KR20020002450A - 맥상분석장치 - Google Patents
맥상분석장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20020002450A KR20020002450A KR1020010073094A KR20010073094A KR20020002450A KR 20020002450 A KR20020002450 A KR 20020002450A KR 1020010073094 A KR1020010073094 A KR 1020010073094A KR 20010073094 A KR20010073094 A KR 20010073094A KR 20020002450 A KR20020002450 A KR 20020002450A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pulse wave
- signal
- wave
- pulse
- signal processor
- Prior art date
Links
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 43
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 30
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 9
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 9
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 4
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 230000007170 pathology Effects 0.000 claims description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 4
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 2
- 206010020565 Hyperaemia Diseases 0.000 claims description 2
- 230000000703 anti-shock Effects 0.000 claims description 2
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 claims description 2
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 230000009724 venous congestion Effects 0.000 claims description 2
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 claims 1
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 claims 1
- 229940124595 oriental medicine Drugs 0.000 claims 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 claims 1
- 206010002329 Aneurysm Diseases 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 5
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 5
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000008321 arterial blood flow Effects 0.000 description 2
- 210000002565 arteriole Anatomy 0.000 description 2
- 238000004820 blood count Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000013186 photoplethysmography Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000004872 arterial blood pressure Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011841 epidemiological investigation Methods 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 210000005224 forefinger Anatomy 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 1
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 1
- 210000005259 peripheral blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000011886 peripheral blood Substances 0.000 description 1
- 210000002321 radial artery Anatomy 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
- A61B5/02416—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4854—Diagnosis based on concepts of traditional oriental medicine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Alternative & Traditional Medicine (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
본 발명의 맥상분석장치는 환자의 용적맥파를 검출하기 위한 신호검출부, 신호검출부에서 검출된 용적맥파를 선형화하고 맥진신호 검출을 위한 주파수 특성만을 필터링하기 위한 아날로그신호처리부, 아날로그신호처리부의 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 데이터변환부, 데이터변환부에서 디지털변환된 용적맥파를 기 설정된 해석모델에 따라 1차 미분 및 2차 미분하고 용적맥파, 1차 미분파 및 2차 미분파의 특징점 추출과 각 파형의 주파수 특성을 분석하는 맥파 신호처리부, 맥파 신호처리부에서 추출된 용적맥파의 특징적 요소들을 이용하여 용적맥파의 형상변화와 의학적인 진단개념과의 상관관계를 분석하는 맥상분석부 및 기 설정된 제어프로그램에 근거하여 신호검출부, 아날로그신호처리부, 데이터변환부, 맥파 신호처리부 및 맥상 분석부의 동작을 전체적으로 제어하는 중앙제어부를 포함한다.
이러한 본 발명의 맥상분석장치를 이용함으로써, 종래 의사의 손에 의한 인간적 감각으로 파악해오던 맥진의 방법 보다 용이하고 정확하며 다각도로 맥상변화를 분석할 수 있으며, 더욱이 인간의 감각으로 접근할 수 없었던 순시적이고 미세한 변화들도 검출하여 분석 제시함으로써 임상에 널리 유용할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 용적맥파계(Plethysmography;PTG)의 방법을 이용한 맥상분석장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광을 이용하여 인체의 용적맥파를 측정하고 측정된 용적맥파를 디지털 분석하여 용적맥파의 주요 특징적 요소들에 대한 데이터를 추출하여 현시하고 추출된 데이터를 정상맥파와 비교하여 이상여부를 판단하고 이상 맥파의 생리학적 상관성을 요약하여 제시하는 디지털 맥상분석장치에 관한 것이다.
일반적으로 맥파의 검출방법으로는 심장의 수축과 동맥의 탄성이 만들어 내는 맥동파가 동맥벽을 따라 말초혈관으로 전달되는 것을 이용하여 피부로 노출된 동맥벽(요골동맥 등)을 측면에서 가압하면서 동맥벽이 맥파에 의해서 반발하는 압력변화로부터 압력파를 측정하는 측압맥파 방식이 사용되었다. 또한, 이러한 측압맥파를 임상적으로 유용하게 해석하기 위해서 1차, 2차 미분파를 사용한 맥진기들이 우리나라를 중심으로 개발되어 의학계에 보급되었다.
상술된 측압맥파 측정방식은 피부에 압력센서 등의 변환기를 접촉하여 압력맥파를 검출하는 기계적 압력변환 원리를 이용한다. 이러한 기계적 변환 방식의경우는 피부표면과 직접 접촉하는 압력 센서의 파동감지능력, 정확한 검출부위의 선정 및 측압 각도의 유지 및 측면에서의 가압력을 제어하고 일정하게 유지해야 하는 등재현성 있는 압력맥파를 검출하는 데 있어서 구현상, 측정상의 난점이 많다. 또한, 동맥벽의 맥동파가 압력센서의 측압에 의해서 변형되어 원형 압력맥파가 왜곡된 체로 검출되므로 정확한 원형맥파를 객관적으로 재현하고 이로부터 의미 있는 데이터를 분석하는데 어려움이 많이 있었다.
한편 맥파를 얻기 위해서 세동맥계에 광을 투과하여 동맥혈의 산화헤모글로빈(HbO2)이 적외선 대역의 광을 흡수하는 특성을 이용한 광전식용적맥파계(Photo-plethysmography)가 주로 환자감시기 등에서 혈중 산소포화도(SpO2) 등을 측정할 목적으로 널리 사용되고 있다. 이러한 방식은 일정한 가압 없이 세동맥에서 맥파를 수동적인 방법으로 편리하게 획득할 수 있으므로 맥파진단에의 활용 가능성이 고려될 수 있음에도 불구하고 주로 세동맥에서 적색광과 적외선광의 혈액투과 특성의 차이에 착안하여 산화헤모글로빈(HbO2)과 환원헤모그로빈(Hb)의 분포비율을 측정하는데 주로 사용되고 있다. 20여년 전부터 일본을 중심으로 광전식 용전맥파계를 심혈관계의 임상에 적용하기 위해서 연구가 이루어져 원형 용적맥파를 2차 미분한 가속도맥파계가 개발되어 보급되기 시작했다. 이 가속도맥파계는 용적맥파의 2차 미분파형의 파고비를 분석하여 주로 혈관의 경화정도를 파악하고 그에 따라 혈관경화의 연령대별 평균치를 역학조사에 의해서 구하여 혈관노령화 지수로 활용하는 방향으로 발전되어 왔다.
따라서, 전술한 문제점들을 해결하기 위한 본원발명의 목적은 인체의 심박출력과 동맥계의 탄성특성에 의해서 전달되어온 맥파를 손·발가락 말단의 세동맥에서 동맥혈류의 용적맥파 형태로 측정하여 이를 디지털 신호로 변환하고 측정된 파형의 특징적 요소들을 추출하여 이를 표준 맥파의 특징적 요소들과 비교·분석함으로써 인간의 생리-병리적 변화를 용이하게 분석할 수 있는 디지털 맥상분석장치를 제공함에 있다.
도 1a는 본 발명의 맥상분석장치의 실시예를 나타내는 도면,
도 1b는 도 1a의 맥상분석장치의 구성을 나타내는 구성도,
도 2는 집게형으로 이루어진 신호검출부의 실시예를 나타낸 도면,
도 3은 용적맥파에서 추출되는 특징적 요소들을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따라 분석되어 출력되는 임상적 의미를 갖는 맥상분류 형태들의 예를 나타낸 도면,
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 신호검출부 11 : 광드라이버
12 : 발광부 13 : 수광센서
20 : 아날로그신호처리부 21 : 제 1증폭기
22 : 저역-고역 필터 30 : 데이터변환부
31 : 제 2증폭기 32 : A/D변환기
40 : 맥파 신호처리부 41 : 주파수필터
42 : 미분기 43 : 퍼지신호분석기
44 : 주파수 스펙트럼 분석기 50 : 맥상분석부
51 : 맥파 파형 분석기 52 : 맥상 데이터베이스
60 : 데이터입력부 70 : 데이터출력부
71 : 디스플레이장치 72 : 프린터
73 : 데이터 송신기 80 : 중앙처리부
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 맥상분석장치는 환자의 용적맥파를 검출하기 위한 신호검출부, 신호검출부에서 검출된 용적맥파를 선형화하고 맥진신호 검출을 위한 주파수 특성만을 필터링하기 위한 아날로그신호처리부, 아날로그신호처리부의 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 데이터변환부, 데이터변환부에서 디지털변환된 용적맥파를 기 설정된 해석모델에 따라 1차 미분 및 2차 미분하고 용적맥파, 1차 미분파 및 2차 미분파의 특징점 추출과 각 파형의 주파수 특성을 분석하는 맥파 신호처리부, 맥파 신호처리부에서 추출된 용적맥파의 특징적 요소들을 이용하여 용적맥파의 형상변화와 의학적인 진단개념과의 상관관계를 분석하는 맥상분석부 및 기 설정된 제어프로그램에 근거하여 신호검출부, 아날로그신호처리부, 데이터변환부, 맥파 신호처리부 및 맥상 분석부의 동작을 전체적으로 제어하는 중앙처리부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 맥상분석장치는 환자의 용적맥파를 검출하기위한 신호검출부, 신호검출부에서 검출된 용적맥파를 선형화하고 맥진신호 검출을 위한 주파수 특성만을 필터링하기 위한 아날로그신호처리부, 아날로그신호처리부의 아날로그 용적맥파를 1차 미분 및 2차 미분하여 각각 출력하는 신호미분기, 신호미분기에서 미분처리된 각 용적맥파를 디지털신호로 변환하는 데이터변환부, 데이터변환부에서 디지털변환된 각 용적맥파에서 기 설정된 해석모델에 따라 용적맥파와 1차,2차 미분파의 특징점 추출과 각 파형의 주파수 특성을 분석하는 맥파 신호처리부, 용적맥파분석부에서 추출된 용적맥파의 특징적 요소들을 이용하여 용적맥파의 형상변화와 의학적인 진단개념과의 상관관계를 분석하는 맥상분석부 및 기 설정된 제어프로그램에 근거하여 신호검출부, 아날로그신호처리부, 신호미분기, 데이터변환부, 맥파 신호처리부 및 맥상분석부의 동작을 전체적으로 제어하는 중앙처리부를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1a는 본 발명의 맥상분석장치의 실시예를 나타내는 도면이며, 도 1b는 도 1a의 맥상분석장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
신호검출부(10)는 인체의 손·발가락 말단의 세동맥에서 동맥혈류의 용적맥파를 측정하기 위한 수단으로 본 발명에서는 동맥혈의 산화헤모글로빈(HbO2)이 적외선(IR) 대역의 광을 흡수하는 특성을 이용한 광전식맥파계(Photo-plethysmography)를 이용한다. 이를 위해, 500㎚ 에서 1000㎚ 대역내의 단일파장을 갖는 단색광을방출하는 광드라이버(11) 및 발광부(12)에서 방출되어 피사체를 투과한 광을 수신하여 이를 광전변환하는 수광센서(10b)로 이루어진다. 이러한 발광부(12) 및 수광센서(13)는 사용자의 편리성과 측정의 객관성을 고려하여 집게형이나 테이프형의 형상으로 이루어지며 광드라이버(11a)는 발광강도 및 온(ON)/오프(OFF) 시간을 조정할 수 있다.
아날로그신호처리부(20)는 수광센서(11b)가 세동맥 혈관내의 혈류흐름에 의한 산화헤모글로빈(HbO2)의 용적변화를 지수(Exponential)적 스케일로 광전변환시키므로 대수(Logarithm)적인 증폭특성을 이용하여 이를 선형화시키는 제 1증폭기(21) 및 제 1증폭기(21)에 의해 선형화 스케일로 광전변환된 용적맥파를 맥진신호 검출에 적합한 주파수 특성만을 여과시켜 통과시키는 저역-고역필터(22)로 이루어진다.
데이터변환부(30)는 필터링된 아날로그신호를 제 2증폭기(31)를 이용하여 증폭한 후 증폭된 데이터를 A/D변환기(32)에서 샘플링하여 아날로그 용적맥파를 디지털신호로 변환한다. 이때 용적맥파의 주요 형상 및 특징점을 정확히 검출하기 위하여 통상 200회/초 이상으로 신호를 샘플링하고 그 이상의 샘플링속도는 후술되는 중앙처리부에서 제어한다.
맥파 신호처리부(40)는 맥상 파형을 분석하기 위한 제반 특징점들을 추출하기 위한 장치로 디지털신호로 변환된 용적맥파의 기선 흔들림이나 샘플링 잡음을 제거하기 위한 주파수 필터(41)와 주파수 필터를 통과한 정형화된 용적맥파를 1차 ·2차 미분하는 미분기(42), 용적맥파와 미분기(42)에 의해 도출된 각 미분파형의특징점들을 검출하기 위한 퍼지신호분석기(43) 및 각 파형의 주파수 특성을 분석하기 위한 주파수 스펙트럼 분석기(44)를 사용하여, 용적맥파의 제반 특징들을 구성하는 기시점(S), 상승각(S-P), 충격파(P), 조랑파(T), 절흔(C), 중복파(D), 하강각(D-S), 수축기 상승시간(UT), 구혈시간(ET), 맥박주기(RR), 맥파고(Hp) 등의 기울기, 파고, 변곡, 속도, 시간 관련 요소들을 추출하는데 필요한 용적맥파, 1차 미분파 및 2차 미분파 각 파형의 파봉, 변곡점, x좌표와 만나는 0점, 1차 미분 또는 2차 미분파형에서 찾아지지 않는 용적맥파의 기울기의 특징점, 주파수 스펙트럼의 제 1고주파, 제 2고주파, 제 3고주파의 스펙트럼의 크기 등의 특정점과 특징값들을 추출한다.
맥상 분석부(50)는 맥파 신호처리부(40)를 통하여 추출된 제반 특정점들을 맥파 파형분석기(51)를 통하여 각 용적맥파, 1차 미분파 및 2차 미분파의 파형상에서 갖는 특정점들의 위치, 파고, 시간, 기울기 및 주파수 특성들을 분석하여 용적맥파의 제반 특징들을 구성하는 기시점(S), 상승각(S-P), 충격파(P), 조랑파(T), 절흔(C), 중복파(D), 하강각(D-S), 수축기 상승시간(UT), 구혈시간(ET), 맥박주기(RR), 맥파고(Hp) 등의 기울기, 파고, 변곡, 속도, 시간 관련 요소들을 추출한다. 그리고, 이들 특징점들의 상관관계를 정상맥파와 비교하여 용적맥파의 특징들을 분석하고 그 분석결과를 맥상 데이터베이스(52)와 연계하여 심혈관계의 일반적인 생리-병리 변환과 한방맥진 방법에 따라 특정한 맥상으로 분류한다. 또한, 수축기 상승시간(UT)과 구혈시간(ET)을 심박수에 따라 자동보정(UTc, ETc)하며 이를 정상적인 경우와 대비하여 이상여부를 판단할 수 있게 해준다.
데이터입력부(60)는 다수의 입력키를 가지며 피용자(환자)의 정보 등을 입력하며, 데이터출력부(70)는 맥상 분석부(50)로부터의 데이터를 모니터나 프린터 등을 통해 출력하여 준다.
중앙처리부(80)는 기 설정된 제어프로그램에 근거하여 상술된 구성요소들을 전체적으로 제어한다.
이하, 본 발명의 맥상분석장치를 이용하여 환자의 생리-병리변화를 분석하는 방법을 설명한다.
환자의 사지말단(손가락이나 발가락)에 도 2와 같이 집게형 또는 테이프형으로 이루어진 신호검출부(10)를 끼우고 정보입력부(70)를 사용하여 광의 강도 및 발광시간을 설정한 후 맥상분석장치를 동작시킨다. 중앙처리부(90)는 설정된 데이터에 따라 광드라이버(11)를 동작시켜 적외선 광이 방출되도록 하고 발광부(12)를 구동시킨다.
광드라이버(11)와 대향되는 방향에 위치한 수광센서(13)는 중앙처리부(90)의 구동신호에 따라 구동되어 환자의 손가락을 투과한 광신호를 감지하여 환자의 용적맥파신호를 검출한 후 이를 광전변환하여 전기적신호로 출력한다. 수광센서(13)에 의해 지수(Exponential)적 스케일로 광전변환된 용적맥파신호는 제 1증폭기(21)에서 대수(Logarithm)적인 증폭특성에 의해 선형화되고, 저역-고역필터(12b)에 의해 맥진신호 검출에 적합한 주파수 특성만이 필터링되어 출력된다.
필터링된 아날로그 용적맥파신호는 제 2증폭기(31)에서 크기가 증폭된 후 A/D변환기(32)에서 디지털신호로 변환되어 출력된다. 디지털변환된 용적맥파신호는 디지털신호로 변환되어 발생되는 기선 흔들림이나 샘플링잡음 등이 맥파 신호처리기(40)의 주파수 필터(41)에서 제거되어 정형화된 후 맥상 파형 분석에 필요한 특징점들을 검출하기 위해 미분기(42)에 의해 1차 미분 및 2차 미분된다. 퍼지신호분석기(43) 및 주파수 스펙트럼 분석기(44)는 용적맥파 및 용적맥파의 1차 ·2 차 미분파의 파봉, 변곡점, x좌표와 만나는 0점, 각 특징점들간의 기울기 및 각 파형의 주파수 특성 분석을 통하여 맥상 분석에 필요한 특정점들을 추출한다. 이렇게 추출된 특정점들을 이용하여 맥파 파형분석기(51)는 도 3과 같이 용적맥파의 제반 특징을 구성하는 기시점(S), 상승각(S-P), 충격파(P), 조랑파(T), 절흔(C), 중복파(D), 하강각(D-S), 상승시간(UT), 구혈시간(ET), 맥박주기(RR), 파고(Hp) 등의 시간, 파고, 변곡, 속도관련 요소들을 추출하고 이러한 용적맥파의 특징적 요소들을 종합하여 용적맥파의 형상변화와 의학적인 진단개념(맥진이론 및 심혈관계의 생리-병리적 변화)과의 상관관계를 맥상 데이터베이스(52)를 사용하여 분석한다. 즉, 맥상 분석부(50)에서 추출된 데이터에 디지털 정보처리에 의한 파형 및 수치해석 방법을 적용하여 심박의 빠름과 늦음, 맥파 파고의 대소, 심박출력과 동맥의 탄성도, 동맥의 압력특성, 혈관의 수축-확장 정도, 정맥의 압력 등과의 상관관계를 분석한다. 그리고, 분석결과를 심혈관계의 일반적인 생리-병리 변화와 한방맥진 해석방법에 따라 도 4와 같이 현(弦=정맥울혈형), 긴(緊=한냉혈압형), 활(滑=항진형), 삽A(澁A=어혈-경화형), 삽B(澁B=심부전형), 부(浮=확장형), 침(沈=수축긴장형), 대(大=파고대형), 소(小=파고소형), 지(遲=지체형), 완(緩=완속형), 대삭(帶數=생리가속형), 삭(數=가속형), 삭질(數疾=병적가속형) 등의 맥상 데이터베이스를거쳐 임상적인 의미를 갖는 분류형태로 표현해서 출력한다. 그리고, 수축기 상승시간(UT)과 구혈시간(ET)을 심박수에 따라 자동보정 하여 주고 이를 정상적인 경우와 대비하여 이상여부를 판단하여 출력한다.
중앙처리부(80)는 맥상분석부(50)에 의해 분석된 데이터(맥박수, 파고 등)를 모니터와 같은 디스플레이장치(81) 및 프린터(82)를 이용하여 일목요연하게 출력하고, 필요시 데이터송신기(83)를 이용하여 외부로 전송하여 준다.
본 발명의 맥상분석장치는 상술된 실시예에 한정되지 않는다.
상술된 실시예는 검출된 환자의 용적맥파를 디지털신호로 변화한 후 디지털변환된 용적맥파를 1차 및 2차 미분한 후 이로부터 용적맥파의 특징요소들을 추출하였으나, 다른 실시예로, 신호검출부(10)에서 검출된 후 아날로그 신호처리부(20)를 거친 아날로그 용적맥파를 먼저 1차 및 2차 미분하여 1차 미분파 및 2차 미분파를 얻는다. 이렇게 얻어진 미분파들을 각각 디지털변환한 후 디지털화된 미분파에서 용적맥파의 특징요소들을 추출한다. 맥파 신호처리부(40) 및 맥상분석부(50)를 포함한 다른 구성요소들의 기능은 동일하다.
또 다른 실시예로 신호검출부(10)를 광신호를 이용하지 않고, 종래와 같이 피부로 노출된 동맥벽을 측면에서 가압하거나 공기압 커프를 활용하여 가압하면서 동맥벽이 맥파에 의해서 반발하는 압력변화를 측정하는 측압맥파방식을 이용하여 맥파를 검출하고 상술된 두 실시예에 따라 맥파의 특징요소를 추출하고 이로부터 환자의 병리상태를 분석할 수 있다.
그리고, 상술된 실시예들은 신호검출부(10)에서 검출된 아날로그 용적맥파신호를 디지털 신호로 변환하고 변환된 디지털신호를 이용하여 데이터들을 분석하지만, 디지털신호로 변환하지 않고 아날로그신호를 미분하고 이로부터 특정점 및 특징점들을 추출한 후 이를 이용하여 맥파의 형상변화와 의학적인 진단개념과의 상관관계를 분석할 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래 의사의 손에 의한 인간적 감각으로 파악해오던 맥진의 원리를 컴퓨터를 이용한 디지털 맥상 분석 방법으로 자동화함으로써 보다 용이하고 정확하며 다각도로 맥상변화를 분석할 수 있으며, 더욱이 인간의 감각으로 접근할 수 없었던 순시적이고 미세한 변화들도 임상에 유용할 수 있는 효과가 있다.
Claims (11)
- 환자의 병리를 파악하기 위한 장치에 있어서,환자의 용적맥파를 검출하기 위한 신호검출부;상기 신호검출부에서 검출된 용적맥파를 선형화하고 맥진신호 검출을 위한 주파수 특성만을 필터링하기 위한 아날로그신호처리부;상기 아날로그신호처리부의 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 데이터변환부;상기 데이터변환부에서 디지털변환된 용적맥파를 기 설정된 해석모델에 따라 1차 미분 및 2차 미분하고 용적맥파, 1차 미분파 및 2차 미분파의 특징점 추출과 각 파형의 주파수 특성을 분석하는 맥파 신호처리부;상기 맥파 신호처리부에서 추출된 용적맥파의 특징적 요소들을 이용하여 용적맥파의 형상변화와 의학적인 개념과의 상관관계를 분석하는 맥상분석부; 및기 설정된 제어프로그램에 근거하여 상기 신호검출부, 아날로그신호처리부, 데이터변환부, 맥파 신호처리부 및 맥상 분석부의 동작을 전체적으로 제어하는 중앙처리부를 포함하는 맥상분석장치.
- 환자의 병리를 파악하기 위한 장치에 있어서,환자의 용적맥파를 검출하기 위한 신호검출부;상기 신호검출부에서 검출된 용적맥파를 선형화하고 맥진신호 검출을 위한주파수 특성만을 필터링하기 위한 아날로그신호처리부;상기 아날로그신호처리부의 아날로그 용적맥파를 1차 미분 및 2차 미분하여 각각 출력하는 신호미분기;상기 신호미분기에서 미분처리된 각 용적맥파를 디지털신호로 변환하는 데이터변환부;상기 데이터변환부에서 디지털변환된 각 용적맥파에서 기 설정된 해석모델에 따라 미분파의 특징점 추출과 각 파형의 주파수 특성을 분석하는 맥파 신호처리부;상기 용적맥파분석부에서 추출된 용적맥파의 특징적 요소들을 이용하여 용적맥파의 형상변화와 의학적인 진단개념과의 상관관계를 분석하는 맥상분석부; 및기 설정된 제어프로그램에 근거하여 상기 신호검출부, 아날로그신호처리부, 신호미분기, 데이터변환부, 맥파 신호처리부 및 맥상분석부의 동작을 전체적으로 제어하는 중앙처리부를 포함하는 맥상분석장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,환자에 대한 정보를 입력하는 데이터입력부; 및상기 맥파 신호처리부 및 맥상 분석부로부터의 데이터를 출력하는 데이터출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥상분석장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 신호검출부는상기 중앙처리부의 지시에 따라 광신호를 방출하는 광드라이버;상기 광드라이버에 의해 광을 방출하는 발광부; 및상기 광드라이버에서 방출되어 환자의 신체를 투과한 광을 수신하고 이를 광전변환하는 수광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥상분석장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 신호검출부는 환자의 피부에 노출된 동맥벽을 측면에서 가압하거나 공기압 커프를 이용하여 가압하여 맥파를 검출하는 것을 특징으로 하는 맥상분석장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 아날로그신호처리부는 상기 신호검출부에 의해 지수(Exponential)적으로 광전변환된 아날로그신호를 대수(Logarithm) 변환하여 선형화하는 것을 특징으로 하는 맥상분석장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 맥파 신호처리부는 용적맥파, 1차 및 2차 미분파의 파봉, 변곡점, x.좌표와 만나는 0점, 각 특정점들간의 비례관계, 기울기 및 각 파형의 주파수 스펙트럼을 분석하여 1차 , 2차 및 3차 고조파의 크기등의 특정점과 특징값을 추출하는 것을 특징으로 하는 맥상분석장치.
- 제 7항에 있어서, 상기 맥상 분석부는 상기 맥파 신호처리부에서 추출된 특정점과 특징값을 이용하여 용적맥파의 기시점(S), 상승각(S-P), 충격파(P), 조랑파(T), 절흔(C), 중복파(D), 하강각(D-S), 수축기 상승시간(UT),구혈시간(ET), 맥박주기(RR), 맥파고(Hp)를 추출하여 용적맥파의 형상변화와 의학적인 진단개념(맥진이론 및 심혈관계의 생리-병리적 변화)과의 상관관계를 분석하는 것을 특징으로 하는 맥상분석장치.
- 제 8항에 있어서, 상기 맥상분석부는 분석된 상관관계를 현(弦=정맥울혈형), 긴(緊=한냉혈압형), 활(滑=항진형), 삽A(澁A=어혈-경화형), 삽B(澁B=심부전형), 부(浮=확장형), 침(沈=수축긴장형), 대(大=파고대형), 소(小=파고소형), 지(遲=지체형), 완(緩=완속형), 대삭(帶數=생리가속형), 삭(數=가속형), 삭질(數疾=병적가속형)의 형태등의 한의학적 또는 심혈관생리학적 맥상 분류 데이터베이스와의 상관관계를 분석하여 특정한 맥상으로 분류하여 출력하는 것을 특징으로 하는 맥상분석장치.
- 제 8항에 있어서, 상기 맥상분석부는 수축기 상승시간과 구혈시간을 심박수에 따라 자동보정하고, 정상상태와 비교하여 이상여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 맥상분석장치.
- 환자의 병리를 파악하기 위한 장치에 있어서,환자의 용적맥파를 검출하기 위한 신호검출부;상기 신호검출부에서 검출된 용적맥파를 선형화하고 맥진신호 검출을 위한 주파수 특성만을 필터링하기 위한 아날로그신호처리부;상기 아날로그신호처리부로부터의 용적맥파를 기 설정된 해석모델에 따라 1차 미분 및 2차 미분하고 용적맥파, 1차 미분파 및 2차 미분파의 특징점 추출과 각 파형의 주파수 특성을 분석하는 맥파 신호처리부;상기 맥파 신호처리부에서 추출된 용적맥파의 특징적 요소들을 이용하여 용적맥파의 형상변화와 의학적인 진단개념과의 상관관계를 분석하는 맥상분석부; 및기 설정된 제어프로그램에 근거하여 상기 신호검출부, 아날로그신호처리부, 맥파 신호처리부 및 맥상 분석부의 동작을 전체적으로 제어하는 중앙처리부를 포함하는 맥상분석장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0073094A KR100368021B1 (ko) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 맥상분석장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0073094A KR100368021B1 (ko) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 맥상분석장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020002450A true KR20020002450A (ko) | 2002-01-09 |
| KR100368021B1 KR100368021B1 (ko) | 2003-01-15 |
Family
ID=19716207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0073094A KR100368021B1 (ko) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 맥상분석장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100368021B1 (ko) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100493157B1 (ko) * | 2002-08-02 | 2005-06-03 | 삼성전자주식회사 | 생체신호 측정에 사용되는 프로브 및 이를 포함하는생체신호 측정용 시스템 |
| KR100859981B1 (ko) * | 2007-01-19 | 2008-09-25 | 삼성전자주식회사 | 광용적맥파 측정 센서 |
| KR101036233B1 (ko) * | 2009-09-22 | 2011-05-20 | 광운대학교 산학협력단 | 이차 미분 맥파의 특징점 분포를 이용한 특징점 검출 방법 및 장치 |
| KR101110232B1 (ko) * | 2011-09-05 | 2012-02-15 | 주식회사 위너스 | 전원 전등선 |
| KR101656740B1 (ko) * | 2015-04-08 | 2016-09-12 | 고려대학교 산학협력단 | 동맥 혈압 파형의 특징점 검출 장치 및 방법 |
| WO2016171476A1 (ko) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | 고려대학교 산학협력단 | 동맥 혈압 파형의 특징점을 이용한 두개내압 파형의 피크 검출 장치 및 방법 |
| CN112353377A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-12 | 西安理工大学 | 一种识别光电容积脉搏波特征点的方法 |
| US11419557B2 (en) | 2019-09-11 | 2022-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for estimating bio-information |
| US11890081B2 (en) | 2019-01-11 | 2024-02-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for estimating blood pressure |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100806577B1 (ko) * | 2005-09-07 | 2008-02-28 | 엘지전자 주식회사 | 생체 신호 측정 장치 및 방법 |
| KR101040653B1 (ko) | 2009-01-21 | 2011-06-10 | 서울대학교산학협력단 | 비접촉 광용적맥파 측정장치와 이를 이용한 산소포화도 측정장치 및 혈압 측정장치 |
| KR101492794B1 (ko) | 2013-05-13 | 2015-02-13 | 상지대학교산학협력단 | 집게형 맥진기를 이용한 허맥과 실맥 예측장치 및 방법 및 그 방법을 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램 코드를 저장한 기록매체 |
| KR102296519B1 (ko) * | 2019-07-11 | 2021-09-02 | 고려대학교 산학협력단 | 맥파를 이용한 질병예측방법 및 질병예측장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4724531A (en) * | 1984-07-18 | 1988-02-09 | Hughes Aircraft Company | Gate array with bidirectional symmetry |
| KR900007215A (ko) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | 최근선 | 팩시밀리의 원고처리 장치 및 방법 |
-
2001
- 2001-11-22 KR KR10-2001-0073094A patent/KR100368021B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100493157B1 (ko) * | 2002-08-02 | 2005-06-03 | 삼성전자주식회사 | 생체신호 측정에 사용되는 프로브 및 이를 포함하는생체신호 측정용 시스템 |
| KR100859981B1 (ko) * | 2007-01-19 | 2008-09-25 | 삼성전자주식회사 | 광용적맥파 측정 센서 |
| KR101036233B1 (ko) * | 2009-09-22 | 2011-05-20 | 광운대학교 산학협력단 | 이차 미분 맥파의 특징점 분포를 이용한 특징점 검출 방법 및 장치 |
| KR101110232B1 (ko) * | 2011-09-05 | 2012-02-15 | 주식회사 위너스 | 전원 전등선 |
| KR101656740B1 (ko) * | 2015-04-08 | 2016-09-12 | 고려대학교 산학협력단 | 동맥 혈압 파형의 특징점 검출 장치 및 방법 |
| WO2016163787A1 (ko) * | 2015-04-08 | 2016-10-13 | 고려대학교 산학협력단 | 동맥 혈압 파형의 특징점 검출 장치 및 방법 |
| US10856817B2 (en) | 2015-04-08 | 2020-12-08 | Korea University Research And Business Foundation | Device of detection for morphological feature extraction from arterial blood pressure waveform and detection method for the same |
| US20180110473A1 (en) * | 2015-04-08 | 2018-04-26 | Korea University Research And Business Foundation | Device of detection for morphological feature extraction from arterial blood pressure waveform and detection method for the same |
| US10799130B2 (en) | 2015-04-21 | 2020-10-13 | Korea University Research And Business Foundation | Device for extraction of peaks from continuous intracranial pressure waveform and detection method for the same |
| WO2016171476A1 (ko) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | 고려대학교 산학협력단 | 동맥 혈압 파형의 특징점을 이용한 두개내압 파형의 피크 검출 장치 및 방법 |
| US11690526B2 (en) | 2015-04-21 | 2023-07-04 | Korea University Research And Business Foundation | Device for extraction of peaks from continuous intracranial pressure waveform and detection method for the same |
| US11890081B2 (en) | 2019-01-11 | 2024-02-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for estimating blood pressure |
| US11419557B2 (en) | 2019-09-11 | 2022-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for estimating bio-information |
| US11844631B2 (en) | 2019-09-11 | 2023-12-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for estimating bio-information |
| CN112353377A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-12 | 西安理工大学 | 一种识别光电容积脉搏波特征点的方法 |
| CN112353377B (zh) * | 2020-11-03 | 2024-04-19 | 西安理工大学 | 一种识别光电容积脉搏波特征点的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100368021B1 (ko) | 2003-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9538927B2 (en) | Optical measurement device and a method for an optical measurement | |
| US6587704B1 (en) | Method for non-invasive optical measurements of blood parameters | |
| US6477405B2 (en) | Heart-sound detecting apparatus, system for measuring pre-ejection period by using heart-sound detecting apparatus, and system for obtaining pulse-wave-propagation-velocity-relating information by using heart-sound detecting apparatus | |
| EP2162059B1 (en) | Vital sign monitor and method for measuring blood pressure using optical, electrical, and pressure waveforms | |
| CN105916439B (zh) | 便携式电子血液动力传感器系统 | |
| US6626842B2 (en) | Heart-sound analyzing apparatus | |
| JP4545446B2 (ja) | 記憶媒体と容積脈波を用いた人体の安定度評価装置 | |
| EP1139858B1 (en) | Oximetry pulse indicator | |
| US6845263B2 (en) | Heart-sound detecting apparatus and pulse-wave-propagation-velocity-relating-information obtaining system using the heart-sound detecting apparatus | |
| EP0335357B1 (en) | Improved method and apparatus for detecting optical pulses | |
| US20120029320A1 (en) | Systems and methods for processing multiple physiological signals | |
| KR100368021B1 (ko) | 맥상분석장치 | |
| EP1344488A2 (en) | Diagnostic method and apparatus using light | |
| US20090018422A1 (en) | Vital sign monitor for cufflessly measuring blood pressure using a pulse transit time corrected for vascular index | |
| AU770133B2 (en) | Apparatus and method for electronically predicting pleural pressure from pulse wave signals | |
| EP1241980A1 (en) | Non-invasively monitoring hemodynamic parameters | |
| EP2116182B1 (en) | Finger artery elasticity measuring program, finger artery elasticity measuring device, and finger artery elasticity measuring method | |
| Hong et al. | Aging index using photoplethysmography for a healthcare device: comparison with brachial-ankle pulse wave velocity | |
| CN115500800A (zh) | 一种穿戴式生理参数检测系统 | |
| KR101409800B1 (ko) | 맥파로 얻어진 맥파형의 주파수 분석을 통한 호흡성분 추출장치 및 방법 | |
| US11039795B2 (en) | Physiological monitoring and related methods | |
| US20200297225A1 (en) | Vital sign measurement device | |
| EP1279370A1 (en) | Heart sound detecting apparatus | |
| JP2004081285A (ja) | 携帯型血圧測定装置 | |
| KR100523859B1 (ko) | 당뇨병 환자의 허혈성 및 신경병성 족부진단 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| R401 | Registration of restoration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140630 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150529 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151229 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171221 Year of fee payment: 16 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |