서 맥파를 측정하고자 하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 측정하고자 하는 측정 부위에서 맥파를 측정하고자 하는데 있다.

도1은 종래의 의학용 맥진기를 이용한 맥압 조절 장치를 나타내는 도면이다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의학용 맥진기의 압력 조절부를 나타내는 도면이다.

도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 의학용 맥진기의 구성 블록도이다.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의학용 맥진기의 출력 맥파를 나타내는 도면이다.

도5는 본 발명의 의학용 맥진기의 맥진 방법을 나타내는 흐름도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 의학용 맥진기는,

진단자의 맥파를 측정하는 맥파 측정부, 측정된 맥파 신호를 처리하는 신호 처리부; 신호 처리부의 출력 신호를 제어하는 제어부; 제어부에서 출력된 맥파 신호에 포함된 피진단자의 맥진 정보를 처리하는 자료 처리부를 포함한다.

맥파 측정부는 진단자의 맥파를 감지하는 맥진 센서와, 밀도가 높은 구리의 중심에 구멍이 형성되고, 진단하려는 부분의 맥압을 조절하는 맥압 조절 추, 맥압 조절 추의 구멍을 관통하여 맥압 조절 추의 압력을 맥진 센서의 후면에 집중시키는 맥압 전달 기둥, 맥압 전달 기둥이 흔들리지 않도록 고정시키며, 한쪽 단이 고리 형태로 형성된 지지대, 지지대의 고리 형태로 끼워져 맥압 조절 추의 압력을 맥진 센서 후면에 전달되도록 지지대를 지탱하는 고정 기둥, 지지대가 고정 기둥을 감싸고 상하로 움직일 수 있도록 조절 가능한 조절 나사로 이루어진 압력 조절부를 더 포함한다.

신호 처리부는 맥파 측정부에서 측정된 맥파 신호를 증폭하는 증포기, 증폭기에서 증폭된 신호를 필터링하는 로우 패스 필터, 로우 패스 필터에서 필터링 된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기를 더 포함한다.

제어부는 신호 처리부와 제어부간의 접속을 위한 신호로 바꾸어주는 인터페이스와, 인터페이스의 출력 신호를 제어하는 CPU를 더 포함한다.

자료 처리부는 제어부의 출력 신호를 디지털 필터링하는 디지털 필터를 더 포함한다.

맥진 센서는 후면에 맥압 전달 기둥의 압력이 한 곳으로 집중되도록 하는 고정 너트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 의학용 맥진기의 맥진 방법은 피진단자의 맥파를 감지하는 단계;

상기 단계에서 감지된 맥파 신호를 증폭하고 필터링 한 후 변환하는 단계;

상기 변환 단계에서 변환된 맥파 신호를 입력받아 자료를 처리하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 의학용 맥진기의 압력 조절 방법은 상기 자료 처리 단계는

상기 변환 단계에서 변환된 신호가 인터페이스를 거쳐 컴퓨터에 입력되고, 입력된 신호가 디지털 필터링되어 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

이하에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의학용 맥진기의 압력 조절부를 나타내는 도면이다.

본 발명의 압력 조절부는 밀도가 높은 구리의 중심에 구멍이 형성되고, 진단하려는 부분의 맥압을 조절하는 맥압 조절 추(121)와, 맥압 조절 추(121)의 구멍을 관통하여 맥압 조절 추(121)의 압력을 맥진 센서(110)의 후면에 집중시키는 맥압 전달 기둥(122)과, 맥압 전달 기둥(122)이 흔들리지 않도록 고정시키며, 한쪽 단이 고리형태로 형성된 지지대(123)와, 지지대(123)의 한쪽 단과 연결되어 맥압 조절 추(121)의 압력을 맥진 센서(110) 후면에 전달되도록 지지대(123)를 지탱하는 고정 기둥(124)과, 지지대(123)가 고정 기둥(124)을 감싸고 상하로 움직일 수 있도록 조절 가능한 조절 나사(125)를 더 포함한다.

도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 의학용 맥진기의 구성 블록도이다.

본 발명의 의학용 맥진기는 피진단자의 맥파을 감지하는 맥진 센서(110)와, 맥진 센서(110)가 피진단자의 맥파를 측정하도록 가변적으로 압력을 조절할 수 있는 압력 조절부(120)로 이루어진 맥파 측정부(100); 맥파 측정부(100)에서 측정된 맥파 신호를 증폭하는 증폭기(210)와, 증폭된 맥파 신호에서 불필요한 신호를 필터링하는 로우 패스 필터(220)와, 아날로그 맥파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(230)로 이루어진 신호 처리부(200); 신호 처리부(200)의 출력 신호를 입력받아 맥파 신호를 제어하는 제어부(300); 제어부(300)의 출력 신호를 디지털 필터링하는 자료 처리부(400)를 포함한다.

맥진 센서(110)는 후면에 고정 너트(111)를 더 포함하며, 제어부(300)는 신호 처리부(200)와 제어부(300)간의 접속을 위한 신호로 바꾸어주는 인터페이스(310)와, 인터페이스(310)의 출력 신호를 제어하는 CPU(320)를 더 포함한다. 또한, 자료 처리부(400)는 제어부(300)의 출력 신호를 디지털 필터링 하는 디지털 필터(410)를 더 포함한다.

이하에서, 본 발명의 의학용 맥진기의 동작에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의학용 맥진기의 출력 맥파를 나타내는 도면이고, 도5는 본 발명의 의학용 맥진기의 맥압 조절 방법을 나타내는 흐름도이다.

진단자가 피진단자의 맥파를 측정하기 위해, 피진단자의 손목 부위에 맥진 센서(110)를 밀착시킨다. 이때, 맥진 센서(110)는 측정하고자 하는 요골 동맥에 위치시킨다. 맥진 센서(110)의 후면에 위치하는 고정 너트(111)에 맥압 전달 기둥(122)을 장착한 후, 압력을 가변하여 맥파를 측정하기 위해 맥압 조절 추(121)를 사용하여 맥압을 조절한다(S100 ~ S110). 맥압을 조절하는 방법은 진단자가 임의의 무게의 맥압 조절 추(121)를 고정 기둥에 끼우면 된다.

피진단자의 맥압의 변화에 의한 맥파가 맥진 센서(110)에 전달되고, 맥진 센서(110)는 맥파를 감지하게 된다(S120). 본 발명의 실시에에 사용된 맥진 센서(110)는 Motorola 사의 MPX2300DT1로써, 4핀을 가진 압력 감지 센서이다. 압력 측정 범위가 최대 300mmHg이고 공급 전압이 6V 이고 저가격이며, 의학용으로 많이 사용되는 소자이다.

감지된 맥파는 신호 처리부(200)의 증폭기(210)에 의해 증폭된다(S130). 본 발명의 실시예에 사용된 증폭기(210)는 Advantech사의 ADAM 3014를 사용하였다. ADAM 3014는 입력 범위가 최대 ±10V 이고 최소 ±10mV 단위까지이다. 본 발명의 실시예에서는 맥파 검출시 증폭기(210)의 증폭비를 500배로 하였다.

증폭된 맥파 신호는 로우 패스 필터(220)에 의해 불필요한 노이즈가 포함된 고주파 성분이 제거된다(S140). 로우 패스 필터(220)를 거친 맥파 신호는 A/D변환기(230)에 입력되어 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된다(S150).

본 발명의 실시예에 사용한 로우 패스 필터(220)는 ADAM 3014에서 제공하는 로우 패스 필터를 사용하였고, 입력 범위는 2.4kHz이다. 또한, 본 발명의 실시예에 사용한 A/D 변환기(230)는 Advantech 사의 PCL-816를 사용하였다. 이 PCL-816은 16채널 방식이고 16비트의 분해능을 가졌으며, 데이터 변환시간은 8.5μS 이다. 데이터 변환 방식은 CPU를 작동시키지 않고 바로 A/D 변환기(230)에서 제어부(300)로 데이터를 전달하여 고속으로 데이터를 받아들일 수 있는 DMA방식을 사용하였고, 표본 비율은 700Hz로 하였다.

도4a에서와 같이, 신호 처리부(200)를 거쳐 신호 처리된 맥파 신호는 제어부(300)의 인터페이스에 입력되고, 인터페이스를 거친 신호는 CPU로 입력되어 제어된다(S160). 여기서, 제어된다는 의미는 진단자의 의도에 의해 피진단자의 측정된 맥파의 부분 확대 및 축소, 맥파의 주기 측정 등을 할 수 있음을 의미한다. 덧붙여, 본 발명의 제어부는 인터페이스와 CPU가 결합된 컴퓨터일 수도 있다.

제어부(300)를 거쳐 출력되는 신호가 자료 처리부에서 디지털 필터(410)를 통해 필터링 되면(S160 ~ S170), 도4b와 같이, 변화하는 맥파 신호가 부드럽게 처리되고, 처리된 맥파 신호는 맥파 파형을 분류하고 분석하는 데 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 디지털 필터(410)는 Butterworth Filter의 로우 패스 필터를 사용하였고, 차수는 4, 차단 주파수는 35Hz 인 로우 패스 필터를 사용하였으나, 차수나 차단 주파수가 다른 로우 패스 필터를 사용할 수 있다.

동작 초기의 압력 조절이 끝나고 다시 압력을 조정하여 맥파를 감지할 필요가 있을 때, 원하는 압력으로 맥압 조절 추(121)를 조절하여 맥파를 다시 감지한다(S180).

이상에서와 같이, 본 발명은 압력 조절부의 압력을 조절하여 압력 변화에 따른 피진단자의 맥압을 객관적으로 측정할 수 있고, 측정하고자 하는 부위의 맥압을 측정할 수 있다.

본 실시예에서 설명한 것은 하나의 예에 지나지 않고, 신호 처리부와 제어부 및 자료 처리부는 등가적으로 변형하여 구현할 수 있고, 또한 본 실시예에 사용한 회로 소자는 기능이 유사한 타사의 제품을 사용하여 구현 할 수 있으며, 본 실시예에 한정되는 것이 아니다.

이상에서와 같이, 본 발명은 밀도가 높은 금속 구리 추의 무게를 가변적으로 변화시켜 금속 구리 추에 의해 변화된 압력에 따라 피진단자의 맥압을 측정하므로 피진단자의 맥파가 정량적으로 측정되고, 이로 인해 맥파 측정 결과에 객관성을 가질 수 있다.

또한, 진단자가 원하는 측정 부위에서 피진단자의 맥파를 측정할 수 있다.

Claims (7)

1. 피진단자의 맥파를 감지하는 맥진 센서;

   밀도가 높은 구리의 중심에 구멍이 형성되고, 진단하려는 부분의 맥압을 조절하는 맥압 조절 추;

   상기 맥압 조절 추의 구멍을 관통하여 상기 맥압 조절 추의 압력을 상기 맥진 센서의 후면에 집중시키는 맥압 전달 기둥;

   상기 맥압 전달 기둥이 흔들리지 않도록 고정시키며, 한쪽 단이 고리형태로 형성된 지지대;

   상기 지지대의 고리 형태에 끼워져 상기 맥압 조절 추의 맥압을 상기 맥진 센서 후면에 전달되도록 상기 지지대를 지탱하는 고정 기둥;

   상기 지지대가 상기 고정 기둥을 감싸고 상하로 움직일 수 있도록 조절 가능한 조절 나사를 포함하는 맥파 측정 장치.
2. 제1항에서,

   상기 맥진 센서는

   후면에 상기 맥압 전달 기둥의 압력이 한 곳으로 집중되도록 하는 고정 너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥파 측정 장치.
3. 제1항에서,

   상기 맥압 조절 추는

   원형으로 구성되고 상기 맥압 전달 기둥에 끼워서 상기 맥진 센서에 압력을 전달하는 것을 특징으로 하는 맥파 측정 장치.
4. 피진단자의 피부에 가해지는 압력을 가변하여 피진단자의 맥파를 측정하는 맥파 측정 장치;

   상기 맥파 측정부에서 측정된 맥파 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 필터링하고, 필터링 된 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 처리부;

   상기 신호 처리부의 출력 신호를 입력받아 신호를 제어하는 제어부;

   상기 제어부의 출력 신호를 디지털 필터링하는 자료 처리부

   를 포함하는 의학용 맥진기.
5. 제4항에서,

   상기 맥파 측정 장치는

   피진단자의 맥파를 감지하는 맥진 센서와, 밀도가 높은 구리의 중심에 구멍이 형성되고, 진단하려는 부분의 맥압을 조절하는 맥압 조절 추와, 상기 맥압 조절 추의 구멍을 관통하여 상기 맥압 조절 추의 압력을 상기 맥진 센서의 후면에 집중시키는 맥압 전달 기둥과, 상기 맥압 전달 기둥이 흔들리지 않도록 고정시키며, 한쪽 단이 고리형태로 형성된 지지대와, 상기 지지대의 고리 형태에 끼워져 상기 맥압 조절 추의 맥압을 상기 맥진 센서후면에 전달되도록 상기 지지대를 지탱하는 고정 기둥과, 상기 지지대가 상기 고정 기둥을 감싸고 상하로 움직일 수 있도록 조절 가능한 조절 나사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 맥진기.
6. 피진단자의 맥파를 감지하는 단계;

   상기 맥파 감지 단계에서 감지된 맥파 신호를 증폭하고 필터링 한 후 변환하는 단계;

   상기 변환 단계에서 변환된 맥파 신호를 입력받아 자료를 처리하는 단계를 포함하는 맥진 방법.
7. 제5항에서,

   상기 자료 처리 단계는

   상기 변환 단계에서 변환된 신호가 인터페이스를 거쳐 컴퓨터에 입력되고, 입력된 신호가 디지털 필터링되어 출력하는 단계를 더 포함하는 맥진 방법.